Инструкция по отбору и обработке керна

1. Отбор, укладка и этикетирование керна

• Извлечение керна при колонковом бурении обязательно, кроме случаев бескернового бурения во вмещающих породах при изученном разрезе и особых случаях, оговорённых в проекте.

• Керн извлекается с сохранением последовательности, соответствующей разрезу.

• После каждого рейса керн отмывается от частиц породы и заклиночного материала; рыхлые и растворимые породы без промывки складываются в лотки.

• Керновые ящики: дерево или плотные материалы; длина ~1 м, ширина 0,5–0,6 м; перегородки, рукоятки; высота стенок и ширина отделений под диаметр керна.

• Укладка: слева направо и сверху вниз; на кромках — стрелки порядка укладки.

• Керн укладывается плотно, без промежутков, в соответствии с разрезом; куски нарушенного керна совмещаются по плоскости раскола.

• Мелкие кусочки с неясным положением заворачиваются в плотную бумагу или полиэтилен и помещаются в верхней части интервала рейса.

• Разрушенный и сыпучий керн — в полиэтиленовые или плотные матерчатые мешочки, укладываются в том же порядке.

• Быстро выветривающийся или разлагающийся керн хранится в особых условиях: парафинирование, капсулы, герметические сосуды.

• Шлам и муть упаковываются в мешочки по размеру отделений ящика и укладываются в конце интервала.

• В конце каждого интервала рейса ставится деревянная бирка с интервалом глубины (от–до) и длиной интервала в метрах с точностью до 0,01 м; к бирке прилагается этикетка.

• При шламе вместо длины керна указывается масса шлама в граммах.

• Заполненные ящики закрываются крышками и хранятся в специальном помещении.

• На крышке и торце ящика несмываемой краской: организация, участок, номер скважины, номер ящика, глубина от–до, год работ.

• Хранение заполненных ящиков на буровой: не более 5–10 смен (для медленно и быстро буримых пород соответственно); при гидротранспорте керна — не более одной рабочей смены.

• По мере полевой документации керн вывозится в керноразборочную или кернохранилище; крышки перед транспортировкой закрепляются.

• В кернохранилище ящики передаются ответственному работнику с записью в регистрационном журнале.

• Для удалённых и труднодоступных скважин керн хранится на буровой и вывозится по окончании бурения.

2. Геолого-техническая документация скважин и обработка керна

• Документация ведётся в процессе бурения: полевой журнал геологической документации, акты о заложении и закрытии (консервации) скважины, замеры искривления и контрольные замеры глубин, паспорт скважины по унифицированным формам, акты на перебуривание интервалов полезного ископаемого и о ликвидационном тампонировании.

• Геологическую документацию ведут специалисты геологической службы: геологи, гидрогеологи и др.

• Организация документации — на геологическую службу предприятия-исполнителя. В её обязанности входит:

  • контроль выхода керна, особенно по полезному ископаемому;

  • информирование технической службы при недостаточном выходе керна;

  • контроль правильности и полноты извлечения керна;

  • уточнение и оценка выхода керна линейным, объёмным или весовым способом с учётом каротажа;

  • проверка правильности укладки керна, соответствия этикетирования записям в журнале;

  • проверка полноты и качества полевой документации;

  • определение категории буримости пород;

  • выборочные контрольные замеры глубин и уровней воды, контроль замеров искривлений, качества каротажа, целесообразности закрытия и ликвидации скважин;

  • подготовка и ввод первичных данных в ЭВМ для базы данных по участку;

  • контроль своевременного вывоза заполненных ящиков.

• Вся геолого-техническая документация должна быть завершена, проверена и подписана ответственными лицами до закрытия (консервации) скважины.

• После окончания бурения и каротажа, завершения документации и вывоза керна производится его обработка в керноразборочной: полное описание, опробование полезного ископаемого и вмещающих пород, отбор образцов на минералого-петрографические, палеонтологические, спектрометрические и другие исследования.

• Номера образцов, проб и глубины их взятия отмечаются в полевом журнале против соответствующего интервала.

• Изучение керна — по действующим нормативным документам и методическим указаниям Роскомнедра, с единой терминологией и согласно принятой легенде.

• Перед обработкой геолог уточняет геологическое положение скважины, характер пород, правильность увязки разреза, интервалы для особо тщательного изучения и опробования, порядок и степень сокращения или ликвидации керна.

• При обработке обеспечивается всестороннее изучение керна, особенно при признаках рудной минерализации.

• При картировочном, поисковом и поисково-оценочном бурении обязательна оценка геохимических особенностей, вещественного состава и рудоносности пород.

• При необходимости керн подвергается ядерно-физическим и другим геофизическим исследованиям; результаты заносятся в журнал или используются при построении геологической колонки.

• Геофизические исследования в скважинах — по «Технической инструкции по проведению геофизических исследований в скважинах» и другим нормативным документам Роскомнедра.

• По данным микроскопических, спектральных, спектрохимических и других исследований уточняются наименования и разновидности пород, создаётся эталонная коллекция образцов; копии геологической легенды должны быть на всех участках работ.

• После обработки керна по каждой скважине составляется геологическая колонка.

3. Сокращение керна и отбор образцов

• Сокращение керна допускается по скважинам, пробуренным для детализации геологического строения, оценки месторождений, выявления источников водоснабжения, гидромелиоративной съёмки, изучения экологических особенностей и др.

• На хранение оставляются типовые образцы пород и полностью керн по полезному ископаемому.

• До сокращения проверяется увязка колонки с геологическим разрезом по наземным, опорным, картировочным и другим скважинам, а также обеспеченность разреза шлифами. При неувязке сокращение не допускается.

• Сокращение и ликвидация — после детального описания, отбора образцов и проб. По каждой скважине составляется акт, прилагаемый к паспорту.

• Не допускается сокращение керна:

  • по сверхглубоким, глубоким и опорным скважинам, имеющим научное значение;

  • по инженерно-геологическим скважинам для обоснования особо важных объектов (мосты, плотины, крупные шахты, АЭС);

  • по картировочным и контрольно-градуировочным скважинам.

• При сокращении по каждому типовому прослою отбираются образцы 10–15 см, характеризующие литолого-петрографические особенности, элементы залегания и т.п.

• При большой мощности однородных пород образцы отбираются через 5–10 м внутри толщи и не менее одного из кровли и подошвы пласта.

• На каждом образце — эмалевая краска или этикетка с номером скважины и образца (порядковый от устья) и глубиной взятия.

• Эти же данные отмечаются в полевом журнале против интервала и описания породы; там же — номера и глубины образцов на различные исследования, номера проб и интервалы опробования.

• На образцах со слоистостью, сланцеватостью, зеркалами скольжения эмалью наносится стрелка острием к забою скважины.

• Обработанный и отобранный для хранения керн укладывается в порядке номеров в ящики; на кромках ящика против каждого образца выписывается номер.

• Керн, направляемый в кернохранилище, сопровождается каталогом коллекции образцов (шлихов) и регистрируется в специальной книге.

• Для рационального использования информации учитывается передовой опыт организации работ и технологии обработки, изучения и хранения каменного материала (методические рекомендации «Система долговременного хранения каменного материала в условиях механизированного хранения», Свердловск, Уралгеология, 1987).

4. Хранение и ликвидация керна

• По целевому назначению скважины делятся на три категории по объёму керна для долговременного хранения:

  • I — скважины большого научного и производственного значения (глубокие и сверхглубокие, опорные и приравненные к опорным, параметрические, инженерно-геологические на особо важных объектах): весь керн подлежит долговременному хранению;

  • II — скважины, долговременное хранение керна зависит от результативности и ценности информации, а также определяется целевым назначением поисково-разведочных работ, геологической изученностью и сложностью района;

  • III — скважины, керн которых может храниться в сокращённом виде (геофизическое, а также скважины II категории, не имеющие решающего значения на данном и последующем этапах или не достигшие положительных результатов).

• Керн поисковых и картировочных скважин хранится до утраты значения в результате более детальных работ.

• Кернохранилища оборудуются стеллажами с свободным доступом к ящикам.

• Размещение — в порядке нумерации ящиков по каждой скважине; торец ящика с маркировкой обращён к проходу. На торец стеллажа крепится дощечка с номером коллекции, участка, скважины и годом бурения.

• Керн по законченным параметрическим, картировочным, поисково-разведочным скважинам после обработки передаётся в стационарные хранилища при органах Роскомнедра или на базовые хранилища производителя работ.

• Изъятие керна из кернохранилища — только с разрешения территориальных органов Роскомнедра, оформляется актом и отмечается в каталоге хранения.

• До передачи керна в стационарные хранилища ответственность за условия хранения несёт производитель работ (недропользователь).

• По месторождениям, запасы которых подлежат государственной экспертизе, керн разведочных скважин хранится до её завершения.

• По месторождениям, где работы ограничиваются геологическим изучением и подсчёт запасов не производится, керн хранится до истечения срока лицензии на геологическое изучение; далее вопрос решается с территориальными органами Роскомнедра.

• По месторождениям, где после экспертизы работы продолжаются на флангах и глубоких горизонтах, сохраняется керн скважин, наиболее полно характеризующий геологическое строение; хранится до освещения флангов и нижних горизонтов горными работами. При выдаче лицензии керн передаётся на временное хранение недропользователю.

• При досрочном прекращении геологоразведочных работ порядок дальнейшего хранения и передачи керна согласовывается с территориальными органами Роскомнедра.

• После завершения геологического изучения и государственной экспертизы запасов керн или образцы сокращённого керна могут быть ликвидированы, кроме:

  • керна отдельных опорных скважин, представляющих научный и производственный интерес;

  • эталонных образцов всех разновидностей пород и руд объекта;

  • керна полезного ископаемого в количестве, необходимом для дополнительных технологических и лабораторных исследований.

• Перечень скважин для дальнейшего хранения и порядок отбора типичных образцов определяется территориальными органами Роскомнедра по представлению недропользователя.

• Сроки хранения керна по скважинам специального назначения (структурные, картировочные, гидрогеологические, инженерно-геологические и др.) устанавливаются территориальными органами Роскомнедра в каждом случае отдельно.

• Ежегодно проводится инвентаризация кернохранилищ; по результатам производитель работ представляет предложения о ликвидации потерявшего значение керна.

• Представление на ликвидацию керна по опорным скважинам и типовым образцам длительного хранения даёт руководитель территориального органа Роскомнедра.

• Решение о ликвидации принимает комиссия территориального органа Роскомнедра; проверяются наличие и качество документации, обеспечение уничтожения.

• Ликвидация по каждой скважине оформляется актом, в книге регистрации керна делается запись.

• Контроль за правильной и своевременной ликвидацией — на геологическую службу недропользователя.

5. Особенности обработки и опробования керна по россыпным месторождениям

• Способы бурения: вращательный, ударно-вращательный, ударный (забивными стаканами). Для россыпей требуется опробование всего керна по рудному интервалу.

• Разведочное колонковое бурение применяется в основном на глубокозалегающих россыпях (мощность рыхлых отложений до сотен метров) и в корах выветривания, как правило, для заверки скважин ударно-канатного бурения и отбора проб на технологические испытания.

• Специфика: породы талые или мерзлые, слабосвязанные или несвязные. Хороший керн — в рыхлых породах с глинистым или илисто-глинистым заполнителем, а также по породам плотика. Несвязанное состояние по пласту песков и растепление мерзлых отложений осложняют извлечение, разбивку на интервалы и привязку к горизонтам; требуется постоянный геологический контроль.

• Керн разгружается по интервалам опробования в металлические ёмкости (ендовки, вёдра, бачки); ёмкости снабжаются двумя этикетками или этикеткой и биркой.

• Визуально определяются:

  • процент каменистости и льдистости, промывистость песков;

  • гранулометрический состав рыхлых отложений по торфам и пескам, соотношение илисто-глинистого материала и гальки;

  • наличие и крупность отдельных минеральных зёрен, сростков, самородков.

• Особое внимание — замерам объёма керна (шлама) по продуктивному горизонту с учётом фактического диаметра керна и данных кавернометрии.

• Для специального (технического) опробования отбираются:

  • шлиховые пробы по каждому интервалу продуктивного пласта и выборочно по основным литолого-фациальным разновидностям торфов;

  • литологические пробы (протолочки в сцементированных песках) выборочно по основным разновидностям песков, торфов и подстилающих пород;

  • штуфные пробы и образцы пород (конгломераты, гравелиты, песчаники и др.) выборочно по литолого-фациальным разновидностям для определения минералогического состава, плотности и других свойств.

• При опробовании керна и шлама из кустов скважин в пробу поступает весь материал продуктивного пласта; концентрат после обогащения квартуется и направляется в лабораторию на минералогический анализ.

• Для предварительного лабораторного изучения технологических свойств песков на глубокозалегающих россыпях используются групповые пробы из керна кустов скважин объёмом обычно 0,5–2 м³; в пробу поступает весь материал, при необходимости из него отбираются пробы для технического опробования.

• Шлихи и штуфы, оставшиеся после промывки и исследований, а также после просмотра концентратов, передаются на длительное хранение территориальным органам Роскомнедра с оформлением в книге регистрации керна.