Problems of assessing the oil and gas potential of the north-eastern part of the Ukrainian sector of the Black Sea

O. M. Rusakov; R.I. Kutas

doi:10.24028/gzh.0203-3100.v33i4.2011.116895

Authors

O. M. Rusakov Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine
R.I. Kutas Institute of Geophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i4.2011.116895

Abstract

For the first time oil and gas perspectives have been evaluated for the NE Ukrainian sector in the Black Sea applying a world -wide acknowledged methodology whose coherent constituents are modelling thermal regime of a basin, taking into account of a kerogen type and analyzing migration paths. It has been demonstrated that the Maykop series cannot provide with sufficient hydrocarbon potential. However, there are favourable conditions in this region for replenishing and accumulating hydrocarbons due to their migrating from deeper sources, including the upper mantle. To evaluate this oil and gas potential it is necessary to perform geological exploration in the zone of gas seeps as well as laboratory studying isotopic composition of carbon and hydrogen in methane.

References

Баженова О. К., Фадеева Н. П., Сент-Жермес М. Л., Тихомирова Е. Е. Условия осадконакопления в восточном океане Паратетис в олигоценераннем миоцене // Вестн. Моск. ун-та. Сер. геология. - 2003. - № 4. - С. 12-19.

Вержбицкий Е. В., Кузин И. П., Лобковский Л. И. Возраст и мощность литосферы региона Черного моря // Геотектоніка. - 2003. - № 6. - С. 80-89.

Галушкин Ю. И. Моделирование осадочных бассейнов и оценка их нефтегазоносности. - Москва: Науч. мир, 2007. - 457 с.

Галушкин Ю. И., Кутас Р. И. Днепровско-Донецкий палеорифт: эволюция теплового режима и нефтегазоносность // Геофиз. журн. - 1995. - 17, № 3. - С. 13-23.

Галушкин Ю. И., Шрейдер А. А., Булычев А. А., Шрейдер Ал. А. Тепловой поток и термическая эволюция литосферы Черноморской впадины // Океанология. - 2006. - 46, № 2. - С. 296-314.

Герасимов М. Е., Тесленко В. П., Пилипчик Т. Л., Дрягина Т. В. О закономерностях внутреннего строения майкопской серии на Керченском полуострове и Прикерченском шельфе // Изучение геодинамики и флюидодинамики формирования месторождений нефти и газа: Сб. докл. VIII междунар. конф. «Крым-2009». - Симферополь: АГЕО, 2009. - С. 137-150.

Гладун В., Захарчук С., Крупський Б., Мельничук П., Полухтович Б. Аналіз результатів бурових робіт на прикерченському шельфі Чорного моря // Геодинамика, тектоника и флюидодинамика нефтегазоносных регионов Украины: Сб. докл. VII межд. конф. - Симферополь: Форма, 2008. - С. 179-189.

Глебов А. Ю., Круглякова Р. П., Шельтинг С. К. Естественные выделения углеводородных газов в Черном море // Разведка и охрана недр. - 2001. - № 8. - С. 19-23.

Губенков В. В., Кругляков В. В. Оползневые тела на Доно-Кубанском конусе выноса // Геология морей и океанов: Тез. Докл. XIII Междунар. школы морской геологии. - Москва, 1999. - С. 310-11.

Дудік О. М., Дудік С. О., Іванов В. Г., Чуприна І. С. Нафтогазоносність Прикерченського шельфу за результатами комплексного геохімічного картування і прогнозно-геохімічне моделювання // Мінеральні ресурси України. - 2010. - № 3. - С. 42-27.

Егоров В. Н., Поликарпов Г. Г., Гулин С. Б., Артемов Ю. Г., Стокозов Н. А., Костова С. К. Современные представления о средообразующей и экологической роли струйных метановых газовыделений со дна Черного моря // Морський екологічний журнал. - 2003. - № 3. - С. 5-26.

Захарчук С., Мельничук П., Полухтович Б., Федишин В. Прогноз розвитку значних за запасами родовищ вуглеводнів у південному нафтогазоносному регіоні України // Геодинамика, тектоника и флюидодинамика нефтегазоносных регионов Украины: Сб. докл. VII междунар. конф. - Симферополь: Форма, 2008. - С. 199-2004.

Золотарев В. Г., Кондюрин А. В., Сочельников В. В. Тепловое поле // Строение и эволюция земной коры и верхней мантии Черного моря. - Москва: Наука, 1989. - С. 90-95.

Коболев В. П., Русаков О. М., Богданов Ю. А. Геофизические исследования в 27-м рейсе НИС “Владимир Паршин” в Черном море // Геофиз. журн. - 2007. - 29, № 2. - С. 167-178.

Коморний А. Ф., Крупський Б. Л., Мельничук П. М., Полухтович Б. М., Федишин В. О., Цьоха О. Г., Чепыль П. М. Програма геологорозвідувальних робіт у високоперспективному районі структури Субботіна прикерченського шельфу Черного моря: Сб. докл. V междунар. конф. “Крым-2003”. - Симферополь: АГЕО, 2004. - С. 138-144.

Круглякова Р. П., Круглякова М. В., Шевцова Н. Т. Геолого-геохимическая характеристика естественного проявления углеводородов в Черном море // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. - 2009. - № 1. - С. 37-51.

Кутас Р. И. Анализ термомеханических моделей эволюции Черноморского бассейна // Геофиз. журн. - 2003. - 25, № 2. - С. 36-47.

Кутас Р. И. Геодинамическая и геотермическая обстановка в Крымско-Черноморском регионе // Геодинамика, глубинное строение, тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей: Пятые науч. чтения Ю. П. Булашевича 06-10 июля 2009 г. - Екатеринбург: ИГФ УрО РАН, 2009. - С. 174-178.

Кутас Р. И. Геотермические условия бассейна Черного моря и его обрамления // Геофиз. журн. - 2010. - 32, № 6. - С. 135-158.

Кутас Р. И., Коболев В. П., Цвященко В. А., Бевзюк М. И., Кравчук О. П. Геотермическая модель Черноморской впадины // Геофиз. журн. - 1997. - 19, № 6. - С. 70-83.

Кутас Р. И., Цвященко В. А., Корчагин И. Н. Моделирование теплового поля континентальной литосферы. - Киев: Наук. думка, 1989. - 192 с.

Лопатин Н. В. Температура и геологическое время как факторы углефикации // Изв. АН СССР. Сер. геолог. - 1971. - № 3. - С. 95-106.

Лукин А. Е. Изотопно-геохимические индикаторы углекислой и углеводородной дегазации в Азово- Черноморском регионе // Геол. журн. - 2003. - № 1. - С. 59-73.

Лукин А. Е. О перспективах нефтегазоносности прикерченского шельфа // Геол. журн. - 2008. - № 2. - С. 7-20.

Мейснер А. Л. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Туапсинского прогиба и вала Шатского: Дис. … канд. геол.-мин. наук. - Москва, 2010. - 191 с.

Мейснер Л. Б., Туголесов Д. А., Панаев В. А. и др. Исследование пространственных и временных закономерностей размещения горючих и рудных полезных ископаемых на шельфах Черного, Азовского и Каспийского морей. Оценка ресурсов перспективных месторождений: Отчет ГНЦ ФГУГП “Южморгеология”. - Геленджик, 2002. - 338 с.

Побєдаш М. С, Войницький З. Я., Пархоменко Т. В. та ін. Регіональні геофізичні дослідження по профілю “DOBRE-2” (Феодосія - Старобешеве): Звіт ДГП “Укргеофізика”. - Київ, 2008. - 337 с.

Полухтович Б., Захарчук С., Федун О. Результати перерахунку нерозвіданих ресурсів вуглеводнів Прикерченського шельфу Чорного моря //Азово- Черноморский полигон изучения геодинамики и флюидодинамики формирования месторождений нефти и газа. - Симферополь: АГЕО, 2009. - С. 162-166.

Пустовитенко Б. Г., Кульчицкий В. Е., Борисенко Л. С., Поречнова Е. И. Общее сейсмическое районирование территории Крыма (ОСР-90) // Геофиз. журн. - 1999. - 21, № 6. - С. 3-15.

Смирнов Я. Б., Галушкин Я. Б. Черное море // Методические и экспериментальные основы геотермии. - Москва: Наука, 1983. - С. 122-129.

Современная геодинамика и прогноз землетрясений на Украине / Отв. Ред. Г. Б. Харченко. - Киев: Наук. думка, 1985. - 100 с.

Старостенко В. І., Крупський Б. Л.,Пашкевич І. К., Русаков О. М., Макаренко І. Б., Кутас Р. І., Гладун В. В., Легостаєва О. В., Лебідь Т. В., Максимчук П. Я. Розломна тектоніка і перспективи нафтогазоносності українського сектора північно-східної частини Чорного моря // Нафтова і газова промисловість. - 2011 (в печати).

Туголесов А. Д., Горшков А. С., Мейснер Л. Б. Соловьев В. В., Хахалев Е. М. Тектоника мезокайнозойских отложений Черноморской впадины. - Москва: Недра, 1985. - 216 с.

Шимкус К. М., Москаленко В. Н., Райен В. Б. Ф., Питман В. К. Газоносные четвертичные отложения прикерченской части Черноморского шельфа и их связь с прибрежными литофациями // Бюл. Моск. о-ва испытателей природы. Отд-ние геол. - 1998. - № 4. - С. 51-55.

Шнюков Е. Ф., Гнатенко Г. И., Нестеровский В. А., Гнатенко О. В. Грязевой вулканизм Керченско - Таманского региона. - Киев: Наук. думка, 1992. - 257 с.

Шнюков Е. Ф., Клещенко С. А., Пасынков А. А., Любицкий А. А. Новые сведения о газовыделении в структурах северо-восточного шельфа и континентального склона Чорного моря // Геол. журн. - 2004. - № 4. - С. 12-15.

Шнюков Е. Ф., Пасынков А. А., Клещенко С. А., Артемов Ю. Г., Егоров В. Н., Гулин С. Б. Газовые факелы на Керченско-Таманском взморье // Геофиз. журн. - 2003. - 25, № 2. - С. 161-169.

Шнюков Е. Ф., Пасынков А. А., Любицкий А. А., Иноземцев Ю. И., Рыбак Е. Н., Кузнецов А. С. Грязевые вулканы на прикерченском участке шельфа и материкового склона Черного моря // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. - 2010. - № 3. - С. 28-36.

Шнюков Е. Ф., Созанский В. И., Муравейник Ю. А. О газонефтеносности Черного моря // Геологические проблемы Черного моря. - Киев: Карбон-ЛТД, 2001. - С. 23-34.

Altfestavi Y. The structural paleogeographical and hydrocarbon system analysis of the Muzuq basin, West Libya, with emphasis on their relation to the intervening Al Qarqat arch. Ph. - Netherlands: Thesis, 2001. - 170 p.

Clarke R. H., Cleverly R. Н. Petroleum seepage and post accumulation // Petroleum migration. - London: Geol. Soc. Sp. Publ. 1991. - P. 265-271.

Connan J. Time-temperature relation in oil genesis // AAPG Bull. - 1974. - 58. - P. 2516-2521.

Dupre S.,Woodside J., Klauke I., Mascle J., Foucher J-P. Widespread active seepage activity on the Nile Deep Sea Fan (offshore Egypt) revealed by highdefinition geophysical imagery // Marine geology. - 2010. - № 1-4. - P. 1-19.

Golmshtok A. Yu., Zonenshain L. P., Terekhov A. A., Shainurov R. V. Age, thermal evolution and history of the Black Sea Basin based on heat flow and multichanel reflection data // Tectonophysics. - 1992. - 210. - P. 273-293.

Gulin S. B., Polikarpov G. G., Egorov V. N. The age of microbial carbonate strucrure grown at methane seeps in the Black Sea with amplication of dating of the seeping methane // Marine Chemistry. - 2003. - № 1-2. - Р. 67-72.

Hatschel T., Kauеrauf A. Fundamentals of basin and petroleum systems modelling. - Dordrecht, Heldeiberg, London, New York: Springer, 2009. - 476 p.

Horita J., Berndt M. E. Abiogenic methane formation and isotopic fractionation under hydrothermal conditions // Science. - 1999. - 285. - P. 1055-1058.

Horsfield B., Shenk H. J., Welte D. H. An investigation of the in-reservoir conversion of oil to gas: compositional and kinetic findings from closed system programmed temperature pyrolysis // Org. Geochem. - 1992. - 19. - P. 191-204.

Hunt J. M. Petroleum Geochemistry and Geology. - New York: W. H. Freeman and Co., 1996. - 743 p.

Hunt J. M. Petroleum Geochemistry and Geology. - San Francisco: Freeman, 1979. - 617 p.

Kirschbaum M. A., Schenk C. J., Charpentier R. R., Klett T. R., Brownfield M. E., Pitman J. K., Cook T. A., Tennyson M. E. Assessment of undiscovered oil and Gas Resources of the Nile Delta Basin Province, Eastern Mediterranean. - 2010. - http://energy.cr.usgs. gov/oilgas/.

Krastel S., Spiees V., Ianov M., Weirebe W., Borhmann G., Shshkin P., Heidersdorf F. Acoustic investigations of mud volcanoes in the Sorokin Trough, Black Sea // Geo-Mar. Lett. - 2003. - 23. - P. 230-238.

Mackenzie A. S., Quigley T. M. Principles of Geochemical Prospect Appraisal // AAPG Bull. - 1988. - 72. - P. 399-415.

McGinnis D. F., Lorke A., Kipfer R. Upward flux of methane in the Black Sea: Does it reach the atmosphere? // Environmental Hydraulics and Sustainable Water management. - London: Tailor & Francis Group, 2005. - P. 423-429.

Meissner F. F. Petroleum geology of the Bakken Formation, Williston Basin, North Dakota and Montana // The Economic Geology of the Wilson Basin. Reports of the 24 th Annual Conference, Montana Geological Society. - Billings, 1978. - P. 207-227.

Naudts L., Greinert J., Artemov Y., Staelens P., Poort J., Van Rensbergen P., De Batist M. Geological and morphological setting of 2778 methane seeps in the Dnepr paleo-delta, northwestern Black Sea // Marine Geology. - 2006. - 227. - P. 177-179.

Nikishin A. M., Korotaev M. V., Ershov A. V., Brunet M-F. The Black Sea basin: tectonic history and Neogene-Quaternary rapid subsidence modelling // Sedimentary Geology. - 2003. - 156. - P. 149-168.

Pepper A. S., Corvi P. J. Simple kinetic models of petroleum formation. Oil and gas generation from kerogen // Marine and petroleum geology. - 1995. - 12, № 3. - P. 291-319.

Reeburgh W. S., Ward B. B., Whalen S. C., Sandbeck K. A., Kilpatrick K. A., L. J. Kerkhof K. A. Black Sea methane geochemistry // Deep-Sea Res. - 1991. - 38. - P. S1189-S1210.

Sclater J. G., Christie P. A. F. Continental stretching an explanation of the post-midcretaceous subsidence of the central North Sea basin // J. Geophys. Res. - 1980. - 85. - P. 3711-3739.

Schmale O., Haeckel M., McGinnis D. F. Response of the Black Sea methane budget to massive shortterm submarine inputs of methane // Biogeosciences Discuss. - 2010. - № 7. - P. 9117-9136.

Scott C. L., Shillington D. J., Minshull T. A., Edwards R. A., Brown P. J., White N. J. Wide-angle seismic data reveal extensive overpressures in the Eastern Black Sea Basin // Geopys. J. Int. - 2009. - 178. - P. 1145-1163.

Stadnitskaia A. N., Ivanov M. K., Poludetkina E. N., Kreulen R., Van Weering Tj. C. E. Sourses of hedrocarbon gases in mud volcaneous from the Sorokin Trough, NE Black Sea, based on molecular and carbon isotopic compositions // Marine and Petroleum Geology. - 2007. - 25. - P. 1-18.

Starostenko V. I., Rusakov O. M., Shnyukov E. F., Kobolev V. P., Kutas R. I. Methane in the northern Black Sea: characterization of its geomorphological and geological environments // Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform / Eds. M. Sosson, N. Kaimakci, R. Stephenson, F. Bergerat, V. Starostenko. - London: Geol. Cos. Spes. Publ., 2010. - 340. - P. 57-75.

Waples D. W. Simple method for oil sourc bed evaluation // AAPG Bull. - 1979. - 63. - P. 239-245.

Waples D. W. Time and temperature in petroleum formation: Application of Lopatin’s method to petroleum exploration // AAPG Bull. - 1980. - 64. - P. 916-926.

Whiticar M. J. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane // Chemical Geology. - 1999. - 161. - P. 291-314.