Los yacimientos carbonatados con fracturas y cavidades presentan una alta heterogeneidad, con una estructura compleja del espacio de almacenamiento y relaciones de flujo, lo que plantea numerosos desafíos para el análisis de esfuerzos geológicos, la selección de parámetros de inyección y producción, y la evaluación de la integridad mecánica. Por ello, para aclarar mejor los cambios en el esfuerzo geológico durante el funcionamiento del yacimiento de carbonatos con fracturas y cavidades, garantizar la integridad mecánica y mejorar la presión límite, se estableció un modelo mecanicista para analizar la distribución del esfuerzo y las variaciones cuatridimensionales del esfuerzo geológico, evaluando al mismo tiempo la integridad mecánica de diferentes medios. Los resultados indican: ① la concentración de esfuerzos en las fracturas y cavidades es más evidente en comparación con yacimientos homogéneos, especialmente en los límites de las cavernas donde se observan valores mínimos de esfuerzo; ② la presión de poros y los cambios de esfuerzo son más intensos en las cavidades, haciendo que los límites de las cavernas sean más propensos a sufrir fallas por corte o tensión durante la operación del yacimiento; ③ durante la producción, las fallas por corte ocurren con más facilidad en los límites de las cavernas en la dirección del esfuerzo principal mínimo, mientras que durante la inyección las fallas por tensión ocurren en la dirección del esfuerzo principal máximo; ④ en general, los yacimientos con fracturas y cavidades son más propensos a fallas por tensión o corte durante la inyección que los homogéneos, aunque son relativamente seguros durante la producción, aunque en los alrededores de las cavidades las fallas por corte son más probables. Estos resultados ofrecen soporte teórico y metodológico para el análisis de esfuerzos geológicos y la evaluación de la integridad mecánica de yacimientos de carbonatos con fracturas y cavidades.