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对页岩气渗流机理认识是研究页岩渗流的基础,渗流实验测试是获得不同页岩渗流机理的主要方式。脉冲衰减法作为一种测试低渗透岩心物性参数的重要方法,能够有效的测试出页岩岩心的孔隙度和渗透率,为评价地层渗流能力提供准确的数据支撑。目前国标对纯基质岩心测试所建立的模型和计算求解还存在一定的问题,同时也没有不同裂缝发育状况的多尺度页岩岩心孔渗参数的测试方法,而且需要通过实验认识页岩渗流机理。本文基于岩心脉冲衰减法测试思路,首先建立了不同裂缝发育状况岩心中的渗流微分方程,然后结合页岩吸附特征,考虑页岩多尺度效应,设计了测试纯基质岩心、基质天然裂缝岩心和基质剪切缝岩心渗透率和孔隙度的方法,然后对页岩渗流机理进行研究。本文取得的主要认识有:(1)针对气体在纯基质岩心中的非稳态流动问题,结合脉冲衰减法,建立了基质岩心渗流微分方程,以描述纯基质一维岩心中的气体渗流。通过Laplace变化得到上下游瓶压力响应在拉氏空间下的解析解,运用Stephest数值反演得到实空间的上下游瓶压力响应曲线,本文给出的解相对于Brace的解更为精确;(2)针对气体在基质天然裂缝岩心中的非稳态流动问题,建立了一维双孔双渗非稳态渗流模型,以描述天然裂缝发育的一维岩心中的气体渗流。同样通过Laplace变换和Stephest数值反演求解上下游瓶压力响应曲线。该模型对实验数据进行拟合,可以同时得到岩心基质和裂缝的渗透率和孔隙度;(3)针对气体在基质剪切缝岩心中的非稳态流动问题,建立了三维圆柱状岩心双孔双渗非稳态渗流模型,以描述剪切缝发育岩心中的气体渗流。运用拉式变换和余弦正交变换对模型进行求解,得到了该模型解析解,通过余弦正交变化的定义和Stephest数值反演得到上下游瓶压力响应曲线。该模型对实验数据进行拟合,可以同时得到岩心基质和剪切缝的渗透率和孔隙度;(4)考虑页岩吸附对提出的模型进行修正,更准确描述气体在页岩岩心中的流动。建立考虑页岩多尺度效应的表观渗透率模型,并建立孔渗参数解释方法,通过一组实验数据同时拟合得到页岩岩心基质、裂缝中的流态分布、孔隙度分布、等效孔径、滑脱系数、扩散系数等相关参数;(5)设计了脉冲衰减法实验装置,提出了考虑吸附多尺度渗流页岩岩心脉冲衰减渗透率和孔隙度测试方法,首次将压力导数引入数据拟合,大大提高了数据解释精度。结合实验数据,分析了WY页岩岩心的气体渗流机理及流态分布。