沁水盆地南部面积约2922平方公里,包括郑庄、安泽、樊庄、马必等区块,被认为是最具有煤层气勘探开发潜力的区域之一。但开发实践表明,研究区部分气单井产量相对较低,经济效益不高。为了理清研究区煤层气富集高产的主控地质因素,确定影响煤层气单井产量的要素,本文利用研究区已有各种资料,开展了煤储层物性特征和基于测井分析的渗透率预测的系统研究工作,并综合分析煤层气井渗透率、含气量与产能的关系及它们的影响因素,划分了煤层气有利区带。主要成果和认识如下:综合利用研究区现有的各种资料、利用多种技术和方法对煤储层物性特征进行研究,确定煤岩煤质、煤厚、埋深、含气量与临界解吸压力、煤体结构等平面分布特征;利用变异系数定量分析目标层的储层物性非均质性。利用高温高压三轴向岩心多参数测量系统,模拟地层高温高压条件,对岩心物理参数进行测量。结果表明:孔隙度指数m与孔隙结构相关,发育裂缝的煤样趋向于1.0,裂缝不发育的煤样趋向于1.6,基质孔隙、裂缝均有发育的煤样近似为1.6~1.1。在前人大量研究和现有地质资料的基础上,在简化的Archie裂缝孔隙度公式基础上,引入裂缝产状、三重孔隙度指数m模型、裂缝径向延伸系数等概念,逐步建立更加符合煤储层双重孔隙介质特点的简化的Archie公式裂缝孔隙度估算法。结合达西定律与双侧向测井推导出新裂缝渗透率计算模型。在此基础上,对沁南地区煤储层裂缝渗透率进行评价。结果表明郑庄区块3#煤储层裂缝渗透率普遍偏低,平面裂缝渗透率在0.01-0.37mD之间,平均0.07mD,平面非均质性较强,主要受构造应力和埋深的影响;层内部渗透率变化介于0.005-0.68mD之间,随煤层埋藏深度增加纵向裂缝渗透率变化曲线各异,但总体表现为随埋深增加,渗透率减小的趋势。对研究区渗透率主控因素进行了全面的剖析后,认为研究区渗透率主要受构造应力及埋深的影响,结合煤储层含气量、临界解吸压力等地质要素,将研究区划分为三大类。其中,有利区主要分布于研究区北中部和西南部边缘;次有利的煤储层全区均有发育;不利的煤储层分布于安泽区块东西部边缘地带及东南部。