页岩气因其巨大的资源潜力已经受到了各国政府和能源公司的高度重视。近年来,以水平井和水力压裂为核心的开发配套技术己在页岩气藏开发过程中高速发展,与此同时,由于不同于常规天然气藏的特性,页岩气藏开发难度巨大、技术要求高,页岩气渗流规律的研究也越来越受到重视。本文以页岩气渗流机理及试井分析为研究对象,运用现代渗流力学、试井分析、数学物理方法、计算机程序设计等学科知识,研究在不同介质条件下,多级压裂水平井的不稳定渗流理论及试井分析方法,为页岩气藏的开发提供必要的理论依据。通过研究,本文完成的主要工作如下：(1)对国内外大量文献进行了深入的调研,分析总结了页岩气储层特征、孔渗特征以及页岩气藏储集特征,以及页岩气解吸、扩散等运移机理,对比常规天然气分析了页岩气产出特征。(2)以页岩气藏的基本渗流原理为基础,运用质量守恒原理、达西定律、Langmuir等温吸附方程以及Fick扩散定律,综合考虑解吸、扩散作用,建立了单重介质页岩气藏多级压裂水平井的不稳定渗流模型,采用数值离散人工裂缝的半解析法求解数学模型,绘制了压力响应曲线,对典型曲线形态和相关参数对曲线特征的影响进行了分析。(3)建立了介质间发生拟稳态窜流和非稳态窜流的双重介质页岩气藏多级压裂水平井的不稳定渗流模型,简化模型过程中拟稳态模型考虑基质系统只存在扩散作用,非稳态模型考虑基质系统即存在扩散作用又存在达西渗流。采用数值离散人工裂缝的半解析法求解数学模型,绘制了压力响应曲线,对典型曲线形态和相关参数对曲线特征的影响进行了分析。(4)基于建立的页岩藏压裂水平井试井分析模型,结合现场的页岩气井试井资料,进行试井解释分析,结果表明本文所建立的模型理论正确、方法可行。