对于单相流体在微米尺度多孔介质中的流动机理和特征已经渐渐明晰,但对于微纳米尺度下气相、液相和水-气两相的流动机理尚不清晰。纳米尺度内开展气水两相流体流动室内实验的难度远远大于单相流体,且受到纳米管中流量测量和纳米通道制备技术的限制,单相流体和气水两相流体在亲水纳米管中的流量特征随驱替压力变化关系的研究还很少。通过本实验单相水,单相气,气水两相在微米管和纳米管中的结果,以及考虑流固耦合后,页岩的力学性能,单相气和气水两相的实验结果,表明:(1)单相水在微纳米管的实验结果表明:微米尺度下流动特征符合传统的H-P方程的描述,但纳米尺度下,水的流量将比H-P的理论流量低1个数量级,通过分析实验流动阻力系数,边界粘附层厚度滑移长度、启动压力梯度特征分析水在纳米尺度下的流动特征,并推导出在纳米尺度下的理论流量的修正公式。(2)单相气在微纳米管的实验结果表明:微米尺度下流动特征符合传统的H-P方程的描述,但纳米尺度下,气体的流量将比H-P的理论流量增大1-2个数量级,通过分析努森扩散流量,滑脱流量,滑移长度来解释气体在纳米尺度下流量增大的原因,并推导出在纳米尺度下的理论流量的修正公式。(3)气水两相在纳米管中的实验结果表明:在纳米尺度下,气液两相流表现出明显的非线性流动特征,由于流固耦合作用,气体流量大幅度降低约一个数量级,通过滑脱效应,微观可视化实验来进一步分析气水两相流动的流动特征。(4)从流固耦合对页岩力学性能和渗流规律实验结果表明:页岩饱和前后的抗压强度差距较大,水的存在降低页岩抗压强度,页岩更容易被压裂产生裂缝。单相气体在页岩中的非线性流动特征随孔径的降低而越明显,而水的存在有助于页岩气藏压裂改造,气体的渗流能力越好,达到增加产量的目的。