Керн (геология)

У этого термина существуют и другие значения, см. Керн.

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

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

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).

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.

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.

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;

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

— В керноотборных трубах (для минимизации механических воздействий)

Требования к хранению керна в современных кернохранилищах:

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.

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. — .
3. Инструкция по отбору керна. Республики Беларусь  (неопр.). Дата обращения: 1 декабря 2010. 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. — . 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)