我国非常规气藏开发已成为天然气行业热点,页岩气作为非常规能源的主力军,起着举足轻重的作用。目前页岩气藏主要采用水平井钻井技术和压裂增产技术相结合的开发方式。其中压裂增产技术的主要目的是有效的建立和扩大渗流通道,目前尚无以研究页岩气吸附解吸特性和渗流机理为基础的增产理论和应用技术,因此研究超声波技术提高页岩解吸附速率和改善渗流效率的新方法具有研究和实用价值。本文以页岩气吸附特性及渗流特性为基点,基于广泛的文献调研及我国页岩气藏的开发现状,总结了页岩气藏钻井技术和增产技术的应用及其局限性；深入分析了页岩气藏的“自生自储”式成藏机理及储层矿物成分和孔隙结构特征；深入认识和研究了超声波声学特性、衰减特性及空化作用机理的数学模型；分析了页岩气藏的吸附解吸附特性、超临界吸附理论以及单—多层分子混合吸附理论,从页岩物理性吸附本质的力学角度论述了超声波促进页岩气解吸附作用机理；分析了页岩储层渗流特征及渗流影响因素,从微观角度论述了超声波促进页岩渗流的机理和特性。本文结合理论研究成果进行了超声波衰减系数测定、超声波促进页岩解吸附实验和超声波提高页岩渗透率实验研究；制定了实验设计思路、实验原理及数学计算模型和处理方法；设计、组装和改装实验设备；掌握了超声波在页岩岩样中的衰减规律及其作用距离；验证了超声波对页岩的解吸附效率和渗流能力均有一定的提高作用。通过本文理论论述及实验验证：超声波的空化作用及机械振动作用是促进页岩解吸附和提高页岩渗透率作用的主要因素；超声波作用下页岩气的解吸附速率提高,相等平衡压力下的页岩解吸附气量有所增加；超声波作用能提高页岩渗流能力,页岩样品在频率为40KHz的超声波作用下,页岩液测渗透率提高约8%,增渗效果明显；通过超声波衰减与示波器信号的显示数据对比,得到了超声波在页岩岩样中的衰减系数,这对进一步研究超声波在页岩中的作用规律有一定的指导意义。