Afin de clarifier les caractéristiques structurelles multi-échelles des pores et fractures dans les réservoirs de charbons des blocs Shenmu-Jiaxian à la marge est du bassin d'Ordos, ainsi que les facteurs principaux qui les contrôlent, combinant des expériences telles que la tomodensitométrie (CT), le microscope électronique à balayage, la dilution au mercure sous haute pression, l'adsorption à basses températures de N₂ et CO₂, une méthode de concaténation de tous les diamètres de pores (ci-après « diamètre total ») a été utilisée pour établir une carte du développement multi-échelles des diamètres totaux de pores dans les roches charbonneuses de la zone d'étude, afin d'explorer les raisons des différences de contenu en gaz et de développement des pores entre les deux blocs Shenmu et Jiaxian. Les résultats indiquent: ① En termes de caractéristiques des types de pores et fractures multi-échelles, la zone étudiée présente globalement un développement de fractures de clivage ainsi que des fractures parallèles ou perpendiculaires aux stratifications à l’échelle millimétrique. Le taux moyen total de fractures est de 7,01% pour Shenmu et 6,06% pour Jiaxian, légèrement plus élevé dans Shenmu, mais plus de 90% des fractures sont remplies par des minéraux à haute densité. Dans le bloc Shenmu, les types d'espace de stockage de la couche de charbon sont principalement composés de pores tissu, avec peu de pores gazeux et de pores intercristallins de minéraux argileux, avec des diamètres de pores variant de quelques microns à plusieurs dizaines de microns; dans le bloc Jiaxian, les espaces de stockage des couches de charbon sont principalement constitués de pores tissu et de pores gazeux, avec localement des pores et fractures intercristallins de minéraux argileux, et une distribution des diamètres de pores allant de quelques nanomètres à plusieurs dizaines de microns, avec un développement de fractures à l’échelle micron. ② Concernant la caractéristique de la distribution des diamètres totaux, la part des micropores dans les deux blocs dépasse 99%, ce qui indique que les roches charbonneuses de la zone étudiée ont une forte capacité d’adsorption. Dans le bloc Shenmu, l’espace de stockage de la couche de charbon est dominé par les macropores avec une part moyenne de 74,72% et les micropores avec 23,28%, la surface spécifique moyenne des micropores est de 41,24 m²/g; dans le bloc Jiaxian, les espaces de stockage sont dominés par les macropores et les micropores, respectivement à 64,00% et 34,85%, et la surface spécifique des micropores moyenne est de 102,73 m²/g, l’adsorption de Jiaxian est meilleure que celle de Shenmu. ③ L’analyse des facteurs influençant le mode de stockage des gaz montre que les différences dans la teneur en composants microscopiques et en cendres entraînent des variantes dans le développement des types de pores et fractures, principalement marquées par un degré d’évolution thermique plus élevé dans le bloc Jiaxian, une teneur plus élevée en vitrinite, un développement plus important des pores gazeux, une surface spécifique plus élevée des micropores d’un diamètre inférieur à 2 nm, une meilleure capacité d’adsorption et de génération d’hydrocarbures, et les plafonds et planchers sont tous deux constitué de lithologies à faible perméabilité, avec une forte capacité anti-compression et une bonne déformabilité élastique, créant de bonnes conditions d’étanchéité, favorisant la conservation des réservoirs de gaz de charbon. Cette étude fournit une base théorique pour l’exploration et le développement efficaces du gaz de charbon en profondeur dans la zone étudiée.

Bassin d'Ordos; zone Shenmu–Jiaxian; gaz de charbon profond; structure des pores et fractures; caractérisation du diamètre total