缝网改造是非常规储层开发的有效手段。水力裂缝与天然裂缝相互交叉形成高度复杂的缝网,显著增大基质与裂缝的接触面积,减小油气流动阻力,从而提升非常规储层的产能。但另一方面,由于缝网在形态上的复杂性和导流能力上的差异性,难以简便、准确地研究考虑缝网情况下的裂缝性储层流体流动问题,对于裂缝动态扩展延伸等流固耦合问题则更加困难。前人对于裂缝性储层中流体流动的研究工作存在不足,双重介质理论假设裂缝网络均匀正交分布,与实际情况差异大;离散裂缝网络模型等数值方法虽能刻画不规则的裂缝分布,但要求裂缝与网格边界一致,增大了网格划分的难度,也不利于解决流固耦合下的裂缝动态延伸问题。另外,储层中的天然裂缝常被各种次生矿物充填,总体可分为未充填、半充填和完全充填三类裂缝,完全充填的裂缝基本不具有渗透性,前人在分析裂缝性储层流体流动时,往往偏重于张开的高导流能力裂缝,而忽略了储层中低渗透和非渗透的天然裂缝,储层中的一些断层也常被看作非渗透的隔层。因此,需要一种新方法,既能灵活、方便地考虑缝网的复杂性（不同形态、尺度、渗透性、分布等）,又能同时反映流场的强、弱不连续特征和应力-变形场的强不连续特征,此外还具有计算成本低、便于应用的优点。扩展有限元方法是近年来逐渐发展起来的一种重要数值方法,其核心是单位分解理论。基于单位分解理论,可以将某些反映强、弱不连续性质的函数引入有限元近似格式中,从而使得裂缝可以独立于网格而任意分布。因此,将扩展有限元法应用于复杂裂缝性储层流场及应力-变形场计算问题具有重要的意义。本论文主要完成了以下几方面的研究内容:（1）总结分析了扩展有限元理论中的多种不连续扩充函数;基于图像处理思路首次提出采用多边形布尔运算方法对含复杂缝网的单元进行不连续区域划分,比基于水平集进行不连续区域划分的方法更加方便、适用。（2）考虑有效应力,建立了裂缝性地层应力-变形场模型,并基于扩展有限元方法对模型进行了求解,讨论了应力-变形场与孔隙压力场、缝内压力的耦合方法;分别从应力强度因子计算、缝宽计算和重复压裂应力场分析等角度验证了裂缝性地层应力-变形场计算模型及强不连续扩展有限元理论的有效性。（3）建立了裂缝性地层单相液体流动扩展有限元模型,改进了前人关于缝内流压在裂缝剖面上保持恒定的假设,从而可以分析缝内流体在垂直于裂缝方向上的流动以及低渗裂缝所涉及到的强不连续问题。（4）计算验证了扩展有限元在解决由高渗透、低渗透、非渗透裂缝造成的流场强、弱不连续问题的有效性。针对各向异性渗透率裂缝（垂向渗透率远小于切向渗透率）的情况,提出缝内边界层假设,推导了考虑边界层的基质-裂缝窜流方程。计算表明,引入缝内边界层后模拟效果显著改善。（5）在扩展有限元理论中,复杂缝网的形态及分布并不依赖于网格,但网格单元的扩充方法却会因单元内裂缝分布形态的不同而不同。针对复杂缝网在形态上的特点,提出了几种不同的裂缝分布形式。由简单到复杂建立了三种缝网模型,计算分析了缝网对流体流动的影响。（6）建立了页岩气在分段压裂水平井中流动的扩展有限元模型。分段压裂后的页岩气储层被分为基质区、增产改造区、大尺度裂缝三个区域。增产改造区中同时存在基质和由中、小尺度裂缝构成的缝网,采用双渗介质模型进行描述。针对朗格缪尔气体体积、基质-裂缝窜流形状因子及增产改造区内中小尺度缝网渗透率进行了影响因素分析。（7）建立了拟压力形式的裂缝性地层气体流动扩展有限元模型,并直接采用强不连续扩充方法进行了求解,附加自由度可以自动调整以捕捉拟压力场连续而拟压力梯度不连续的弱间断特征。用气体拟压力简化了气体流动方程的表达,降低了方程的非线性。针对致密气储层基质渗透率、瞬时产量、缝网复杂程度对地层压力动态的影响进行了计算分析。（8）基于扩展有限元方法,建立了考虑油-压裂液两相流体的重复压裂流固耦合模型,并在模型中考虑了压裂液滤饼的影响。