Про кернохранилище
В Ханты-Мансийске 500 миллионов лет истории нашей планеты взяли и разложили по полочкам. В прямом смысле.
Получилось кернохранилище — огромная геологическая библиотека. Вместо книг тут керн — вот такие кусочки земной породы разных возрастов.
Некоторым из них по 100 миллионов лет, каким-то по 300, а другим и
того больше. Их достают из недр с разных глубин. И вы можете
подержать их в руках
С виду камень как камень, а на деле по ним учёные читают историю Земли и ищут нефть. Керн — это что-то вроде естественной флешки с данными о прошлом планеты за конкретный период.
Зачем нужно кернохранилище?
Есть такая разновидность путешествий — промышленный туризм. Это когда вы приходите на действующий промышленный объект и смотрите его внутрянку. Сегодня — внутрянка кернохранилища из самого нефтяного региона России.
В кернохранилище (не поверите) хранят керн. А чтобы достать керн из земли, нужно пробурить скважину. Для этого берут буровую установку — здоровенную такую дрель для земли. На конце этой «дрели» — специальное долото. Оно может быть разных форм, и от этого зависит, разрушится порода в процессе бурения или её достанут в виде цилиндра. Так вот керн — это как раз цилиндры.
Вот, как в долоте справа
Потом эти цилиндры сортируют по ящикам и тщательно изучают. Это нужно, чтобы искать по ним полезные ископаемые — в том числе нефть. По составу керна можно понять, есть ли вообще смысл бурить больше скважин и добывать оттуда чёрное золото. Тогда нефтедобывающие компании будут «сверлить» скважины не бессистемно, а со знанием, что внутри. А хранить всё это нужно, чтобы в любой момент можно было достать нужный ящик с нужной полки и что-то доизучать.
Здесь, в Югре, добывают почти половину всей российской нефти. И это кернохранилище — одно из самых больших в стране.
В нём только хранят, а изучают уже за стенкой. Там длинные коридоры лабораторий с кучей современных приборов. Всё вместе это один большой научный центр — центр рационального недропользования. И вы можете туда попасть с экскурсией: потрогать сотни миллионов лет, побродить между рядами с керном, понюхать нефть и спросить у геологов всё, что вы хотели знать, но боялись спросить.
Керн как губка для посуды
Например, часто спрашивают, почему нефть жидкая, но фонтаном из керна не хлещет.
На самом деле она прячется в породе, как вода в губке для посуды. Фонтан получается только во время бурения, потому что нефть находится под огромным давлением.
В кернохранилище нефть можно понюхать, потрогать и даже забрать с собой. Есть даже специальная губка с нефтью: в ней разрешают измазать ладонь, а потом сделать отпечаток на красивом бланке с трилобитами.
А вот целый шведский стол из колбочек с нефтью разных типов.
Можно крутить в руках и рассматривать, как по-разному она себя
ведёт
Вообще, есть несколько теорий образования нефти. По самой популярной (органической), это результат разложения животных и растений.
Нефть — это один из символов Югры. Как сувенир можете привезти отсюда маленькую колбочку с настоящей нефтью или взять что-то из нефтяной косметики. Да что там — даже картины в Югре пишут нефтью.
Собакиты, аммониты и другие иты
В «обществе» керна есть бомжи. Собакиты. Так называют образцы «без паспорта» — кусочки породы, про которые ничего неизвестно: с какой глубины достали, когда и где. Может, керн отбился от собратьев или паспорт потеряли во время транспортировки. По такому образцу уже не выйдет ничего изучить — для науки он бесполезен. А почему собакиты — потому что и собакам не жалко отдать. Ну, геологи так шутят.
В кернохранилище собакиты встретить сложно, потому что каждому образцу здесь внимательно оформляют «паспорт» и «прописку». Керн селят на полку и пишут рядом всю его подноготную. В любой момент к нему можно будет вернуться и доизучать.
Можно прочитать и понять всю базу про этот образец
На одной полке разложена вся скважина: образцы тут по порядку — от самой глубины и до поверхности Земли.
А вот ещё один не самый обычный керн (но такие встречаются уже куда чаще собакитов):
Видите, там в нём сидят аммониты — окаменелые вымершие головоногие моллюски. Это привет из мелового периода. В Югре нефтедобычу ведут в основном как раз из меловых отложений, поэтому аммониты попадаются частенько. Бывает, встречаются и трилобиты, и ещё всякие разные доисторические иты. Такие биологические останки называют органикой. На неё и на минеральный состав керна геологи смотрят в первую очередь. По ним можно узнать возраст породы.
К слову, о возрасте. Вдоль этого стеллажа за пару десятков шагов можно пройти несколько сотен миллионов лет геологической истории Земли:
Каждый сектор = 100 миллионов лет. Самым старым образцам по 500–550 миллионов. Смысл в том, чтобы идти и наблюдать по керну, как природа Земли изменялась со временем. Если поменялись, значит, Землю в тот момент поколбасило. Например, вот был камень, а тут раз — пошёл песчаник:
Значит, в этот период сюда пришло море. Дальше — раз — и уже глина. Море отошло, а местность здесь стала болотистой. Идём дальше — уголь.
Для геологов это знак, что тогда здесь было много органики: растений и животных. В общем, это юрский период.
Дальше шагаем в меловой и находим те самые керны с аммонитами. Ну и так далее.
Рентген для мухи и дрель для земли: как работает кернохранилище
«Дрелью для земли» бурят обычно до пяти километров вглубь. Потом керн собирают и укладывают в прочные ящики. А уже в кернохранилище всё это разбирают и сортируют.
Потом свежий керн отправляют на фотосессию. Если подсветить керн ультрафиолетом, в нём невооружённым глазом будет видна нефть.
Слева — снимки в ультрафиолете, справа — без:
Всё это сохраняют в архивы
После фотосессии из керна нужно сделать образцы — это как раз то, что дальше будут изучать и гонять по лабораториям. Две трети керна «срезают» для опытов, а оставшаяся часть неприкосновенна — её отправляют на вечное хранение. Это нужно, чтобы к образцу в любой момент можно было вернуться и изучить его ещё (возможно, уже по другим технологиям или с другими целями). Ну и вообще, не беречь керн было бы слишком расточительно: построить одну поисково-разведочную скважину и достать из неё керн в декабре 2024 года стоит сотни миллионов рублей.
Вот так выглядит вечное хранение. Керн лежит в строгом порядке, при постоянной температуре и влажности:
В любой момент сотрудник может подойти к нужному стеллажу и взять
нужный ящик с керном
А добытые образцы тем временем разбегаются по лабораториям — в зависимости от того, что именно про породу хотят узнать. Например, вот здесь делают шлиф.
Берут тоненький слой породы, наклеивают на стекло, шлифуют и ставят под микроскоп. Так определяют минеральный состав.
Ещё керн можно отправить на томографию, чтобы узнать внутреннюю структуру породы. Керн кладут в тубус и просвечивают рентгеном.
После этого на экране можно увидеть 2D- и 3D-модели образца. Серым цветом отображается сама порода, а зелёным — пустоты.
Дальше всё проанализируют и рассчитают для керна пористость и проницаемость: это поможет узнать потенциальный приток нефти в скважину.
Вот это, кстати, тоже керн — «кернёночек» толщиной 2 миллиметра:
Для таких тут стоит отдельный микротомограф. Иногда учёные с ним шутят (ну то есть проводят «сверхважные» научные исследования). Вот сделали томографию мухи, например:
И кошачьего зуба:
Изучают не только керн, но и пластовый флюид — то, чем насыщен керн (нефть, газ, вода или их смесь). Есть отдельная лаборатория, где над пластовым флюидом ставят эксперименты. Например, специально его нагревают и за счёт этого меняют объём и давление внутри. Может выясниться, что в нефти ещё и газ растворён — он тогда начнёт выделяться. Это всё называется моделированием условий. С ним понятнее, как дальше разрабатывать месторождение.
Есть другая лаборатория — где нефть делят на фракции разными температурами. Принцип работы устройства — как у самогонного аппарата, говорят.
Это сейчас было всего несколько примеров того, что делают в лабораториях. А в целом до любого образца здесь можно докопаться на разных уровнях. Можно просто определить минеральный состав. Можно пойти дальше и узнать, из каких химических элементов состоит минерал (для этого образец плавят в специальной печи). Органику можно разложить до уровня молекул или даже изотопов. Чем «сложнее» образец, тем глубже его исследуют.
Когда все эти экзекуции пройдены, выписывается заключение — что-то типа рецепта от врача. Там указывают, из чего состоит образец, какого он возраста и всякие другие подробности. По ним потом прогнозируют, где бурить максимально рационально.
Как попасть в кернохранилище
Сюда можно попасть с экскурсией. За пару часов пообщаетесь с геологами, геофизиками и геохимиками и пройдёте по одному из маршрутов: есть варианты попроще (для новичков и детей) и посложнее (для тех, кто уже что-то знает по теме и готов вникнуть глубже).
Бронировать нужно вот здесь или сразу с обзорной экскурсией в комплекте вот здесь. Из важного — заказать экскурсию нужно минимум за три рабочих дня. А так, плановые экскурсии проходят каждую неделю.
Адрес кернохранилища: Ханты-Мансийск, Студенческая улица, 2.
С нами сегодня были Михаил Яковлев и Всероссийский Акселератор по промышленному туризму.
Вопросы, советы и отзывы пользователей
Напишите комментарий