煤层既是烃源岩又是储集岩,其中煤基质孔隙煤层气的储集场所,而裂隙则是煤层气运移的主要通道,但由于孔隙成因复杂多样,因此导致煤岩微观几何形态异常复杂,这使得煤岩多孔介质表征变得异常困难,为煤层气运移行为的探究增加了难度。数值模拟方法作为一种新的研究手段,相比于实验测试手段,不受环境、尺度等因素影响,在解决复杂孔隙结构流体运移行为模拟上比实验测试手段准确性更好,效率更高。本文采用格子Boltzmann方法作为数值模拟技术及分形几何理论,对煤储层复杂孔隙、裂隙及裂-孔性多孔介质模型进行了数值模拟,并系统分析了多孔介质微观物性参数对其渗透率的影响,取得了如下的一下结论和认识:⑴依据煤岩结构的尺度不变特征及流阻串并联理论,于理论层面推导了物理意义明确的分形孔-渗关系模型,并利用LBM技术验证了其有效性。⑵结合煤岩微观裂隙几何形貌特征,以开度为参考,于统计层面分析了几何形貌对流体运移的影响方式和强度,结果表明:①水文弯曲度同割理端面几何分形维及相对粗糙度之间均存在分段线性关系;②端面曲折率同其绝对粗糙度之间满足线性关系,但同分形维之间同样表现出分段线性相关特征。⑶为了更好的表征真实煤岩多孔介质“低渗高连通”特征,本文提出了一种采用均质泰森多边形迭代法模拟煤岩多孔介质;在此基础上又提出了一种体现真实煤岩多孔介质复杂性及随机性的非均质泰森多边形法,并初步分析裂-孔性多孔介质中物性参数对渗透率的影响。