Со стабильным ростом спроса на углеводородные энергоносители возникает необходимость вовлечения в переработку месторождений нефти на более глубоких горизонтах и повышения рентабельности их разработки. Сокращение затрат на поисковые работы возможно при выявлении и обосновании физико-химических маркеров комплекса процессов нафтогенеза. Одним из ключевых маркеров является содержание переходных металлов, которые являются как критерием возраста нефти, так и маркерами потенциальных попутных процессов при миграции и образовании углеводородов в земной толще. Исследован элементный состав проб образцов нефти и пород-коллекторов месторождения Тимано-Печорской провинции. На основании результатов термодинамического моделирования предложены вероятные процессы трансформации минералов контактных пород. По результатам молекулярного моделирования предложена вероятная структура молекул-носителей ванадия и никеля в тяжелой фракции нефтей. Экспериментально установлены соотношения содержаний переходных металлов и серы, а также сделаны предположения о возможных механизмах формирования глубинных резервуаров углеводородов. Анализ полученных соотношений содержаний переходных металлов в породах-коллекторах и пробах нефти позволил предположить возможные процессы контакта мантийных флюидов с вмещающей породой и последующим накоплением углеводородов на сорбционно активных породах. По совокупным результатам экспериментальных и теоретических исследований установлено, что полимеры тяжелой фракции более селективно захватывают ванадий, что указывает на преобладание в нефтеносных породах содержания ванадия по отношению к содержанию никеля. При этом нефть выступает в качестве транспорта переходных металлов, вымывая их из материнских пород.

With the growing demand for hydrocarbon energy resources, there is a need to involve oil fields at deeper horizons in processing and increase the profitability of their development. Reduction of expenses on prospecting works is possible at revealing and substantiation of physicochemical markers of the naphthogenesis processes. One of the key markers is the transition metals content, which are both a measure of oil age and markers of potential associated processes in the migration and formation of hydrocarbons in the Earth's strata. The elemental composition of samples of oil and reservoir rocks of the Timan-Pechora field was studied. Based on the results of thermodynamic modeling, plausible processes of contact rock minerals transformation were proposed. Based on the results of molecular modeling the probable structure of vanadium and nickel host molecules in the heavy fraction of oils is proposed. The ratios of transition metal and sulfur contents were experimentally established, and assumptions about possible mechanisms of formation of deep hydrocarbon reservoirs were made. Analysis of the obtained ratios of transition metal contents in reservoir rocks and oil samples allowed to suggest possible processes of mantle fluids contact with the host rock and subsequent accumulation of hydrocarbons on sorption active rocks. According to the combined results of experimental and theoretical studies it was found that polymers of heavy fraction more selectively capture vanadium, which indicates the predominance of vanadium content in oil-bearing rocks in relation to the content of nickel. In this case, oil acts as a transport of transition metals, leaching them from the bedrock.