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页岩储层具有低孔、低渗的特点,需要压裂形成一定的人工裂缝才能获得理想的产量。在页岩气开采过程当中,随着储层流体被采出,储层压力也随之下降,导致地层有效应力增大,页岩储层应力状态的改变使得裂隙压缩,渗透率有所降低。而储层压力的降低又会使得处于吸附相的页岩气解吸,引起基质收缩,从而裂隙的张开度增大,导致渗透率有所增加。因此本文综合页岩气藏赋存方式、页岩的渗流特性以及页岩气开采过程中由于压力下降造成的流体场与变形场之间的耦合作用,根据弹性力学本构方程推导页岩储层应力场控制方程;根据流体的物质平衡方程和Langmuir等温吸附平衡方程推导页岩气藏双重孔隙介质下两相流流动方程、基质-裂缝内窜流方程;根据多孔介质弹性理论建立页岩气藏物性参数动态模型:其中包括孔隙度动态模型、渗透率模型动态模型。将以上各个方程进行联立,最终建立页岩气藏气水两相流固耦合数学模型。同时利用Comsol多物理场数值模拟软件对该模型进行数值模拟研究,取得了以下主要成果和结论:(1)通过对不含裂隙的页岩气气藏模型求解分析,结果表明:在生产初期由于井口与气藏压力梯度较大,气体流速较高,此时产气量较高,随着开采时间时间的增加,压力梯度逐渐变缓,气藏内的压力逐渐降低,生产速率逐渐减小同时耦合作用所造成的渗透率和孔隙度降低,使产量与非耦合刚性模型相比有较大幅度的降低。(2)通过含裂隙模型微观机理分析,结果表面:通过改变模型进出口两端压差,发现流体压力对裂隙的挤压变形效果,当流体压力逐步降低时,裂隙间距逐步变小,在宏观上反应出来渗透率降低,不考虑流固耦合的开采模型会高估页岩气的产量。(3)对比了不同裂隙方位,不同裂隙开度和不同裂隙长度的三种页岩气气藏模型结果表明:裂缝与主对角线夹角越小,压力波及区域越大;在压力波及区域未达到裂隙时,裂隙开度越大会阻碍压力波及区域推进,但当压力波及区域被裂隙刺破后,在裂隙内气体迅速导通,大大加快压力波及区域推进;当气藏内含有与气体压力梯度方向相同的裂隙时,裂隙长度越长,气藏内气体压力下降越明显,压力波及区域越大,若气藏内含有与气体压力梯度方向垂直的裂隙时,在一定程度上延缓压力波及区域的推进。(4)对于含有人工裂隙的双重介质页岩气模型,不考虑孔隙介质变形时,累积产量将一定程度的高估。(5)对于含有天然裂隙的双重介质页岩气模型,分别对比了有贯通裂隙,少量无贯通裂隙,大量无贯通裂隙的不同情况,结果表明:贯通裂隙的存在将大大加强开采影响区域。