榆社武乡区块位于沁水煤田东部,煤层埋深普遍较大。深部高温度、高压力及高地应力的状态,造成煤储层的孔渗性、吸附性、含气性等地质特征的改变,进而深刻影响到煤层气开发。深化对区内深部煤层气地质特征的认识、揭示储层物性对可改造性的影响、优选开发有利区域有很好的理论和现实意义。本文以榆社武乡区块3号、15号煤储层为研究对象,以煤层气勘探数据为依托,采用理论模型预测的方法分析了深部煤储层物性及含气性等地质特征,提出利用可改造指数与有利区产量指数分别定量评价储层的可改造性与优选开发有利区,为指导下一步煤层气的开发提供了地质支撑,并取得了以下认识:研究区3号、15号煤层埋深多大于1250m;煤层属于高煤阶煤储层。煤层气成分以甲烷为主,其次为氮气,属典型的热成因气。含气性垂向上呈旋回波动式变化,表现为多层叠置含煤层气系统;平面上3号煤层呈“西高东低”,15号煤层呈“北部高、西部强、东南最低”展布。煤层厚度非含气量的主控因素;含气量与镜质体最大反射率含量往往呈正相关关系,与灰分产率之间具有明显的负相关趋势;构造控气的作用机制主要表现为向斜控气、褶皱作用调整埋深控气、远正断层富气等三种模式;含气量与顶板岩性和厚度关系不明显;地下水径流滞缓环境有利于深部煤层气富集。3号、15号煤层煤体结构以原生和破裂结构为主。孔隙微孔、小孔最为发育,二者可占总孔隙的80%;随着埋深增大,孔隙度降低,孔隙结构差异减小,中孔和微孔比例渐趋均一。天然裂缝较发育,主要为高角度斜交缝和近垂直缝,裂缝倾角和开度较大。深部煤储层渗透率低,且随着埋深增加呈负指数下降趋势,当埋深大于1100m,渗透率基本小于0.5m D。两层煤均为欠饱和储层。储层地温梯度正常,储层压力呈略欠压状态,二者均与深度呈现正相关。煤层含气量随埋深增大呈现先增加后稳定再减小的变化趋势,在埋藏深度1100~1400m处基本稳定过渡;地应力总体表现为正断型应力组合模式,侧压系数随埋深的增大表现为先增加后稳定再减小的变化过程,在1100~1400m处垂直主应力与水平主应力发生转换。利用可改造指数定量评价了研究区深部煤层的可改造性。综合煤层厚度、含气性、渗透率、储层压力、煤层可改造性、储层压力和地应力等关键因素,建立了有利区定量评价模型,得出3号、15号煤层深部煤层气有利区均集中于研究区中部。