应力释放是指岩心从地下数千米深处的高压应力状态被钻取出来后，围压和孔隙压力骤然降至地表大气压的过程。取心扰动是指在钻取、提升、运输和制备岩心样品的过程中，受到的机械振动、冲击、温度变化和流体逸散等作用。页岩取心过程中的应力释放和取芯扰动会导致一系列相互关联的、具有显著工程影响的后果。其核心结果可以概括为：岩心内部结构发生不可逆的损伤，导致其在实验室测得的力学和物理性质发生“失真”，无法直接代表地下原始状态。
一、 产生新生裂缝并扩展原有裂缝
应力释放和取芯扰动会诱导产生新生裂缝并扩展原有裂缝，破坏岩石原生结构。
1. 新生微裂缝（“层理缝”或“页理缝”）
由于页岩具有强烈的横观各向同性，其垂直层理方向的抗拉强度最弱。当围压卸除时，岩石会优先沿着层理面发生张性回弹；而机械扰动可能诱导岩心沿层理面破裂，甚至变成碎片；导致大量新的微裂缝（即“层理缝”或“页理缝”）产生。
2. 原有裂缝扩展
地下处于闭合状态的天然微裂缝、孔隙等，在失去围压约束后会张开和扩展。
直观表现：取出的岩心有时用肉眼就能观察到平行的裂缝，或在实验室通过CT扫描可以清晰看到密集的微裂缝网络。
二、 力学性质的“失真”与弱化
由于内部裂缝增多，岩心变得“脆弱”，实验室测量值显著偏低，尤其是垂直层理方向。
1. 抗拉强度严重降低
垂直层理方向：强度降低最为显著。拉力会优先作用于新生的层理缝尖端，使其极易扩展贯通。实验室测得的抗拉强度远低于地下的真实值。
平行层理方向：影响相对较小，强度更接近岩石基质本身的强度。
地表的两向抗拉强度差异远大于真实地层条件下的两向抗拉强度差异，由于裂缝延伸方向取决于最小主应力+岩石抗拉强度，从而导致对裂缝延伸方向的误判。
2. 弹性模量降低
岩石的刚度下降。在应力-应变曲线上，表现为初始斜率（即弹性模量）变小。裂缝的存在使岩石在受力时更容易变形。
3. 抗压强度降低
虽然影响不如对抗拉强度那么剧烈，但裂缝的存在同样会降低页岩的整体承载能力，使其更容易在压力下破坏。
4. 各向异性增强
页岩本身就有各向异性。取心扰动后，垂直层理方向的力学参数弱化程度远大于平行方向，这进一步加剧了其力学行为的各向异性。
三、 物理性质的改变
1. 波速降低
声波（纵波、横波）在裂缝中传播速度会减慢。实验室测量的波速远低于通过原位测井获得的波速。这是判断岩心是否受损的重要指标。
2. 孔隙度和渗透率变化
应力释放导致的岩石膨胀会使原生孔隙和裂缝的张开度增加，微裂缝的生成会增加岩心的孔隙度，相互连通的裂缝会显著增加渗透率，尤其是平行于层理方向的渗透率。实验室常压条件下测得的孔隙度和渗透率会高于地层条件下的真实值。这对于页岩储层评价是致命的。
四、流体损失和相态变化
取心过程中，压力温度下降会导致吸附气解吸、游离气膨胀并逸散，甚至可能引起沥青质沉淀。改变了岩石的润湿性，使得实验室无法准确测量原始地层条件下的气体含量、吸附特征等关键物性参数。
五、 工程上的严重后果
1. 给水力压裂设计带来巨大挑战
压裂设计严重依赖于准确的岩石力学参数（如抗拉强度、弹性模量）。如果直接使用失真的实验室数据，会严重低估地层的破裂压力，导致压裂施工设计偏差，影响压裂效果。
2. 导致井壁稳定性评估失误
利用失真的强度参数进行井壁稳定性分析，可能会得出过于乐观或悲观的结论，影响钻井液密度设计和井眼轨迹优化。
3. 储层评价失真
渗透率的失真（偏大）会影响对页岩油气产出能力的评价，高估储层的渗流能力。
六、总结
应力释放和取心扰动导致岩心内部结构发生不可逆的损伤，导致实验室测得的物理性质“失真”（如岩石的强度、刚度偏低，岩石的孔隙度、渗透率偏高），严重扭曲了对地层力学行为、储集性能和流体性质的真实认识。应力释放和取心扰动是页岩不可忽视的系统性误差来源，取至地表的页岩无法直接代表地下原始状态。
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