Фазовое поведение и классификация пластовых флюидов газового конденсата глубокой формации Цзямухэ в районе Чжунцзя, бассейн Джунгар

Почему эта история о глубоких газах важна

Глубоко под северо‑западом Китая малоизвестный слой породы аккумулирует огромные объёмы природного газа и ценной лёгкой нефти. В этом исследовании рассматривается, как ведут себя эти подземные флюиды по мере разработки скважин. Для энергетиков и инженеров точное понимание этой динамики может стать разницей между освоением крупного ресурса и оставлением значительной части запасов в породе.

Скрытое сокровище под древними породами

Исследование сосредоточено на формации Цзямухэ — глубокой толщe более чем на четыре километра ниже поверхности в бассейне Джунгар. В структурном поднятии, называемом поднятием Чжунгуай, несколько скважин недавно вскрыли высокопродуктивные зоны; одна ключевая скважина, ZJ14, дала большие притоки газа и жидких углеводородов. Породы здесь малопроницаемы: поры мелкие и слабо связаны, однако естественная трещиноватость и выщелачивание минералов создали «сладкие точки», где флюиды могут перемещаться. Поскольку район окружён несколькими районами генерации, которые в течение долгого времени продуцировали нефть и газ, поднятие стало естественной точкой сбора, где разные флюиды смешиваются и осаждаются в сложные вертикальные слои газа и нефти.

Газ, который превращается в жидкость по пути на поверхность

В отличие от привычных нефтяных или сухих газовых месторождений, ZJ14 разрабатывает так называемую систему газового конденсата. При пластовых условиях флюид представляет собой преимущественно газ, обогащённый лёгкими молекулами, с небольшой долей более тяжёлых компонентов. Авторы использовали лабораторные испытания при высоких давлении и температуре, чтобы воспроизвести реальные подземные условия. Они обнаружили чрезвычайно высокое газонефтяное отношение и измерили давление, при котором из газа начинают выделяться капли жидкости. Выше этого порога флюид ведёт себя как единая газовая фаза; при падении давления ниже порога в породе появляются капли конденсата, даже если на устье продолжают поступать и газ, и жидкость.

Когда давление падает — начинаются проблемы

Детальные эксперименты с постепенным снижением давления показали, как этот процесс развивается поэтапно. Немного ниже критического давления появляется лишь малая часть жидкости. По мере дальнейшего снижения давления всё больше конденсата выделяется и собирается в крошечных каналах между зернами, особенно вблизи скважины. Такое накопление может заблокировать пути потока и резко сократить газовую продуктивность — явление, известное как конденсатный банкинг. При ещё более низких давлениях часть этой жидкости вновь испаряется, но к тому моменту ущерб пропускной способности может уже быть существенным. Испытания также показали, что более низкие температуры усугубляют проблему, повышая давление, при котором появляются капли, и увеличивая максимальное количество жидкости, способное закупорить породу.

Доказательства наличия богатой нефтью прослойки

Чтобы точно установить тип пласта, команда сопоставила несколько линий доказательств. Химический анализ газовой фазы показал преобладание лёгких компонентов, но присутствие достаточного количества тяжёлых молекул для классификации флюида как богатого газового конденсата, а не как бедного газа. Эмпирические формулы, основанные на соотношениях компонентов, а также статистические графики указывали на газовый пласт с нефтяной каймой — относительно тонкой зоной, богатой нефтью, под основным газовым колпаком. Ядерно‑магнитно‑резонансный каротаж, который регистрирует отклик флюидов на магнитное поле, подтвердил это, выявив верхний интервал, доминирующий газом, и нижний интервал, доминирующий нефтью в той же формации.

Как лучше эксплуатировать этот глубокий ресурс

Авторы приходят к выводу, что формация Цзямухэ в районе ZJ14 представляет собой пласт газового конденсата с нефтяной каймой, находящийся близко к границе между системами газового конденсата и более нефтяными системами. Такое положение делает его особенно уязвимым к конденсатному банкингу при изменениях давления и температуры в ходе эксплуатации. Для сохранения пропускной способности и эффективного извлечения и газа, и жидкостей исследование рекомендует аккуратно управлять давлением и использовать газовую закачку, чтобы поддерживать давление выше критического порога или вымывать захваченную жидкость. На практике это означает продуманное размещение горизонтальных скважин и ранний запуск рециркуляции газа, что превращает сложный глубокий пласт в более управляемый источник энергии.

Цитирование: Yang, F., Wang, F., Liu, H. et al. Phase behavior and reservoir fluid classification of the deep Permian Jiamuhe formation gas condensate in Zhongjia area, Junggar Basin. Sci Rep 16, 15551 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45754-0

Ключевые слова: газовый конденсат, бассейн Джунгар, пластовые флюиды, ретроградная конденсация, газовая закачка