准噶尔盆地南缘是我国中低阶煤矿区,区内煤层气资源丰富,勘探开发潜力巨大,但长期以来,对东段地区煤层气富集控制因素缺乏整体研究。论文在利用地质资料分析和野外勘查的基础上,结合室内实验测试,综合探讨了研究区煤储层特征、构造特征、沉积条件及水文地质条件对煤层气富集的影响因素,并总结归纳了该区煤层气富集模式。取得以下主要研究成果:(1)准南东段构造相对复杂,受南部博格达复背斜的推覆影响,表现为紧密的背斜和向斜,断裂多为高角度逆断层。在山前凹陷发育早中侏罗统含煤岩系及煤层,其中西山窑组煤层平均厚度为80m,煤层埋深800~1200m。八道湾组煤层厚度为20~80m,总体上呈现出西厚东薄的特征。(2)区内煤化程度较低(R_o:0.38到0.95%不等)且在平面上变化较大,宏观煤岩类型以半暗煤—半亮煤为主,具有高镜质组含量、低灰分的特点。煤孔隙类型以微、小孔为主,内生裂隙较为发育。煤储层兰氏体积为17.6~24.82m~3/t,含气量一般在9.08~16.12m~3/t,煤储层多处于欠饱和状态。(3)研究区西部含煤地层为西山窑组,总体为低位—水退体系域,煤层发育于下三角洲平原环境及浅水三角洲前缘,煤层顶板多为粉砂岩,且多见高角度裂缝发育,不利于煤层气保存。四工河以东八道湾组含煤地层发育于低位—水进体系域,属滨浅湖亚相,煤层顶底板为厚层泥岩,利于煤层气富集。(4)研究区构造特征和水动力封闭条件综合影响着煤层气的富集。乌鲁木齐河东地区含煤地层受八道湾向斜控制,同时高角度逆断层断面的封闭性阻止煤层气通过断面进行逸散;阜康市东南地区受阜康向斜影响,核部含气量大于两翼,同时向斜南翼烧变岩系含水层构成水力封闭。大黄山以西受黄山-二工河倒转控制,逆断层切割,构成断层封闭。(5)煤层气富集在构造演化、聚煤环境以及水动力条件耦合作用机制下,主要表现为:1)煤层气大多富集于不同形式的向斜构造;2)高角度断层对煤层气聚集起封闭作用;3)水力封堵制约气水饱和关系。基于此,归纳出3类煤层气富集模式,分别为:高角度断层影响下的向斜富集成藏、水力封堵型向斜成藏与断层封闭型倒转向斜成藏三种模式。