シェールオイルは非在来型の石油・ガス資源として、世界のエネルギー開発において注目されている。しかし、シェール油層は低い孔隙率と低い浸透率の特徴があり、従来の採掘技術では効率的な産出が難しいため、水圧破砕技術を用いる必要がある。シェールの岩石力学的特徴は破砕効果に大きく影響を与える。岩石力学試験およびX線回折全コア試験を通じて、鄂尔多斯盆地第7区間の層理型、文理型、挟層型の3種類の異なるタイプのシェールの弾性係数、ポアソン比などの力学パラメータおよび地圧変化を比較分析し、異なるタイプのシェールの力学的性質と貯留層特性を明らかにし、鉱物成分と岩石力学特性の関連性を構築した。同時に、プロップサポートの流れ能力実験および埋設実験を通じて、破砕亀裂の流動能力変化の規則を明らかにし、プロップサポートの選択に指針を提供した。結果は以下の通りである：①挟層型シェールは弾性係数が大きくポアソン比が小さく、裂け目の生成が容易である。層理型および文理型シェールは地圧勾配が大きく、裂け目の拡大が困難である。②岩石中の剛性鉱物含有量が多いほど弾性係数が大きくポアソン比が小さく、脆性鉱物含有量が多いほど脆性指数が大きい。文理型および層理型シェールと比較して、挟層型シェールは硬質で脆く、破砕時に裂け目が発生しやすく、裂け目を効果的に開いたまま保持できる。③挟層型シェールの力学特性に基づき、プロップサポートの埋設深度が最小で、流動能力が最も強く、流体の流れに有利である。プロップサポート選択実験により低圧閉辺条件下で10〜20目の石英砂をプロップサポートとして使用することが推奨され、プロップサポート充填密度は14 kg/m²とする。

岩石力学パラメータ；三軸圧縮試験；流動能力；埋設試験；鄂尔多斯盆地