CN113295561A - 基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法和电子设备，所述方法包括如下步骤：获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线；根据位移载荷曲线计算力学评价值；根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构。本发明的方法，只需要利用纳米压痕技术获取位移载荷曲线，并根据位移载荷曲线的特征评价压痕点的微观结构与矿物组成，而不需要采用其他的微观测试技术。本发明无需人工锁定压痕点，解决了现有技术中当压痕点随机分布，无法直接通过EDS和SEM等与压痕点对应推出微观结构的问题。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术及矿山安全开采技术领域，尤其涉及一种基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法和电子设备。
背景技术
页岩作为一种特殊的软岩，容易破碎、泥化，加之矿产资源开采逐渐向深部发展，地质构造环境复杂，取芯作业变得十分困难，也就难以通过传统的室内试验获取页岩岩石力学参数。此外，页岩发育多尺度的孔隙及微裂缝，微观结构复杂，且矿物组成多样，有必要从微观尺度对页岩的岩石力学变形及破坏特征进行分析，对页岩油气开采、边坡稳定及隧道支护等领域具有重要意义。纳米压痕技术借助压头对微小区域的加载-卸载可测得岩石的弹性模量、硬度、断裂韧性及强度等参数，特别适用于小体积样品的测试。近年来，纳米压痕技术作为一种获取材料微观物理力学性能的测试方法，具有操作简单、成本低、准确度高、样品消耗少等优点，已被广泛应用于微观岩石力学的研究中。
目前，采用纳米压痕技术获取页岩岩石力学参数，需要依靠一系列的微观观测手段，如场发射扫描电镜（SEM）、扫描电镜矿物定量评价（Qemscan）及X射线能谱分析（EDS）等，来辅助识别、确定压痕区域的矿物分布、孔隙及裂缝等微观结构特征。然而，这些微观测试技术操作复杂，成本高。而且由于纳米压痕点尺度处于微纳米级别，人工锁定压痕点的位置耗时长，难以满足现场施工过程中的实时监测分析需求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了如下技术方案。
本发明一方面提供了一种基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，包括：
获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线；
根据所述位移载荷曲线计算力学评价值，所述力学评价值为页岩的接触硬度与折算弹性模量的比值；
根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构。
优选地，所述获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线包括：
将页岩样品切至合适大小并对合适层理面进行抛光后，放置于纳米压痕仪上，保证压头位移方向与样品层理垂直；
利用纳米压痕仪向页岩表面选择的压痕点施加随时间均匀增加的载荷，到最高点时保持载荷设定的时间，之后卸载，利用此过程中的系列位移载荷时间数据绘制位移载荷曲线。
优选地，所述页岩表面的压痕点按照如下方法选择：
在所述页岩样品表面选取两个正方形点阵作为压痕点。
优选地，所述根据所述位移载荷曲线计算力学评价值，采用如下公式：
力学评价值
其中，
为接触刚度，
为载荷，
为压入深度，
为最大压入深度，
为常数0.75，
为接触投影面积，
为接触深度，
为折算弹性模量，
为与压头几何形状相关的常数，
为接触硬度。
优选地，根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构，包括：
若加载曲线为平台型，则压痕点表面具有裂缝；
若加载曲线为下凸型，则压痕点内部具有微裂缝并随着压头压入逐渐闭合；若所述力学评价值小于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为软矿物；若所述力学评价值大于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为硬矿物；
若加载曲线为直线型，则压痕点内部为石英且无裂缝；
若加载曲线为上凸型，则压痕点处为黏土，且周围存在有硬矿物；
若加载曲线为两段型，则压痕点处为矿物混层。
优选地，所述方法还包括：
根据所述位移载荷曲线计算第一加载评价值和第二加载评价值，其中，所述第一加载评价值表示加载曲线的波动程度，所述第二加载评价值为加载曲线拟合公式中自变量的指数；
根据所述第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值对页岩的微观结构进行评价。
优选地，所述第一加载评价值按照如下公式进行计算：
式中，Loa为第一加载评价值，其表示加载曲线的波动性，m为加载卸载全过程中的数据点的数量，
表示数据点的载荷值，
表示拟合曲线的理想载荷值，
为最大载荷。
优选地，所述加载曲线拟合公式为：P=k∙h^n，
其中，P为载荷，k为常数，h为压入深度，n为第二加载评价值。
优选地，所述根据所述第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值对页岩的微观结构进行评价，包括：
若Loa>-8.5，表示加载曲线为平台型，则压痕点表面具有裂缝；
若n>1.005，表示加载曲线为下凸型，则压痕点内部具有微裂缝并随着压头压入逐渐闭合；若
，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为软矿物；若
，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为硬矿物；
若
，表示加载曲线为直线型，则压痕点内部为石英且无裂缝；
若n<0.995，表示加载曲线为上凸型，则压痕点处为黏土，且周围存在有硬矿物；
若n=n1或n2，且n2-n1>0.5，表示加载曲线为两段型，则压痕点处为矿物混层。
本发明还提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现上述的方法。
本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行上述的方法。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法和电子设备，该方法中，首先获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线；然后根据所述位移载荷曲线计算力学评价值，所述力学评价值为页岩的接触硬度与折算弹性模量的比值；最后根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构。采用本发明提供的方法，只需要通过纳米压痕技术获取位移载荷曲线，并根据位移载荷曲线的特征评价压痕点的微观结构与矿物组成，而不需要使用其他的微观测试技术，节省了成本，而且无需人工锁定压痕点，解决了现有技术中，当压痕点随机分布，无法直接通过EDS和SEM等与压痕点对应推出微观结构的问题。
附图说明
图1为本发明所述基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法流程示意图；
图2为纳米压痕实验过程示意图；
图3为页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线示意图；
图4为页岩表面选取的压痕点阵示意图；
图5为位移载荷曲线的形态、评价参数与微观结构的对应关系示意图；
图6为本发明实施例中得到的直线型曲线示意图；
图7为图6所示曲线对应压痕点的SEM图像示意图；
图8本发明实施例中得到的具有加载突进特征的平台型曲线示意图；
图9为图8所示曲线对应压痕点的SEM图像示意图；
图10为本发明实施例中得到的上凸型曲线示意图；
图11为图10所示曲线对应压痕点的SEM图像示意图；
图12为本发明实施例中得到的下凸型宽胖曲线示意图；
图13为图12所示曲线对应压痕点的SEM图像示意图；
图14为本发明实施例中得到的下凸型窄瘦曲线示意图；
图15为图14所示曲线对应压痕点的SEM图像示意图；
图16为本发明实施例中得到的两段型曲线示意图；
图17为图16所示曲线对应压痕点的SEM图像示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
本发明提供的方法可以在如下的终端环境中实施，该终端可以包括一个或多个如下部件：处理器、存储器和显示屏。其中，存储器中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现下述实施例所述的方法。
处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。
存储器可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令。
显示屏用于显示各个应用程序的用户界面。
除此之外，本领域技术人员可以理解，上述终端的结构并不构成对终端的限定，终端可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，终端中还包括射频电路、输入单元、传感器、音频电路、电源等部件，在此不再赘述。
研究发现，纳米压痕的加卸载过程可以很好地传递微观受载区域的微观矿物力学信息，因此，纳米压痕曲线可以作为研究页岩微观矿物组成及结构的一种手段。然而，由于页岩孔隙结构和矿物组成复杂，导致纳米压痕特征多样，因此纳米压痕曲线多样，无法直接利用纳米压痕曲线获知页岩微观矿物组成及结构。本发明中，通过利用页岩纳米压痕曲线形成表征方法及规律性认识，从而建立起基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，以解决现有中存在的问题。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，包括：
S101，获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线；
S102，根据所述位移载荷曲线计算力学评价值，所述力学评价值为页岩的接触硬度与折算弹性模量的比值；
S103，根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构，包括：
若加载曲线为平台型，则压痕点表面具有裂缝；
若加载曲线为下凸型，则压痕点内部具有微裂缝并随着压头压入逐渐闭合；若所述力学评价值小于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为软矿物；若所述力学评价值大于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为硬矿物；
若加载曲线为直线型，则压痕点内部为石英且无裂缝；
若加载曲线为上凸型，则压痕点处为黏土，且周围存在有硬矿物；
若加载曲线为两段型，则压痕点处为矿物混层。
可见，在本发明提供的方法中，只需要使用纳米压痕技术，得到页岩表面各个压痕点处的位移载荷曲线，并利用该位移载荷曲线的特征（曲线的形态和根据曲线计算得到的力学评价值）对页岩的微观结构进行评价。而不需要使用其他的任何微观测试技术，如场发射扫描电镜（SEM）、扫描电镜矿物定量评价（Qemscan）及X射线能谱分析（EDS）等，因此，降低了成本。而且采用本发明的方法，无需人工锁定压痕点，解决了现有技术中，当压痕点随机分布，无法直接通过EDS和SEM等与压痕点对应推出微观结构的问题。
执行步骤S101，获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线包括：
将页岩样品切至合适大小并对合适层理面进行抛光后，放置于纳米压痕仪上，保证压头位移方向与样品层理垂直；
利用纳米压痕仪向页岩表面选择的压痕点施加随时间均匀增加的载荷，到最高点时保持载荷设定的时间，之后卸载，利用此过程中的系列位移载荷时间数据绘制位移载荷曲线。
其中，利用纳米压痕仪向页岩表面选择的压痕点施加载荷的过程可参见图2。由于纳米压痕的整个过程包括施加载荷、保持载荷与卸载载荷的三个阶段，因此，利用在每个压痕点得到的各时间点的位移载荷数据，可以为每个压痕点绘制得到一条位移载荷曲线，曲线的形状可如图3所示，包括加载曲线、保载曲线和卸载曲线三段。
在本发明的一个优选实施例中，所述页岩表面的压痕点可以按照如下方法进行选择：
在所述页岩样品表面选取两个正方形点阵作为压痕点。
按照上述绘制位移载荷曲线的方法，选择多少个压痕点，就能绘制出多少个与压痕点对应的位移载荷曲线，然后可以利用位移载荷曲线分析评价对应压痕点的微观结构以及矿物组成。比如，作为一个实施例，可以在页岩样品表面两个400×400μm2的区域内选取5×5点阵，如图4所示，共获取有效压痕点50个，再获取各压痕点对应的位移载荷曲线。
执行步骤S102，根据所述位移载荷曲线计算力学评价值，可以采用如下公式：
力学评价值
其中，
为接触刚度，
为载荷，
为压入深度，
为最大压入深度，
为常数0.75，
为接触投影面积，
为接触深度，
为折算弹性模量，
为与压头几何形状相关的常数，
为接触硬度。
按照步骤S101和S102分别获得位移载荷曲线以及力学评价值之后，执行步骤S103，根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构，包括：
若加载曲线为平台型，则压痕点表面具有裂缝；
若加载曲线为下凸型，则压痕点内部具有微裂缝并随着压头压入逐渐闭合；若所述力学评价值小于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为软矿物；若所述力学评价值大于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为硬矿物；
若加载曲线为直线型，则压痕点内部为石英且无裂缝；
若加载曲线为上凸型，则压痕点处为黏土，且周围存在有硬矿物；
若加载曲线为两段型，则压痕点处为矿物混层。
其中，加载曲线的各形态特征，以及对应的页岩压痕点处的微观结构示意图和评价可参见图5所示。图5中，曲线形态一列从上到下依次为：形态一，曲线为上凸型，加载曲线斜率逐渐减小。形态二，曲线为平台型，加载曲线出现明显突进。形态三，曲线为直线型，加载曲线的斜率基本不变。形态四、五，曲线均为下凸型，加载曲线斜率逐渐增大，且根据形状大小分为宽胖下凸型曲线与窄瘦下凸型曲线。形态六，两段型，加载曲线的斜率在某一点发生显著变化，形成明显的两段。
在本发明的一个优选实施例中，根据所述位移载荷曲线计算第一加载评价值和第二加载评价值，其中，所述第一加载评价值表示加载曲线的波动程度，所述第二加载评价值为加载曲线拟合公式中自变量的指数；
根据所述第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值对页岩的微观结构进行评价。
采用上述方法，只需要预先根据位移载荷曲线计算出第一加载评价值和第二加载评价值，然后即可利用第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值对页岩的微观结构进行评价，而无需观察并使用位移载荷曲线的形态对页岩的微观结构进行评价。
其中，第一加载评价值和第二加载评价值均是根据位移载荷曲线计算得到的，因此，第一加载评价值和第二加载评价值与位移载荷曲线的形态也是对应的，比如，当第一加载评价值大于-8.5时，加载曲线为平台型，曲线呈现明显突进情况。而在其他情况下，第一加载评价值小于-8.5。因此，以位移载荷曲线的形态作为桥梁，将第一加载评价值、第二评价值和页岩的微观结构进行了连接，建立了应用第一加载评价值、第二评价值和力学评价值等参数对页岩的微观结构进行评价的方法。
具体的，在本发明一个实施例中，所述根据所述第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值对页岩的微观结构进行评价，包括：
若Loa>-8.5，表示加载曲线为平台型，则压痕点表面具有裂缝；
若n>1.005，表示加载曲线为下凸型，则压痕点内部具有微裂缝并随着压头压入逐渐闭合；若
，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为软矿物；若
，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为硬矿物；
若
，表示加载曲线为直线型，则压痕点内部为石英且无裂缝；
若n<0.995，表示加载曲线为上凸型，则压痕点处为黏土，且周围存在有硬矿物；
若n=n1或n2，且n2-n1>0.5，表示加载曲线为两段型，则压痕点处为矿物混层。
具体的参数与微观结构示意图、微观结构评价，其中，第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值等参数，以及对应的页岩压痕点处的微观结构示意图和评价可参见图5所示。
因此，采用本发明提供的方法，既可以根据位移载荷曲线的形态及力学评价值对页岩的微观结构和矿物组成进行评价，也可以根据位移载荷曲线计算得到第一加载评价价值和第二加载评价值，然后利用第一加载评价价值、第二加载评价值及力学评价值对页岩的微观结构和矿物组成进行评价。可以适用于不同的应用场景中。比如，当确定位移载荷曲线的形态比较困难的应用场景中，即可采用第一加载评价价值、第二加载评价值及力学评价值对页岩的微观结构和矿物组成进行评价的方法。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一加载评价值可以按照如下公式进行计算：
式中，Loa为第一加载评价值，其表示加载曲线的波动性，m为加载卸载全过程中的数据点的数量，
表示数据点的载荷值，
表示拟合曲线的理想载荷值，
为最大载荷。
另外，所述加载曲线拟合公式为：P=k∙h^n，
其中，P为载荷，k为常数，h为压入深度，n为第二加载评价值。
下面通过一个具体实施例说明本发明提供的方法能够很好的评价页岩微观结构和矿物组成。
首先对页岩样品进行如下处理：将样品切割成合适的小块(约10 mm×10 mm×3mm)，选定需要抛光的截面，用从粗到细的砂纸对其进行打磨。然后将样品固定在抛光仪上，利用高能氩离子束进行抛光处理，将加载面的粗糙度抛光至微米级。
然后将岩石样品放置在纳米压痕实验装置中，在岩石样品表面随机选取两个点阵，测试时压头指向方向与岩石层理平行，首先加载、然后载荷保持一段时间、然后卸载，具体的方法为：在岩石样品表面两个400×400μm2的区域内选取5×5的两个方形点阵（如图4），共50个压痕点。在每个点上进行纳米压痕测试，测试时纳米压痕实验装置的压头指向方向与岩石层理平行。载荷初始首先以200μN/s的加载速率线性增加，到达最大载荷998μN后，保持载荷2s，此时，压入深度达到最大。之后，压头以200μN/s的速率开始卸载，离开表面后，由于岩石同时存在弹性与塑性，表面变形会发生一定程度的回复，最终形成小于最大压入深度的压痕。在此过程中，传感器实时记录下此过程中位移和载荷的实时数据，并根据这些数据绘制出每个压痕点的位移载荷曲线，同时，获取压痕点的SEM图像。其中，各类型的位移载荷曲线及对应压痕点的SEM图像可如图6-17所示。
图6所示为直线型曲线，根据该曲线计算得到 Loa=-12.35187<-8.5，则该压痕点处表面无裂缝。根据该曲线计算得到n=1.0031，则该压痕点处为石英矿物，内部无裂缝。图7所示为图6对应压痕点的SEM图像，从图像中可以看出压痕点处为石英，与根据图6得到的评价结果相同。可见，采用本发明提供的方法可以很准确的评价页岩的微观结构和矿物组成。
图8所示为具有加载突进特征的平台型曲线，根据该曲线计算得到，Loa=-6.963>-8.5，则该压痕点处表面有裂缝和孔隙。图9所示为图8对应压痕点的SEM图像，从图像中可以看出压痕点处有裂缝，与根据图8得到的评价结果相同。可见，采用本发明提供的方法可以很准确的评价页岩的微观结构和矿物组成。
图10所示为上凸型曲线，根据该曲线计算得到， Loa=-8.84<-8.5，则该压痕点处表面无裂缝。根据该曲线计算得到n<0.995，则该压痕点处黏土含量大，且周围存在硬矿物。图11为图10对应压痕点的SEM图像，从图像中可以看出压痕点中间为黏土矿物，其周围散布着硬矿物石英，与根据图10得到的评价结果相同。可见，采用本发明提供的方法可以很准确的评价页岩的微观结构和矿物组成。
图12所示为下凸型宽胖曲线，根据该曲线计算得到Loa=-11.08<-8.5，则该压痕点处表面无裂缝。根据该曲线计算得到n>1，压痕点处内部具有微裂缝，弹性变形与裂缝闭合同时进行。根据该曲线计算得到
，压头压在了纯黏土矿物上，压痕点处为黏土矿物。图13为图12对应压痕点的SEM图像，从图像中可以看出压痕点处为黏土矿物，与根据图12得到的评价结果相同。可见，采用本发明提供的方法可以很准确的评价页岩的微观结构和矿物组成。
图14所示为下凸型窄瘦曲线，根据该曲线计算得到Loa=-10.24<-8.5，则该压痕点处表面无裂缝。根据该曲线计算得到n>1.005，压痕点处内部具有微裂缝，弹性变形与裂缝闭合同时进行。根据该曲线计算得到
，压头压在了高硬度矿物上（如石英长石等），压痕点处为硬矿物。图15为图14对应压痕点的SEM图像，从图像中可以看出压痕点处为石英矿物，与根据图14得到的评价结果相同。可见，采用本发明提供的方法可以很准确的评价页岩的微观结构和矿物组成。
图16所示为两段型曲线，根据该曲线计算得到， Loa=-9.78<-8.5，则该压痕点处表面无裂缝。其中，加载曲线斜率具有明显分界点，且计算得到n2-n1=0.532>0.5，说明压痕点处为矿物混层。图17为图16对应压痕点的SEM图像，从图像中可以看出压痕点处为矿物混层，与根据图16得到的评价结果相同。可见，采用本发明提供的方法可以很准确的评价页岩的微观结构和矿物组成。
本发明还提供了一种存储器，存储有多条指令，所述指令用于实现上述实施例所述的方法。
本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行上述实施例所述的方法。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，包括：
获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线；
根据所述位移载荷曲线计算力学评价值，所述力学评价值为页岩的接触硬度与折算弹性模量的比值；
根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构。
2.如权利要求1所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，所述获取页岩表面纳米压痕点的位移载荷曲线包括：
将页岩样品切至合适大小并对合适层理面进行抛光后，放置于纳米压痕仪上，保证压头位移方向与样品层理垂直；
利用纳米压痕仪向页岩表面选择的压痕点施加随时间均匀增加的载荷，到最高点时保持载荷设定的时间，之后卸载，利用此过程中的系列位移载荷时间数据绘制位移载荷曲线。
3.如权利要求2所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，所述页岩表面的压痕点按照如下方法选择：
在所述页岩样品表面选取两个正方形点阵作为压痕点。
4.如权利要求1所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，所述根据所述位移载荷曲线计算力学评价值，采用如下公式：
力学评价值
其中，
为接触刚度，
为载荷，
为压入深度，
为最大压入深度，
为常数0.75，
为接触投影面积，
为接触深度，
为折算弹性模量，
为与压头几何形状相关的常数，
为接触硬度。
5.如权利要求1所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，根据所述位移载荷曲线的形态以及所述力学评价值确定页岩的微观结构，包括：
若加载曲线为平台型，则压痕点表面具有裂缝；
若加载曲线为下凸型，则压痕点内部具有微裂缝并随着压头压入逐渐闭合；若所述力学评价值小于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为软矿物；若所述力学评价值大于阈值，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为硬矿物；
若加载曲线为直线型，则压痕点内部为石英且无裂缝；
若加载曲线为上凸型，则压痕点处为黏土，且周围存在有硬矿物；
若加载曲线为两段型，则压痕点处为矿物混层。
6.如权利要求1所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述位移载荷曲线计算第一加载评价值和第二加载评价值，其中，所述第一加载评价值表示加载曲线的波动程度，所述第二加载评价值为加载曲线拟合公式中自变量的指数；
根据所述第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值对页岩的微观结构进行评价。
7.如权利要求6所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，所述第一加载评价值按照如下公式进行计算：
式中，Loa为第一加载评价值，其表示加载曲线的波动性，m为加载卸载全过程中的数据点的数量，
表示数据点的载荷值， 
表示拟合曲线的理想载荷值，
为最大载荷。
8.如权利要求7所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，所述加载曲线拟合公式为：P=k∙h^n，
其中，P为载荷，k为常数，h为压入深度，n为第二加载评价值。
9.如权利要求8所述的基于页岩纳米压痕曲线评价微观结构的方法，其特征在于，所述根据所述第一加载评价值、第二加载评价值和力学评价值对页岩的微观结构进行评价，包括：
若Loa>-8.5，表示加载曲线为平台型，则压痕点表面具有裂缝；
若n>1.005，表示加载曲线为下凸型，则压痕点内部具有微裂缝并随着压头压入逐渐闭合；若
，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为软矿物；若
，则压痕点处为均质矿物，且矿物类型为硬矿物；
若
，表示加载曲线为直线型，则压痕点内部为石英且无裂缝；
若n<0.995，表示加载曲线为上凸型，则压痕点处为黏土，且周围存在有硬矿物；
若n=n1或n2，且n2-n1>0.5，表示加载曲线为两段型，则压痕点处为矿物混层。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
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