кернохранилище

1. Кернохранилище

2. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Изучение керна в центральном кернохранилище начинается с его
профильных (продольных) исследований и обработки:
фотографирования, гаммасканирования, продольной распиловки,
макроописания и отбора образцов на дальнейшие стандартные и
углубленные исследования.
• Предварительно керн моется и выполняется проверка его
укладки. При мойке керна необходимо избегать размазывания
нефти с нефтенасыщенных прослоев.

3. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• В зависимости от степени оборудованности кернохранилища керн
может быть разложен на специальные роликовые столики (длиной 1
м) для дальнейшего перемещения или оставаться в тех же ящиках, в
которые был уложен на буровой. Столики должны иметь свою
нумерацию. Раскладка на столиках должна соответствовать по
линейной длине раскладке ящиков (одна ячейка в ящике = одна
ячейка столика), т.к. при составлении альбома с макроописанием
сохраняется и нумерация ящиков. Керн на них раскладывается по
порядку возрастания номеров со строгим сохранением
последовательности отбора (первый отбор, второй отбор и т.д.),
сопровождающих этикеток и вкладышей (от герметизированных
образцов).

4. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ

5. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ

6. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Фотографирование керна во избежание световых бликов производится после
его просушки. Каждый ящик (или столик) фотографируется в дневном и
ультрафиолетовом свете (УФ).
• Фотографирование производится при помощи специализированной
фотолаборатории (в Центре хранения и исследования керна ООО
«ПермНИПИнефть» установлен комплекс «Фотокерн-люкс»).
• Фотографии должны быть выполнены с максимально возможной резкостью
при достаточном для детального просмотра разрешении цифровой камеры.
• Файлам фотоизображений присваивается единый номер (№ ящика) с
дополнительной пометкой в имени для изображения в УФ (например 3 и 3uf).
• Фотоизображения сохраняются с расширением jpg. Возможно сохранение
изображений в едином файле при условии их параллельного расположения
(фото при дневном свете вверху, в УФ – внизу

7. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Фотография, сделанная при дневном свете, позволяет при
необходимости уточнить детали литологии пород (например,
текстурные особенности, распределение и формы каверн,
распределение включений, кальцитизацию и др.), характер насыщения
их полостного пространства нефтяным флюидом.
• Фотоизображения, выполненные в УФ, прежде всего дают ценную
информацию о насыщенности пустотного пространства пород разреза
углеводородами (УВ) и их типе (тяжелая нефть, легкая нефть, газ)
(рис. 1-2)

8. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
Фото при дневном свете
Фото в ультрафиолетовом свете.
Ярко-голубое и розоватое
свечение
Образец фотографий керна из
башкирского карбонатного НГК при
дневном свете и в ультрафиолетовом
свете. Насыщение легкими
углеводородами отчетливо проявляется
на снимке в УФ ярко-голубым и
розовым свечением.

9. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Методика основывается на одном из физических свойств молекул УВ –
возможности их перехода из основного в возбужденное состояние при
поглощении световой энергии, поступающей извне, и последующем
полном или частичном ее излучении в спектре видимого света
(люминесценции).
• Для природных углеводородных соединений известны почти все цвета
и оттенки люминесценции видимой части спектра.
• Цвет люминесценции зависит от состава УВ, структуры их молекул,
содержания различных примесей, а так же от внешних факторов температуры среды, длины волны поглощаемого света, его
интенсивности и др.
• Интенсивность люминесценции определяется количеством УВ в
породе, но, кроме этого, она может определяться теми же причинами,
что цвет.

10. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Образец фотографий
керна из визейского
терригенного НГК (скв.
88 Енапай) при
дневном и
ультрафиолетовом
свете. Насыщение
нефтью проявляется на
снимке в УФ светложелтым свечением,
плотные породы – не
светятся (темно-синие).

11. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Целью фотографирования керна в УФ является качественный и
количественный люминесцентный анализ, который выполняется при
соблюдении в фотолаборатории стационарных условий фотографирования
(температура, интенсивность света, влажность). Для интерпретации
полученных фотоизображений используется подготовленная эталонная
коллекция.

12. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Гаммасканирование всей колонки керна выполняется после его
фотографирования. На этом этапе профильных исследований
производится измерение естественной радиоактивности пород
керна. Различные породы характеризуются различным
содержанием радиоактивных радикалов (U, T, K и др.), что
эффективно используется в геофизике для изучения разрезов
скважин радиоактивными методами каротажа (ГК, НГК и др.).
При сканировании естественной радиоактивности колонки
поднятого керна мы получаем кривые распределения
радиоактивности пород в интервале разреза, пройденном с
отбором керна (рис. 3).

13. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
Интегральная
активность
0
5
Уран
10
0
5
Торий
10
-2
0
2
Калий
4
-0.5
0
1114.5
1114.5
1114.5
1114.5
1115
1115
1115
1115
1115.5
1115.5
1115.5
1115.5
1116
1116
1116
1116
1116.5
1116.5
1116.5
1116.5
1117
1117
1117
1117
1117.5
1117.5
1117.5
1117.5
1118
1118
1118
1118
1118.5
1118.5
1118.5
1118.5
1119
1119
1119
1119
1119.5
1119.5
1119.5
1119.5
1120
1120
1120
1120
0.5
1
• Результаты
профильной
гаммаспектромет
рии керна из
верейского горизонта (пласт В3)
в разрезе скв. 108
Енапаевская, инт.
1115.0-1119.5 м.

14. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Полученные кривые (суммарную кривую) необходимо сопоставить с
кривой гамма-каротажа (ГК), снятой в разрезе скважины (рис. 4). В
итоге, мы можем уточнить положение керна в разрезе продуктивного
горизонта и проверить корректность его выемки и укладки. При работе
с продуктивными пластами небольшой мощности точность отбора
керна имеет большое значение, т.к. позволяет избежать ошибки при
интерпретации
результатов
петрофизических
исследований,
планировании мероприятий разработки и повышения нефтеотдачи.
• В Центральном кернохранилище ООО «ПермНИПИнефть» для
профильного сканирования естественной радиоактивности керна
используется гамма спектрометр "Спутник-гео".

15.

1104
1108
1112
1116
1120
1124
1128
Радиокаротаж
Гаммаспектрометрия
(до корректировки)
A_ERN
1
GK
2
12
18
NKTB
0
30
Керн (после
перетяжки)
Керн (до
перетяжки)
Глубина,м
108
Гаммаспектрометрия
(после корректировки)
A_ERN_1
1
12
• Сопоставление результатов
профильной
гаммаспектрометрии и радиокаротажа. Верейский
горизонт, пласт В3. Керн
необходимо поднять на 1 м.

16. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Макроскопическое описание керна выполняется после продольного
гаммасканирования и продольной распиловки. При описании
необходимо пользоваться лупой, эталонной шкалой твердости,
шаблонами для определения размеров зерен песчаных пород, соляной
кислотой (объемная концентрация 1:10) для определения карбонатности
и растворителями (бензин, хлороформ) для определения
битуминозности.
• Описание выполняется сверху вниз по разрезу, в соответствии с
номерами отборов. При описании обязательно нужно сверяться с
первичным описанием, выполненным на скважине.

17. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Рекомендуется следующий порядок макроскопического описания
керна:
• а) название породы (конгломерат, гравелит, песчаник, алевролит,
аргиллит, глина, мергель, известняк, доломит, ангидрит и др.);
• б) цвет породы (отмечается основной цвет, оттенки, изменение
цвета по слою, приуроченность различного цвета к тем или другим
литологическим типам пород или их особенностям):
• в) вещественный состав породы (например: песчаник кварцевый,
полимиктовый, полевошпатово-кварцевый и др.);
• г) структура породы. Для обломочных пород дается общая характеристика:
мелко-, средне-, крупно-, разнозернистая; характер отдельных структурных
элементов - угловатость, окатанность, сортировка; изменение структурных
особенностей по слою и др.).

18. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
По гранулометрическому составу (структуре) выделяются следующие разности
обломочных пород
Порода
Размеры зерен, мм
Конгломерат
Гравелит
Песчаник крупнозернистый
Песчаник среднезернистый
Песчаник мелкозернистый
Алевролит крупнозернистый
Алевролит мелкозернистый
Аргиллит
100 – 10
10 – 1
1 – 0,5
0,5 – 0,25
0,25 – 0,1
0,1 – 0,05
0,05 – 0,01
≤ 0,01
Преобладающие структуры известняков: детритовая (мелко-, средне- и
крупнодетритовая), пелитоморфная, органогенная (водорослевая, брахиоподовая и
т.д.).
Для доломитов указывается зернистость (крупная, средняя, мелкая и др.) и особенности
сохранности первичной структуры (например: реликтово-детритовые доломиты и др.).

19. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• д)
текстура породы. Основным текстурным признаком осадочных пород является
наличие слоистости. Слоистость классифицируется по мощности слойков и характеру их
контактов.
• Микрослоистые породы сложены слойками толщиной 1 см и меньше; тонкослоистые – 1-5
см; среднеслоистые – 5-30 см; толстослоистые – 30-50 см; массивнослоистые - 50-100 см.
Породы, слоистость которых превышает 1 м являются массивными.
• По характеру контактов слойков породы подразделяются на горизонтально слоистые
(поверхности наслоения горизонтальные), волнисто-слоистые (поверхности наслоения
волнистые), линзовидно-слоистые (слойки линзовидные), узловато-слоистые (слойки имеют
изменчивую мощность, невыдержанные по простиранию) и др. Для обломочных пород,
кроме этого, важным диагностическим признаком является наличие косой слоистости: в
этом случае в породе отчетливо просматриваются относительно ровные поверхности
наслоения между сериями слойков, а внутри серий поверхности контактов между слойками
в различной степени наклонные. При описании текстуры важно отметить ее однородность
или неод-нородность по слою, направленность изменений.
• Современные керноотборочные снаряды нередко выносят целые многометровые столбики
керна, в которых на первый взгляд слоистость не просматривается. Однако при смачивании
керна тип слоистости все же можно установить.

20. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• е) контакты между слоями. Этот признак очень важен для последующих
фациальных и секвенстратиграфических реконструкций. Контакты бывают
эрозионными и постепенными. При эрозионном контакте граница между
слоями резкая, неровная, нередко с «карманами»; в кровле нижележащего
слоя наблюдаются признаки выветривания, палеокарста (брекчированность,
трещинки растрескивания, корочки каличе и др.), деятельности сверлящих
организмов; в терригенных породах ниже эродированных поверхностей
могут
просматриваться
литифицированные
корневища
растений
(ризокреции). На контакте слоев часто присутствует гравийно-галечный
материал.
• При постепенной смене одного слоя другим границу иногда бывает трудно
установить. Можно выделит переходный слой. Например: алевролиты (сл. 1)
переслаивание аргиллитов и алевролитов (сл. 2) аргиллиты (сл. 3).
• В случае приуроченности к поверхностям наслоения зеркал и борозд
скольжения необходимо отметить их угол. Эти же проявления тектоники
могут быть приурочены к трещинам.

21. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• ж) трещиноватость. Важный признак, который должен быть
тщательно описан на целом керне, еще не подвергнутом
фрагментации на различные виды исследования. В описании
необходимо ответить характер, густоту (в пересчете на один метр
длины и на поперечное сечение), длину и выдержанность трещин
в пределах керна, ширину, форму, строение стенок трещин,
раскрытость и закрытость их (в мм), вещество, выполняющее
трещины (нефть, твердый битум, кальцит, гипс и др.). Так как
трещиноватость может иметь различный генезис, проявляющийся
в комплексе признаков, следует давать по возможности как можно
более развернутую ее характеристику.

22. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• з) наличие видимых невооруженным глазом пор или пустот (каверн и
полостей), их размеры, форма, обилие;
• В карбонатных породах описание полостей рекомендуется производить
по классификации Г. А. Максимовича, В. Н. Быкова (1969, табл. 2).
Тип полостей
Поры
Каверны
Пещеристые полости
Макротрещины
Мегатрещины
Макростилолитовые
полости
Вид полостей
Крупные поры
Малые полости
Небольшие полости
Мелкие
Средние
Крупные
Мегатрещины или щели
Стилолитовые поры
Стилолитовые каверны
Стилолитовые трещины
Размер полостей, мм
0,5-1,0
1-10
10-100
100-1000
0,1—1,0
1-10
10-100
более 100
0,1-1
1-10
0,1-1

23. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
е) стилолитовые швы.
Для характеристики стилолитов можно использовать следующие признаки (табл. 3):
Таблица 3
Конфигурация выступов
Столбчатые
Бугорчатые
Зубчатые
Высота выступов, см
Крупные (более 2,0)
Средние (0,5-2,0)
Мелкие (0,1-0,5)
Микростилолиты (менее 0,1)
Ориентировка к напластованию
Параллельные
Секущие наклонные
Секущие вертикальные
Соотношение стилолитов
Параллельные
Пересекающиеся
Ветвящиеся
Соотношение стилолитов и трещин
Развиты по трещинам
Пересекающие трещины
Состав вещества-заполнителя
Битумные
Глинистые
Смешанные глинисто-битумные

24. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• и) фоссилии, или органические остатки. При перечислении важно
не дать ошибочных определений и названий. Вполне достаточно
использовать названия типов, подтипов и классов. Например:
брахиоподы, беззамковые; или кораллы четырехлучевые и т.п.
Отмечается так же: много остатков или мало, их сохранность,
ориентировка и др. особенности. Необходимо указывать,
насколько равномерно распределены в данном слое остатки
организмов; если распределение неравномерное, то какие
наблюдаются в этом отношении особенности или
закономерности.

25. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• к) нефтепроявления, битуминозность. Отмечаются свойства и характер выделения нефти или битума (например, пропитывает
породу равномерно, неравномерно, пятнами, линзами,
выделяется по трещи-нам, заполняет пустоты какой-то формы
или породы и т. д.). Если нефтенасыщение распределено по
прослоям, необходимо перечислить все эти прослои, указав их
мощность и расположение от кровли слоя. Следует отмечать,
издает ли порода запах, какой именно.
• л) наличие включений и конкреций, их размеры, условия
залегания в породе, ориентировка, минералогическая
характеристика. Необходимо отмечать присутствие глауконита,
сидерита, пирита, слюд, степень их окисленности или
разложения и т. п.

26. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• м) условия залегания слоя. Определение угла падения
необходимо для тектонических построений и для определения
истинной мощности отложений. Важно указать, залегает слой
горизонтально или наклонно, в последнем случае определить
при помощи транспортира угол падения относительно оси керна.
При определении угла падения необходимо иметь в виду
возможное искривление ствола скважины или его наклон,
предусмотренный проектом. Для избежания ошибочного
истолкования условий залегания перед выполнением
макроописания желательно ознакомиться с фактическими
данными по бурению изучаемой скважины.

27. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Если при выполнении описания наблюдаются какие-то другие
признаки или особенности пород, не включенные в предлагаемую
схему, то их следует описать в заключении. Описание керна скважины
выполняется в специальном журнале, где последовательно
документируются номера и интервалы отборов керна, вынос керна,
номера слоев, их мощность, отобранные образцы.
• Макроскопическое изучение керна является исходным пунктом и
базой для всех дальнейших геологических обобщений и научных
выводов. Только профессиональное изучение пород в их естественной
слоевой последовательности дает объективное представление о разрезе
в целом.
• Макроописание керна сопровождается систематическим отбором
образцов для последующих лабораторных исследований. Количество
образцов горных пород зависит от разнообразия литологических
особенностей толщ, характера насыщения углеводородным флюидом,
изменчивости емкостных свойств и т. п.

28. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• ОТБОР ОБРАЗЦОВ КЕРНА НА РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ЛАБОРАТОРНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ Образцы керна для лабораторных исследований на
скважине отбираются представителями геологической службы организации,
ответственной за отбор и исследование керна в районе, а в центральном
кернохранилище представителями специализированных лабораторий, в
которые направляется керн на исследования.
• Образцы керна, направляемые на исследования, подбираются отдельно
для каждой лаборатории. На отобранную серию образцов составляется
список в трех экземплярах (один экземпляр идет в лабораторию с образцами,
второй – остается в кернохранилище, третий – направляется в организацию,
ответственную за отбор и исследование керна в регионе) с указанием номера
скважины, интервала отбора керна, краткой литологической характеристики
отобранных образцов и планируемых видов лабораторных исследований.

29. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• В зависимости от типа скважины (опорная, параметрическая, разведочная, поисковая,
эксплуатационная) и особенностей вскрываемого разреза комплекс детальных и
специализированных исследований определяется конкретно для каждой скважины. Полный
комплекс детальных и специализированных лабораторных исследований пород включает:
•- комплексные литологические, петрофизические и геохимические исследования на единых
образцах пород;
•- палеонтологические исследования;
•- изучение трещиноватости и кавернозности пород;
•- определение физических параметров пород при пластовых условиях;
•- термические, рентгено-структурные и другие методы детального изучения минерального
состава пород;
•- пиролиз ОВ и керогена методом Rock-Eval;
•- исследование генетических параметров и состава биомаркеров битумоидов и нефтей;
•- изотопный состав стабильных изотопов С, N, S, O, H пород и флюидов;
•- гидрохимические исследования водных экстрактов пород;
•- изучение молекулярного и изотопного состава ОВ пород, нефтей и газов открытых и закрытых
пор.

30. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Отбор образцов керна для петрофизических и литологопетрографических исследований.
• В поисково-разведочных и эксплуатационных нефтяных скважинах
на территории Пермского Края отбор керна в настоящее время
производится прежде всего для изучения фильтрационно-емкостных и
других физических свойств пород-коллекторов. Так как физические
свойства
пород
определяются
их
литолого-структурными
особенностями, петрофизические и литолого-петрографические
исследования выполняются в комплексе на единых образцах.
• Петрофизические исследования включают: определение открытой пористости,
газопроницаемости, объемной плотности, кажущейся минералогической плотности,
магнитной восприимчивости, общей радиоактивности, интервального времени
пробега упругих волн, определение карбонатности, поверхностной плотности
открытых трещин и т.д

31. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Изучение физических свойств пород необходимо для:
• а) оценки коллекторских свойств пород;
• б) полноты литолого-петрографической характеристики разреза в
отношении минералогических и литологических особенностей пород и
степени их постседиментационных изменений;
• в) выбора рациональных методов разработки;
• г)
геологической
интерпретации
данных
геофизических
исследований, проводившихся как в самой скважине, так и в смежных
с ней районах.
• Изучение всех физических свойств пород должно быть
одновременным, различные определения должны производиться на
одном и том же образце керна в комплексе с литологопетрографическими исследованиями.

32. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Отбор образцов для определения пористости и проницаемости
производится в первую очередь из пластов-коллекторов продуктивных
горизонтов, из других пород – в зависимости от поставленных задач
(например, определения этих параметров для глинистых пород необходимы
при выяснении степени уплотнения глин, качества глинистых покрышек и
др.). Выборочный отбор образцов производится по всему разрезу скважины
для выявления возможных коллекторов в других стратиграфических
подразделениях, особенно из карбонатных пород.
• В поисковых, разведочных и параметрических скважинах из слоев, которые
могут служить коллекторами, необходимо отбирать образцы для
определения коллекторских свойств: в терригенных породах 2-3 образца, а в
карбонатных – 3-4 образца на каждый метр поднятого керна. В зависимости
от однородности пласта-коллектора количество образцов на определение
этих параметров может быть увеличено.

33. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Отбор образцов необходимо производить при макроописании с
аккуратным ведением документации: каждый образец фиксируется в
журнале макроописания, указывается интервал отбора, глубина отбора
от кровли интервала, номер образца. Образец снабжается этикеткой, в
которой помимо этого указываются: название площади бурения, номер
скважины, вынос керна в интервале (рис. 4). Нумерация образцов
является единой для всего керна, отобранного в скважине.
• На образце необходимо красным карандашом нанести стрелочку,
показывающую направление «верх-низ». Кроме этого, наносится
указание на дальнейшую техническую обработку: размер цилиндра,
направление его выбуривания, место выпиливания петрографического
шлифа.

34. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Проведению общих и специальных петрофизических исследований
предшествует очистка и сушка образцов керна для удаления из пустотного
пространства остатков пластовых флюидов.
• Классическим методом очистки является горячая сливная экстракция,
осуществляемая обычно смесью органических растворителей (бензола и
этанола и др.).
• Длительность такой очистки, достигающая недель и даже первых месяцев,
вызвала возникновение конкурирующих технологий, в числе которых –
низкотемпературная центрифужная экстракция, а также циклическая
экстракция органическим растворителем с углекислым газом.
• Применение растворенного углекислого газа, при снижении давления
выделяющегося из растворителя и выталкивающего его (вместе с
растворенной нефтью) из порового пространства полноразмерного керна и
образцов керна разного размера, является на сегодняшний момент самым
технологичным и оперативным методом очистки керна при его подготовке к
лабораторным исследованиям.

35. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
Автоматизированная система очистки
керна ПИК-СОК/СО2/Толуол

36. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Определение открытой пористости и абсолютной проницаемости по
газу начинает цикл общих петрофизических исследований.
• Получаемые при этом базовые параметры являются основанием для
отбора образцов, предназначенных для выполнения специальных
исследований.
• Довольно часто программой работ предусматривается определение
пористости и проницаемости при различных давлениях обжима, что
позволяет оценить динамику коллекторских свойств при изменении
при разработке резервуара.
• Оборудование позволяет использовать в качестве агента азот,
углекислый газ или подготовленный воздух; тем не менее, для
повышения надежности результатов предлагается гелий, обладающий
самым малым размером молекулы и обеспечивающим наибольшую
достоверность оценки параметров порового пространства.

37. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Автоматизированный
пермеметрпорозиметр ПИКПП обеспечивает
возможность измерения
открытой пористости по газу
и абсолютной (эффективной)
проницаемости по газу с
необходимыми
коррекциями при давлениях
обжима до 70 МПа

38. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Для получения достоверных
результатов исследований высоконеоднородных трещиноватокавернозных и кавернозных
коллекторов используются образцы
увеличенного размера (диаметром
от 70-80 мм до фрагментов
полноразмерного керна).
• Для изучения таких образцов
применяются кернодержатели
увеличенного размера.
• Кернодержатель полноразмерного
керна для ПИК-ПП

39. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Полностью насыщенные моделью
пластовой воды или керосином
образцы подвергаются
последовательному взвешиванию
(сперва в воздухе, затем – будучи
погруженными в насыщающую их
жидкость) для определения
открытой пористости по жидкости,
значений объемной и
минералогической плотностей
образцов.
• Сатуратор керна ПИК-СК

40. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• На полностью насыщенных моделью
пластовой воды образцах производится
измерение электрического сопротивления;
получаемые значения УЭС (удельного
электрического сопротивления) образцов
используются для определения параметра
пористости, входящего в формулу ДахноваАрчи, применяемой при определения
водонасыщенности коллекторов по
каротажам ГИС.
• Получаемые значения электрического
сопротивления образца приводятся к
единицам УЭС (Ом*м) и стандартным (20оС)
или пластовым температурным условиям.
• Автоматизированный прибор для
измерения электрического сопротивления
образцов керна в атмосферных
условиях ПИК-УЭС

41. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Оценка скоростей прохождения
акустических волн, выполняемая в
атмосферных условиях на насыщенных
образцах, позволяет (при внесении
необходимых поправок) корректировать
результаты интерпретации акустических
каротажей ГИС, а также вычислять
динамические модуль Юнга и
коэффициент Пуассона – упругие
показатели, определяющие способность
горных пород сопротивляться сжатию и
расширяться под воздействием осевого
сжатия.
• Установка для изучения упругих свойств
керна в атмосферных условиях ПИК-УЗ

42. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• По результатам выполнения вышеперечисленных
экспериментов отбираются частные коллекции
образцов (как правило, не более 25-30 % общего
количества по скважине), направляемые далее для
выполнения специальных видов исследований.
• Начинает этот цикл специальных исследований
определение капиллярных свойств образцов в
атмосферных условиях с использованием
полупроницаемой мембраны на групповом
капилляриметре.
• Последовательное повышение давления вытеснения
позволяет снижать текущую водонасыщенность
образцов вплоть до достижения неснижаемой
(остаточной) водонасыщенности.
• Как правило, на каждой ступени капиллярного
давления производится измерение электрического
сопротивления в атмосферных условиях – это
позволяет определить параметр насыщения,
являющимся вторым основным компонентом
формулы Дахнова-Арчи.
Кривые капиллярного давления для
гидрофильных образцов с абсолютной
проницаемостью по газу 523 мД
(синяя кривая) и 1 мД.

43. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Графическая оценка
показателей параметра
насыщения по
результатам измерения
УЭС образцов с
переменной
водонасыщенностью.

44. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Классический метод полупроницаемой мембраны является весьма
времяемким: в зависимости от проницаемости испытуемых образцов,
длительность теста может достигать четырех-шести недель и даже
более.
• Кроме того, условия получения кривых капиллярного давления («водагаз», нормальная температура, отсутствие давления обжима)
существенным образом отличаются от пластовых и для пересчета
профиля насыщенности, уровня свободной воды и высоты переходной
зоны в резервуаре необходимы дополнительные измерения угла
смачивания и силы межфазного натяжения в системе пластовых
флюидов (обычно — «вода-нефть») в пластовых условиях давлений и
температур.
• По этим причинам для определения капиллярных свойств образцов
используются конкурирующие методы, среди которых наиболее
распространены ультрацентрифугирование и индивидуальная
пластовая капилляриметрия.

45. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Групповой гравиметрический
капилляриметр ПИКГГК Геологика позволяет
подключать до 24
десатурационных камер (ячеек)
вместимостью каждая около
30 стандартных образцов
керна

46. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Применение ультрацентрифуг для изучения капиллярных свойств образцов керна в
настоящее время ограничивается, главным образом, формированием заданных
значений насыщенности образцов (в том числе и остаточной), а также
исследований образцов керна, содержащих водорастворимые соли и поэтому не
переносящие длительных тестов.
• Технически современные ультрацентрифуги, развивающие скорости вращения
ротора до 20 тыс. об./мин. и выше, предназначены для построения кривой
капиллярного давления, но существенные неопределенности, связанные с оценкой
давления вытеснения, значительно сужают эту практику.
• Кроме того, определение электрического сопротивления образцов, необходимое
для оценки параметра насыщения, при ультрацентрифугирование становится
весьма трудоемким процессом, требующим остановки центрифуги и извлечения
образцов; такие сложности сводят на нет оперативность исследований, являющейся
основным достоинством ультрацентрифуг.
• Следует также учесть, что при центрифугировании не воссоздаются пластовые
условия в полном объеме: некоторые ультрацентрифуги позволяют проводить
эксперименты при повышенной температуре, но не воссоздают давление обжима и
поровое давление.

47. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Поэтому нарастает популярность пластовой капилляриметрии, при которой
изучение капиллярных и электрических свойств индивидуальных образцов
производится в пластовых РТ условиях при контролируемом изменении
насыщенности образца.
• Современные пластовые капилляриметры позволяют выполнять вытеснение
как жидкостью, так и газом, с воссозданием порового и обжимного (горного)
давлений, а также пластовой температуры.
• Длительность экспериментов по определению капиллярных свойств в
пластовых условиях определяется проницаемостью испытуемых образцов, а
также количеством шагов давления вытеснения, и обычно составляет
первые месяцы.
• Несмотря на это, такие исследования все более востребованы нефтяными и
газовыми компаниями, так как получаемые параметры (давление начала
фильтрации (entry pressure), форма кривых капиллярного давления,
параметр насыщения) обладают высокой достоверностью, недостижимой
при применении более простых методик.

48. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Пластовый
капилляриметр ПИК-ИГППЛ позволяет
контролировать
однородность
насыщенности образцов
керна непрерывным
измерением их
электрического
сопротивления

49. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Результаты определения капиллярных и электрических свойств
образца керна карбонатного коллектора (пористость 22 % @ 3 мД) в
пластовых условиях (температура 80оС, поровое давление 20 МПа)

50. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Еще более сложные тесты, необходимые для настройки динамических моделей
месторождения и проектирования разработки, выполняются при совместной фильтрации
двух или трех несмешивающихся флюидов – например, нефти, воды или газа. Результатами
таких экспериментов являются кривые относительных фазовых проницаемостей –
зависимостей изменения проницаемостей фильтрующихся флюидов от насыщенности
образцов керна. Обычно дизайн таких тестов подразумевает вытеснение нефти водой или
газом с последовательным замером проницаемости флюидов при разных значениях
насыщенности порового пространства образца. Определение насыщенности порового
пространства при вытеснении водой производится в большинстве случаев
резистивиметрическим методом: так как нефть и газ не проводят электрический ток, то
единственной проводящей фазой в поровом пространстве образца является модель
пластовой воды; зависимости же электрического сопротивления от насыщенности образцов
(параметр насыщенности) для изучаемых образцов керна получаются на предшествующих
стадиях исследований (см. выше капилляриметрические исследования).
• При одновременной фильтрации флюидов, не являющихся проводниками электрического
тока (например, углекислого газа и нефти) резистивиметрический контроль насыщенности
становится невозможным. Наиболее точным и передовым решением этой задачи является
рентгеновский контроль текущей насыщенности образцов, позволяющий также определять
характер фронта вытеснения, визуализируя его в режиме реального времени.

51. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Кривые относительной фазовой проницаемости для нефти и воды образцов
гидрофильного (слева) и гидрофобного коллекторов.

52. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Настройка алгоритмов интерпретации каротажей ГИС и результатов
сейсмических исследований требуют оценок акустических и
электрических свойств образцов керна не только в атмосферных, но и
пластовых РТ условиях. Для этого полностью водонасыщенные
образцы керна подвергаются испытаниям в условиях пластовых
температур, пластовых поровых и горных (обжимных) давлений.
Результатом исследований являются электрические параметры и
динамические упругие модули (модуль Юнга, коэффициент Пуассона)
в пластовых РТ условиях. Полученные результаты обычно
сравниваются с таковыми для этих же образцов в атмосферных
условиях с построением корреляционных зависимостей – это
позволяет при необходимости получить (вычислить) электрические и
акустические свойства для всех изучаемых образцов в пластовых
условиях.

53. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Установка для
изучения
электрических и
упругих свойств
образцов керна в
пластовых
условиях ПИК-УЗУЭС-ПЛ

54. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Коэффициент извлечения нефти (КИН) является важнейшим параметром оценки
величины извлекаемых запасов углеводородов и рассчитывается как произведение
коэффициента вытеснения нефти на коэффициент охвата пласта вытесняющим агентом
(водой или газом). Если коэффициент охвата можно оценить аналитически или
воспользоваться результатами анализа динамической модели пласта, то оценка
коэффициента вытеснения нефти производится только лабораторным путем, при
выполнении эксперимента вытеснения на нефти водой (газом, водогазовой смесью или
иным агентом) из физической модели пласта, сформированной из образцов керна с
близкими значениями пористости и проницаемости. Как правило, для этого вида
фильтрационных исследований подбирают образцы керна, соответствующие принятым
зависимостям «пористость-проницаемость» и др. для данного пласта или литотипа. Для
каждого из этих образцов, обычно объединяемых в так называемые «модели пласта» по
5-6 штук, задаются необходимые значения насыщенности, соответствующие
моделируемым зонам месторождения (зона предельного насыщения нефтью или
переходная зона) и производится фильтрация вытесняющего флюида со скоростью,
соответствующей средней скорости движения флюидов в пласте. После того, как из
колонки образцов перестает вытесняться нефть и выходит только вода (газ), эксперимент
прекращают и определяют значение остаточной нефтенасыщенности в каждом образце.
Отношение разницы между начальной нефтенасыщенностью и остаточной
нефтенасыщенностью к начальной нефтенасыщенности и является коэффициентом
вытеснения нефти.

55. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Установка для исследования
фильтрационно-емкостных
и электрических свойств
керна в пластовых
условиях ПИКОФП/ЭП Геологика

56. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• При одновременной фильтрации
флюидов, не являющихся
проводниками электрического тока
(например, углекислого газа и нефти)
резистивиметрический контроль
насыщенности становится
невозможным. Наиболее точным и
передовым решением этой задачи
является рентгеновский контроль
текущей насыщенности образцов,
Программно-измерительный комплекс для исследований
позволяющий также определять
фильтрационно-емкостных свойств керна рентгенографическим
характер фронта вытеснения,
методом ПИК-АЭИ, позволяющий изучать двух- и трехфазную
фильтрацию.
визуализируя его в режиме
Комплектуется кернодержателями для стандартных (D 30 мм)
реального времени.
образцов керна, образцов керна увеличенного диаметра (38.1
мм, 60 мм, 70 мм, 80 мм) и фрагментов полноразмерного керна
(100 мм, 110 мм).

57. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Еще более широкие возможности для исследований особенности
фильтрации флюидов в высоконеоднородных коллекторах
(трещиноватых, кавернозных) предоставляет рентгеновская
томография образцов керна при выполнении двух- и трехфазной
фильтрации, позволяющая определять текущую насыщенность и
форму фронта вытеснения флюидов в режиме реального
времени. Для этих целей используется рентгеновский томограф
РКТ-225 ПЛ, снабженный рентгенопрозрачным кернодержателем,
позволяющим моделировать многофазную фильтрацию в
пластовых условиях.

58. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Программно-измерительный
комплекс для исследований
(рентгеновский томограф) ПИК-РКТ225 ПЛ, совмещенный с
фильтрационной установкой ПИКОФП, позволяет выполнять
фильтрационные эксперименты при
многофазной фильтрации с
томографическим контролем
фронта вытеснения и текущей
насыщенности модели пласта.

59. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Отдельное направление исследований, выполняемых в НЛЦ АО
«Геологика» — определение петрофизических свойств
нанопроницаемых горных пород — отложений баженовской свиты и
ее литологических аналогов, плотных карбонатов и
карбонатизированных песчаников и других литологий актуальной
тематики нетрадиционных коллекторов (shale oil/tight gas). Наиболее
распространенным методом определения коллекторских свойств
таких отложений является нестационарная фильтрация газа при
использовании дезинтегрированной навески (метод GRI). Лаборатория
петрофизики НЛЦ АО «Геологика» располагает парком приборов ПИКНАНО-НСФ, позволяющих оценивать проницаемость горных пород в
диапазоне от 1 фемтодарси до 1 микродарси (10-15…10-6 Д).
Достоинством этой технологии исследований является то, что при
подготовке пробы удаляются микротрещины, неизбежно
возникающие при отборе и хранении керна сланцеватых горных
пород; определяемым параметром является истинная проницаемость
матрицы горной породы.

60. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Программноизмерительный комплекс
для исследований
нанопроницаемых горных
пород в режиме
нестационарной
фильтрации газа ПИКНАНО-НСФ применяется
для изучения отложений
баженовской свиты и
доманикоидных
отложений.

61. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Для моделирования резервуаров нетрадиционных коллекторов и
прогнозирования дебитов добывающих скважин необходимы также
оценки проницаемости цилиндрических образцов, замеренные в
пластовых барических условиях (с приложением давления обжима).
Долгое время не существовало надежного и практического способа
определения проницаемости нанопроницаемых коллекторов
(имеющиеся методы обеспечивали неудовлетворительную точность
и/или включали беспрецедентные по длительности эксперименты). В
2018 г. АО «Геологика» аннонсировала создание прибора ПИК-НАНОСФ, использующего модернизированный метод стационарной
фильтрации газа для определения проницаемости в диапазоне от 1
аттодарси до 1 микродарси (10-18…10-6 Д). В НЛЦ АО «Геологика»
проведен цикл сравнительных испытаний коллекции
нанопроницаемых образцов, результаты которого в начале 2019 г.
опубликованы в журнале «Нефтяное хозяйство».

62. Изучение керна в кернохранилище

ИЗУЧЕНИЕ КЕРНА В КЕРНОХРАНИЛИЩЕ
• Программно-измерительный
комплекс для исследований
нанопроницаемых горных пород
в режиме стационарной
фильтрации газа ПИК-НАНОСФ применяется для изучения
отложений баженовской свиты и
доманикоидных отложений
цилиндрических образцах с
приложением давления обжима.