在2008年之前,页岩气藏开发被认为是不具备经济效益的,但随着水力压裂和水平井钻井技术的发展,降低了页岩气从储层到井筒的流动阻力,从而转变了这一观点。尽管目前全球有数千口页岩气生产井,但对控制页岩气储层渗透率和流动特性的因素仍不完全清楚。对页岩储层流体流动过程的深入研究将有助于更有效地提高气井采收率(EGR)、最终采收率并能更准确地对天然气产量进行预测。基于页岩微纳米尺度孔隙,气体运移主要取决于孔隙的大小、几何形态和迂曲度。为了对页岩产气机理有新的认识,本文根据实际的页岩扫描电子显微图像构建了一个精确的几何模型。基于相关的岩石和气体参数(如孔隙度、渗透率、粘度等),确定了气体流量、压力变化,并在微观层面推导了气体产量。开发了一种无量纲方法,允许在较大量级的空间尺度上将微尺度模拟结果与实际岩心测试值进行比较。标准化的微尺度模拟结果与实际岩心数据对比良好,揭示了控制气体流动的一些重要因素:几何形态、压力梯度、压缩性和渗透率。此外,不同气体的累积产气量随着气体分子质量的增加而增加。本文研究旨在将理论认识与对提高页岩气产量具有重要意义的实验观察联系起来