Исследования керна

Исследования керна — комплекс мероприятий по изучению состава, строения, физико-химических свойств, насыщающих флюидов, внутренних физико-химических процессов и сохранности горных пород, отобранных методом колонкового бурения

Отбор и исследование керна является одним из наиболее дорогих геологоразведочных процессов, дающим наиболее ценную информацию о свойствах горных пород. Однако из-за большого разнообразия видов исследований керна и высокой их стоимости, бессистемное исследование керна нецелесообразно с с научной экономической точки зрения. В связи с этим, для каждого вида отложений разрабатывается оптимальный комплекс исследований^[1]. Задачи комплекса - достижение наибольшей информативности, экономической информативности и сохранности кернового материала^[2][3].

Существует большое количество видов исследований керна, которые подразделяются на, экспрессные, линейные, стандартные, специальные, литолого-петрографические, геохимические, палеонтологические и биостратиграфические, седиментологические и прикладного назначения^[4].

Экспресс — исследования керна (ЭИК) — комплекс исследований керна выполняемых на скважине непосредственно после извлечения керна на поверхность. Комплекс экспресс- исследований керна зависит от возможностей используемого исследовательского оборудования. В случае использования переносных комплектов оборудования комплекс в себя, как правило включает: фотографирование в белом и ультрафиолетовом свете, люминесцентно-битуминозный анализ, литологическое описание торцов керна, экспресс -определение пористости и проницаемости. Современные мобильные лаборатории (типа ДБ-001) позволяют существенно расширить спектр исследований и их качество^[5]. Так при проведении исследований в мобильной лаборатории появляется возможность полноценной подготовки керна, выполнения качественного литологического описания, гамма- спектрометрии, отбора и консервации образцов с сохраненной насыщенностью, определения удельного электросопротивления, ЯМР, текущего насыщения, акустических свойств и теплофизических свойств, а также пористости и проницаемости^[6] согласно требованиям ГОСТов.

Цели ЭИК — получение оперативной информации о разрезе скважины с целью принятия решений о выборе интервалов испытаний, отбор образцов для стационарных лабораторий, отбор образцов с сохраненной насыщенностью^[7]

Преимущества ЭИК — быстрота, дешевизна, мобильность

Недостатки ЭИК — низкое качество, непригодность для большинства инженерно- технических расчетов

Первичная подготовка керна (ППК) — комплекс мероприятий по приведению свежего керна в кондиционное состояние, позволяющее выполнять линейные исследования керна.

Состав ППК — отмывка, стыковка, восстановление последовательности, продольная распиловка, скрепление компаундом.

Линейные исследования керна (ЛИК) — комплекс исследований выполняемых на колонке полноразмерного керна. Состав ЛИК — Фотографирование в белом и ультрафиолетовом свете, послойное литологическое описание, гамма- спектрометрия, плотнометрия, определение проницаемости, акустических, электрических и теплофизических свойств профильными методами.

Цели ЛИК — получение информации о разрезе скважины с целью привязки керна к данным ГИС и выбора мест для отбора образцов на другие исследования^[8]

Преимущества ЛИК — Получение детального профиля свойств по стволу скважины

Недостатки ЛИК — низкая точность определения свойств, рекомендательный характер результатов

Стандартные исследования керна (СтИК) — комплекс исследований керна, выполняемых на образцах стандартных размеров, в стандартных условиях по стандартизированным методикам^[8].

Состав СтИК — определение пористости, проницаемости, объемной плотности, кажущейся минералогической пористости, водоудерживающей способности, интервального времени пробега продольных и поперечных волн, изучение капиллярных характеристик методом полупроницаемой мембраны и центрифугирования, ЯМР.

Виды СтИК — получение статистической информации о характере распределения основных свойств в перспективных геологических объектах, выбор представительных выборок образцов на другие (специальные, литолого- минералогические) исследования керна.

Преимущества СтИК — массовость, быстрота, низкая стоимость, возможность сравнения свойств разных месторождений и объектов

Недостатки СтИК — невысокая точность, неучет условий залегания пород.

Специальные исследования керна (СпИК) — исследования керна, выполняемые на образцах по специальным методикам, параметры которых зависят от условий залегания пород и решаемых инженерных задач. Как правило, специальные исследования выполняются с насыщением пород флюидами в термобарических условиях, моделирующих условия залегания пород. Специальные исследования могут быть стандартизированы, но отдельные параметры исследований всегда выбирается индивидуально в зависимости от решаемых задач. Виды СпИК — определение электрических, акустических, механических, теплофизических и механических свойств в пластовых условиях, определение фазовых проницаемостей, коэффициентов вытеснения флюидов^[8].

Цели СпИК — получение наиболее точной информации о свойствах пород в условиях естественного залегания, а также изучения процессов происходящих в этих условиях, построение корреляционных связей между отдельными свойствами.

Преимущества СпИК — наибольшая точность, соответствие условиям естественного залегания пород

Недостатки СпИК — высокая стоимость, длительность, невозможность массового применения.

Исследования керна и прикладного назначения (ИКПН) — исследования, выполняемые на керне не с целью изучения естественных свойств и процессов, а свойств изменённых пород и процессов, которые будут происходить в горных породах в случае оказания каких- либо воздействий. Как правило ИКПН выполняются при максимальном моделировании условий залегания пород и естественного насыщения флюидами.

Основные виды ИКПН — определение коэффициентов восстановления проницаемости пород после воздействия технологическими жидкостями, определение растворимости пород в различных составах, моделирование физических и химических воздействий с целью увеличения отдачи пластов.

Цели ИКПН — опробование новых методов увеличения отдачи пластов, выбор оптимальных параметров физико-химических воздействий, составов технологических жидкостей.

• Гудок Н. С., Богданович Н. Н., Мартынов В. Г. — Определение физических свойств нефтеводосодержащих пород
• Комплекс петрофизических исследований керна для газовых месторождений Западной Сибири
• Комплексное исследование керна коллекторов Восточной Сибири