Le bassin d'Ordos est riche en ressources de gaz de houille, ce qui est d'une grande importance pour améliorer la capacité d'approvisionnement en gaz naturel de la Chine. Les réservoirs de houille ont une capacité de perméabilité très faible en conditions in situ, et actuellement, on s'appuie principalement sur la fracturation hydraulique à grande échelle avec ajout de sable pour atteindre une production accrue, mais cette méthode est coûteuse et économiquement défavorable. En prenant comme objet d'étude le charbon du groupe Benxi du Carbonifère dans la partie est du bassin d'Ordos, une recherche systématique a été menée en utilisant l'analyse des caractéristiques des réservoirs, les tests de mécanique des roches, les expériences de réaction eau-charbon et l'évaluation de la capacité de conduction après fracturation, combinées à la pratique sur le terrain. Les résultats montrent que des plans de clivage naturels bien développés et de forte plasticité existent dans le charbon, formant sous la contrainte d’un « support dur » en toit et en plancher une structure semblable à une « boîte de confinement des contraintes ». L'injection de fluides sous haute pression peut provoquer une défaillance composite en tension et cisaillement ainsi qu'un glissement dans le charbon, favorisant la fragmentation du massif et l’activation des plans de clivage naturels, ce qui conduit à la formation d’un réseau complexe de failles. Le charbon fracturé peut considérablement augmenter l’espace de perméabilité en conditions in situ, permettant aux fractures de conserver une excellente capacité de conduction après l’extraction du fluide de fracturation. Sur cette base, le concept de « fracturation sans sable activant le réseau de fractures du gaz de houille » a été proposé, réalisant une transition des méthodes de fracturation de « contrôle stable des fluides et du sable – contrôle extrême du sable – fracturation sans sable ». Les essais sur site indiquent que, sous des conditions similaires de volume de fluide sans ajout de sable, la production unitaire sans sable est comparable à celle de la fracturation traditionnelle, ce qui suggère que le volume de fluide est le facteur principal influençant la production ; sous des conditions de fracturation sans sable avec une section horizontale longue de 1500 m et un volume de fluide entrant dans le puits de 24 500 m³, la production quotidienne de gaz est stable au-dessus de 4×10⁴ m³. La technologie de fracturation sans sable exploite pleinement les propriétés géologiques et techniques uniques des réservoirs de houille, offrant une réduction des coûts tout en maintenant une production stable, ayant une grande importance pour le développement à grande échelle du gaz de houille en profondeur.

essais en mine;réaction eau-charbon;simulation physique;mécanisme d’amélioration de l’infiltration;boîte de confinement des contraintes;activation du réseau de fractures par fracturation sans sable;gaz de houille;bassin d'Ordos