br>[0019]式中:G为页岩微观力学参数评价因子，MPa;Gmax，Gmin分别为研究区域岩样的G值的 最大值和最小值，MPa;E为被测材料的弹性模量，MPa;V为被测材料的泊松比，无因次;Η为被 测材料的硬度，G化/m2;Hmax，Hmin为研究区域岩样硬度的最大值和最小值，G化/V;l2为岩石 微观力学脆性指数，无因次，取值范围0-100;该式乘W50是为了将计算结果换算到1-100， 方便运算。
[0020] ④对岩屑进行扫描电镜测试，得到岩样裂缝的微观形态，根据裂缝分形特征结合 盒维数法计算微观裂缝分形维数，得到岩屑的表面微观分形脆性指数13。
[0021] ⑤对岩屑进行3D激光扫描，复建得到岩屑表面等值高图，通过软件转换为计算机 可识别的二值图，并计算得出所扫描断裂面的总面积与其投影面面积，根据所得结果计算 得到表面粗糖脆性指数^。
[0022] ⑥对W上求取的矿物脆性指数、微观力学脆性指数、表面微观分形脆性指数、表面 粗糖脆性指数取加权平均得到综合可压裂性指数，即公式(3)，其值越大，该试样所代表的 页岩储层可压裂性越好，缝网形成能力越强，综合可压裂性指数计算如下：
[0023]
C3)
[0024] 式中：1为综合可压裂性指数，无因次;αι为脆性指数的加权系数，无因次；Ii为单 项的脆性指数，i=l，2,3,4。
[0025] ⑦重复进行①-⑥步骤，
[0026] 对不同储层特定深度的岩屑进行综合可压裂性评价实验，最终得到全井基于岩屑 微观特征的综合可压裂性指数纵向展布图，分析得出可进行压裂改造增产的最佳层位，优 选最优的射孔簇位置。
[0027] 本发明用于综合评价页岩可压裂性，具有W下优点：1、考虑页岩矿物组分、微观力 学性质、裂缝分形特征、岩屑表面粗糖度四方面因素，并对四个因素进行科学量化评价。2、 采用X射线衍射技术、纳米压痕技术、扫描电镜测试技术、3D激光扫描技术四项前沿技术，评 价过程精度高。3、本发明为室内实验评价方法，操作方便快捷，通过大量计算机软件辅助， 大大提高评价的速度。4、本发明W钻井岩屑作为实验样品，无需密闭取实验岩屯、，因而成本 远低于基于井下岩屯、的实验评价方法。5、数据处理过程方便，没有异常复杂的操作。6、本发 明成本低，操作简单，评价迅速，具有较高的推广价值，可在现场推广。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明一种基于岩屑微观特征的页岩可压裂性评价方法的流程图；
[0029] 图2为本发明纳米压痕实验原理示意图；
[0030] 图3为本发明纳米压痕加载与卸载曲线示意图；
[0031] 图4为本发明扫描电子显微镜下的页岩裂缝图像；
[0032] 图5为本发明盒维数法计算微观裂缝分形维数示意图；
[0033] 图6为本发明基于岩屑综合可压裂性指数的储层可压裂性纵向展布特征图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述：
[003引W某区域R井有关数据为例，如图1图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明一种基于岩 屑微观特征的页岩可压裂性评价方法，该方法包括W下步骤：
[0036] ①取储层特定深度的页岩岩屑，准确拱取岩屑，并按规定的时间距实测迟到时间， 保证岩屑的连续性和代表性。剔除色调模糊、棱角不明显、个体较大的（非层位)假岩屑；或 直接采用已取屯、的井下岩屯、的碎屑。获得实验岩屑后对岩屑进行清洗烘干，去除表面附着 的钻井液。根据后续实验要求，提前筛选好后续实验的碎屑岩样。
[0037] ②对岩屑试样进行X射线衍射实验，得到岩屑矿物组分及其相对含量，并计算其矿 物脆性指数。
[0038] 通过软件分析X射线衍射图谱，得到被测岩样每种矿物的相对含量〇1，见表1，根据 刘致水等提出的基于矿物组成的脆性评价方法，进行岩石矿物脆性评价:根据每种矿物的 相对脆性指数fi和被测岩样每种矿物的相对含量〇1，由公式(4)计算得到矿物脆性指数II。
[0039] Ii=l〇〇Xlaifi(4)
[0040] 式中：Ii为矿物脆性指数，无因次，取值范围0-100;ai为矿物的相对含量，无因次； fi为矿物的相对脆性指数;式中乘W100是为了将计算结果换算到1-100,方便运算。
[0041] 通过计算，即可得到各层段的矿物脆性指数表，如表1所示。
[0042] 表1.各层段页岩的矿物脆性指数计算表
[0043]
[0044]
[004引经过比较，可知所测目标岩石矿物脆性由大到小的顺序如下：881111-895111〉810111-836m>752m-762m>921m-930m>520m-533m0
[0046] ③对岩屑进行纳米压痕测试。校准纳米压痕仪后在步骤①所得的岩样中筛选出符 合实验标准的岩样碎屑，固定于纳米压痕仪的载物台，开始加载实验，期间通过软件实时监 测压深量、载荷及其他实验数据。
[0047] 完成测试后试样上将出现图2所示的微小压痕。在数据处理之前需获取该研究区 域岩样的弹性模量极值、泊松比W及硬度的极值，由公式（1)计算得到该研究区域岩样G值 的极值。根据测试结果及加载卸载曲线（图3)计算岩石微观力学参数，如等效弹性模量、硬 度(见公式6)。在此定义G为区块页岩的微观力学参数评价因子，与材料的泊松比和弹性模 量相关，如公式(1)所示。由公式(5)可得到被测材料的页岩微观力学参数评价因子G:
[0050] 式中：A为接触投影面积，mm2;S为接触刚度，N/mm;i3为与压头形状有关的常数，无 因次;E为被测材料的弹性模量，MPa;v为被测材料的泊松比，无因次;El为压头的弹性模量， MPa;vi为压头的泊松比，无因次。
[0051]
(6)
[0052] 式中：Η为被测岩样的硬度，MPa/mm2;Pmax为最大压入载荷，MPa;A为接触投影面积， 2 ΙΤ1ΙΠ〇
[0053] 将计算得到的页岩微观力学参数评价G值和硬度Η与研究区域岩样的G的极值和硬 度Η的极值进行归一化处理后，使用类似于化ckman提出的基于岩石力学表示脆性的方法定 义岩石微观力学脆性指数l2。通过公式(2)即可得到岩石微观力学脆性指数l2。
[0054]
(2)
[005引式中:G为被测材料页岩微观力学参数评价因子，MPa;Gmax，Gmin为研究区域岩样的G值的极值，无因次;Η为被测材料的硬度脚a/V;Hmax，Hmin为研究区域岩样的泊松比的极值， G化/V; 12为岩石微观力学脆性指数，无因次，取值范围0-100;式中乘W50是为了将计算结 果换算到1-100,方便运算。
[0056] 具体数据处理过程如下：
[0057] 岩石微观力学脆性指数计算如表2所示。将页岩岩样经过纳米压痕实验后，得到5 个层段岩样的G值和硬度;结合区域地质数据，得到研究区域岩样的G值和硬度的极值；由公 式(2)得到每个层段的微观力学脆性指数。
[0058] 表2.各层段岩石微观力学脆性指数计算表
[0059]
[0061] 经过比较，可知所测目标岩石微观力学脆性由大到小的顺序如下：881m-895m> 810m-836m>921m-930m>520m-533m>752m-762m〇
[0062] ④对岩屑进行扫描电镜测试，可W得到岩样的裂缝分布图（图4)，引入分形理论来 表示岩屑裂缝的复杂程度，用分维值D来定量评价。D值越大，岩屑的脆性越大。
[0063] 已有研究表明岩石的裂缝扩展与断裂具有分形特征，且满足公式(7)(李讳，张凤 民，国铁