随着人类社会的发展，能源越来越成为人类赖以生存的重要物质基础. 在"后石油时代"，作为重要的非常规油气资源之一的页岩气正 日益受到关注和重视，成为近年来能源研究领域关注的最大热点. 页岩气具有分布广、资源量大、开采寿命长和生产周期长的特点，所以 它成为当前世界范围内非常规油气勘探开发的重点. 页岩气藏中的天然气以吸附气和自由气两种状态存在，且孔隙尺寸很小(纳米级)， 开发中涉及到诸多的力学问题，其中包含了：页岩气的微观运移流动机理、页岩水力压裂的裂缝起裂和扩展规律、页岩气藏数值模拟等. 本刊组织了"页岩气专题"，主要介绍以下3个方面的研究进展.

(1) 页岩气微观流动机理

"考虑多重运移机制耦合页岩气藏压裂水平井数值模拟"通过研究页岩气在微观孔隙中的黏性流动、Knudsen扩散和解吸附特征建立了多 重运移机制的耦合流动模型，给出了各种运移机理对页岩气产能的影响.

"页岩基质解吸-扩散-渗流耦合实验及数学模型"采用川南地区龙马溪组页岩样品进行了解吸-扩 散-渗流耦合的实验，并基于实验结果建立 了耦合模型，该模型为页岩气井产能计算提供了较准确的计算方法.

"不同滑移边界条件下的页岩气渗透率修正模型"采用附加滑移边界条件的Navier Stokes方程描述页岩气的流动规律，计算得到 的流动形 态表明：页岩气中存在滑移流、过渡流和分子流.

"储层含水条件下致密砂岩/页岩无机质纳米孔隙气体相渗透率模型"考虑纳米孔隙中含水对流动影响，建立了含水饱和度与气相渗透 率关系，为评价页岩气井产能奠定基础.

"页岩气和致密砂岩气藏微裂缝气体传输特性"基于滑脱效应和Knudsen扩散，建立考虑权重的气体传输模型.

(2) 页岩水力压裂裂缝扩展规律

"页岩储层体积压裂的地应力变化研究"建立了页岩体积压裂的数值模型，提出三次应力"共振"和四次应力"共振"压裂方法进 行模拟，获得了裂缝缝网，为页岩压裂的设计和施工提供理论参考.

"基于能量耗散的岩石脆性评价方法"从能量的角度分析了页岩的断裂过程，并对岩石的脆性进行评价，为压裂的选层和设计提供依据.

"页岩气藏压裂缝网扩展数值模型"建立了水力压裂过程中流体流动和裂缝扩展的耦合模型，指出应力阴影和天然裂 缝是形成缝网的重要因素.

"基于混合方法的二维水力压裂数值模拟"基于连续-非连续单元方法提出了水力压裂流-固耦合的计算 模型，该在水力压裂的模型中具有较好应用前景.

(3) 页岩气藏模拟

“页岩气井组分比例变化规律研究”，基于组分模型对生产井中甲烷组分比例的变化规律进行了 数值模拟，研究了组分比例变化、组分比例导数在不同吸附量、不同渗透率、不同孔隙度下的变化规律. 该研究将为 页岩气地层参数评价提供一种新的方法.

"页岩气藏压裂水平井试井分析"，采用离散裂缝与双重介质混合模型，建立考虑吸附解吸，应力敏感以及高速非达西等多种非线 性因素的页岩气藏数值试井模型，并且采用矿场实例验证了模型的适用性.

本专题的研究论文介绍了页岩气开采中这3个方面的最新的研究进展，希望这一专题使读者了解页岩气开采的力学研究动态，促 进这一领域的创新研究，为页岩气开采研究和我国能源的可持续发展做出新的贡献.

本专题在组稿和审稿过程中得到了相关高校和研究机构学者的大力支持和帮助，在此表示感谢.

刘福海 (中海油研究总院)

刘俊丽 (《力学学报》编辑部)