页岩气藏开发过程中,清水压裂液与页岩接触发生水化作用,对页岩气的流动产生很大影响。目前页岩储层中气水两相流体流动的动态定量研究还很少,至今人们对页岩气藏气水两相流体的基本运移规律尚未清楚认识。本文通过页岩水化实验对页岩岩样的吸水性以及吸水引起的岩样变化进行了定量研究,测量了岩样的吸水量和线性膨胀率并分析了其影响因素,通过SEM实验和CT扫描实验观察到与水接触后的页岩岩样产生了明显的基质孔隙扩容现象并有微裂缝出现。通过计算结果表明岩样的面孔率和平均孔隙直径均明显增大;孔隙的分形维数趋近于1,表明孔隙形状逐渐趋于圆形。页岩气测渗透率实验结果表明,水化作用后的岩样气测渗透率明显增加。本文基于真实页岩岩心样本图像并考虑水化作用对页岩的影响建立了页岩数字岩心,采用格子Boltzmann方法建立了渗流数学模型,模拟了页岩储层中的气-水两相流体流动过程。通过数值模拟实验明确了页岩气和水在基质孔隙和裂缝中的分布情况,研究了水化作用对页岩储层中气水两相流动的影响,对指导高效开采页岩气藏提供基础理论支持有着极为重要的意义。