Перспективы синтетических углеводородов в незрелых кайнозойских сланценосных толщах суши Восточного Азербайджана: геолого-геохимическая оценка
- 1 — д-р наук главный научный сотрудник Институт геологии и геофизики Министерства науки и образования Азербайджанской Республики ▪ Orcid
- 2 — д-р техн. наук директор научно-педагогического центра «Аспирантура» Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II ▪ Orcid ▪ Elibrary ▪ Scopus ▪ ResearcherID
- 3 — канд. техн. наук ведущий специалист ЗАО «АзерГолд» ▪ Orcid
- 4 — вице-президент Национальная академия наук Азербайджана ▪ Orcid
- 5 — д-р геол.-минерал. наук директор НИИ геотехнических проблем нефти, газа и химии Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности ▪ Orcid
- 6 — д-р наук заведующая лабораторией Институт нефтехимических процессов им. академика Ю.Г.Мамедалиева Министерства науки и образования Азербайджанской Республики ▪ Orcid
- 7 — научный сотрудник Институт геологии и геофизики Министерства науки и образования Азербайджанской Республики ▪ Orcid
- 8 — научный сотрудник Институт геологии и геофизики Министерства науки и образования Азербайджанской Республики ▪ Orcid
Аннотация
Формирование основной базы ресурсов углеводородов Восточного Азербайджана связано преимущественно с глубокопогруженными очагами в интервале среднего эоцена – верхнего миоцена акватории Южно-Каспийского бассейна. Аналоги этих отложений широко распространены в пределах приподнятых структурных зон суши, где они выходят на поверхность или залегают на относительно малых глубинах. Геохимическое изучение образцов обнажений и обломков пород из выбросов грязевых вулканов позволило установить, что горючие сланцы среднего эоцена (среднекоунская свита) и среднего-верхнего миоцена (диатомовая свита) характеризуются исключительно высоким содержанием органического углерода. Отложения майкопской серии, традиционно считавшиеся основными нефтематеринскими породами региона, существенно уступают указанным толщам по степени обогащенности органическим веществом. Пиролиз Rock-Eval, термогравиметрический анализ и кинетическое моделирование подтверждают, что кероген эоценовых и диатомовых сланцев относится к нефтегенерирующему II типу с низкой энергией активации и характеризуется активной стадийной деструкцией. Майкопские сланцы являются материнскими породами с преобладанием керогена III типа, деструкция которого требует высоких энергий активации и обладает газогенерирующим потенциалом. Минеральный состав образцов, характеризующийся слабой степенью иллитизации, и данные ИК-Фурье спектроскопии, указывающие на присутствие длинноцепочечных алифатических соединений, свидетельствуют о низкой термической зрелости керогена, что подтверждают результаты петрографического анализа. Микроскопические исследования и данные пиролиза позволяют предположить, что сланцевая нефть может удерживаться в матрице керогена в адсорбированном или набухшем состоянии. Интеграция геолого-геохимических параметров, определяющих залегание незрелых высокоуглеродистых толщ эффективной мощностью до 40 м на глубинах до 4 км, подтверждает высокий потенциал их термической конверсии для получения синтетических углеводородов. Результаты исследования формируют научную базу для будущих проектов по освоению нетрадиционных углеводородов в сланцевых толщах.
Отсутствует
Литература
- Gandossi L., Bocin-Dumitriu A., Spisto A. International Developments in the Field of Inconventional Gas and Oil Extraction. Publication Office of the European Union, 2017. № EUR 28675 EN. DOI: 10.2760/372964
- Иванов Н.А. Сланцевая революция и глобальный энергетический переход. М.; СПб: Нестор-История, 2019. 540 с.
- Shuo Sun, Shuang Liang, Yikun Liu et al. A review on shale oil and gas characteristics and molecular dynamics simulation for the fluid behavior in shale pore // Journal of Molecular Liquids. 2023. Vol. 376. № 121507. DOI: 10.1016/j.molliq.2023.121507
- Caineng Zou, Zhi Yang, Guosheng Zhang et al. Theory, technology and practice of unconventional petroleum geology // Journal of Earth Science. 2023. Vol. 34. Iss. 4. P. 951-965. DOI: 10.1007/s12583-023-2000-8
- Guangyou Zhu, Yan Zhang, Zhiyao Zhang et al. Connotation and extension of non-traditional petroleum geology theory // Natural Gas Geoscience. 2024. Vol. 35. Iss. 5. P. 763-784. DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2023.09.001
- Jun Liu, Yan-Bin Yao, Elsworth D. Morphological complexity and azimuthal disorder of evolving pore space in low-maturity oil shale during in-situ thermal upgrading and impacts on permeability // Petroleum Science. 2024. Vol. 21. Iss. 5. P. 3350-3362. DOI: 10.1016/j.petsci.2024.03.020
- Kouqi Liu, Hongyan Qi, Zhizhong Wang et al. The organic matrix: An in-depth review of kerogen and its significance // Fuel. 2025. Vol. 397. № 135493. DOI: 10.1016/j.fuel.2025.135493
- Chengzao Jıa. Breakthrough and significance of unconventional oil and gas to classical petroleum geology theory // Petroleum Exploration and Development. 2017. Vol. 44. Iss. 1. P. 1-10. DOI: 10.1016/S1876-3804(17)30002-2
- Soeder D.J. The successful development of gas and oil resources from shales in North America // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2018. Vol. 163. P. 399-420. DOI: 10.1016/j.petrol.2017.12.084
- Huairong Zhou, Shuai Zeng, Lei Zhang et al. Modelling and analysis of oil shale refinery process with the indirectly heated moving bed // Computer Aided Chemical Engineering. 2018. Vol. 44. P. 1471-1476. DOI: 10.1016/B978-0-444-64241-7.50240-8
- Zhiqin Kang, Yangsheng Zhao, Dong Yang. Review of oil shale in-situ conversion technology // Applied Energy. 2020. Vol. 269. № 115121. DOI: 10.1016/j.apenergy.2020.115121
- Shujing Bao, Mingna Ge, Peirong Zhao et al. Status-quo, potential, and recommendations on shale gas exploration and exploitation in China // Oil & Gas Geology. 2025. Vol. 46. Iss. 2. P. 348-364. DOI: 10.11743/ogg20250202
- Jinbu Li, Min Wang, Shuangfang Lu et al. A new method for predicting sweet spots of shale oil using conventional well logs // Marine and Petroleum Geology. 2020. Vol. 113. № 104097. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2019.104097
- Hughes J.D. A reality check on the shale revolution // Nature. 2013. Vol. 494. Iss. 7437. P. 307-308. DOI: 10.1038/494307a
- Bao Jia, Jianzheng Su. Advancements and Environmental Implications in Oil Shale Exploration and Processing // Applied Sciences. 2023. Vol. 13. Iss. 13. № 7657. DOI: 10.3390/app13137657
- Shangli Liu, Haifeng Gai, Peng Cheng. Technical scheme and application prospects of oil shale in situ conversion: A review of current status // Energies. 2023. Vol. 16. Iss. 11. № 4386. DOI: 10.3390/en16114386
- Huairong Zhou, Shuai Zeng, Siyu Yang et al. Modeling and analysis of oil shale refinery process with the indirectly heated moving bed // Carbon Resources Conversion. 2018. Vol. 1. Iss. 3. P. 260-265. DOI: 10.1016/j.crcon.2018.08.001
- Bo Chen, Jiatie Cai, Xinran Chen et al. A review on oil shale in-situ mining technologies: Opportunities and challenges // Oil Shale. 2024. Vol. 41. Iss. 1. P. 1-25. DOI: 10.3176/oil.2024.1.01
- Guo Wei, Sun Youhong, Li Qiang et al. Oil shale in-situ conversion technology triggered by topochemical reaction method and pilot test project in Songliao Basin // Acta Petrolei Sinica. 2024. Vol. 45. № 7. P. 1104-1121, 1129. DOI: 10.7623/syxb202407006
- Dazhong Ren, Zhendong Wang, Fu Yang et al. Study on the applicability of autothermic pyrolysis in situ conversion process for low-grade oil shale: A case study of Tongchuan, Ordos Basin, China // Energies. 2024. Vol. 17. Iss. 13. № 3225. DOI: 10.3390/en17133225
- Lian-Hua Hou, Xia Luo, Sen-Hu Lin et al. Assessment of recoverable oil and gas resources by in-situ conversion of shale‒Case study of extracting the Chang 73 shale in the Ordos Basin // Petroleum Science. 2022. Vol. 19. Iss. 2. P. 441-458. DOI: 10.1016/j.petsci.2021.10.015
- Jiale He, Zhihong Zhao, Yiran Geng et al. Effect of fracture fluid flowback on shale microfractures using CT scanning // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2024. Vol. 16. Iss. 2. P. 426-436. DOI: 10.1016/j.jrmge.2023.07.006
- Yang Gao, Tao Wan, Yan Dong, Yingyan Li. Numerical and experimental investigation of production performance of in-situ conversion of shale oil by air injection // Energy Reports. 2022. Vol. 8. P. 15740-15753. DOI: 10.1016/j.egyr.2023.01.119
- Zhiqin Kang, Huanyu Xie, Yangsheng Zhao, Jing Zhao. The feasibility of in-situ steam injection technology for oil shale underground retorting // Oil Shale. 2020. Vol. 37. Iss. 2. P. 119-138. DOI: 10.3176/oil.2020.2.03
- Lei Wang, Dong Yang, Zhiqin Kang. Evolution of permeability and mesostructure of oil shale exposed to high-temperature water vapor // Fuel. 2021. Vol. 290. № 119786. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.119786
- Yuan Wang, Nianyin Li, Xiaoqiang Pang et al. Evolutionary mechanisms of pore-fracture network development in oil shale during pyrolysis: current research progress and perspectives // Sustainable Energy & Fuels. 2025. Vol. 9. Iss. 13. P. 3495-3522. DOI: 10.1039/D5SE00396B
- Литвиненко В.С., Петров Е.И., Василевская Д.В. и др. Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами // Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 95-111. DOI: 10.31897/PMI.2022.100
- Котелева Н.И., Вальнев В.В., Симаков А.С., Ширази М.М. Цифровая трансформация процесса технического обслуживания и ремонта оборудования для построения промышленной метавселенной // Записки Горного института. 2025. Т. 275. С. 30-41.
- Litvinenko V., Trushko V. Modelling of geomechanical processes of interaction of the ice cover with subglacial Lake Vostok in Antarctica // Antarctic Science. 2025. Vol. 37. Iss. 1. P. 39-48. DOI: 10.1017/S0954102024000506
- Shiwei Ma, Shouding Li, Zhaobin Zhang et al. The feasibility study of in situ conversion of oil shale based on calcium-oxide-based composite materia hydration exothermic reaction // Energies. 2024. Vol. 17. Iss. 8. № 1798. DOI: 10.3390/en17081798
- Yue Li, Jiarui Cheng, Mou Yao et al. Review on in situ conversion of oil shale // Oil Shale. 2025. Vol. 42. Iss. 4. P. 343-372. DOI: 10.3176/oil.2025.4.01
- Changrong Li, Zhijun Jin, Liuping Zhang, Xinping Liang. Thermodynamic and microstructural properties of the lacustrine Chang-7 shale kerogen: Implications for in-situ conversion of shale // International Journal of Coal Geology. 2024. Vol. 283. № 104447. DOI: 10.1016/j.coal.2024.104447
- Zhaobin Zhang, Briceño Montilla M.J., Shouding Li et al. Optimization analysis of in-situ conversion and displacement in continental shale reservoirs // ACS Omega. 2024. Vol. 9. Iss. 38. P. 39972-39985. DOI: 10.1021/acsomega.4c05764
- Litvinenko V.S. A model of mining engineering education for the 21st century // Sustainable Development of Mountain Territories. 2025. Vol. 17. № 2 (64). P. 603-615. DOI 10.21177/1998-4502-2025-17-2-603-615
- Bai Jinmei, Qian Kun, Wu Xiaojun et al. Thermal cracking for upgrading medium-low maturity shale oil: evolution of organic matter occurrence // Scientific Reports. 2025. Vol. 15. № 43054. DOI: 10.1038/s41598-025-27082-x
- Odoma A.N., Joseph G.E. Chemostratigraphy, geomechanical characteristics, and petroleum indicators from southern Bida Basin outcrops, Nigeria // Discover Geoscience. 2026. Vol. 4. № 16. DOI: 10.1007/s44288-026-00392-x
- Yuhao Guo, Liqiang Sima, Liang Wang et al. Quantitative assessment of free and adsorbed shale oil in kerogen pores using molecular dynamics simulations and experiment characterization // Energies. 2025. Vol. 18. Iss. 21. № 5695. DOI: 10.3390/en18215695
- Xiaomei Zhou, Zhengdong Lei, Lei Li et al. Coupled analysis of shale oil occurrence states and spaces: Characteristics and influencing mechanisms // Fuel. 2026. Vol. 410. № 137893. DOI: 10.1016/j.fuel.2025.137893
- Nefedov Y.V., Yashmolkin A.M., Vostrikov N.N. Identification of facies zonation features of aptian deposits in Pokur Suite using seismic data, well logging, and core sedimentological analysis // International Journal of Engineering, Transactions B: Applications. 2025. Vol 38. Iss. 8. P. 1932-1938. DOI: 10.5829/ije.2025.38.08b.17
- Prischepa O.M., Sinitsa N.V. Prospects for oil and gas bearing potential of Paleozoic basement of West Siberian Sedimentary Basin // International Journal of Engineering, Transactions B: Applications. 2025. Vol. 38. Iss. 5. P. 1098-1107. DOI: 10.5829/ije.2025.38.05b.12
- Nefedov Y.V., Vostrikov N.N. Yashmolkin A.M. Impact of tectono-sedimentation factor on prospects of oil and gas potential of Sakhalin offshore of Okhotsk oil and gas province established through stochastic seismic data inversion and constructed digital paleotectonic model // International Journal of Engineering, Transactions A: Basics. 2025. Vol. 38. Iss. 7. P. 1726-1736. DOI: 10.5829/ije.2025.38.07a.22
- Prischepa O.M., Nefedov Y.V., Loginov A.V. et al. Geochemical characterization of Paleozoic source rocks in Nerutinskaya-3 Well, Timan-Pechora Petroleum Province // International Journal of Engineering, Transactions B: Applications. 2026. Vol. 39. Iss. 8. P. 1908-1917. DOI: 10.5829/ije.2026.39.08b.11
- Синица Н.В., Прищепа О.М. Концептуальная модель формирования зоны нефтегазонакопления в пределах палеозойского основания юго-востока Западно-Сибирского бассейна // Актуальные проблемы нефти и газа. 2023. Вып. 1 (40). С. 14-26. DOI: 10.29222/ipng.2078-5712.2023-40.art2
- Yue Feng, Xianming Xiao, Enze Wang et al. Oil mobility evaluation and light hydrocarbon restoration in shale reservoirs: a review // Gondwana Research. 2026. Vol. 154. P. 122-154. DOI: 10.1016/j.gr.2025.12.010
- Baldermann A., Abbasov O.R., Bayramova A. et al. New insights into fluid-rock interaction mechanisms at mud volcanoes: Implications for fluid origin and mud provenance at Bahar and Zenbil (Azerbaijan) // Chemical Geology. 2020. Vol. 537. № 119479. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2020.119479
- Abbasov O.R., Baloglanov E.E., Yolchuyeva U.J. et al. Factors controlling the formation and oil-generating potential of the Middle Eocene organic-rich shales of Eastern Azerbaijan // Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. 2025. Vol. 77. Iss. 1. № A020724. DOI: 10.18268/BSGM2025v77n1a020724
- Bayramova A., Abbasov O.R., Aliyev A.A. et al. Tracing water–rock–gas reactions in shallow productive mud chambers of active mud volcanoes in the Caspian sea region (Azerbaijan) // Minerals. 2023. Vol. 13. Iss. 5. № 696. DOI: 10.3390/min13050696
- Feyzullayev A.A., Lerche Ian. Temperature-depth control of petroleum occurrence in the sedimentary section of the South Caspian basin // Petroleum Research. 2020. Vol. 5. Iss. 1. P. 70-76. DOI: 10.1016/j.ptlrs.2019.10.003
- Yolchuyeva U.J., Abbasov O.R., Jafarova R.A. et al. A study of asphaltene solubility and aggregation due to sulfur heteroatoms: molecular dynamics simulation // Journal of Molecular Modeling. 2025. Vol. 31. Iss. 5. № 133. DOI: 10.1007/s00894-025-06358-z
- Odonne F., Imbert P., Remy D. et al. Surface structure, activity and microgravimetry modeling delineate contrasted mud chamber types below flat and conical mud volcanoes from Azerbaijan // Marine and Petroleum Geology. 2021. Vol. 134. № 105315. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2021.105315
- Sokol E., Kokh S., Kozmenko O. et al. Mineralogy and geochemistry of mud volcanic ejecta: A new look at old issues (a case study from the Bulganak Field, Northern Black Sea) // Minerals. 2018. Vol. 8. Iss. 8. № 344. DOI: 10.3390/min8080344
- Gurbanov V.Sh., Narimanov N.R., Nasibova G.J. et al. Qualitative assessment of compressional stresses within the South Caspian megadepression and their impact upon structure formation and hydrocarbon generation // ANAS Transactions, Earth Sciences. 2021. Vol. 2. P. 39-49. DOI: 10.33677/ggianas20210200061
- Odonne F., Imbert P., Dupuis M. et al. Mud volcano growth by radial expansion: Examples from onshore Azerbaijan // Marine and Petroleum Geology. 2020. Vol. 112. № 104051. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2019.104051
- Khuduzade A.I., Abbasov O.R., Guliyev I.S. et al. Geochemical-paleontological study of Mesozoic source rocks, Eurasian–Gondwana junction, Azerbaijan // Episodes. 2026. Р. 1-19. DOI: 10.18814/epiiugs/2026/026002
- Kayukova G.P., Mikhailova A.N., Morozov V.P. et al. Comparative study of changes in the composition of organic matter of rocks from different sampling-depth intervals of Domanik and Domankoid deposits of the Romashkino Oilfield // Petroleum Chemistry. 2019. Vol. 59. Iss. 10. P. 1124-1137. DOI: 10.1134/S0965544119100050
- Aghayeva V., Sachsenhofer R.F., van Baak C.G.C. et al. New geochemical insights into Cenozoic source rocks in Azerbaijan: Implications for petroleum systems in the South Caspian Region // Journal of Petroleum Geology. 2021. Vol. 44. Iss. 3. P. 349-384. DOI: 10.1111/jpg.12797
- Xiaomin Xie, Volkman J.K., Jianzhong Qin et al. Petrology and hydrocarbon potential of microalgal and macroalgal dominated oil shales from the Eocene Huadian Formation, NE China // International Journal of Coal Geology. 2014. Vol. 124. P. 36-47. DOI: 10.1016/j.coal.2013.12.013
- Zhi-bing Chang, Mo Chu, Chao Zhang et al. Comparison of pyrolysis characteristics of two Chinese oil shales based on the migration and conversion of organic carbon // Carbon Resources Conversion. 2018. Vol. 1. Iss. 3. P. 209-217. DOI: 10.1016/j.crcon.2018.08.003
- Peng Cheng, Xianming Xiao, Qizhang Fan, Ping Gao. Oil retention and its main controlling factors in Lacustrine shales from the Dongying Sag, Bohai Bay Basin, Eastern China // Energies. 2022. Vol. 15. Iss. 12. № 4270. DOI: 10.3390/en15124270
- Bixiao Xin, Xianzheng Zhao, Fang Hao et al. Laminae characteristics of lacustrine shales from the Paleogene Kongdian Formation in the Cangdong Sag, Bohai Bay Basin, China: Why do laminated shales have better reservoir physical properties? // International Journal of Coal Geology. 2022. Vol. 260. № 104056. DOI: 10.1016/j.coal.2022.104056
- Shang Xu, Qiyang Gou. The importance of laminae for China lacustrine shale oil enrichment: A review // Energies. 2023. Vol. 16. Iss. 4. № 1661. DOI: 10.3390/en16041661
- Yue Feng, Xianming Xiao, Enze Wang et al. Oil retention in shales: A review of the mechanism, controls and assessment // Frontiers in Earth Science. 2021. Vol. 9. № 720839. DOI: 10.3389/feart.2021.720839
- Yuanjia Han, Brian Horsfield, Richard Wirth et al. Oil retention and porosity evolution in organic-rich shales // AAPG Bulletin. 2017. Vol. 101. № 6. P. 807-827. DOI: 10.1306/09221616069
- Chaofan Zhu, Wei Guo, Yajun Li et al. Effect of occurrence states of fluid and pore structures on shale oil movability // Fuel. 2021. Vol. 288. № 119847. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.119847
- Guohui Chen, Shuangfang Lu, Junfang Zhang et al. A method for determining oil-bearing pore size distribution in shales: A case study from the Damintun Sag, China // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2018. Vol. 166. P. 673-678. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.03.082
- Wenjun Pang, Jing Li, Shixin Zhou et al. Distribution, origin, and impact on diagenesis of organic acids in representative continental shale oil // Processes. 2024. Vol. 12. Iss. 10. № 2092. DOI: 10.3390/pr12102092
- Chunlong Xue, Deluo Ji, Yutong Wen et al. Promising combination of CO2 enhanced oil recovery and CO2 sequestration in calcite nanoslits: Insights from molecular dynamics simulations // Journal of Molecular Liquids. 2023. Vol. 391. Part A. № 123243. DOI: 10.1016/j.molliq.2023.123243
- Chao Gao, Yiyi Chen, Jintao Yin et al. Experimental study on reservoir characteristics and oil-bearing properties of Chang 7 lacustrine oil shale in Yan’an area, China // Open Geosciences. 2022. Vol. 14. Iss. 1. P. 234-251. DOI: 10.1515/geo-2022-0346
- Yuan-Yuan Sun, Jian-Fei Yan, Yu-Peng Men et al. Geochemical and geological characteristics of the Upper Ordovician–Lower Silurian shales in the Upper Yangtze Basin, South China: Implication for the shale gas exploration // ACS Omega. 2020. Vol. 5. Iss. 18. P. 10228-10239. DOI: 10.1021/acsomega.9b03000
- Alafnan S., Solling T., Mahmoud M. Effect of kerogen thermal maturity on methane adsorption capacity: A molecular modeling approach // Molecules. 2020. Vol. 25. Iss. 16. № 3764. DOI: 10.3390/molecules25163764
- Bin Chen, Barboza B.R., Yanan Sun et al. A review of hydraulic fracturing simulation // Archives of Computational Methods in Engineering. 2022. Vol. 29. Iss. 4. P. 2113-2170. DOI: 10.1007/s11831-021-09653-z
- Hongyan Wang, Shangwen Zhou, Jiehui Zhang et al. Clarifying the effect of clay minerals on methane adsorption capacity of marine shales in Sichuan Basin, China // Energies. 2021. Vol. 14. Iss. 20. № 6836. DOI: 10.3390/en14206836