大河边向斜是贵州省西部近年来煤层气井网规模产气突破的构造单元之一,但多煤层背景下的选井选层仍面临煤层气成藏特点认识的地质问题。为此,本文运用煤地质学、煤层气地质学、地球物理测井等的理论与方法,提炼煤田勘探资料中的煤层气地质信息,结合样品实验测试数据,分析大河边向斜上二叠统龙潭组和汪家寨组煤储层属性发育与分布特征,探讨了煤层气系统发育特点及其地质控制机理。煤化作用程度从南至北、由浅至深逐渐增高,向斜西翼南段以气煤为主,中段以肥煤为主,北段以焦煤为主。煤层含气量平面分布受煤化作用程度、煤岩显微组成的双重控制,与埋深关系不甚明显,垂向上在C504煤层与C409煤层之间发生突变。煤样孔隙结构过渡孔所占比例较高,覆压渗透率变化大。煤的吸附性总体较强,随镜质组最大反射率升高而增大,随灰分产率升高而减弱。分析典型钻孔岩性剖面及测井曲线响应,将龙潭组和汪家寨组划分为三个三级层序。其中,层序Ⅰ与层序Ⅱ为二元组合,由海侵体系域和高位体系域组成。对比分析钻孔岩芯与测井响应,建立了菱铁质矿层位识别方法,发现存在两个隔水阻气关键层,据此将龙潭组和汪家寨组划分为三个叠置的煤层气系统。分析聚煤规律,认为层序Ⅲ早期以三角洲沉积为主,晚期以泻湖-潮坪沉积为主;厚煤层C409形成于分流河道相砂岩和泛滥平原相之上,富煤中心位于汪家寨井田。基于抽水试验数据,分析了龙潭组和汪家寨组地下水封闭性及视储层压力状态。认为龙潭组和汪家寨组地下水与地表水基本无水力联系,发现视储层压力与埋深具有正相关关系,垂向上各含煤段压力梯度差异较大,煤层气系统叠置性明显。分析断层两盘煤层含气量及钻孔抽水试验单位涌水量的差异,认为区内断层封闭性强,有利于煤层气保存。