Керн — это цилиндрический образец горной породы, извлекаемый из скважины в процессе бурения. Он используется для изучения геологических характеристик пород, через которые проходит скважина. Керн позволяет геологам и инженерам оценить пластовые условия, содержащие нефть, газ или другие полезные ископаемые, а также определить физико-химические свойства пород. Это важнейший инструмент в нефтегазовой отрасли, поскольку он способствует принятию обоснованных решений при разработке месторождений.

Научно-исследовательский центр лабораторных исследований Атырауского филиала ТОО «КМГ Инжиниринг» реализовал проект под названием «Цифровизация кернового материала скважин месторождения С. Нуржанов» для АО «Эмбамунайгаз». В рамках проекта была проведена высокоразрешающая панорамная фотосъёмка колонок керна с применением новой установки. При разработке и сборке установки были использованы наработки Центра исследования керна и пластовых флюидов (г. Волгоград) Филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть». Конструкция установки была выполнена сотрудниками Лаборатории исследований кернового материала Атырауского филиала ТОО «КМГ Инжиниринг» под руководством заместителя директора филиала по лабораторным исследованиям Никиты Пронина.

Фотосъёмка керна осуществляется на стадии подготовки материала к лабораторным исследованиям методом панорамной съёмки. Панорамная съёмка представляет собой последовательную съёмку объекта на серии взаимосвязанных кадров, которые затем объединяются в единое изображение. Этот метод позволяет зафиксировать образец в крупном масштабе, сохранив при этом высокую детализацию. Съёмка производится на спиленной поверхности керна цифровой камерой высокого разрешения согласно установленному регламенту с использованием эталонной линейки и цветовой шкалы для последующей цифровой коррекции.

Введение в цифровизацию керна и седиментологических колонок

Цифровая обработка керна и получение качественных изображений имеют ключевое значение для литологических и седиментологических исследований. Современные технологии позволяют автоматически извлекать характеристики керна из изображений, что существенно ускоряет анализ и снижает вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором. Высококачественные изображения способствуют более точной визуализации и интерпретации изменений в литологическом составе и структуре пород, что, в свою очередь, обеспечивает построение достоверных седиментологических колонок и позволяет уточнить геологическую историю формирования месторождения.

Седиментология — это наука, изучающая процессы осаждения и накопления осадочных пород, а также их распределение и свойства. Термин происходит от латинского слова sedimentum (осадок) и греческого logos (учение). Седиментология важна для реконструкции геологической истории Земли и поиска залежей полезных ископаемых. Литология, в свою очередь, изучает состав, структуру и происхождение горных пород в целом. Таким образом, седиментология является частью литологии, с фокусом на осадочные породы.

Седиментологическая колонка (или седиментологическая кривая) — это графическое отображение данных, полученных при изучении кернов. Она демонстрирует изменение гранулометрического состава (размера частиц) и последовательность фациальных смен по вертикальному разрезу скважины. Такие колонки важны для оценки резервуарных свойств, прогнозирования характеристик пород и построения геологических моделей.

Цифровизация керна в виду получения панорамных высокоразрешающих фотографий керна значительно облегчает хранение, организацию и доступ к данным. Панорамные изображения каждого метра керна сохраняются в цифровой базе данных, что позволяет проводить детальное изучение материала вне лаборатории и кернохранилища — в том числе удалённо, из любой точки мира. Высокое разрешение изображений обеспечивает чёткую визуализацию всех структурных, текстурных и литологических особенностей породы, что делает их ценным инструментом для геологической интерпретации и сравнительного анализа. Этот подход также обеспечивает создание точных литолого-седиментологических колонок в цифровом формате. Цифровые технологии не только позволяют сохранить образцы в электронном виде, но и открывают широкие возможности для анализа текстурных и структурных особенностей пород.

Цифровизация данных из 24 скважин месторождения С. Нуржанов

В рамках проекта были получены высокоразрешающие фотографии 1673,7 метров кернового материала терригенных пород из 24 скважин месторождения С. Нуржанов. Дополнительно были получены и проанализированы 147 панорамных изображений шлифов. Шлиф — это тонкий срез горной породы (около 30 микрометров толщиной), подготовленный для изучения под микроскопом. Он позволяет геологам, петрографам и минералогам анализировать микроструктуру, состав и текстуру пород, что делает его незаменимым инструментом в геологических исследованиях.

Ключевым элементом проекта стало создание цифровой базы данных кернового материала, обеспечивающей быстрый и удобный доступ к литологическим, структурным и текстурным особенностям пород. Одновременно выполнено построение литолого-седиментологических колонок с использованием панорамных изображений кернов высокого разрешения. Все данные сохранены в единой цифровой базе.

Полученные данные проходят интерпретацию и используются для построения литолого-седиментологических колонок в модуле «CoreCAD» программного обеспечения «WellCAD», что способствует облегчению, повышению точности и эффективности дальнейших геологических исследований при интеграции в специализированные геологические и нефтегазовые системы моделирования в виду применения при построения геологической модели месторождения и литологического куба фаций.

К сегодняшнему дню проект завершён и успешно презентован заказчику. Полученные цифровые данные, включая панорамные фотографии кернов высокого разрешения и построенные на их основе литолого-седиментологические колонки, сохранены в геологической базе данных, относящейся месторождению для дальнейшего использования при проведении работ по уточнению геологической модели месторождения.