针对天然裂缝性气藏低孔低渗的地质特征,通常采用水力压裂技术才能使储层得到有效开发利用。压裂后通常会在储层中形成垂直裂缝,因此,研究双重孔隙介质中垂直裂缝气井的渗流机理具有重要意义。本文从天然气渗流方程非线性及其半解析求解方法入手,随后以无限大双重介质储层中微可压缩液体渗流模型为例,研究Warren-Root拟稳态窜流模型和圆球状基质不稳态窜流模型的区别,以及基质岩块几何形态(圆球状、圆柱状和层状)对不稳态窜流模型的影响。同时建立了更符合双重介质特征的物质平衡方程,该方程考虑了天然裂缝和基质岩块的有效压缩性。在此基础上,本文通过建立圆球状基质不稳态窜流模型求解了一维双重介质气藏的不稳态渗流问题。采用分别定义裂缝和基质拟压力函数及统一拟时间函数的方法将非线性渗流偏微分方程线性化。利用Laplace变换方法推导出裂缝系统和基质系统压力分布表达式,发现渗流早期两个系统压力相差较大,到渗流中晚期两个系统压力趋于一致。结合具体应用算例给出计算拟函数和函数定量关系的方法。通过建立层状基质不稳态窜流模型研究矩形封闭双重介质中垂直裂缝气井的不稳态渗流问题。利用Laplace和Fourier积分变换方法推导出压力分布表达式,将早晚期近似结果与解析结果进行对比分析。给出有限导流裂缝的处理方法,绘制典型的无量纲压力及压力导数曲线,进行流动段划分。根据产量和压力的关系推导出无量纲产量和累计产量表达式,分析特征参数及压裂参数的影响规律。根据给出的具体应用算例分析气藏压力动态和产量动态问题,在考虑现场压裂条件和经济成本的前提下可以确定最佳的裂缝长度和渗透率。最后,将建立的垂直裂缝井不稳态渗流模型应用于多段压裂水平井的生产数据分析和动态预测。