Реферат на тему Факторы, влияющие на эффективность отбора керна

Содержание:

1.   Введение. 2

2.   Особенности
режима бурения при отборе керна. 3

3.   Методы
и технические средства, использования при отборе керна. 6

4.   Отбор керна в осадочных породах. 9

5.   Основные
физико-механические свойства горных пород. 12

6.   Условия подачи бурильного инструмента и погружения
долота. 15

7.   Керноотборные
снаряды для роторного бурения. 19

8.   Заключение. 21

9. Список
литературы   22

Введение:

В
настоящее время уделяется все возрастающее внимание качеству и хранению
кернового материала, отобранного из продуктивных горизонтов. Для повышения надежности получения параметров по данным
анализа кернового материала их определяют несколькими различными независимыми
методами. Например, коэффициент нефтенасыщенности определяют экстракционным
методом, импульсным методом, ядерно-магнитного резонанса и
фотокалориметрическим методом. Полученные результаты совместно с анализом кернового материала и геофизических исследований позволят
оценить значение величин предельно возможных дебитов по отдельным пачкам, что
возможно было сделать ранее лишь путем испытания пакером отдельно каждого
взятого интервала. Практически невозможно непосредственно на буровой
организовать анализ
кернового материала, поступающего в большом количестве при
бурении со сплошным отбором.

В связи с этим основной задачей является надежное сохранение в
керне начальной водонасыщенности как в момент отбора, так и в процессе доставки
образцов пород на анализ. Имеющиеся рекомендации на этот счет сводятся или к
простому парафинированию (образец породы опускается в парафин) или к
парафинированию с использованием марли в последовательности парафин — марля —
парафин. Выход керна определяют в
процентах к пробуренному метражу. 100%-ный выход керна позволяет с полной
достоверностью изучать горные породы, пересечённые буровой скважиной, и
определять запасы полезного ископаемого.

Заключение:

При поисках и разведке
нефти и газа одной из главных задач геологических служб является получение
керна – основного фактического материала для выявления, изучения и оценки
промышленного потенциала нефтегазового месторождения.

Керн позволяет наиболее
точно получить информацию о геологическом разрезе, определить условия залегания
пластов, рассчитать петрофизические зависимости и запасы полезных ископаемых.
Точность расчетов будет зависеть от качества и полноты поднятого керна.
Специалисты по отбору керна, используя надежные и современные керноотборные
устройства, адаптированные к конкретным геологическим и географическим условиям
России и ближнего зарубежья, бурильные головки производства предприятия
«Бурсервис» и другие инновационные решения, добиваются высоких результатов.

Успешность отбора керна
является ключевым показателем эффективности поисково-разведочного бурения. В
понятие «успешность» компании-недропользователи вкладывают следующие
показатели:

– высокий процент выноса
керна;

– максимальная
представительность керна;

– высокая рейсовая
проходка;

– высокая механическая
скорость бурения;

– отсутствие
непроизводительного времени;

– применение
дополнительных устройств;

– возможность проведения
первичного описания керна.

Фрагмент текста работы:

1. Особенности режима бурения при отборе керна

В большинстве случаев отбор
керна производится при бурении породы колонковым методом, а само бурение с
отбором керна — колонковым.
Внутри колонковой трубы находится керноприёмник. Керноприемник состоит в основном
из головки, керноприёмной трубы и кернорвателя. Керноприёмники разнообразны,
так как приходится отбирать керн различных пород в различных условиях.
Разбуривание породы при отборе керна происходит по кольцу и керноприемник как
бы наползает на образующийся внутри кольца столбик породы. Образцы керна
забираются в трубу в относительно неповреждённом состоянии. Разрушенная порода
(шлам), не попавшая в керноприемник, выносится на поверхность промывочной
жидкостью или сжатым воздухом (газом), нагнетаемым в скважину буровым насосом или компрессором.
Керн заклинивают, отрывают от забоя и поднимают на поверхность. После изъятия
керна из керноприемника, он раскладывается в керновые ящики в строгой
последовательности нахождения его в геологическом разрезе скважины. Весь
поднятый керн детально описывается и передается на хранение в кернохранилище.
В дальнейшем керн исследуется и анализируется (химический, спектральный,
петрографический и другие анализы) в лаборатории с помощью различных методов и
на различном оборудовании, в зависимости от того, какие данные должны быть
получены. Обычно при анализе используется небольшая часть керна. По истечение
определенного времени согласно руководящим документам часть керна, не имеющая
существенного значения, сокращается (ликвидируется).

В последние годы керн при бурении для лучшей
сохранности отбирается (попадает) в пластиковые или алюминиевые трубы
(контейнеры). После извлечения из бурового инструмента эти трубы (контейнеры),
заполненные керном, для удобства режутся на отрезки, обычно метровой длины. Для
детальных исследований эти отрезки в свою очередь разрезаются вместе с керном
пополам вдоль оси, как представлено на фотографии.

Основным количественным показателем бурения
скважин с отбором керна является вынос керна (в %). Кроме того, время работы
инструмента при отборе керна необходимо согласовывать с ожидаемой его
долговечностью. В случае отбора керна в
многолетнемерзлых породах целесообразно применять агенты для очистки скважины с
отрицательной температурой и не растворяющие лед. Технико-технологические
факторы включают: совершенство конструкции колонковых долот, их соответствие
разбуриваемым горным породам, правильность выбора режима бурения при отборе
керна и компоновки инструмента.

Поэтому наряду с усовершенствованием техники и
оптимизацией технологии бурения с отбором керна необходимо уделять особое
внимание профессиональной подготовке бурильщиков и их материальной
заинтересованности в отборе керна высокого качества.

Изучение бурения с отбором керна показало, что с
увеличением осевой нагрузки на бурильную головку, для краткости буровой
головку, и расхода бурового раствора вынос керна вначале растет, а затем монотонно
снижается.

По сравнению с бурением сплошным забоем режим
бурения для отбора керна имеет особенности, обусловленные дополнительным
условием обеспечения достаточного выноса керна. Видно, что при отборе керна
применяются весьма щадящие режимы бурения.

Все снаряды для колонкового бурения вне
зависимости от конструкций состоят из следующих основных частей: бурильной
головки для разрушения породы вокруг обуриваемого керна; внешнего корпуса; внутренней
колонковой трубы для сохранения и выноса керна; кернодержателя
(кернорвателя).

По принципу применения снаряды для колонкового
бурения подразделяют на снаряды (керноприемные устройства) с несъемной
(постоянной) колонковой трубой и на снаряды со съемной грунтоноской. При работе
снарядами для колонкового бурения со съемной грунтоноской керн извлекается
специальным ловителем на канате, бурильную головку поднимают после полной ее
отработки.

Процесс подъема загруженной грунтоноски и спуск
новой протекает следующим образом. При спуске ловитель захватывает грунтоноску
за головку, соединенную с колонковой трубой. После захвата грунтоноски
ловителем производится подъем ее при помощи лебедки, установленной на
поверхности. После подъема грунтоноски с керном в бурильные трубы сбрасывают
пустую грунтонос-ку, которая, дойдя до снаряда, садится головкой на опору.
Бурение продолжается. В последнее время почти повсеместно используют снаряды
для колонкового бурения со съемной грунтоноской.

По типу бурильные головки делятся на лопастные,
шарошечные и алмазные. В снарядах для колонкового бурения всех типов керн
образуется бурильной головкой, а для отрыва и удержания керна служит
кернодержатель.

Значение кернодержателя в обеспечении хорошего
выхода керна очень велико. Существует большое число различных конструкций
кернодержателей. Ту или другую конструкцию применяют в зависимости от условий
бурения, физико-механических свойств разбуриваемых пород и т. п. Приемником
отобранного керна является колонковая труба, заканчивающаяся сверху клапаном,
через который из колонковой трубы выходит промывочная жидкость.

Лопастные бурильные головки с тремя и четырьмя
лопастями предназначаются для бурения колонковыми долотами в тех же породах,
что и лопастные долота для сплошного разрушения забоя, их конструкции и
материалы также аналогичны. У нас в стране распространены при колонковом
бурении шарошечные бурильные головки. Они могут быть одно-, трех-, четырех- и шести-шарошечные.
К последним относятся также бурильные головки, армированные синтетическими
алмазами [1].

Алмазные бурильные головки по своей конструкции,
вооруженности алмазами на единицу площади аналогичны алмазным долотам для
сплошного разрушения забоя.