一种用于测试页岩特性的试验装置、方法和系统与流程
本发明涉及页岩油气存储中岩石特性技术领域，特别涉及一种用于测试页岩特性的试验装置、方法和系统。
背景技术：
页岩油气是一种潜力巨大的非常规资源，已经在北美地区和我国得到成功开发，成为全球油气勘探的一个新领域。水平井体积改造已经成为页岩油气开发的主体模式，这种模式需要对页岩岩石力学特性进行深入的分析研究。针对水平井体积改造，页岩可压性是评价页岩油气储层能否被有效压裂的关键参数。
针对页岩油气储层的稳态-非稳态特性，虽然国外有学者对压裂现场作业时的微地震信号监测，对高脆性页岩的裂纹非稳态扩展进行定性评价，而地震行业学者开展室内实验，利用速度-状态本构方程对断层泥的稳态-非稳态特性进行定量评价，但是针对页岩油气储层的稳态-非稳态特性研究，国内外暂未有开展全面的试验研究与分析。由于不同页岩储层的矿物组分变化大，人工合成类似断层泥的岩样比较麻烦，而且有失矿物组分真实性，同时，国内外并未开展不同应力、围压情况下页岩稳态-非稳态特性评价分析，因此为了更全面对页岩脆性进行评价，以助于更好的选择压裂工程甜点，提升压裂作业效果，实现页岩油气单井产量的提高，迫切需要一种适于页岩特性的试验测试与分析方法。
技术实现要素：
为了更全面对页岩脆性进行评价，以助于更好的选择压裂工程甜点，提升压裂作业效果，实现页岩油气单井产量的提高，本发明提供了一种用于测试页岩特性的试验装置、方法和系统。
第一方面，本发明提供一种用于测试页岩特性的试验装置，所述的试验装置包括：
u型试验夹具和平板试验夹具；
所述的u型试验夹具的两相对侧壁分别具有岩心槽，所述平板试验夹具具有岩心槽，所述岩心槽设置于u型试验夹具的u型槽中。
第二方面，本发明提供一种测试页岩特性的方法，所述的方法利用前述的装置进行剪切摩擦测试确定页岩特性，所述的方法包括：
对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对所述平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作；
根据所述剪切摩擦操作的样品岩屑，确定试验样品的组成成分；
根据所述的试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性。
第三方面，本发明提供一种测试页岩特性的系统，所述的系统包括：用于测试页岩特性的试验装置和页岩特性确定装置；其中，所述的试验装置包括：
u型试验夹具和平板试验夹具；
所述的u型试验夹具的两相对侧壁分别具有岩心槽，所述平板试验夹具具有岩心槽，所述岩心槽设置于u型试验夹具的u型槽中；
通过所述试验装置对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对所述平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作；
所述的页岩特性确定装置包括：
组成成分确定模块，用于根据所述剪切摩擦操作的样品岩屑，确定试验样品的组成成分；
页岩特性确定模块，根据所述的试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性。
本发明提供了一种用于测试页岩特性的试验装置、方法和系统，能够真实的反映页岩的力学特性，而且通过改变应力大小，更为高效便捷地实现了不同应力状态下的页岩特性测试分析。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的u型试验夹具与平板试验夹具的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的测试页岩特性的试验装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的测试页岩特性方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的试验样品试验状态示意图；
图5为本发明实施例提供的页岩特性试验测试τ-t曲线示意图；
图6为本发明实施例提供的同一试验样品不同法向应力下稳态速度依赖性参数的平均值图版示意图；
图7为本发明实施例提供的不同试验样品不同法向应力下页岩特性图版示意图；
图8为本发明实施例提供的另一页岩特性试验测试τ-t曲线示意图；
图9为本发明实施例提供的另一同一试验样品不同法向应力下稳态速度依赖性参数的平均值图版示意图；
图10为本发明实施例提供的另一不同试验样品不同法向应力下页岩特性图版示意图；
图11为本发明实施例提供的测试页岩特性的系统图；
图12为本发明实施例提供的页岩特性确定装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
近年来，针对水平井体积改造，页岩可压性是评价页岩油气储层能否被有效压裂的关键参数。而在现有的针对页岩油气储层的稳态-非稳态特性的研究中，由于不同页岩储层的矿物组分变化大，人工合成类似断层泥的岩样比较麻烦，而且有失矿物组分真实性，国内外暂未开展不同应力、围压情况下页岩稳态-非稳态特性评价分析。
为解决现有技术的上述问题，本发明实施例提供一种用于测试页岩特性的试验装置、方法和系统，其发明构思是：对u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作；根据所述剪切摩擦操作的样品岩屑，确定试验样品的组成成分；根据所述的试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性。通过本发明实施例提供的一种用于测试页岩特性的试验装置、方法和系统，能够真实的反映页岩的力学特性，而且通过改变应力大小，更为高效便捷的实现了不同应力状态下的页岩特性测试分析。
图1为本发明实施例提供的u型试验夹具与平板试验夹具的结构示意图，图2为本发明实施例提供的测试页岩特性的试验装置的结构示意图，如图1，图2所示，该装置包括：u型试验夹具104和平板试验夹具105，三块试验样品101、102、103，u型试验夹具104的上岩心槽106和下岩心槽108，平板试验夹具105的岩心槽109，螺钉锁紧装置110，固定装置111。
具体为：利用井下取芯或地面露头，在同一位置采用线切割方式加工制作三块试验样品分别为101，102，103，且试验样品尺寸一致，皆为长方体形，各端面要保证光滑平整。将其中两块试验样品101、103安装在可固定的u型试验夹具104的上岩心槽106和下岩心槽108中，将第三块试验样品102安装在活动的平板试验夹具105岩心槽109中。u型试验夹具104装载试验样品的上岩心槽106高度要小于试验样品101高度1mm-2mm，试验样品101安装在上岩心槽106中，试验样品101下端大约2mm-4mm高度裸露在u型试验夹具u型槽107中，上岩心槽106上部大约有1-2mm高度空白区，u型试验夹具104装载试验样品103的下岩心槽108高度要小于试验样品103高度2mm-4mm，试验样品103安装在下岩心槽108中，试验样品103下端与下岩心槽108底面齐平，试验样品103上端大约2mm-4mm高度裸露在u型试验夹具104的u型槽107中，平板试验夹具105的岩心槽109高度要小于试验样品102高度2mm-4mm，利用平板试验夹具105一侧的螺钉锁紧装置110将试验样品102居中固定安装在平板试验夹具105的岩心槽109中，试验样品102上下两端皆有大约1mm-2mm高度裸露在空气中。
安装好试验样品102的平板试验夹具105居中放置在已经安装好试验样品101、103的u型试验夹具104的u型槽107中，平板试验夹具105中试验样品102的上端面与u型试验夹具104上岩心槽106中试验样品101下端面完全对齐接触，平板试验夹具105中试验样品102的下端面与u型试验夹具104下岩心槽108中试验样品103上端面完全对齐接触。
将安装好试验样品101、102、103的试验夹具104、105放置在试验载台上，u型试验夹具104进行限位固定111。其中，本发明实施例对涉及的关于样品、装置的毫米高度不作具体限定。
本发明实施例通过配置测试页岩特性的试验装置，能够更好地对页岩样品进行均匀摩擦，使测试实验结果更精准。
根据本发明的另一个方面，本发明实施例还提供一种测试页岩特性方法，如图3所示，图3为本发明实施例提供的测试页岩特性方法的流程示意图，该方法包括：
s301，对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对所述平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作。
具体为，如图4所示，图4为本发明实施例提供的试验样品试验状态示意图，图中向u型试验夹具上岩心槽上部高度空白区处施加法向应力σ，平板试验夹具外侧一端施加水平应力τ，使得在施加法向应力σ，水平应力τ时，水平应力初始加载速度为v，以施加的法向应力σ和水平应力τ对试验样品进行剪切摩擦。
s302，根据所述剪切摩擦操作的样品岩屑，确定试验样品的组成成分。
具体为，从试验样品的接触面处取足够岩屑，进行xrd衍射全岩矿物和粘土矿物组分测试。
s303，根据所述的试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性。
具体为，根据对不同组别试验样品施加的不同法向应力，不同的水平应力以及为此得到的不同加载速度，得到不同组别下的稳态速度依赖性参数，然后对不同组别试验样品进行xrd衍射，得到矿物和黏土矿物组成百分比，进而在坐标轴中得到页岩特性图版。
本发明实施例通过改变应力大小，能够高效便捷地实现不同应力状态下的摩擦系数，能够真实的反映页岩的力学特性，便于研究人员对开展广泛的试验研究。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：对u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对平板试验夹具施加水平应力使平板试验夹具具有预设的加载速度，进行剪切摩擦操作之前，还包括：
将所述u型试验夹具两侧岩心槽内的试验样品的高度设置为高于所述u型试验夹具两侧岩心槽的高度。
具体为，u型试验夹具装载试验样品的上岩心槽高度要小于试验样品高度1mm-2mm，试验样品安装在上岩心槽中，试验样品下端大约2mm-4mm高度裸露在u型试验夹具u型槽中，上岩心槽上部大约有1-2mm高度空白区。
将所述平板试验夹具的岩心槽内的试验样品的高度设置为高于所述平板试验夹具的岩心槽的高度。
具体为，平板试验夹具的岩心槽高度要小于试验样品高度2mm-4mm，利用平板试验夹具一侧的螺钉锁紧装置将试验样品居中固定安装在平板试验夹具岩心槽中，试验样品上下两端皆有大约1mm-2mm高度裸露在空气中。
将所述平板试验夹具岩心槽中的试验样品的两端面分别与所述u型试验夹具两侧壁岩心槽中的试验样品的端面对齐。
具体为，u型试验夹具装载试验样品的下岩心槽高度要小于试验样品高度2mm-4mm，试验样品安装在下岩心槽中，试验样品下端与下岩心槽底面齐平，试验样品上端大约2mm-4mm高度裸露在u型试验夹具u型槽中。安装好试验样品的平板试验夹具居中放置在已经安装好试验样品的u型试验夹具u型槽中，平板试验夹具中试验样品的上端面与u型试验夹具上岩心槽中试验样品下端面完全对齐接触，平板试验夹具中试验样品的下端面与u型试验夹具下岩心槽中试验样品上端面完全对齐接触。其中，本发明实施例对涉及的关于样品、装置的毫米高度不作具体限定。
本发明实施例通过设置u型试验夹具两侧岩心槽内的试验样品的高度和平板试验夹具的岩心槽内的试验样品的高度，以调整和增大摩擦面。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对所述平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作之前，还包括：
以大于预设的最大法向应力和预设的最大水平应力加载速度对所述试验样品进行摩擦，并将摩擦后的试验样品恢复至摩擦前的初始状态；其中，所述预设的最大法向应力是剪切摩擦操作中的施加的多个预设的法向应力的最大值，所述预设的最大水平应力加载速度是剪切摩擦操作中多个预设的水平应力加载速度的最大值。
具体为，对试验样品进行剪切摩擦测试试验前，首先选择高于试验方案中法向应力最大值σmax的某一法向应力σ′、选择高于试验方案中最大水平应力加载速度vmax的某一水平应力加载速度v′，对试验岩样进行摩擦，降低试验样品接触面粗糙度，根据试验样品加工情况可重复摩擦1-2次，每次重新对试验样品摩擦时都要将试验样品恢复至初始状态。例如，在一组试验方案中，选用的法向应力值分别是10mpa，20mpa，30mpa，那么，此时在本组试验方案在法向应力数据中，30mpa便是最大值，那么选择高于30mpa的法向应力，比如35mpa作为对试验样品进行摩擦的法向应力值。在一组试验方案中，选用的水平应力加载速度为20μm/s，30μm/s，40μm/s，那么选择高于40μm/s为对试验样品进行摩擦的水平应力加载速度，比如45μm/s。
本发明实施例通过在进行剪切摩擦测试试验前，对试验样品进行摩擦预处理，这样有利于降低试验样品的接触面粗糙度，使端面保证光滑平整，以提高测试计算的精度。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：根据所述剪切摩擦操作的样品岩屑，确定试验样品的组成成分，包括：
对所述的剪切摩擦操作的样品岩屑进行xrd衍射，确定试验样品的组成成分。
具体为，本发明实施例通过对剪切摩擦后得到的岩屑进行xrd衍射，根据xrd图谱得到试验样品的组成成分。
本发明实施例根据页岩的组成成分，能够更好地对不同页岩储层的矿物组分进行研究分析。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对所述平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作，包括：
对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品，施加预设的大小的法向应力，对所述平板试验夹具施加不同的水平应力，使平板试验夹具具有预设的不同大小的水平应力加载速度。
具体为，对试验样品进行同一法向应力、不同水平应力加载速度下的剪切摩擦测试试验，施加法向应力为σ1，水平应力初始加载速度为v1，如图5所示的实验曲线，图5为本发明实施例提供的页岩特性试验测试τ-t曲线示意图，图中水平应力随着加载位移增大而增大，当水平应力达到τr完全克服试验样品之间最大静摩擦力时，中间试验样品开始滑动，始终维持法向应力σ1不变，当滑动处于平稳状态时，将水平加载速度v1改变为v2，待滑动δl距离，将水平加载速度v2改变为v3，待滑动δl距离，将水平加载速度v3改变为v1，按此方式循环加载1-2个周期。
本发明实施例通过对试验样品进行同一法向应力、不同水平应力加载速度，得到试验样品在不同水平应力加载速度下的曲线图。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：所述根据所述的试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性，包括：
步骤a1，根据一预设的大小的法向应力和不同的水平应力，确定当前法向应力下施加不同的水平应力时的岩样摩擦系数。
具体为，当确定了法向应力σ的前提下，对试验样品施加不同的水平应力，根据摩擦系数计算公式
步骤a2，根据所述岩样摩擦系数和所述不同水平应力加载速度，确定试验样品在当前法向应力下的稳态速度依赖性参数。
如图6所示，图6为本发明实施例提供的同一试验样品不同法向应力下稳态速度依赖性参数的平均值图版示意图。
具体为，本发明实施例采用速度-状态本构方程
根据速度本构方程得到在同一试验样品下，得到法向应力σi的稳态速度依赖性参数，速度本构方程如下式：
其中，1≤i≤n，n为自然数，i是第i个法向应力；a为直接速率效应的本构参数；b为过渡过程强弱地方本构参数；vi为水平应力初始速度，在施加相同的法向应力σi下其对应的摩擦系数为μi；vj为在σi下平稳滑动一定距离时得到的加载速度，其对应的摩擦系数为μj；δμ为μj-μi。
例如：在法向应力σ1下，水平应力加载速度由水平加载速度v1改变为v2，又由水平加载速度v2改变为v3，这时，法向应力σ1下的稳态速度依赖性参数α1,α2分别为：
步骤a3，对试验样品施加不同的预设大小的法向应力，确定试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值；重复执行步骤a1，步骤a2以及步骤a3，确定不同试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数mji；其中，1≤i≤n，1≤j≤n，n为自然数，j是第j个试验样品，i是第i个法向应力。
具体为，在这里，m1i为第1个试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值。如上述实施例所述，当法向应力为σ1时的稳态速度依赖性参数α1,α2分别为：
故在执行完步骤2的步骤后，恢复试验样品至初始状态，然后依次分别施加法向应力σ2、σ3、σ4、……、σn，计算在不同法向应力条件下的稳态速度依赖性参数。最后更换不同组别试验样品，依次按照上述步骤进行试验，得到mji。
根据各试验样品的组成成分和在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值mji确定不同试验样品的页岩特性。
具体为，如图7所示，图7为本发明实施例提供的不同试验样品不同法向应力下页岩特性图版示意图。在得到不同试验样品的组成成分后，根据不同组别试验样品的矿物组分含量百分比，建立不同粘土矿物组分、不同法向应力下页岩特性图版。
本发明实施例通过对不同试验样品进行不同法向应力、不同水平应力加载速度，得到更准确的页岩特性图版。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对所述平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作，包括：
对所述u型试验夹具岩心槽中的试验样品，施加预设的不同大小的法向应力，对所述平板试验夹具施加相同的水平应力，使平板试验夹具具有一预设的大小的水平应力加载速度。
具体为，施加法向应力为σ1，水平应力初始加载速度为v1，如图8所示的实验曲线，图8为本发明实施例提供的另一页岩特性试验测试τ-t曲线示意图，图中水平应力随着加载位移增大而增大，当水平应力达到τr完全克服试验样品之间最大静摩擦力时，中间试验样品开始滑动，始终维持法向应力σ1不变，当滑动处于平稳状态时，将水平加载速度v1改变为v2，待滑动δl距离，将水平加载速度v2改变为v3，待滑动δl距离，将水平加载速度v3改变为v1，按此方式循环加载1-2个周期。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：所述根据所述的试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性，包括：
步骤b1，根据一预设的大小的水平应力和不同的法向应力，确定当前水平应力下施加不同的法向应力时的岩样摩擦系数。
具体为，当确定了水平应力τ的前提下，对试验样品施加不同的法向应力，根据摩擦系数计算公式
步骤b2，根据所述岩样摩擦系数和所述不同水平应力加载速度，确定试验样品在当前法向应力下的稳态速度依赖性参数。
如图9所示，图9为本发明实施例提供的另一同一试验样品不同法向应力下稳态速度依赖性参数的平均值图版示意图。具体为，当水平应力加载速度为v1时，利用摩擦系数计算公式
例如：计算法向应力为σ1时，在水平应力加载速度由水平加载速度v1改变为v2，又由水平加载速度v2改变为v3下的稳态速度依赖性参数：
由上述可知，当法向应力为σ1，水平加载速度v1时，对应的摩擦系数为μ11，当水平加载速度v2时，对应的摩擦系数为μ21，当水平加载速度v3时，对应的摩擦系数为μ31，故计算法向应力为σ1时，不同水平应力加载速度下的稳态速度依赖性参数α1,α2分别为：
其中，在水平应力加载速度vi不变情况下，得到不同法向应力σ1,σ2,....,σn，进而得到相应的μi1,μi2,....,μin，在水平应力加载速度vj不变情况下，得到相应的μj1,μj2,....,μjn，此时，在法向应力σ1下，δμ＝μj1-μi1。
步骤b3，对试验样品施加不同的预设大小的法向应力，确定试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值；重复执行步骤b1，步骤b2以及步骤b3，确定不同试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值m′ji；其中，1≤i≤n，1≤j≤n，n为自然数，j是第j个试验样品，i是第i个法向应力。
具体为，在这里，m'1i为试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值。如上述实施例所述，当法向应力为σ1时的稳态速度依赖性参数α1,α2分别为：
故在执行完步骤2的步骤后，恢复试验样品至初始状态，然后依次分别施加法向应力σ2、σ3、σ4、……、σn，计算在不同法向应力条件下的稳态速度依赖性参数。最后更换不同组别试验样品，依次按照上述步骤进行试验，得到m′ji。
根据各试验样品的组成成分和在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值m′ji确定不同试验样品的页岩特性。
具体为，如图10所示，图10为本发明实施例提供的另一不同试验样品不同法向应力下页岩特性图版示意图。在得到不同试验样品的组成成分后，根据不同组别试验样品的矿物组分含量百分比，建立不同粘土矿物组分、不同法向应力下页岩特性图版。
本发明实施例通过对不同试验样品进行不同法向应力、不同水平应力加载速度，得到更准确的页岩特性图版。
根据本发明的再一个方面，本发明实施例还提供一种测试页岩特性的系统，参见图11，图11为本发明实施例提供的测试页岩特性的系统图。该系统用于在前述各实施例中进行测试页岩特性的方法的判断。因此，在前述各实施例中的测试页岩特性的方法中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各执行装置的理解。
如图11所示，该系统包括：用于测试页岩特性的试验装置1101和页岩特性确定装置1102；其中，试验装置1101包括：
u型试验夹具和平板试验夹具；
u型试验夹具的两相对侧壁分别具有岩心槽，平板试验夹具具有岩心槽，岩心槽设置于u型试验夹具的u型槽中；
通过试验装置对u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对试验样品进行剪切摩擦操作；
如图12所示，图12为本发明实施例提供的页岩特性确定装置的框图。图中，页岩特性确定装置1102包括：
组成成分确定模块1201，用于根据剪切摩擦操作的样品岩屑，确定试验样品的组成成分；
页岩特性确定模块1202，根据试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性。
具体地，对本领域技术人员而言，根据前述的关于装置和方法的实施例的描述，可以获知本发明实施例中的测试页岩特性系统的实施方式，因此，此处不再赘述。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：对u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对试验样品进行剪切摩擦操作，包括：
对u型试验夹具岩心槽中的试验样品，施加预设的大小的法向应力，对平板试验夹具施加不同的水平应力，使平板试验夹具具有预设的不同大小的水平应力加载速度。
具体地，对本领域技术人员而言，根据前述的关于方法的实施例的描述，可以获知本发明实施例中的测试页岩特性系统的实施方式，因此，此处不再赘述。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：页岩特性确定模块根据试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性具体包括：
步骤a1，根据一预设的大小的法向应力和不同的水平应力，确定当前法向应力下施加不同的水平应力时的岩样摩擦系数；
步骤a2，根据岩样摩擦系数和所述不同水平应力加载速度，确定试验样品在当前法向应力下的稳态速度依赖性参数；
步骤a3，对试验样品施加不同的预设大小的法向应力，确定试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值；重复执行步骤a1，步骤a2以及步骤a3，确定不同试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值mji；其中，1≤i≤n，1≤j≤n，n为自然数，j是第j个试验样品，i是第i个法向应力；
根据各试验样品的组成成分和在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值mji确定不同试验样品的页岩特性。
具体地，对本领域技术人员而言，根据前述的关于方法的实施例的描述，可以获知本发明实施例中的测试页岩特性系统的实施方式，因此，此处不再赘述。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：对u型试验夹具岩心槽中的试验样品施加预设的法向应力，并对平板试验夹具施加水平应力，使平板试验夹具具有预设的加载速度，对所述试验样品进行剪切摩擦操作，包括：
对u型试验夹具岩心槽中的试验样品，施加预设的不同大小的法向应力，对平板试验夹具施加相同的水平应力，使平板试验夹具具有一预设的大小的水平应力加载速度。
具体地，对本领域技术人员而言，根据前述的关于装置和方法的实施例的描述，可以获知本发明实施例中的测试页岩特性系统的实施方式，因此，此处不再赘述。
基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：页岩特性确定模块根据试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性，包括：
步骤b1，根据一预设的大小的水平应力和不同的法向应力，确定当前水平应力下施加不同的法向应力时的岩样摩擦系数；
步骤b2，根据岩样摩擦系数和所述不同水平应力加载速度，确定试验样品在当前法向应力下的稳态速度依赖性参数；
步骤b3，对试验样品施加不同的预设大小的法向应力，确定试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值；重复执行步骤b1，步骤b2以及步骤b3，确定不同试验样品在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值m′ji；其中，1≤i≤n，1≤j≤n，n为自然数，j是第j个试验样品，i是第i个法向应力；
根据各试验样品的组成成分和在不同法向应力下的稳态速度依赖性参数的平均值m′ji确定不同试验样品的页岩特性。
具体地，对本领域技术人员而言，根据前述的关于方法的实施例的描述，可以获知本发明实施例中的测试页岩特性系统的实施方式，因此，此处不再赘述。
本发明实施例是由测试页岩特性的试验装置和页岩特性确定装置组成的测试页岩特性的系统，通过对试验样品在剪切摩擦模块进行操作，然后将剪切摩擦操作后的样品岩屑进行确定组成成分模块中的成分确认，进而在确定页岩特性模块中根据所述的试验样品的组成成分、预设的法向应力以及预设的加载速度确定页岩特性，这样能够真实的反映页岩的力学特性，而且通过改变应力大小，更为高效便捷地实现了不同应力状态下的页岩特性测试分析。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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