煤层气是一种非常规天然气资源,随着世界各国对环保的重视和能源需求的增大,煤层气开采迅猛发展。由于我国煤田构造复杂、形态多样,普遍具有“三低”特点,存在着独特的煤层气产出规律,煤层气生产规律及确定产能的研究还不完善。本文针对这一难题,通过理论分析和数值模拟进行了沁水盆地煤层气产气规律、产量预测研究,以期对沁水盆地煤层气的开发提供建议。论文通过分析煤岩体的结构特征、赋存机理和运移机理,应用等温吸附曲线对煤层气井产出的三个阶段进行分析,考虑开采过程煤储层渗透率的变化,推导出多元吸附基质收缩影响下的渗透率变化模型,验证结果表明模型准确可靠。建立了单相气产出和气、水两相产出下的流动平衡方程,应用流动物质平衡方程和递减规律可实时对煤层气井进行动态分析。应用沁水盆地已投产煤层气井的历史数据进行产能预测研究,根据最佳拟合参数确定沁水盆地煤层气井产量的主要控制因素是储层渗透率、煤储层厚度、储层吨煤含气量。文中针对沁水盆地高煤阶、低渗透的特点,进行注CO2提高采收率模拟研究,研究结果表明多分支水平井注入CO2能够明显提高煤层气采收率。最后,对沁水盆地煤层气开发提出相应的技术对策。