셰일 가스정의 생산량은 일반적으로 빠르게 감소하여 최종 회수 가능 저장량이 낮아 셰일 가스 생산성에 영향을 미치는 요인 연구가 절실하다. 따라서 셰일 암석의 유변학적 특성에 따라 먼저 Burgers(버거스) 모델을 사용하여 셰일 점탄성 특성 하의 크리프 과정을 설명하고, 변형률 정의를 결합하여 크리프 효과를 고려한 셰일 기질 공극 크기, 공극률 및 투과율의 특성화 방법을 제안하였다. 다음으로, 셰일 가스 프랙처링 수평정 내 가스 흐름 특성에 근거하여 오선형 유동 이론에 기반한 암석 크리프 등 복잡한 작용 기전을 고려한 셰일 가스 프랙처링 수평정 생산성 예측 모델을 구축하고, 생산성 시험법과 뉴턴 반복법을 종합적으로 이용하여 생산성 계산 프로세스를 제안하였다. 마지막으로, 실제 셰일 가스정 생산 데이터로 모델 계산 결과의 신뢰성을 검증하고 각 작용 기전이 가스정 생산성에 미치는 영향 규칙을 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다: ① 셰일은 연암의 일종으로 가스정 생산 과정에서 주로 기질에서 정상 상태 크리프가 발생하며 점탄성 특성을 고려해야 하는 반면, 프랙처 내에는 고강도 지지제가 포함되어 선형 탄성 특성을 주로 고려해야 한다; ② 셰일 가스 생산성 예측 시 흡착 작용, 암석 크리프 효과, 미세 및 나노 규모 효과, 응력 민감 효과 등 영향 요인을 충분히 고려해야 하며, 흡착 작용과 미세·나노 규모 효과를 무시하면 가스정 생산성이 과소 평가되고, 암석 크리프 효과와 응력 민감 효과를 무시하면 가스정 생산성이 과대 평가된다; ③ 제어 압력 생산 초기에는 생산성이 낮지만 제어 압력 생산이 저류층 응력 민감 효과의 부정적 영향을 줄여 생산 후반기 생산성은 감압 생산보다 높으므로 셰일 가스정 제어 압력 생산이 감압 생산보다 우수하다. 연구 결과는 셰일 가스의 효과적인 개발에 이론적 지침을 제공할 수 있다.

셰일 가스;생산성 예측;크리프;흡착;응력 민감도