页岩气是一种高效清洁的非常规天然气资源,是煤层气之后国内外开发的重点天然气能源。由于页岩气主要是以吸附态的形式存在于页岩层中,以部分游离和部分吸附气的形式混合存在,只有压力降低到临界解吸压力以下时页岩气才从页岩煤层中解吸出来。在这样条件下必须考虑压力对流动的影响。在页岩气的排采过程中,了解煤层中压力变化以及页岩层性质变化的主要动态手段是页岩气井的测试,即通过改变页岩气井的生产产量,利用压力计监测井底压力变化,从而通过对测试资料的数据分析得到煤层的基本信息,达到指导页岩气井的生产以及页岩气藏的开采。本文根据页岩气藏的解吸特征,提出了一种与解吸区域大小相关的页岩气井不稳定试井模型。该模型较好的描述了页岩气开采过程中页岩层内游离气和解吸气的流动状态。由于页岩气的解吸是从井底开始的,因此井底附近含气量较高,页岩层解吸区内游离气和解吸气共同流动,未解吸区域中只有游离气流动。随着页岩气井的生产时间增加,解吸气区逐渐向外扩展,从而可以采用分区的模式对流动进行描述。利用有限体积方法对数建立的模型进行了求解,计算得到了页岩气井不稳定试井理论曲线及压力分布场。分析了页岩气解吸系数、解吸复合半径、解吸量等对试井理论曲线的影响。对于无限大页岩气藏,其试井理论曲线主要包括5个阶段:(1)井储段,因为井储的作用,有一段斜率为1的直线;(2)表皮段:井储结束后压力导数曲线有一个凸峰,是因为表皮系数的影响;(3)第一径向流段,近井高速流动区径向流;(4)解吸区分布影响段,压力导数线开始下掉,说明煤层的流动性变强,随着压力的传播,压力导数开始上翘,逐渐达到平衡状态;(5)解吸系数最终影响段:当解吸系数越小时,压力曲线下落的幅度越大,压力导数曲线下落的幅度越大,说明解吸量越大,缓解压力下降的幅度也就越大。这些研究结果对页岩气生产有积极的指导意义。