页岩气作为一种分布广泛非常规天然气资源,有着十分巨大的开发潜能。我国的页岩储层具有埋藏深、物性差异大、地表状况复杂、构造改造强等特点,这些客观存在的复杂性和特殊性使得我国页岩气藏在勘探开发中面临的问题较北美更加突出。因此,合理高效的开发我国页岩气资源,需要结合储层实际情况,建立一套完整的分析气井生产动态、评价压后产量及压裂效果的气藏产能动态研究方法。页岩储层具有复杂的多尺度天然储渗空间(包括有机质纳米孔隙、微孔隙、地层天然微裂缝),加之体积压裂过程中形成的复杂裂缝网络,必然导致气体在流动过程中存在多重输运机理(包括气体吸附-解吸、扩散、渗流和滑脱)和复杂状态方程(储层介质变形)。解决页岩气井不稳定渗流的相关问题,需要在研究复杂介质多重输运机理作用下气体流动规律的基础上,对水力压裂形成的复杂缝网系统进行合理表征,并寻求一种可靠的方法对多段压裂水平井不稳定渗流数学模型进行求解。本文研究内容为复杂渗流机理作用下的页岩气藏压裂水平井不稳定渗流理论,相关主要工作如下：1)结合国内外文献调研和四川盆地龙马溪组泥页岩扫描电镜成果,研究了页岩气藏多重储集空间及特征,在此基础之上,计算了页岩孔隙尺度对应Knudsen数,确定了页岩基质系统流动状态；2)研究了页岩多尺度储渗空间渗流机理模型,耦合考虑吸附-解吸、扩散特性等复杂渗流机理模型,建立了两种页岩气藏微观渗流机理模型；3)考虑复杂内边界情况,结合多种缝网系统表征手段,建立了三套页岩气藏多级压裂水平井综合渗流数学模型；并采用非结构三角(四面体)网格剖分,对数学模型进行了有限元-有限体积数值离散；基于N-R迭代理论,推导了三套页岩气藏多级压裂水平井的全隐迭代求解格式；4)借鉴有限差分法对于复杂内边界的处理方式,建立了基于非结构三角网格的井模型和有限元-有限体积井处理方法,并对复杂井型的渗流问题进行求解,通过将计算结果与商业软件对比,验证了理论和程序的可靠性。5)基于建立的页岩气藏数学模型和数值模型,在VS2008 C#编译环境下,编写了模型的求解程序,计算页岩气藏多级压裂水平井生产动态曲线,详细分析讨论了页岩储层、缝网系统和水力裂缝等相关参数对于产量曲线特征的影响。本文的研究成果丰富并完善了非常规页岩气藏不稳定渗流理论,对于指导页岩气藏合理开发具有重要的理论意义和现实价值。