我国沁水盆地南部煤层气最早实现规模化商业性开发,打破了世界上在高煤阶地区开展煤层气勘探开发的禁区。沁水盆地南部主力煤层为山西组3号煤层和太原组15号煤层,但目前煤层气的开发主要集中在3号煤层,15号煤层在煤层气开发上还存在很多技术难题。为此,从煤储层孔渗特征角度出发,将3号和15号煤层进行对比,以及对影响煤储层孔渗性的地质因素进行系统研究尤为必要,从而为解决15号煤煤层气开发的技术问题提供科学依据。沁水盆地南部煤储层孔隙主要被高岭石、方解石、黄铁矿等矿物充填,且15号煤孔隙被矿物充填的程度较3号煤严重,这与两煤层的顶板岩性和沉积环境不同有关。3号煤孔隙以开放型微孔为主,对煤层气的吸附、解吸、扩散均有利,15号煤孔隙主要为一端封闭的微小孔,极容易导致煤层气渗流的“瓶颈“问题。15号煤的宏观裂隙和显微裂隙均较3号煤发育,但裂隙被矿物充填的程度较3号煤严重,且不同尺度的显微裂隙在配置上很不合理,对煤层气的扩散运移不利。煤储层孔隙系统发育特征主要受煤层埋深、变质程度、煤岩显微组分及煤中矿物的影响,裂隙系统发育特征的影响因素主要包括现今构造应力场、煤岩显微组分、变质程度及煤中矿物。沁水盆地南部3号煤层的渗透率大于15号煤层。煤储层孔隙系统对渗透率的贡献作用十分有限,渗透率随裂隙密度的增加而呈指数形式增大,矿物的充填作用可造成裂隙渗透率大大降低。煤储层渗透率随现今构造应力场主应力差的增大而呈指数形式增大,构造应力实质上是通过控制煤储层天然裂隙的开合程度进而影响煤储层原始渗透率。当埋深超过800m后,煤储层渗透率基本维持在一个低值范围内,煤储层渗透率与埋深之间的关系,实质上也是地应力对煤储层渗透率控制作用的结果。煤体结构对煤储层渗透性可造成一定程度的影响,其受构造作用的控制比较明显。由此可知,现今构造应力场是该盆地南部煤储层渗透性的主控地质因素,天然裂隙、矿物、煤体结构为次要影响因素。