在系统总结二连盆地霍林河煤田低阶煤地质背景的基础上,结合研究区低阶煤储层基本特征,通过高压压汞测试、低温液氮和二氧化碳吸附、等温吸附以及气水相对渗透率等实验,分析了低阶煤孔隙结构特征,建立了低阶煤的全尺度孔隙结构模型,阐明了各因素对于孔隙结构的控制作用,查明了低阶煤储层中吸附/解吸、扩散以及气水两相相对流动的特征及其控制因素。结果显示,研究区低阶煤孔隙整体表现为微孔孔容>中孔孔容>大孔孔容>过渡孔孔容,且孔比表面积贡献主要来自于微孔。基于高斯峰累积模型和幂函数模型组成的分段函数,定量表征了低阶煤全尺度孔隙结构模式。Langmuir体积和Langmuir压力主要受控于微孔和过渡孔,其次为腐植组含量和中值粒径。随着扩散时间的延长,甲烷和氦气扩散均呈现出扩散量增大且后逐渐趋于恒定的趋势。平衡压力越高,相同时间内甲烷和氦气的扩散量越大,起始扩散速度越快。氦气扩散在极短的时间内即达到平衡或接近平衡状态,而甲烷的扩散—平衡存在显著的变化过程,揭示了甲烷扩散速率慢,解吸可能需要一定时间。随着平衡压力的增加,霍林河低阶煤中的扩散类型逐渐由过渡型扩散向Fick型扩散转变。随着有效应力的增加,气水相渗曲线各特征参数均呈规律性变化。孔隙连通好、实测渗透率高的样品相比于渗透率相对较低的样品气水相渗曲线整体向左偏移,且具有两相共渗区范围宽、束缚水饱和度较低、残余气饱和度较高、束缚水饱和度处的气相相对渗透率较低、残余气处的液相相对渗透率较低的特点。初步建立了霍林河低阶煤储层气、液两相流体随流体饱和度和有效应力变化的综合响应模型,模型预测结果与实测值吻合度较高。