2. Методика работ

При рассмотрении методики работ мы проследили всю цепочку исследования керна от извлечения его на поверхность до литолого-петрографического описания в лаборатории. Ниже приведено краткое описание всех работ по пунктам.

2.1. Отбор керна

До того как керн попадает в центр исследования керна для исследования его отбирают на скважине при бурении. Отбор керна это – сложная, трудоемкая задача, особенно при бурении глубоких скважин (Вилесов, Бессонова, 2007). Но несмотря на большие финансовые затраты отбор керна производят, так как он позволяет получить максимально полную информацию о породах глубокозалегающих горизонтов (литологический состав, фильтрационно-емкостные свойства, характер насыщения и др.).

Отбор керна в зависимости от категории скважины (опорная, параметрическая, структурная, поисковая, разведочная, эксплуатационная, специальная) производится в соответствии с проектом и геолого-техническим нарядом на каждую скважину (Вилесов, Бессонова, 2007).

Выбор интервалов и объемов отбора керна по скважине определяется поставленными геологическими задачами, для решения которых заложена данная сква­жина. Нормы отбора керна для каждой категории скважин регламен­тируется соответствующими документами (РД 39-0147716-505-85: Порядок отбора, привязки, хранения, движения и комплексного исследования керна и грунтов нефтегазовых скважин. Министерство нефтяной промышленности. Уфа, 1986 г. 32 с.).

В опорных скважинах производится сплошной отбор керна, начиная с опорного горизонта, указанного геологической службой нефтедобывающего предприятия.

В параметрических скважинах проводится отбор керна в размерах, обеспечивающих установление и уточнение границ стратигра­фических подразделений и характеристик физических свойств комплексов отложений, слагающих разрез до горизонтов включительно. Проходка с отбором керна в зависимости от изученности разреза и глубины скважины должна быть не менее: а) в неизученных и мало­изученных районах – 20 % от общей глубины скважины; б) в районах с изученной верхней частью разреза в скважинах глубиной до 4 км – 30 % от мощности комплекса пород, подлежащего изучению, и 10 % от остальной части разреза, а в скважинах глубиной свыше 4 км – 20 % от мощности комплекса пород, подлежащего изучению, и 8 % от осталь­ной части разреза; в) в групповых скважинах, бурящихся на одном профильном пересечении, проходка с отбором керна может быть сни­жена, но должна составлять в скважинах глубиной до 4 км не менее 10 %, а в скважинах глубиной свыше 4 км – не менее 5 % от мощности комплекса пород, подлежащих изучению. В интервалах возможного вскрытия нефтегазоносных горизонтов производится сплошной отбор керна.

В поисковых скважинах керновый материал служит для харак­теристики литологии и стратиграфии разреза, уточнения структурных построений и предварительной оценки параметров пород-коллекторов. На новых площадях, расположенных в малоизученных районах с неус­тановленной нефтегазонасыщенностъю, в первых поисковых скважи­нах отбор керна следует производить с таким расчетом, чтобы охарактеризовать в пределах поискового этажа каждый стратиграфический комплекс, различные литофации и участки разреза с отмеченными нефтегазопроявлениями. Керн в этих скважинах отбирается в объеме 20 % от глубины скважины. На площадях, расположенных в изучен­ных районах, отбор керна в первых скважинах производится в перспективной части разреза поискового этажа в объеме 10 % от обшей глубины скважины. В последующих поисковых скважинах отбор кер­на ограничивается 6-8 % от общей глубины скважины.

В разведочных скважинах, расположенных на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью, керн отбирается с целью обоснования подготовки залежи к разработке. Отбор керна про­изводится в интервалах залегания продуктивных пластов в объеме не менее 6-8 % от общей глубины скважины.

В эксплуатационных скважинах объем керна определяется требованиями представительности исходных данных, используемых для обоснования подсчетных параметров продуктивного пласта.

В оценочных скважинах, бурящихся на вновь вводимых или длительно разрабатываемых месторождениях (залежах) с целью опре­деления величины нефтенасыщенности и оценки остаточных запасов продуктивных пластов, должен производиться сплошной отбор керна по всей толще продуктивного пласта.

В бурящихся нефтегазовых скважинах других категорий отбор керна производится по специальным заданиям геологических служб нефтедобывающих предприятий региона.

Отбор, укладка и документация керна на скважине

Отбор керна проводится в процессе бурения специальными колонковыми долотами. На стадии подготовки месторождений к разработке для детального изучения свойств коллекторов и получения ин­формации, необходимой для подсчета запасов и составления проекта разработки бурят специальные базовые скважины со сплошным отбором керна из продуктивных пластов. На каждом крупном месторожде­нии рекомендуется бурение одной или нескольких скважин (в зависимости от масштаба месторождения, степени неоднородности природного резервуара) с применением безводного или нефильтрующегося раствора для проведения прямых определений коэффициента нефтегазонасыщенности пород-коллекторов. При разведке газовой (газоконденсатной) залежи для определения наличия остаточной нефти и оцен­ки ее величины рекомендуется рядом со скважиной на безводном (нефильтрующемся) растворе бурить скважину на растворе с водной основой со сплошным отбором керна большого диаметра (не менее 60 мм).

Привязка керна к разрезу скважины производится периодическими промерами бурового инструмента, результаты которых заносятся в геологический журнал и оформляются соответствующим актом. Привязку к разрезу в случае бурения со сплошным отбором проводят путем сопоставления диаграммы какого-либо промыслово-геофизического метода с результатами "каротажа по керну" (например, диаграмм гамма-каротажа с результатами профильного сканирования радиоактивности керна или диаграмм акустического метода с результатами измерения на образцах керна скорости распространения упругих волн).

При выталкивании керна из колонковой трубы необходимо предохранить его от раскалывания и от перемешивания отдельных кусков, т. е. строго соблюдать последовательность извлечения кусков керна. После извлечения керн необходимо очистить от глинистого раствора и уложить в специальные ящики. Загрязнение керна различ­ного рода смазочными материалами не допускается.

Герметизация керна. После извлечения керн, отобранный для прямой оценки остаточной водо- и нефтенасыщенности, должен быть немедленно и тщательно герметизирован.

Герметизация обеспечивает сохранность в образцах керна со­держания воды и нефти. Образцы, отобранные при бурении на безводном растворе, погружают под уровень бурового раствора. При этом они снабжаются металлическими этикетками, которые прикрепляются с помощью металлической проволоки.

Образцы, отобранные с применением растворов на водной основе, герметизируют в последовательности: полиэтиленовый мешок, марля, пропитанная расплавленным парафином, парафин. Парафинирование осуществляется путем погружения в сосуд с расплавленным парафином при температуре 65-70°С завернутого и обвязанного об­разца на 1-2 сек.

Все операции при герметизации керна необходимо выполнять быстро; для контроля ведут хронометраж, отмечая время начала и конца каждой операции. Герметизированные образцы снабжаются перечнем, в котором обязательно указывается глубина отбора образца и время консервации.

В ящики с керном на место отобранных герметизированных образцов вкладываются деревянные вкладыши, на которых указывается длина отобранного образца и его номер. Размер вкладыша должен быть таким, чтобы при транспортировке керн не перемешался и не разрушался.

Макроописание герметизированных образцов выполняется в лаборатории центрального кернохранилища после определения содержания остаточной водо- и нефтенасыщенности прямым способом.

Рис. 2.1. Герметизированный керн (фот. Морозов А.).

Регистрация и нумерация керна должны проводиться в строгом соответствии с порядком извлечения его из колонковой трубы. Керн плотно укладывают в ящики по порядку номеров отбора (долбления), соблюдая его ориентацию и отмечая специальными фа­нерными перегородками (этикетками) начало и конец долбления. На­правление укладки керна указывается стрелкой на перегородке ящика. Граница между кернами двух долблений указывается стрелкой на пе­регородке и стенках ящика. На этикетке следует указать интервал отбора керна, длину отбора и общего выноса керна с этого интервала, а также процент вынесенного керна (от длины отбора). Надпись на этикетке должна быть сделана простым мягким карандашом или шарико­вой ручкой не подверженной расплыванию от воздействия влаги. Этикетку готовят в двух экземплярах: одна из них укладывается возле начала керна, другая – возле его конца. На этикетках необходимо ставить надписи «начало» и «конец».

Разрушенный керновый материал собирают в полотняные (или полиэтиленовые) мешочки, которые завязывают и укладывают в последовательности извлечения вместе с неразрушенным керном. Разбитый негерметизированный керн при укладке совмещается по плоско­сти раскола.

Укладку керна в ящик производят в направлении слева направо в порядке возрастания глубины, на ящиках обязательно должны быть нанесены стрелки и написаны интервалы долбления. Запрещается укладка керна в два и более ряда в одну секцию ящика или змейкой. Рекомендуется использовать для укладки, транспортировки и хране­ния керна ящик длиной 1,0 м, шириной 0,6 м, высотой 0,1 м. В ящиках должны быть продольные перегородки, расстояние между которыми зависит от диаметра керна. Расстояние между перегородками должно быть чуть больше диаметра керна, чтобы руками можно было легко извлекать керн из ячейки при осмотре и описании.

При заметном отклонении углов наклона поверхностей наслоения от горизонтального (90° к стенке ящика) укладку керна необходимо выполнять при обязательном сохранении единообразия их ориентации (т.е. естественного положения в разрезе скважины).

Рис 2.2. Укладка керна (фот. Центр исследования керна).

После заполнения ящика керном его закрывают крышкой, которая закрепляется шурупом. На продольной боковой стороне ящика, где кончается керн, делают следующую надпись: название бурового предприятия, название площади, № скважины, № ящика и интервал глубины от «…» до «…» м. Более крупным шрифтом следует выде­лить номер скважины, название площади и номер ящика.

При транспортировке керна во избежание его перекатывания и перетирания необходимо применять распирающие бруски в места отбора герметизированных образцов.

Одной из основных составляющих геологической информации о разрезе, вскрытом скважиной, является литологическое описание кернового материала, поднимаемого в процессе бурения. Различают предварительное и окончательное описание.