为进行中高煤阶煤储层物性多尺度定量表征研究,本文选取华北典型煤矿区河南安鹤、焦作和安徽淮北、淮南共计42个煤样,利用工业分析、扫描电镜、显微煤岩组分鉴定、镜质体反射率测定、甲烷等温吸附、低温氮气吸附（LTNA）、高压压汞实验（MIP）和低场核磁共振（NMR）等实验和孔裂隙分形表征方法,重点分析孔裂隙结构参数和煤物质组与煤变质程度之间的内在联系,从微观角度阐述第二次和第三次煤化跃变对煤储层孔裂隙结构的影响,取得了以下认识:研究区煤样大多具有低水分、低中灰分、低挥发分和高固定碳含量的特点。煤的显微组分以镜质组为主,惰质组次之,壳质组含量较少。煤样的朗缪尔体积均大于8 cm~3/g,表明中高阶煤储层吸附能力较强,具有良好的储集条件。朗缪尔体积随最大镜质体反射率的增加而增大,表明煤级对煤吸附性能具有重要的控制作用。随煤级增加,煤中水分含量呈先降低后升高,最低点对应的Ro,max在1.3%左右,接近第二次煤化跃变。煤级对于孔隙结构参数具有重要控制作用,当煤样Ro,max小于1.08%时,孔隙结构各参数变化散乱,规律性不明显;当Ro,max大于1.08%时,煤变质程度与微孔含量及其表面积、DNA2呈正相关关系,与过渡孔含量及其表面积、中孔表面积、煤样平均孔径和DNA1呈负相关关系,这些变化应该与第二次煤化跃变关系密切。利用核磁共振孔裂隙分形理论分析孔裂隙结构特征时,需将不同的T2谱峰类型作为前置条件。单峰和双峰T2谱条件下,水测孔隙度与DS呈负相关,三峰T2谱条件下则呈正相关。煤中吸附孔含量、水测孔隙度、束缚流体饱和度随煤级增大先升高后降低,而煤中渗流孔含量、裂隙发育、可动流体饱和度和BVM/BVI值随煤级增大则先降低后升高,这些变化拐点处对应的Ro,max均介于2.6～2.8%之间,应该与第三次煤化跃变有关。该论文有图30幅,表6个,参考文献81篇。