Для выяснения характеристик многомасштабной структуры пор и трещин в угольных пластах блока Шэньму–Цзясянь на восточной окраине Ордо (Ордосского) бассейна, а также факторов, влияющих на эти характеристики, были проведены эксперименты с использованием компьютерной томографии (КТ), сканирующей электронной микроскопии, высоконапорного смачивания ртутью, низкотемпературной адсорбции N₂ и CO₂. Применив метод комбинирования всех диаметров пор (далее «полный диаметр»), была построена карта многоуровневого развития пор в угольных породах исследуемой области. Изучались причины различий в содержании газа и развитии пористости в двух блоках — Шэньму и Цзясянь. Результаты показали: ① В характеристиках типов пор и трещин на разных масштабах в исследуемом районе преобладают развитые клинообразные трещины, миллиметровые трещины, параллельные или перпендикулярные слоистости. Средний общий коэффициент трещин в Шэньму и Цзясяне составляет 7.01% и 6.06% соответственно, причем в Шэньму он слегка выше, однако более 90% трещин заполнены высокоплотными минералами. В угольных пластах блока Шэньму основным типом пор являются квартиранные поры, редко встречаются газовые поры и интервальные поры глинистых минералов, диаметры пор варьируются от нескольких до десятков микрометров; в блоке Цзясянь доминируют как квартиранные, так и газовые поры, местами наблюдаются интеркристаллические поры и трещины глинистых минералов, диаметр пор распределен от нескольких нанометров до десятков микрометров, развиты микрометровые трещины. ② В распределении полного диаметра микропоры составляют более 99% в обоих блоках, что указывает на высокую адсорбционную способность угольных пород района. В блоке Шэньму преобладают большие поры (в среднем 74.72%) и микропоры (23.28%), средняя удельная поверхность микропор составляет 41.24 м²/г; в блоке Цзясянь преобладают большие поры и микропоры с долями 64.00% и 34.85% соответственно, средняя удельная поверхность микропор — 102.73 м²/г, адсорбционная способность блока Цзясянь превосходит Шэньму. ③ Анализ факторов, влияющих на режим обогащения газом, показал, что различия в содержании микросоставляющих и зольности приводят к различиям в развитии типов пор и трещин. Особенно в блоке Цзясянь более высокий уровень тепловой эволюции, больший содержание витринита, лучше развитые газовые поры, большая удельная поверхность микропор с диаметром менее 2 нм, что обеспечивает более высокую адсорбционную способность и генерацию углеводородов, при этом верхние и нижние пласты имеют слабопроницаемую литологию, высокую прочность к давлению и хорошую эластичность, создавая благоприятные условия для сохранения угольного газа. Исследование предоставляет теоретическую базу для эффективной разведки и разработки глубоких пластов угольного газа в данном районе.

Ордосский бассейн; район Шэньму–Цзясянь; глубокий угольный газ; структура пор и трещин; характеристика полного диаметра