georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2025.1.12geores-494Research ArticleГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПОИСК, РАЗВЕДКА И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВGEOLOGICAL-GEOCHEMICAL RESEARCH, PROSPECTING, EXPLORATION AND DEVELOPMENT OF HYDROCARBON FIELDSМоделирование карбонатного резервуара сверхвязкой нефти Казанского яруса для определения приоритетных направлений освоенияModeling of a carbonate reservoir of ultraviscous oil of the Kazanian Stage to determine priority areas for developmentМударисоваР. А.MudarisovaR. A.

Раушания Айдаровна Мударисова, кандидат геол.-минерал. наук, старший преподаватель

Институт геологии и нефтегазовых технологий; кафедра геологии нефти и газа им. акад. А.А. Трофимука

420111; ул. Кремлевская, д. 4/5; Казань

Raushania A. Mudarisova, Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Senior lecturer

Institute of Geology and Petroleum Technologies; Department of geology of oil and gas

420111; 4/5 Kremlin st.; Kazan

rayshania@mail.ruЛукьяноваР. Г.LukyanovaR. G.

Резеда Габдрашитовна Лукьянова, кандидат геол.-минерал. наук, доцент

Институт геологии и нефтегазовых технологий; кафедра геологии нефти и газа им. акад. А.А. Трофимука

420111; ул. Кремлевская, д. 4/5; Казань

Rezeda G. Lukyanova, Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Associate Professor

Institute of Geology and Petroleum Technologies; department oil and gas geology named A.A. Trofimuk

420111; 4/5 Kremlin st.; Kazan

rezeda-l@yandex.ruВалееваС. Е.ValeevaS. E.

Светлана Евгеньевна Валеева, старший преподаватель, старший научный сотрудник

Институт геологии и нефтегазовых технологий; кафедра геологии нефти и газа им. акад. А.А. Трофимука; лаборатория геологического и экологического моделирования

420111; ул. Кремлевская, д. 4/5; Казань

Svetlana E. Valeeva, Senior lecturer, Senior Researcher

Institute of Geology and Petroleum Technologies; Department of geology of oil and gas; Laboratory of Geological and Ecological Modeling

420111; 4/5 Kremlin st.; Kazan

ssalun@mail.ruУспенскийБ. В.UspenskyB. V.

Борис Вадимович Успенский, доктор геол.-минерал. наук, заведующий кафедрой

Институт геологии и нефтегазовых технологий; кафедра геологии нефти и газа им. акад. А.А. Трофимука

420111; ул. Кремлевская, д. 4/5; Казань

Boris V. Uspensky, Doctor. Sci. (Geology and Mineralogy), Head of the department

Institute of Geology and Petroleum Technologies; department oil and gas geology named A.A. Trofimuk

420111; 4/5 Kremlin st.; Kazan

borvadus@rambler.ruПетроваД. И.PetrovaD. I.

Дарья Ивановна Петрова, кандидат геол.-минерал. наук, старший преподаватель

Институт геологии и нефтегазовых технологий; кафедра разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов

420111;  ул. Кремлевская, д. 4/5; Казань

Daria I. Petrova, Cand. Sci. (Geology and Mineralogy), Senior lecturer

Institute of Geology and and Petroleum Technologies; Department of development and operation of birthplaces of hard-to-recover hydrocarbons

420111; 4/5 Kremlin st.; Kazan

DaIPetrova@kpfu.ruМухаматдиновИ. И.MukhamatdinovI. I.

Ирек Изаилович Мухаматдинов, кандидат техн. наук, старший научный сотрудник

Институт геологии и нефтегазовых технологий; НИЛ «Внутрипластовое горение»

420111; ул. Лобачевского, д. 1/29; Казань

Irek I. Mukhamatdinov,  Cand. Sci. (Engineering), Senior Researcher

420111; 1/29 Lobachevsky st.; Kazan

mc-gross@mail.ruКазанский (Приволжский) федеральный университетРоссияKazan (Volga Region) Federal UniversityRussian FederationКазанский (Приволжский) федеральный университет; Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики ТатарстанРоссияKazan (Volga Region) Federal University; Research Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of SciencesRussian Federation202530032025271267274Copyright © Мударисова Р.А., Лукьянова Р.Г., Валеева С.Е., Успенский Б.В., Петрова Д.И., Мухаматдинов И.И., 20252025Мударисова Р.А., Лукьянова Р.Г., Валеева С.Е., Успенский Б.В., Петрова Д.И., Мухаматдинов И.И.Mudarisova R.A., Lukyanova R.G., Valeeva S.E., Uspensky B.V., Petrova D.I., Mukhamatdinov I.I.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/494

   В работе представлен анализ трехмерной геологической модели Горского резервуара сверхвязкой нефти, расположенного на восточном борту Мелекесской впадины (граница Республики Татарстан и Самарской области). Основными продуктивными отложениями являются реликтово-органогенный известковистый доломит и оолитовый известковистый доломит Казанского яруса. Геологическая модель Горского резервуара включала литолого-фациальную и петрофизическую модели и модель насыщения. Литолого-фациальная модель, созданная с целью определения характера пространственного распределения органогенных, оолитовых и других морских образований, применялась для восстановления палеогеографической обстановки осадконакопления и показала, что стратиграфическая последовательность осадконакопления карбонатных отложений представляется в виде восьми этапов.

   Целью построения петрофизической модели и модели насыщения являлось определение приоритетных направлений освоения карбонатного резервуара сверхвязкой нефти Казанского яруса.

   Выполнена оценка нефтенасыщенных объемов пород, обладающих кондиционной нефтенасыщенностью в пределах основных литотипов. На долю реликтово-органогенного доломита приходится 60 % нефтенасыщенного объема пород, а на долю оолитового доломита – 40 %. Несмотря на то, что реликтово-органогенный доломит более нефтепродуктивен, при этом он обладает худшими коллекторскими свойствами. Для освоения Горской залежи сверхвязкой нефти первоочередными являются участки с улучшенными петрофизическими характеристиками и высоким коэффициентом нефтенасыщенности с применением паротепловых методов.

   The presented analysis of the three-dimensional geological model of the Gorsky ultraviscous oil reservoir, located on the eastern side of the Melekess Depression (the border of the Republic of Tatarstan and the Samara region). The main productive proposals are relict-organogenic calcareous dolomite and oolitic calcareous dolomite of the Kazanian Stage. The geological model of the Gorsky reservoir included three models: lithologic-facies and petrophysical models and a saturation model. A lithofacies model, created to determine the nature of the spatial distribution of organogenic, oolitic and other marine formations, was used to reconstruct the paleogeographic sedimentation environment and showed that the stratigraphic sequence of carbonate sedimentation is represented in the form of eight stages.

   The purpose of constructing a petrophysical model and a saturation model was to determine priority directions for the development of the carbonate reservoir of ultraviscous oil of the Kazanian Stage.

   The authors assessed the oil-saturated volumes of rocks that have standard oil saturation within the main lithotypes. The share of relict-organogenic dolomite accounts for 60 % of the oil-saturated volume of rocks, and the share of oolitic dolomite – 40 %. Despite the fact that relict-organogenic dolomite is more oil-productive, it has worse reservoir properties. For the development of the Gorsky ultraviscous oil deposit, the priority areas are areas with improved petrophysical characteristics and a high oil saturation coefficient in combination with the use of steam-heat methods.

реликтово-органогенный известковистый доломитоолитовый известковистый доломиттрехмерная геологическая модельсверхвязкая нефтьГорское месторождениеосвоение залежиМелекесская впадинаrelict-organogenic calcareous dolomiteoolitic calcareous dolomitegeological three-dimensional modelultraviscous oilGorsky fieldreservoir developmentРабота выполнена за счет гранта Республики Татарстан, предоставленного молодым ученым и молодежным научным коллективам на проведение научных исследований в наиболее перспективных и значимых для развития Республики Татарстан областяхThe work was carried out at the expense of a grant from the Republic of Tatarstan, provided to young scientists and youth research teams to conduct scientific research in the most promising and significant areas for the development of the Republic of TatarstanReferencesВиноходова Г.В., Эллерн С.С. (1985). О строении нижней части Казанского яруса востока Мелекесской впадины и особенности распределения битумов. Геология и геохимия нефтей и природных битумов. Казань: Казан. ун-т, с. 8–25.Chemodanov A.E., Sudakov V.A., Usmanov S.A., Khayrtdinov R.K., Akhmadullin R.R. (2017). Application of a geochemical model for monitoring the development of ultra-viscous oil fields using thermal steam methods. Neftyanoe Khozyaystvo = Oil industry, 9, pp. 104–107. (In Russ.) doi: 10.24887/0028-2448-2017-9-104-107Игнатьев В.И. (1976). Формирование Волго-Уральской антеклизы в пермский период. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 256 с.Dunham R.J. (1962). Classification of carbonate rocks according to depositional texture Classification of carbonate rock. American Association of Petroleum Geologists Memoir, pp. 108–121. doi: 10.1306/M1357Каюкова Г.П., Петров С.М., Успенский Б.В. (2015). Свойства тяжелых нефтей и битумов пермских отложений Татарстана в природных и техногенных процессах. Москва: ГЕОС, 343 с.Fagerstrom J.A. (1987). The evolution of reef communities. New York: Wiley, 15, 600 p.Королев Э.А., Хузин И.А., Галеев А.А., Леонова Л.В. (2013). Особенности эпигенетических преобразований доломитов Сюкеевского месторождения битумов. Нефтяное хозяйство, 6, с. 16 –18.Falebita OA, Koul S, Taylor IW. (2022). Unconventional energy resources: a system dynamics evaluation of social, environment and economic aspects. Int J Energy Environ Eng., 13, pp. 483–98. doi: 10.1007/s40095-021-00448-3Курбский Г.П. (1987). Геохимия нефтей Татарии. Москва: Издательство «Наука», 168 с.Fortunatova N.K., Kartseva O.A., Baranova A.V., Agafonova G.V., Ofman I.P. (2005). Atlas of structural components of carbonate rocks. Moscow: VNIGNI, 440 p. (In Russ.)Морозов В.П., Королев Э.А., Кольчугин А.Н. (2008). Карбонатные породы Визейского, Серпуховского и Башкирского ярусов нижнего и среднего карбона. Казань: ПФ «ГАРТ», 182 с.Handford C.R. (1988). Review of carbonate sand-belt deposition of ooid grainstones and application to Mississippian reservoir, Damme Field, Southwestern Kansas. Am. Assoc. Pet. Geol. Bull.б 72(10), pp. 1184–1199. doi: 10.1306/703C9974-1707-11D7-8645000102C1865DМорозов В.П., Козина Е.А. (2007). Карбонатные породы Турнейского яруса нижнего карбона. Казань: ПФ «ГАРТ», 201 с.Ignatiev V.I. (1976). Formation of the Volga-Ural anteclise in the Permian period. Kazan: Kazan University, 256 p. (In Russ.)Мударисова Р.А. Лукьянова Р.Г., Успенский Б.В. (2021). Палеотектонические реконструкции условий формирования Горского месторождения сверхвязкихнефтей. Нефтяное хозяйство, 6, с. 27–31, doi: 10.24887/0028-2448-2021-6-27-31James N.P., Bourque P.A. (1992). Reef and mounds Facies Models: Response to Sea Level Change: Geological association of Canada, pp. 323–347.Мударисова Р.А., Волков Ю.В., Хасанова Н.М., Успенский Б.В. (2022). Характеристика карбонатных пород-коллекторов раннеказанского возраста Горского месторождения сверхвязкой нефти, изученных методом электронного парамагнитного резонанса. Георесурсы, 24(3), с. 90–98. doi: 10.18599/grs.2022.3.8Kayukova G.P., Petrov S.M., Uspensky B.V. (2015). Properties of heavy oils and bitumen of the Permian deposits of Tatarstan in natural and technogenic processes. Moscow: GEOS, 343 p. (In Russ.)Мударисова Р.А. (2024). Условия образования среднепермского карбонатного резервуара Горского месторождения сверхвязкой нефти Мелекесской впадины. Дис.канд. геол.-минерал. наук. Казань, 169 с.Khisamov R.S., Bachkov A.P., Voitovich S.E., Akhmetshin A.Z., Sukhov K.A. (2022). Geological foundations of searches and exploration of superviscous oil deposits in the central part of the Volga-Ural oil and gas province. Kazan: Publishing House “Heritage of Our People”, 184 p. (In Russ.)Муслимов Р.Х., Романов Г.В., Каюкова Г.П. (2012). Комплексное освоение тяжелых нефтей и природных битумов пермской системы в Республике Татарстан Казань: Издательство «Фэн», 396 с.Korolev E.A., Khuzin I.A., Galeev A.A., Leonova L.V. (2013). Features of epigenetic transformations of dolomites from the Syukeevskoe bitumen deposit. Neftyanoe Khozyaystvo = Oil industry, 6, pp. 16–18. (In Russ.)Прищепа О.М. (2019). Состояние сырьевой базы и добычи трудноизвлекаемых запасов нефти в России Минеральные ресурсы России. Экономика и управление, 5(168), с. 14–20.Kurbsky G.P. (1987). Geochemistry of oils of Tatarstan. Moscow: Nauka, 168 p. (In Russ.)Сахибгареев Р.С. (1989). Вторичные изменения коллекторов в процессе формирования и разрушения нефтяных залежей Ленинград: Недра, 260 с.Lonoy A. (2006). Making sense of carbonate pore systems. AAPG Bull., 90(9), pp. 1381–1405. doi: 10.1306/03130605104.Судаков В.А., Валидов М.В., Делёв А.Н., Новикова С.П. (2024). Особенности геологического моделирования залежей сверхвязких нефтей пермских отложений на Юго-Востоке Республики Татарстан. Сборник тезисов докладов научно-практической конференции «БайкалГео24», Иркутск, с. 171–176.Lucia F.J. (1995). Rock-fabric / petrophysical classification of carbonate pore space for reservoir characterization. AAPG Bull, 79 (9), pp. 1275–1300. doi: 10.1306/7834D4A4-1721-11D7-8645000102C1865DУспенский Б.В., Валеева И.Ф. (2008). Геология месторождений природных битумов Республики Татарстан Казань: Изд-во ПФ «ГАРТ», 347 с.Martin K.G., Totten M.W., Raef A. (2017). Characterization of a reservoir ooid shoal complex and Artificial Neural Networks application in lithofacies prediction: Mississippian St. Louis formation, Lakin fields, western Kansas. Journal of Petroleum Science and Engineering, 150, pp. 1–12. doi: 10.1016/j.petrol.2016.11.028.Фортунатова Н.К., Карцева О.А., Баранова А.В., Агафонова Г.В., Офман И.П. (2005). Атлас структурных компонентов карбонатных пород. М.: ВНИГНИ, 440 с.Morozov V.P., Korolev E.A., Kolchugin A.N. (2008). Carbonate rocks of the Visean, Serpukhovian and Bashkirian stages of the Lower and Middle Carboniferous. Kazan: GART, 182 p. (In Russ.)Хисамов Р.С., Бачков А.П., Войтович С.Е., Ахметшин А.З., Сухов К.А. (2022). Геологические основы поисков и разведки месторождений сверхвязкой нефти в центральной части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Казань: Издательство «Наследие нашего народа», 184 с.Morozov V.P., Kozina E.A. (2007). Carbonate rocks of the Tournaisian stage of the Lower Carboniferous. Kazan: GART, 201 p. (In Russ.)Чемоданов А.Е., Судаков В.А., Усманов С.А., Хайртдинов Р.К., Ахмадуллин Р.Р. (2017). Применение геохимической модели для мониторинга разработки месторождений сверхвязкой нефти с использованием паротепловых методов. Нефтяное хозяйство, 9, с. 104–107. doi: 10.24887/0028-2448-2017-9-104-107Mudarisova R.A. Lukyanova R.G., Uspensky B.V. (2021). Paleotectonic reconstructions of the conditions for the formation of the Gorsky superviscous oil field. Neftyanoe Khozyaystvo = Oil Industry, 6, pp. 27–31. (In Russ.) doi: 10.24887/0028-2448-2021-6-27-31Шарогородский И.Е., Ахметшин А.З. (2013). Нефтеносность пермских отложений в северной части Оренбургской области. Георесурсы, 1(51), с. 36–39. doi: 10.18599/grs.51.1.9Mudarisova R.A., Volkov Yu.V., Khasanova N.M., Uspensky B.V. (2022). Characteristics of carbonate reservoir rocks of the Early Kazanian age of the Gorskoye super-viscous oil field, studied by electron paramagnetic resonance. Georesursy = Georesources, 24(3), pp. 90–98. (In Russ.) doi: 10.18599/grs.2022.3.8Dunham R.J. (1962). Classification of carbonate rocks according to depositional texture Classification of carbonate rock. American Association of Petroleum Geologists Memoir, pp. 108–121. doi: /10.1306/M1357Mudarisova R.A. (2024). Conditions for the formation of the Middle Permian carbonate reservoir of the Gorskoe super-viscous oil field of the Melekess depression. Cand. geol.-mineral. sci. diss. Kazan, 169 p. (In Russ.)Fagerstrom J.A. (1987). The evolution of reef communities. New York: Wiley, 15, 600 p.Muslimov R.Kh., Romanov G.V., Kayukova G.P. (2012). Integrated development of heavy oils and natural bitumens of the Permian system in the Republic of Tatarstan Kazan: Fen, 396 p. (In Russ.)Falebita OA, Koul S, Taylor IW. (2022). Unconventional energy resources: a system dynamics evaluation of social, environment and economic aspects. Int J Energy Environ Eng., 13, pp. 483–98. doi: 10.1007/s40095-021-00448-3Prishchepa O.M. (2019). State of the resource base and production of hard-to-recover oil reserves in Russia Mineral resources of Russia. Economics and Management, 5(168), pp. 14–20. (In Russ.)Handford C.R. (1988). Review of carbonate sand-belt deposition of ooid grainstones and application to Mississippian reservoir, Damme Field, Southwestern Kansas. Am. Assoc. Pet. Geol. Bull.б 72(10), pp. 1184–1199. doi: 10.1306/703C9974-1707-11D7-8645000102C1865DRiding R. (2002). Structure and composition of organic reefs and carbonate mud mounds: concepts and categories. Earth-Science Reviews, 58 (1–2), pp. 163–231. doi: 10.1016/S0012-8252(01)00089-7James N.P., Bourque P.A. (1992). Reef and mounds Facies Models: Response to Sea Level Change: Geological association of Canada, pp. 323–347.Sakhibgareev R.S. (1989). Secondary changes in reservoirs in the process of formation and destruction of oil deposits. Leningrad: Nedra, 260 p. (In Russ.)Lonoy A. (2006). Making sense of carbonate pore systems. AAPG Bull., 90(9), pp. 1381–1405. doi: 10.1306/03130605104.Sudakov V.A., Validov M.V., Delev A.N., Novikova S.P. (2024). Features of geological modeling of super-viscous oil deposits of the Permian sediments in the South-East of the Republic of Tatarstan. Proc. scientific and practical conference “BaikalGeo24”, Irkutsk, pp. 171–176. (In Russ.)Lucia F.J. (1995). Rock-fabric / petrophysical classification of carbonate pore space for reservoir characterization. AAPG Bull, 79 (9), pp. 1275–1300. doi: 10.1306/7834D4A4-1721-11D7-8645000102C1865DSharogorodsky I.E., Akhmetshin A.Z. (2013). Oil content of Permian deposits in the northern part of the Orenburg region. Georesursy = Georesources, 1(51), pp. 36–39. (In Russ.) doi: 10.18599/grs.51.1.9Martin K.G., Totten M.W., Raef A. (2017). Characterization of a reservoir ooid shoal complex and Artificial Neural Networks application in lithofacies prediction: Mississippian St. Louis formation, Lakin fields, western Kansas. Journal of Petroleum Science and Engineering, 150, pp. 1–12. doi: 10.1016/j.petrol.2016.11.028.Shah A., Fishwick R., Wood J., Leeke G., Rigby S., Greaves M. (2010). A review of novel techniques for heavy oil and bitumen extraction and upgrading. Energy Environ. Sci., 3, pp. 700–714. DOI: 10.1039/b918960bRiding R. (2002). Structure and composition of organic reefs and carbonate mud mounds: concepts and categories. Earth-Science Reviews, 58 (1–2), pp. 163–231. doi: 10.1016/S0012-8252(01)00089-7Uspensky B.V., Valeeva I.F. (2008). Geology of natural bitumen deposits of the Republic of Tatarstan Kazan: GART, 347 p. (In Russ.)Shah A., Fishwick R., Wood J., Leeke G., Rigby S., Greaves M. (2010). A review of novel techniques for heavy oil and bitumen extraction and upgrading. Energy Environ. Sci., 3, pp. 700–714. DOI: 10.1039/b918960bVinokhodova G.V., Ellern S.S. (1985). On the structure of the lower part of the Kazanian stage in the east of the Melekess depression and the features of the distribution of bitumen. Geology and geochemistry of oils and natural bitumen. Kazan: Kazan. university, pp. 8–25. (In Russ.)

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