泥页岩非构造裂缝形成机制及特征

袁玉松，周　雁，邱登峰，王茜茜

(1.中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院， 北京　100083；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京　100083)



泥页岩非构造裂缝形成机制及特征

袁玉松1，周雁1，邱登峰1，王茜茜2

(1.中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院， 北京100083；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京100083)

泥页岩非构造裂缝是泥页岩中常见的裂缝类型。非构造裂缝对页岩气成藏与保存评价具有重要意义。在前人研究成果基础上，考虑泥页岩本身固有的特性，初步提出泥页岩裂缝的分类方案,划分了非构造裂缝的类型，并总结各类非构造裂缝的形成机制。依据野外露头和岩心观察，描述了泥页岩非构造裂缝的特征。初步分析认为，在泥页岩非构造裂缝中，成岩层理裂缝、欠压实超压裂缝和生烃超压裂缝与页岩气成藏和保存关系密切。

泥页岩；非构造裂缝；超压裂缝；欠压实

0　引　言

随着泥岩裂缝油气藏的不断发现、北美地区页岩气勘探获得的巨大成功和我国页岩气勘探开发的快速发展，泥页岩裂缝研究在当今油气勘探中备受关注。我国学者在泥质岩非构造裂缝成因机制、发育期次、主控因素、开裂模式及影响因素等方面的研究取得了许多有意义的研究成果[1-3]。在油气勘探领域，重点关注了储层裂缝模拟与预测[4-6]。此外，在裂缝与应力场的关系[7]方面也开展了一定的工作。其中，在岩石裂缝分类方面，提出了很多方案[1, 8-10]，郭璇等按成因将裂缝分为构造裂缝和非构造裂缝两大类，并将非构造裂缝又分为表生裂缝、收缩裂缝、溶蚀裂缝、缝合线、差异压实裂缝、压裂缝、冰冻裂缝及与重力滑塌有关的裂缝等8 种类型[1]。丁文龙等同样将泥页岩裂缝划分为构造裂缝和非构造裂缝两大类，而将非构造裂缝分为成岩收缩裂缝、成岩压溶缝合线、超压裂缝、热收缩裂缝、溶蚀裂缝和风化裂缝6种亚类[10]。可见，泥页岩裂缝按成因分为构造裂缝和非构造裂缝两大类，基本取得一致认可，但亚类的划分还是存在一定的分歧。本文意在就此问题进行进一步分析，主要从泥页岩本身的特征出发，并充分考虑页岩气勘探评价的需要，提出了一套简单实用的分类方案并总结了每类非构造裂缝的形成机制。依据野外露头和岩心观察结果，简单阐述泥页岩各类非构造裂缝的特征。

1　泥页岩裂缝分类

本文所指的泥页岩是泥岩类和页岩类沉积岩的总称，主要由粒径小于0.003 9 mm的细粒碎屑、粘土和有机质组成[11]。其中粘土矿物主要有蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石、伊蒙混层、绿蒙混层等，非粘土矿物主要有石英、长石、方解石和白云石等。世界范围内泥页岩约占全部沉积岩的60%。在油气地质学中，泥页岩具有多重身份，既可做烃源岩，又可充当储层，还是主要的盖层类型之一[12]。

本文对泥页岩裂缝分类，除了借鉴以往关于岩石裂缝和泥页岩裂缝的分类方案外，还重点关注了泥页岩本身固有的与其他类别岩石不同的独特性，即：(1)韵律性、层理、页理发育；(2)厚层泥页岩在快速埋藏阶段常常形成异常孔隙流体压力，导致欠压实超压裂缝的发育；(3)含有丰富有机质的泥页岩在一定温压条件下具有生烃作用，产生超压，超压增加到一定程度则发生超压破裂，形成生烃超压裂缝。综合考虑岩石裂缝以往的分类方案和泥页岩的特殊性，本文建议按成因将泥页岩裂缝分为构造裂缝和非构造裂缝两大类，其中构造裂缝从5个不同的角度进一步划分出若干亚类，非构造裂缝则进一步划分出干裂裂缝、水下收缩裂缝、成岩层理裂缝、超压裂缝和现代表生裂缝5个亚类(表1)。

构造裂缝在构造应力作用下岩层发生构造形变、位变和序变，应力超过岩石的强度极限发生破裂而形成。非构造裂缝则主要在气候变化、成岩演化、流体超压、重力失稳等非构造因素作用下岩石产生破裂而形成。压溶裂缝和溶蚀裂缝主要发育于砂岩和碳酸盐岩中，在泥页岩中不常见，因此，可以不必纳入泥页岩裂缝的分类方案之中。超压形成的机制很多，如欠压实、水热增压、粘土矿物转化、构造挤压、烃类的生成等。无论何种机制形成的超压只要足够大，都可能导致泥页岩发生超压破裂，形成超压裂缝。但是，压实不均衡和生烃，特别是生气作用是可独立产生大规模超压的主要机制[13]。因此，泥页岩超压裂缝本文也主要考虑欠压实和生烃超压裂缝。

2　泥页岩非构造裂缝形成机制及特征

2.1干裂裂缝

地表未成岩的泥质沉积层或被抬升至地表附近的泥页岩，由于暴露遭受干燥作用而失水，体积收缩，形成干裂，即干裂裂缝。通常认为未成岩的泥质沉积层干裂的扩展过程是由上至下逐渐裂开，上部裂开宽，向下裂开逐渐变窄，因而，剖面上常呈“V”字型[14]。根据这种形成演化机制，那么，干裂裂缝通常应该开裂到不同的深度。在野外观察中，经常发现干裂裂缝终止于同一平面，故有人认为干裂是在同一平面形成并向上生长而成的，向下变细的干裂裂缝与体积随深度的变化有关，而与裂缝传播方向无关[15]。依据裂缝发育具有岩性选择性推断，干裂裂缝终止于同一平面，并不能说明干裂是从下往上开裂的。更可能的原因是因为干裂终止面是一个岩性突变界面。通常是下部为砂质沉积物，上部为泥质沉积物，干裂仅在泥质沉积物中发育。这与野外经常观察到的同一地层剖面中构造裂缝常常在砂岩或灰岩中发育而在泥岩中不发育的现象类似，属于裂缝发育的岩性选择性特征。干裂裂缝为未成岩的沉积物干燥失水收缩形成，位于上部的泥质沉积物比砂质沉积物更易于干燥失水发生体积收缩，因此，优先选择泥质沉积物中发育而终止于下部的砂质沉积物。平面上，未成岩的泥质沉积层干裂裂缝通常呈多边形，常见干裂三联点。剖面上，未成岩的泥质沉积层干裂裂缝的形状主要有两种形式，即“U”和“V”字型。干裂裂缝通常在一定深度处终止，长期的干燥环境可使裂缝达15 m 深[16]，地下潜水面控制着干裂裂缝发育的极限深度。干裂裂缝常见于现代沉积物中，已经成岩的泥页岩中很少观察到干裂裂缝，因为干裂裂缝在成岩过程中因压实、胶结作用而发生闭合，难以保存。因此，未成岩的泥质沉积层干裂裂缝对页岩气成藏与保存几乎没有影响，但对页岩气开发可能有一定意义。因为干裂裂缝即使在成岩演化中闭合，但也是先存薄弱面，水力压力时可能更容易破裂，构成网状裂缝，有利于页岩气的渗流。

表1　泥页岩裂缝成因分类及形成机制

以上阐述的是未成岩泥质沉积物中的干裂裂缝。干裂裂缝还有另外一种形成机制：已经成岩的泥页岩中含有地层水，当被抬升至地表附近时，由于干燥失水，体积收缩，也可以形成干裂裂缝。这种类型的干裂裂缝在平面上通常呈矩形网状。矩形网状裂缝的形成主要是由于泥页岩的层理或页理对裂缝扩展的控制作用造成的。层理或页理发育的泥页岩，顺着层理面和页理面的干裂裂缝优先发育，切层的裂缝发育受到顺层裂缝的限制，从而形成矩形。图1为鄂西渝东石柱地区抬升至地表的龙马溪组泥页岩被雨水淋湿之后，清晰显现出的矩形网状干裂裂缝。

图1　石柱地区志留系龙马溪组泥页岩中的干裂裂缝Fig.1　Graphs showing desiccation cracks in Silurian shales in Shizhu area

2.2水下收缩裂缝

水下收缩裂缝是泥质层在水下脱水收缩或者含盐度增大而形成的沉积变形构造，常见于潮下浅水、氵舄湖和湖泊沉积物中[17]。 水下收缩裂缝整体形成过程分4个阶段：泥水混合物初始混浊阶段、沉积物压实稳定阶段、裂缝形成阶段以及裂缝充填阶段[18]。

JENKINS等给出了泥岩水下收缩裂缝存在的证据：在南澳大利亚Flinders Ranges的晚前寒武纪Brachina Subgroup层序中，重荷构造和泥岩收缩裂缝印模同时出现在砂岩或粉砂岩的底面，下伏泥岩中这种情况下收缩裂缝不可能比重荷构造出现得早，从而排除了干燥暴露成因，而是由于上覆砂岩载荷导致泥岩脱水收缩而形成[19]。在鄂西渝东的石柱地区，中侏罗统沙溪庙组(J2s)紫红色泥岩与灰色砂岩互层中，泥岩发育与层面垂直的灰绿色粉砂岩条带，也是水下收缩裂缝存在的证据。泥岩层中的这种灰绿色粉砂岩，岩性上与上覆的灰绿色粉砂岩一致。下部泥岩中的粉砂岩条带是沉积时由于上部松散的沉积物脱落进入泥岩裂缝中形成的。泥岩中的灰绿色粉砂岩可解释为水下收缩缝充填成因。

水下收缩裂缝前端通常有规律地延伸，当达到一定长度后，最终以分叉、弯曲或断续的形式结束，平面上交织成矩形或网状，纵向上近乎垂直层面，切穿深度较浅，常呈V字型。干燥裂缝与水下收缩裂缝有相似的平面生长特征，但与干裂的V字型成因有着本质的区别。水下收缩裂缝在有其它岩性充填时，才能得以保存和识别，否则，与干裂裂缝一样，将在压实和胶结成岩作用中消失而不能保存和识别。其油气地质意义也主要在于页岩气开发中对水力压力裂缝形成与扩展的影响。

2.3现代表生裂缝

被抬升至地表附近的泥页岩，由于重力失稳、风化作用等因素造成的裂缝，为泥页岩现代表生裂缝。泥页岩中的现代表生裂缝在发育、扩展过程中，受泥页岩层理面的控制。层理面对裂缝的走向具有调节作用，使之呈Z字型扩展，且沿着扩展方向，裂缝宽度愈来愈窄(图2)，反映泥页岩层理面对应力能量的吸收作用。

图2　湘鄂西地区志留系泥页岩现代表生裂缝Fig.2　Graphs showing surface cracks in the Silurian shales in western areas of Hunan and Hubei

2.4超压裂缝

泥页岩超压裂缝在地层孔隙流体超压作用下发生破裂而形成。超压的形成机制主要有4种：欠压实作用(压实不均衡)[20]、生烃作用[21]、水热增压以及粘土矿物转化[22]。其中，欠压实和生烃作用是可独立产生大规模超压的2种主要机制[23]。随着埋深的增加，地温不断升高，地下流体的体积受热膨胀，可引起一定程度的超压，但单纯的埋藏增温水热膨胀作用很难造成大规模的超压，因为地层水受热其体积膨胀有限，只有在岩浆侵入、热流体上拱的特殊地质环境中才可能存在较为明显的水热增压产生的超压作用[24]。因此，超压裂缝主要为欠压实超压裂缝和生烃超压裂缝两种。

2.4.1欠压实超压裂缝

当沉积速度较小时，埋藏过程中泥岩中的孔隙水排出顺畅时，压实与排水作用易于保持平衡，泥岩得以正常压实。在正常压实情况下，岩石骨架支撑上覆负荷, 孔隙流体不承受上覆负荷，孔隙压力由流体自身重力构成，即孔隙中静水柱所施的力(静水压力)，地层处于正常压力系统。但是，在快速沉积埋藏过程中，厚层泥岩外层排水速度较快，渗透率快速降低，导致泥岩中部的流体排出受阻，出现压实和排水不平衡。由于孔隙水未能及时排出而阻止泥岩进一步压实，形成欠压实。欠压实泥岩常常表现高孔隙度、低密度、低声波传播速度(高声波时差)、低电阻率、低机械强度(钻速加快)和异常高的孔隙流体压力(超压)。在欠压实情况下，由于部分上覆负荷由地层流体承担，因而孔隙流体压力增加，形成局部高压。随着埋深的增加，上覆负荷增加，孔隙流体压力亦不断增大。但这种异常孔隙流体压力不可能无限增大，增大到一定程度时，欠压实泥页岩将破裂，形成欠压实超压裂缝。但当欠压实超压裂缝形成之后，超压释放，在上覆岩层的重力作用下，泥页岩将进一步压实，裂缝闭合。因此，在埋藏较深时代较老的地层中，除非被矿物质或其它物质充填时，欠压实超压裂缝才能得以保存和识别。

图3　下扬子地区志留系高家边组泥页岩欠压实超压裂缝Fig.3　Shale fractures induced by undercompaction overpressure in Silurian shales in Lower Yangzi area

在岩心上观察到的欠压实超压裂缝形状不规则，分布位置具有随机性，且被泥质或其它矿物质充填(图3)。欠压实超压裂缝形成时，通常也是顺着层理优先发育。如果超压快速产生，层理裂缝不能即时泄压时，才形成切层的、形状不规则而随机分布的欠压实超压裂缝。欠压实超压的形成与沉积速率关系密切，沉积速率越大，越容易形成欠压实超压。欠压实泥页岩超压裂缝的油气地质意义主要在于对天然气保存的影响。由于存在欠压实超压的泥页岩沉积速率大，通常有机质含量低，生烃条件较差。因此，欠压实超压裂缝与生烃超压裂缝一般不共生。当泥页岩中存在欠压实超压，必然要求厚层泥页岩的顶、底段具有很好的物性封闭能力。当超压超过泥页岩层段的最小主应力和抗拉强度之和时，才发生超压破裂，形成裂缝。在这种超压裂缝未闭合之前，泥页岩盖层的封盖能力将显著降低。

图4　东濮地区泥岩超压分布与有机质热演化的关系[29]Fig.4　Graphs showing the relationship between the vitrinite reflectance and overpressure in shales in Dongpu area

2.4.2生烃超压裂缝

富有机质泥页岩(烃源岩)随着埋藏深度的增加，温度升高而生烃。烃源岩生烃时相对密度较大的干酪根转化为密度较小的石油和天然气，或者原油裂解生气而使孔隙流体体积膨胀。Ⅱ型干酪根在Ro达到2%时，生气引起的体积膨胀可达50%～100%[25-26]。在标准温度、压力条件下，单位体积的标准原油可裂解产生534.3体积的气体[27]。因此，干酪根裂解生气或者原油裂解成气都可以造成孔隙流体压力的急剧增加，导致泥页岩破裂，形成生烃超压裂缝[28]。由生烃作用引起的超压泥岩，可能已达到压实极限，因此密度高、孔隙度低，而与欠压实超压泥岩相区别。

泥页岩生烃超压与大量生烃时烃源岩热演化深度十分吻合[29]，生烃超压裂缝的形成阶段与生烃高峰期(Ro=0.7%～1.3%)相对应。比如，东濮地区常压向超压转换的深度在3 000 m左右，此深度处，烃源岩有机质热演化程度普遍进入成熟生烃阶段，Ro为0.7%。超压分布的深度与Ro为0.7%～1.3%对应的深度一致(图4)。

图5　黑色页岩垂直层面方向P波速度(a)和P波各向异性指数(b)与围压的关系[30]Fig.5　Graphs showing the relationship of bedding normal P wave velocity (a), anisotropy index (b) and confined pressure[30]

图6　黑色页岩平行层面方向S波速度(a)和S波各向异性指数(b)与围压的关系[30]Fig.6　Graphs showing the relationship of bedding parallel S wave velocity (a)，anisotropy index (b) and confined pressure[30]

除了以上实验结果证明成熟烃源岩存在平行层面的生烃超压裂缝之外，野外还可以见到与层面垂直或斜交的生烃超压裂缝。这种生烃超压裂缝在形态上与欠压实超压裂缝相似，形状不规则，裂缝面不平整，常常中间宽、向两端变细，不穿层(图7)。与层面斜交的生烃超压裂缝通常仅见于单层厚度较大的且有机质含量较高的泥页岩中。页理很发育的薄层泥页岩中，由于生烃超压通过泥页岩的页理面优先释放，仅产生顺层的超压裂缝。

图7　石柱地区志留系龙马溪组泥页岩生烃超压裂缝Fig.7　Picture showing fractures induced by hydrocarbon generation overpressure in Silurian shales in Shizhu area

2.5成岩层理裂缝

泥页岩中的水平层理/页理是在比较稳定的水动力条件下(如河流的堤岸带、闭塞海湾、海洋的深水陆棚带和湖泊的深水带)，从悬浮或溶液中缓慢沉积而成，由平直且与层面平行的一系列细层组成。成岩层理/页理裂缝是在压实作用、胶结作用、粘土矿物转化等成岩过程中形成的、沿着层理/页理面发育分布的非构造裂缝。当岩层面近于水平时，如果埋藏深度较大时，且又不存在超压，则泥页岩的层理/页理裂缝将发生覆压闭合，而非张开状态。从岩石渗透率的压力敏感性实验结果[31]可以推测，埋深大于1 000 m，即大致相当于垂直有效压力为15 MPa，泥页岩的层理/页理裂缝会发生覆压闭合。成岩层理/页理裂缝在地下大于1 000 m深度保持开启时，或者存在较为强烈的区域水平构造应力作用，且最大主应力的方向与层理/页理面平行，或者存在超压。

层理/页理裂缝与油气勘探开发的关系主要体现在：(1)为页岩油、页岩气提供储集空间；(2)影响非常规油气开发的水力压裂效果。页岩裂缝发育程度与总含气量和游离气量呈正相关关系，页岩裂缝越发育，其含气量越大，产气量也越高[2]。此时，裂缝的作用是作为天然气和地层水的有效储集空间和快速运移通道，有利于页岩层系中游离态天然气体积的增加和吸附态天然气的解吸。页岩层理/页理的弱胶结作用使其断裂韧性较小，阻止裂纹失稳扩展的能力较弱。相反，在垂直层理/页理方向，断裂韧性较大，阻止裂纹扩展的能力较强。当水力裂缝垂直层理扩展时，在弱层理面处会发生分叉、转向，且在继续延伸的过程中会进一步沟通天然裂缝或弱层理面而形成复杂的裂缝网络，达到体积压裂[32]。

3　结　论

(1)泥页岩非构造裂缝主要可分为干裂裂缝、水下收缩裂缝、成岩层理裂缝、超压裂缝和现代表生裂缝。

(2)未成岩泥质沉积层干裂裂缝形成于沉积的初期，在后期盆地沉降埋深、压实成岩过程中闭合而消失，通常难以保存和识别。欠压实超压裂缝在老地层中一般仅在被矿物或其它物质充填时才能得以保存和识别。

(3)生烃超压裂缝通常发育于厚层成熟泥岩烃源岩中，薄层页岩中即使发育也难以识别。因为生烃超压优先顺层释放，形成顺层超压裂缝，难以与层理裂缝相区别。

(4)泥页岩层理/页理面对裂缝的形成与扩展具有明显的控制作用。层理/页理面为泥页岩力学性质的薄弱面，顺层裂缝优先发育。

[1]郭璇, 钟建华, 徐小林, 等. 非构造裂缝的发育特征及成因机制[J]. 石油大学学报(自然科学版), 2004,28(2):6-11.

[2]丁文龙, 李超, 李春燕, 等. 页岩裂缝发育主控因素及其对含气性的影响[J]. 地学前缘, 2012,19(2):212-220.

[3]赵振宇, 郭彦如, 顾家裕, 等. 不同成岩期泥质岩非构造裂缝发育规律、形成机理及其地质意义[J]. 沉积学报, 2013,31(1):38-49.

[4]叶泰然, 张虹. 川西裂缝性致密碎屑岩气藏高渗区成因机理及预测[J]. 现代地质, 2013,27(2):339-345.

[5]赵继龙, 王俊鹏, 刘春, 等. 塔里木盆地克深2区块储层裂缝数值模拟研究[J]. 现代地质, 2014,28(6):1275-1283.

[6]崔玉哲. 辽河坳陷滩海区海月潜山裂缝型储层预测研究[J]. 现代地质, 2014,28(4):867-874.

[7]ZENG Lianbo, QI Jiafu, LI Yuegang. The relationship between fractures and tectonic stress field in the extra low-permeability sandstone reservoir at the south of western Sichuan Depression[J]. Journal of China University of Geosciences, 2007,18(3):223-231.

[8]李琦, 康仁华, 刘魁元, 等. 泥岩裂缝油气藏地质模型与成因机制[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 2004:1-10.

[9]刘建中. 油气田储层裂缝研究[M]. 北京: 石油工业出版社, 2008:1-10.

[10]丁文龙, 许长春, 久凯, 等. 泥页岩裂缝研究进展[J]. 地球科学进展, 2011,26(2):135-144.

[11]邹才能, 董大忠, 王社教, 等. 中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力[J]. 石油勘探与开发, 2010,37(6):641-653.

[12]金之钧, 蔡立国. 中国海相层系油气地质理论的继承与创新[J]. 地质学报, 2007,81(8):1017-1024.

[13]郝芳, 董伟良. 沉积盆地超压系统演化、流体流动与成藏机理[J]. 地球科学进展, 2001,16(1):79-85.

[14]ANDERSON J J, EVERETT R. Mudcrack formation studied by timelapse photography[J]. Geological Society of America Special Papers, 1964,82:4-5.

[15]RAM W. Evolution of polygonal patterns in stratified mud during desiccation:The role of flaw distribution and layer boundaries[J]. GSA Bulletin, 2001,113(1):20-31.

[16]成玮. 泥岩收缩裂缝发育规律与形成机理研究[D]. 北京：中国石油大学(北京), 2010.

[17]冯增昭, 王英华, 刘涣杰. 中国沉积学[J]. 北京：石油工业出版社，1994：2-5.

[18]赵振宇, 周瑶琪, 马晓鸣. 泥岩非构造裂缝与现代水下收缩裂缝相似性研究[J]. 西安石油大学学报(自然科学版), 2008,23(3):6-11.

[19]JENKINS R, PLUMMER P S, MORIARTY K C. Late Precambrian pseudofossils from the Flinders Ranges, South Australia[J]. Transactions of the Royal Society of South Australia, 1981,105(1/2):67-81.

[20]DICKINSON G N. Geological aspects of abnormal reservoir pressures in the Gulf Coast region of Louisiana, USA[J].AAPG Bulletin,1953，37:410-432.

[21]SPENCER C W. Hydrocarbon generation as a mechanism for overpressuring in Rocky Mountain region[J]. AAPG Bulletin, 1987,71(4):368-388.

[22]FREED R L, PEACOR D R. Geopressured shale and sealing effect of smectite to illite transition[J]. AAPG Bulletin, 1989,73(10):1223-1232.

[23]HUNT J M. Petroleum Geology and Geochemistry[M]. New York: Freeman and Company, 1996:743.

[24]LUO X, VASSEUR G. Contributions of compaction and aquathermal pressuring to geopressure and the influence of environmental conditions [J]. AAPG Bulletin, 1992,76(10):1550-1559.

[25]UNGERER P, BEHAR E, DISCAMPS D. Tentative calculation of the overall volume expansion of organic matter during hydrocarbon genesis from geochemistry data: Implications for primary migration[J]. Advances in Organic Geochemistry, 1981,10:129-135.

[26]MEISSNER F F. Petroleum geology of the Bakken Formation, Williston basin, north Dakota and Montana[J]. Petroleum Geochemistry and Basin Evaluation: AAPG Memoir, 1984,35:159-179.

[27]BARKER C. Calculated volume and pressure changes during the thermal cracking of oil to gas in reservoirs[J]. AAPG Bulletin, 1990,74(8):1254-1261.

[28]SNARSKY A N. Die primare migration des erdols[J]. Freiberger Forschungsch, 1962,123:63-73.

[29]孙波, 蒋有录, 石小虎, 等. 渤海湾盆地东濮凹陷压力演化与超压形成机制[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2013,37(2):28-35.

[30]VERNIK L. Hydrocarbon-generation-induced microcracking of source rocks[J]. Geophysics, 1994,59(4):555-563.

[31]赵明跃, 王新海, 雷霆, 等. 储层参数压力敏感性研究[J]. 油气井测试, 2001,10(4):3-4.

[32]衡帅, 杨春和, 郭印同, 等. 层理对页岩水力裂缝扩展的影响研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2015,34(2):228-237.

Formation Mechanism and Characteristics of Non-tectonic Fractures in Shales

YUAN Yu-song1, ZHOU Yan1, QIU Deng-feng1, WANG Qian-qian2

(1.PetroleumExplorationandProductionResearchInstitute,SINOPEC,Beijing100083,China;2.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)

Non-tectonic cracks are commonly observed in shale and some of them are greatly significant for the evaluation of shale gas accumulation and preservation. On the basis of the previous research and considering the inherent characteristics of shale, a category scheme of shale fractures has been put forward, and the forming mechanisms of the non-tectonic shale cracks has been summarized. According to the core and field observations, we briefly depicted the characteristics of the non-tectonic shale cracks. Among the non-tectonic cracks of shale, those bedding cracks formed in the diagenesis and those overpressure fractures induced by undercompaction or hydrocarbon generation have close relationship with shale gas accumulation and preservation.

shale; non-tectonic crack; overpressure fracture; undercompaction

2015-03-20；改回日期：2015-09-20；责任编辑：潘令枝。

国家“973”计划项目(2012CB214806)；国家科技重大专项项目(2011ZX05005)。

袁玉松，男，博士，1967年出生，石油地质学专业，主要研究方向为沉积盆地构造热演化和盖层封闭性。

Email：ysyuan@126.com。

TE122.2

A

1000-8527(2016)01-0155-08