Описание керна и отбор образцов для исследований

        Подготовка отобранного керна начинается с его упаковки. Упаковка включает операции по маркировке и герметизации образцов и их укладке в ящики. Образцы керна могут упаковываться с герметизацией или без нее.                     

• При отборе керна с целью определения нефтенасыщенности  пород прямым методом для сохранения остаточных флюидов керн герметизируется. В практике применяется наиболее простой и распространенный способ герме­тизации – парафинизация керна.
• Герметизацию образцов керна рекомендуется производить в следующей последовательности. Керн извлекается из керноприемной трубы и укладыва­ется на буровые мостки, либо в специальные ящики. Образцы в кратчайшие сроки очищаются от остатков бурового раствора ветошью, увлажненной в ди­зельном топливе, после чего упаковывают в полиэтиленовые  пакеты или в листовой полиэтилен. Производится геологическое описание керна и его ну­мерация, для чего на каждый образец заготавливается по два экземпляра этикеток. Первый экземпляр этикетки помещается на полиэтилен, образец керна обтягивается марлей и перевязывается шпагатом. Подготовленный керн несколько раз опускается в расплавленный парафин (при температуре 80-90⁰С) дли получения равномерно покрывающей образец пленки. На слой парафина помещается вторая этикетка, и образец дополнительно парафинируется так, чтобы надпись на этикетке осталась разборчивой
• Подготовленные образцы раскладываются в специальные ящики с продоль­ными секциями и крышкой. Керновые ящики должны обеспечить надежные условия сохранности образцов при транспортировке и длительном хранении. Укладка керна в ящики производится слева направо в строгой последо­вательности в порядке возрастания глубины скважины (укладка "строч­ку"). Разбитый керн совмещают по плоскости раскола. Уложенный в ящик керн должен сопровождаться этикеткой, составленной в двух экземплярах, помещенной в начале и  конце колонки керна. На эти­кетке указывается номер скважины, интервал отбора керна, проходка с от­бором керна и длина вынесенного керна. Начало керна отмечается стрелкой на торце перегородки ящика, указывающей направление укладки керна.
•  Описание керна производится представителями геологической службы предприятия. При описании керна 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  керна особое внимание необходимо уделять признакам породы, которые смогут не сохраниться при длительном хранении и перевозке керна, например, присутствие включений, легко выпадающих из породы, влажность, запах, признаки нефтегазонасыщенности, слабые признаки слоистости и другие признаки, наб­людаемые иногда лишь во влажном состоянии.
• Образцы керна, направляемые на исследования, подбираются отдельно для каждой лаборатории. Частота отбора образцов керна для комплексных лабора­торных исследований определяется литологическим составом, изменчивостью физических свойств, и характером насыщения изучаемых пород. Обычно образцы пород отбирают не менее чем через 0,5 м толщины продуктивной части выдержанного пласта и неконсолидированных (рыхлых) пород. В анизотропных пластах типа флиш интервал отбора следует уменьшить до представительности не менее одного образца на каждый прослой. В трещиноватых и кавернозных нефтеводонасыщенных пластах интервал отбора образцов должен  быть снижен до 0,10 м.

Для проведения комплексного исследования керна размер образца дол­жен быть диаметром не менее 60 мм и длиной не менее 110 – 120 мм.

 

ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Прежде чем приступить к исследованию физических свойств горной по­роды, из куска керна изготовляют отдельные образцы для всех видов иссле­дования. Для этих целей используются сверлильный станок с алмазной ко­ронкой и камнерезный станок с отрезными алмазными кругами.

Из центральной части куска керна высверливают два образца цилиндрической формы, ориентированные параллельно и перпендикулярно напластова­нию для определения проницаемости горной породы. Диаметр образцов обычно равен 30 мм, а длина не менее 25 мм. Эти же образцы в дальнейшем используются для определения остаточной водонасыщенности и коэффициента нефтевытеснения горной породы.

Исследования емкостных характеристик горной породы проводят на образцах изготовленных из централь­ной части куска керна правильной геометрической формы высотой не менее 25 мм. Образцы произвольной формы должны иметь массу 20 - 100 г. Оставшийся керн после изготовленья образцов для определения прони­цаемости и пористости применяется для других видов исследований.

• Все образцы керна маркируются черной тушью или специальной краской и при необходимости с указанием ориентации относительно напластованию. Всем образцам из одного куска керна присваивается один лабораторный но­мер, под которым они и маркируются.

Для проведения большинства видов исследований необходимо иметь су­хой минеральный скелет образца, лишенный каких-либо следов присутствия нефти, воды и других органических примесей.

Извлечение органического содержимого из пор породы с помощью раст­ворителя называется экстрагированием и для его проведения используется аппарат Сокслета (ОСТ 10075-39).

Аппарат Сокслета (рис. 1) состоит из трех частей: плоскодонной  стеклянной колбы 1, экстрактора 2 и обратного или шарикового холодильника 3.  Все три части аппарата соединяются при помощи шлифов.

Приготовленные из куска керна образцы загружаются в экстрактор. За­тем экстрактор соединяют с колбой и заливают в него такое количество растворителя, чтобы он начал выливаться через сифон в колбу и добавляют еще небольшой избыток растворителя (примерно 50 мл). К экстрактору подсоединяют холодильник, к которому подключают воду и начинают нагревать колбу.

Колба нагревается на водяной бане или электроплитке закрытого типа в вытяжном шкафу.

Рис 1 Аппарат  Сокслета

Основной частью аппарата является экстрактор. Он имеет две трубки через одну, более широкую, пары растворителя  поступают из колбы в экстрактор, а через другую, изогнутую трубку или сифон, сконденсировавшаяся жидкость стекает обратно в колбу.    В качестве растворителя чаще всего используется, спиртобензольная смесь, иногда хлороформ или четырёххлористый углерод. Принцип работы аппарата Сокслета очень прост. Пары растворителя поступают через боковую трубку в экстрактор, затем в холодильник, конденсируются и образующаяся при этом жидкость омывает образцы, расположенные в экстракторе. Когда жидкость в экстракторе достигнет колена отводной трубки (сифона), она стечет в колбу.   Во время наполнения экстрактора жидкостью происходит частичное растворение вещества, и оно вместе с растворителем поступает в колбу. Что позволяет, применяя ограниченное количество растворителя, извлечь не­ограниченное количество экстрагируемого вещества, так как вещество все время обрабатывается чистым растворителем. Если извлекаемое вещество окрашено, то и раствор в экстракторе может быть окрашен. В этом случае экстрагирование продолжают до того момента, когда жидкость, остающаяся в экстракторе, станет бесцветной.

Если же вещество бесцветное, то продолжительность экстракции определяется путем анализа пробы. Для этого через холодильник опускают в экстрактор тонкую длинную стеклянную палочку, отбирают две-три капли экстракта, переносят его на стекло и вы­паривают. Если на стекле не будет налета, экстрагирование заканчивают. При разборке аппарата, прежде всего, прекращают обогрев, дают прибору остыть, затем закрывают воду и осторожно снимают холодильник. После то­го, как жидкость стечет из эксикатора в колбу, его отсоединяют.

Проэкстрагированные образцы извлекают из экстрактора и помещают в сушильный шкаф, где их высушивают в течение 12 часов, при температурах 102-105⁰С. После сушки и охлаждения образцы готовы к дальнейшим исследованиям.