当前世界能源格局正剧烈演变,我国能源正处于从固态、液态向气态的转变过程中,煤系气的开发利用在这场格局转变过程中扮演了重要的角色。应用水力压裂技术对低渗煤系气储层进行改造是当前非常规油气开采进行增产的有效手段。目前,关于煤系气多层共采工况下的耦合渗流特征以及由此涉及的压裂缝几何参数计算等方面尚未形成系统的理论。本文依托河南省自然科学基金项目《河南省煤系气“绿色”开发关键理论与技术研究》(项目编号:182300410149),对多层共采工况下的耦合渗流以及由此涉及的压裂缝几何参数计算问题进行探讨,主要成果如下:(1)本文结合矿区资料以及文献研究成果,建立了两个研究区域开采理论的比选方法:一为研究区域压裂缝几何参数计算模型的比选方法,二为研究区域压裂缝多层耦合渗流模型的比选方法。在对目标研究区域模型建立的过程中,可按照此步骤进行系统的分析,从而对模型进行精确建立。(2)在分析损伤对储层影响的基础上,将考虑损伤微裂缝角度影响的损伤因子与起裂压力模型相结合,推导了压裂缝延伸压力扩展模型。同时在分析煤系气储层裂缝内净压力的非线性压降规律的基础上,将延伸压力扩展模型和经典的PKN基本裂缝分析模型相结合,建立了考虑损伤影响的煤系气多层耦合渗流场压裂缝几何参数计算模型,为多层耦合渗流区域产能计算模型提供关键的几何尺寸参数。(3)在分析储层单元体流体质量守恒方程理论的基础上,考虑储层压裂缝几何尺寸之间的函数关系,结合在椭圆渗流区内划分的三个具有不同渗流特征空间区域,运用水电比拟法以及等值渗流阻力法,推导了多层耦合渗流场作用下煤系气垂直井总产能模型。基于初始参数,并对模型影响参数进行了敏感度分析,为井底流压与压裂缝半长调控提供理论依据。