本文选择了沁水盆地晋城马必区块的煤层气作为研究对象,系统收集了已开展的煤层气勘探开发成果,对区块地质条件进行研究分析,从地质、工程等方面分析各因素与产能的关系,利用层次分析法得出本区煤层气井产能的主控因素。同时,分析了区块地质条件对开发方式的影响和制约,对开发的地质适应性进行评价。最后,绘制了区块产能图版,提出区块高产机理和方法。取得了以下主要成果和认识。(1)对研究区的地质构造特征、储层特征、含气性特征等进行了研究,总体构造简单,稳定发育山西组3~#煤层及太原组15~#煤层,含量性较好,渗透率低。在此基础上,通过对地质条件和工程条件等方面分析,揭示了研究区含气量、煤层厚度与累产产气量具有较显著的相关性,当资源丰度差时,埋深对产能相关性也显著增强。工程因素中压裂液量、砂量,与单井累计产量具有较显著的相关性,但对产量的影响随着排采时间的延长逐渐减弱。利用层次分析法确定了研究区产能主控因素的权重,由强到弱依次为压裂砂量、压裂液量、含气量、煤层厚度与埋深。(2)在确定地质条件对开发方式的影响和制约基础上,优选了区块开发方式,并对开发的地质适应性进行评价。区块煤储层渗透性差,吸附性强,使得压裂影响范围小,煤层气难解吸。采用以丛式井组的井型,结合分层压裂、合层排采,有利于形成面积降压,提高单井及井组产量。通过对3~#与15~#煤层顶底板围岩性质、岩石力学特征研究,分层压裂合层排采在研究区属于可行开发方案。施工多口丛式井组,开发排采取得较好效果,在压裂施工过程采用变排量的施工技术。(3)明确埋深处于640～750m,含气量处于15～18m3/t,煤厚介于5.4～6.3m,砂比处于7.6～8.5%,单位煤厚压裂液量处于70～90m~3/m时,丛式井组越易达到较高的产量。对排采技术、储层改造、产能差异地质控制、生产工艺等提出具体优化措施,在见套压前,以不超过12m/d的排采强度稳定排采,当见到套压后可适当快速提气(但应不超过10m/d),尽量获取较高峰值产量,是有效的丛式井排采方法。采用活性水压裂加砂压裂,推荐压裂液量200m~3/m,压裂砂量15m~3/m,“低前置比、快速返排”压裂工艺,细、中、粗砂三级加砂模式提升压裂效果。通过将井组的井网间距调整,增大压裂规模,形成井间有效的干扰,对煤层气的产量提高较为有效。该论文有图63幅,表12个,参考文献123篇。