我国的页岩气储量十分丰富,具有相当大的开采潜力。页岩储层十分致密,为了获得工业产量,需要采用水平井分级压裂工艺。压裂施工后改造区会形成非常复杂的裂缝网络,这些裂缝网络主要由人工裂缝与其相连接的天然裂缝组成,裂缝为气体的流动提供了良好的流通通道。对裂缝网络中裂缝的长度、开度和空间位置等裂缝物理参数的认识以及渗透率的预测一直是页岩产量评价的关键所在。因此,本文针对压裂施工后,页岩储层形成复杂裂缝网络的特点,开展了以下研究:(1)页岩未改造区也就是没有形成裂缝的区域,储层空间主要以纳米孔隙为主,确定页岩纳米孔隙的流态为连续流、滑脱流和过渡流,根据不同毛细管管径的分布频率,建立了页岩基质的多尺度运移模型,该模型可以计算不同流态条件的页岩气表观渗透率;(2)页岩体积改造区经过压裂施工后形成大量人工裂缝与天然裂缝相互交错的缝网体系,在利用微地震反演出的地层压裂裂缝以及被激活天然裂缝图的基础上,根据分形维数中的盒子法,确定了改造区的裂缝分形维数,从而根据裂缝长度、裂缝开度、裂缝分布位置等参数利用蒙特卡洛随机建模理论,建立了二维离散裂缝网络;基于二维离散裂缝网络,通过改进立方定律计算出不同地应力下的缝网渗透率;(3)根据建立的未改造区页岩基质表观渗透率模型和改造区复杂裂缝网络渗透率模型,结合物质平衡方程,首次利用连续拟稳态法建立了页岩气藏体积压裂水平井非稳态产量模型,并进行了体积压裂水平井产量预测和影响因素分析。通过本文的研究,取得了以下结论和认识:(1)在纳米级孔径中,气体的表面扩散非常明显,随着孔隙尺度的增大,黏性流、滑脱效应及Knudsen扩散作用增强;在大孔中黏性流作用占据主导,其余依次为滑脱效应、Knudsen扩散、表面扩散。(2)对于改造区形成的复杂裂缝网络,由水平主应力不同而引起的裂缝剪切破坏会极大的增加裂缝网络的渗透率;分形维数会随着裂缝的复杂程度以及裂缝的密度的增大而增大,裂缝分布角度对分形维数没有明显的影响;裂缝面密度以及裂缝开度对提高缝网的渗透率占到了主导作用,为气体流动提供了主要通道。通过模拟发现分形维数与缝网渗透率呈正相关。裂缝的分布角度对缝网整体的渗透率影响并不明显,但是会影响x和y方向上渗透率的值。(3)在生产初期,提高缝网区渗透率对提高日产量的影响较为明显,随着缝网区分形维数、裂缝开度和裂缝长度的增大,页岩气产量都有明显增加;压裂区半径主要影响了初期与后期产量,由此可以看出从微地震数据中获取裂缝参数对预测页岩气产量有着关键性的影响。