中国具有非常巨大的页岩气资源量,四川、重庆等地区进行了较大面积的勘探与试采开发,页岩气已成为我国非常规油气资源领域研究的热点和重点,但是国内对页岩孔渗特征与微观渗流机理研究的特别少,特别是页岩的渗流机理了解不清楚。本文在对大量国内外页岩相关文献调研与页岩岩样研究的基础上,采用页岩实验数据与数学理论模型相结合的方法研究页岩孔渗特征及微观渗流机理,取得了如下成果：(1)研究了页岩气藏的孔渗特征,根据压汞资料研究页岩孔隙大小分布,获得了国内外页岩孔隙半径分布范围,国内外页岩孔隙半径属于纳米级,且国内相比国外更细小。由于孔隙半径很小,传统的达西法测岩石渗透率方法已不适应,基于页岩孔隙特征得到了适应于页岩渗透率的三种测试方法。(2)由于页岩渗透率测试方法的复杂性,运用分形维数的方法研究页岩的孔隙非均质性并建立了分形维数与渗透率关系式。在分形维数曲线拟合上表现出明显的两段性特点,两段性拐点处为总孔隙体积80%左右。根据拟合得到分形维数与渗透率关系可知,当分形值比较小时,随着分形维数的增加,渗透率降低,两者间存在负相关；当分形维数超过一定值后,随着分形维数的增加,渗透率开始增加,两者间存在正相关。(3)考虑气体流动过程中影响因素,建立模型研究纳米孔隙中气体渗流特征及渗透率动态变化。当孔隙直径小于20nm时,渗透率受扩散与解吸的影响随储层压力下降呈现出先增加后减小的趋势：孔隙直径越大,渗透率拐点压力值越低,拐点后渗透率下降速度越快；孔隙直径大于20 nm,渗透率保持微小增量可按达西定律处理。(4)建立了拟二维非稳态渗流数学模型,模拟研究开发过程中六大因素对压力及累积产气量的影响。在生产初期孔径变化、克努森扩散和管壁解吸对压力和累积产气量影响并不明显,随着压力的一步降低,各因素对压力和累积产气量的影响是程度是孔径变化>>气体滑脱效应>管壁解吸>外围有机质解吸>克努森扩散。