georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2021.4.8geores-165Research ArticleГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯИсследование компонентного состава органического вещества отложений Восточно-Предкавказской нефтегазоносной области по результатам литолого-петрофизических и геохимических исследованийStudy of the component composition of organic matter of the East Pre-Caucasian basin rocks based on the results of lithological, petrophysical and geochemical studiesХисамовР. С.KhisamovR. S.

Раис Салихович Хисамов – доктор геол.-мин. наук, профессор

423450, Альметьевск, ул. Ленина, д. 75

Rais S. Khisamov – DSc (Geology and Mineralogy), Professor

75 Lenin st., 75, Almetyevsk, 423400

СкибицкаяН. А.SkibitskayaN. A.

Наталья Александровна Скибицкая – кандидат геол.- мин. наук, ведущий научный сотрудник

119333, Москва, ул. Губкина, д. 3

Natalia A. Skibitskaya – PhD (Geology and Mineralogy), Leading Researcher

3 Gubkin st., Moscow, 119333

СамохваловН. И.SamokhvalovN. I.

Никита Игоревич Самохвалов – аспирант, старший инженер

119333, Москва, ул. Губкина, д. 3

Nikita I. Samokhvalov – Postgraduate Student, Senior Engineer

3 Gubkin st., Moscow, 119333

hikz1@mail.ruКоваленкоК. В.KovalenkoK. V.

Казимир Викторович Коваленко – доктор геол.-мин. наук, профессор

119991, Москва, Ленинский пр., д. 65, корп. 1

Kazimir V. Kovalenko – DSc (Geology and Mineralogy), Professor

65, buil.1, Leninsky av., Moscow, 119991

НавроцкийО. К.NavrotskyO. K.

Олег Константинович Навроцкий – доктор геол.-мин. наук, ведущий научный сотрудник

410012, Саратов, ул. Московская, д. 70

Oleg K. Navrotsky – DSc (Geology and Mineralogy), Leading Researcher

70 Moskovskaya st., Saratov, 410012

ПАО «Татнефть»РоссияTatneft PJSCRussian FederationИнститут проблем нефти и газа РАНРоссияOil and Gas Research Institute of the Russian Academy of SciencesRussian FederationРоссийский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. ГубкинаРоссияGubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)Russian FederationАО «НВНИИГГ»РоссияNVNIIGG PJSCRussian Federation2021140420242346672Copyright © Хисамов Р.С., Скибицкая Н.А., Самохвалов Н.И., Коваленко К.В., Навроцкий О.К., 20242024Хисамов Р.С., Скибицкая Н.А., Самохвалов Н.И., Коваленко К.В., Навроцкий О.К.Khisamov R.S., Skibitskaya N.A., Samokhvalov N.I., Kovalenko K.V., Navrotsky O.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/165

В работе получены и проанализированы исходные данные для определения компонентного состава органического вещества путем комплексного анализа результатов литоло-петрофизических, геохимических и геофизических исследований нижнемеловых (К1 ) и среднеюрских (J2 a-b) отложений Восточно-Предкавказской нефтегазоносной области. Разработан способ раздельного определения концентраций керогена и битумоидов по данным пиролитических и битуминологических исследований, на основании которого получены характеристики распределения разных компонентов органического вещества в рассматриваемых литотипах пород и выявлена связь между их концентрациями. Большинство образцов имеют низкие и бедные концентрации органического вещества и бедный генерационный потенциал. Кероген преимущественно представлен III типом, а степень преобразованности характеризуются стадиями от ПК3 до МК3 . Для изученных образцов битумоидов характерны низкие концентрации асфальтенов и ароматических углеводородов. Основная часть битумоидов представлена легкими и тяжелыми смолами. На основании проведенных петрофизических и геохимических исследований получена тесная связь концентрации органического углерода и массовой концентрации нуклидов калия. Эта связь указывает на то, что кероген в рассматриваемых отложениях ассоциирован с глинистыми минералами, что также подтверждается минеральным составом пород.

This study introduces results of lithological, petrophysical and geochemical investigation of Lower Cretaceous (K1 ) and Middle Jurassic (J2 a-b) rocks of East Pre-Caucasian basin.According to pyrolytic and bituminological studies method of separate determination of kerogen and bitumen concentration been developed. In accordance with this method differentiation of organic matter components in different lithotypes of rocks been described. Also relationship between bitumen and kerogen concentrations been revealed.The majority of samples have poor to fair organic richness and poor source potential. Kerogen type is commonly presented by type III and stages of maturity characterized by stages PC3 to MC3 . Bitumen compounds have low concentrations of asphaltenes and aromatic hydrocarbons and mainly contains light and heavy resins.Based on petrophysical and geochemical studies a close relationship between the concentration of organic carbon and the weight concentration of potassium nuclides was obtained. This relationship indicates that kerogen in the sediments under consideration is associated with clay minerals, which is also confirmed by the mineral composition of the rocks.

керогенбитумоидынефтегазоматеринские отложенияпиролизэкстракцияkerogenbitumensource rockspyrolysisextractionReferencesБогородская Л.И., Конторович А.Э., Ларичев А.И. (2005). Кероген. Методы изучения, геохимическая интерпретация. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал Гео.Behar F., Beaumont V., Penteado H.L.D.B. (2001). Rock-Eval 6 technology: performances and developments. Oil & Gas Science and Technology, 56(2), pp. 111–134. https://doi.org/10.2516/ogst:2001013Вассоевич Н.Б. (1982). О нефтематеринском потенциале. Методы оценки нефте- и газоматеринского потенциала седиментитов. М.: Наука, с. 5–19.Bogorodskaya L.I., Kontorovich A.E., Larichev A.I. (2005). Kerogen. Research methods, geochemical interpretation. Novosibirsk: SB RAS Publ., Geo. (In Russ.)Воробьева Е.В. (2014). Палеотектонические реконструкции и нефтегазоматеринские породы Рязано-Саратовского прогиба. Дисс. канд. геол.-мин. наук. Саратов.Chen Z., Jiang C., Lavoie D. et al. (2016). Model-assisted Rock-Eval data interpretation for source Examples from producing and potential shale gas resource plays. International Journal of Coal Geology, 165, pp. 290–302. https://doi.org/10.1016/j.coal.2016.08.026Керимов В.Ю., Мустаев Р.Н., Дмитриевский С.С., Яндарбиев Н.Ш., Козлова Е.В. (2015). Перспективы поисков скоплений углеводородов в сланцевых низкопроницаемых толщах хадумской свиты Предкавказья. Нефтяное хозяйство, 10, с. 50–53.Dembicki Jr H. (2009). Three common source rock evaluation errors made by geologists during prospect or play appraisals. AAPG bulletin, 93(3), pp. 341–356. https://doi.org/10.1306/10230808076Керимов В.Ю., Лапидус А.Л., Яндарбиев Н.Ш., Мовсумзаде Э.М., Мустаев Р.Н. (2017). Физико-химические свойства сланцевых толщ майкопской серии Предкавказья. Химия твердого топлива, 2, с. 58–66.Fertl W.H. (1979). Gamma ray spectral data assists in complex formation evaluation. The Log Analyst, 20(05).Керимов И.А., Даукаев А.А., Бачаева Т.Х. (2014). Ресурсная база УВ сырья и перспективы нефтегазоносности Восточного Предкавказья. Геология и геофизика юга России, 4(2), с. 30–41.Jarvie D.M., Jarvie B.M., Weldon W.D. et al. (2015). Geochemical assessment of in situ petroleum in unconventional resource systems. Unconventional Resources Technology Conference, San Antonio, Texas, pp. 875–894. https://doi.org/10.15530/urtec-2015-2173379Кожевников Д.А. (1997). Гамма-спектрометрия в комплексе геофизических исследований нефтегазовых скважин. Каротажник, 38–39.Kerimov V.Yu., Mustaev R.N., Dmitrievskiy S.S., Yandarbiev N.Sh., Kozlova E.V. (2015). Prospects of the search for hydrocarbon accumulations in low-permeability shale strata of the Khadum Formation of the Ciscaucasia Perspektivy poiskov skopleniy uglevodorodov v slantsevykh nizkopronitsaemykh tolshchakh khadumskoy svity Predkavkaz’ya. Neftyanoe khozyaystvo = Oil Industry, 10, pp. 50–53. (In Russ.)Кожевников Д.А. (2000). Интерпретация и петрофизическая информативность данных гамма-метода. Геофизика, 4, с. 9–19.Kerimov V.Yu., Lapidus A.L., Yandarbiev N.Sh., Movsumzade E.M., Mustaev R.N. (2017). Physicochemical Properties of Shale Strata in the Maikop Series of Ciscaucasia. Solid Fuel Chemistry, 2, pp. 58–66. https://doi.org/10.3103/S0361521917020057Луканова О.О. (2011). Геолого-геохимические условия нефтегазоносности палеоцен-эоценовых отложений Центрального и Восточного Предкавказья. Дисс. канд. геол.-мин. наук. Кубанский гос. ун.Kerimov I.A., Daukaev A.A., Bachaeva T.Kh. (2014). The resource base of hydrocarbon raw materials and oil and gas potential of the Eastern Ciscaucasia. Geologiya i geofizika yuga Rossii = Geology and Geophysics of Russian South, 4(2), pp. 30–41. (In Russ.)Орел В.Е., Распопов Ю.В., Скрипкин А.П. (2001). Геология и нефтегазоносность Предкавказья. М.: ГЭОС.Khisamov R.S., Bazarevskaya V.G., Skibitskaya N.A., Burkhanova I.O., Kuz’min V.A., Bol’shakov M.N., Marutyan O.O. (2020). Influence of the pore space structure and wettability on residual gas saturation. Georesursy, 22(2), c. 2–7. https://doi.org/10.18599/grs.2020.2.2-7Самохвалов Н.И., Скибицкая Н.А., Коваленко К.В. (2019a). Дифференцированная оценка характеристик продуктивности пород по данным ГИС на основе петрофизического и геохимического обеспечения. Геофизика, 6, с. 85–92.Kholodov V.N., Nedumov R.I. (1981). Lithology and geochemistry of the Middle Miocene of the Eastern Ciscaucasia. Proceedings of the Geological Institute, vol. 358. Moscow: Nauka, 219 p. (In Russ.)Самохвалов Н.И., Скибицкая Н.А., Коваленко К.В. (2019b). Вопросы определения содержания керогена в породах нефтегазоматеринских отложений. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 6, с. 69–74. https://doi.org/10.30713/2413-5011-2019-11(335)-69-74Kozhevnikov D.A. (1997). Gamma spectrometry in the complex of geophysical studies of oil and gas wells. Karotazhnik, 38–39. (In Russ.)Самохвалов Н.И., Скибицкая, Н.А., Коваленко К.В. (2020). Литолого-петрофизическое и геохимическое обеспечение интерпретации данных ГИС для определения массовых и объемных концентраций органического вещества. Труды Российского государственного университета нефти и газа им. Губкина, 2, с. 27–38. https://doi.org/10.33285/2073-9028-2020-2(299)-27-38Kozhevnikov D.A. (2000). Interpretation and petrophysical information content of the gamma-method data. Geofizika, 4, pp. 9–19. (In Russ.)Соколов Б.А., Корчагина Ю.И., Мирзоев Д.А., Сергеева В.Н., Соборнов К.О., Фадеева Н.П. (1990). Нефтегазообразование и нефтегазонакопление в Восточном Предкавказье. М.: Наука, 206 с.Lukanova O.O. (2011). Geological and geochemical conditions of oil and gas content of the Paleocene-Eocene deposits of the Central and Eastern Ciscaucasia. Cand. geol. and min. sci. diss. Kuban state univer. (In Russ.)Хисамов Р.С., Базаревская В.Г., Скибицкая Н.А., Бурханова И.О., Кузьмин В.А., Большаков М.Н., Марутян О.О. (2020). Влияние структуры порового пространства и смачиваемости на остаточное газонасыщение. Георесурсы, 22(2), c. 2–7. https://doi.org/10.18599/grs.2020.2.2-7Orel V.E., Raspopov Yu.V., Skripkin A.P. (2001). Geology and oil and gas potential of the Ciscaucasia. Moscow: GEOS. (In Russ.)Холодов В.Н., Недумов Р.И. (1981). Литология и геохимия среднего миоцена Восточного Предкавказья. Труды геологического института, вып. 358. М.: Наука, 219 с.Peters K.E., Cassa M.R. (1994). Applied source rock geochemistry: American Association of Petroleum Geologists Memoir 60.Яндарбиев Н.Ш., Фадеева Н.П., Козлова Е.В., Наумчев Ю.В. (2017). Геология и геохимия хадумской свиты Предкавказья – как потенциального источника «сланцевых» углеводородов. Георесурсы, Спецвыпуск, ч. 2, с. 208–226. http://doi.org/10.18599/grs.19.21Samokhvalov N.I., Skibitskaya N.A., Kovalenko K.V. (2019a). Differentiated evaluation of rock production characteristics from well logging data on the basis of petrophysical and geochemical investigation. Geofizika, 6, pp. 85–92. (In Russ.)Behar F., Beaumont V., Penteado H.L.D.B. (2001). Rock-Eval 6 technology: performances and developments. Oil & Gas Science and Technology, 56(2), pp. 111–134. https://doi.org/10.2516/ogst:2001013Samokhvalov N.I., Skibitskaya N.A., Kovalenko K.V. (2019b). The problems of determining the content of kerogen in the oil and gas source rocks. Geology, geophysics and development of oil and gas fields, 6, pp. 69–74. (In Russ.) https://doi.org/10.30713/2413-5011-2019-11(335)-69-74Chen Z., Jiang C., Lavoie D. et al. (2016). Model-assisted Rock-Eval data interpretation for source Examples from producing and potential shale gas resource plays. International Journal of Coal Geology, 165, pp. 290–302. https://doi.org/10.1016/j.coal.2016.08.026Samokhvalov N.I., Skibitskaya, N.A., Kovalenko K.V. (2020). Lithological-petrophysical and geochemical support for the interpretation of well logging data to determine the mass and volume concentrations of organic matter. Proceedings of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas, 2, pp. 27–38. (In Russ.) https://doi.org/10.33285/2073-9028-2020-2(299)-27-38Dembicki Jr H. (2009). Three common source rock evaluation errors made by geologists during prospect or play appraisals. AAPG bulletin, 93(3), pp. 341–356. https://doi.org/10.1306/10230808076Schmoker J.W. (1981). Determination of organic-matter content of Appalachian Devonian shales from gamma-ray logs. AAPG Bulletin, 65(7), pp. 1285–1298. https://doi.org/10.1306/03B5949A-16D1-11D7-8645000102C1865DFertl W.H. (1979). Gamma ray spectral data assists in complex formation evaluation. The Log Analyst, 20(05).Sokolov B.A., Korchagina Yu.I., Mirzoev D.A., Sergeeva V.N., Sobornov K.O., Fadeeva N.P. (1990). Oil and gas formation and accumulation in the Eastern Ciscaucasia. Moscow: Nauka, 206 p. (In Russ.)Jarvie D.M., Jarvie B.M., Weldon W.D. et al. (2015). Geochemical assessment of in situ petroleum in unconventional resource systems. Unconventional Resources Technology Conference, San Antonio, Texas, pp. 875–894. https://doi.org/10.15530/urtec-2015-2173379Vassoevich N.B. (1982). About oil source potential. Methods for assessing the oil and gas potential of sedimentites. Moscow: Nauka, pp. 5–19. (In Russ.)Peters K.E., Cassa M.R. (1994). Applied source rock geochemistry: American Association of Petroleum Geologists Memoir 60.Vincent S.J., Kaye M.N.D. (2018). Source rock evaluation of Middle Eocene-Early Miocene mudstones from the NE margin of the Black Sea. Geological Society, London, Special Publications, 464(1), pp. 329–363. https://doi.org/10.1144/SP464.7Schmoker J.W. (1981). Determination of organic-matter content of Appalachian Devonian shales from gamma-ray logs. AAPG Bulletin, 65(7), pp. 1285–1298. https://doi.org/10.1306/03B5949A-16D1-11D7-8645000102C1865DVorob’eva E.V. (2014). Palaeotectonic reconstructions and oil and gas source rocks of the Ryazan-Saratov trough. Cand. geol. and min. sci. diss. Saratov. (In Russ.)Vincent S.J., Kaye M.N.D. (2018). Source rock evaluation of Middle Eocene-Early Miocene mudstones from the NE margin of the Black Sea. Geological Society, London, Special Publications, 464(1), pp. 329–363. https://doi.org/10.1144/SP464.7Yandarbiev N.Sh., Fadeeva N.P., Kozlova E.V., Naumchev Yu.V. (2017). Geology and geochemistry of the Khadum suite of the Ciscaucasia as a potential source of shale hydrocarbons. Georesursy, Special issue, p. 2, pp. 208–226. (In Russ.) http://doi.org/10.18599/grs.19.21

The authors declare that there are no conflicts of interest present.