1.一种页岩气水平井密切割压裂射孔参数优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采用位移不连续法描述应力与缝宽之间的关系，耦合井筒和裂缝内的流体流动方程，同时考虑压裂液滤失和孔眼摩阻的影响，建立完全流固耦合的水平井密切割压裂多裂缝同步扩展模型；

步骤二，采用位移不连续法和有限体积法离散多裂缝扩展模型，并采用Newton‑Raphson迭代法求解全局非线性耦合方程组，并编制计算程序；

步骤三，计算不同射孔参数方案条件下各簇水力裂缝均匀发育程度指数，优选最佳的射孔参数方案。

2.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井密切割压裂射孔参数优化设计方法，其特征在于，上述步骤一中，具体包括以下步骤：(1)建立岩石变形方程：基于二维位移不连续法，引入缝高修正因子，建立受到远场地应力、缝内流体压力和邻缝诱导应力共同作用下的岩石变形方程；

式中：

i

σss为第i个水力裂缝单元受到的平行于裂缝壁面方向的正应力，由于水力裂缝扩展由i

缝内流体驱动，通常情况下σss＝0，MPa；

i

σnn 为第i个水力裂缝单元受到的垂直于裂缝壁面方向的正应力，一般取远场地应力、缝内流体压力和邻缝诱导应力在裂缝壁面产生的正应力的和，MPa；

i

σsn 为第i个水力裂缝单元裂缝壁面受到的剪应力，一般取远场地应力、缝内流体压力和邻缝诱导应力在裂缝壁面产生的剪应力的和，MPa；

i,j i,j i,j i,j i,j i,jAss 、Asn 、Ans 、Ann 、Aτs 、Aτn 均为平面应变弹性系数；

j

Ds为水力裂缝单元j微段上的剪应力引起的位移不连续量；

j

Dn为水力裂缝单元j微段上的正应力引起的位移不连续量，可视为水力裂缝单元j微段的缝宽；

i,j

G 为缝高修正因子；

M为水力裂缝被划分的总单元个数；

h为水力裂缝高度，m；

di,j为裂缝单元i中点到裂缝单元j中点的距离，m；

(2)建立流体流动方程：分别建立井筒和裂缝内的流体流动方程以及考虑井筒与射孔孔眼摩阻的井筒压力平衡方程；

式中：

3

Qi为第i条水力裂缝入口处流入流量，m/s；

3

QT为压裂段入口处注入流量，m/s；

N为指定压裂段内水力裂缝总条数，即单段总射孔簇数，条/簇；

u为压裂液粘度，MPa·s；

W为水力裂缝缝高截面最大缝宽，m；

P为x断面处的流体压力，MPa；

0.5

CL为压裂液滤失系数，m/min ；

t为施工时间，s；

τ为裂缝单元开始滤失的时间，s；

Pw,i为第i条水力裂缝入口处的压力，MPa；

Pcf,i为第i条水力裂缝对应的井筒摩阻，MPa；

Ppf,i为第i条水力裂缝对应的射孔孔眼摩阻，MPa；

P0为水平井跟部的压力，MPa；

2 6

αf,i为第i条裂缝孔眼摩擦系数，MPa·s/m；

3

ρs为压裂液密度，kg/m；

np,i为第i条裂缝对应射孔簇的射孔数量，孔；

dp,i为第i条裂缝射孔孔眼直径，m；

Kd为孔眼流量系数，反映了射孔孔眼入口处形状对压裂液流动及孔眼摩阻的影响，Kd的取值范围是0.5～0.95；

D为井筒直径，m；

xj为第j条裂缝到井筒注入口的距离，m；

xj‑1为第j‑1条裂缝到井筒注入口的距离，m；

3

Qk为第k条水力裂缝入口处流入流量，m/s；

(3)建立裂缝扩展准则方程：基于最大周向应力理论，建立水力裂缝扩展判据和扩展方向计算方程，具体公式如下：其中

式中：

θ0为裂缝准扩展方向与当前扩展方向的夹角，°，逆时针为正；

1/2

KI和KII分别为I型和II型应力强度因子，MPa·m ；

1/2

KIC为地层岩石I型断裂韧性值，MPa·m ；

E为地层岩石杨氏模量，MPa；

v为地层岩石泊松比，无因次；

a为水力裂缝单元半长，m。

3.根据权利要求1所述的一种页岩气水平井密切割压裂射孔参数优化设计方法，其特征在于，上述步骤三中，据现场选用的射孔枪型号确定射孔孔眼直径，在此基础上计算不同射孔孔眼数条件下各簇水力裂缝均匀发育程度指数，该指数越小，各簇水力裂缝发育越均匀。

4.根据权利要求3所述的一种页岩气水平井密切割压裂射孔参数优化设计方法，其特征在于，采用各簇水力裂缝的无因次裂缝体积标准差来表征所述各簇水力裂缝的均匀发育程度指数δv，δv的具体计算公式如下：式中：

δv为各簇水力裂缝均匀发育程度指数，无因次；

j 3

Vf为第j簇水力裂缝的体积，m；

j

ζv为第j簇水力裂缝无因次裂缝体积，无因次；

为各簇水力裂缝的平均无因次裂缝体积，无因次。

5.根据权利要求4所述的一种页岩气水平井密切割压裂射孔参数优化设计方法，其特征在于，选用满足δv≤0.01条件的射孔参数方案为优选出的最佳射孔参数，射孔参数包括射孔孔眼数与射孔孔眼直径。