我国煤储层低渗透性的特点决定了要开发煤层气,需对煤储层进行改造。传统的水力压裂等物理增透方式一定程度上能够提高煤储层导流能力,但对煤孔裂隙中充填矿物改造作用甚微。这些矿物大大降低了煤储层裂隙的导流能力,若能优选出一种酸液配方,通过与煤储层孔裂隙中充填矿物发生化学作用而对其进行溶蚀,增加被充填孔裂隙的导流能力进而提高煤储层渗透性,对我国低渗透煤层气的开发具有重要的指导意义。本文采集了不同煤阶具有代表性的煤样,首先进行了不同煤阶煤中矿物含量的测试,然后进行了硅酸盐矿物(高岭石、伊利石、蒙脱石、石英)、碳酸盐矿物(方解石、白云石)和硫化物(黄铁矿)与不同浓度酸液(HCl、HF、CH3COOH)的溶蚀实验,得出了不同酸液对不同矿物的溶蚀动力学方程,并进行了不同配方酸液与不同煤阶煤溶蚀实验,优选出了不同煤阶煤多组分酸最佳配方。根据扫描电镜测试和分形几何理论,研究了酸化前后煤表面孔裂隙形态和孔裂隙的分形变化特征,结果表明不同煤阶煤酸化后孔裂隙中充填矿物被溶蚀,分形维数降低,孔裂隙变得相对简单。借助X射线衍射仪和激光拉曼光谱仪对不同煤阶煤酸化前后煤结构变化进行测试,结果表明酸化前后煤大分子结构基本保持不变,酸液对煤结构影响较弱。通过压汞实验和渗透率实验测试,研究了不同煤阶煤酸化前后孔隙结构和渗透率变化特征,探讨了多组分酸对不同煤阶煤增透机理。结果表明酸化后煤样孔隙度和渗透率呈现出增加的趋势,且孔隙的连通性变好;对于长平矿和屯兰矿中高变质程度煤样,酸化主要增加了孔隙连通性使煤储层渗透性增加;对于千秋矿低变质程度煤样,酸化增加了孔隙连通性和孔径使煤储层渗透性增加。煤中矿物含量和原始裂隙发育程度对酸化增透效果影响较大,矿物含量越高,原始裂隙越发育,酸化增透效果越好。多组分酸对不同煤阶煤增透效果的研究,为多组分酸在煤层气开发中的应用提供了一定的理论指导。