目前,我国页岩气开发已经转入示范区的先导开发阶段,受目前国内页岩气开发走“边实践边研究”的方针影响,基础理论的配套研究基本无法跟上矿场的工程实践,导致对页岩气的开发还缺乏足够的科学性,特别是页岩储层改造体积预测和页岩气在干酪根—无机基质—水压裂缝多尺度空间中的复杂流动机制和控制因素等方面认识不清,而页岩气储层增产体积（SRV）预测与生产动态评价是页岩气藏有效开发急需解决的关键技术问题。为此,本文针对上述问题进行了系统研究,探寻了页岩储层张性和剪切破坏区域的形成机理,以及页岩气复杂流动规律,提出了页岩储层改造体积预测和生产动态模拟新模型,完成的内容主要包括:（1）基于渗流力学和岩石力学理论,考虑页岩储层由大量天然裂缝组成的连续介质体,结合天然裂缝张性或剪切破裂准则,建立了主裂缝扩展过程中增产区域预测的流固耦合数学模型,采用数值模拟方法预测了页岩储层张性破坏和剪切滑移区,并基于矿场微地震数据对模型进行了拟合校正。最后,应用该模型分析了储层相关参数和施工参数对增产区域形态、剪切破坏增产体积、张性破坏增产体积和增产区渗透率的影响。（2）基于克努森数（Kn数）划分准则,考虑纳米孔隙页岩中黏性流、滑脱流、过渡流、分子自由流和吸附气的表面扩散,以及孔隙壁面气体吸附层和应力敏感效应对孔吼半径的影响,建立了基质统一的表观渗透率模型。研究了页岩气基质表观渗透率随生产的演化规律,定量分析了表观渗透率的受控因素,主要包括孔隙半径、储层压力、吸附层和应力敏感,量化了微观流动机理对页岩气产量的贡献。（3）基于页岩气特殊的储集机理和分区改造特征,考虑不同尺度介质中的复杂流动规律,以及天然裂缝应力敏感特征,建立了考虑流固耦合效应的页岩干酪根-无机质-裂缝三重介质多尺度流动数学模型。模型通过定义表观渗透率来表征纳米孔隙中的滑移流、Knudsen扩散和表面扩散等复杂流动行为,实现了页岩气从微观流动到宏观渗流的耦合转换。（4）采用有限差分法对上述固体变形控制方程、流体在干酪根、无机质和裂缝系统中的渗流微分方程进行离散化处理,获得了相应的数值模型,给出了耦合模型的求解方法,求解渗流场与固体变形场的耦合方程。（5）基于矿场生产数据对上述生产模型进行拟合验证,探索了有效应力对裂缝渗透率和生产动态的影响,研究了裂缝参数,包括SRV大小、SRV的长宽比、SRV的渗透率和主裂缝导流能力对产量的影响,获得了最优裂缝参数。分析了多簇裂缝应力干扰影响下,射孔簇数和簇间距对产量的影响,也分析了干酪根、无机基质和天然裂缝的物性参数、地层参数（水平主应力差、裂缝刚度和裂缝方位角）和施工参数（注液体积、施工排量和注入流体粘度）对生产动态的影响,实现了 SRV模拟到产量预测一体化研究。