魏 源，趙迪斐, ，焦偉偉 ，張海杰

（1.中國礦業(yè)大學 資源與地球科學學院，江蘇 徐州 221116；2.煤層氣資源與成藏過程教育部重點實驗室，江蘇 徐州 221008；3.山東科技大學 山東省沉積成礦作用與沉積礦產(chǎn)重點實驗室，山東 青島 266590；4.重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院 頁巖氣勘探開發(fā)國家地方聯(lián)合工程研究中心，重慶 401120；5.重慶頁巖氣勘探開發(fā)有限責任公司，重慶 401121）

1 研究背景

巖石的力學脆性特征是影響儲層壓裂效果的核心因素，脆性越好的儲層越容易形成裂縫網(wǎng)絡，儲層改造效果越理想[1-3]。頁巖儲層具有較強的小尺度非均質(zhì)性，各層段之間的物質(zhì)組分與巖石結構差異決定其力學性質(zhì)的不同，這為有利層段優(yōu)選提供了重要參考[4-6]。

目前，在頁巖氣儲層的力學脆性研究方面，學者們已經(jīng)在頁巖脆性室內(nèi)評價方法、頁巖脆性特征、儲層力學脆性評價等方面進行了許多相關研究，形成幾十種脆性表征方法與破壞機制基礎上定義的頁巖脆性[4]。近年來，對頁巖脆性的研究正在向量化、全面、機理的方向加深，在脆性評價方法和評價結果之外，也研究了巖石層理、強度參數(shù)、圍壓等對力學脆性的影響，加深了對力學脆性影響因素的認識[7-8]。但是，對不同脆性評價方法的局限性、微觀沉積特征對不同評價方法的影響等力學脆性特征與評價的認識有待進一步深入。不同評價參數(shù)對力學脆性的反映真實性、力學脆性的多尺度影響因素以及頁巖儲層力學脆性的非均質(zhì)特征等還需要進一步深入研究[9-10]。近年來，非常規(guī)能源勘探開發(fā)向“深地”發(fā)展，對深度儲層特征的表征及其不同之處的研究，將成為非常規(guī)油氣地質(zhì)研究的新難點。

該研究在前人的研究基礎上，以渝西地區(qū)深層頁巖儲層為例，通過不同埋深下礦物組分與含量的關系和儲層發(fā)育過程中的沉積分異作用，結合儲層分析手段的力學脆性參數(shù)，對比評價儲層的力學脆性特征。同時綜合脆性評價結果，討論儲層力學脆性的影響因素，總結該區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖儲層力學脆性的非均質(zhì)特征，并基于儲層力學脆性的非均質(zhì)特征提出一套進行力學脆性評價的新思路、新方法，為研究區(qū)頁巖氣探勘開發(fā)與儲層優(yōu)選提供科學依據(jù)。

2 實驗樣品與測試方法

2.1 測試樣品

研究區(qū)位于四川盆地川東地區(qū)渝西區(qū)塊，如圖1所示。對川東地區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖儲層的研究，主要集中在渝中涪陵地區(qū)、渝東南、渝東北等地區(qū)，對渝西地區(qū)的研究仍然相對較少。研究區(qū)內(nèi)五峰組—龍馬溪組頁巖儲層穩(wěn)定發(fā)育，手標本觀測顯示，五峰組—龍馬溪組頁巖儲層主要發(fā)育碳質(zhì)頁巖、灰黑色泥頁巖與粉砂質(zhì)泥頁巖，其中，五峰組—龍馬溪組底部頁巖儲層顏色較深，具有發(fā)育的富筆石水平層理沉積構造，薄片下粒度細小，陸源碎屑顆粒含量較低，龍馬溪組由底部向上陸源碎屑含量增多，水平層理發(fā)育變差，粉砂質(zhì)紋層發(fā)育程度增高。測試樣品選自渝西地區(qū)Z-3 井，在五峰組—龍馬溪組頁巖儲層內(nèi)不同層段共選取代表性樣品90 塊，以充分表征儲層物質(zhì)組分、巖石結構與物性特征的層段性差異。

2.2 測試方法

針對研究目標，采用手標本觀測、巖石薄片觀測、掃描電鏡觀測、X 射線衍射（XRD）、單軸抗壓實驗、三軸抗壓實驗、巴西抗拉強度等儲層分析手段展開分析測試研究。首先，通過手標本研究、巖石薄片觀察與掃描電鏡分別在厘米/ 毫米/微米尺度上對儲層的物質(zhì)組分及分布特征展開觀測研究，重點是對儲層中的沉積構造與力學薄弱面及其層段性差異展開觀測研究。X 射線衍射測試依據(jù)SY/T 5163—2010 標準，使用儀器為D8 ADVANCE 型X 射線衍射儀，將樣品研磨后真空處理24h 去除水分。單軸抗壓實驗、三軸抗壓實驗、巴西抗拉強度等力學測試完成于西南石油大學，依據(jù)ASTM-D-7012—2014 標準，設備采用GCTS RTR—2000 巖石力學測試實驗設備，為避免水平向力學薄弱面對儲層力學性質(zhì)的影響，均對樣品進行垂向鉆取。

圖1 研究區(qū)及五峰組—龍馬溪組代表性樣品取樣位置Fig.1 Sampling location of representative samples in the study area and Wufeng-Longmaxi formation

3 儲層力學脆性特征

3.1 儲層礦物組分特征

由測試結果可知，五峰組—龍馬溪組頁巖儲層各層段物質(zhì)組分類型相對一致，各層段含量與比例存在差異（見表1），研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖儲層的微觀物相主要由石英+黏土礦物構成，石英是主要的脆性礦物類型，黏土礦物則主要是伊利石、混層礦物的少量存在，示儲層演化程度較高，達到了晚成巖作用階段，而尚未達到極低級變質(zhì)作用階段[11]。黏土礦物組合屬于伊利石+綠泥石+混層礦物，在黏土礦物演化序列中屬于正常演化型（I 型）[3,11]。這樣的微觀物相組合，說明儲層受到了埋藏與構造控制下的成巖作用深度改造。

表1 代表性頁巖儲層樣品的礦物組分類型及含量比例特征Table 1 mineral composition type and content proportion characteristics of representative shale reservoir samples

續(xù)表1

五峰組石英礦物質(zhì)量分數(shù)為34.3%～83.5%，平均含量59.7%，略低于龍馬溪組底部儲層；黏土礦物質(zhì)量分數(shù)為8.9%～45.2%，平均含量為25.3%，長石和碳酸鹽礦物質(zhì)量分數(shù)分別為4.1%和9.4%，黃鐵礦質(zhì)量分數(shù)為2.2%。龍馬溪組底部儲層石英和黏土礦物含量變化明顯，石英含量顯著高于黏土礦物含量，在五峰組—龍馬溪組頁巖中此層段石英平均含量達到最高，石英礦物質(zhì)量分數(shù)為54.6%～80.6%，平均含量增至66.3%，黏土礦物質(zhì)量分數(shù)為8.6%～18.5%，平均含量減少到14.7%。長石、碳酸鹽和黃鐵礦平均質(zhì)量分數(shù)分別為8.1%，12.5%和3.7%。

龍馬溪組下部石英質(zhì)量分數(shù)為43.2%～71.7%，均值為56%，與龍馬溪組中部相比，石英含量明顯增加。黏土礦物質(zhì)量分數(shù)為13.0%～33.1%，均值為23.8%，含量占比有所減少；長石和碳酸鹽礦物均值分別為8.1%和9.4%，黃鐵礦均值為3.4%。龍馬溪組中部石英礦物比例高于黏土礦物，其中石英質(zhì)量分數(shù)為23.5%～54.3%，均值為41.5%，黏土礦物為20.7%～57.9%，均值為32.8%，較龍馬溪組上部石英含量有所增加而黏土礦物明顯減少；碳酸鹽礦物也較為發(fā)育，均值為15.1%，為龍馬溪組含量最高層段；黃鐵礦和長石均值分別為5.9%和7.3%。龍馬溪組上部黏土礦物和石英質(zhì)量分數(shù)大致相同，其中石英質(zhì)量分數(shù)為36.1%～49.7%，均值為42.8%，黏土礦物占39.9%～50.1%，均值為54.7%，黃鐵礦均值為2.4%，長石平均質(zhì)量分數(shù)為6.6%，碳酸鹽巖質(zhì)量分數(shù)為4.4%。

由礦物含量測試數(shù)據(jù)可知，各層段之間含量和比例有明顯差異。以石英和長石礦物為主的脆性礦物含量隨深度增加呈先增后減的變化趨勢，石英在龍馬溪組底部和五峰組含量最高，龍馬溪組下部至頂部層段，石英含量整體向上降低；碳酸鹽類礦物在龍馬溪組底部含量最高。黏土礦物中，伊利石和綠泥石含量隨深度增大變化與石英相反，呈先減后增的趨勢，在龍馬溪組底部和五峰組達到最低。各層段中黃鐵礦普遍發(fā)育，黃鐵礦在龍馬溪組上部略有增加，其他層段含量占比變化不大。長石含量略有波動，層段性差異不顯著?？傮w來說，Z-3 井五峰組—龍馬溪組各層段之間礦物含量和比例存在明顯的差異性，顯示了較強的非均質(zhì)性特征。

3.2 儲層沉積分異特征

在基于脆性礦物比例等的儲層力學參數(shù)評價方法里，巖石的微觀結構、粒度、沉積分異、非均質(zhì)性對儲層力學性質(zhì)的影響沒有得到體現(xiàn)，影響了儲層的精細評價與對優(yōu)質(zhì)壓裂性能層段的優(yōu)選效果，也引發(fā)了不同頁巖儲層力學脆性特征間的選用爭議[15]。

巖石的小尺度結構和沉積構造也是影響儲層力學脆性的重要因素[16]，在受到不均一的應力加載時，巖石中的小尺度結構可能造成在不同方向抵御應力的能力存在差異，同時，沉積構造與礦物組分沉積分異等可以在儲層中形成大量的力學薄弱面，這些力學薄弱面在加載時更容易開裂[3-4]。薄片觀測顯示，Z-3 井五峰組頁巖儲層與下伏臨湘組瘤狀灰?guī)r-灰泥頁巖的微觀結構差異顯著（如圖2a 所示），五峰組頁巖儲層不含鈣質(zhì)碎屑，微觀觀測顯示其在部分層段沉積分異顯著形成粉砂質(zhì)-泥質(zhì)層理，可見黃鐵礦等（如圖2b所示），部分層段放射蟲等硅質(zhì)化石極為富集，構成硅質(zhì)-泥質(zhì)層理（如圖2c 所示），因此，五峰組頁巖的微觀結構特征反映其在沉積時受到多環(huán)境因素的干擾，脆性礦物的來源包含陸源碎屑與生物源硅質(zhì)[17]。

龍馬溪組底部層段的薄片觀測顯示，該層段顯微沉積特征與其他層段差異顯著，沉積粒度極為細小，層理密集發(fā)育，但由于小尺度沉積分異并不顯著，層理相對不明顯（如圖2d 和圖2e 所示）。龍馬溪組底部厚度較薄，至龍馬溪組下部頁巖儲層礦物粒度迅速增大，出現(xiàn)顯著的粉砂質(zhì)-泥質(zhì)紋層，向上具有陸源碎屑礦物整體增加、礦物粒度整體變大的趨勢（如圖2f 和圖2g 所示），微觀尺度下礦物粒度差異較大，分選差（如圖2h 所示）。龍馬溪組上部除了透鏡狀粉砂質(zhì)紋層、夾層等，沉積分異更加顯著（如圖2i 所示），指示水體受到動力沉積作用的影響，水體進一步變淺[18]。

圖2 研究區(qū)五峰組—龍馬溪組代表性樣品的巖石薄片與掃描電鏡特征Fig.2 Thin slice and SEM characteristics of representative samples of Wufeng-Longmaxi formation

3.3 儲層力學脆性測試參數(shù)

選取6 組樣品，分別為五峰組、龍馬溪組下部、龍馬溪組中部取樣各1 個，龍馬溪組底部取樣2 個。對選取的6 組樣品進行單軸、三軸抗壓力學實驗及巴西抗拉力學實驗。這6 組樣品的實驗結果如表2所示。

表2 渝西地區(qū)Z-3 井五峰組—龍馬溪組單軸力學實驗結果Table2 Uniaxial mechanical experiment from Wufeng—Longmaxi formation shale of well Z-3 in western Chongqing area

從巖心應力/應變關系曲線看出，五峰組—龍馬溪組各層位巖心在到達破裂壓力時，巖心均未立即破裂。五峰組巖心在初始加載過程中彈性變形特征較明顯（如圖3a 所示）。龍馬溪組底部頁巖儲層巖心初始加載過程中彈性變形特征明顯，與五峰組巖心相比，龍馬溪組底部頁巖儲層單軸最大應變值略大，脆性特征略弱。龍馬溪組下部頁巖儲層巖心初始加載過程中產(chǎn)生應變硬化現(xiàn)象。龍馬溪組下部頁巖儲層與底部的單軸最大應變值相對較大。龍馬溪組中部頁巖儲層在初始加載過程中彈性變形特征明顯，與下部巖心相比，中部頁巖的單軸最大應變值相近。龍馬溪組上部頁巖儲層在初始加載過程中塑性變形階段明顯，與龍馬溪組中部巖心相比，龍馬溪組上部頁巖的單軸最大應變值更小。

圖3 五峰組—龍馬溪組各層段代表性樣品的應力-應變曲線Fig.3 Stress-strain curve of representative samples from Wufeng —Longmaxi formation

4 儲層力學脆性特征綜合評價

4.1 基于礦物組成的力學脆性指數(shù)

根據(jù)礦物組成特征，Jarvie 等[6]認為石英具有顯著的高楊氏模量和低泊松比特性，脆性程度最高，提出以石英含量所占比例表征頁巖脆性特征。測試頁巖礦物組成主要為石英和黏土礦物，石英是該區(qū)最主要脆性礦物的礦物組成，大多數(shù)層段石英含量占比超過了總礦物含量的一半，而碳酸鹽類礦物平均含量不足10%，黃鐵礦平均含量不足5%，因此以石英含量所占比例表征頁巖脆性特征，適用于研究區(qū)各層段礦物脆性指數(shù)的表征：

其中，B1為礦物脆性指數(shù)，W石英，W碳酸鹽，W黏土分別指代石英、碳酸鹽礦物、黏土礦物的比例，評價結果如表3 所示。各層段脆性指數(shù)相差較大，隨深度增大，脆性指數(shù)先增后減，龍馬溪組底部的脆性指數(shù)最高?，F(xiàn)有研究結果表明，脆性指數(shù)與儲層力學脆性呈正相關。因此，龍馬溪組底部的頁巖脆性最優(yōu)，五峰組及龍馬溪組下部的頁巖脆性較好。

表3 渝西地區(qū)Z-3 井五峰組—龍馬溪組頁巖礦物組成和脆性特征Table 3 Mineral composition and brittleness characteristics from Wufeng —Longmaxi formation shale of well Z-3 in western Chongqing area

4.2 基于彈性參數(shù)的力學脆性指數(shù)

泊松比可以反映頁巖在應力下破裂的能力；楊氏模量反映頁巖維持裂縫的能力[22]。因此，基于泊松比、楊氏模量參數(shù)的區(qū)域歸一化數(shù)值可以表征頁巖的力學脆性[21]，即

式中：B2為基于泊松比、楊氏模量區(qū)域歸一化數(shù)值的脆性評價參數(shù)；E為楊氏模量；Emax為楊氏模量的最大值，100 GPa；Emin為楊氏模量的最小值，0 GPa；V為泊松比；Vmax為泊松比的最大值，0.4；Vmin為泊松比的最小值，0。

評價結果如表4 所示，龍馬溪組底部層段脆性指數(shù)B2最低，五峰組次之，龍馬溪組下部至頂部則較高。基于泊松比、楊氏模量區(qū)域歸一化數(shù)值的脆性評價結果與脆性礦物評價結果相左。

表4 基于泊松比、楊氏模量區(qū)域歸一化數(shù)值的脆性評價Table 4 Brittleness evaluation based on Poisson"s ratio and Young"s modulus regional normalized value

4.3 基于強度的力學脆性指數(shù)

強度比值法利用抗壓和抗拉強度的差異性評價脆性[4]。基于強度比值的力學脆性表征方法[23]基于抗壓和抗拉強度的差異評價脆性，即

式中：B3為基于強度比值的脆性評價參數(shù)；δc為抗壓強度；δt為抗拉強度。

由單軸抗壓實驗與巴西抗拉試驗結果（見表2），可知龍馬溪組底部的強度比值脆性指數(shù)為0.78，五峰組的強度比值脆性指數(shù)為0.73，兩者脆性指數(shù)相差不大，龍馬溪組底部略高于五峰組。

4.4 基于全應力-應變的脆性評價方法

全應力-應變的脆性評價方法根據(jù)力學破壞在單軸應力-應變曲線上的表現(xiàn)評價脆性[22]，可以同時表征峰前和峰后的力學特征，全應力-應變特征表征脆性的公式為：

式中：IB為全應力-應變特征脆性表征參數(shù)；B1為峰值應變指數(shù)；B2為峰后形態(tài)形成指數(shù)。

IB越大，脆性相對越優(yōu)，實驗結果見表5。由結果可知，全應力-應變表征的力學脆性指數(shù)縱向上由淺到深脆性逐漸增大，與礦物組分表征的脆性指數(shù)在深度上的變化規(guī)律大致相似。

表5 基于全應力-應變的頁巖儲層脆性評價Table 5 Shale reservoir brittleness evaluation based on total stress-strain

綜合對比以上多種評價參數(shù)可知，單軸和三軸的楊氏模量、泊松比都不能用于優(yōu)選五峰組和龍馬溪組優(yōu)質(zhì)脆性儲層?；趩屋S應力應變曲線，通過峰前和峰后曲線特征的脆性指數(shù)并綜合脆性礦物比例參數(shù)，可以優(yōu)選出龍馬溪組底部為最優(yōu)層段。應用三軸應力曲線，基于五峰組、龍馬溪組底部的抗壓強度和五峰組、龍馬溪組底部的巴西抗拉強度，以強度比值法可以合理評價不同層位的力學脆性指數(shù)。綜合峰前峰后數(shù)值和強度比值法，龍馬溪組底部脆性特征最好，五峰組次之，其他層段力學脆性特征顯著變差。

5 頁巖儲層力學脆性的非均質(zhì)性特征及影響因素

受控于沉積環(huán)境與儲層成巖演化，頁巖儲層具有顯著的小尺度非均質(zhì)性[9,24]。通過實驗研究，頁巖儲層的力學脆性非均質(zhì)特征主要體現(xiàn)在脆性礦物含量、儲層沉積分異和力學性質(zhì)等方面。對五峰組—龍馬溪組頁巖儲層的力學脆性評價對比來看，由礦物組成表征的力學脆性指數(shù)，在縱向上隨深度加深呈先增后減的趨勢，在龍馬溪組底部達到最高，因此，基于儲層礦物組成評價，龍馬溪組底部為力學脆性好的層位，五峰組、龍馬溪組下部儲層次之。在基于強度的力學脆性評價中，運用強度比值法比較了龍馬溪組底部與五峰組的力學脆性，龍馬溪組底部略高于五峰組，因此龍馬溪組底部與五峰組力學脆性基本相似，略優(yōu)于五峰組頁巖；同時，隨深度增加，全應力-應變特征表征的龍馬溪組力學脆性指數(shù)逐漸增加，在龍馬溪組底部達到最高。對深層頁巖儲層力學脆性的科學評價，需要綜合不同指標[25]。

綜上所述，在研究區(qū)內(nèi)，五峰組— 龍馬溪組頁巖力學脆性的層段性差異具有普遍性[3,15-16,22,26-27]，頁巖儲層力學脆性的非均質(zhì)性特征表現(xiàn)如下：①五峰組— 龍馬溪組不同層段的沉積環(huán)境存在差異，研究區(qū)內(nèi)五峰組頁巖沉積期古地理環(huán)境較為閉塞，水體相對較淺，頁巖脆性礦物來源受到陸源碎屑與水體生物源硅質(zhì)的共同影響，脆性礦物含量較為豐富，龍馬溪組底部則在海平面快速上升的背景上沉積粒度極細、生物源硅質(zhì)豐富的富筆石頁巖，至龍馬溪組底部開始，水體逐漸變淺，陸源碎屑影響程度上升，生物源硅質(zhì)顯著減少[28]；②儲層沉積分異的非均質(zhì)性體現(xiàn)在各層位巖石小尺度結構和沉積構造的不同，在沉積環(huán)境的控制下，研究區(qū)內(nèi)龍馬溪組底部具有最高的脆性礦物含量指數(shù)，五峰組次之，五峰組與龍馬溪組底部共同構成脆性礦物比例最優(yōu)層段；③受沉積環(huán)境與水體水動力條件的影響，五峰組— 龍馬溪組不同層段所發(fā)育的主要沉積構造存在差異，五峰組—龍馬溪組頁巖儲層下部發(fā)育富筆石水平層理，龍馬溪組中上部發(fā)育粉砂質(zhì)紋層、夾層[29]；④在儲層成巖作用改造下，五峰組— 龍馬溪組底部具有豐富的生物源硅質(zhì)與蒙脫石等黏土礦物，生物源硅質(zhì)與黏土礦物通過礦物轉化作用形成豐富的自生脆性礦物，增加了頁巖儲層的脆性礦物比例[11]；⑤由于五峰組— 龍馬溪組底部具有較高的原始脆性礦物比例，自生脆性礦物增加作用顯著，富筆石水平層理發(fā)育，巖石兼具較好的力學脆性與豐富的力學薄弱面，有利于頁巖儲層壓裂與頁巖氣的滲流釋放[30]，成為層系內(nèi)具有最優(yōu)脆性的層段；⑥龍馬溪組底部— 中上部陸源碎屑礦物豐富，沉積構造轉變?yōu)橐环凵百|(zhì)紋層、夾層為主，脆性礦物含量降低，力學薄弱面發(fā)育程度降低。因此，受沉積環(huán)境、礦物組分與沉積分異、差異成巖作用等因素的控制，五峰組— 龍馬溪組頁巖儲層具有力學脆性非均質(zhì)性，尤其是其橫向穩(wěn)定的層段性差異可以作為頁巖氣壓裂層段優(yōu)選的科學依據(jù)。

基于目前對儲層力學脆性特征研究的現(xiàn)狀，頁巖儲層力學脆性研究將可能在以下幾個方向取得進一步深入研究：①頁巖中的特殊結構，或因特殊構造位置、特殊改造事件影響的頁巖力學脆性特征[31]；②頁巖微尺度力學脆性特征；③通過力學脆性模擬探究儲層力學脆性特征成因，如細觀力學模型等；④力學脆性研究成果在地下工程等其他領域的應用[32]。從對深層頁巖儲層的單井解剖來看，垂向力學脆性非均質(zhì)性受到了特殊成巖作用等因素的影響而減弱，中淺層頁巖儲層中穩(wěn)定發(fā)育的層段性力學薄弱面結構差異也因此減弱，因此，深層頁巖儲層必須考慮物質(zhì)基礎之上的儲層成巖作用等對力學脆性的影響，同時需要格外注意的是，中-淺層頁巖儲層中較為適用的礦物組分法等，可能在深層頁巖儲層中因特殊的儲層成巖作用而不再適用。

6 結論

1）研究區(qū)頁巖儲層礦物組分類型穩(wěn)定，儲層礦物含量與比例均有層段性差異；儲層礦物組分主要為石英和黏土礦物，同時含有少量長石、碳酸鹽類礦物和黃鐵礦，石英、碳酸鹽和長石為主要脆性礦物，黏土礦物組合由伊利石+綠泥石+伊蒙混層構成；龍馬溪組底部脆性礦物含量最高，五峰組次之；微觀物相顯示儲層受到了成巖作用的深度改造。

2）單軸楊氏模量在龍馬溪組中部最大，其他層位大小相近，泊松比波動明顯，龍馬溪組下部降至最??；強度比值通過抗拉強度和抗壓強度的差異判斷龍馬溪組底部和五峰組力學脆性顯示，龍馬溪組底部與五峰組相差不大，龍馬溪組底部力學脆性略好；應力-應變曲線結合峰前和峰后的力學特征評價，認為龍馬溪組頁巖力學脆性隨深度增大，在龍馬溪組底部的頁巖脆性最好。

3）儲層礦物組分表征的力學脆性指數(shù)評價得出龍馬溪組底部為力學脆性最優(yōu)層位，龍馬溪組下部和五峰組的脆性略差于底部；基于強度的脆性評價，強度比值法得出龍馬溪組底部與五峰組的力學脆性大體相同，龍馬溪組底部相對較好，而全應力-應變特征表征的該儲層龍馬溪組頁巖力學脆性指數(shù)在龍馬溪組底部最高，因此龍馬溪組底部在各層段中脆性最高。綜合儲層各層段基于礦物組分、彈性參數(shù)和強度的力學脆性指數(shù)可得，龍馬溪組底部在該研究區(qū)五峰組—龍馬溪組頁巖儲層中脆性最高，為儲層最優(yōu)層段。

4）儲層力學脆性的非均質(zhì)性主要體現(xiàn)在脆性礦物含量、儲層沉積分異和力學性質(zhì)等的層段性差異。受沉積環(huán)境、礦物組分與沉積分異、差異成巖作用等因素的控制，五峰組—龍馬溪組頁巖儲層具有力學脆性非均質(zhì)性，表現(xiàn)為橫向穩(wěn)定的層段性差異，可以作為頁巖氣壓裂層段優(yōu)選與勘探開發(fā)的科學依據(jù)。深層頁巖儲層的力學脆性評價必須考慮物質(zhì)基礎之上的儲層成巖作用等對力學脆性的影響，中-淺層頁巖儲層中較為適用的礦物組分法等可能在深層頁巖儲層中因特殊的儲層成巖作用而不再適用。