煤层渗透率是影响煤层气井产量的主要控制因素之一,其变化受煤层有效应力及基质收缩效应的综合影响。常规实验方法不能同时实现以上两种作用对煤层渗透率的影响,而实际生产数据是储层条件变化的直接反映。因此,应用实际生产数据对煤层渗透率进行计算,能够较好地认识渗透率的变化,指导煤层气藏的开发。通过建立考虑自调节效应的煤层气藏物质平衡方程,并对煤层气水产量方程进行无因次处理,结合煤岩相对渗透率实验数据,计算煤储层渗透率变化与生产数据之间的关系。通过本文研究,主要得到了以下成果:(1)对煤层气井生产阶段进行研究。根据煤层气水产出特征,将煤层气井产出过程划分为排水阶段、气水同产阶段及纯产气阶段。(2)研究不同生产阶段煤层渗透率变化特点。排水阶段煤层渗透率受应力敏感作用呈下降趋势;气水同产阶段煤层受应力敏感及基质收缩作用同时影响,渗透率变化较小;纯产气阶段受基质收缩效应的作用,煤层渗透率得到改善。(3)提出了利用煤层气井累积生产数据计算煤层渗透率变化的理论和方法。根据煤层气藏储层在开发过程中的动态变化特点,建立了考虑自调节效应的定容煤层气藏物质平衡方程。以煤层气藏物质平衡方程及累计产量数据为基础,建立了一套求解煤层渗透率变化的理论方法,得到计算煤层渗透率动态变化的数学公式。利用煤层气藏物质平衡关系式,得到煤层渗透率与累积产液量(地面)具有三次多项式的数学关系。(4)通过对沁水盆地南部10 口井的实际计算,得到了该10 口煤层气井储层渗透率的变化情况,结果表明,煤层渗透率呈先降低后上升的趋势,其中井5相对比较明显。对计算结果进行回归分析得出,渗透率与累积产水量呈较好的指数关系,与累积产气量呈较好的直线关系、与累积产液量(地面)呈较好的三次多项式关系。其中渗透率与累积产液量(地面)的回归结果与理论数学关系得到了很好的吻合。