УКЛАДКА И ХРАНЕНИЕ КЕРНА
Керн, извлекаемый из колонковой трубы после каждого рейса, принимается бурильщиком, обмывается от частиц шлама и очистного агента (если это не нарушает целостности керна) и укладывается в специальные керновые ящики, обеспечивающие его хранение при транспортировке. Керновые ящики, как правило, изготавливаются из тарной древесины или других плотных материалов. Размеры ящиков: 1×0,5 — 0,6×0,1 м, на торцовых сторонах они должны иметь рукоятки для удобства переноски и погрузки-разгрузки. Высота стенок и ширина отделений в ящиках должны соответствовать диаметру укладываемого керна. Хранение керна без керновых ящиков запрещаеся.
Укладывать керн рекомендуется слева направо в каждом отделении ящика. Сверху, на боковых стенках и продольных перегородках наносят стрелки, указывающие порядок укладки керна. Укладка керна в ящик "змейкой" не допускается.
Укладывать керн в ящики следует плотно, без промежутков между отдельными кусками, в строгом соответствии с расположением кусков по разрезу скважины. Куски разбитого керна совмещают при укладке по плоскостям раскола. Мелкие кусочки керна, точное месторасположение которых в интервалах разреза не установлено, завертывают в плотную оберточную бумагу или полиэтиленовую пленку и располагают в верхней части интервала укладки. Образцы разрушенного или сыпучего керна помещают в полиэтиленовые или матерчатые мешочки и в том же порядке укладывают в отделениях керновых ящиков. Керн быстровыветривающихся или разлагающихся пород хранят в особых условиях с использованием парафинирования, герметизации в капсулах, термостатах, в емкостях с инертными газами.
В конце каждого интервала, соответствующего одному рейсу, по которому поднят керн, бурильщик ставит деревянную бирку, соответствующую размеру отделения ящика, которая разделяет керн, полученный в разных рейсах. Местоположение бирки обозначается на перегородках ящика поперечной зарубкой и стрелкой. На бирке записывается интервал глубин бурения в данном рейсе и величина рейсовой углубки (в м) с точностью до 0,01 м.
Керновые ящики плотно закрываются крышками и снабжаются информацией о месторождении, участке, скважине, интервале глубин отбора керна и т. д. Заполненные керном ящики перевозятся в специальные кернохранилища, в состав которых входят технологические линии по обработке керна (продольному раскалыванию, распиливанию в продольном и поперечном направлениях, отбору частиц керна по специальной методике и специальным инструментом для геохимического опробования, изготовлению шлифов и т. д.) и складские помещения, оборудованные специальными стеллажами, средствами механизации для укладки керновых ящиков на стеллажи и их съема; помещения для просмотра керна, а также система хранения, обработки и систематизации геологической информации, связанной с керном (компьютеризированные каталоги).
Разнообразие целей и задач изучения керна требует его длительного хранения в форме, удобной для изучения. Сохранение всего кернового материала в исходном состоянии делает эту задачу невыполнимой из-за огромной массы минерального вещества, дублирующего одну и ту же геологическую информацию. Во избежание больших технических трудностей, связанных с обработкой кернового материала, производится его сокращение и формирование из оставшегося материала эталонных коллекций. По технологии обработки керна, разработанной в Уральском горном институте совместно с объединением "Уралгеология", образцы керна по каждой скважине обрабатываются в виде полированных пластин и помещаются в специальные плоские алюминиевые коробки с прозрачными крышками из оргстекла.
Не допускается сокращение кернового материала опорных, параметрических и сверхглубоких скважин, инженерногеологических скважин, проходимых для обоснования строительства особо важных объектов, картировочных скважин, вскрывающих породы фундамента платформы.
Ликвидация кернового материала производится путем надежного закапывания, оформляемого специальным актом.
Шлам — частицы горных пород, разрушаемых в процессе бурения, во многих случаях может служить материалом вещественных проб. Шлам, как материал для опробования, может собираться в процессе колонкового бурения при бескерновом бурении сплошным забоем, при расширении скважины после ее проходки.
Обычный шлам, отбираемый попутно при бурении с прямой промывкой, может рассматриваться лишь в качестве вспомогательного материала, уточняющего данные кернового опробования. Второстепенная роль шлама обусловлена как неполной представительностью шлама (уничтожением структурно-текстурных особенностей пород при их разрушении буровым инструментом), так и искажениями вещественного состава шлама при бурении: дифференциацией частиц шлама по плотности и крупности в потоке очистного агента, привлечением в его состав частиц со стенок скважины по мере движения потока вверх.
Поэтому представительные шламовые пробы формируются главным образом при использовании призабойной циркуляции и призабойных шламоулавливающих устройств (шламовых труб открытого и закрытого типа, схема конструкции которых представлена на рис. 12.5).
При алмазном, твердосплавном и шарошечном бурении с промывкой шлам улавливают как на поверхности, так и в скважине; при бурении с продувкой — на поверхности. На поверхности шлам собирают способом сепарации (отсадки) или способом фильтрации. При сепарации шлам улавливают с помощью шламоулавливающих желобов, ловушек или гидроциклонов, а также при помощи пневмоциклонов при бурении с продувкой.
Шламоулавливающие желоба (рис. 12.6) имеют систему перегородок и устанавливаются с уклоном не более 1:125, обеспечивающим движение потока жидкости со скоростью меньше критической. После осаждения шлама из желоба сливают воду, высушивают шлам и помещают его в мешочки с указанием данных о месте, времени и интервале отбора шлама.
Для улавливания шлама в желобе 2 (рис. 12.6, а) может быть установлен ящик-ловушка 3 недалеко от устья скважины I.
Гидроциклонные шламоотделители (рис. 12.6, б) представляют собой воронку-диффузор 3 с верхней цилиндрической частью, к которой по касательной подведена труба 1 со специальной насадкой. Через эту трубу в диффузор поступает про-
Рис. 12.5. Скважинные шламоулавливающие средства:
а — комбинированного типа с открытой и закрытой шламовой трубой: 1 — коронка; 2 — колонковая труба; 3 — закрытый шла — мосборник; 4 — открытая шламовая труба; 6 — для сбора частиц разрушенного керна: 1 — внутренний керноприемник; 2 — наружная колонковая труба; 3, 4 — закрытый и открытый шла — мосборники
мывочная жидкость, содержащая шлам, и приобретает вращательное движение вокруг оси диффузора. Частицы шлама под действием центробежных сил отжимаются к стенкам диффузора и под действием сил тяжести опускаются, скапливаясь в нижней части. Шлам извлекается через нижнее отверстие 4 в диффузоре. Очищенная жидкость выводится через верхнюю трубу 2. В гидроциклоне с диаметром в цилиндрической части 150-175 мм и конусностью воронки 30-40° отделяются от глинистого раствора частицы шлама размером 0,02 мм.
Сбор шлама при бескерновом бурении — единственное средство получения вещественных проб при бурении. Так как
производительность шарошечного бурения весьма высока, некоторое снижение качества вещественного опробования иногда бывает оправдано.