低渗透油气资源是我国油气工业增储上产的主体。低渗透储层物性差,采用压裂技术改造才能获得工业产能,压裂后形成的复杂裂缝网络决定了储层的渗流能力。因此,合理表征压裂后的复杂裂缝系统,揭示裂缝和基质系统的渗流规律对低渗透储层开发具有重要意义。油田现场微震监测、室内压裂实验和数值模拟发现页岩等低渗透储层压裂裂缝具有分形分叉的特征。本文采用树状分形分叉网络表征页岩、致密砂岩等低渗透储层复杂压裂裂缝形态,考虑经典压裂模型中椭圆形和矩形两种裂缝截面,推导了压裂后复杂裂缝网络中的压降计算方程,建立了两种截面下压裂裂缝网络的等效渗透率模型,并进行了验证。采用数值模拟方法研究了树状分形分叉裂缝网络,以及树状分形分叉裂缝介质中的流体流动规律。此外,考虑压裂裂缝延伸存在分叉特征,建立了含分叉裂缝介质中渗吸的数学模型,采用相场方法研究了裂缝分叉情况下多孔介质中的渗吸规律。得到的结论如下:(1)裂缝截面的几何形态对渗透率的影响明显。当裂缝高度和最大宽度确定时,按椭圆形截面计算的裂缝网络等效渗透率小于按矩形截面计算的,其差异随初级裂缝宽高比、裂缝宽度比值和分叉级数的增加而增大,随裂缝高度比值的增加而减小。(2)裂缝分叉角度、分叉级数和宽度比值对树状分形分叉裂缝网络中流体流动的影响规律不同。随裂缝分叉级数的增加,裂缝网络出口端的平均速度逐渐减小;随裂缝宽度比值的增加,平均速度呈先增大后减小的趋势,而裂缝分叉角度的变化对平均速度的影响不明显。(3)基质渗透率和裂缝宽度比值对树状分形分叉裂缝介质等效渗透率的影响差别很大。随基质渗透率的增加,树状分形分叉裂缝介质的等效渗透率基本不变;而树状分形分叉裂缝宽度比值由0.3变化到0.8时,介质等效渗透率提高了 84倍。(4)裂缝形态对多孔介质中的渗吸影响明显。相比与单裂缝的情况,分叉裂缝由于增加了油水接触面积,可有效提高多孔介质中的油相采出程度。(5)润湿性和油相粘度对含分叉裂缝介质中渗吸的影响规律不同。随润湿性的增强,含分叉裂缝介质中的渗吸速度变快,油相采出程度增加;而随油相粘度增加,渗吸速度放慢,采出程度逐渐减小。