致密砂岩气藏是十分重要的非常规油气藏,全球致密气资源量非常丰富,具有巨大的开发潜力。与常规油气藏相比,致密砂岩气藏发育有大量天然裂缝,储层非均质性较强,基质渗透率和孔隙度比较低。目前水平井分段压裂技术已经广泛应用于低渗透致密油气藏中,但复杂储层水平井压后产量的预测一直是行业内的难点。因此本文开展致密砂岩气藏分段压裂水平井数值模拟研究,探索压裂水平井裂缝参数对水平井产量的影响规律。根据致密砂岩气藏气体不稳定渗流理论,基于嵌入式离散裂缝模型,利用有限差分方法建立了致密砂岩气藏分段压裂水平井生产动态预测模型。本文完成的主要工作如下:(1)建立嵌入式离散裂缝物理模型和数学模型,改进非相邻连接对的传导率计算公式,可以考虑裂缝内导流能力随位置变化的情况。(2)基质内考虑非达西渗流以及储层应力敏感效应,建立致密砂岩气藏单相气体嵌入式离散裂缝模型的有限差分数学模型和数值模型。考虑非均质性储层的特点,随机生成天然裂缝,建立天然裂缝性致密砂岩气藏分段压裂水平井产量预测模型。(3)基于Matlab软件,编制了致密砂岩气藏嵌入式离散裂缝模型数值模拟器以及考虑天然裂缝发育的数值模拟器。对建立的致密砂岩气藏分段压裂水平井产量预测模型进行模拟验证,说明了本文方法的正确性。同时,该数值模拟器具有计算速度快,精度高,适用范围广泛等特点。(4)以鄂尔多斯盆地H区块某水平井为实例作裂缝参数优化研究,分析主控因素裂缝条数、裂缝长度、裂缝间距和裂缝渗透率对致密砂岩气藏分段压裂水平井产量的影响规律,讨论不同裂缝形态和裂缝布缝方案的增产效果,优化水平井压裂裂缝参数,得到最佳裂缝参数组合方案。本文基于嵌入式离散裂缝模型,实现了对复杂天然裂缝和人工裂缝的模拟,从致密砂岩气藏储层特征出发,在产量计算模型中考虑了更符合实际的多种因素,研究出致密砂岩气藏嵌入式离散裂缝模型有限差分数值模拟方法,模拟研究结果可以有效评价压裂增产效果,为致密砂岩气藏水平井压裂施工提供理论指导。