Organic matter maturation stages in Tutleim formation rocks depending on maceral composition

The paper presents the results of coal petrographic and geochemical studies of the Tutleim Formation rocks organic matter in the area of the Em-Egovskaya summit. Five macerals were identified that compose the organic matter of the studied formation: “standard” bituminite, “atypical” bituminite, radiolarian organic matter, alginite and vitrinite, as well as bitumen and bitumen films, which are the products of the original organic matter transformation. The metamorphosis in macerals during catagenesis is described, and the order of their entry into the generation phase is established. It has been shown that alginite starts transforming first, then “standard” bituminite, “atypical” bituminite, and the last one is the radiolarian organic matter. The results obtained were confirmed by the laboratory modeling of the further organic matter transformation. New bitumens are formed with different fluorescent properties compared to the initial ones. The results obtained in combination with the study of changes in the composition of both macerals and bitumen can make it possible to assess the contribution of individual organic matter microcomponents to the process of petroleum hydrocarbons generation.

1. Баженова Т.К. Элементы региональной органической геохимии и раздельный прогноз нефте- и газоносности регионов // Георесурсы. 2021. Т. 23, № 2. С. 35–43.

2. Баженова О.К., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. Геология и геохимия нефти и газа. М.: Изд-во Моск. унта, 2000. 384 с.

3. Брадучан Ю.В., Гурари Ф.Г., Захаров В.А. и др. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтеносность) // Тр. Ин-та геологии и геофизики. № 649. Новосибирск: Наука, 1986. С. 27–31.

4. Булатов Т.Д., Козлова Е.В., Пронина Н.В. и др. Кероген I типа в породах баженовской свиты Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2021. № 6. С. 111−118.

5. Вассоевич Н.Б., Тимофеев П.П. Нефтематеринские свиты и признаки их диагностики. М.: Наука, 1979. 264 с.

6. Гончаров И.В., Самойленко В.В., Обласов Н.В. и др. Молекулярные параметры катагенеза органического вещества пород баженовской свиты Томской области // Геология нефти и газа. 2004. №. 5. С. 53–59.

7. Гурари Ф.Г., Девятов В.П., Демин В.И. и др. Геологическое строение и нефтегазоносность нижней–средней юры Западно-Сибирской провинции. Новосибирск: Наука, 2005. 156 с.

8. Калмыков Г.А., Балушкина Н.С. Модель нефтенасыщенности порового пространства пород баженовской свиты Западной Сибири и ее использование для оценки ресурсного потенциала. М: ГЕОС, 2017. 247 с.

9. Калмыков А.Г., Карпов Ю.А., Топчий М.С. и др. Влияние катагенетической зрелости на формирование коллекторов с органической пористостью в баженовской свите и особенности их распространения // Георесурсы. 2019. Т. 21, № 2. С. 159−171.

10. Кирюхина Т.А., Фадеева Н.П., Ступакова А.В. и др. Доманиковые отложения Тимано-Печорского и ВолгоУральского бассейнов // Геология нефти и газа. 2013. № 3. С. 76–87.

11. Козлова Е.В., Фадеева Н.П., Калмыков Г.А. и др. Технология исследования геохимических параметров органического вещества керогенонасыщенных отложений на примере баженовской свиты (Западная Сибирь) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2015. № 5. С. 44−53.

12. Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. М.: Недра, 1975. 680 с.

13. Лопатин Н.П., Емец Т.П. Пиролиз в нефтяной геологии. М.: Наука, 1987. 143 с.

14. Постников А.В., Гутман И.С., Постникова О.В. и др. Разномасштабные исследования геологической неоднородности баженовской свиты как основа для оценки ее углеводородного потенциала // Нефтяное хоз-во. 2017. № 3. С. 8–11.

15. Пронина Н.В., Вайтехович А.П. Прямые признаки нефтеобразования в породах баженовской свиты // Георесурсы. 2021. Т. 23, № 2. С. 152–157.

16. Санникова И.А., Ступакова А.В., Большакова М.А. и др. Региональное моделирование углеводородных систем баженовской свиты в Западно-Сибирском бассейне // Георесурсы. 2019. Т. 21, № 2. С. 203−212.

17. Топчий М.С., Пронина Н.В., Калмыков А.Г. и др. Распределение органического вещества в породах баженовской высокоуглеродистой формации // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2019. № 2. С. 46−57.

18. Филина С.И., Корж М.В., Зонн М.С. Палеогегорафия и нефтегазоносность баженовской свиты Западной Сибири. М.: Недра, 1984. 36 с.

19. Штах Э., Маковски М.-Т., Тейхмюллер М. и др. Петрология углей. М.: Мир, 1978. 554 с.

20. Эдер В.Г., Замирайлова А.Г., Занин Ю.Н. и др. Особенности формирования баженовской свиты при переходе от юры к мелу в центральной части Западной Сибири // Литосфера. 2015. №. 3. С. 17−32.

21. Curiale J.A., Curtis J.B. Organic geochemical applications to the exploration for source-rock reservoirs–A review // J. Unconventional Oil and Gas Resources. 2016. Vol. 13. P. 1−31.

22. Espitalie J., Bordenave M.L. Rock-Eval pyrolysis // Appl. Petrol. Geochem. P.: Technip ed., 1993. P. 237−361.

23. Hackley P.C., Cardott B.J. Application of organic petrography in North American shale petroleum systems: A review // Intern. J. Coal Geol. 2016. Vol. 163. P. 8−51.

24. Hackley P.C., Valentine B.J., Hatcherian J.J. On the petrographic distinction of bituminite from solid bitumen in immature to early mature source rocks // Intern. J. Coal Geol. 2018. Vol. 196. P. 232−245.

25. Kus J., Araujo C.V., Borrego A.G. et al. Identification of alginite and bituminite in rocks other than coal. 2006, 2009, and 2011 round robin exercises of the ICCP Identification of Dispersed Organic Matter Working Group // Intern. J. Coal Geol. 2017. Vol. 178. P. 26−38.

26. Lui D.H., Shi J.C. Evaluation of early Paleozoic carbonate source rocks // Natural Gas Industry. 1994. Vol. 14, N 6. P. 32–36.

27. Mastalerz M., Drobniak A., Stankiewicz A. B. Origin, properties, and implications of solid bitumen in source-rock reservoirs: a review // Intern. J.Coal Geol. 2018. Vol. 195. P. 14–36.

28. Pickel W., Kus J., Flores D. et al. Classification of liptinite–ICCP System 1994 // Intern. J. Coal Geology. 2017. Vol. 169. P. 40–61.

29. Stock A. T., Littke R., Schwarzbauer J. et al. Organic geochemistry and petrology of Posidonia Shale (Lower Toarcian, Western Europe) — The evolution from immature oil-prone to overmature dry gas-producing kerogen // Intern. J. Coal Geology. 2017. Vol. 176. P. 36–48.

30. Wu L., Geng A., Wang P. Oil expulsion in marine shale and its influence on the evolution of nanopores during semiclosed pyrolysis // Intern. J. Coal Geol. 2018. Vol. 191. P. 125–134.