Вземане на проби и документиране
Лекция 1. ЯДРО И ДОКУМЕНТАЦИЯ
Ядро - получен цилиндричен скален монолит
чрез пръстеновидно разрушаване на дъното на кладенци по време на сондиране
Ядрото служи като основен материал за изследване на геоложката структура на участъка на кладенеца, е основният пряк източник и носител на информация за свойствата на скалите, осигурявайки визуално и директно изследване на тях. Използва се за определяне на относителната и абсолютната възраст, материалния състав, петрографските, физичните, физикохимичните и други характеристики на скалите на всички етапи от процеса на проучване и нефтени полета.
Планирането на вземането на проби от ядрото се извършва от геоложки служби на предприятия, вземането на проби от ядрото се извършва от сондажни бригади в строго съответствие с геоложкия и технически ред за пробиване на кладенец. Вземането на проби се регулира в зависимост от степента на проучване на територията чрез дълбоко сондиране и предназначението на кладенците [11].
В параметричните кладенци, които се пробиват за изследване на дълбоката геоложка структура, за определяне на нефтения и газовия потенциал на зони с възможно натрупване на нефт и газ и за идентифициране на най-обещаващите зони, ядрото се взема равномерно по протежение на участъка в интервалите, които са най-интересни за изучаване на геоложката структура на района.
При нови находища в слабо проучени райони с неопределен промишлен потенциал за нефт и газ, при пробиване на първия кладенец се препоръчва да се извършва непрекъснато вземане на проби равномерно през целия сондаж, във втория и третия кладенец вземането на проби е ограничено и ограничено до определени стратиграфски и литоложки граници или перспективни и търговски интервали. В последващи сондажи за търсене и проучване, вземането на проби от ядрото се извършва само в рамките на нефта и газахоризонти.
В полета, където горната част на разреза е проучена, а долната част все още предстои да бъде проучена, в изследвания интервал е необходимо да се вземат керна само в контактите на сити (както и в зоните на наличие на маркиращи междинни слоеве) или да се използва каротаж (електрически и радиоактивен), а в непроучения интервал трябва да се извършва непрекъснато вземане на проби и други изследвания, посочени по-горе.
В нови райони в нефтени и газови райони, в първите две или три проучвателни кладенци се препоръчва да се вземе ядро в рамките на маркиращите и продуктивни хоризонти, а в следващите проучвателни и проучвателни кладенци вземането на проби се извършва само в рамките на продуктивните хоризонти.
В оценъчни кладенци, които се пробиват в нововъведени в разработване находища и в дългосрочно разработвани нефтени находища, за да се определи стойността на насищане с нефт и да се оценят остатъчните запаси, непрекъснатото вземане на проби се извършва по цялата дебелина на продуктивната формация.
В производствените кладенци обикновено не се вземат керна за контрол на сондирането и всички наблюдения се основават на данни от регистрационни файлове и прокси проучвания. В този случай ядрото се взема само в продуктивния хоризонт за подробното му изследване, както и в маркерните хоризонти и характерните контакти на образуванията в онези райони на местоположението на кладенците, където тектониката и структурата на находището изискват изясняване.
При пробиване на инжекционни кладенци също се препоръчва да се вземе ядро в интервалите на поява на продуктивни образувания. Подробната информация за естеството на свойствата на резервоара на резервоара значително ще помогне за разработването на инжекционни кладенци и ще контролира процеса на наводняване.
За да се получи сърцевина, снарядът за пробиване на ядрото се спуска в кладенеца върху сондажни тръби. Към него отдолу е прикрепен инструмент за рязане на скали. Заза предотвратяване на огъване и повишаване на безопасността на сърцевината, тялото на инструмента за пробиване, което предава натоварването и въртенето на инструмента за рязане на скали, е направено от твърда дебела стена със стабилизатори.
Правете разлика между вземане на проби с подвижни и стационарни приемници на керна. Снарядът за сърцевина обикновено се състои от няколко секции с дължина 7–8 m, което позволява да се вземе сърцевина със значителна дължина (до 13–14 m на пробег). В зависимост от вида на снаряда се получава ядро с различен диаметър и дължина. Диаметърът на взетата проба е 40–120 mm. При сондиране за нефт и газ се използват ротационни ядра от типа Nedra (за кладенци с диаметър 130–300 mm), турбинни ядра (за кладенци с диаметър 130–220 mm), както и серия KIM. Последните осигуряват избор на ядро с повишено информационно съдържание: ядрото се извлича без техногенни деформации със запазена структура и текстура, с възможно най-голямо запазване на наситеността на резервоарния флуид.
Скалата, разрушена по дължината на пръстеновидния пръстен или вътрешното пространство, се извежда на повърхността чрез промивна течност или сгъстен въздух (газ), инжектиран в кладенеца от сондажна помпа или компресор, и сърцевината навлиза в цевта на ядрото.
Периодично (след 0,5–6 m или повече) сърцевината се заклинява, откъсва се от дъното, повдига се на повърхността заедно с ядковата цев и се изважда от нея. Извличането на ядка от сондажната колона се извършва от работници от сондажния екип в присъствието на геолог. Използва се почти непрекъснато транспортиране на сърцевината по вътрешната кухина на тръбната колона до повърхността; в този случай ядрото се извлича внимателно, без да се нарушава неговата ориентация, със задължителното фиксиране на дълбочината на вземане на проби в кладенеца.
Първичното поставяне на ядка се извършва директно на сондажната платформа. Сърцевината се почиства с парцали, хартия илите се измиват от сондажната течност в контейнер с вода, след което се поставят в специални ядкови кутии или на земята в стриктна последователност с извличането му от ядковата тръба.
Интервалите, от които е взето ядрото, се разделят с дървени греди, дъски и др. В същото време те подписват (върху сепаратори или етикети) дълбочината на пробовземане, проникването и изхода на керна.
Малки парчета и фрагменти от сърцевината, чиято последователност не може да се определи, се поставят в торби или се увиват в плътна хартия и се поставят в кутии в същата последователност като сърцевината.
Ако не е взето ядро в определения интервал, в полето се поставя етикет, показващ в кой интервал на дълбочина не е извадено ядро.
Налагат се изисквания за безопасност и качество на ядрото, за да се гарантира надеждността на информацията за състава и структурата на скалите и минералите, извлечени от кладенец. Контролът и наблюдението на състоянието и качеството на активната зона се извършва от представители на технологичната и геоложката служба на предприятията.
Безопасността на ядрото се оценява чрез неговия линеен или обемен дебит - процентът на общата дължина (или действителната маса) на повдигнатото ядро към дължината на пробития интервал (или изчислената маса за пробития интервал) на кладенеца. Изходът на ядрото се регулира от инструкциите. Делът на керна в непрекъснатото вземане на проби в общата информационна поддръжка на геоложките проучвания може да достигне 70–80%.
При сондиране със снаряди от серия KIM, добивът на сърцевина е 90% или повече (поне 75% от неконсолидирани скали). 100% извличане на ядрото дава възможност да се изследват с пълна сигурност скалите, пресечени от сондаж, и да се определят минералните запаси.
Специалните методи за извличане на керна включват вземане на проби от ориентиранисърцевина и уплътнение на сърцевината.
1.1. Ориентирано пробовземане
Ориентираното вземане на проби ви позволява да прецизирате геоложкия модел на находището, да определите потенциалния добив на нефт, режима на разработване на находището и т.н., тъй като предоставя точна геоложка информация:
относно ъглите на наклон на шевовете,
за посоките на тяхното нападение,
върху пространственото разпределение на характеристиките на резервоара,
Тенденции в порьозността и пропускливостта.
Ориентацията на сърцевината се постига с помощта на специална изтегляща обувка, разположена под сърцевината, която прави три вдлъбнатини върху сърцевината. Единият прорез служи за идентификация, другите два са разположени от него под ъгъл 135° по обиколката на напречното сечение на сърцевината.
Пространствената ориентация на ядрото, изнесено на повърхността, се извършва в съответствие с резултатите от палеомагнитния му анализ и определяне на позицията на прорезите, направени върху ядрото, спрямо кардиналните посоки (посока север-юг).
1.2. Вземане на проби от запечатани керна, запечатване на керна
Изборът на запечатано ядро е продиктуван от необходимостта от директно определяне на резервоарните стойности на наситеността на нефт и газ от ядрото и установяване на фазовия състав на флуидите. Информационното съдържание на запечатаната активна зона е по-високо от това на активната зона, взета без запечатване, тъй като в допълнение към поддържането на остатъчната водна наситеност в запечатаната активна зона е възможно да се поддържа насищането с нефт и газ, както и температурата по време на контрола на температурата на приемника на активната зона, което прави възможно:
директно определяне на резервоара и текущите стойности на наситеността с нефт и газ по керна;
Запазване на фазовия състав на флуидите, което е особено важно при пробовземане на керна от газохидратни находища.
Извършва се вземане на проби от запечатани кернахерметични сърцевини. Те осигуряват (след отделяне на сърцевината от дъното) херметично припокриване на приемника на сърцевината в долната и горната част. Това изключва хидродинамичната връзка на кухината на приемника на ядрото, напълнена с ядрото, с кладенеца и налягането в дъното на отвора се поддържа.
При вземане на проби от запечатана сърцевина се извършват следните операции:
сондиране с кернкопиеване с херметичен кернкопийник, снабден с апаратно-измервателен комплекс за регистриране на термобарични параметри в кухината на приемника на ядка;
контрол на плътността на ядроприемника на снаряда върху повърхността;
поетапна дегазация на приемника на активната зона с измерване на потока и вземане на газови проби за последващ анализ;
разхерметизиране на активноприемника и изваждане на активната зона;
разчитане на данните от инструментално-измервателния комплекс, тяхната компютърна обработка и интерпретация;
Обработка, експресен анализ на керна, подготовка и консервация на проби.
При вземане на проби от запечатана активна зона се използват специални пластмасови тръби.
Консервирането на въглеводороди в пробите от керна може да се извърши и след изваждането им на повърхността. Извършва се с цел запазване на остатъчни течности за последващо определяне на маслонаситеността. Консервацията се извършва в отделни ядкови проби, взети от интервали с признаци на въглеводороди. Най-простият и най-разпространеният метод за консервиране на сърцевина е запечатването в разтопен парафин (восъчване на сърцевината).
Веднага след изваждането на ядрото от приемника на ядрото и поставянето му върху сондажната ядка, тя бързо се почиства от сондажната течност с помощта на кърпа, навлажнена в дизелово гориво и опакована в полиетилен. На повърхността на полиетилена е прикрепен етикет, указващ площта, номера иинтервал на вземане на проби, местоположение на вземане на проби. Приготвената по този начин проба се покрива с марля, завързва се с канап и за равномерно покритие се потапя няколко пъти в разтопен парафин, чиято температура е 70–90 ° C.
След това върху парафина се поставя нов етикет (със същите изходни данни) и пробата отново се спуска в парафина. Потапянето се извършва многократно (всеки път се уверява, че парафинът, импрегниращ марлята, се втвърдява), докато пробата се покрие равномерно със слой парафин. В този случай трябва да се уверите, че надписът на етикета е лесен за четене.
Парафинираните проби се поставят в кутии строго в съответствие с местоположението им в колоната на ядрото. Парафинизираните скални проби се поставят в метални кутии с плътно затварящи се капаци за изпращане за лабораторни изследвания. За да се предпази парафиновата обвивка от увреждане, пробите се прехвърлят с мека хартия, памук и др. Правилното изпълнение на горните операции гарантира запазване на първоначалното съдържание на вода и масло в продължение на няколко седмици.
1.3. Подреждане на ядрото и документация
Повдигнатото и почистено от сондажната течност ядро се подлага на предварителна подготовка. Включва опаковане на пробите в кутии, опаковане на кутии и операции по тяхното етикетиране, както и съставяне на документи, придружаващи ядрото.
Сърцевината се поставя в специални кутии за сърцевини, изработени от дърво и разделени на надлъжни секции с ширина малко по-голяма от диаметъра на сърцевината с пет (за сърцевина d=80mm), четири (за сърцевина d=100mm) или шест (за сърцевина d=60mm) надлъжни секции.
Касетите се изработват от рендосана иглолистна плоча с дебелина 20-25 мм с разстояние между вътрешните стени 1 м.
Кутията се завързва с метална лента или тел. Капакът е на панти.
Освен в дървени кутии, сърцевината се поставя и в картонени кутии, състоящи се от две секции с дължина 1 метър и пластмасови кутии.
За транспортиране на сърцевините най-често се използват дървени кутии и пластмасови туби, а за съхранение на ядра за постоянно съхранение - картонени кутии.
Ядрото се полага последователно (от ляво на дясно) с увеличаване на дълбочината на кладенеца в строго съответствие с положението му в цевта на ядрото (полагане в "линия"). Забранено е поставянето на сърцевината в кутиите по "змийски" начин - на два или повече реда в една секция на кутията. В случаите, когато сърцевината не се побира в кутията, колоната на сърцевината се разбива на парчета; при полагане парчетата се комбинират по равнината на разделяне.