传统的煤岩孔裂隙观测无法准确描述煤层气在其中的流动过程。微观孔隙结构三维重构及渗流模拟是揭示复杂低渗煤岩中煤层气宏观流动机理的重要途径,能为其高效开发提供理论依据。数字煤岩和等效孔隙网络模型是进行孔隙尺度渗流模拟的基础平台。本文以潞安矿区余吾矿3~#煤层为研究对象,在μCT225kVFCB试验系统上进行煤岩柱塞样品区域扫描,运用VCTiS4.2.1 for Reconstruction进行锥束大锥角图像重建,得到二维CT切片;通过中值滤波对切片中的噪声进行平滑处理,采用DTM孔隙分布函数结合实测孔隙度,运用夹逼法得出CT切片的最佳阈值分割段,进行煤岩三维可视化。在此基础上,运用Avizo进行三维孔隙结构的精细建模(包括数字煤岩和等效孔隙网络模型)。结果表明:连通孔隙占总孔隙体积的92.3%,微米孔在形态上多成小球状和连片状,孔喉平均配位数2.55,配位数1~7的孔隙占孔隙总数80%以上,孔隙拓扑结构尽管复杂,但连通性较好。应用COMSOL软件进行了单相水流阶段模拟,分析其压力场和速度场流线分布规律,计算出沿X、Y、Z方向的绝对渗透率,与实测结果对比验证了Avizo与COMSOL对接技术的可行性。应用Poreflow.exe模拟器进行气-水两相流模拟,与他人实测结果对比验证了模拟的可靠性。该研究成果为煤储层精细描述与评价、煤层气井产气量准确预测等方面研究奠定基础。