Технологические задачи бурения с получением кондиционного керна.

Только полностью сохраненный без каких-либо изъянов столбик породы с пробуренного интервала - кернможет обеспечить полную и достоверную геологическую информацию, необходимую для подсчета запасов и проектирования горнодобывающего предприятия.

К сожалению, условия, при которых в процессе бурения получается целый, прочный, без изъянов столбик породы, встречаются крайне редко. В большинстве случаев разведочного бурения, разрезы по скважинам представлены породами слабыми, размываемыми, перемежающимися, трещиноватыми, раздробленными, разрушенными. Причем самые неблагоприятные условия для получения качественного керна – разрушенные, раздробленные, размываемые породы часто приурочены к зонам полезного ископаемого, что объясняется тем, что многие полезные ископаемые образовались в зонах разломов или в подобных геологических структурах.

Существует несколько классификаций горных пород и полезных ископаемых по трудности получения керна. Наиболее полная и полезная классификация, поскольку в ней приведены не только характеристики пород, но и рекомендованы средства для получения качественного керна, представлена в работе П.П. Понамарева и др. «Отбор керна при геологоразведочном бурении» (поэтому здесь не приводится – надо смотреть первоисточник).

Для оценки результата по представительности получаемого керна предлагались разные методы: – весовой объемный, линейный. Первые два метода более объективны, но не практичны в исполнении. Для использования весового метода надо знать плотности пород, слагаемых керн и их количественное соотношение в керне, что в практических условиях не реально. Для реализации объемного метода надо весь керн помещать в емкость с жидкостью и замерять объем вытесненной жидкости, что тоже не реально, поскольку при наличии в керне мягких пород или прослоек - приведет к потере части керна. Остается линейный «выход керна» - отношение длины поднятого керна, сложенного в столбик, к длине пробуренного интервала в процентах. Например, если пробурено 5 метров, а сложенный в столбик (разложенный в керновый ящик с длиной ячеек 1 метр) керн имеет длину 4 метра – выход керна составляет 80%. Оценка по линейному выходу керна является общепринятой. К сожалению, этот метод не только не точен количественно, но не отражает качественной оценки полученного керна. Дело в том, что в составе пробуренных пород могут быть мелкие прослойки или включения ценного полезного ископаемого, например золота, платины молибдена и т.п. Эти материалы значительно слабее и мягче, чем вмещающая порода, (часто кварц или подобная ему порода). В процессе бурения полезный компонент может быть полностью разрушен и вымыт из керна. На поверхности мы получаем 100% выход керна, но фактически брак, поскольку потерян главный компонент, ради которого бурилась скважина. Следовательно, керн может считаться кондиционным, то есть полным и представительным, если он будет полным по количеству и содержать все компоненты пород пройденного интервала.

Можно выделить четыре направления мероприятий для обеспечения получения кондиционного керна:

1. Анализ факторов, вызывающих разрушение керна.

2. Технологические мероприятия по обеспечению получения качественного керна.

3. Технические средства для получения качественного керна.

4. Технико-технологические мероприятия и средства для получения кондиционного керна.