какие скважины бурятся со сплошным отбором керна

Лекция 1. ОТБОР И ДОКУМЕНТАЦИЯ КЕРНА

Керн служит основным материалом для изучения геологического строения разреза скважины, является главным прямым источником и носителем информации о свойствах горных пород, обеспечивая визуальное и непосредственное их изучение. Он используется для определения относительного и абсолютного возраста, вещественного состава, петрографических, физических, физико-химических и других характеристик горных пород на всех стадиях геологоразведочного и нефтепромыслового процесса.

Планирование отбора керна осуществляется геологическими службами предприятий, отбор керна производят буровые бригады в строгом соответствии с геолого-техническим нарядом на бурение скважины. Отбор керна регламентируется в зависимости от степени изученности территории глубинным бурением и назначения скважин [11].

В параметрическиех скважинах, которые бурятся для изучения глубинного геологического строения, для определения нефтегазоносности районов возможного нефтегазонакопления и выявления наиболее перспективных участков, керн отбирается равномерно по разрезу в наиболее интересных для изучения геологического строения района интервалах.

На новых месторождениях в малоизученных районах с неустанновленной промышленной нефтегазоносностью при бурении первой скважины рекомендуется производить сплошной отбор керна равномерно по всему стволу, во второй и третьей – отбор керна ограничивается и приурочивается к определенным стратиграфическим и литологическим границам или перспективным и промышленным интервалам. В последующих поисковых и разведочных скважинах отбор керна производится лишь в пределах нефтегазоносных горизонтов.

На месторождениях, где верхняя часть разреза изучена, а нижняя еще подлежит исследованию, в изученном интервале нужно отбирать керн лишь в контактах свит (а также в зонах наличия маркирующих прослоев) или же применять каротаж (электрический и радиоактивный), а в неизученном интервале – производить сплошной отбор керна и другие указанные выше исследования.

На новых площадях в нефтегазоносных районах в первых двух-трех поисковых скважинах рекомендуется брать керн в пределах маркирующих и продуктивных горизонтов, а в последующих поисковых и разведочных скважинах отбор керна производится лишь в пределах продуктивных горизонтов.

В оценочных скважинах, которые бурятся на вновь вводимых в разработку залежах и на длительно разрабатываемых месторождениях нефти с целью определения величины нефтенасыщения и оценки остаточных запасов, производится сплошной отбор керна по всей мощности продуктивного пласта.

В эксплуатационных скважинах керн для контроля за проходкой скважины, как правило, не отбирается, и все наблюдения базируются на данных каротажа и косвенных исследованиях. В этом случае керн берут лишь в продуктивном горизонте для его детального изучения, а также в маркирующих горизонтах и характерных контактах свит на тех участках расположения скважин, где тектоника и строение залежи требуют уточнения.

При бурении нагнетательных скважин также рекомендуется отбирать керн в интервалах залегания продуктивных пластов. Детальные сведения о характере коллекторских свойств пласта в значительной степени помогут освоению нагнетательных скважин и регулированию процесса заводнения.

Разрушенная по кольцевому затрубному или внутреннему пространству порода выносится на поверхность промывочной жидкостью или сжатым воздухом (газом), нагнетаемым в скважину буровым насосом или компрессором, а керн входит в колонковую трубу.

Периодически (через 0,5–6 м и более) керн заклинивают, отрывают от забоя, поднимают на поверхность вместе с колонковым снарядом и извлекают из колонковой трубы. Извлечение керна из бурового снаряда осуществляется работниками буровой бригады в присутствии геолога. Применяют почти непрерывную транспортировку керна по внутренней полости колонны труб на поверхность; при этом керн извлекается аккуратно, без нарушения его ориентации с обязательной фиксацией глубины отбора керна в скважине.

Первичная раскладка керна осуществляется прямо на буровой. Керн очищают ветошью, бумагой или отмывают от бурового раствора в емкости с водой, затем укладывают в специальные керноприемные ящики или на землю в строгой последовательности с его извлечением из колонковой трубы.

Интервалы, из которых поднят керн, разделяют деревянными брусьями, досками и т.д. Одновременно подписывают (на разделителях или на этикетках) глубину отбора, проходку и выход керна.

Мелкие кусочки и обломки керна, последовательность которых невозможно установить, помещают в мешочки или заворачивают в плотную бумагу и укладывают в ящики в той же последовательности, что и керн.

Если в назначенном интервале керн не отбирался, в ящик укладывают этикетку с указанием, в каком интервале глубин вынос керна отсутствовал.

К сохранности и качеству керна предъявляются требования, обеспечивающие достоверность сведений о составе и строении вскрытых скважиной горных пород и полезных ископаемых. Контроль и наблюдение за условиями и качеством керна осуществляются представителями технологической и геологической службы предприятий.

Сохранность керна оценивается его линейным или объемным выходом – процентным отношением суммарной длины (или фактической массы) поднятого керна к длине пробуренного интервала (или расчетной массе для пробуренного интервала) скважины. Выход керна регламентируется инструкциями. Доля керна при сплошном отборе в общем информационном обеспечении геологоразведочных работ может достигать 70–80 %.

При бурении снарядами серии КИМ выход керна составляет 90 % и более (из неконсолидированных пород не менее 75 %). Стопроцентный выход керна позволяет с полной достоверностью изучать горные породы, пересечённые буровой скважиной, и определять запасы полезного ископаемого.

К специальным методам извлечения керна относятся отбор ориентированного керна и герметизация керна.

Источник

ОТБОР КЕРНА И ПРОФИЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ,

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ

Отбор керна при бурении скважин – сложная, трудоемкая задача, особенно при бурении глубоких скважин. 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.).

Регистрация и нумерация керна проводится в строгом соответствии с порядком извлечения его из колон­ковой трубы. Для укладки, транспортировки и хранения керна используются ящики длиной 1 м, шириной 0.6 м, высотой 0.1 м. В ящиках должны быть продольные перегородки, расстояние между которыми зависит от диаметра керна (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Ящики с керном.

Одной из основных составляющих геологической информации о разрезе, вскрытом скважиной, является литологическое описание кернового материала, поднимаемого в процессе бурения. Различают предварительное и окончательное описание. Предварительное макроскопическое описание керна выполняется на буровой непосредственно после извлечения керна из колонковой трубы представителем геологической службы с целью отнесения породы к тому или иному литотипу, установления степени макронеоднородности, текстурных особенностей, фикса­ции наличия или отсутствия пористости, каверн и трещин, визуальной оценки характера насыщенности и т. п. При выполнении макроописания керна пользуются лупой, соляной кислотой и каким-либо растворителем (бензином). Окончательное макроописание керна выполняют в центральном кернохранилище или лаборатории. При этом уточняется и дополняется полевое макроописание.

Изучению керна в центральном кернохранилище предшествует его обработка: сначала

керн моется и выполняется проверка его укладки. Для этого керн может быть разложен на специальные роликовые столики (длиной 1 м) (рис. 3.2) для дальнейшего перемещения или оставаться в тех же ящиках, в которые был уложен на буровой. Раскладка на столиках должна соответствовать раскладке ящиков (одна ячейка в ящике = одна ячейка столика). Керн в ячейках раскладывается по порядку возрастания номеров со строгим сохранением последовательности отбора.

Рис. 3.2. Керн на роликовом столике.

Далее следуют профильные (продольные) исследования: фотографирование, гаммасканирование, продольная распиловки и отбор образцов на дальнейшие стандартные и углубленные исследования.

Фото при дневном свете

Фото в ультрафиолетовом свете Бледно-желтое и зеленовато-желтое свечение – нефтенасыщенные песчаники

Рис. 3.4. Образец фотографий керна из визейских терригенных отложений при дневном и ультрафиолетовом свете. Насыщение нефтью проявляется на снимке в УФ светло-желтым свечением, плотные породы – не светятся (темно-синие).

Целью фотографирования керна в УФ является качественный и количественный люминесцентный анализ. Для интерпретации полученных фотоизображений используется подготовленная эталонная коллекция.

Гаммасканированиевсей 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, T, K 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 получают кривые распределения радиоактивности пород в интервале разреза, пройденном с отбором керна (рис. 3.6).

Фото при дневном свете

Фото в ультрафиолетовом свете.Ярко-голубое и розоватое свечение – нефтенасыщенные по трещинам, кавернам и пористым участкам

Рис. 3.5. Образец фотографий керна из башкирских карбонатных отложений при дневном и ультрафиолетовом свете. Насыщение легкими углеводородами отчетливо проявляется на снимке в УФ ярко-голубым и розовым свечением.

Интегральная активность	Уран	Торий	Калий
Рис. 3.6. Результаты профильной гаммаспектрометрии керна из верейского горизонта (пласт В3) в разрезе скв. 108 Енапаевской площади, инт. 1115.0-1119.5 м.

Для профильного сканирования естественной радиоактивности керна используется гаммаспектрометр «Спутник-Гео» (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Гаммаспектрометр «Спутник-Гео» для профильной

Полученные кривые (суммарную кривую) необходимо сопоставить с кривой гамма-каротажа (ГК), снятой в разрезе скважины (рис. 3.8). В итоге, появляется возможность уточнить положение керна в разрезе продуктивного горизонта и проверить корректность его выемки и укладки.

Рис. 3.8.Сопоставление результатов профильной гаммаспектрометрии и радиокаротажа. Верейский горизонт, пласт В3. Керн необходимо поднять на 1 м.

При работе с продуктивными пластами небольшой толщины точность отбора керна имеет большое значение, т.к. позволяет избежать ошибки при интерпретации результатов петрофизических исследований, планировании мероприятий разработки и повышения нефтеотдачи.

Макроскопическое описание керна выполняется после продольного гаммасканирования и продольной распиловки. При описании необходимо пользоваться лупой, эталонной шкалой твердости, шаблонами для определения размеров зерен песчаных пород, соляной кислотой (объемная концентрация 1:10) для определения карбонатности и растворителями (бензин, хлороформ) для определения битуминозности.

Возможен следующий порядок макроскопического описания керна:

а) название породы (конгломерат, гравелит, песчаник, алевролит, аргиллит, глина, мергель, известняк, доломит, ангидрит и др.);

б) цвет породы (отмечается основной цвет, оттенки, изменение цвета по слою, приуроченность различного цвета к тем или другим литологическим типам пород или их особенностям):

в) вещественный состав породы (например: песчаник кварцевый, полимиктовый, полевошпатово-кварцевый и др.);

д) текстура породы. Основным текстурным признаком осадочных пород является наличие слоистости. Слоистость классифицируется по толщине пропластков и характеру их контактов.

е) контакты между слоями. Этот признак очень важен для последующих фациальных и секвенстратиграфических реконструкций. Контакты бывают эрозионными и постепенными.

ж) трещиноватость. Важный признак, который должен быть тщательно описан на целом керне, еще не подвергнутом фрагментации на различные виды исследования. В описании необходимо ответить характер, густоту (в пересчете на один метр длины и на поперечное сечение), длину и выдержанность трещин в пределах керна, ширину, форму, строение стенок трещин, раскрытость и закрытость их (в мм), вещество, выполняющее трещины (нефть, твердый битум, кальцит, гипс и др.).

з) наличие видимых невооруженным глазом пор или пустот (каверн и полостей), их размеры, форма, обилие.

и) условия залегания слоя. Определение угла падения необходимо для тектонических построений и для определения истинной мощности отложений. Важно указать, залегает слой горизонтально или наклонно, в последнем случае определить при помощи транспортира угол падения относительно оси керна. При определении угла падения необходимо иметь в виду возможное искривление ствола скважины или его наклон, предусмотренный проектом. Для избегания ошибочного истолкования условий залегания перед выполнением макроописания желательно ознакомиться с фактическими данными по бурению изучаемой скважины.

Макроскопическое изучение керна является базой для всех дальнейших геологических обобщений и научных выводов. Только профессиональное изучение пород в их естественной слоевой последовательности дает объективное представление о разрезе в целом. Макроописание керна сопровождается систематическим отбором образцов для последующих лабораторных исследований.

После выполненных профильных исследований (фотографирования, гамма-сканирования и макроописания) и отбора образцов для дальнейших исследований керн укладывается на долговременное хранение на специальные стеллажи (рис. 3.9, 3.10).

Рис. 3. 9. Вилочный штабелер «4500 Samag» Италия, доставка, укладка и выемка керна из ячеек стеллажей.	Рис. 3. 10. Система стеллажей для хранения керна, фирма «Стелл» Россия.

Подготовка отобранных для дальнейших исследований образцов горных пород должна осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТа 26450.0-85 «Породы горные. Общие требования к отбору и подготовке проб для определения коллекторских свойств». Стандарт распространяется на горные породы, насыщенные в природных условиях нефтью, газом или водой и устанавливает общие требования к отбору и подготовке образцов.

Изготовляются образцы правильной геометрической формы – цилиндрической и кубической. Образцы высверливаются (вырезаются) преимущественно из серединной части керна с исключением участков, на которых визуально фиксируются трещины. Предпочтительны образцы цилиндрической формы диаметром и длиной не менее 25 мм. Для их изготовления применяются вертикально-сверлильный станок (рис. 3.11) с алмазными коронками и отрезная пила (рис. 3.12).

Рис. 3.11. Вертикально-сверлильныйстанок.	Рис. 3.12. Радиальная отрезная пила RCSS-415.

Условным значком указывают ориентацию образца параллельно или перпендикулярно напластованию. Маркировку образца осуществляют черной тушью или быстросохнущей краской на очищенной поверхности (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Цилиндры и кубики.

Рис. 3.14. Аппараты Сокслета.

При высокой минерализации пластовой (связанной) воды, образцы, не содержащие водорастворимые и набухающие минералы, подвергают термической экстракции в аппарате Сокслета в присутствии дистиллированной воды.

Проэкстрагированные образцы высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре не более 102-105 0 С. Сушка образцов, содержащих более 20% глинистых и неустойчивых минералов, производится при температуре не более 80 0 С. Высушенные образцы хранятся в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием.

Образцы слабосцементированных, легко разрушающихся и кавернозных пород заделывают в специальные латексные манжеты, покрывают боковые поверхности эпоксидной шпатлевкой, устанавливают на торцах высокопористые пластины из спеченного стекла.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ввиду невозможности бурения всех скважин и на всю их глубину со сплошным отбором керна в практике используются косвенные методы, комплексное применение которых дает возможность составить представление о разрезах, проходимых скважиной. Сплошной отбор керна целесообразно проводить при бурении опорных, параметрических и первых поисковых скважин. [31]

Если сплошной отбор кернов произведен в каждой пробуренной скважине, на основе их анализа можно судить о направлении изме-йения проницаемости и пористости пласта путем построения линий равной пористости и проницаемости на геологической карте пласта. [32]

Конструкция скважин специального назначения большей частью аналогична конструкции разведочных и эксплуатационных скважин, проводимых в тех же районах. В опорных скважинах проводится сплошной отбор керна во всех интервалах, поскольку результаты изучения всего разреза нового, еще неосвоенного района представляют интерес не только для нефтяников, газовиков, но и для других отраслей народного хозяйства. Соответственно, при меньшей проходке на колонковые долота осуществляется большее число долблений и спускоподъемных операций, чем при проводке скважин сплошным забоем, промежуточные обсадные колонны при этом больше изнашиваются, протираются замковыми соединениями и другими элементами бурильной колонны. [33]

На вновь вводимых в разработку залежах и на длительно разрабатываемых месторождениях нефти с целью определения величины нефтенасыщения и оценки остаточных запасов бурятся оценочные скважины. В этих скважинах производится сплошной отбор керна по всей мощности продуктивного пласта. [34]

Помимо газового каротажа по буровому раствору, проводится также газовый каротаж по керну. Это возможно там, где бурятся скважины со сплошным отбором керна по всему разрезу. Полученные образцы керна подвергают дегазации, а выделенные газы анализируют. [41]

В течение ряда лет изучается степень использования запасов. На заводненных участках залежи по специально пробуренным оценочным скважинам со сплошным отбором керна с полным комплексом промыслово-геофизических исследований коэффициент выработки был определен более чем по 10 скважинам. [44]

В учебнике рассматриваются прямые методы изучения физико-механических свойств пород на образцах ( кернах), поднятых из скважин. Эти методы не позволяют дать полную характеристику разреза, так как сплошной отбор керна не проводится. Поэтому исследователи уделяют много внимания оценке показателей свойств горных пород по косвенным характеристикам, получаемым при геофизических исследованиях месторождений и скважин. По геофизическим данным приближенно определяются плотность, пористость, литологи-ческий состав, показатели прочностных и упругих свойств пород, оценивается пластовое давление. [45]

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Сплошной отбор керна в оценочных скважинах ( за исключением пробуренных с раствором на нефтяной основе) выполняется обычно совместно с расширенным комплексом промыслово-геофизических исследований и опробований. [1]

Сплошной отбор керна целесообразно проводить при бурении опорных, параметрических и первых поисковых скважин. [2]

Сплошной отбор керна производится редко. Для увеличения объема информации о характере проходимых пород применяют боковой грунтонос. Он представляет собой механизм, позволяющий дискретно брать образцы ( длиной до 70 мм и диаметром до 30 мм) со стенки окважины. [3]

В нефтеносной свите сплошной отбор керна производится только на новых площадях, где разрез ее неизвестен. В этом случае керн из этой свиты рекомендуется отбирать не менее чем в двух скважинах. [4]

Однако при современном развитии техники бурения сплошной отбор керна считается экономически нецелесообразным и применяется только в опорных скважинах. Кроме того, существующие конструкции долот и различный состав породы не позволяют обеспечить 100 % выноса керна в интервалах его отбора. [7]

Послойное изучение разрезов разведочных скважин включает сплошной отбор керна из продуктивных отложений, микробоковой каротаж с масштабом записи 1: 50 или 1: 100, обычный радиокаротаж, геофизические работы других специальных видов, гидродинамические методы исследования. [8]

Скважина была пробурена без осложнений турбинным способом со сплошным отбором керна из продуктивного горизонта. [12]

Возможности прямого определения показателей абразив-ности весьма ограничены, так как сплошной отбор керна в скважинах, как правило, не проводится. [13]

Для установления возможности более эффективного извлечения нефти из недр необходимо производить сплошной отбор керна и детальное изучение его в пределах всей мощности проходимых продуктивных горизонтов во всех разведочных и эксплуатационных скважинах. [14]

Источник

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
ПОРЯДОК ОТБОРА, ПРИВЯЗКИ, ХРАНЕНИЯ, ДВИЖЕНИЯ И КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРНА И ГРУНТОВ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН
РД 39-0147716-505-85

Настоящий документ разработан:

Всесоюзным научно-исследовательским институтом нефтепромысловой геофизики;

Всесоюзным нефтегазовым научно-исследовательским институтом;

Башкирским государственным научно-исследовательским и проектным институтом нефтяной промышленности;

Татарским государственным научно-исследовательским и проектным институтом нефтяной промышленности.

Вводится взамен инструктивных документов, регламентировавших в предприятиях Миннефтепрома порядок отбора, привязки, хранения, движения и ликвидации керна и грунтов нефтегазовых скважин.

Настоящий документ разработан с целью регламентации порядка отбора керна и грунтов в бурящихся нефтегазовых скважинах, их привязки, хранения, движения, лабораторного изучения, а также их ликвидации с последующей передачей полученной петрофизической информации заинтересованным геологоразведочным, нефтедобывающим предприятиям и научно-исследовательским организациям на всех стадиях геологоразведочного и нефтепромыслового процесса.

Руководящий документ учитывает требования первичной геологической документации и порядка хранения геологических коллекционных материалов, определенных действующими в организациях Мингео СССР и Миннефтепрома унифицированными формами геологической документации кернового материала.

Руководящий документ разработан на основе «Инструкции по отбору, хранению и ликвидации кернового материала для геологопоисковых, разведочных и промысловых организаций Министерства нефтяной промышленности», «Инструкции по учету и хранению геологических, коллекционных материалов в учреждениях и организациях системы Министерства геологии СССР», «Инструктивных указаний по отбору керна при колонковом бурении геологоразведочных скважин», «Инструкции по отбору документации, обработке, хранению, сокращению и ликвидации керна скважин колонкового разведочного бурения», «Инструкции о порядке внесения, содержания и оформления материалов по подсчету запасов нефти и горючих газов, представляемых для утверждения в ГКЗ СССР», «Инструкции по проводке и научной обработке материалов параметрических скважин», «Методических указаний по ведению работ на стадиях поисков и разведки месторождений нефти и газа», а также нормативных документов, регламентирующих порядок исследования керна и грунтов.

Соблюдение положений настоящего руководящего документа обязательно для всех геологоразведочных, буровых и геофизических предприятий Миннефтепрома, осуществляющих отбор и исследование керна и грунтов нефтегазовых скважин.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Положения настоящего руководящего документа распространяются на все категории бурящихся нефтегазовых скважин, в которых осуществляется отбор керна при колонковом бурении или отбор грунтов боковыми грунтоносами (керноотборниками) на каротажном кабеле.

1.2. Образцы керна и грунтов являются первичным фактическим материалом, характеризующим разрез вскрытых отложений, и используются для определения относительного возраста, вещественного состава, петрографических, физических, физико-химических и других характеристик горных пород и полезных ископаемых на всех стадиях геологоразведочного и нефтепромыслового процесса.

1.3. Выбор способа и режимов бурения, типоразмеров инструмента для отбора керна, параметров бурового раствора и т.п. производится в соответствии с предполагаемыми физико-механическими характеристиками вскрываемых пород и технологическими регламентами режимов бурения, обеспечивающими максимальный и качественный вынос керна.

1.4. Планирование отбора керна осуществляется в соответствии с требованиями инструкций ГКЗ СССР и других действующих нормативных документов геологическими службами нефтедобывающих предприятий.

1.5. Отбор керна осуществляется буровой бригадой в строгом соответствии с геолого-техническим нарядом на бурение скважин (ГТН). Отбор керна в интервалах, не предусмотренных ГТН, допускается лишь по распоряжению геологической службы бурового или нефтедобывающего предприятия.

1.6. Геологическая документация керна оформляется в процессе бурения скважин и включается в геологическую документацию скважины. В нее входит составление полевого журнала и актов о заложении и закрытии (консервации) скважины, замеров искривления и контрольных замеров ее глубин, составление паспорта скважины, журнала по отбору и описанию керна и других документов по установленным унифицированным формам «Инструкции по отбору документации, обработке, хранению, сокращению и ликвидации керна скважин колонкового разведочного бурения».

1.7. Контроль и наблюдение за условиями и качеством отбора керна осуществляется представителями технологической и геологической служб нефтедобывающих предприятий.

2. ОБЪЕМ И ИНТЕРВАЛЫ ОТБОРА КЕРНА ПО КАТЕГОРИЯМ СКВАЖИН

2.1. Выбор интервалов и объемов отбора керна по скважине определяется поставленными геологическими задачами, для решения которых заложена данная опорная, параметрическая, поисковая, разведочная, оценочная, эксплуатационная и другие категории скважин.

С целью улучшения освещенности керном изучаемых разрезов в сложных геолого-технических условиях и получения достоверных астрофизических материалов нефтедобывающим объединениям и территориальным нефтяным институтам необходимо предусматривать опережающее бурение параметрических скважин со сплошным отбором и исследованием керна и расширенным комплексом ГИС в пределах каждого поискового объекта.

При бурении поисково-разведочных скважин необходимо осуществлять по рекомендациям геофизической службы региона отбор и петрофизическое исследование керна из пластов-неколлекторов, являющихся опорными для интерпретации данных ГИС.

2.2. Нормы отбора керна для каждой категории скважин регламентируются требованиями «Классификации скважин, буримых при геологоразведочных работах и разработке нефтяных и газовых месторождений (залежей)», «Инструкции по проводке и научной обработке материалов параметрических скважин».

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

2.4. 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:

В интервалах возможного вскрытия нефтегазоносных горизонтов производится сплошной отбор керна.

2.5. 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 нефтегазонасыщенностью, в первых 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 общей глубины скважины.

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

Оценочные скважины бурятся на вновь вводимых или длительно разрабатываемых месторождениях (залежах) с целью определения величины нефтенасыщенности и оценки остаточных запасов продуктивных пластов. В этих скважинах должен производиться сплошной отбор керна во всей толще продуктивного пласта.

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

3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОТБОРУ КЕРНА

3.1. Требования по отбору керна регламентируются в проектах на разведку нефтегазовых объектов, геолого-технических нарядах на проводку нефтегазовых скважин, технологических регламентах на бурение, а также в планах технических, технологических и организационных мероприятий, выполнение которых необходимо для обеспечения высококачественного выноса керна в запланированном объеме.

В этих документах регламентируются интервалы отбора керна, способ бурения, тип и компоновка керноотборного инструмента, параметры бурового раствора и другие параметры технологического процесса бурения, обеспечивающие получение представительного корневого материала требуемого качества, обладающего необходимой геологической информативностью.

3.2. Для повышения качества отбора и привязки керна необходимо выполнение следующих технологических и организационных мероприятий:

— квалифицированный инструктаж бурового персонала по применению наиболее эффективных методов и технических средств по отбору керна в конкретных условиях проходки продуктивной толщи;

— тщательная проверка состояния породоразрушающего инструмента и компоновки снаряда для отбора керна перед спуском их в скважину;

— непрерывный контроль за процессом бурения в интервале отбора керна путем организации дежурства квалифицированного геологического персонала или привлечения персонала геофизических предприятий, осуществляющих геолого-технологический контроль в процессе бурения;

— тщательное и своевременное документирование поднятого керна, гарантирующее точную привязку кернового материала к соответствующему интервалу скважины и позволяющее провести анализ выхода керна от типа применяемых технико-методических средств и обосновать мероприятия по увеличению его выноса;

— проверка правильности определения геологическим персоналом описания пород, полноты и качества геологических данных, своевременности ведения журнала геологической документации скважины;

— проверка правильности укладки керна в керновые ящики, соответствия этикетировки его полевым журналам и фактически извлеченному керну.

3.3. Отбор и документирование керна осуществляется в полном соответствии с требованиями действующей в отрасли нормативно-технической документации по бурению нефтегазовых скважин с отбором керна, краткий список которой приводится в прилагаемом перечне.

4. ОТБОР, ПРИВЯЗКА, УПАКОВКА И ПЕРВИЧНОЕ

ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ КЕРНА

4.1. Для правильного установления глубины отбора керна, а также глубины забоя скважины буровая бригада обязана перед спуском инструмента или отборкой керна произвести маркировку и замер длины бурильных труб с записью в журнале установленной формы. Контроль за точностью привязки интервалов отбора керна к разрезу рекомендуется осуществлять с помощью локатора муфт ЛМ и данных гамма-каротажа ГК.

4.2. Для установления момента подхода забоя скважины к проектному горизонту необходимо:

— осуществлять постоянный контроль маркирующих горизонтов согласно проектной геологической колонке;

— производить контрольные замеры глубины скважины, а также зенитных и азимутальных углов для привязки отбираемого керна.

После вскрытия маркирующего горизонта рекомендуется провести один из видов промежуточного каротажа, позволяющего уточнить фактическую глубину залегания продуктивных отложений.

4.3. Перед операцией по отрыву керна от забоя необходимо тщательно промыть забой скважины, замедлить вращение бурильного инструмента и стабилизировать подачу промывочной жидкости.

При подъеме инструмента с керном следует избегать резких изменений скорости подъема, особенно при бурении в слабоцементированных и мягких породах. С целью сохранности керна скорость подъема снаряда с отобранными образцами необходимо снижать при подходе к башмаку колонны.

4.4. После подъема инструмента необходимо дать стечь буровому раствору, затем керн осторожно извлечь из керноприемника и очистить от остатков раствора увлажненным обтирочным материалом.

При извлечении керна из колонковой трубы необходимо предохранить его от раскаливания, строго соблюдая последовательность извлечения отдельных кусков керна.

В случае сильной запрессованности керна в колонковой трубе следует применить специальные винтовые или насосные толкатели (экстракторы). Категорически запрещается извлекать керн из колонковой трубы ударом по грунтоноске или по керну.

4.5. Подготовка отобранного керна к документированию и дальнейшей транспортировке в кернохранилище или специализированную лабораторию начинается с его упаковки. Упаковка включает операции по маркировке и герметизации образцов и их укладке в ящики.

4.6. Образцы керна могут упаковываться с герметизацией или без нее.

Во всех других случаях отбора керна целесообразность его герметизации определяется геологической службой геологоразведочного и нефтегазодобывающего предприятий.

4.7. Герметизацию образцов керна рекомендуется производить в следующей последовательности.

Допускаются другие способы герметизации образцов керна, обеспечивающие сохранность в керне пластовых флюидов.

На буровой должны быть в запасе керновые ящики в нужном количестве, а также материал для упаковки и герметизации керна.

4.9. Укладка керна в ящики производится слева направо в строгой последовательности в порядке возрастания глубины скважины (укладка в «строчку»). Категорически запрещается укладывать керн в ящики «змейкой», в два и более рядов в одной секции ящика.

Разбитый керн совмещают по плоскости раскола. Упакованные мелкие кусочки и обломки керна, последовательность которых невозможно установить, укладываются вместе с биркой, на которой указывается интервал отбора керна.

В случае неполного выноса керна в заданном интервале отбора в ящик укладывается этикетка с указанным интервалом с надписью «керн не поднят».

4.10. Уложенный в ящик керн должен сопровождаться этикеткой, составленной в двух экземплярах, помещаемой в начале и в конце колонки керна (Приложение 1). Данные сведения можно заносить также на фанерную перегородку в начале интервала упаковки керна. Начало керна отмечается стрелкой на торце перегородки ящика, указывающей направление укладки керна.

4.11. Керн, направленный в кернохранилище, сопровождается актом сдачи-приема и описанием керна (Приложения 2, 3) и регистрируется в журнале регистрации, хранения и движения керна (Приложение 4).

Описание керна в геологическом журнале проводится после каждого подъема бурового инструмента, когда керн полностью обработан. Геолог буровой организации при посещении скважин проверяет геологическое описание. Все исправления в журнале вносятся геологом, ведущим описание керна.

Все записи в первичных документах, выполняемые на буровой (записи в журнале, заполнение этикетки и т.п.), делаются простым карандашом или шариковой ручкой. Употребление химического карандаша и чернил для этих записей категорически воспрещается.

4.13. При макроскопическом описании керна необходимо пользоваться лупой, эталонной шкалой твердости, шаблонами для определения размеров зерен песчаных пород, соляной кислотой (в объемной концентрации 1:10) для определения карбонатности, растворителями (бензином, хлороформом) для определения битумности и другими распространенными в практике нефтепромысловых работ средствами качественных и полуколичественных методов определения состава и свойств горных пород.

При проведении на скважине с отбором керна геолого-технологических исследований для этих целей рекомендуется использовать данные количественных методов определения параметров вскрываемого разреза.

4.14. При описании керна в геологическом журнале необходимо придерживаться следующей последовательности: название породы, цвет, характер пропитки образца нефтью, состав, текстура и структура породы, наличие трещин, их направленность и характер заполнения, характер органических остатков и их распределения, различные включения в породу, углы падения пород. При описании особое внимание необходимо уделять признакам породы, которые могут не сохраниться при длительном хранении и перевозке керна, например, присутствие включений, легко выпадающих из породы, влажность, запах или другие признаки нефтегазоносности, слабые признаки слоистости, наблюдаемые иногда лишь во влажном состоянии, и т.п.

4.16. Ответственность за качество отбора, укладку, маркировку и хранение керна на буровой, а также своевременную доставку керна в кернохранилище несут старший буровой мастер и геолог бурового предприятия, ответственный за отбор керна в скважине.

5. ОТБОР, ПРИВЯЗКА, УПАКОВКА И ПЕРВИЧНОЕ

ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ ГРУНТОВ

5.2. Интервалы и частота отбора грунтов по разрезу скважины регламентируются геологической службой организации-заказчика в соответствии с геологическими условиями разреза и поставленной целью исследований.

5.3. Отбор грунтов производится в скважинах, не предназначенных для отбора керна, в интервалах, пропущенных в процессе бурения с отбором керна, а также в интервалах отбора керна в случае недостаточного его выноса.

5.4. Отбор грунтов стреляющими грунтоносами производится с целью определения литологического состава пород, предварительной оценки пористости и нефтегазонасыщенности пород.

5.5. Методы исследования образцов, отобранных боковыми грунтоносами, характеризуются рядом специфических отличий, обусловленных ограниченными размерами и нарушением целостности образцов, правилами привязки интервалов отбора образцов и т.п., что вызывает особые требования к методике их отбора и изучения.

5.6. Интервалы отбора грунтов в соответствии с поставленной целью определяются по комплексу промыслово-геофизических исследований. Установка грунтоноса на заданную глубину определяется по диаграмме наиболее информативного геофизического метода, чаще всего методов радиометрии (РК) или электрометрии (КС, ИК, БК, МБК), позволяющих точно определить интервал отбора и привязки образцов по глубине.

Глубина спуска грунтоноса определяется по меткам, установленным на каротажном кабеле.

5.7. После извлечения образца из грунтоноса производится его первичная документация, включающая макроописание с указанием засоренности образца буровым раствором, литологической характеристики, степени однородности, текстурных особенностей, признаков нефтенасыщенности.

5.8. Упаковка грунтов производится с учетом их целевого назначения и способов лабораторных исследований. Образцы грунтов, предназначенные для определения нефтегазонасыщенности, должны быть герметизированы в стеклянных, пластмассовых емкостях или полиэтиленовых упаковках. Во всех других случаях упаковка грунтов производится в плотную бумагу или полиэтиленовые мешки.

5.9. Отобранные грунты сопровождаются этикетками (см. Приложение 1), укладываются в ящики и передаются заказчику для дальнейших исследований.

6. ХРАНЕНИЕ, ДВИЖЕНИЕ, СОКРАЩЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ КЕРНА

6.1. В буровых и нефтедобывающих предприятиях, осуществляющих отбор керна, должны быть организованы кернохранилища временного хранения, куда керн поступает с буровой после первичной геологической обработки и документирования.

Сведения о поступающем керне, передаче его на исследования, сокращении и ликвидации заносятся в журнал регистрации, хранения и движения керна (см. Приложение 4).

6.2. Керн в кернохранилищах хранится в ящиках, устанавливаемых на стеллажах с расчетом свободного доступа к ним. В одном ящике может храниться керн лишь из одной скважины. Оставшиеся в ящике свободные места заполняются упаковочным материалом.

6.3. Отправка керна из временного кернохранилища в специализированные лаборатории с целью изучения петрографических, литолого-минералогических, физических и других характеристик пород производится с разрешения геологической службы предприятия, ответственного за отбор и исследование керна.

После передачи образцов на лабораторные исследования оставшийся во временном хранилище керн подлежит передаче в центральные кернохранилища, создаваемые при нефтедобывающих предприятиях, или сокращению на общих основаниях. Перечень центральных кернохранилищ определяется руководством нефтегазодобывающих предприятий региона.

6.4. Передача керна из временного кернохранилища в центральное либо в специализированные лаборатории осуществляется по акту сдачи-приема (см. Приложение 2).

6.5. При хранении, движении, сокращении и ликвидации керна из опорных и параметрических скважин необходимо руководствоваться следующим.

По мере накопления нового кернового материала первоначально отобранные для эталонного или сводного разреза образцы керна по решению геологической службы предприятия, ответственного за отбор и исследование керна, могут быть сокращены и заменены новыми, если последние более полно освещают разрез.

6.7. Керн структурных скважин следует хранить до вывода площади из разведочного бурения и составления сводного разреза.

Керн поисковых, разведочных, оценочных и эксплуатационных скважин, вскрывших залежь, после отбора на анализы образцов из продуктивного пласта ликвидируется на общих основаниях. Отобранные образцы после завершения анализов хранятся до конца разработки месторождения (залежи) и уничтожаются лишь при наличии специального разрешения организации, проводящей разработку данного месторождения.

Керн по этим категориям скважин, в случае отсутствия продуктивных пластов, отбирается на анализы с частотой 1 м и ликвидируется на общих основаниях после утверждения отчетов по результатам бурения.

— образцы из маркирующих (опорных) горизонтов;

— образцы, характеризующие контакты между отдельными стратиграфическими комплексами;

— образцы из тектонических нарушений и трансгрессивного несогласия;

— образца с фауной, с признаками нефтеносности, с повышенной или высокой радиоактивностью и другими аномальными признаками;

— керн из скважин, вскрывших тот или иной горизонт другой фации, чем скважина, по которой составлен эталонный разрез.

6.9. В целях своевременного освобождения кернохранилищ от керна, потерявшего свое значение, ежегодно должна производиться инвентаризация, по результатам которой в вышестоящую организацию представляются предложения о сокращении или ликвидации такого керна.

Перед принятием решения о ликвидации керна делается запрос о потребности в керновом материале научно-исследовательских, опытно-конструкторских, геофизических и других организаций предприятий, ведущих геологоразведочные и нефтепромысловые работы в данном регионе.

6.10. Вопрос о ликвидации керна решается по представлению территориального нефтяного института научно-техническим советом организации, ведущей геологоразведочные или нефтепромысловые работы в регионе.

6.11. Ликвидация (сокращение) керна производится путем надежного захоронения каменного материала и оформляется актами (Приложения 5, 6), которые прикладываются к геологической документации керна. Перед ликвидацией керна проверяется наличие его подробного описания и запланированных лабораторных анализов.

6.12. Документация на хранение, движение и ликвидацию керна составляется в двух экземплярах, один остается в кернохранилище, другой направляется в геологический отдел нефтегазодобывающих предприятий. Такая документация хранится до завершения нефтепромысловых работ в регионе.

7. ПОРЯДОК РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЕРНА И ГРУНТОВ

НА ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

7.1. Целевое назначение отбираемого керна и грунтов и вида их анализов по каждому типу отложений или объекту разведки определяется проектами и геолого-техническими нарядами на бурение нефтегазовых скважин, а также проектами и технологическими схемами разработки, составляемыми территориальными нефтяными институтами и утверждаемыми геологической службой нефтедобывающих объединений. Заявки территориальных нефтяных институтов, геофизических трестов и других организаций региона на целевой отбор и исследование керна (Приложение 7) представляются в геологические отделы объединений и институтов-проектировщиков и включаются в указанные проекты по согласованию с объединением.

7.2. Керн и грунты в зависимости от целевого назначения их отбора и исследования распределяются геологической службой территориальных нефтяных институтов между специализированными лабораториями научно-исследовательских институтов, цехов научно-исследовательских и производственных работ (ЦНИПР), геофизических трестов, а также других организаций, выполняющих работы по целевым программам (заданиям) Миннефтепрома. В прочие организации керновый материал передается по распоряжению геологической службы нефтедобывающих объединений.

7.3. Образцы керна для комплексных лабораторных исследований отбираются представителями геологической службы организации, ответственной за отбор и исследование керна в регионе, и представителями специализированных лабораторий, в которые направляется керн на исследования.

Территориальные нефтяные институты выполняют предварительный анализ отобранного на анализы керна, привязку его к разрезу скважины и осуществляют по каждой скважине единую нумерацию отобранных образцов.

При отборе образцов на анализы необходимо также руководствоваться следующим правилом: плотные и глинистые разности пород должны быть представлены в объеме тем большем, чем меньше их однородность.

7.6. Направленные на лабораторные анализы образцы керна и грунтов могут исследоваться в одной специализированной лаборатории с определением по типовому комплексу (Приложение 8) всех параметров или части его. В последнем случае керновый материал, на котором проведены определения ряда параметров, направляется в другие специализированные лаборатории, дополняющие или завершающие запланированный комплекс исследований.

Порядок межлабораторной передачи кернового материала и результатов лабораторных исследований определяется геологической службой нефтедобывающего предприятия в соответствии с заявками заинтересованных организаций.

7.7. После выполнения всех анализов образцы керна и грунтов и их остатки сохраняются в лаборатории, осуществлявшей анализы. Коллекции исследованных образцов подлежат длительному хранению, поскольку они являются фактическим материалом, необходимым для контроля достоверности ранее полученной информации, проведения анализов с применением новых методов и т.п. Ликвидация такого каменного материала производится по решению научно-технического совета организации, ответственной за отбор и исследование керна в регионе.

7.8. Ответственным за распределение и комплексное исследование керна и грунтов и обобщение полученных данных в регионе является территориальный нефтяной институт.

8. ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

8.1. Документирование и обработка результатов лабораторных исследований производятся с целью систематизации полученного экспериментального материала и его подготовки для передачи и использования заинтересованными потребителями.

При документировании результатов лабораторных определений необходимо руководствоваться правилами, определенными «Инструкцией о порядке внесения, содержания и оформления материалов по подсчету запасов нефти и горючих газов, представляемых для утверждения в ГКЗ СССР».

8.2. Обработку результатов лабораторных исследований и их представление заинтересованным организациям рекомендуется производить по схемам, позволяющим многократно использовать полученные данные различными специалистами. К числу наиболее общих задач, при решении которых используются результаты лабораторных определений, можно отнести следующие:

— оценка представительности кернового материала и точности лабораторных определений;

— определение статистических характеристик массивов изучаемых петрофизических параметров;

— оценка однородности статистических совокупностей, проверка различия между выборочными совокупностями, проверка гипотезы о законах распределения физических характеристик пород;

— регрессионный и корреляционный анализы, изучение парных и многомерных зависимостей между физическими свойствами изучаемых отложений;

— построение обобщенных петрофизических моделей, характеризующих свойства горных пород региона;

— типизация и районирование отложений региона на основе качественных и количественных петрофизических признаков изученных горных пород и т.п.

8.4. Для накопления, хранения и сортировки исходной петрофизической информации рекомендуется использовать различные формы машинных и немашинных носителей: таблицы, журналы, фактографические карточки, перфокартные системы ручной или машинной сортировки, бланки данных информационно-поисковых систем на магнитных лентах, дисках и т.п.

При наличии в регионе территориального банка данных (ТБД) результаты лабораторных исследований должны передаваться в организацию, ведущую ТБД. Порядок и периодичность передачи результатов анализов для занесения в ТБД определяются по согласованию между заинтересованными сторонами.

При наличии в регионе более одного банка данных (БД) обмен данными между ними осуществляется на уровне машинных носителей.

Организация, ведущая ТБД, обязана обеспечить хранение и представление материалов любой заинтересованной организации.

8.5. Ответственным за своевременную передачу заказчику результатов исследований является руководитель организации, в состав которой входит специализированная лаборатория, проводившая исследования.

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Объединение _______________________ УБР (УРБ, НГДУ) _______________________

на извлеченный керн (грунты)

Месторождение ______________ Площадь _____________ Скважина N _____________

Регистрационный номер образца ________________

Интервал проходки от _____ м до ______ м

Вынос керна _____________ см

Керн состоит из ______________ кусков

Расстояние от верха отобранной колонки _____________ см

Наименование породы _______________________________________________________

Характер насыщения ________________________________________________________

Дата отбора «__» ____________ 19__ г.

Подпись лица, отобравшего керн _______________________

(Размеры этикетки 13 х 10 см)

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Объединение _______________________ УБР (УРБ, НГДУ) _______________________

Мы, нижеподписавшиеся, представитель УБР (УРБ, НГДУ) __________________

_________________________________________, с одной стороны, и представитель

(наименование организации, Ф.И.О.)

с другой стороны, составили настоящий акт о том, что «__» _________ 19__ г.

первый сдал, а второй принял керн по скв. ___________ площади _____________

Целевое назначение передаваемого керна ____________________________________

Описание керна по скважине прилагается к акту.

Источник