大规模体积压裂是页岩油气成功开发的关键技术之一。大量压裂液注入地层,矿场实践表明页岩气井压后返排率普遍较低,某些井出现“低返排、高产能”的现象,这与常规储层的生产情况不符。压裂液的滞留与提高气井产量密切相关,深入了解压裂液滞留机理,理解压裂液返排规律对提高气井产能具有重要意义。本研究以页岩储层特性为基础,详细阐述了压裂液的滞留机理,并从物质和能量平衡角度分析压裂液的返排过程。研究结果表明,压裂液滞留机理包括表面水膜滞留、裂缝闭锁滞留、缝面毛细管滞留、基质渗吸、重力滞留和粘滞滞留。压裂液机械能,储层气压能和基质孔隙渗吸增加的能量是压裂液返排能量的主要来源。结合渝东南下志留系龙马溪组页岩露头开展了压裂液在裂缝中的滞留实验,研究表明,随着裂缝开度的增加压裂液滞留量逐渐减少,驱替压差越大压裂液的滞留量越小,重力作用是不同倾角裂缝中压裂液滞留量差异的关键影响因素,分析了不同倾角裂缝的排液量,得到了重力贡献比与裂缝倾角的经验公式。利用数值模拟方法对缝网中压裂液的滞留进行模拟研究。研究结果表明,天然裂缝是压裂液滞留的主要场所,缝网结构越复杂压裂液的滞留量越大,重力会增加裂缝底部的滞留,储层水湿程度越大压裂液的滞留量越大,初始含水饱和度低的储层中压裂液滞留量较大,含有弱相渗盲区的相渗曲线更适合于页岩储层,关井时间越长压裂液的滞留量越大。本文旨在理解页岩储层压裂液的滞留机理及规律,并为制定合理的压裂液返排制度提供理论基础。