Юшков А. С.
Донецкий национальный технический университет Источник: Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые/Межвузовский научный тематический сборник - Свердловск: Свердловский горный институт - 1989, с.51.
В процессе работ по отбору ориентированного керна было обнаружено, что в искривленных скважинах поверхность керна имеет неодинаковую шероховатость: с одной стороны, она рельефная, в виде борозд, штрихов, с другой — гладкая, подшлифованная, причем степень подшлифовки увеличивается до зеркальной с ростом твердости пород.
Поскольку оказалось, что рельефная поверхность обращена к висячей стенке скважины, а гладкая — к лежачей, стало возможным использовать это явление в целях ориентирования керна.
Значение способов, позволяющих получить ориентированный керн в любой момент после окончания бурением интервала или всей скважины, трудно переоценить. Особенно большую ценность представляют способы, не требующие для своего осуществления применения достаточно дорогих, но мало надежных технических средств непрерывного или периодического маркирования керна, или проведения работ, связанных с длительным присутствием на объектах персонала специальной квалификации.
Работниками ПРО «Севкавгеология» и Центральной опытно-методической партии кернометрии в начале семидесятых годов было просмотрено более 8 тыс. м керна, выполнено более 1300 измерений с контрольным отбором образцов керноскопами КО и бесприборным способом [1]. Выявлено, что закономерность проявляется с искривлением не ниже 0, 15° на 20... 25 м и отсутствует в прямолинейных наклонных и вертикальных скважинах. Точность определения положения апсидальной плоскости по фактуре поверхности керна была признана не уступающей керноскопом КО-73. Последующее изучение данного вопроса показало, однако, что отклонение измеренного положения апсидальной плоскости (по серединам дуг рельефной поверхности или подшлифовки) от полученного с помощью керноскопов может отличаться на 30...90 градусов и более.
В Свердловском горном институте Л. Г. Шолоховым, О. В. Ошкординым был выполнен теоретический анализ и проведены экспериментальные исследования возможностей оценки положения керна в пространстве по анализу фактуры его поверхности. В ходе исследований установлено, что плоскостью, в которой расположены участки наименьшей и наибольшей шероховатости, является не апсидальная плоскость, а плоскость искривления скважины. Это позволило теоретически определить величину апсидального угла отклонения плоскости, т. е. дать метод снижения возможных ошибок, ограничив их естественным разбросом данных [2].
В ходе экспериментов было подмечено, что участки керна с четкой резьбовидной рельефностью наблюдаются чаще при твердосплавном бурении, четкая рельефность поверхности при алмазном бурении отмечалась при более высокой интенсивности искривления, чем при твердосплавном. Было также экспериментально показано, что в ходе бурения искривленной скважины керн своей выпуклой стороной соприкасается с поверхностью корпуса кернорвателя, в результате чего был сделан вывод о том, что причиной подшлифовки является трение об элементы колонкового набора. Данная работа явилась большим шагом вперед в направлении использования бесприборного способа ориентирования керна, но причина образования рельефной поверхности керна не была вскрыта, так как нельзя считать убедительным и четким утверждение, что «обработка поверхности керна, обращенной в сторону смещения забоя, полностью отсутствует из-за непрерывного движения рабочей кромки матрицы (резцов твердосплавной коронки), в результате чего эти участки поверхности керна имеют резьбообразную шероховатую фактуру» [2].
Поскольку от твердого знания причин явления зависят возможности усовершенствования его для практического использования, необходимо выдвижение гипотез о причинах явления и их экспериментальная проверка. ............
