타림 분지 크라수 구조대의 바쯔 개조 지층에서 시추 과정 중 케이싱 불안정 현상이 빈번하게 발생하여 시추 효율에 심각한 영향을 미친다. 바쯔 개조 암석을 연구 대상으로 하여 광물 조성 시험, 양이온 교환 실험 등 물리화학적 성능 시험과 삼축 압축 시험 등 역학 시험을 실시하여 바쯔 개조 사암과 셰일의 물리화학적 성능, 역학적 특성 차이 및 시추액 침지에 따른 역학적 성능 변화를 연구하였다. 연구 결과 바쯔 개조 셰일은 점토광물 함량이 높고, 양이온 교환 용량이 사암의 약 3배이며, 다수의 미세 균열이 발달되어 있고, 수화 팽창 능력이 사암보다 현저히 강하여 용액 침지 시 구조 손상이 더 쉽게 발생한다. 또한 유상 시추액의 윤활 작용으로 강도가 저하되며, 셰일 강도 저하량은 사암의 약 1.5배에 달한다. 동일한 둘레압 상태에서 바쯔 개조 셰일과 사암은 강도, 임계 파괴점에서 대응하는 축방향 및 반경방 변형, 암석 파괴 양상에 차이가 있으며, 시추액 침지가 셰일 강도에 미치는 영향이 사암보다 크다. 바쯔 개조 지층 암석 역학 특성 분석은 해당 지층 케이싱 불안정 기구를 파악하고 케이싱 불안정 방지 대책 수립에 중요한 의미가 있다.

물리화학적 성능; 역학적 특성; 시추액 침지; 실험; 바쯔 개조