煤层气作为非常规天然气资源,目前已成为最现实的能源接替之一。煤层气的开采受多方面因素影响,如区域地质、气藏特征、水文地质、排采技术等,这些因素都影响着煤层气是否能够规模效益开发。煤层气生产主要通过排水降压来实现,水文地质控制着煤层气的保存和富集,贯穿于煤层气的生成、成藏与产出整个过程。地下水不仅是煤层气形成的介质,而且是煤层气运移的驱动力与产出的载体。因此,区域水文地质条件不仅影响煤层气富集状态,更是影响煤层气商业开发的主要因素。本文以鄂尔多斯盆地东缘韩城区块为研究对象,综合运用构造地质学、水文地质学、煤层气地质和开发工程等理论,从实际地质资料入手,系统研究了区域构造特征、煤储层特征、含水层分布情况以及水动力场和水化学场特征,划分区块水文地质的分带情况,针对不同类型水文地质带对煤层气藏富集状态以及煤层气开采的影响,提出相应措施和建议。本论文取得的主要成果如下:(1)通过韩城区块区域地质文献调研,总结了区块构造背景、水文地质特征、水动力活跃度、构造特征、含煤地层特征,结合煤层气勘探开发历史及现状,系统研究了本文研究区的地质背景。(2)韩城区块3号、5号和1 1号三套主力煤层上下共有四套含水层,煤储层水动力场由西北向东南方向分布,在区块东部和断层附近水动力较活跃,煤层水的矿化度受断层和补给水的影响变化比较大,水型主要为Na-HC03.Cl(重碳酸钠型)和Na-Cl(氯化钠型),在此基础上,将区块水文地质的平面分布划分为自由交替带、交替阻滞带(交替阻滞上亚带、交替阻滞下亚带)和滞流带三个带。(3)对比区块水动力场特征参数与含气量的关系发现:储层压力系数较高区域,煤层含气量大;断层构造显著影响煤层气富集成藏的规律特征,断层附近,煤层含气量低;从水位等值线图的变化梯度和分布状态反映出区域水流方向为从西北向南东方向,在区块东部和断层附近水动力相对较活跃,北部和西南部水动力场相对较稳定。(4)对比区块水化学场特征参数与含气量的关系发现:矿化度总体上呈西高东低的特点,在断裂区和边浅部矿化度低,向深部逐渐变高;随着矿化度的升高,地层水离子中阳离子浓度无明显变化,均以Na+、K+离子为主;阴离子由HC03-逐渐过渡为Cl-,说明地层由封闭性较差逐渐向封闭性较好过渡;区块钠氯系数和碳酸盐平衡系数同样显示为边浅部和断层区域高,向深部逐渐降低。矿化度、钠氯系数和碳酸盐平衡系数指示煤层气的富集特征。(5)根据水动力场和水化学场特征,将区块煤层气富集程度划分为破坏区(自由交替带)、过渡区(交替阻滞上亚带)和富集区(交替阻滞下亚带、滞流带)三个区。由南东向北西方向水动力条件逐渐减弱,相应的煤层气由破坏区逐渐过渡到富集区,保存条件逐渐变好。(6)区块水文地质条件识别的煤层气富集区与煤层气井生产现状有着明显的对应关系。破坏区产水较高、产气效果较差;富集区产气效果较好。根据水文地质研究成果及认识,确定了勘探开发部署的优先考虑区块,并提出对富集区的井进行储层压裂改造,产气效果相对较好。研究成果用于排采井的水源判识、采出水处理、动态变化分析、井间沟通识别、排采制度等方面,对不同区内的煤层气井提出相应开发对策,开展分类措施处理,成效显著。