渤海湾盆地大城凸起石炭-二叠系深部煤层气含气性差异及其控制因素是当前勘探开发中面临的重要难题。本研究对大城凸起已有探井含气量分析和模拟计算,研究显示大城凸起由石炭-二叠系煤层具有明显的“北低南高”含气量分布格局,南部探井含气量普遍超过10 m³/t。储层温度、压力、含水饱和度、煤变质程度以及孔隙特征是影响煤层含气性的关键因素。随着煤变质程度的增加,甲烷的吸附能力增强,但游离气含量呈下降趋势;孔容积与含气量呈显著正相关,而总孔隙度与煤变质程度Ro存在负相关关系,灰分含量的增加也会导致总孔隙度的降低。本研究构建了深部煤层在储层压力、温度、煤变质程度和视密度影响下的等温饱和吸附模型和游离气含量预测模型。模型验证表明,预测结果与实验数据具有较好的相关性,可用于深部煤层甲烷吸附量的预测。计算结果显示,甲烷的饱和吸附量在埋深约1100m 处达到临界值14 m³/t,游离气含量随埋深增加呈增长趋势并趋于稳定,总含气量的临界深度位于1500m 左右,含气量可达16 m³/t。综合考虑煤层含气量、气体赋存状态和埋深,认为1500m 以深总含气量介于14-16 m³/t,游离气占比在25%-44%之间,兼具高含气量与可动游离气优势,是大城凸起区的最优开发深度范围。大城凸起煤层气含气量高值区受与煤岩热成熟度影响较大,煤层生气能力是评价大城凸起深部煤层气富集的首要控制因素。