Schieferöl als unkonventionelle Öl- und Gasressource ist ein globaler Hotspot der Energiegewinnung geworden. Schieferlagerstätten zeichnen sich jedoch durch geringe Porosität und geringe Durchlässigkeit aus, wodurch traditionelle Fördertechniken eine effiziente Produktion erschweren und hydraulische Frakturierung eingesetzt werden muss. Die mechanischen Eigenschaften von Schiefergestein beeinflussen die Wirkung der Frakturierung erheblich. Durch Gesteinsmechanik-Experimente und Röntgendiffraktions-Vollkernversuche wurden die elastischen Module, Poisson-Verhältnisse und Veränderungen der geomechanischen Spannung von drei Schiefertypen (Foliationstyp, Schichtungstyp und Zwischenschichtungstyp) im 7. Abschnitt des Ordos-Beckens vergleichend analysiert. Die mechanischen Eigenschaften und Lagerstätteneigenschaften der verschiedenen Schiefertypen wurden geklärt und die Beziehung zwischen Mineralzusammensetzung und Gesteinsmechanik hergestellt. Gleichzeitig wurden durch Experimente zur Ableitfähigkeit der Stützmittel und Einbettungsversuche die Veränderungsgesetze der Rissleitfähigkeit aufgedeckt, was eine Richtlinie für die Auswahl von Stützmitteln bietet. Die Ergebnisse zeigen: ① Der Zwischenschichtungstyp hat einen hohen Elastizitätsmodul und ein niedriges Poisson-Verhältnis, was das Rissbilden erleichtert; der Foliationstyp und der Schichtungstyp weisen hohe geomechanische Spannungsgradienten auf, was die Risserweiterung erschwert. ② Je höher der Anteil an starren Mineralien im Gestein, desto größer der Elastizitätsmodul und desto kleiner das Poisson-Verhältnis; je höher der Anteil an spröden Mineralien, desto größer der Sprödigkeitsindex. Im Vergleich zu Schichtungstyp und Foliationstyp ist der Zwischenschichtungstyp hart und spröde, bei der Frakturierung erzeugt er leichter Risse und hält die Risse effektiv offen. ③ Basierend auf den mechanischen Eigenschaften des Zwischenschichtungstyps ist die Einbettungstiefe des Stützmittels am geringsten, die Ableitfähigkeit am höchsten, was den Fluidfluss begünstigt. Nach den Stützmittelauswahl-Experimenten wird empfohlen, bei niedrigem Umgebungsdruck Quarzsand im Kornbereich 10~20 als Stützmittel zu verwenden, wobei die Stützmittelfüllungsdichte 14 kg/m² betragen sollte.

Gesteinsmechanikparameter; Dreiachsiger Druckversuch; Leitfähigkeitsfähigkeit; Einbettungsversuch; Ordos-Becken