與油氣儲(chǔ)層緊鄰的上、下地層分別稱之為頂板和底板，頂?shù)装搴蛢?chǔ)層的力學(xué)特性差異直接影響著油氣資源的保存和水力裂縫的擴(kuò)展。傳統(tǒng)的油氣資源保存條件評價(jià)主要圍繞頂?shù)装宓目紫督Y(jié)構(gòu)、熱演化、構(gòu)造活動(dòng)和埋藏歷史等方面展開，屬于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的范疇，極少從力學(xué)角度揭示頂?shù)装宓淖冃魏推屏褭C(jī)制。

　　為此，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所油氣中心團(tuán)隊(duì)科研人員與中國石化合作，選取海相龍馬溪組含氣頁巖儲(chǔ)層及其頂板砂巖和底板灰?guī)r代表性樣品，制備了模擬儲(chǔ)層和頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)的砂巖-頁巖-灰?guī)r組合體試樣，考慮了強(qiáng)-弱兩種界面膠結(jié)特性，從力學(xué)參數(shù)、裂縫形貌、脆性和破裂機(jī)等方面揭示了頂?shù)装搴晚搸r儲(chǔ)層的力學(xué)特性差異。研究發(fā)現(xiàn)，頂?shù)装逑鄬τ陧搸r儲(chǔ)層，具有更高的強(qiáng)度和彈模，在構(gòu)造擠壓作用下，具有更強(qiáng)的抗破裂能力，有助于保持自身的完整性和油氣資源的保存。弱膠結(jié)屬性的界面能夠抑制裂縫的穿層擴(kuò)展，有利于油氣資源的保存和水力裂縫縫高的控制。研究結(jié)果有助于在地質(zhì)力學(xué)和壓裂工程方面形成對于頂板-儲(chǔ)層-底板地層系統(tǒng)的整體認(rèn)識。

　　相關(guān)研究成果以Mechanical properties of marine shale and its roof and floor considering reservoir preservation and stimulation為題，發(fā)表在Journal of Petroleum Science and Engineering。

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920410522000845

圖1.含氣頁巖儲(chǔ)層及其頂?shù)装鍘r性剖面

圖2.不同界面膠結(jié)屬性下組合體試樣破裂機(jī)制匯總