页岩气开发已成为全球非常规油气开发热点,科学高效地开发我国丰富的页岩气资源可有效缓解我国能源供需矛盾,保障我国能源战略安全。准确认识页岩气开发过程中的气体渗流特征,并对页岩气藏压裂水平井生产动态进行准确模拟及预测,对于指导页岩气藏的高效开发具有重要意义。与常规气藏相比,页岩气在页岩储层多尺度储渗空间中的流动受多重传输机制的控制,体积压裂过程中形成的复杂裂缝网络使得气体在页岩储层中的流动规律进一步复杂化。此外,随着页岩气开发的进行,地应力的变化会引起储层物性场的变化,进而影响页岩气藏压裂水平井生产动态。本文综合考虑页岩气在多尺度储集空间内的多重流动机理(黏性流、克努森扩散、气体滑脱效应、吸附气解吸等),并耦合考虑开采过程中应力场变化对岩石孔隙度、渗透率的影响,建立了渗流场和应力场耦合作用下的页岩气藏综合流动数学模型。并在对体积压裂复杂缝网进行合理表征的基础上,基于有限元-有限体积法建立了渗流场和应力场耦合作用下的页岩气藏多级压裂水平井数值离散模型,并基于数值求解结果,对多场耦合作用下的页岩气藏压裂水平井生产动态进行了模拟分析。完成的主要工作如下:(1)建立了综合考虑渗流场(黏性流动、克努森扩散、吸附气解吸、气体滑脱效应)和应力场(岩石变形对孔隙度、渗透率的影响)耦合作用影响的页岩气微观渗流机理模型。(2)编写了离散裂缝网格剖分程序,采用非结构三角(四面体)网格对页岩储层中复杂缝网系统进行合理表征,建立了渗流场-应力场耦合作用下的页岩气藏多级压裂水平井综合渗流数学模型;并基于有限元-有限体积理论构建了页岩气藏多级压裂水平井渗流数值模型。(3)建立了应力场-渗流场耦合作用下的页岩气藏压裂水平井渗流模型的有限元-有限体积全隐式迭代求解格式,并在MATLAB编程环境下对建立的数值模型进行了程序编译求解。(4)基于建立的页岩气藏压裂水平井数学模型和数值模型,对压裂水平井生产动态进行了模拟,分析了吸附气解吸、应力敏感、SRV区域天然裂缝系统渗透率等参数对压裂水平井生产动态的影响。结果发现当储层中发育大量天然裂缝时,应力敏感效应会导致页岩气井产量明显降低;吸附态页岩气解吸会显著影响压裂水平井中晚期产量动态;SRV区域微裂缝系统物性参数对页岩气井中前期产量影响较大,而基质系统物性参数则主要影响页岩气井生产后期的产量动态。本论文的研究成果形成了一套渗流场与应力场耦合作用下的页岩气藏压裂水平井动态生产模拟方法,对指导页岩气合理开发具有理论意义与现实价值。