煤岩作为煤层气藏的储层岩石有其特殊的性质。由于煤岩孔隙度小,渗透率低,煤岩两相流体系统的毛管压力和相对渗透率实验测量较为困难,而二者又是数值模拟和产量预测所必须的参数,因此研究如毛管压力的数学模型,由毛管压力计算相对渗透率等很有必要。论文深入研究了煤岩的有效孔隙度,针对实验室测量有效孔隙度的方法进行了调研,并实际测量了柱塞状煤岩岩心的总体积,孔隙体积,由此计算得到有效孔隙度,计算结果表明煤岩孔隙性极差,平均小于5%。对煤岩和人造岩心绝对渗透率进行了实验测量,其中煤岩采用氮气测量,人造岩心采用蒸馏水测量,目的是确保液测渗透率装置的正确。通过线性拟合,得到了煤岩和人造岩心的绝对渗透率。实验测量的煤岩绝对渗透率数据表明煤岩渗透性极差,达到微达西级别。通过压汞法,获得了 6个煤岩岩心的毛细管压力数据,对这些实验数据进行了标准化,采用了业界常用的Brooks-Corey毛管压力模型、van Genuchten模型和Li模型进行了数据的拟合,拟合方法主要采用了 Excel中的规划求解(Solver)工具和最小二乘法,结果发现前两个模型的拟合效果一般,Brooks-Corey模型无法拟合实验数据,Li模型的拟合效果整体很好。Li模型是基于分形几何理论推导得到的,文章中给出了详细的推导过程。通过在Li模型上添加一个校正系数,得到了更好的拟合效果。对测量岩石两相流体系统的相对渗透率的非稳态法以及改进JBN算法进行了研究,通过此法计算Jones等的恒速法水驱油实验数据,得到的油水相渗数据与Jones等的结果吻合,然后对其驱替实验进行了数值模拟,分别采用Eclipse和自行编制的C++程序,模拟得到的累计注入量、累计产水量、累计产油量和驱替压差结果与其实验数据基本吻合。基于毛管压力模型,可以计算得到相应的相对渗透率模型,通过对6个煤岩样品的毛管压力数据的拟合,计算得到了不同模型对应的相对渗透率,并对计算得到的对润湿相相对渗透率的曲线形态进行了解释,认为在煤岩压汞过程中非润湿相在不断被压入,而润湿相整体主要在被压缩而非流动。论文的研究有助于认识煤岩流体系统的渗流规律,有助于煤层气的高效开发。