加密水平井压裂是提高页岩气采收率的有效途径之一。然而实践表明,加密井压裂后产量普遍低于老井,压裂改造效果有限,其本质是加密井压裂裂缝扩展沟通了老井压力衰竭区,难以动用剩余高丰度气藏区域产能。本文提出利用径向井眼辅助页岩加密井压裂控制裂缝扩展,达到充分沟通高丰度气藏区域且避免进入压力衰竭区的目的,有望从原理上解决加密井压裂效果不佳的工程难题。本文围绕“径向井眼辅助页岩加密井压裂裂缝扩展规律”这一关键科学问题开展了如下研究:（1）非均匀应力场对压裂裂缝扩展方向影响显著,准确量化水平井间非均匀应力场是研究径向井眼辅助压裂裂缝扩展的重要基础。为此建立了考虑应力-渗流耦合作用的页岩水平井组井间应力场模型,阐明了井间非均匀应力场时空分布特征,为加密井压裂裂缝扩展模拟提供了初始地应力场信息。结果表明:井间水平主应力时空演化是水平井组开采页岩气藏的重要特征;井间距是影响水平主应力方向反转的主控因素,储层基质渗透率越低、缩小井间距、提高单井日产量、增加压裂缝间距均可加速水平主应力方向反转。（2）建立了考虑井间非均匀应力场的径向井辅助压裂裂缝扩展模型,解决了非均匀应力场加载及裂缝扩展模拟难题,设计并开展了径向井辅助压裂物模实验,实验结果验证了数值模拟结果的正确性,为径向井辅助压裂裂缝扩展规律研究提供了模型基础。在此基础上,研究了不同投产阶段非均匀应力场、径向井眼参数等对裂缝扩展的影响,揭示出径向井眼可有效延长压裂裂缝在高孔隙压力区域的延伸长度和控制裂缝不进入压力衰竭区的作用机制,优选得了到老井不同投产阶段下径向井眼最优方位角,理论证明了径向井眼可一定程度改善加密井压裂效果。结果表明:在不同老井投产阶段,径向井辅助压裂可以控制裂缝在高孔隙压力中扩展;径向井分支井眼与加密水平井夹角是影响径向井辅助压裂裂缝形态的主控因素;在本文模拟条件下,老井各投产阶段对应的最优夹角分别为:45°、90°、75°、60°。研究结果有望为径向井辅助页岩加密井压裂参数优化设计提供理论依据。