Метод відбору зразків гірських порід зі стінок свердловини бічними сверлящими керноотборнікамі на кабелі дозволяє отримувати надійну інформацію для визначення мінералогічного складу гірських порід, характеру насиченості пластів, їх літологічного розчленування, визначення колекторських і фізичних властивостей гірських порід з метою використання отриманих матеріалів для підрахунку запасів.
Необхідно відзначити значну роль колективу відділу відбору та дослідження зразків гірських порід ВНІІГІС в створенні методу і технічних засобів бічного відбору керна (Н. Н. Плешкова, Ю. І. Янську, А. І. Сорокін), випробуванні та впровадженні апаратури різних типів у багатьох геологорозвідувальних районах країни (І. М. Волков, В. В. Дронов, М. К. Ст'ройкін, Р. К. Яруллин, С. С. Іканявічус, Р. Х. Махмутов), в розробці апаратури для петрофізіческіх досліджень зразків гірських порід, відібраних сверлящими керноотборнікамі (В. В. Платонов, І. В. Миколу в, В. Н. Пустовіт та ін.).
Аналіз отриманих результатів дозволяє уявити процес вибурювання керна сверлящими керноотборнікамі в свердловинах, заповнених промивної рідиною, в такий спосіб.
Поєднуючи швидкість і оперативність, характерні для геофізичних методів, з інформативністю прямих визначень складу та властивостей гірських порід при колонкового буріння, метод відбору керна зі стінок свердловин сверлящими керноотборнікамі дозволяє ефективно вирішувати наступні геологічні завдання.
Основні фактори, що зумовлюють конструкцію свердлячих керноотборніков в необсаженной свердловинах: характер гірських порід, з яких відбирається керн, глибина залягання гірських порід, конструкція свердловин, тиск і температура в точках відбору, параметри глинистого розчину. З фізико-механічних властивостей гірських порід, що визначають конструкцію породоразрушающего інструменту, технологію вибурювання зразка сверлящими керноотборнікамі, основним є Бурим гірських порід.
Зразки гірських порід при роторному і турбінному бурінні відбирають за допомогою колонкових доліт. Цей спосіб дозволяє брати зразки, не порушуючи послідовності залягання порід, в незруйнованому стані. Подвійні колонкові долота забезпечують розбурювання забою по кільцю, при цьому всередині зберігається цілик породи - керн. Високоефективні для відбору керна снаряди з бурильними головками різних типів, в пристрій яких останнім часом внесено низку удосконалень.
Після вилучення керна з грунтоноса його очищають від глинистого розчину і укладають в ящики з перегородками таким чином, щоб зберегти послідовність залягання, вказуючи на спеціальних етикетках верх і низ кожного інтервалу відбору керна. Відкололися шматки керна поєднують по площинах розколу. Пухкий матеріал обгортають у папір і розміщують в ящику в послідовності залягання. Етикетки, що додаються до верхньої і нижньої частин інтервалу, повинні включати наступні дані:
площа, на якій проводилося буріння;
інтервал відбору, м;
вихід керна (в м і% до довжини інтервалу);
літологічне опис породи.
Колонковими долотами вдається підняти керн довжиною від 40 до 90% довжини пройденого інтервалу.
Якщо керн чомусь не вдалося підняти, але геофізичні дані свідчать про можливу газонефтеносності порід, можна скористатися бічним Ґрунтоноси, допускає відбір керна в будь-якому пробурених інтервалі. Недоліками цього методу є невелика довжина і діаметр видобутих зразків, що ускладнює визначення кута падіння порід.
Особливий інтерес представляють методи відбору керна, при яких він максимально зберігає особливості, властиві йому в пластових умовах (в першу чергу мається на увазі нафтогазонасиченість порід). Для підйому порід з мінімальними втратами нафти застосовують також спеціальні промивні рідини, до яких відносяться вапняно-бітумні суміші і інвертні нефільтруючих емульсії.
У тому випадку, якщо цікавлять відкладення де-небудь в районі робіт залягають на невеликих глибинах і утворюють виходи на поверхню, необхідно відібрати і досліджувати їх зразки. При цьому необхідно детально описати і викреслити розріз всього оголення, визначити елементи залягання порід, заміряти потужність кожного прошарку. Цей матеріал дозволить відкоригувати побудови, виконані на основі вивчення керна, оскільки в оголенні представлений матеріал всіх порід, в тому числі і пухких, які можуть бути зруйновані при добуванні керна, а також простежити фаціальні зміни відкладень, якщо оголення розташоване на значній відстані від свердловин.
2 Основні фізико-механічні властивості гірських порід, що впливають на процес їх руйнування
Руйнування гірських порід, тип породоразрушающего інструменту, режим його роботи вибирають в залежності від фізико-механічних властивостей гірських порід, які визначаються комплексом геологічних ознак: мінералогічним складом, структурою, текстурою і рядом інших.
Гірськими породами називають природні скупчення мінералів, що виникли в результаті тих чи інших геологічних процесів в земній корі. Тому багато властивостей гірських порід будуть залежати насамперед від властивостей самих мінералів, їх хімічного складу, форми і розмірів мінеральних частинок, розташування в просторі, характеру і сили зв'язку між частинками, умов формування порід і їх будови.
Генетична класифікація гірських порід за складом, прийнята при геологічних дослідженнях, з урахуванням їх походження (магматичні, осадові, метаморфічні) наводиться в скороченому вигляді, як передумова до характеристики порід за фізико-механічними властивостями.
Властивості гірських порід, що впливають на процес буріння, дуже різноманітні. Розрізняють фізичні і механічні властивості гірських порід. Їх виражають і оцінюють за допомогою певних показників.