沁水盆地南部一直是我国煤层气勘探开发的热点地区,目前柿庄地区已逐步开始开采深部煤层气。与浅部煤层相比,深部煤层气井产能较差。针对上述存在的问题,以沁水盆地南部15号煤层和3号煤层为研究对象,通过现场调研、样品分析和测试、测井曲线解释,以及研究区块及其周边地区地质资料的分析,对比研究浅部与深部煤储层物性特征及其差异,并揭示沉积环境、水文地质条件等地质因素对储层物性的影响。目前的研究结果表明:(1)深部煤层微小孔略有增多,中、大孔减少,退汞效率降低,孔喉直径均值减小,孔隙结构变差,孔隙趋于闭合;孔隙结构和孔隙形态变差的拐点为1000m;埋深超过1000m,孔隙度一般低于6%。裂隙密度随埋深的变化不大,在7~15条/5cm之间变化。渗透率随埋深呈指数下降,其突降的拐点为700m。深部煤层含气量随埋深先增大,至1500m处出现拐点,含气量开始下降。导致孔渗变差的主要原因是深部煤层储层压力较大。(2)针对柿庄地区的深部煤层,本论文选择了人工伽马、声波时差、自然伽马和井径曲线,并结合煤层顶底板的破碎程度,判识了柿庄北3号和15号煤的煤体结构。柿庄北3号煤构造煤平均厚1m,构造煤所占比例平均为17.85%,发育部位不是在煤层顶部就是在煤层底部。15号煤构造煤厚度平均为0.89m,构造煤占比例平均为20.81%,粉煤夹层较多,构造煤相对较发育。粉煤厚度随埋深加大呈现先减小后增大的趋势,拐点在1200~1300m之间。(3)沁水盆地南部3号煤与15号煤形成在不同的沉积环境中,3号煤层为发育在陆表海的三角洲-湖相沉积体系,15号煤层为陆表海台地相沉积体系和障壁岛沉积体系的复合沉积体系,是海陆交互相的。这样的沉积环境导致了 15号煤的镜质组含量、硫含量、灰分产率等高于3号煤,从而导致15号煤与3号煤部分储层物性的差异。(4)煤层水通过影响煤储层的渗透率、割理裂隙来影响煤层气的产出。沁水盆地南部大宁-潘庄-樊庄一带,煤层水被饱和,试井渗透率最高;西北和东北部煤层大部分未被水饱和,试井渗透率相对南部较低。15号煤层顶板主要为灰岩,与地下水发生水岩作用,产生方解石,充填煤孔隙、裂隙,影响储层渗透率。