结合页岩油藏相渗计算方法、嵌入式离散裂缝模型和油水两相渗流数学模型，提出了考虑页岩孔隙结构作用下油水两相渗流特性的页岩油井产能数值模拟方法，分析了体积压裂后页岩油藏压裂液空间分布特征和油井产能，实现了页岩微观油水两相渗流特性与宏观油井产能的一体化评价。

1.数学模型及求解

        页岩油藏相渗计算方法。基于毛细管相渗计算模型，结合实际页岩孔隙形状和孔径分布，建立页岩油藏油水两相相渗计算方程。考虑页岩储层中复杂的孔隙形状，采用三角形毛细管模型表征页岩油藏储层。根据三角形毛细管中油水分布状态，单个毛细管中的油水两相流动规律可表示为：

        结合单个毛细管中油水流动规律和页岩孔径分布，可得页岩储层油水相对渗透率计算公式：

        页岩油藏油水两相渗流数学模型。考虑页岩油藏中的油水两相渗流过程，其基质和裂缝中油水两相流体质量守恒关系可统一表达为连续性方程。

        裂缝中通常不存在启动压力梯度效应，因此采用常规达西定律描述裂缝内的油水两相流动过程：

        页岩油藏渗流模型求解方法。基于嵌入式离散裂缝模型对体积压裂后页岩油藏中复杂裂缝进行几何离散和网格剖分（见图1）。对于给定的体积压裂页岩油藏模型，采用结构化网格对基质区域进行剖分，将水力压裂缝和天然裂缝网络嵌入至剖分后的结构化网格中，利用结构化网格边界切割裂缝网络，形成离散裂缝网格单元，综合形成页岩油藏数值模拟的网格单元系统。

2.页岩油藏压裂液分布及产能模拟分析

        页岩油藏油水相对渗透率计算。选取单峰型孔径分布和双峰型孔径分布2种典型孔径分布页岩（见图2），在孔隙形状参数相同的基础上，采用页岩油藏相渗计算方法计算油水相对渗透率，结果见图3。

        页岩油藏压裂液分布特征分析。基于胜利油田某页岩油井地质及压裂设计资料，结合嵌入式离散裂缝模型，建立体积压裂页岩油藏模型（见图4）。注入压裂液后的页岩油藏基质、裂缝中的压力和含水饱和度分布模拟结果如图5所示，压裂结束闷井30 d后的基质、裂缝中的压力和含水饱和度分布则如图6所示。

        页岩油藏压后产能分析。衰竭开发1 000 d后的储层基质和裂缝中的压力和含油饱和度分布如图7所示。页岩油藏生产1 000 d的日产油量和累计产油量曲线如图8所示。由此可见，受页岩油水两相渗流特性及毛管力作用影响，页岩储层压裂后压裂液返排率较低，但体积压裂后的页岩油藏动用程度较好。

3.结论

        1)考虑页岩孔隙结构作用下油水两相渗流特性，压裂页岩油藏产能数值模拟方法可实现页岩油藏油水相对渗透率、压裂液分布和返排以及油井产能的全流程评价。

        2)基于页岩储层孔径分布以及孔隙结构参数，采用毛细管模型可得到页岩油藏油水相对渗透率，不同页岩孔径分布下油水相对渗透率存在较大差异。

        3)压裂液主要分布于压裂缝及其周边的天然裂缝和基质中，闷井阶段进入周边基质，基质毛管阻力作用导致压裂液返排率较低，但体积压裂后的页岩油藏动用范围和程度较好。