Керн (проба)

Керн
Медиафайлы на Викискладе

Колонка длиной 13 м, полученная в результате бурения дна на глубине 4207 м под водой НИС «Поларштерн» в Южной Атлантике. Цветовые оттенки отражают изменения условий осадкообразования и совпадают с климатическими циклами четвертичного периода. Более светлые тона указывают на большое количество микроскопических окаменелостей и соответствуют более тёплым периодам охватываемого колонкой промежутка в 800 тыс. лет.

Подъём керна со дна озера Байкал

Керн — проба вещества, представляющая собой цилиндрический столбик, извлекаемый в результате бурения с целью последующего исследования[1]. Служит материалом для различных лабораторных анализов[2].

Отбор керна

В большинстве случаев отбор керна производится при бурении породы полой стальной трубой, которая называется колонковой, а само бурение с отбором керна — колонковым. Внутри колонковой трубы находится керноприёмник (пробоотборник). Керноприёмник состоит в основном из головки, керноприёмной трубы и кернорвателя. Керноприёмники разнообразны, так как приходится отбирать керн различных пород в различных условиях. Разбуривание породы при отборе керна происходит по кольцу и керноприёмник как бы наползает на образующийся внутри кольца столбик породы. Образцы керна забираются в трубу в относительно неповреждённом состоянии. Разрушенная порода (шлам), не попавшая в керноприёмник, выносится на поверхность промывочной жидкостью или сжатым воздухом (газом), нагнетаемым в скважину буровым насосом или компрессором. Керн заклинивают, отрывают от забоя и поднимают на поверхность. После изъятия керна из трубы, он раскладывается в керновые контейнеры в определённой последовательности нахождения его в геологическом разрезе скважины. Весь поднятый керн детально описывается и передаётся на хранение в кернохранилище. В дальнейшем керн исследуется и анализируется (химический, спектральный, петрографический и другие анализы) в лаборатории с помощью различных методов и на различном оборудовании, в зависимости от того, какие данные должны быть получены. Обычно при анализе используется небольшая часть керна. По истечении определённого времени согласно руководящим документам часть керна, не имеющая существенного значения, сокращается (ликвидируется)[3].

Отбор керна в дендрохронологии

В дендрохронологии применяется отбор керна с помощью бурава из стволов деревьев с целью определения их возраста по количеству годичных колец.

В России первые дендрохронологические исследования были опубликованы в работах А. И. Шренка (1854), А. Ф. Миддендорфа (1867), А. Н. Бекетова (1868), Ф. Н. Шведова (1892), Д. И. Менделеева (1899) . В лесоводстве исследованием изменчивости годичных колец занимались Г. Ф. Морозов, М. Е. Ткаченко, А. П. Тольский.[4]

Хранение и транспортировка керна

Керн подвержен влиянию физических и химических воздействий окружающей среды. При транспортировке и хранении керна в открытом виде может происходить его разуплотнение, окисление, разбухание или растворение минералов, и т. д.[5]

Поэтому качественное хранение керна представляет собой весьма сложный технологический процесс, требующий соблюдения специальных условий для обеспечения сохранности его свойств и состава.

Образцы керна

В зависимости от особенностей горных пород представленных в керне хранение может осуществляться при:

-В условиях окружающей среды (временное хранение до доставки в стационарное кернохранилище)

— постоянной отрицательной температуре (керн криологических и инженерно-геологических скважин);

— постоянной положительной температуре и с контролем влажности[5];

— В специальной таре, сохраняющей естественную влажность (насыщение) керна.

— В керноотборных трубах (для минимизации механических воздействий)

Требования к хранению керна в современных кернохранилищах[6]:

В помещении кернохранилища должны поддерживаться температура в пределах +10 ÷ +18^оС и влажность 60 — 80 %.

В ячейках стеллажей следует хранить по высоте не более 7 коробок с керном диаметром 80 мм и не более 6 коробок с керном диаметром 100 мм. Коробки во избежание деформации должны размещаться строго друг на друге по вертикали.

Выемка коробок с керном из ячейки должна осуществляться строго по одной, начиная с верхнего ряда.

Этикетка коробки в которой хранится фрагмент керна

В нефтегазовой геологии становится всё более распространённым временное хранение и транспортировка керна в трубах, которые получаются при распиливании керноприёмника вместе с керном на фрагменты стандартной длинны (5 м, 1 м, 3 фута). При этом на каждой секции делаются специальные отметки, чтобы затем в лаборатории можно было правильно воспроизвести последовательность укладки фрагментов.[5]

Примечания

1. Щукин, И. С. Четырёхъязычный энциклопедический словарь по физической географии. — Москва, 1980.
2. Vladimir Kotlyakov, Anna Komarova. Core // Elsevier's Dictionary of Geography: in English, Russian, French, Spanish and German. — Moscow: Elsevier, 2006-12-20. — С. 155. — ISBN 978-0-444-51042-6.
3. Инструкция по отбору керна. Республики Беларусь  (неопр.). Дата обращения: 1 декабря 2010. Архивировано 10 октября 2015 года.
4. Румянцев Д. Е., Липаткин В.А., Черакшев А.В., Воробьева Н.С. Методические рекомендации по отбору кернов древесины для целей дендрохронологических исследований в лесоведении и лесоводстве (рус.). — М.: Профессиональная наука, 2022. — 44 с. — ISBN 978-5-907607-18-7. Архивировано 29 августа 2023 года.
5. Борисов А.Г. Хранение керна сложного минерального состава (рус.) // Газовая промышленность : журнал. — 2011. — Май (№ 5). — С. 28—32.
6. Руководство по работе с керновым материалом в Окружном кернохранилище ХМАО - Югры (рус.) / С.С. Шарифуллин. — г. Ханты-Мансийск: ГП ХМАО НАЦ РН им. В.И.Шпильмана, 2004.

Ссылки

• Борисов А.Г. Комплекс петрофизических исследований керна для газовых месторождений Западной Сибири (рус.) // Вестник ОГУ. — 2011. — Декабрь (№ 16(135)). — С. 26—29.
• Положение по исследованию керна
• Каталог исследований керна

См. также

• Исследования керна
• Ледяные керны