分段压裂水平井作为目前页岩气开采的有效关键技术,在现场应用广泛,但是页岩气储层结构的多尺度特征和近井缝网的复杂性导致了页岩气在储层流动的强非线性和产能评价的不准确性。因此,如何相对准确地评价压裂水平井的产能对于页岩储层有效开发具有较强的理论和现实意义。首先,本文对比分析了页岩气流动过程中的非线性机理,表征了气体高压物性参数(如粘度、偏差因子和气体压缩系数)、吸附解吸、扩散、应力敏感和裂缝内高速非达西在压力变化下的非线性。其次,结合非线性流动机理,分别基于分区和复杂缝网两种情况建立了流动数学模型,分区模型适用于未进行微地震数据分析和反演的井,可以简化裂缝;复杂缝网模型适用于进行了微地震数据分析和反演的井,能够较为准确地表征裂缝形态。其中,分区模型将人工裂缝简化成平板缝,将压裂区和裂缝中流动方程直接差分进行求解,显式处理非线性参数,建立了平板缝产能典型曲线,而复杂缝网模型离散表征复杂裂缝网络的形态,储层流动方程采用拉式空间下的格林函数并进行势叠加,裂缝内一维流动方程中采用有限差分求解,二者方程耦合求取拉式空间下的产能,并基于Stehfest算法进行数值反演。然后,基于分区数学模型和复杂缝网模型形成了产能评价的半解析和数值方法。最后,对页岩气压裂水平井的产能和产量构成展开分析,分析了非线性参数对产能的影响,确定了产能主控因素,明确了页岩气压裂水平井的产能特征。本文在考虑页岩气非线性流动机理和近井复杂缝网的基础上,建立了页岩气压裂水平井流动数学模型,形成了页岩气压裂水平井产能评价的半解析和数值方法。本文建立的产能评价方法能够处理有无裂缝数据(微地震数据反演)的两种情况,相对准确地分析产能和产量构成,为页岩气井现场生产分析提供了理论方法的指导。