页岩气是一种非常规、清洁的天然气资源,是常规油气的重要接替资源。针对我国页岩气藏复杂地质特征,围绕页岩气藏开发中的水平井完井和多级压裂增产理论等关键科学问题,系统开展了页岩气藏水平井完井与多级压裂增产的基础理论研究,取得一系列重大进展:(1)建立了综合考虑微纳米尺度流动特征与复杂缝网内气水两相流动的页岩气产能预测模型,形成了一套基于基质孔-人工缝耦合产能模型的完井参数优选方法。发明了连续管径向钻孔与压裂一体化完井高效开采页岩气的新方法,丰富和发展非常规油气高效开发技术体系。(2)揭示了喷射压裂射流参数对水力封隔的影响机理及其定量关系,建立了连续管湍流流动摩阻新模型,解决了喷射压裂关键参数难以预测的难题;建立了考虑页岩各向异性的喷射压裂扩展模型,并可视化验证,揭示了多级喷射压裂缝间应力干扰的力学机制。(3)探索形成了页岩气藏连续管喷射压裂与超临界CO2压裂等增产改造新方法,理论和实验揭示了连续管喷射压裂定点起裂与水力封隔的力学机制,建立了考虑超临界CO2物性参数的耦合流动模型并用于现场试验参数设计。研究成果为我国页岩气藏开发技术提供了关键的理论及方法基础,对我国页岩气高效开采具有重大理论与现实意义。