煤层气是一种高效清洁的新型非常规能源,近年来受到人们越来越广泛的关注。黑龙江省作为我国的煤炭资源大省,其煤层气勘探开发程度较低,煤层气相关地质研究也相对薄弱。依兰矿区位于黑龙江省中部,是一个以露天开采为主的大型综合性煤矿,然而在煤层气的勘探开发方面仍处于初级阶段。为了解决日益紧张的能源问题,同时减少煤矿开采事故的发生,对煤层气地质的深入研究开始受到人们的高度重视。论文主要采用了煤层气试井和煤样实验室分析的方法,研究了依兰矿区煤层气的储层特征以及含气性特征。研究结果显示,依兰矿区储层孔裂隙系统较为发育、渗透率较低、吸附性属于中等,总体上可以作为煤层气富集的良好储层;从煤样实验室解吸结果可以看出,煤层气含量平均为7~8m~3/t,气体成分以甲烷为主,含气饱和度中等偏低。将研究区煤层气成藏特征概括为成藏机理和成藏模式两部分,其中成藏机理又可以进一步分为成藏条件和成藏过程。成藏条件主要从煤层气生成的气源条件、煤储层的储集能力以及煤层气的保存条件三部分论述。分析结果表明,依兰矿区整体的成藏条件较为理想,适合煤层气的富集成藏。将煤层气成藏过程分为构造演化史、沉积埋藏史以及煤层气演化史三部分研究,恢复了依兰矿区煤层气成藏的过程,总结为集中生气阶段、短期逸散阶段和后期稳定阶段三个过程。结合依兰矿区的区域地质特征,建立了断层-水力联合封闭的煤层气成藏模式。依兰矿区位于依兰煤田南部坳陷区的东北部,整个煤田根据其构造特征可以分为九个区块。采用类比法对依兰煤田各个区块的煤层气含量进行推测,再结合研究区煤田地质资料,得到了整个依兰煤田煤层气资源量情况。使用五指标法对煤层气资源进行评价、分类,最后再使用多层次模糊评价法对优选出的区块做进一步评价,优选出了依兰矿区为煤层气勘探开发的目标区,沙河子地区为重要潜力区,西南屯区为重点勘探开发区。总体上,依兰矿区煤层气成藏条件较好、成藏过程较为简单,断层-水力封闭成藏模式对煤层气的富集非常有利,西南屯区为煤层气勘探靶区。