煤层气井排水阶段,会有大量的煤粉进入井筒,煤粉的沉积,会给排水带来不利的影响,甚至会造成煤泥堵塞,而导致停产。为了避免煤粉沉降、有效清除煤泥,使得煤层气井排水正常进行,有必要对煤层气井煤粉的沉降与携带、煤泥的清出与运移进行细致的研究。本文从研究煤层气井煤粉入手,总结了煤粉的产出机理和危害,并对煤粉的基本物理特征和煤粉表面性质进行探究。基于对煤粉性质的认识,分别测定了煤粉在水中的沉降末速和煤粉的临界携带流速,通过对数据的分析与处理,修正了煤粉沉降的理论计算公式,并建立沉降末速与临界携带流速的关系,得到了煤粉携带的经验计算模型。基于以上的研究成果,提出了煤层气井的合理排采产量设计原则,并用VB语言编制了产量设计软件。针对煤泥的堵塞,通过微元分析法,建立了水平井起伏段井筒煤泥的临界启动压差模型,分析不同因素对煤泥启动的影响。通过物理模拟实验,研究了不同起伏角度下,不同性质煤泥的运移特征,并结合实验数据,利用量纲和谐原理,建立了固-液两相流条件下,煤粉启动的经验模型。最后,利用数值模拟软件Fluent,模拟了不同条件下,煤泥和井筒流场之间的相互影响规律,为制定煤泥清出措施提供一定的参考价值。