Способы определения выхода керна

Одним из важных этапов геологической разведки месторождений полезных ископаемых является определение физических и химических характеристик планируемых к добыче материалов, а также их количественного содержания в руде. Для определения указанных параметров применяется анализ проб, полученных в ходе разведывательного бурения. Такие исследования позволяют получить представление не только о качественных характеристиках месторождения, но и произвести предварительные расчеты запасов полезных ископаемых на исследуемом объекте.

В качестве проб для проведения исследований используется керн – образцы горных пород, полученные при бурении скважин колонковым способом. В случаях, когда количество получаемого керна недостаточно для проведения анализа, в качестве проб также может использоваться буровой шлам – взвесь частиц породы в буровом растворе.

Для того, чтобы результаты исследования были максимально точны, необходимо обеспечить так называемую репрезентативность керна – то есть высокое качество отобранного материала и достаточное его количество. Именно потребность в качестве и количестве получаемого кернового материала диктует потребность корректного определения процента его выхода при проведении буровых работ.

В современной практике геологоразведки существуют следующие способы определения выхода керна.

Линейный способ определения выхода керна

Основывается на расчете показателя отношения длины кернового столба к длине проходки за один рейс. Простота и высокая скорость реализации сделали этот метод одним из наиболее распространенных. Однако, к сожалению, с помощью линейного способа определения выхода керна далеко не всегда удается достичь точных измерений. В случаях, когда керновый материал представлен фрагментами малого размера или неправильной формы, невозможность плотной укладки материала в керновый ящик приводит к завышению показателя длины кернового столба. В целях предотвращения подобных проблем сегодня все шире применяется специальное буровое оборудование, снабженное керноприемными устройствами.

Весовой способ определения выхода керна

Способ основывается на расчете отношения фактической массы кернового материала к произведению его диаметра, длины проходи и плотности горной породы. По сравнению с линейным способом весовой отличается существенно более значительными трудозатратами, а точность измерений также может страдать в результате избирательного истирания керна или смачивания его промывочным раствором.

Объемный способ определения выхода керна

Представляет собой наиболее достоверный способ определения показателя выхода керна. Измерение объема производится путем определения объема воды, необходимой для заполнения емкости, в которую помещен керновый материал. Расчет производится по формуле: отношение произведения показателя длины проходки за рейс и разности объема емкости и объема доливаемой воды к квадрату диаметра керна.

Несмотря на то, что методика объемного исследования выхода керна предоставляет возможность более точного определения показателя при работе с фрагментами породы малого размера и сложных форм, в случае получения плотного столба кернового материала или достаточно крупных фрагментов, точность линейного метода не уступает объемному.