摘要：水力压裂法是页岩气开采的主要方法,研究甲烷气通过页岩粗糙裂隙对页岩气的开采具有重大的实际意义。在不同气体压力梯度和围压1-10 MPa条件下,研究CH4通过页岩粗糙裂隙的渗透特性,研究表明：（1）在应力–渗流耦合条件下,页岩粗糙裂隙的导流能力相比其他类型的岩石更差。（2）气体流量与压力梯度并非严格的线性增长关系,其增长速率随着围压的增大而降低,气体通过页岩粗糙裂隙的渗流属于非线性流。（3）围压增大,气体流量和渗透率降低,当围压超过4.0 MPa时,裂隙趋于最大闭合量,流量趋于平稳;（4）压力梯度和流量遵循Forchheimer方程,围压增大,导致孔隙结构和流体性质发生变化,渗流更偏向于线性流;（5）根据工程实际,以10%的非线性流效应为临界,得到本试验条件下的临界雷诺数。

关键词：岩石力学 页岩 粗糙裂隙 非线性流 forchheimer方程 

单位：重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室; 重庆400044; 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室; 重庆400044