本文针对我国大庆油田页岩储层低孔、低渗的特征，开展气润湿反转方法的实验和数值模拟研究。由于页岩储层的亲水性与页岩基质的特低渗透率，造成压裂液难以返排，从而导致压裂效果变差，页岩气产量降低。因此，通过改变页岩储层的润湿性（由亲水变为亲气），降低压裂过程中压裂液在岩石基质中的侵入量、提高压裂后压裂液的返排率，进而达到提高页岩气产量的目的。论文的主要研究成果如下：（1）通过扫描电镜、压汞实验等方法，分析了页岩的矿物成分、表面形貌、孔隙结构特征等，并测定了其孔隙度和渗透率；扫描电镜分析结果表明，研究区页岩存在一些微（纳米）孔隙、矿物收缩缝和微裂隙，层状较为明显、脆性较强，且存在一些小碎粒；压汞实验结果表明，区内页岩排驱压力为3.76~5.08MPa，饱和度中值压力较大，曲线无平缓段，退汞效率一般大于60%，孔隙连通性较好，孔隙大小主要为0.0147~1.4135μm，孔隙度为1.9~7.5%，渗透率为0.0103~0.2557mD；（2）利用不同浓度、不同种类的气润湿反转剂处理页岩，并测定了处理前后的接触角；研究表明，页岩的润湿性可以发生反转，由亲水变为亲气；（3）基于Li-Horne模型，推导出了裂缝性岩石中自吸渗流过程的数学模型，以此计算岩心的裂缝开度和毛管压力，并完成了气润湿反转前后的页岩自吸水实验和相关分析；（4）蒸发和自吸过程中页岩和贝雷砂岩电阻率的测定结果表明，蒸发过程中两者的电阻率指数与含水饱和度的关系满足阿尔奇公式；（5）对气润湿反转前后页岩中的自吸过程进行了数值模拟研究，进一步认识了气润湿反转的机理以及对页岩自吸水过程和能力的影响。