纹层对页岩力学性质的影响及其对水力压裂的启示

摘要：英雄岭页岩油纵向层系厚，具有高频旋回沉积特征，主要发育纹层状和层状页岩，岩性复杂，非均质性强，甜点识别难度大。以英雄岭干柴沟组纹层状页岩和层状页岩为研究对象，通过岩石力学试验，结合现场水力压裂微震及施工曲线分析，得到纹层对页岩力学性质及裂缝扩展的影响，并提出压裂对策建议。结果表明：相较于层状页岩，纹层状页岩天然微裂隙更发育;纹层状页岩抗压强度更低，破裂后产生的裂隙体积应变要小于层状页岩，主要是纹层状页岩形成的裂缝开度小，与现场压裂施工曲线上没有明显的破裂压力降结果一致；纹层状页岩压裂裂缝易沿纹层结构扩展，形成数量更多更为复杂的裂缝网络；纹层状页岩裂缝数量多，复杂度高，裂缝比表面积大，见油速度快，是更优的工程甜点；对于纹层状页岩建议采用“冻胶+滑溜水”复合压裂工艺，先以高黏冻胶撑开纹层的小开度裂缝，携砂支撑，增加裂缝有效性，再以滑溜水促进复杂裂缝网络扩展。

关键词：页岩油储层； 英雄岭； 岩石力学； 纹层； 水力压裂

中图分类号：TE 122.3""" 文献标志码：A

引用格式：王小琼，钟毅，万有余，等.纹层对页岩力学性质的影响及其对水力压裂的启示［J］.中国石油大学学报（自然科学版），2025，49（1）：92-100.

WANG Xiaoqiong， ZHONG Yi， WAN Youyu， et al. Influence of laminae on mechanical properties and its implications for hydraulic fracturing of shale oil reservoirs［J］.Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2025，49（1）：92-100.

Influence of laminae on mechanical properties and its implications

for hydraulic fracturing of shale oil reservoirs

WANG Xiaoqiong1， ZHONG Yi1， WAN Youyu2， WEN Yequn1， WU Shan3， ZHANG Muyang1， SHEN Yinghao1， GE Hongkui1， XIAN Chenggang1， CHEN Hao4

（1.Unconventional Petroleum Research Institute， China University of Petroleum （Beijing）， Beijing 102249， China;

2.Drilling and Production Technology Research Institute， PetroChina Qinghai Oilfield Company， Dunhuang 736202， China；

3.School of Resources and Environmental Engineering， Hefei University of Technology， Hefei 230601， China;

4.COSL-EXPRO Testing Services （Tianjin） Company Limited， Tianjin 300457， China）

Abstract： Yingxiongling shale oil reservoirs have thick vertical layers with high-frequency cyclic sedimentary characteristics. The evoluted layered and laminated shale has complex lithology and strong heterogeneity， making it difficult to identify the sweet spots. In this study， the laminated shale and layered shale of the Ganchaigou formation in Yingxiongling area were examined via rock mechanical experiments， the analysis of on-site microseismic monitoring and construction curves of hydraulic fracturing， aiming at how laminae can affect shales mechanical properties and fracture propagation. The results show that， compared to the layered shale， natural microcracks in the laminated shale are more developed in the formation， and its compressive strength is lower. Since the crack aperture formed in the laminated shale is small， the crack volumetric strain of the laminated shale generated after failure is smaller than that of the layered shale， which is consistent with the results of no significant pressure drop on the on-site fracturing construction curve. Fractures within the laminated shale tend to propagate along the lamination structure， leading to the formation of a more complex fracture network. The laminated shale has a large number of cracks with high complexity， which can make fast oil breakthrough. Therefore， the laminated shale is recommended as better engineering sweet spots in Yingxiongling area. Based on the results， a composite fracturing technique is proposed that involves the use of “gelatinous proppant fluid + slickwater” for the laminated shale. The initial injection of the high-viscosity gelatinous proppant fluid can create small-scale fractures in the laminations， then the slickwater is used to facilitate the expansion of the complex fracture network.

Keywords： shale oil reservoir; Yingxiongling; rock mechanics; laminae; hydraulic fracturing

收稿日期：2024-06-25

基金项目：国家自然科学基金面上项目（42374132）

第一作者及通信作者：王小琼（1984-），女，副研究员，博士，研究方向为非常规储层岩石物理、岩石力学、地质力学、储层评价及压裂改造与提采一体化。E-mail：wxq4526@163.com。

文章编号：1673-5005（2025）01-0092-09""" doi：10.3969/j.issn.1673-5005.2025.01.009

柴达木盆地西部坳陷英雄岭区块，页岩油储层纵向上发育4套甜点集中段，其中主力甜点段为下干柴沟组上段页岩层系，主要发育纹层状页岩和层状页岩（厚层理页岩），岩性复杂，主要为云灰岩和黏土质页岩两类。纵向上岩性和组构的复杂性及非均质性为页岩油储层的优势压裂段选取即工程甜点的评估提出了挑战［1］。页岩层系中页岩、碳酸盐岩、碎屑岩等多种岩性高频旋回，经再压实、成岩作用形成层理。层理是导致页岩层系非均质性的重要结构。相比于其他页岩层系，页岩油储层中不仅有厚层理，还包含丰富的纹层结构，说明页岩油储层的非均质性尺度与跨度更广［2-5］。纹层是当前页岩中被认为最微观的非均质结构，正确理解纹层状页岩的可压裂性以及压裂裂缝在纹层中的扩展情况是当前页岩油储层有效开发亟需攻克的难点［6］。前期大量试验和数值模拟研究发现，层理与压裂裂缝交互会出现穿过、转向、终止或阶梯式延伸等行为，影响裂缝垂向扩展［7-10］。已有的数值模拟方法难以准确建模高频互层，限制了研究纹层中的裂缝扩展过程［11］。室内试验可分成两种：一类是直接等比例模拟现场压裂，例如真三轴压裂模拟试验，对压裂裂缝形态进行研究［9］；另一类是基础岩石力学破裂试验，通过研究应力加载下岩石的破裂形态，帮助现场压裂对不同岩性储层的破裂情况进行推测［10，12］。不过当前的试验研究仅限于对纹层微观进行非均质性表征，未能阐明微观非均质性对宏观力学响应的影响［13-16］。为此笔者以干柴沟组纹层状页岩为研究对象，对比层状页岩，系统地开展宏观力学响应试验，结合现场微震监测和水力压裂施工曲线，获得纹层对页岩岩石力学性质及裂缝扩展的影响。

1" 试验样品与试验方法

1.1" 试验样品

试验样品主要来自页岩油产区柴达木盆地下干柴沟组上段（E23），储层矿物组分复杂，岩性混积特征明显。根据沉积构造，下干柴沟组上段（E23）页岩层系主要发育纹层状页岩和层状页岩（图1）。

纹层状页岩的纹层厚度较薄（高频纹层），单层厚度为0.05～0.8 mm，页理密度可达3000～5000条/m。层状页岩，纹层厚度较大。岩石的矿物成分主要包括石英、长石、方解石、白云石、黏土等。根据岩性组合，主要发育有云灰岩和黏土质页岩两类［1］。图2是典型的纹层和层状页岩的岩心铸体薄片。从图2中可以看出，纹层状页岩在微观上非均质性较强，纹层特别发育，层状页岩在微观上较为均质。根据矿物和黏土的组分可将纹层和层状岩石再分别分成灰云质和黏土质。纹层状灰云质页岩在宏观上表现为灰色或深灰色细条纹互层。层状灰云质页岩岩心上表现为深灰色均匀块状，厚度较大，难以观察到孔隙［17］。

为研究纹层对储层岩石力学性质的影响，选择典型性的纹层状云质岩和纹层状黏土质页岩进行研究，并选择典型性的层状云质岩和层状黏土质页岩进行对比。首先在井下岩心柱上沿平行地层方向钻取直径25 mm的岩心块，并将之切割成长度为50 mm的圆柱形样品，磨平样品表面，两个端面的平行度误差保证在±0.02 mm。图3（a）和（b）分别为层

状页岩和纹层状页岩，均包含两块黏土质页岩和两块灰云质页岩；图3（c）和（d）是样品端面，其中纹层状页岩可见明显的纹层。根据青海地区的沉积结构以及图1的样品形态，纹层状样品的纹层约3～5条/mm，而层状样品的标准岩心柱整体含约3～5条层理。

1.2" 试验仪器与试验方法

岩石中超声波的传播速度受岩石物理特性（如裂缝、组成和力学性质）的影响。首先使用经典的超声脉冲法对4种类型的页岩油储层样品进行室温和常压下的波速测量试验，其方法介绍见文献［12，18］。获得沿样品轴向方向（平行纹层）和径向方向上（垂直纹层）的纵横波波速（图4（a），vPH和vSH分别为沿平行纹层方向测量的纵、横波波速，vPV和vSV分别为垂直纹层或层理测量的纵、横波波速），岩石超声波速测试系统主要由Olympus5077PR脉冲发生器、接收和发射声波传感器以及DPO2024B数字示波器组成（图4（b））。然后根据不同方向的波速，得到每个岩心的波速各向异性，以评估纹层的发育程度。随后对样品开展单轴压缩岩石力学试验，进行单轴加载的仪器为环压剪切增渗测试系统（图4（c）），该系统可对样品进行常规的单三轴试验以及剪切试验，并实时监测渗透率的变化。采用常规的单轴加载测试，以应变率为2×10-6 s-1的速率对岩心进行单轴加载直至样品破裂（图4（d）），并记录这一过程的应力应变曲线。

2" 试验结果

2.1" 波速各向异性

波速各向异性的大小是表征储层层理发育程度的重要参数之一。波的传播速度受到地下介质的影响，当波沿平行层理方向传播时波速较大，沿垂直层理方向传播时波速较小。不同方向上波速差异越大，即波速各向异性越大，表明层理越发育［19］。Thompsen［20］引入了无量纲参数γ、ε对岩石各向异性进行了描述，表达式为

ε=v2PH-v2PV2v2PV ，（1）

γ=v2SH-v2SV2v2SV .（2）

式中，ε为纵波波速各向异性；γ为横波波速各向异性。

图5是4组岩心（每组2个样品）的各向异性指数。由图5可看出，纹层状灰云质页岩具有最强的各向异性，纵波各向异性指数平均为0.4，横波各向异性指数均值为0.25；其次是纹层状黏土质页岩，纵横波各向异性均值约为0.19。然后是层状黏土质页岩和层状灰云质页岩。总体上，纹层状页岩样品具有较高的各向异性，各向异性指数高于层状页岩样品。纹层状页岩的沉积物结构和沉积间歇使肉眼可直接观察到岩心上纹层发育。层状黏土质页岩的各向异性高于层状灰云质，可能是由于黏土颗粒的定向排列及层理结构的作用导致［21］。纹层或层理的发育，使储层中可能发育出成岩缝、层理缝和微裂缝等，裂缝会引起较强的各向异性。弹性波对垂直于其传播方向的裂缝最为敏感，为此呈现波速各向异性。

2.2" 单轴压缩岩石力学试验

采用单轴压缩试验分析层理对裂缝扩展的影响。岩石在压缩变形过程中的应力应变曲线得到了广泛的研究［22-23］，也是表征岩石压缩变形破裂的重要特征曲线。除轴向（εaxial）和横向应变（εlateral）外，体积应变（εv）也是压缩变形过程的一个重表征参数，对于受载荷的圆柱形岩样，体积应变（εv）可以表示为

εv=ΔV/V≈εaxial+2εlateral.（3）

图6为典型的应力-应变曲线。一般岩石在变形过程中应力-应变曲线可分为5个阶段：微裂隙闭合阶段（Ⅰ）；线弹性阶段（Ⅱ），岩石的弹性模量、泊松比等弹性参数即可从这个阶段获得；第Ⅲ阶段微裂隙开始稳定扩展，体积应变曲线上表现为扩容的产生

（C′），C′点在应力-应变曲线上较难识别，可以从裂缝体积应变曲线上获得。裂缝体积应变等于总体积应变减去弹性体积应变。随着应力的增加，体积应变发生反转，即对应体积应变曲线上的主扩容点D′，这一点也标志着裂缝的非稳定扩展和岩心的变形进入第Ⅳ阶段，这个阶段裂缝密度进一步扩展，直至成核发生岩心破坏，即达到峰值压力（抗压强度），最后岩石进入破裂后的第Ⅴ阶段。

图7为4类岩心样品的单轴压缩试验的应力-应变曲线。从图7可以看出，层状和纹层状页岩的抗压强度分别在160～180和100～120 MPa。纹层状页岩的岩石抗压强度远小于层状页岩的抗压强度，黏土质页岩的抗压强度小于灰云质页岩的抗压强度。通过比较沉积结构和岩性对抗压强度以及应力应变的影响，发现沉积结构的影响大于岩性的影响。不仅纹层状灰云质页岩和纹层状黏土质页岩之间差异较小，而且层状黏土质页岩和层状灰云质页岩之间差异也较小。但是层状与纹层状页岩两类岩性差异较大。为此重点分析层状和纹层状页岩的体积应变和裂缝体积应变曲线（图8），从图8中可以看出，纹层状页岩的初始裂缝体积应变要大于层状页岩的初始裂缝体积应变，即纹层状样品的初始裂缝密度更高，这个结果跟波速各向异性结果一致，纹层大量发育，微裂隙也可能大量发育。但在沿层理加载至破裂时，层状页岩的裂缝体积应变要大于纹层状页岩样品，这是否意味着层状页岩形成了更为复杂的裂缝网络需要进一步研究。

3" 讨" 论

3.1" 单轴压缩岩心破裂后的形态

试验结果以及岩石破裂后的形态结果表明，沉积结构的影响大于岩性的影响。重点分析和讨论层状页岩和纹层状页岩的破裂规律，不再区分灰云质和黏土质页岩两类。

对岩石压缩破裂后的试验样品进行分析，评价不同岩相的裂缝扩展规律。使用扫描电镜分别对纹层状页岩和层状页岩样品进行毫米CT扫描和3D重构（图9）。在破裂后CT的端面图XY平面上（红色圆形图）可以看出，沿平行层理面加载，层状页岩主要形成了两条沿层理的劈裂缝，而纹层状页岩形成了4条劈裂缝。三维重构图上，层状页岩形成了沿层理方向上的3条大的劈裂缝，贯穿岩心，其中一条是较短的垂向裂缝，这些裂缝之间有微小的细裂缝沟通以形成了复杂的裂缝网络。而纹层状页岩形成了4条沿层理方向上的劈裂缝，贯穿岩心，且有大量的微裂隙连通这4条主缝。整体上无论是纹层状页岩样品还是层状页岩样品，均形成了复杂的裂缝网络，其中纹层状页岩的裂缝网络更为复杂。

进一步对样品进行微米CT扫描分析，扫描结果如图10所示。从CT扫描结果可以观察到纹层状和层状页岩两类岩性的裂缝都容易沿纹层或层理面扩展，纹层和层理对裂缝形态的控制作用显著。其中层状页岩形成了数量较少的主缝，但裂缝开度较大，纹层状页岩形成了数量较多的微裂缝，裂缝开度较小。总之，纹层状和层状页岩均易形成复杂的裂缝网络，纹层状页岩压后形成的层间裂缝较层状页岩更多更均匀，且层间也有很多微细的小裂缝沟通，表明纹层状页岩的裂缝网络更为复杂。层状页岩的裂缝明显开度较大，主要形成了裂缝开度大的主缝，而纹层状页岩天然微裂隙较发育，易沿微裂隙、纹层形成大量开度小的裂缝。可能裂缝体积应变更多由裂缝的开度决定，纹层状页岩破裂后裂缝体积应变更小。

3.2" 微震监测结果

为了对比层状和纹层状页岩裂缝扩展规律以及对水力压裂的启示，分析现场某井水力压裂的微震监测结果。微震b值引自天然地震震级和频度两个参数之间的统计关系式［24］，它表明不同等级地震发生的活度与其地震震级存在一定的线性关系，其公式为

lnN=a-bM.（4）

式中，M为地震震级；N为震级大于等于M的累积地震数；a和b为常数，a代表地震活动性，主要取决于序列中的最大地震震级，b代表不同震级微震的分布规律。

Wu等［25］研究表明：b值越大，能量分布均匀，裂缝形态呈现出均匀扩展的趋势，裂缝缝网越复杂；b值越小，破裂点集中，表明形成了主裂缝，裂缝的形态相对简单。因此声发射b值可以用来表征裂缝的复杂程度，b值越大，裂缝的复杂程度越高。

选择干柴沟地区某典型井在水力压裂过程中的微震监测结果进行分析，该井共压裂了21段，图11为各井段的lnN与微震震级M之间的关系曲线。通过分析获得21段每段的平均b值，结果见表1。

21段的岩性由现场地质专家解释得到。由表1可知，纹层状页岩储层的微震b值要高于层状页岩储层，整体均值约为1.51，层状页岩的微震b值整体均值为1.29。可见整个研究区块b值整体都较高，表明层状页岩和纹层状页岩在水力压裂过程中均产生了复杂裂缝网络，其中纹层状页岩的b值更大，产生的裂缝网络更为复杂和均匀，这与岩石力学试验的结果以及3.1节中讨论的裂缝网络复杂性结果一致。

3.3" 水力压裂施工曲线

水力压裂施工曲线携带着地下储层内部丰富的信息，对该井21段水力压裂施工曲线进行分析，尤其是破裂时的压力曲线。图12为研究区块某井层状页岩储层和纹层状页岩储层水力压裂破裂时的压力曲线特征对比。主要发育层状页岩水力压裂施工曲线上具有明显的破裂压力和破裂特征，即压力有明显的压力峰值，并在到达峰值后有明显的压力降，破裂特征明显。而主要发育纹层状页岩的地层在水力压裂破裂时不具备明显的破裂压力和破裂特征，即没有明显的压力峰值，达到最高压力后，压力会持续稳定在最高压力一段时间。层状页岩极大可能形成了主缝，裂缝开度大、裂缝体积应变大、b值相对较小，破裂时压力发生明显下降。而纹层状页岩没有形成主缝，主要产生开度较小的均匀微裂隙，裂缝体积小，b值相对较大，因而导致水力压裂破裂时不具备明确的破裂压力和破裂特征，压力会趋于平缓段一时间才产生压力降。现场对这口井的动态产液分析也表明，该井放喷51 d后21段已全部产液，展现出水平井高产稳产的效益优势。不过这21段分3批次差异化动用，最先动用的8段均为纹层状页岩，之后是层状页岩再动用。现场结果与试验结果较一致，纹层状页岩裂缝数量多，裂缝开度小，但裂缝比表面积大，液体进入后置换驱油面积大，导致渗吸驱油能力强，使纹层状页岩最先产液。整体来说，纹层状页岩是最优的工程甜点。

从压裂层位优选的角度来看，纹层状和层状页岩都可以形成较为复杂的沿层理扩展的裂缝网络，其中纹层状页岩的缝网更为复杂和均匀，建议在考虑孔隙度、含油饱和度等物性的基础上进一步优选出纹层状页岩为黄金靶体。鉴于纹层状页岩形成了大量裂缝宽度较小的微裂隙，裂隙网络更为均匀，建议对于纹层状页岩，以“冻胶+滑溜水”复合改造为主，先以高黏冻胶撑开纹层的微裂缝，携砂支撑，增加裂缝有效性，再以滑溜水造复杂裂缝网络。而对于层状页岩，容易形成较宽的主裂缝，建议层状页岩主要以滑溜水压裂改造为主，以最经济的方式实现形成复杂裂缝网络的目的。

目前层理和天然裂缝对水力压裂裂缝形态的影响已经有大量研究了［7-10］。层理是沉积过程中不同岩性交接的界面，层理两侧通常存在较大的岩石力学性质差异，以及过度界面弱胶结。岩石力学性质的差异会导致裂缝几何形态，即开度、长度的突变，过度界面通常渗透性较大，导致压裂液滤失从而终止裂缝扩展过程。天然裂缝与层理主要的区别在于天然裂缝界面两边岩石力学性质差异小，其长度相对于层理界面也较短，是储层中的非连续体，且具有各种方位。而纹层是高密度的层理，所以其微尺度上对于水力裂缝的影响与层理相似，但是由于其高密度的层理出现，岩石力学性质差异和过度界面的影响都会在微观层面出现强的累积效应，目前对水力压裂裂缝的影响还很难厘清，本文中只是从宏观压缩试验上获得一个初步的探索认识，后续还需要加强研究。

4" 结" 论

（1） 相较于层状页岩，纹层状页岩天然微裂隙更为发育，表现在波速各向异性强以及裂缝体积应变曲线上微裂隙密度较大。

（2）沿层理面加载，纹层状页岩具有更低的抗压强度，破裂后产生的裂隙体积应变要小于层状页岩，主要是纹层状页岩形成的裂缝宽度小，与现场压裂施工曲线上没有明显的破裂压力降结果一致。

（3）纹层状和层状页岩均易形成复杂的裂缝网络，其中纹层状页岩的裂缝网络更为复杂，与现场水力压裂微震b值的结果一致。两类岩性裂缝都容易沿纹层或层理面扩展，纹层和层理对裂缝形态的控制作用显著。其中层状页岩形成了数量较少的主缝，但裂缝开度较大，纹层状页岩形成了数量较多的微裂缝，裂缝开度较小。

（4）裂缝的开度对应裂缝体积应变，层状页岩形成数量少的主缝，但裂缝开度较大，所以裂缝体积应变较大，纹层状页岩形成大量的微裂缝，裂缝开度较小，因此裂缝体积应变较小。纹层状页岩由于产生了大量开度小的微裂缝，裂缝比表面积大，液体进入后置换驱油的面积大，导致渗吸驱油的能力强，使纹层状页岩最先产液。纹层状页岩是最优的工程甜点。

（5）纹层状页岩没有明显的破裂压力和破裂特征，层状页岩具备明显的破裂压力和破裂特征，和试验结果对应。由于纹层状页岩容易形成开度小但密度更高的裂缝，因此建议对于纹层状页岩，以“冻胶+滑溜水”复合改造为主，先以高黏冻胶撑开纹层微裂隙，携砂支撑，增加裂缝有效性，之后采用滑溜水增加裂缝复杂性。对于层状页岩，建议主要以滑溜水压裂改造为主。

参考文献：

［1］" 郭得龙，申颍浩，林海，等.柴达木盆地英雄岭页岩油CP1井压裂后甜点分析［J］.中国石油勘探，2023，28（4）：117-128.

GUO Delong， SHEN Yinghao， LIN Hai， et al. Post fracturing shale oil sweet spot evaluation in well CP1 in Yingxiongling area， Qaidam Basin［J］. China Petroleum Exploration， 2023，28（4）：117-128.

［2］" LIU B， LU Y， MENG Y， et al. Petrologic characteristics and genetic model of lacustrine lamellar fine-grained rock and its significance for shale oil exploration： a case study of Permian Lucaogou Formation in Malang Sag， Santanghu Basin， NW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2015，42（5）：656-666.

［3］" 郭旭升，魏志红，魏祥峰，等.四川盆地侏罗系陆相页岩油气富集条件及勘探方向［J］.石油学报，2023，44（1）：14-27.

GUO Xusheng， WEI Zhihong， WEI Xiangfeng， et al. Enrichment conditions and exploration direction of Jurassic continental shale oil and gas in Sichuan Basin［J］. Acta Petrolei Sinica，2023，44（1）：14-27.

［4］" 孙龙德，刘合，何文渊，等.大庆古龙页岩油重大科学问题与研究路径探析［J］.石油勘探与开发，2021，48（3）：453-463.

SUN Longde， LIU He， HE Wenyuan， et al. An analysis of major scientific problems and research paths of Gulong shale oil in Daqing Oilfield， NE China［J］. Petroleum Exploration and Development，2021，48（3）：453-463.

［5］" 姚军，王萌，樊冬艳，等.考虑层理缝岩性差异的页岩油藏压裂水平井动态分析方法［J］.中国石油大学学报（自然科学版），2024，48（5）：91-102.

YAO Jun， WANG Meng， FAN Dongyan， et al. Dynamic analysis of fractured horizontal wells in shale reservoirs considering lithological differences of bedding fractures［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2024，48（5）：91-102.

［6］" 焦方正，邹才能，杨智.陆相源内石油聚集地质理论认识及勘探开发实践［J］.石油勘探与开发，2020，47（6）：1067-1078.

JIAO Fangzheng， ZOU Caineng， YANG Zhi. Geological theory and exploration amp; development practice of hydrocarbon accumulation inside continental source kitchens［J］. Petroleum Exploration and Development，2020，47（6）：1067-1078.

［7］" CIPOLLA C L， WARPINSKI N R， MAYERHOFER M J， et al. The relationship between fracture complexity， reservoir properties， and fracture treatment design［R］. SPE 11576，2008.

［8］" TAN P， JIN Y， PANG H. Hydraulic fracture vertical propagation behavior in transversely isotropic layered shale formation with transition zone using XFEM-based CZM method［J］. Engineering Fracture Mechanics， 2021，248（16）：107707.

［9］" 邹雨时，石善志，张士诚，等.薄互层型页岩油储集层水力裂缝形态与支撑剂分布特征［J］.石油勘探与开发，2022，49（5）：1025-1032.

ZOU Yushi， SHI Shanzhi， ZHANG Shicheng， et al. Hydraulic fracture geometry and proppant distribution in thin interbedded shale oil reservoirs［J］. Petroleum Exploration and Development，2022，49（5）：1025-1032.

［10］" 唐洪明，唐园，郑马嘉，等.页岩纹层与破裂方式实验研究［J］.西南石油大学学报（自然科学版），2022，44（4）：51-61.

TANG Hongming， TANG Yuan， ZHENG Majia， et al. An experimental study on lamina and fracture mode of shale［J］. Journal of Southwest Petroleum University （Science amp; Technology Edition），2022，44（4）：51-61.

［11］" YANG L， WU S， GAO K， et al. Simultaneous propagation of hydraulic fractures from multiple perforation clusters in layered tight reservoirs： non-planar three-dimensional modelling［J］.Energy，2022：124483.

［12］" WANG X Q， SCHUBNEL A， FORTIN J， et al. Physical properties and brittle strength of thermally cracked granite under confinement［J］. Journal of Geophysical Research： Solid Earth， 2013，118（12）：6099-6112.

［13］" WANG X， XU J， ZHAO C， et al. Influence of bedding and mineral composition on mechanical properties and its implication for hydraulic fracturing of shale oil reservoirs［J］. Earthquake Research in China， 2020，34（2）：167-186.

［14］" 王香增，张丽霞，高潮.鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组页岩气储层非均质性特征［J］.地学前缘，2016，23（1）：134-145.

WANG Xiangzeng， ZHANG Lixia， GAO Chao. The heterogeneity of shale gas reservoir in the Yangchang Formation， Xiasiwan area， Ordos Basin［J］. Earth Science Frontiers， 2016，23（1）：134-145.

［15］" 吴松涛，朱如凯，罗忠，等.中国中西部盆地典型陆相页岩纹层结构与储层品质评价［J］.中国石油勘探，2022，27（5）：62-72.

WU Songtao， ZHU Rukai， LUO Zhong， et al. Laminar structure of typical continental shales and reservoir quality evaluation in central-western basins in China［J］. China Petroleum Exploration， 2022，27（5）：62-72.

［16］" 王小琼，葛洪魁，王文文，等.致密储层岩石应力各向异性与材料各向异性的实验研究［J］.地球物理学报，2021，64（12）：4239-4251.

WANG Xiaoqiong， GE Hongkui， WANG Wenwen， et al. Experimental study on stress-related and matrix-related anisotropy in tight reservoir［J］. Chinese J Geophys，2021，64（12）：4239-4251.

［17］" 郭泽清，龙国徽，周飞，等.咸化湖盆页岩油地质特征及资源潜力评价方法：以柴西坳陷下干柴沟组上段为例［J］.地质学报，2023，97（7）：2425-2444.

GUO Zeqing， LONG Guohui， ZHOU Fei， et al. Geological characteristics and resource evaluation method for shale oil in a salinized lake basin： a case study from the upper member of the Lower Ganchaigou Formation in western Qaidam Depression［J］. Acta Geologica Sinica，2023，97（7）：2425-2444.

［18］" WANG X， GE H， WANG J， et al. Evaluation of the micro-cracks in shale from the stress sensitivity of ultrasonic velocities［J］.Rock Mechanics amp; Rock Engineering， 2016，49（12）：1-6.

［19］" WANG X Q， WU S， GE H K， et al. Experimental study on the anisotropy of shale with wave velocity and permeability：53rd U.S.Rock Mechanics/Geomechanics Symposium， ARMA

19-405， 23-26 June 2019［C］. New York： ARMA，2019.

［20］" THOMPSE N. Weak elastic anisotropy［J］. Geophysics， 1986，51：1954-1966.

［21］" 陈天宇，冯夏庭，张希巍，等.黑色页岩力学特性及各向异性特性试验研究［J］.岩石力学与工程学报，2014，33（9）：1772-1779.

CHEN Tianyu， FENG Xiating， ZHANG Xiwei， et al. Experimental study on mechanical and anisotropic properties of black shale［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2014，33（9）：1772-1779.

［22］" BRACE W F， PAULDING B W， SCHOLZ C. Dilatancy in the fracture of crystalline rocks［J］. Journal of Geophysical Research， 1966，71（16）：3939-3953.

［23］" MARTIN C， CHANDLER N. The progressive fracture of Lac du Bonnet granite［J］. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences amp; Geomechanics，1994，31（6）：643-659.

［24］" GUTENBERG B R C F. Seismicity of the earth［M］. Princeton： Princeton University Press Ed， 1954：1918-1961.

［25］" WU S， GE H， WANG X， et al. Shale failure processes and spatial distribution of fractures obtained by AE monitoring［J］. Journal of Natural Gas Science and Engineering， 2017，41：82-92.

（编辑" 李志芬）