Качество керновых проб
Основная часть информации при геологоразведочном бурении обеспечивается получением керновых проб требуемого качества. При этом под качеством керновой пробы следует понимать обеспечение выхода керна в процентном отношении выше кондиционного с максимальным сохранением структурно-текстурных особенностей и истинного содержания полезного компонента в конкретном комплексе горных пород.
С момента формирования керн испытывает воздействие большого
числа разнообразных факторов, приводящих к его износу и порой сводящих на нет
усилия по получению качественной геологической информации об объекте
разведки.
Оценка качества разведочных работ
Оценка качества разведочных работ только по количеству полученного при бурении керна не отвечает современным требованиям, а в ряде случаев и не позволяет признать месторождение полезного ископаемого разведанным с требуемой степенью достоверности (наличие избирательного истирания полезного ископаемого, необходимость оценки структурных элементов залегания пород и т.д.).
Основные критерии качества керновых проб
Основные критерии качества керновых проб (табл. 8.6) полностью отвечают указанным требованиям.
Самозаклинивание керна
Как показали исследования ВИТРа, в реальных условиях в первую очередь нарушаются структурные характеристики керна, что в дальнейшем приводит к заклиниванию керна в колонковом снаряде и его износу.
Коэффициент нарушенности керна
Исходя из изложенной концепции определения характера заклинивания, можно оценить степень сохранности структуры керновой пробы.
Стратиграфические изменения керновой пробы
Как известно, в первую очередь в процессе бурения нарушается структура керновой пробы. Оценка степени ее нарушенности производится по коэффициенту нарушенности керна Кн.
Для решения же ряда инженерно-геологических и других задач существенно важно знать стратиграфические изменения керновой пробы в сопоставлении со стратиграфией в исходном интервале скважины. В связи с этим представляется необходимым определять не только сумму количественных потерь кернового материала и степень нарушенности структуры керновой пробы, но и установить отдельные интервалы фактических потерь кернового материала в пределах рейсовой углубки.Износ, как известно, протекает под воздействием, в основном, двух физических процессов: истирания керна; объемного дробления и сколов с последующим истиранием. Известно также, что процесс чистого истирания керна наблюдается достаточно редко, основным является совместный процесс дробления и истирания.
Истирание кернового материала
Для уточнения зон стратиграфических изменений керна рейсовой углубки необходимо выяснить количественные соотношения потерь кернового материала при истирании и совместном процессе.
Процесс износа керна
В реальных условиях процесс износа керна не останавливается на стадии образования поверхностей, описываемых трактриссой (хотя и такой случай имеет место); в большинстве случаев этот процесс развивается дальше.
Кернограммы рейсовых углубок
Примеры кернограмм рейсовой углубки при бурении геологоразведочных скважин на территории Монголии приводятся на рис. 8.1.
Факторы, влияющие на качество керна
Основными факторами, приводящими к нарушению качественных характеристик керна при бурении, являются физические процессы, определяющие механическое разрушение керна: истирание, скалывание, дробление, размывание.
Следует учитывать, что разрушение керна идет тем интенсивнее, чем больше поверхность кернового материала, подвергающаяся указанным воздействиям. Поверхность определяется степенью дробления керновой пробы, т.е. числом кусков керна, находящихся в керноприемной трубе.Необходимо также различать естественную трещиноватость породы в массиве (первичная дезинтеграция породы) и вторичное дробление породы под воздействием вибраций, ударов и других механических воздействий, возникающих в процессе бурения.
Стадии разрушения керна
В процессе разрушения керна отмечаются 3 стадии: раскрытие естественных поверхностей дробления и вторичное технологическое дробление керна; механическое разрушение керна (истирание, сколы, размывание т.д.).
