煤层气地质研究及勘探实践证明，高、低煤阶煤层气藏地质特征、成藏演化过程及开发工艺存在显著差异。高、低煤阶煤层气藏主控因素差异对比研究不仅是煤层气成藏机制研究的关键和难点，而且对整合中国煤层气基础地质理论及高效开发煤层气资源具有重大科学意义和实践意义。本文依据中国煤层气地质特点，以沁水盆地、鄂尔多斯盆地及准噶尔盆地等煤层气藏为例，通过对比研究高、低煤阶煤层气藏特征和成藏演化过程，开展大量测试分析与物理模拟实验，深入研究了高、低煤阶煤储层物性差异及保存条件对高、低煤阶煤层气富集成藏的不同影响，首次确定了不同煤阶煤层气解吸特征及解吸速率的差异，创造性地阐明了煤储层物性及保存条件对高、低煤阶煤层气藏的不同控制作用，并总结建立了高、低煤阶煤层气藏模式。研究表明，低煤阶煤层气相对解吸快，阶段解吸速率大，前期阶段解吸百分率高；煤层抬升，压力降低，导致煤基质膨胀，割理-裂缝开启，高煤阶煤储层物性显著改善，煤层气散失量增加；流动的地下水破坏高煤阶煤层气藏的聚集，而交替的地下水为低煤阶煤层气藏的次生生物气补给提供了甲烷菌生长的必要条件；煤层气藏模式包括盆内向斜、盆缘单斜及复式背斜等类型。