页岩气分子吸附、解吸与扩散动力学研究,非线性渗流理论与数值模拟技术是有效开发页岩气藏的基础和前提。目前传统意义上经典的渗流理论忽略了页岩气吸附、滑脱与扩散机制,建立在传统渗流理论基础上的数值模拟技术难以预测开发动态。开展页岩气藏赋存、运移机理和页岩气藏开采动态数值模拟应用研究,旨在探索不同尺度孔隙和微裂缝中流体渗流的内在规律,为提高产气速度和最终采收率创造条件和提供指导,对页岩气高效合理开发具有重要意义。本文针对页岩气在赋存、运移和产出过程中的吸附、解吸、扩散、滑流、渗流等特征,建立了考虑Langmuir解吸作用、Knudsen扩散和滑流的双重介质页岩气藏非稳态渗流数学模型,对井底压力进行了动态分析。应用Eclipse数值模拟软件对页岩气藏进行数值模拟研究,分别就气藏自身参数和水平井压裂参数对产气量的影响作敏感性分析,并采用正交试验极差法判断各敏感参数对页岩气藏产气量的主次影响顺序。本文取得的主要研究成果如下：1.针对页岩气在赋存、运移和产出过程中的吸附、解吸、扩散、滑流、渗流等特征,建立了考虑Langmuir解吸作用、Knudsen扩散和滑流的双重介质页岩气藏非稳态渗流数学模型。在Laplace空间对模型进行求解,通过Stehfest数值反演和编程绘制了封闭页岩气藏中井底压力的样板曲线,对井底压力进行动态分析。2.通过对页岩气藏井底压力动态分析可知,封闭页岩气藏中井底压力动态展现出三个流动阶段：①早期井筒储存阶段；②压力不稳定段：反映流体从孔隙向裂缝窜流特征,压力导数曲线出现下凹；③双重介质系统的总径向流动阶段：反映裂缝与基质总系统均质地层特征,表现为压力导数曲线为0.5的水平线。3. Langmuir体积与Langmuir压力的变化、解吸气的存在都是导致弹性储容比发生变化的内在原因；解吸气的存在,增加了基质系统向裂缝系统窜流的过渡段长度；切向动量协调系数反映基质孔隙内壁的光滑度,随着切向动量协调系数的减小,过渡段凹子右移、变浅,且使压力波传播到边界的时间变短；窜流系数决定压力导数曲线过渡段出现的时间：边界制约着压力波传播的时间。4.页岩气藏开采动态数值模拟表明,裂缝渗透率对产气量的影响敏感性强,增大裂缝系统渗透率,水平井产气量出现大幅上升；窜流系数、气体扩散系数和基质离散子网格数对产气量的敏感性只出现在特定区间内,超出此区间范围,三者对产气量的敏感性将变得很小：吸附气含量、Langmuir压力常数和岩石压缩系数对产气量的敏感性较弱。5.运用正交试验极差法判断出各敏感性参数对页岩气藏产气量的主次影响顺序依次为：裂缝间距、基质离散子网格数、裂缝导流能力、裂缝渗透率、裂缝半长、窜流系数、气体扩散系数、吸附气含量、Langmuir压力常数、岩石压缩系数。