海陆过渡相页岩是重要的页岩气领域,页岩气开发的相关研究相对薄弱且亟待解决,严重制约了我国的页岩气开发水平,特别是其中的天然气渗流机理、规律及模式等,更是页岩气领域中的热点和难点。论文结合实验研究、理论分析、数值模拟手段,研究了以南华北盆地中牟区块为代表的海陆过渡相页岩气渗流特征和产能影响因素,针对性地建立了不同井型开采方式下的页岩气产能预测模型,并结合经济指标优选了压裂设计方案。(1)基于对中牟区块下二叠统山西-太原组过渡相页岩储层的孔隙特征、气体赋存方式及气体运移机制的研究,建立了有机质孔-无机基质孔-裂缝组成的三重介质模型,即以少量有机孔和大量无机孔作为基本构成、以层状沉积缝为基本格架、以层面收缩缝为基本特点并以平行构造缝为偶然特征的三重介质模型。(2)基于页岩气在不同孔隙介质中的流动过程,建立了过渡相页岩三重孔隙体系的孔渗结构数学模型和渗流-应力耦合模型。通过COMSL Multiphysics数值模拟软件模拟了页岩气生产过程中各孔隙介质内的压力演化情况,探讨了页岩气开采过程中的气体流动特点,指出了不同扩散系数条件下甲烷气体的“串联式”和“并联式”两种流动模式。(3)以地质模型为基础,采用数值模拟手段,研究了直井压裂和水平井压裂方式下,不同储层参数对采收率、日产气量以及累计产气量的影响规律,通过正交设计与多指标分析方法确定了影响页岩气产能的主控因素,考虑各主控因素与页岩气产能的关系,分别建立了直井和水平井压裂条件下的累计产气量和页岩气采收率方程。(4)针对目标压裂层段,对比分析了不同压裂参数条件下的页岩气产能变化,指出水平井段长度和动用程度是决定产能大小的主要参数。在一定的压裂级数条件下,裂缝长度的增加可以有效沟通裂缝,从而提高产能。以净现值大于0和收益率8%~12%作为经济评价指标,优选了三类海陆过渡相页岩气压裂参数。本论文的研究有利于把握我国南华北盆地中牟区块过渡相页岩储层中的气体渗流规律,为页岩气开发方案的制定提供科学指导,为我国页岩气的高效开发提供一定的理论支撑。