Searching and exploration methodology for carbonate reservoirs of the Kazanian Stage ultraviscous oil the Melekess Depression

  • R.A. Mudarisova Kazan (Volga region) Federal University, 18 Kremlevskaya Str., Kazan 420008, Russian Federation; Institute for problems of ecology and mineral wealth use, Tatarstan Academy of Sciences, 28 Daurskaya Str., Kazan 420087, Russian Federation
  • R.G. Lukyanova Kazan (Volga region) Federal University, 18 Kremlevskaya Str., Kazan 420008, Russian Federation
Keywords: ultraviscous oil, Melekess Depression, hydrocarbon trap, organogenic structure, seismic exploration research

Abstract

Relevance. For the oil-producing regions of the European part of Russia, a trend of declining production rates of conventional hydrocarbons is characteristic. Consequently, the search for and development of hard-to-recover reserves and unconventional reservoirs is becoming increasingly critical. The reserves of ultraviscous oil, classified among such resources, serve as a source of growth of hydrocarbons raw materials in the region. In the depths of the Republic of Tatarstan, significant reserves of ultraviscous oil are concentrated, confined to both terrigenous reservoirs of the Ufimian Stage and carbonate reservoirs of the Kazanian Stage of the Permian System. Most of the Searching and exploration methodologies of this type of hydrocarbon raw materials have been developed for regularly located productive terrigenous traps of the Ufimian Stage, therefore the deposits of ultraviscous oil of the Kazanian Stage have long been secondary in terms of their development prospects. Aim. Development of a searching and exploration methodology deposits of ultraviscous oil in the Kazanian Stage within the Melekess Depression and clarification of oil potential. Methods. To achieve this goal, the authors integrated seismic data, geophysical and core material from structural and exploration wells, as well as areas of distribution of traditional and ultraviscous oil deposits, taking into account the tectonic and paleotectonic position of the region. Results. The searching methodology for organogenic reservoirs of the Permian System of the Melekess Depression of the Volga-Ural oil and gas basin presented in the article is based on the spatial and genetic relationship of organogenic and reef structures of the Early Kazanian age with the Late Devonian identified by the authors. The data analysis allowed the authors to develop criteria for the oil presence of the Kazanian Stage deposits within the Melekess Depression, which are expressed in the presence of reef structures in the Upper Devonian deposits, the inheritance of organogenic structures up the section, oil deposits in the underlying sedimentary cover deposits, and productive high-capacity organogenic and oolitic varieties in the carbonate rocks of the Kazanian Stage, isolated by clayey rocks. The methodology allows identifying missed deposits of ultraviscous oil of the Kazanian Stage controlled by carbonate reservoirs and increasing hydrocarbon reserves within the Melekess Depression.

References

Войтович С.Е., Чернышова М.Г., Гаврилина Л.Г., Гатауллин Р.И., Гринько Ю.А., Дергунов И.В. Развитие геофизических и геохимических методов исследования для геолого-разведочных работ поиска и разведки месторождений нефти и газа. // Георесурсы. – 2013. – Т. 1. No 51. – С. 22–26.

Дробинский А.А., Гольчикова Н.Н., Камнев П.П. Особенности строения и перспективы нефтегазоносности палеоканала, выявленного по данным МОГТ в восточной части Каракульско-Смушковской зоны поднятий. // Геология и геофизика Юга России. –2020. – Т. 10. No 3. – С. 114–126. DOI: 10.46698/VNC.2020.13.71.007.

Евдокимов Н.В. Особенности строения нижнепермских карбонатных резервуаров севера Печоро-Колвинского авлакогена и их нефтегазоносность. // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2020. – No 3(339). – С. 13–20. DOI: 10.30713/2413-5011-2020-3(339)-13-20.

Журавлева Л.М. Палеогеографические типы нижнепермских рифов юго-востока Восточно-Европейской платформы и их нефтегазоносность. // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2020. – No 2(338). – С. 13–18. DOI: 10.30713/2413-5011-2020-2(338)-13-18.

Залежи нефти и газа в ловушках неантиклинального типа: альбом-справочник. / Под редакцией В.В. Семеновича. – М.: Недра, 1982. – 189 с.

Игнатьев В.И. Формирование Волго-Уральской антеклизы в пермский период. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1976. – 256 с.

Мударисова Р.А., Лукьянова Р.Г., Валеева С.Е., Успенский Б.В., Петрова Д.И., Мухаматдинов И.И. Моделирование карбонатного резервуара сверхвязкой нефти казанского яруса для определения приоритетных направлений освоения. // Георесурсы. – 2025. – No 27(1). – С. 267–274. DOI: 10.18599/grs.2025.1.12.

Мударисова Р.А., Лукьянова Р.Г., Успенский Б.В. Палеотектонические реконструкции условий формирования Горского месторождения сверхвязких нефтей. // Нефтяное хозяйство. – 2021. – No 6. – С. 27–31. DOI: 10.24887/0028-2448-2021-6-27-31.

Муслимов Р.Х. Опыт Республики Татарстан по рациональному освоению нефтяных богатств недр: былое и думы о будущем. Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2021. – 680 с.

Нефтегазоносность Республики Татарстан. Геология и разработка нефтяных месторождений. Т.2. / Под редакцией Р.Х. Муслимова. – Казань: Фэн, 2007. – 524 с.

Слепак З.М. Планета Земля. Строение и энергетика планеты. Нефтяная геология, геофизика, экология. Зеленые технологии. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2022. – 177 с.

Трощенко В.В. Цикличность угленакопления и геотектоника. // Геология и геофизика Юга России. – 2017. – No 1. – С. 73–80. DOI: 10.23671/VNC.2017.1.9480.

Успенский Б.В., Валеева И.Ф. Геология месторождений природных битумов Республики Татарстан. Казань: ПФ «ГАРТ», 2008. – 347 с.

Хисамов Р.С., Базаревская В.Г., Аношин Д.В. Формирование комплексного научно-технического проекта ПАО «Татнефть» в области освоения трудноизвлекаемых запасов. // Нефтяное хозяйство. – 2021. – No 7. – С. 10–13. DOI: 10.24887/0028-2448-2021-7-10-13

Хисамов Р.С., Бачков А.П., Войтович С.Е., Ахметшин А.З., Сухов К.А. Геологические основы поисков и разведки месторождений сверхвязкой нефти в центральной части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Казань: Изд-во «Наследие нашего народа», 2022. – 184 с.

Швыдкин Э.К. Активные эпигенетические процессы в разрезах над залежами углеводородов и формирование геохимических и геофизических полей. Мониторинг геологической среды: активные эндогенные и экзогенные процессы. // Материалы I Всероссийской конференции. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2000. – С. 371–375.

Эллерн С.С. О периодичности рифообразования и распространении рифовых образований в осадочно-породных бассейнах платформ. // Осадочные бассейны и их нефтегазоносность. М.: Наука, 1983. – С. 94–104.

Kumar P.C., Sain K. Machine learning elucidates the anatomy of buried carbonate reef from seismic reflection data. // Artificial Intelligence in Geosciences. – 2023. – Vol. 4. – pp. 59–67. DOI: 10.1016/j.aiig.2023.04.001.

Kuznetsov V.G. Reef construction in the second half of the permian and biotic crisis at the permian-triassic boundary. // Stratigraphy and Geological Correlation. – 2018. – Vol. 26. No. 7. – pp. 755–770.

Qi R., Xiayan T., Changhai X., Lianjin Zh., Tianjun H., Shumin L., Kongyun D., Baiyu P. Fine description of ramp-type small bioherms and breakthrough of “two bioherms in one well” in high-yield gas wells: A case study of the Changxing Formation small bioherm group in the eastern Sichuan Basin. // Natural Gas Industry B. – 2021. – Vol. 8. Issue 4. – pp. 384–392. DOI: 10.1016/j.ngib.2021.07.009

Tan L., Liu H., Tang Y., Tang Y., Luo B., Zhang Y., Yang Y., Liao Y., Du W., Yang X. Characteristics and mechanism of upper permian reef reservoirs in the eastern Longgang Area, Northeastern Sichuan Basin, China. // Petroleum. – 2020. – Vol. 6. Issue 2. – pp. 130–137. DOI: 10.1016/j.petlm.2019.06.008.

Weidlich O. Permian reefs re-examined: extrinsic control mechanisms of gradual and abrupt changes during 40 my of reef evolution. // Geobios. – 2002. – Vol. 35. Suppl. 1. – pp. 287–294. DOI: 10.1016/S0016-6995(02)00066-9.

Zhao H., Yi J., Zhang H., Zhao R., Zhang J., Dai J., Lu L., An H. Seismic geological characteristics and gas reservoir distribution of Changxing Formation biological bio-reef reservoir in the Longhuichang-Tieshan area, northeastern Sichuan Basin, China. // Journal of Natural Gas Geoscience. – 2024. – Vol. 9. Issue 2. – pp. 111–122. DOI: 10.1016/j.jnggs.2024.03.004.

Published
2025-12-30
Section
Geology, prospecting and exploration of oil and gas fields