Титульная > Направления деятельности > Лабораторные исследования резервуара > Сбор, обработка и исследования полноразмерного керна

Сбор, обработка и исследования полноразмерного керна

Работа с керном скважин начинается задолго до прибытия его в лабораторию. Для наиболее важных задач исследования резервуара скважин и по требованию заказчиков, сотрудники лаборатории сбора и обработки керна выезжают на буровую для сопровождения работ по отбору керна и консервацией образцов с последующим определением ряда специальных исследований (оценка нефтенасыщенности прямыми методами и т.д.). Если приходится иметь дело с поисковыми или разведочными скважинами восточно-сибирского региона, то супервайзинг дополняется параллельно проводимыми оперативными исследованиями керна на скважине, с последующей выдачей заключения по интервалам испытания скважины. Такие экспресс-исследования проводятся сотрудниками лаборатории совместно с коллегами из лаборатории седиментологии  и петрофизиков курирующего института и заключаются в выделении фильтрующих элементов (трещин, каверн), насыщенных углеводородами. Обычной практикой является выезд на базу заказчика для приемки и отправки керна в Томск транспортной компанией.

Прибывший в институт керн начинает свой путь по отлаженной цепочке его обработки и исследований. Начинает ее ревизия и восстановление керна – весьма непростая и тщательно выполняемая процедура восстановления истинной стратиграфической последовательности укладки керна, которая - увы, довольно часто - бывает грубо нарушена в процессе отбора, полевого изучения керна на скважине и его транспортировки. От эффективности ревизионных работ зависит точность пространственного положения выбуриваемых образцов, а значит - корректность цифровых моделей резервуара и эффективность принимаемых на основании их анализа решений, поэтому данному этапу в лаборатории сбора и обработки керна уделяется особое и тщательное внимание.

 

Прошедший ревизию керн укладывается в картонные коробки, являющиеся тарой долгосрочного хранения, и поступает на профильную гамма-спектрометрию. Получаемый в результате этих работ гамма-каротаж по керну используется для увязки керна по глубине со скважинным гамма-каротажом. Затем уже увязанный по глубине керн направляется на продольную распиловку в соотношении сегментов 2/3 к 1/3 по диаметру. Меньшая часть распиленного керна (так называемая «горбушка») хранится на условиях неприкосновенности и служит для сохранения геологической информации будущим поколениям исследователей. Большой сегмент (2/3 от диаметра) в дальнейшем используется для выполнения всех профильных измерений, а также для отбора образцов для всех необходимых видов исследований.

После проведения продольной распиловки керн фотографируется в дневном освещении сканирующей фотокамерой (с очень высокой разрешающей способностью), а также в ультрафиолетовом освещении. Последнее позволяет выявить наличие углеводородных флюидов в керне, их примерный состав, а также - характер распределения нефти, газоконденсата и битумов в разрезе.

Следующей операцией является определение профильной проницаемости и акустических свойств полноразмерного керна. Необходимость построения профиля проницаемости по газу (с шагом 1 или 3 см или иным) вызвана высокой неоднородностью распределения проницаемости в терригенных и тем более - карбонатных коллекторах. Так, довольно часто в разрезе в целом низкопроницаемого (1...10 мД) полевошпат-кварцевого коллектора выявляются диагенетически измененные зоны толщиной в первые сантиметры и дециметры, обладающие проницаемостью до первых дарси. Безусловно, что наличие этих даже маломощных зон будет определять величину притока флюида к скважине и неучет таких зон «суперколлектора» при анализе результатов опробования скважины, геологическом моделировании и моделировании разработки неизбежно приведет к снижению достоверности результатов моделирования и внесет риски недостижения проектных показателей разработки. Сложившаяся исторически (в «допермеметрическую» эпоху) отечественная и международная практика выбора точек отбора образцов предусматривала обычное для песчаных интервалов расстояние между образцами в 0,25...0,35 м. Легко увидеть, что при таком подходе маломощные аномально проницаемые зоны легко могут быть пропущены и неохарактеризованы образцами, что приведет к недооценке как качества резервуара в целом, так и степени его неоднородности по проницаемости. Наличие детального (по сути - практически непрерывного) лога профильной проницаемости по керну позволяет зряче подходить к процессу отбора образцов, характеризуя ими разрез для достижения максимально достоверной оценки его свойств. Кроме того, профиль проницаемости позволяет выделять участки разреза с различной степенью неоднородности проницаемости и установить для таких участков различный шаг отбора петрофизических образцов - в некоторых случаях это позволяет избежать ненужных финансовых и временных затрат.

В соответствии с выбранными местами отбора образцов производится их выбуривание на воде или - если керн содержит водорастворимые соли - дизельном топливе или керосине. Традиционный размер цилиндрических образцов для терригенных коллекторов  - диаметр 30 мм при высоте от 30 мм до 60 мм. Для высоконеоднородных по фильтрационным свойствам трещиноватых и трещиновато-кавернозных коллекторов, требующих максимально возможного размера образцов, используются также фрагменты полноразмерного керна (диаметром до 100 мм) или образцы увеличенного размера (диаметром 70 мм).

Общим правилом изучения резервуара является комплексность анализов - это означает, что на единичном образце производится максимально возможное количество исследований, результаты которых можно будет сравнивать и коррелировать между собой в масштабах всей залежи. Поэтому в точках выбуривания петрофизических образцов отбираются также сколы на изготовление петрографических шлифов разного размера и аншлифов, а также - пробы для выполнения комплекса литологических и иных специальных исследований, список которых практически неограничен (электронная микроскопия с микрозондом, литогеохимия, микротомография, микропалеонтология и др.). 

Для выполнения работ Лаборатория сбора и обработки керна укомплектована установками для спектрального гамма-каротажа и плотностного каротажа EGL-255-A Coretest Systems, системой для фотографирования полноразмерного керна в дневном и ультрафиолетовом освещении CPD-265 Coretest Systems, набором оборудования для распиловки керна и изготовления образцов (позволяющим использовать углеводородные жидкости), комплекта оборудования для изготовления петрографических шлифов производства Struers, мультизондовый сканер (профильный пермеметр) AutoScan II NER, а также комплект вспомогательного оборудования и транспорта (в т.ч. погрузчики).