本文应用煤层气地质学、石油天然气地质学和渗流力学等学科的理论和方法,在前人的基础上,研究了考虑启动压力梯度项的低渗透煤储层中煤层气的储集、运移和产出机理,概化出了其储层模拟的地质模型,并用IMPES方法进行数值求解;正确预测煤层气压裂井产能是煤层甲烷资源开发的关键,在研究水力压裂对煤层气的增产措施时,建立了双重介质煤层气藏三维两相渗流数学模型;最后,以单井作为研究对象,从渗流力学基本理论出发,在总结继承前人成果的基础上,对压裂井试井问题进行了广泛的研究,建立并求解了均质煤层气三线性流的压裂井试井模型,编制了相应的程序,并绘制了相应的试井曲线。本文主要研究成果:(1)在大量国内外文献调研的基础上,对煤岩储层特征、煤层气的储集、运移及产出机理进行了系统深入地分析研究,为煤层气藏的开发动态研究奠定了地质基础。(2)基于低渗透煤层气藏的特点,建立并求解了考虑启动压力梯度项的双重介质煤层气储层模拟的数学模型,详细推导了该数学模型的IMPES数值求解方法,利用实例绘制了相应的参数敏感曲线。结果表明:低渗透煤层气藏启动压力梯度项不容忽视。(3)在煤层气藏地质特征研究的基础上,针对煤层气开采经历的解吸、扩散以及渗流等复杂流动过程,建立了双重介质煤层气藏三维、非平衡吸附、拟稳态条件下气—水两相耦合流动数学模型,并定量分析了水力压裂对煤层气产量的影响。(4)建立并求解了均质煤层气藏三线性流有限导流垂直裂缝试井模型,考虑了外边界为无穷大地层、矩形封闭地层的情况,考虑了井储表皮效应以及变井储效应,绘制了相应的样板曲线;