Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета совместно с представителями ПАО «Татнефть» детально исследовали геохимический состав и условия формирования отложений доманика (семилукский горизонт) в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, что позволило определить их нефтегенерационные свойства.

«Традиционные запасы нефти на территории нашего региона находятся на очень поздней стадии освоения – они близки к исчерпанию. Чтобы поддерживать энергоустойчивость региона, нужно искать новые ресурсы. Высокоуглеродистые доманиковые отложения при использовании определенных технологий могут стать объектами будущей нефтедобычи», – уверен заведующий кафедрой минералогии и литологии ИГиНГТ Антон Кольчугин.

Кроме того, по словам ученого, доманиковые отложения, которые представляют собой переслаивание высокоуглеродистых карбонатных и карбонатно-кремнистых пород, являются нефтематеринскими (нефтепроизводящими) толщами для большинства месторождений Волго-Уральского региона, находящихся в Удмуртии, Татарстане, Башкирии, Оренбуржье, Пермском крае.

«Доманиковые отложения встречаются на территории всего Татарстана на глубине от 1200 до 1800 метров. А гигантское Ромашкинское месторождение, входящее в десятку крупнейших в мире, скорее всего, обязано именно этим отложениям», – отметил Антон Кольчугин.

Для того чтобы добыча нефти из доманиковых пород была эффективной, необходимо изучить их минералогические, литологические и геохимические свойства.

Образцы керна, отобранные из скважин, расположенных в различных частях Татарстана, были комплексно исследованы в ИГиНГТ КФУ с применением рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализа, масс-спектрометрии, термического анализа, сканирующей электронной микроскопии. Также проводились специальные геохимические и пиролитические исследования, корреляционный анализ данных и др.

Полученные результаты позволили «заглянуть» в далекое прошлое Земли и реконструировать условия, которые существовали в пределах современной Волго-Уральской нефтегазоносной провинции 370 миллионов лет назад. Именно в этот период шло осадконакопление высокоуглеродистых пород в верхнедевонском морском бассейне.

«Мы выяснили основные условия и закономерности формирования этих комплексов отложений, – рассказывает заведующий кафедрой минералогии и литологии. – В то время на восточной окраине Восточно-Европейской платформы существовал обширный мелководный бассейн, который в доманиковое время стал несколько более глубоководным за счет общего поднятия уровня мирового океана. Это поспособствовало накоплению специфических карбонатно-кремнистых по составу осадков, насыщенных органическим веществом, впоследствии преобразовавшихся в высокоуглеродистые породы, часто именуемые «черными сланцами». Почему накопилось так много органического вещества? Дело в том, что на месте современных Уральских гор тогда были вулканические гряды по типу камчатских и курильских вулканических поясов. Они поставляли огромную массу пеплового материала, который попадал в водоем. Большие объемы пепла после извержений вулканов переносились по всей акватории мелководного бассейна. Происходил быстрый рост биопродуктивности в этом водоеме, потому что пепломатериал – это очень хорошая питательная среда для огромного количества микроорганизмов».

Кроме того, девонский этап знаменуется активным расселением растительности на континентах.

«Этот этап связан с быстрым распространением сосудистых растений в еще совершенно незанятой биоразнообразием континентальной среде. Это способствовало усилению процессов почвообразования, накоплению органоминерального вещества и сносу его в акваторию прилегающего морского бассейна. Надо отметить, что климат был жаркий и влажный, а бассейн находился в приэкваториальных широтах. Снос органоминеральных веществ в океаны также мог провоцировать взрыв биопродуктивности в мелководно-шельфовых бассейнах и, как следствие, накопление значительных масс органического вещества на их дне».

По словам геолога, разнообразные микроводоросли и другие микроорганизмы (в основном планктон), жившие в толще воды, быстро размножались. После отмирания они формировали богатые концентрированным органическим веществом илы, из которых затем получились высокоуглеродистые породы.

«Впоследствии под воздействием повышенных температур и при соответствующих давлениях генерировалась и высвобождалась нефть, которая и формировала нефтяные залежи в пористых и проницаемых породах», – сообщил А.Кольчугин.

Ученый объяснил, почему из доманиковых залежей в Татарстане добывать нефть крайне сложно:

«На территории Татарстана эти объекты находятся в не очень хороших температурных условиях. Пластовая температура составляет примерно 30 градусов. Для того чтобы добыча доманиковой (сланцевой) нефти стала возможной, необходимо разогревать пласт примерно до 60 градусов и формировать в нем искусственную пористость, трещиноватость методом гидроразрыва пласта, чтобы нефть из высокоуглеродистых пород проникала в трещины, микропоры».

Детальная характеристика, которую дали доманиковым залежам Волго-Урала ученые ИГиНГТ КФУ, поможет в их разработке, подборе соответствующих технологий освоения.