我国具有丰富的煤层气资源,然而煤层气商业开发尚处于起步阶段,排采理论不成熟,开发技术不完善。研究煤层气抽采机理,首先需要研究煤层气的赋存特征和运移规律,而煤层气赋存状态是研究煤层气运移规律的前提。煤层气与基质之间的吸附-解吸特性是常规天然气不具备的,因此,在研究煤层气吸附-解吸实验的基础上开展煤层气渗流规律的相关研究。针对煤层气排采的动态监测要求,根据煤层气井特点,研制了毛细管动态压力监测装备。在国内外文献调研的基础上,本文展开了煤层气吸附-解吸关系、煤层气渗流实验和毛细管动态压力监测设备的研制工作,主要结论如下:(1)温度影响气体吸附的兰氏体积和兰氏压力。比较4种不同煤样分别在温度t=30℃,40℃和50℃条件下升压过程中吸附量变化规律,发现不同煤质的兰氏体积差异明显。相同压力和温差条件下,高阶煤的兰氏体积变化比低阶煤敏感。然而,低阶煤的兰氏压力变化比高阶煤更明显。(2)煤层气等温吸附-解吸过程不可逆。通过煤层气吸附-解吸实验发现,无论是干煤样还是含水煤样,煤层气吸附曲线与解吸曲线并不能完全重合,尤其在低压区,吸附的甲烷不能有效解吸,导致等压条件下含量差异更明显。(3)围压及有效应力变化对煤层渗透率的影响显著。通过实验数据分析发现,随围压的增加试件渗流速度呈下降趋势,渗流速度与围压满足负指数关系。渗流速度与有效应力之间服从二次函数关系。(4)在围压、轴压一定的情况下,含水率变化影响煤层气渗流速度。煤层气与压力梯度呈明显的非线性关系。相同压力梯度作用下,随着含水率的增加,甲烷渗流速度呈下降趋势,整体压力敏感性逐渐降低,临界敏感点逐渐降低。(5)毛细管测压技术是一种经济、高效的动态压力监测手段,毛细管测压系统适合于煤层气井动态压力检测。本文采用的过压阀门定向开启技术,对传压筒的结构优化有现实意义。既节约了成本,又提高了系统的安全性。