作为一种优质的非常规天然气资源,煤层气的高效开发利用可以降低煤炭开采事故、保护生态环境、缓解能源危机等。本文以沁南马必东区块煤储层为研究对象,通过一系列测试手段,探究了主力产层物性特征;结合开发井排采动态,利用COMSOL软件建立了马必东区块产能模型并模拟预测了煤层气井产气规律及敏感性因素;以物理模拟为手段,通过长岩心“串-并联”模拟实验,揭示了煤层气传质过程及其供气机理。马必东区块主力产层包括山西组3~#和太原组15~#煤层,属于中高灰分高阶煤,矿物成分以黏土矿物为主,碳酸盐、石英矿物次之;煤层为典型的低孔、低渗储层,原位试井渗透率普遍小于0.01mD;煤体结构是影响煤岩渗透率的关键因素。马必东区块煤层气井排采特点表现为单井产水量小、排水期较短、产气曲线呈单峰状等特征。结合多孔弹性理论及双重孔隙介质渗流理论,建立了流固耦合煤层气井产能模型,并利用有限元软件COMSOL对所建模型进行数值求解。通过选取研究区典型物性参数,探究了煤岩初始渗透率、基质收缩系数、兰氏体积、杨氏弹性模量、泊松比、初始储层压力数值变化时对于煤层气压裂直井产量的控制作用。结果表明,煤储层渗透率是影响研究区煤层气井产能的关键地质因素。利用不同渗透率级别岩样“串/并联”物理模拟实验,查明了同一储层内部不同储渗空间配置关系对气井生产动态的影响。串联实验结果表明:当渗透率存在平面非均质性时,渗透率级差对气源端供气能力无明显影响,气井产量受到低渗区供气能力控制。并联实验结果表明:水力压裂缝是气水渗流的主要通道,近井地带的低渗区在生产早期对产能贡献极低,只有在一段时间生产后才可作为气体产出通道。