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中加地区准噶尔盆地深部贾马河组气凝液相行为与储层流体分类研究

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为何这个深部气藏故事很重要

在中国西北的深处,有一层鲜为人知的岩层默默地贮存着大量天然气和有价值的轻质油。本研究探讨了这些地下流体在井筒开采时的行为。对能源规划者和工程师而言,准确把握这种行为往往决定能否有效开发一处重要资源,或将大量资源留在岩石中无法回收。

Figure 1. 贾马河组隆起中,深部盆地岩层如何在一层薄薄的富油圈上方聚集天然气。
Figure 1. 贾马河组隆起中,深部盆地岩层如何在一层薄薄的富油圈上方聚集天然气。

古老岩层下的隐秘宝藏

研究聚焦于贾马河组——位于准噶尔盆地地表下四公里以上的深部岩序。在名为中加隆起的构造高处,若干口井最近打到高产层位,其中一口关键井ZJ14生产出大量气体和液态烃。该处岩石致密,孔隙小且连通性差,但天然裂缝与矿物溶解作用形成了若干“甜点区”,方便流体流动。由于该区被多个生烃区环绕、长期产生油气,隆起成为自然的汇集点,各类流体在此混合并沉积成复杂的垂向气油分层。

在上升过程中会转为液体的气体

与常见的油田或干气田不同,ZJ14开采的是一种气凝液系统。在储层条件下,流体以富含轻组分的气体为主,仅含少量重组分。作者用高压高温实验室试验再现了地下真实条件,发现极高的气油比,并测定了气体开始形成液滴的临界压力阈值。在该阈值以上,流体呈单一气相;一旦压力降至阈值以下,凝析液便开始在岩内形成液滴,即便井口在地表仍可能同时产气和产液。

压力下降时问题出现

逐步降压的细致实验展示了这种变化的演进过程。刚低于关键压力时,仅有少量液体出现;随着压力进一步下降,更多凝析液析出并聚集在颗粒间的微小通道中,尤以井周为甚。这种积聚会堵塞流动通道,导致产气骤减,这就是所谓的凝析液库堵。再降至更低压力时,一部分液体可重新蒸发,但此时对流动能力的损害可能已相当严重。试验还表明,较低温度会加剧这一问题,使液滴出现的压力上升并增加可堵塞岩石的最大液体量。

Figure 2. 压力下降如何使气藏孔隙被液体堵塞,以及注气如何清除这些堵塞。
Figure 2. 压力下降如何使气藏孔隙被液体堵塞,以及注气如何清除这些堵塞。

证明存在富油层

为确定所处的储层类型,团队综合了多条证据。对气流的化学分析显示轻组分占主导,但含有足够的重组分,将该流体归类为富凝液气而非贫气。基于组分比的经验公式以及统计图表均指向这样一种气藏:在主气盖之下存在相对薄的富油圈。核磁共振测井通过感知流体对磁场的响应进一步验证了这一点,显示同一组层中上部为气主导层段,下部为油主导层段。

如何最佳开发这一深部资源

作者得出结论:ZJ14区的贾马河组为带有油圈的凝析气藏,其特性接近气凝液与更偏油性体系的分界。这一位势使其在开采过程中对凝析液库堵尤其敏感。为保护流动能力并高效回收气液两相,研究建议精细管理压力并采用注气以保持压力高于临界阈值或冲洗出被困液体。具体来说,这意味着合理间距的水平井布局和尽早开展气体循环注入,将这一复杂的深部储层转化为更可控的能源来源。

引用: 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

关键词: 气凝液, 准噶尔盆地, 储层流体, 回退凝结, 注气