我国页岩气可采储量丰富,经济、高效地开采页岩气可以有效地降低我国石油对外依存度。目前,水平井钻井和储层压裂改造是开采页岩气的关键工艺,可大幅度提高页岩气开采速度和累积产量。建立一套更加符合实际的页岩气藏压裂水平井试井解释理论,可以为页岩气藏压裂水平井动态参数计算和开采方案制定提供理论支持。根据页岩气藏中裂缝分布规律建立了适用于解析和数值解的3个不同类型的试井模型。首先,基于连续性假设建立了分形双重孔隙介质页岩气藏分段压裂水平井试井模型,并通过Laplace变换、点源解及压降叠加原理等得到了其模型的解,分析了分形双重孔隙介质页岩气藏分段压裂水平井的压力及产量特征及分形指数、分形维数等参数对压力和产量的影响规律。其次,基于分形统计理论研究了分形离散裂缝网络模型及参数计算方法,计算结果表明裂缝中心分布维数等分形参数对试井曲线特征具有较好控制性,从而分形离散裂缝网络可用于裂缝性页岩气藏试井解释。然后,在分形离散裂缝网络模型的基础上,考虑页岩气藏吸附、解吸和黏性流等主要流动机制建立了分形离散裂缝页岩气藏分段压裂水平井试井模型,并通过嵌入式离散裂缝和有限差分等方法得到了模型的解,分析了分形离散裂缝页岩气藏分段压裂水平井的压力响应特征及参数敏感性。最后,考虑页岩气藏黏性流、吸附解析、扩散流、裂缝应力敏感性等多重流动机制,建立了复杂边界页岩气藏体积压裂水平井试井解释及产量评价模型,并利用边界元方法求解得到了模型的解,通过解析解、商业软件及现场实际数据等验证了模型的正确性和实用性。