2006年最新全国煤层气资源评价结果显示,低煤阶煤层气资源量为14.3×1012m3,占总资源量的38.9%。但是,低煤阶煤层气勘探研究刚刚起步,相关理论与技术亟待发展。主要存在问题包括:在关键参数含气量测定过程中,存在氧化和微生物降解作用;并且,实验室测定密度比测井密度高10～20%,差异机制不清楚;另外,地下水缺乏地区,低煤阶煤层气保存机理不明确。本文在吐哈盆地沙尔湖洼陷前期勘探研究基础上,结合国际研究最新进展,通过现场实验确立了煤芯防氧化和防微生物降解测试技术流程,利用煤芯测试数据分析了含气量主控因素,建立了密度数学模型并剖析了两种密度差异的形成机理,依据盆地模拟技术研究煤层气成藏和保存机制,应用地震地层学方法分析和预测煤层厚度平面展布规律,最后根据含气量法精细评价了煤层气储量。主要取得以下研究成果和创新认识:首先,沙尔湖洼陷煤岩为低煤阶褐煤或低级长焰煤,厚度大(平均77m),无机矿物质含量低(<10%),含气量低,吸附水含量高(平均29%)。其次,沙尔湖洼陷低阶煤煤芯含气量测试中,快速提芯和选芯,在解吸和测试中加强防氧化和防微生物措施,测定氮气含量平均值为7%,与生产测试数据相当,证明了新流程可靠性。本次研究中建立的针对低煤阶煤芯煤层气含气量测试技术和流程,是国内首创,是对煤芯直接解吸法的又一次改进和发展。第三,依据密度理论模型研究,发现水分丢失和孔隙剔除,是造成沙尔湖洼陷煤岩实验室测定密度比测井密度平均偏大17%的原因,并且测井密度与模型计算密度平均差异小于5%,所以测井密度更接近地下真实密度。因此,建议煤层气储量评价中使用测井密度,而不是储量规范中建议的实验室测定密度。第四,沙尔湖洼陷东气藏成藏和保存,依赖于完好的构造—岩性圈闭条件;而西气藏顶板地层局部被浊积砾岩下切填充,加上地下水缺乏而无法提供足够压力填补残缺部分,致使煤层气藏破坏。因此在地下水缺乏地区,煤层气成藏和保存必须依赖自身圈闭,这是对煤层气不需要圈闭就可成藏的传统观点的发展。我国西北地区各盆地,地下水普遍缺乏,建议在今后煤层气勘探研究中,要以寻找煤层圈闭为目标,争取尽快打开低煤阶煤层气勘探开发新局面。