Описание керна на скважине пример

Детальное послойное литологическое описание кернового материала Месторождение Неизвестное, скважина 1

studfile.net

2. Отбор керна, подготовка и виды работ, проводимых на керновом материале

3

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра геофизических исследований скважин

Л.М.Шишлова

Учебно-методическое пособие по петрофизике

«Петрофизические методы исследования кернового материала»

для студентов-геофизиков

Уфа 2010

1.ВВЕДЕНИЕ

Петрофизика, как самостоятельная дисциплина сформировалась лишь в начале 60-х годов на основе имеющихся результатов исследований физических свойств горных пород.

Петрофизика является неразрывной, составной частью геофизики, наиболее тесно связана с физикой веществ и петрологией, изучает закономерности изменения физических свойств горных пород и связи между этими свойствами.

Назначение петрофизики, как научного направления [1-6]:

• изучение природы физических свойств горных пород;

• классификация типов горных пород и фаций по комплексу физических свойств и по их способности изменять этот комплекс;

• анализ и классификация принципов и способов измерения физических свойств горных пород;

• изучение петрофизических связей между физическими, физическими и петрографическими свойствами пород.

Возникновение и развитие петрофизики обеспечивает возможность научно обоснованной интерпретации результатов геофизических исследований скважин – расчленения разрезов скважин на основные типы горных пород, изучения их коллекторских характеристик (пористости, проницаемости, глинистости), выявления полезных ископаемых и оценки их промышленного содержания.

Каковы место и роль петрофизики при геофизических исследованиях?

Технологический цикл любого геофизического исследования состоит из трех этапов [4.5]:

• измерения параметров физического поля в неоднородной среде;

• геофизической интерпретации результатов этих измерений с целью определения физических свойств и построения вероятной геометрии физической модели изучаемой среды;

• геологической интерпретации физической модели и построение физико-геологической модели изучаемой среды.

В результате измерения свойств физического поля с помощью чув-ствительных датчиков (приборов) мы получаем сведения о кажущихся параметрах физического поля.

В основе геофизической интерпретации лежат методы и результаты решения прямых геофизических задач – палетки, номограммы, формулы, позволяющие учесть влияния различного вида неоднородностей и главным образом ближней зоны на измеренный тем или иным датчиком (прибором) параметр физического поля.

Основой для геологической интерпретации геофизических данных служат петрофизические связи (например, «керн-керн», «керн-гис»), позволяющие перейти от неоднородностей, обусловленных физическими свойствами среды, к геологическим объектам, сложенным горными породами определенного литологического состава.

Построение надежной физико-геологической модели требует использования комплексных геофизических исследований и привлечения априорной геологической информации. И то и другое нуждается в подтверждении обоснованными петрофизическими связями. От этого зависит конечный итог геофизических исследований – уровень понимания геологического строения региона, надежность поисков месторождений полезных ископаемых, промышленная оценка запасов этих ископаемых, условия и т.д. [5-8].

В процессе исследования колонки керна проводится большой объем подготовительных и исследовательских работ. В таблице 2.1. перечислены виды работ и анализов, проводимые в ведущих петрофизических лабораториях.

2.1 Объем и интервалы отбора керна по категориям скважин

В зависимости от назначения бурящейся скважины отбор керна производится в различных объемах и с различными целями.

В опорных скважинах производится сплошной отбор керна, на­чиная с опорного горизонта.

В параметрических скважинах проводится отбор керна в том объеме, который обеспечивает установление и уточнение границ стратиграфических подразделений и характеристик физических свойств комплексов отложений.

В поисковых скважинах керновый материал служит для харак­теристики литологии и стратиграфии разреза, уточнения структурных построений.

В разведочных скважинах керн отбирается с целью обоснова­ния подготовки залежи к разработке. Отбор керна производится в ин­тервалах залегания продуктивных пластов.

В эксплуатационных скважинах керн отбирается с целью обоснования подсчетных параметров продуктивного пласта.

Отбор керна обычно производится в процессе бурения, но при необходимости образцы пород выбуриваются боковым грунтоносом из стенки скважины.

В процессе бурения для отбора керна используют специальные снаряды для колонкового бурения (керноприемные устройства) раз­личных типов (Недра, Кэмбрий, Секьюрити и др). Диаметр керна обычно составляет от 50 до 110 мм.

Таблица 6.1. Виды работ и анализов, проводимых на колонке керна, и их назначение

studfile.net

Керн | Геологический портал GeoKniga

Автор(ы):Бергштейн О.Ю., Великосельский М.А., Вугин Р.Б.

Издание:Недра, Москва, 1977 г., 224 стр., УДК: 622.243.57

Язык(и)Русский

Книга посвящена вопросам техники и технологии отбора керна в твердых и абразивных породах. При существующей тенденции к увеличению глубин скважин, проблема выноса керна с неизученных горизонтов стала в ряд важнейшими технологическими задачами

В книге рассмотрены конструкции колонковых снарядов и технико-экономические показатели их работы. Сделан вывод о результатах, получаемых при использовании серийных керноприемных установок и бурильных головок при проводке скважин в твердых и абразивных породах

Проведен анализ факторов, влияющих на эффективность отбора керна, таких, как динамика процесса разрушения, износ бурильных головок, самозаклинивание и саморазрушение керна, а также осложнения в стволе скважин, связанные со сложно-напряженным состоянием призабойной зоны. На основе анализа намечены пути совершенствования техники и технологии отбора керна, приводятся конструкции новых керноприемных устройств, обеспечивающих высокий процент выноса керна в крепких и абразивных породах

ТематикаБурение

Автор(ы):Бурлин Ю.К., Иванов М.К., Калмыков Г.А., Карнюшина Е.Е., Коробова Н.И.

Издание:Издательство Московского университета, Москва, 2008 г., 112 стр., УДК: 549.08; 552.08; 550.4.08, ISBN: 978-5-211-05628-2

Язык(и)Русский

Настоящая работа посвящена теоретическим основам и практической реализации методов петрофизических исследований кернового материала и основам комплексной обработки петрофизических данных. В первой книге освещены вопросы, связанные с применением результатов петрофизических измерений, получаемых в процессе изучения коллекции керна опорных скважин, для решения различных задач нефтегазопромысловой геологии; подготовка образцов керна для исследований, и литологические методы работы с колонкой керна. Рассматриваются современные методы изучения каменного материала. Пособие рассчитано на магистрантов, обу-чающихся по инновационной магистерской программе геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова «Скважинные геофизические и петрофизические исследования месторождений нефти и газа», а также может быть использовано в рамках дисциплин «Подсчет геологических запасов нефти и газа», «Петрофизические основы комплексной интерпретации данных ГИС» и студентами третьего курса кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых в рамках дисциплины «Петрофизика» для практических работ по дисциплине «Нефтяная литология». Курс «Петрофизические исследования кернового материала» опирается на курсы базовой части профессионального цикла бакалавра геологии с профилизацией «Геофизика» и «Геология и геохимия горючих ископаемых»: «Петрофизика», «Комплексирование геофизических методов», «Геофизические исследования скважин», «Бурение», «Литология».

ТематикаЛитология, Петрофизика

Автор(ы):Власюк В.И., Калинин А.Г.

Редактор(ы):Калинин А.Г.

Издание:ЦентрЛитНефтеГаз, Москва, 2008 г., 560 стр., УДК: 550.8, ISBN: 978-5-902665-14-4

Язык(и)Русский

Кратко изложены общие сведения о бурении и основные понятия механики разрушения горных пород. Приведены основные сведения о технических средствах и оборудовании для бурения геологоразведочных скважин с отбором керна. Большое внимание уделено проблемам технологии бурения с отбором керна высокого качества в осложненных горно-геологических условиях, бурению скважин сплошным забоем с отбором проб, технологии разведки россыпных месторождений, вскрытию и исследованию продуктивных пластов, промывке и креплении скважин. Рассмотрены особенности разведочного бурения на воду, нефть и газ. Изложены технические средства контроля бурового процесса и вопросы естественного и искусственного искривления скважин. Включены материалы по организации работ в бурении, а также по технике безопасности ведения буровых работ и экологии.

Для студентов геологоразведочных вузов и факультетов

ТематикаПолевая документация, Бурение, Геологоразведка

Автор(ы):Недоливко Н.М.

Издание:ТПУ, Томск, 2006 г., 170 стр., УДК: 550.8.023:550.822.2

Язык(и)Русский

В учебном пособии изложены методы первичной и камеральной обработки керна нефтегазовых скважин, включая подъем, извлечение, документацию и хранения керна, проведение профильных исследований полноразмерного керна, подготовку образцов керна на различные виды исследований и характеристику лабораторных исследований керна. 

Пособие предназначено для студентов вузов нефтегазового профиля, специальностей «Геология нефти и газа», а также для студентов, аспирантов и других специалистов, занимающихся научными исследованиями в области нефтяной геологии

ТематикаГорючие полезные ископаемые, Бурение

Автор(ы):Агафонова Г.В., Асташкин Д.А., Варламов А.И.

Издание:ВНИГНИ, Москва, 2015 г., 172 стр., УДК: 553.98:550.822.2, ISBN: 978-5-90041-29-5

Язык(и)Русский

В учебном пособии изложены методические приемы, необходимые при макроскопическом и микроскопическом описании керна, извлекаемого при бурении нефтегазоносных скважин и являющегося основным носителем геологической информации о глубинном строении недр. 

Методика изучения керна включает определенные правила, практические приемы и последовательность в изучении вскрываемых разрезов. Именно на детальном послойном описании керна скважин, выделении слоев, пачек и других литостратиграфических подразделений основывается изучение и расчленение разрезов, вскрываемых скважинами. 

ТематикаГорючие полезные ископаемые, Бурение

Автор(ы):Каулин В.А., Пономарев П.П.

Издание:Недра, Ленинград, 1989 г., 256 стр., УДК: 622.243.572.051.7, ISBN: 5-247-00447-7

Язык(и)Русский

Впервые комплексно освещены вопросы отбора керна при колонковом геологоразведочном бурении. Приведены разработанные на основе выполненных в ВИТР теоретических и экспериментальных исследований модель износа керна при колонковом бурении и новая классификация горных пород по трудности его отбора. Рассмотрены специфические особенности износа керна в керноприемниках двойных колонковых снарядов. Изложены отдельные аспекты теории процесса кернообразования и приведены впервые разработанные схемы классификации керновых проб по представительности геологической информации.

Для инженерно-технических работников, занимающихся бурением геологоразведочных скважин.

ТематикаБурение, Геологоразведка

Автор(ы):Пармузина Л.В.

Издание:УГТУ, Ухта, 2010 г., 20 стр., УДК: 550.822.3

Язык(и)Русский

Методические указания предназначены для студентов геологоразведочного факультета очной и безотрывной формы обучения специальности 130304 «Геология нефти и газа».

При анализе кернов рекомендуется придерживаться следующего порядка. С образца снимают парафин и поверхностный слой породы (не менее 5 мм), подверженный воздействию глинистого раствора, затем вырезают среднюю часть образца длиной 4 см и распиливают ее вдоль оси на две части (рисунок 1). Кусочки 1 и 2 предназначаются для определения коэффициентов водонасыщенности, нефтенасыщенности, пористости, а также хлоридов, карбонатности, смачиваемости. <...>

ТематикаГорючие полезные ископаемые, Бурение

Автор(ы):Белохин В.С., Иванов М.К., Калмыков Г.А., Корост Д.В., Хамидуллин Р.А.

Издание:Издательство Московского университета, Москва, 2008 г., 113 стр., УДК: 549.08; 552.08; 550.4.08, ISBN: 978-5-211-05628-2

Язык(и)Русский

Настоящая работа посвящена теоретическим основам и практической реализации методов петрофизических исследований кернового материала и основам ком-плексной обработки петрофизических данных. Вторая книга посвящена лабораторным методам изучения физических свойств на образцах керна. Рассматриваются современные методы изучения каменного материала.

Пособие рассчитано на магистрантов, обучающихся по инновационной магистерской программе геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова «Скважинные геофизические и петрофизические исследования месторождений нефти и газа», а также может быть использовано в рамках дисциплин «Подсчет геологиче-ских запасов нефти и газа», «Петрофизические основы комплексной интерпретации данных ГИС» и студентами третьего курса кафедры геологии и геохимии горючих ис-копаемых в рамках дисциплины «Петрофизика» для практических работ по дисциплине «Нефтяная литология». Курс «Петрофизическое исследование кернового материала» опирается на курсы базовой части профессионального цикла бакалавра геологии с профилизацией «Геофизика» и «Геология и геохимия горючих ископаемых»: «Петрофизика», «Комплексирование геофизических методов», «Геофизические исследования скважин», «Бурение», «Литология».

ТематикаБурение, Петрофизика

Автор(ы):Бурлин Ю.К., Иванов М.К., Калмыков Г.А., Карнюшина Е.Е., Коробова Н.И.

Издание:Издательство Московского университета, Москва, 2008 г., 112 стр., УДК: 549.08; 552.08; 550.4.08, ISBN: 978-5-211-05628-2

Язык(и)Русский

Настоящая работа посвящена теоретическим основам и практической реали-зации методов петрофизических исследований кернового материала и основам ком-плексной обработки петрофизических данных. В первой книге освещены вопросы, связанные с применением результатов петрофизических измерений, получаемых в процессе изучения коллекции керна опорных скважин, для решения различных за-дач нефтегазопромысловой геологии; подготовка образцов керна для исследований, и литологические методы работы с колонкой керна. Рассматриваются современные методы изучения каменного материала. Пособие рассчитано на магистрантов, обу-чающихся по инновационной магистерской программе геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова «Скважинные геофизические и петрофизические исследо-вания месторождений нефти и газа», а также может быть использовано в рамках дисциплин «Подсчет геологических запасов нефти и газа», «Петрофизические осно-вы комплексной интерпретации данных ГИС» и студентами третьего курса кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых в рамках дисциплины «Петрофизика» для практических работ по дисциплине «Нефтяная литология». Курс «Петрофизические исследования кернового материала» опирается на курсы базовой части профессио-нального цикла бакалавра геологии с профилизацией «Геофизика» и «Геология и геохимия горючих ископаемых»: «Петрофизика», «Комплексирование геофизических методов», «Геофизические исследования скважин», «Бурение», «Литология».

ТематикаБурение, Петрофизика

Автор(ы):Шакин С.С.

Издание:Журнал Разведка и охрана недр, 2009 г., 3 стр., УДК: 622.243.57:666.973

Язык(и)Русский

Дается обзор англоязычных работ. Рассмотрены способы решения четырех задач: определение истинного залегания плоскости и линейности, видимых в керне совместно с плоскостью с предполагаемым залеганием. Определение истинных элементов залегания плоскостей и линий, вскрытых двумя разноориентированными скважинами. Наблюдения над линейностью в разрезе параллельных скважин для выявления структуры перекрытой толщи. Идентификация механических моделей по керну скважин. Дан пример интерфейса обрабатывающей программы. Ключевые слова: структуры, керн, разноориентирован-ные скважины, обрабатывающая программа.

ТематикаСтруктурная геология

Источник:от Автора

www.geokniga.org

2.2 Изучение керна в центральном кернохранилище

Изучение керна в центральном кернохранилище начинается с его профильных (продольных) исследований и обработки: фотографирования, гаммасканирования, продольной распиловки, макроописания и отбора образцов на дальнейшие стандартные и углубленные исследования. Предварительно керн моют и выполняют проверку его укладки. При мойке керна необходимо избегать размазывания нефти с нефтенасыщенных прослоев.

Рис. 2.3. Промывка керна (фот. Центр исследования керна)

В зависимости от степени оборудованности кернохранилища керн может быть разложен на специальные роликовые столики (длиной 1 м) для дальнейшего перемещения или оставаться в тех же ящиках, в которые был уложен на буровой. Столики должны иметь свою нумерацию. Раскладка на столиках должна соответствовать линейной длине раскладки ящиков (одна ячейка в ящике = одна ячейка столика), т.к. при составлении альбома с макроописанием сохраняется и нумерация ящиков. Керн на них раскладывается по порядку возрастания номеров со строгим сохранением последовательности отбора (первый отбор, второй отбор и т.д.), сопровождающих этикеток и вкладышей (от герметизированных образцов).

Фотографирование керна для избежания световых бликов производится после его просушки. Каждый ящик (или столик) фотографируется в дневном и ультрафиолетовом свете (УФ). Фотографирование производится при помощи специализированной фотолаборато­рии (в Центре хранения и исследования керна ООО «ПермНИПИнефть» установлен комплекс «Фотокерн-люкс»). Фотографии должны быть выполнены с максимально возможной резкостью при достаточном для детального просмотра разрешении цифровой камеры. Файлам фотоизображений присваивается единый номер (№ ящика) с дополнительной пометкой в имени для изображения в УФ (например, 3 и 3uf). Фотоизображения сохраняются с расширением jpg. Возможно сохранение изображений в едином файле при условии их параллельного расположения (фото при дневном свете вверху, в УФ – внизу).

Фотография, сделанная при дневном свете, позволяет при необ­ходимости уточнить детали литологии пород (например, текстурные особенности, распределение и формы каверн, распределение включений, кальцитизацию и др.), характер насыщения их полостного про­странства нефтяным флюидом.

Фотоизображения, выполненные в УФ, прежде всего дают цен­ную информацию о насыщенности пустотного пространства пород разреза углеводородами (УВ) и их типе (тяжелая нефть, легкая нефть, газ) (рис. 2.5.). Методика основывается на одном из физических свойств молекул УВ - возможности их перехода из основного в возбужденное состояние при поглощении световой энергии, поступаю­щей извне, и последующем полном или частичном ее излучении в спектре видимого света (люминесценции). Для природных углеводородных соединений известны почти все цвета и оттенки люминесценции видимой части спектра. Цвет люминесценции зависит от состава УВ, структуры их молекул, содержания различных примесей, а так же от внешних факторов – температуры среды, длины волны поглощаемого света, его интенсивности и др. Интенсивность люминесценции определяется количеством УВ в породе, но, кроме этого, она может определяться теми же причинами, что и цвет.

Целью фотографирования керна в УФ является качественный и количественный люминесцентный анализ, который выполняется при соблюдении в фотолаборатории стационарных условий фотографирования (температура, интенсивность света, влажность). Для интерпре­тации полученных фотоизображений используется подготовленная эталонная коллекция.

Рис. 2.4. Керн на фотографировании (фот. Центр исследования керна)

Рис. 2.5. Образец фотографий керна из башкирского карбонатного НТК при дневном и в ультрафиолетовом свете. Насыщение легкими углеводородами отчетливо проявляется на снимке в УФ ярко-голубым и розовым свечением.

Гаммасканирование всей колонки керна выполняется после его фотографирования. На этом этапе профильных исследований производится измерение естественной радиоактивности пород керна. Различные породы характеризуются различным содержанием радиоак­тивных радикалов (U, Т, К и др.), что эффективно используется в геофизике для изучения разрезов скважин радиоактивными методами каротажа (ГК, НГК и др.). При сканировании естественной радиоактив­ности колонки поднятого керна мы получаем кривые распределения радиоактивности пород в интервале разреза, пройденном с отбором керна (рис. 2.6.).

Полученные кривые (суммарную кривую) необходимо сопоставить с кривой гамма-каротажа (ГК), снятой в разрезе скважины. В итоге мы можем уточнить положение керна в разрезе продуктивного горизонта и проверить корректность его выемки и укладки. При работе с продуктивными пластами небольшой мощности точность отбора керна имеет большое значение, т.к. она позволяет избежать ошибки.

Рис. 2.6. Результаты профильной гаммаспектрометрии керна из башкирского карбонатного НТК в разрезе скв. 275/2 Баклановская, инт. 1416-1436,2 м

Рис. 2.7. Гаммасканирование керна (фот. Центр исследования керна).

studfile.net

Лабораторная работа №1 технологии отбора керна из скважин и его подготовки к петрофизическим исследованиям

1. Теоретическая часть

Основные источники геологической информации, получаемой в процессе геологоразведочных работ (ГРР) приведены на рисунке 1.1. В процессе нефтегазодобычи к ним добавляются результаты промысловых исследований скважин (залежи). Особое место среди перечисленных источников информации занимают результаты исследований каменного материала: керна, шлама, боковых образцов. Так, по разным оценкам, объем геологической информации об исследуемых геологических разрезах и объектах нефтегазодобычи результатам прямых исследований каменного материала может достигать 80-85 %. Керн, как прямой источник информации о составе и свойствах пород слагающих литосферу, следует рассматривать как национальное достояние, значение которого со временем и появлением новых технологий может только возрастать. По известным, очевидным причинам, основным предназначением его является петрофизическое

обеспечение геологической интерпретации материалов ГИС.

Отбор и подготовка образцов горных пород к исследованию

Отбор керна из скважин. Комплексная интерпретация материалов ГИС и высокая достоверность определения параметров пластов могут быть обеспечены только на основе изучения широкого круга физических свойств (электрических, акустических, коллекторских) продуктивных пород. Указанные свойства на образцах пород предварительно определяются в атмосферных условиях, а затем наиболее информативные из них (удельное сопротивление, скорость продольных волн, водонасыщенность. пористость и др.) устанавливаются на тех же образцах в термобарических условиях, моделирующих пластовые.

Физические свойства горных пород изучаются на образцах, которые отбираются с естественных выходов их на дневную поверхность (обнажений) или из горных выработок (скважин и шахт - цилиндрической горной выработки, которая характеризуется большим отношением длины к диаметру). В настоящее время основным способом отбора керна является колонковое бурение, сущность которого состоит в том, что горная порода разрушается по наружной кольцевой части поперечного сечения скважины с сохранением столбика породы - керна. Керн - это часть выбуренного интервала горной породы, поднятой на поверхность с помощью специальных колонковых долот (основной способ) или после бурения с помощью устройства, называемого керноотборником. Долото имеет трех- или четырехшарошечную коронку, изготовленную из твердых сплавов. В колонковом долоте устанавливается специальная колонковая труба диаметром от 40 до 73 мм (керноприемник), снабженная в нижней части кернорвателем "плавающею’' типа для срезания столбика выбуренного керна и удержания его внутри трубы при подъеме колонковою снаряда на поверхность (см. рисунок).

Т.к. объем образца очень мал по сравнению с объемом изучаемого пласта, образцы должны быть правильно отобраны. Только тогда они будут отражать действительные свойства горных пород. Образцы пород для изучения разрезов продуктивных пород отбирают из керна скважин.

Колонковый набор (рис. 1) состоит из следующих элементов: 1. Бурильная коронка: 2. Корпус кернорвателя; 3. Рвательное кольцо; 4.Колонковая труба; 5. Переходник; 6. Замковый ниппель; 7. Бурильная труба. Размеры колонковой трубы определяют максимальный интервал отбора керна, равный 6-8 м.

Бурение может быть вертикальным и наклонным,в том числе вдоль напластования (горизонтальные скважины). Керн отбирается из стенок бурящихся скважин специальными стреляющими грунтоносами. Частота отбора образцов зависит от многих причин и, в первую очередь, от целевого назначения исследований.

1. При изучении разреза с целью выявления возможных коллекторов нефти и газа (в поисковых скважинах) образцы обычно отбирают из всех литологических разностей, слагающих пласты, мощностью более 1 м. В случае частого чередования пород пластов интервалы отбора сокращаются.

2. В разведочных скважинах основное внимание уделяется породам нефтегазосодержащих горизонтов, интервалы отбора образцов могут сокращаться до 0.2-01 м. Керн, поднятый из разведочных скважин, которые в дальнейшем вводятся в эксплуатацию, может быть полностью взят на исследование. Особое внимание при этом должно быть уделено определению коэффициента нефте- и водонасыщенности, т.к. это необходимо для подсчета запасов залежи или месторождения.

Особенно много данных требуется для составления технологической схемы и проекта разработки месторождения.

3. Аналогична методика отбора и исследования керна при поисках и разведке поглощающих горизонтов (для подземного хранения газа и утилизации промышленных вод). Сплошной отбор керна - трудоемкая и дорогостоящая задача. Поэтому изучение свойств пласта проще построить комплексно по отдельным скважинам, равномерно расположенным по площади пласта, с установлением корреляционной зависимости между каротажными диаграммами и непосредственными определениями свойств коллектора на основе анализа керна.

При отборе керна желательно, чтобы каждый погонный метр разреза скважины был представлен не менее чем тремя-четырьмя характерными образцами для анализа. Это позволит построить кернограммы, по которым можно будет судить об изменении свойств коллектора по толщине пласта.

Оценка пласта по одному-двум образцам породы может только исказить представление об его продуктивности, т.к. в пределах разреза скважины параметры отдельных пропластков могут отличаться друг от друга в десятки и даже сотни раз (особенно по проницаемости).

После отбора керна производится отбор образцов, каждый из которых снабжается этикеткой, где указана его адресная привязка (см. табл.1).

Таблица 1.

ОПИСАНИЕ КЕРНА.

Район Скважина Пласт

Дата описания керна……………….

Подпись составителя описания…………….

В процессе подготовки образцов к изучению петрофизических характеристик исследователь должен решить ряд предварительных задач. Первая - герметизация керна на скважине для доставки его в исследовательскую лабораторию. Вторая - правильно выбрать и создать коллекцию. Следующим этапом является составление схемы изучения образцов, в которой должны быть предусмотрены не только петрофизические, но и петрографические, химические и другие исследования, определена частота исследования, предусмотрены образцы на внешний и внутренний контроль и т.д.

Извлеченный из скважины керн должен быть макроописан, привязан по глубине, снабжен этикеткой с указанием интервала отбора и литологической характеристики и тщательно загерметизирован (если он был выбурен с применением специальных буровых растворов). Для лучшей привязки керна по глубине необходимо проводить массовые определения на всем керновом материале какого-либо физического свойства (например, γ- активность с последующим сопоставлением результатов исследования керна с диаграммой гамма-метода).

Герметизация керна позволяет определить прямым методом остаточную водонасыщенность порол (при бурении на промывочной жидкости на безводной основе - РНО) или остаточную нефтенасыщенность (при бурении на глинистом растворе или воде). В настоящее время существует достаточно много способов надежной консервации керна после его извлечения на поверхность: хранение в полиэтиленовых мешочках: герметизация в стальных, алюминиевых или пластмассовых трубах; охлаждение сухим льдом; пластические покрытия; парафинирование с предварительным оборачиванием в марлю и др.

Исследования начинаются с отмывки, сушки и насыщения образцов.

Изучение кернового материала происходит по следующей схеме: отбор керна на скважине, его макроописание и герметизация, изготовление образцов, исследование (общее, детальное, петрофизическое, петрографическое). Следующий этап работы - изготовление образцов, который включает выпиливание или высверливание образцов правильной геометрической формы (цилиндрики, кубики), кусочков породы для проведения исследований, в которых не требуется правильная форма образцов, либо есть необходимость разрушения образцов. Изготовление образцов может производиться после отмывки керна от углеводородов, либо до этого. В последнем случае изготовленные образцы должны быть в дальнейшем отмыты от углеводородов и солей.

Затем с целью изучения фильтрационно-емкостных свойств образцов, получения данных для определения подсчетных параметров и решения других геологических задач, проводят общие исследования керна, которые можно подразделить на детальные, петрофизические и петрографические.

Отсюда можно рекомендовать приблизительно следующую последовательность петрофизического изучения кернового материала в лаборатории:

1. Отмывка отобранных кусочков керна и образцов правильной формы от солей и углеводородов.

2. Дезинтегрирование кусочков для определения плотности твердой фазы (10-20 г), если же проводится гранулометрический анализ, то навеска увеличивается до 50 г.

3. Сушка 2-3 кусочков породы (для измерения плотности сухой породы), порошка и образцов

правильной формы до постоянной массы.

4. Исследование на порошке (плотность твердой фазы, гранулометрический анализ, можно химический анализ) и на кусочках образца (плотность сухой породы).

5. Исследование на сухих образцах правильной геометрической формы и измерение коэффициента проницаемости и скорости продольных волн.

6. Насыщение образцов правильной формы моделью пластовой воды и

последовательное измерение на одних и тех же образцах породы влажности, удельного сопротивления, скорости продольных волн, распределения пор по размерам.

7. Проведение детальных петрофизических исследований.

Отбор и методы подготовки образцов горных пород. Отбор образцов горных пород осуществляется по ГОСТ 26450.0-85 со следующим дополнением: представительность отбора керна из интервалов однородных пород должна составлять не менее 2 образцов на 1 метр и возрастать в зависимости от степени их неоднородности, обеспечивая представительство каждой литологической разновидности. При изучении керна с естественным нефтеводонасыщением отбор образцов осуществляют в соответствии с требованиями методики работ и исследований герметизированного керна.

Линейные или весовые размеры и форма керна или кусков породы зависят от вида анализа и литологических особенностей породы.

1. При определении коэффициента открытой пористости методом жидкостенасыщения используют образцы правильной (цилиндрической, кубической) и произвольной формы массой от 20 до 800 г. При определении пористости литологически однородных пород используют образцы массой от 20 до 60 г и менее.

2. При определении абсолютной газопроницаемости используют образцы правильной (ци­линдрической, кубической) формы диаметром 15-35 мм и высотой 20-50 мм или с длиной ребра 15-35 мм.

3. При определении карбонатности керна используют кусочки породы массой 0.5-5 г. произвольной формы, которые затем измельчаются в ступке до порошкообразного состояния (для ускорения реакции с соляной кислотой).

4. Для определения остаточной водонасыщенности керна используют образцы цилиндрической формы диаметром и высотой 30±2 мм. Допускается использование образцов, размеры которых не менее 20 х 20 мм.

5. Для определения плотности скелета горных пород используют образцы как правильной, так и неправильной геометрической формы массой от 20 до 60 г (для литологически однородных пород).

При изготовлении образцов ось цилиндров должна быть ориентирована параллельно плоскости напластования: маркировку образцов выполняют согласно ГОСТ 26450.0-85.

Дальнейшую подготовку, образцов (экстракцию, отмывку, сушку) проводят в соответствии с ГОСТ 26450.0-85 и завершают определением массы сухих образцов (m₀) на лабораторных аналитических весах; результат записывают с точностью до 0,001 г.

Насыщение подготовленных образцов пластовой водой или ее моделью производят в соответствии с ГОСТ 26450.1-85.

Аппаратура и материалы для исследования образцов.

Для подготовки образцов горных пород применяют оборудование по ГОСТ 26450.0-85:

станок вертикально-сверлильный - по ГОСТ 1227-79 или ему подобный с твердосплавными - по ГОСТ

11108-70 или алмазными коронками с внутренним диаметром 20-32 мм;

станок камнерезный, с отрезными алмазными кругами диаметром не менее 250 мм - по ГОСТ 10110-87; станок шлифовальный.

Для очистки экстрагированием, сушки и насыщения образцов применяют аппаратуру, материалы и реактивы по ГОСТ 26450.0- 85:

шкаф сушильный любой конструкции с регулируемой температурой нагрева до 110°С; насос вакуумный, обеспечивающий разряжение до 10^-2 мм рт. ст.; краны стеклянные соединительные - по ГОСТ 7995-80Е;

эксикатор вакуумный типа ЭВ - по ГОСТ 25336-82; с дополнениями: хлористый натрий, марки ЧДА - по ГОСТ 4233- 77; пластовая вода или ее модель; трубка резиновая вакуумная.

Для определения водоудерживающей способности применяют:

центрифуга рефрижераторная типа ЦР1-21 или ей подобные: ЦДР-1, ЦДР-3, РСУ-6 и др., комплектуемые ротором углового типа РУ 8x90 с наклонным (под 45°) расположением гнезд и с максимальной частотой вращения ротора не менее 6000 об./мин; бумага фильтровальная - по ГОСТ 12026-76; пинцет медицинский;

кристаллизатор или другая емкость для образцов и раствора; герметичные центрифужные стаканы;

песок сухой кварцевый фракции >0.25 мм или другой водоудерживающий материал; циркуль-измеритель чертежный для контроля радиуса центрифугирования; дробь мелкая, свинцовая для уравновешивания стаканов.

Для определения массы образцов и проведения измерений необходимы:

весы лабораторные аналитические типа ВЛА-200м - по ГОСТ 24104-88Е или им подобные, обеспечивающие точность взвешивания до 0,001 г;

весы технические 4-го класса типа ВЛКТ-500- м - по ГОСТ 24104-88Е или им подобные, обеспечивающие точность взвешивания до 0,1 г; штангенциркуль любого типа.

Общие требования к подготовке керна к анализам (препарирование), к отбору и обработке образцов изложены в ГОСТ 26450.0 - 85 - ГОСТ 26450.2 - 85 “Породы горные. Методы определения коллекторских свойств” и детальнее они изложены в стандартах предприятия НПЦ «Тюменьгеофизика» (СТП 50 – 28 – 02 и др.). Кроме того, существуют соответствующие отраслевые регламенты. На рисунке 1.5. приведена схема препарирования кусков отобранного керна. Обеспечивается выпиливание или высверливание образцов правильной геометрической формы (цилиндрической, кубической). Для отдельных исследований отбирают куски породы (шлама).

В случае отбора керна из скважин, пробуренных на РВО, подготовка образцов начинается с очищения порового пространства.

Процесс очищения порового пространства образца от нефти, битумов, воды и солей называют экстрагированием. От углеводородов образцы экстрагируют органическими растворителями в аппаратах Сокслета (см. рисунок 1.6). В качестве растворителей применяют петролейный эфир, бензин, бензол, толуол, хлороформ,

(Образец указан стрелкой)

Рис. 1.6. Схема аппарата Сокслета.

четыреххлористый углерод, спиртобензольную смесь в соотношении 1:10 и более сложные смеси, например четырехкомпонентную смесь спирта, хлороформа, четырех-хлористого углерода и бензола в соотношении 1:1:1:4. Выбор того или иного растворителя или смеси определяется способностью растворять нефти и битумы. Наиболее сильными растворителями являются хлороформ, спирто-бензольная и четырехкомпонент-ные смеси. Оптимальный растворитель, обеспечивающий требуемую полноту извлечения углеводородов и одновременно обеспечить сохранность образцов, следует подбирать индивидуально.

Правильность выбора растворителя может не только позволить очистить образец от углеводородов, но и количественно оценить содержание в легких и тяжелых нефтей, битумов и смол. Трубка (5) сообщается с экстрактором тонкой сифонной трубочкой (6) и трубкой (7). В верхней части экстрактора находится шариковый холодильник (8), соединенный с пришлифованной горловиной экстрактора (4).

В процессе отмывки, в колбу наливается растворитель, а в экстрактор помещается образец керна. Колба с растворителем нагревается с помощью колбонагревателя. Пары растворителя проникают в экстрактор, а затем в холодильник, где охлаждаются, конденсируясь на стенках холодильника. Охлажденный растворитель снова попадает в экстрактор, постепенно заполняя его до верхнего уровня трубки (7) через которую растворитель снова попадает в колбу. По мере отмывки растворитель в колбе становится более темным, а в экстракторе более светлым. Время экстракции зависит от объема колбы и температуры нагревания растворителя и подбирается таким образом, чтобы обеспечить более полную экстракцию и сохранность структуры порового пространства образца.

Следующей операцией в подготовке образцов к исследованию является их сушка. Эта операция необходима для определения

абсолютной газопроницаемости, пористости, водонасыщенности. Сушка образцов производится в сушильных шкафах с терморегуляторами. В зависимости от вещественного состава, для плотных неглинистых пород поддерживают температуру в камере 103-105 С. Глинистые породы сушат при температуре 70 С. Увеличение температуры сушки глинистых пород может привести к необратимому разрушению структуры породы. Для предотвращения адсорбции влаги из воздуха, образцы перед взвешиванием охлаждают в эксикаторе с находящемся в нем поглотителем влаги, например, хлористым кальцием. Конец сушки определяют по стабилизации массы сухого образца.

Многие физические свойства изучаются на образцах, насыщенных моделью пластовой воды или нефти или просто керосином. Насыщение может осуществляться разными способами: капиллярным впитыванием, насыщением под вакуумом, насыщением под давлением и т. д. Наиболее часто образцы насыщают под вакуумом в эксикаторах.

studfile.net

Смотрите также

• 
  Скважина для теплового насоса
• 
  Вода из скважины пахнет железом почему
• 
  Эксплуатационное бурение скважин это
• 
  Процесс строительства скважины
• 
  Как найти подземную воду для скважины на участке
• 
  Какие способы глушения скважин вы знаете
• 
  Фундаменты в пробитых скважинах
• 
  Бурение скважин сланцы
• 
  Основная функция буровой жидкости в процессе бурения скважины
• 
  Безамбарное бурение нефтяных скважин
• 
  Договор на обустройство скважины