Отбор керна

Анализ факторов, вызывающих разрушение кернового материала.

Отбор образцов горных пород в виду столбика (колонки), называе-

мом керном играет существенную роль на всех стадиях разведки и разра-

ботки нефтяных и газовых месторождений.

Керн является прямым источником информации о свойствах горных пород, его доля достигает 70-80 % от всего объема информации.

Отбор керна производится при помощи керноотборного инструмента с бурильной головкой, разрушающей породу по кольцу у стенки забоя с сохранением центре скважины столбика керна.

Для этого необходимо выполнить следующие операции

_{• Разрушение породы по кольцу для образования столбика кер-}

на;

_{• Продвижение керна в керноприемную трубу для сохранения}

его во время рейса;

• Отделение столбика керна от забоя при необходимости подъе-

ма инструмента;

• Подъем керна на устье;

• Извлечение керна из керноприёмной трубы.

Установлено, что эффективность отбора керна зависит от четырех групп факторов

• Геологические;

• Технические;

• Технологические;

• Организационные.

Геологические (природные) факторы.

При бурении скважин керн отбирается из глинистых, обломочных, карбонатных, а так же из кристаллических пород фундамента

На сохранность керна существенное влияние оказывают

физико-механические свойства отбираемых пород, такие как твердость,

прочность, пористость, трещиноватость, пластичность, упругость, которые в свою очередь зависят от структуры, текстуры, состава и структуры це- мента, минерального и гранулометрического состава пород.

Химический состав минералов и цемента должен быть нейтральным по отношению к буровому раствору.

При отборе керна из разреза, сложенного многолетнемерзлыми по-

родами необходимо принять меры для предупреждения растепления и саморазрушения пород. В этом случае охлажденные буровые растворы с низкой теплопроводностью, или буровые агенты типа пен или газа

Все геологические факторы должны быть учтены классификацией пород по сложности отбора керна.

В практике бурения на нефть и газ пользуется признанием классификация, разработанная сотрудниками ВНИИБТ, которая приведена в таблице

Данная классификация помогает правильно выбрать вид керноот- борного инструмента, бурильную головку, тип кернорвателя и в опреде- ленной степени определить режим бурения. В целом это будет способство

вать эффективности работ по отбору керна.

.

177

177

Классификация горных пород по сложности отбора керна

Кате- гория пород	Характеристика состояния горной породы	Условный диаметр кернопри- емника	Керноприемное устройство	Бурильные головки	Кер- норва- тель
I	Монолитные, слаботрещинова- тые, не размываемые буровым раствором и не набухающие, не разрушаемые вибрациями кер- ноотборного инструмента	Малый	Турбодолота, со съемным керно- приемником, для высокооборот- ного бурения	Шарошечные, режущего действия, (ИСМ) алмазные	Цанго- вый и рычаж- ковый
II	Трещиноватые перемежаю- щиеся, слабо размываемые бу- ровым раствором, мало разру- шаемые вибрациями	Средний	С несъемным керноприемником для низкооборотного бурения «Недра», «Силур»	Шарошечные, режущего действия (шарошечные, ло- пастные, ИСМ алмазные	Цанго- вый и рычаж- ковый
III	Весьма трещиноватые переме- жающиеся, размываемые буро- вым раствором, разрушаемые вибрациями керноотборного инструмента	Большой	С несъемным керноприемнком, для низкооборотного бурения серии «Кембрий»	Режущего действия (лопа- стные, шарошечные, алмаз- ные, ИСМ)	Рычаж- ковый
IV	Рыхлые, перемятые и плыву- чие, высокопористые, раство- ряющиеся в буровом растворе	Средний	Специальное с эластичной кер- ноприемной камерой для низко- оборотного бурения типа «Плу- тон»	Режущего действия (лопа- стные, алмазные, шарошеч- ные, с операжающим кер- ноприемом)	Без кер- кер- норва- теля