瓦斯的赋存受构造、压力、沉积、水文等地质因素的影响,且不同区域主控要素有差异。水文地质条件是阳煤集团S矿区15号煤瓦斯富集性的关键控制因素,突出表现为瓦斯含量和瓦斯成分变化范围极大,氮气带、氮气-甲烷带大面积分布。因此,研究地下水系统及其控气作用机制非常重要。为此,充分利用地质、地震、测井等多源信息,研究了地下含水系统的地震地质综合解释方法。首先在地震沉积学理论指导下,构建了高分辨率层序地层格架,研究了15号煤层聚煤前后的沉积环境以及砂体的空间展布特征。进一步结合简易水文、水样测试等资料,开展了隔水层、砂岩和灰岩含水层及其孔隙度、矿化度的测井解释。最后,综合含水层以及断层等构造的封堵性、地层水矿化度等信息,将研究区划分为径流区和滞留区等2类水文地质单元,并分析了各个水文地质单元内瓦斯含量及成分变化特征,初步探讨了水动力条件对煤瓦斯富集程度的控制作用。主要成果如下:(1)综合研究区煤层气、煤田勘探开发地质和测井资料,构建了太原组煤系地层的高分辨率层序地层格架。(2)采用地震相位调整、切片、分频和地震属性解释等技术,优选并利用地震属性预测了聚煤前后层序内的砂地比,实现了15号煤层聚煤前后PS3和PS4层序的沉积微相和砂体空间展布特征的精细刻画。(3)根据含水层岩性和结构差异,结合岩性、砂岩孔隙度和灰岩裂隙的测井响应特征,在58口井的PS3和PS4层序内,识别了孔隙类砂岩含水层和裂隙类灰岩含水层,并对含水层厚度、砂岩孔隙度进行了解释。(4)在测井曲线预处理的基础上,利用自然电位参数,预测了地层水矿化度的平面变化规律,划分了径流区和相对滞留区。本区地层水矿化度范围为1000 mg/L~2400 mg/L,整体呈现由东向西矿化度增加的特征,与煤层气富集程度变化趋势相吻合。(5)基于构造、沉积相、孔隙度和含水层及其矿化度的地震地质综合解释成果,明确了研究区构造-沉积-岩性和物性-水动力条件对于15号煤层瓦斯富集性的控制作用;综合各要素了4类水文控气单元类型。在此基础上,在全区圈定了4个水文地质控气区。