Зачем нужен керн
Керн — цилиндрический столбик породы, который остаётся в центре кольцевой бурильной головки. Это единственный способ увидеть породу такой, какая она есть на глубине. По керну определяют пористость, проницаемость, нефте- и газонасыщенность, уточняют строение разреза и условия осадконакопления. В лаборатории делают химические, спектральные и петрографические анализы. От качества керна зависят оценка запасов и решения о разработке месторождения.
Как это работает
Бурильная головка разрушает породу по кольцу, а внутрь корпуса входит неразрушенный столбик и попадает в керноприёмную трубу. Шлам уносится промывочной жидкостью по зазору между инструментом и стенкой скважины. Перед подъёмом керн заклинивают кернорвателем, отрывают от забоя и поднимают на поверхность.
- Корпус (колонковая труба) передаёт вращение и нагрузку на головку.
- Бурильная головка разрушает породу и формирует керн.
- Керноприёмная труба на подвеске с подшипниками не вращается вместе с колонной, поэтому не истирает керн.
- Кернорватель удерживает керн при отрыве и подъёме.
- Клапан выпускает жидкость из трубы по мере заполнения керном.
Устройства выпускают в одно-, двух-, трёх- и четырёхсекционном исполнении: чем больше секций, тем длиннее интервал, который можно пройти за один рейс.
Рейс отбора керна по шагам
- Ревизия и сборка. Осмотр узлов, очистка и смазка резьб, настройка зазора в головке.
- Спуск. Равномерно, без посадок и рывков.
- Подготовка забоя. Промывка, чтобы шлам не попал в керноприёмную трубу.
- Подход к забою. Медленно, с пониженной нагрузкой.
- Бурение. На режиме, подобранном под породу, с постоянным контролем давления и скорости.
- Заклинивание и срыв керна. По признакам, а не «на глаз».
- Подъём. Плавно, без ударов по керноприёмнику.
- Извлечение и описание. Колонки укладывают по порядку залегания.
Отношение длины (или массы) поднятого керна к пройденному интервалу. В отечественной практике как минимальный ориентир называют около 60%, но современные заказчики в сложных разрезах ждут 95–100%.
Что сильнее всего влияет на результат
Разбор производственной статистики показывает: технология влияет на выход керна больше, чем конструкция снаряда. Типичные причины потерь — марка головки не подходит породе, неверно подобран кернорватель, не соблюдается специальный режим, инструмент перед рейсом не проверен и не смазан, а породы по разрезу меняются, хотя набор оснастки остаётся прежним.
Практические рекомендации
- Подбирайте головку и кернорватель под конкретный интервал, а не «под скважину».
- Не торопите проходку в интервале отбора: скорость бурения здесь заведомо ниже обычной, и это заложено в нормы времени.
- Перед каждым рейсом проверяйте и смазывайте узлы, особенно кернорватель и клапан.
- Ведите журнал рейсов: проходка, выход, состояние кернорвателя, замечания.
- Разбирайте результаты каждого рейса: низкий выход почти всегда имеет объяснение.
Источники
Материал носит общий ознакомительный характер и составлен по открытым источникам. Конкретные режимы, зазоры и порядок работ определяются паспортом и руководством по эксплуатации изготовителя конкретного изделия.