随着油气勘探领域技术的不断进步和发展,非常规页岩气已经成为常规油气的重要接替资源,目前已经在北美取得了成功的商业开发,产量呈现爆炸式增长,2014年美国年产量达到了2700×108m3。研究表明我国页岩气资源丰富,地质储量占世界总储量的22%,但目前还处于开发初期阶段,开展页岩气开发的相关研究对提升我国自主开发页岩气水平具有重要作用。与传统气藏不同,页岩储层孔隙尺度从几到几百纳米,气体流动形态复杂,可能包含黏性流、滑移流、过渡流及分子流的复杂多流态特征。同时受页岩储层低孔低渗物性影响,必须对页岩储层进行水平井分段压裂改造才能达到经济产能。受页岩压裂改造过程中裂缝扩展特征影响,水力压裂形成的裂缝网络体系包括远井区域自支撑的剪切缝和近井区域支撑剂铺置的支撑缝。基于以上页岩压裂水平井的介质特征和流体在多尺度介质下的渗流特征,考虑扩散、吸附、解吸、滑移等渗流影响,开展了页岩气在纳米孔隙中气体流动行为的研究,基于微观和宏观流动特性,考虑自支撑和支撑缝展布状态,建立了页岩储层水平井压裂产能模型,并进行了产能模拟研究,得到了以下重要研究成果：(1)考虑页岩储层低孔、低渗的特点,建立了考虑纳米尺度页岩储层的微观流动模型,该模型基于表观渗透率定义,结合不同流态的作用效应,建立了基于黏性流、滑移流、过渡流和分子自由流的表观渗透率计算统一方程。(2)基于页岩基质系统微观流动,考虑支撑缝与自支撑缝的影响,以及页岩吸附解吸现象,建立了纳米尺度页岩气藏水平井二维单相模型,对该数学模型进行数值求解,利用Visual Basic6.0程序语言编制了页岩产能数值计算程序。(3)采用所编制的纳米尺度页岩气藏水平井压裂产能模型计算程序全面分析了影响页岩气藏水平井压裂后产能的相关参数,包括水力裂缝条数、水力裂缝导流能力、水力裂缝长度、地层渗透率、孔隙半径、井底流压、Langmuir体积以及Langmuir压力。