对于较新的煤层气区块而言,气体的富集成藏模式及有利区块预测评价一直是阻碍煤层气高效开发的理论和技术难题,它不但是一个需要持续完善的理论难题,更是煤层气勘探开发过程中亟待攻关的重大实践课题。为此,本论文就山西古交地区的中-高煤阶煤层气作为研究对象,系统收集了地矿系统的钻孔及研究报告、已开展的煤层气勘探开发成果等资料,采集了研究区的大量煤岩、煤层气、煤层产出水及煤岩顶、底板样品,基于工业分析、镜质组反射率、显微组分定量、孔隙度、渗透率、气体组分、等温吸附、低温液氮吸附、核磁等测试实验并结合前人的研究成果,对古交地区煤层气储层条件、成藏地质条件、成藏主控因素及富集成藏模式等展开了多手段、多层次的系统性综合研究。同时,利用多层次模糊评价法对主控因素及其配置关系进行评价,优选了有利区块,为煤层气高效开发提供了指导意见。论文取得的主要成果与认识如下:1.煤岩在晚三叠纪末期,普遍进入湿气阶段,但均未达到湿气生成的高峰时期。在进入二次生气阶段后,不同地段煤层气生成作用分异,燕山早期东区煤岩率先进入岩浆热变质作用阶段,生成大量湿气,而西区煤岩则在燕山中-晚期才开始二次生烃并进入生烃高峰。与煤层气富集相关的生气因素主要包括三个方面,一是二次生气作用发生的地质时期,二为二次生烃作用所经历的生气过程和达到的生气阶段,三是生气作用停止后煤层的埋藏历史。2.古交地区煤层气富集成藏为“多因素综合控制,某一两个因素主控”模型,按照各因素的重要性排序结果为:构造>岩浆活动>沉积环境>水文地质条件,最主要的控制因素为构造演化和岩浆活动。叠加在岩浆侵入背景上的煤层埋深成为控制煤层瓦斯含量的主要因素,各煤层瓦斯含量随煤层埋深增加而增大。同一煤层局部瓦斯含量明显较高的地段与岩浆侵位一致。3.基于煤层气富集成藏主控因素研究,将资源条件、赋存条件、开发条件作为二级评价指标,把煤层厚度、含气量、渗透率等9个参数确定为体系中的三级参数。2号煤煤层气富集高产最有利地区(Ⅰ类)主要分布在GJ02井以东(小回沟)的一片地区;8号煤的Ⅰ类有利区主要分布在GJ02井以南的一小片地区;9号煤的Ⅰ类有利区主要分布在杜尔坪断裂两侧,即杜尔坪矿区和程家沟地区。