致密气作为一种非常规天然气资源,在我国具有十分巨大的资源量,其产量占我国天然气总产量的比重逐年增大。致密气藏具有储层物性差、低孔低渗和裂缝发育等特点,导致气藏开发过程中储层物性会随着地应力的改变而变化,具体表现为岩石变形、裂缝闭合、储层孔隙度和渗透率的应力敏感效应等。前人在研究致密气藏渗流理论时,采用的应力敏感方程以及孔隙度渗透率动态模型仅仅是压力的单一函数,忽略了岩石变形对气体渗流的影响,而这种影响在其他非常规气藏中已经被证实是不能忽略。基于上述研究背景,本文开展了地质力学耦合作用下致密气藏渗流理论研究,相关研究不仅可以从理论上探究致密气藏在开发过程中各种地质力学效应对岩石变形、储层物性参数的影响规律,而且对于指导致密气藏高效开发具有重要意义。围绕本文的研究目标,主要开展了如下工作:(1)基于多孔介质弹塑性理论,建立了均质和双重介质致密气藏气体流动过程中致密储层变形的应力场控制方程。(2)考虑地应力变化对致密气藏物性参数的影响,基于多孔介质弹塑性理论和基质、裂缝变形机理,分别建立了致密储层裂隙和基质的孔隙度、渗透率动态模型。(3)基于(2)所建立的数学模型,考虑气体流动的连续性方程、质量守恒方程等,分别建立了均质和双重介质致密气藏开采过程中气藏渗流控制方程。(4)在(1)和(3)的基础上,建立了考虑应力场和渗流场的致密储层单相气体渗流耦合数学模型,基于Matlab和COMSOL Multiphysics平台进行二次开发,采用有限元方法对多场耦合数学模型进行求解,形成了致密气藏多场耦合的数值模拟方法。基于该方法,开展了致密气藏直井、水平井、压裂水平井开采过程的数值模拟,重点分析基质渗透率、裂缝导流能力、压裂裂缝条数等因素对致密气藏生产的影响。本文研究内容进一步完善了地质力学耦合作用下致密气藏渗流理论研究,研究结果可用于分析岩石变形量,储层渗透率等参数的变化情况,并考虑这些参数对致密气藏生产过程的影响,得出的结论对致密气藏开发具有一定的理论价值和指导意义,对于油田生产指导有一定的裨益。