考虑煤层气直井压裂近井地带裂缝中的非达西紊流效应及气、水两相流动特征,结合水力压裂裂缝中净压力约束、最小缝宽约束的限制条件,建立了完整的煤层气储层直井压裂裂缝水力参数优化设计方法。在常规气藏物质平衡法的基础上,建立了基于煤层气储层的物质平衡法的生产动态预测模型,并对压裂直井的生产动态进行预测。研究结果表明,直井压裂裂缝中非达西紊流效应对产能的影响明显,高渗透煤储层中紊流降低支撑剂有效渗透率来减小裂缝导流能力,对气井产能起到很大的负面影响。高渗透煤储层易形成短而宽的裂缝几何形态,低渗透煤储层易形成长而窄的裂缝几何形态。产能对比和经济评价指标表明,煤层气压裂直井数越多,越有利于动用储量和提高经济效益,净现值越高,投资回收期越短。设计结果为煤层气直井压裂产能评价和优化设计提供了理论指导。