储层描述和评价是煤储层研究的一项重要内容。近年来在煤储层孔隙系统及其变质过程演化与数学建模分析、煤储层裂隙发育模型与控制机制、煤的吸附特征的主控因素、煤储层非均质性区域变化及主控因素、高煤级煤储层参数厘定与评价方法、有利储层分布预测等方面取得了显著进展。
煤层气储层描述与评价一直以来都是煤层气勘探开发的热点研究领域之一。特别是关于煤储层的孔—裂隙系统的精细表征及其地质意义的研究尤为活跃，如Law等（1993）、张胜利和李宝芳（1996）、宁正伟和陈霞（1996）、Laubach等（1998）、毕建军等（2001）、Su等（2001）和Prinz等（2004）各自从不同角度和方面研究了煤中的割理发育特征与煤的岩石学组成和煤级的关系；杨起和汤达祯（2000）系统研究了多期岩浆热变质作用对煤层气生气和储层物性的控制作用；傅雪海和秦勇（2003）探讨了“三元裂隙-孔隙系统”概念及意义；王生维等（2005）系统研究了晋城成庄矿大裂隙系统的发育特征及其控制机理；许浩等（2005）系统研究了沁水盆地煤储层孔隙系统发育的四种模型，并探讨了它们对煤层气渗透性的贡献。张尚虎等（2005）应用对应分析方法研究了沁水盆地煤储层孔隙系统差异发育的主控因素。
煤的吸附能力是决定煤储层含气性和储集性的主要因素。国内外多数学者从煤的煤级、煤质、煤岩组分等煤自身因素角度对煤吸附能力进行了系统研究（Crosdale et al.，1998；Laxminarayana et al.，1999；2002；Mastalerza et al.，2004；张群和杨锡禄，1999；苏现波等，2005b），也有少数学者从有效应力和埋藏热史（Hildenbrand et al.，2006）、煤样粒度（张晓东等，2005）、煤体性质（张丽萍等，2006）和实验温度（Azmi et al.，2006）等其他方面对煤的吸附能力的影响进行了研究。前人的研究成果在对煤中无机组分（如灰分和水分等）的存在会降低煤的吸附能力方面已经达成共识，但其他方面还存在明显分歧。首先，体现在煤级对煤的吸附能力影响的研究上，大部分学者认为煤的吸附能力随煤级增高呈单调增高的趋势，而Laxminarayana等（2002）则认为两者是一个“U”型的关系，即在中挥发分烟煤阶段，煤的吸附能力取得极小值。其次，体现在煤岩组分对煤的吸附能力影响的研究上存在明显的分歧。多数学者认为富镜质组的亮煤具有较高的吸附能力，而Chalmers和Bustin（2007）则认为这个规律仅仅适用于部分煤级段，还有一些研究者认为煤的吸附能力与煤的组分特征并不存在显著的相关关系（Bustin et al.，1998；Faizet al.，2007），或者说他们之间的相关关系受不同盆地的地质特征所控制（Bustin et al.，1998）。以往研究的结果差异可能与各自所取的样品的差异性、样品的数量及样品的代表性有关。因此，需要通过大量的、系统的实测分析来进一步确定煤岩组分对煤的吸附能力的影响规律。另外，煤的微孔结构差异对煤的吸附能力的影响机制仍不清楚，也有待进一步研究。
高非均质性是煤层气储层，特别我国的煤层气储层的典型特征之一。煤储层的非均质性直接与煤层的含气性、渗透性、应力响应、渗流动力等诸多煤层气成藏要素密切联系，也关系到煤层气藏可采性及其科学评价体系的建立。因此，关于储层非均质性表征的研究已逐渐引起了国内外学者的重视，如Terzyk等（1998）、Nakagawa等（2000）、Qi等（2002）、傅雪海等（2001）和Lee等（2006）分别基于不同的数学理论，采用压汞测试，液氮测试，小角度X射线散射和高分辨率透射电镜等方法研究了微孔碳或煤的分形特征。傅雪海等（2005）分析压汞测试孔隙数据后，根据不同孔隙的分形特征将煤中孔隙分为小于65nm的扩散孔隙和大于65nm的渗流孔隙两极。张尚虎等（2005）对沁水盆地高煤级煤储层孔隙系统差异发育的研究后发现，沉积环境（煤相）的剧烈频繁变迁是导致煤储物性在纵向及横向上强烈非均质性的主控因素。Korre等（2007）指出储层空间和时间的非均质性对注气提高煤层气采收率具有重要的影响，他强调了储层厚度、渗透率、孔隙度和基质膨胀系数等四个影响注气驱替效果的因素。煤储层非均质性的研究趋势主要体现在：进一步探索以解决孔渗性评价预测为主要目的煤储层物性非均质性描述理论与方法；进一步揭示煤储层物性非均质性对煤层气的吸附及渗流控制机理及意义；建立若干有代表性的煤储层非均质模式；发展与完善评价预测煤层气藏可采性的煤储层研究方法与技术。
储层综合评价是确定煤层气勘探和开发潜力的重要的先决条件。在对煤储层描述和评价的基础上，某些研究者也提出了一些煤储层综合评价的参数及组合（苏付义，1998）和煤储层综合评价的一般原则和方法，如乘积原则、加权平均原则、“木桶效应”原则、类比评价原则等（王生维等，2004），“关键要素层次结构递阶优选方法体系”（王红岩等，2004），以及多层次模糊综合评价方法等（姚艳斌等，2005）。
总的来看，虽然煤层气储层描述和评价的研究取得了重大进展，然而在储层描述的精细化、定量化，以及储层评价的广适性等方面还存在严重不足。煤储层描述和评价对储层工程的指导作用远未有效发挥。该领域研究还存在许多问题，如在对我国煤储层“三低一高”问题的认识和表征上，在对煤储层物性条件的差异对强化开采效果的控制作用上，以及适用于开发的储层精细表征研究上等。本书的第1章内容将探讨对煤的孔裂隙性、吸附性和非均质性等特征，第6章内容将探讨我国中、高煤级煤储层的综合评价模型的相关研究进展。