綠色低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略需要更清潔的能源，非常規(guī)天然氣開采是很好的替代選擇。中國(guó)經(jīng)濟(jì)多年的高速發(fā)展主要靠化石能源驅(qū)動(dòng)，這大幅增大了環(huán)境壓力，也促進(jìn)了天然氣資源需求量大幅增加。目前天然氣資源的開發(fā)和利用受到□□□□的關(guān)注，尤其是頁(yè)巖氣，其具有分布范圍廣、資源量大、穩(wěn)產(chǎn)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，成為世界天然氣能源開采的熱點(diǎn)。我國(guó)頁(yè)巖氣資源儲(chǔ)量和可開采量居世界前列，但是頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層條件復(fù)雜、惡劣，導(dǎo)致頁(yè)巖氣采收率低和抽采壽命短，因此迫切需要體積壓裂改造。體積壓裂改造能提高頁(yè)巖氣藏采收率和延長(zhǎng)抽采壽命，但改造后產(chǎn)能預(yù)測(cè)仍是世界難題。頁(yè)巖儲(chǔ)層水力壓裂改造可產(chǎn)生大范圍的復(fù)雜縫網(wǎng)，但基質(zhì)孔隙中氣體仍難以采出，儲(chǔ)層熱處理可促使基質(zhì)內(nèi)次生裂隙發(fā)育，形成多尺度氣-水滲流通道，增強(qiáng)氣體熱解吸與傳輸能力，提高頁(yè)巖氣開采壽命內(nèi)產(chǎn)能。因此，儲(chǔ)層熱處理增產(chǎn)是一個(gè)多物理場(chǎng)和多相耦合作用的過程，具有重要的科學(xué)意義和工程意義。
　　本書系統(tǒng)地總結(jié)了高低溫作用下頁(yè)巖礦物組分與孔裂隙結(jié)構(gòu)特征及氣水滲流規(guī)律，綜合運(yùn)用試驗(yàn)測(cè)試、理論分析與數(shù)值模擬等科學(xué)方法，深入進(jìn)行了非均質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層體破裂增透過程的熱-氣-液-固耦合理論及產(chǎn)能模型研究。首先，從裂隙和基質(zhì)的不同□形規(guī)律入手，將巖儲(chǔ)層分為“軟”的部分（裂隙）和“硬”的部分（基質(zhì)），并基于自然應(yīng)□和工程應(yīng)□的胡克定律，提出了一種考慮裂隙巖體不均勻□形和熱破裂過程的三參數(shù)滲透率演化模型，根據(jù)礦物組分與孔裂隙結(jié)構(gòu)特征隨溫度□化規(guī)律，分析了多種試驗(yàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律并分類，從本質(zhì)上揭示了溫度影響下滲透率演化的微觀機(jī)理。其次，考慮頁(yè)巖氣在水中的溶解度，建立了一種新型的頁(yè)巖氣-水兩相滲流模型，并在未忽略兩相流耦合模型非線性項(xiàng)的基礎(chǔ)上求得了氣水壓力與產(chǎn)量的迭代解析解；再次，分析溫度影響與滲流路徑迂曲性，建立了頁(yè)巖分?jǐn)?shù)階熱傳導(dǎo)與分?jǐn)?shù)階熱-氣-水流動(dòng)耦合模型，并應(yīng)用分?jǐn)?shù)階行波法與□分迭代法得到流體溫度和氣水產(chǎn)量的解析解。最后，通過構(gòu)建頁(yè)巖氣開采的熱-氣-液-固多物理場(chǎng)耦合數(shù)值模型，研究了非均質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)與滲流場(chǎng)之間耦合作用機(jī)制，分析了注熱溫度對(duì)儲(chǔ)層熱處理過程中氣體產(chǎn)量的影響，評(píng)估了儲(chǔ)層熱處理對(duì)于頁(yè)巖氣增產(chǎn)和延長(zhǎng)開采周期的有效性。研究發(fā)現(xiàn)：巖石中“軟”的部分對(duì)滲透率演化具有重要意義，“軟”的部分體積比例越高，溫度□化過程中滲透率演化越劇烈。頁(yè)巖氣溶解度取值越大，對(duì)頁(yè)巖氣產(chǎn)能預(yù)測(cè)影響越大，頁(yè)巖氣生產(chǎn)速率下降越快，在生產(chǎn)后期產(chǎn)氣速率更低。而分?jǐn)?shù)階維數(shù)取值越高，氣體產(chǎn)量下降越快，生產(chǎn)后期的產(chǎn)氣速率越低。相比于常規(guī)開采，儲(chǔ)層熱處理改□了頁(yè)巖溫度分布，進(jìn)而對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層與頁(yè)巖氣-水兩相滲流產(chǎn)生熱刺激，導(dǎo)致毛細(xì)壓力升高與游離氣含量增加，在生產(chǎn)周期的前半段可顯著提高頁(yè)巖氣產(chǎn)量。
　　在撰寫本書過程中得到了許多專家的大力支持，在此一并感謝。本書參考和引用了大量文獻(xiàn)資料，在此向這些文獻(xiàn)的作者致以謝意。