Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод (стр. 16 )

Эксплуатационная разведка проводится на место­рождениях (участках) с утвержденными запасами в процессе строительства и эксплуатации водозаборов с целью установления соответствия данных эксплуатации прогнозным расчетам, переоцен­ки запасов по результатам эксплуатации, уточнения режима экс­плуатации и др. Основными видами работ являются организация

и проведение режимных наблюдений за дебитами, уровнями и качеством воды по всем эксплуатационным и наблюдательным скважинам, обобщение и анализ материалов многолетней эксплу­атации. Эксплуатационная разведка выполняется геологической службой эксплуатируемых организаций либо для проведения ее привлекаются специализированные организации.

По результатам эксплуатационной разведки уточняют эксплу­атационные запасы, корректируют способ и режим эксплуатации, обосновывают целесообразность доразведки месторождения. В не­обходимых случаях пересматривают кондиции и запасы и пере­утверждают их в установленном порядке; проводят реконструкцию водозабора.

МЕТОДИКА ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ПОДЗЕМНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД

Разведка месторождений глубоких подземных вод сопряжена с значительными затратами денежных, материальных и трудовых ресурсов. Объясняется это в основном объективными причинами, к числу которых относятся: большая глубина залегания продук­тивных водоносных комплексов, необходимость применения тяжело­го и сложного оборудования и приборов, высокие требования к степени изученности месторождений для передачи их в промышлен­ное освоение и др. Особенно велики затраты на разведку в отда­ленных районах. Вместе с тем имеются и субъективные причины, например, отсутствие специального гидрогеологического оборудова­ния и технических средств является одной из причин не только высокой стоимости, но и в ряде случаев низкой эффективности исследований либо их значительной продолжительности.

Гидрогеологические работы при поисках и разведке место­рождений глубоких подземных вод включают комплекс различных методов исследований, которые могут применяться в разных мо­дификациях и сочетаниях.

Виды и объемы гидрогеологических работ и исследований за­висят от типа и сложности строения месторождения и стадийности изысканий. На начальных стадиях изысканий применяют в основ­ном косвенные методы, направленные на выявление месторожде­ний, определение их масштабов и принципиальных особенностей геолого-гидрогеологического строения. К таким методам относятся гидрогеологические съемки, специализированные съемки (термо­метрические, гидрогазохимические, инфракрасные), площадные ге­офизические исследования и т. д.

На стадиях предварительной и детальной разведки используют в основном прямые методы (бурение и гидрогеологическое опробо­вание глубоких скважин), в некоторых случаях в сочетании с площадными геофизическими исследованиями. Имеют свою специ­фику и гидрогеологические исследования на действующих водоза­борах.

Основные виды и назначение гидрогеологических исследований

Гидрогеологические исследования в горно-складчатых районах имеют многоцелевое назначение: выявляются особенности тектони­ки района с определением характера раскрытости нарушений, оценивается тепловой потенциал (тепловая мощность) месторож­дения, устанавливаются основные продуктивные водоносные ком­плексы или зоны и их положение в плане и разрезе, качество подземных вод, масштабы и группа сложности месторождения и др. На основе съемок и геофизических исследований многие задачи решаются на качественном уровне. Однако косвенные методы дают возможность эффективно определять места заложения поисково-разведочных скважин, обоснованно выбирать их глубину. Опробование разведочных гидрогеологических скважин также име­ет свою специфику. Скважины опробуются обычно поинтервально сверху вниз, так как положение обводненных зон в разрезе даже предположительно неизвестно. При выявлении обводненных зон хорошие результаты дают термометрия (с помощью термокос), глубинное поинтервальное опробование, расходометрия, изотопные исследования воды и газа и др.

Имеет свои особенности комплекс гидрогеологических иссле­дований на месторождениях промышленных вод в межгорных - и предгорных впадинах, выполненных мощными толщами осадоч­ных отложений. На месторождениях этого типа роль косвенных методов снижается. Из косвенных методов наиболее широко ис­пользуются различные площадные геофизические исследования (электроразведка, сейсморазведка и др.). Задачей геофизических работ является выявление тектонических нарушений и установле­ние структурного плана (в частности, под акваториями), определе­ние необходимых проектных глубин скважин и мест их бурения в соответствии со структурным планом месторождений. Основными видами исследований являются традиционные гидрогеологические методы — бурение и опробование глубоких скважин. Опробование проводится под защитой колонны по способу снизу вверх с уста­новкой между интервалами разделительных цементных мостов. Большую роль играют каротажные геофизические исследования, позволяющие решать большинство геологических и гидрогеологи­ческих вопросов: расчленение разреза на водоносные комплексы и водоупоры, определение суммарных и эффективных мощностей, предварительная оценка водно-физических свойств вмещающих пород и минерализации, геотермического градиента и др. Основным же средством изучения водоносных комплексов служат опытные откачки, при которых получают необходимые исходные, данные ДЛЯ определения гидрогеологических параметров и установления качества воды.

На месторождениях глубоких подземных вод в артезианских бассейнах древних платформ и эпипалеозойских плит гидрогеологические исследования включают обычно бурение и опробование глубоких разведочных скважин с комплексом сопутствующих исследований. Площадные геофизические исследования проводятся в очень редких случаях — при изучении карбонатных водоносных комплексов.

В процессе бурения скважин выполняется обширный комплекс геофизических исследований и опробование вскрытых интервалов пластоиспытателями на трубах. Опробование водоносных комплек­сов или горизонтов осуществляется под защитой эксплуатационной колонны по способу снизу вверх с последовательным вскрытием горизонтов перфорацией и проведением пробных, опытных или опытно-эксплуатационных откачек. В связи с внедрением способа эксплуатации месторождений промышленных вод с поддержанием пластовых давлений или захоронением отработанных вод водонос­ные горизонты, предназначенные для закачки промстоков (отра­ботанных вод), опробуют также опытными нагнетаниями.

Перечисленные виды полевых изысканий выполняются непосред­ственно на месторождениях и направлены на их геолого-гидроге­ологическое изучение. Геологоразведочные работы сопровождаются лабораторными исследованиями. Они включают изучение водно-физических свойств водовмещающих пород (на образцах керна), химического и газового состава подземных вод, физических свойств, теплосодержания, технологических свойств. В ряде случаев выпол­няется комплекс исследований для изучения агрессивности воды и солеотложений в стволе и призабойной зоне скважины, а также для решения некоторых других вопросов.

Гидрогеологические исследования при поисково-разведочных работах

Комплекс поисково-разведочных работ на подземные воды в каждом случае определяется не только сложностью гидрогеоло­гических условий территории, но и степенью ее изученности, ко­торая оценивается с помощью анализа материалов всех предшест­вующих геологических, гидрогеологических и геофизических ис­следований.

Основными видами работ при изучении месторождений глубоких подземных вод являются буровые, опытно-фильтрационные, геофизи­ческие, гидрологические исследования, наблюдения за естественным и нарушенным режимом подземных вод, обследование действующих водозаборных сооружений, отбор проб и химические исследования воды, специальные виды исследований (гидрогеохимические, геотер­мические, изотопные и др.). Как указывалось выше, геолого-гидро­геологические и специальные съемки, играющие ведущую роль при поисках и разведке месторождений пресных, минеральных и тепло­энергетических вод, особенно в горно-складчатых регионах, для глубоких подземных промышленных вод такого значения не имеют, хотя материалы их обычно полностью используются для характерис­тики общих гидрогеологических условий района исследований.

Буровые работы обеспечивают основной объем информа­ции о месторождении и включают бурение поисковых, разведочных, разведочно-эксплуатационных, наблюдательных и при необходимо­сти нагнетательных скважин.

Поисковые скважины бурят на стадии поисков для изучения геологического разреза, выделения и опробования всех встреченных водоносных горизонтов с целью выявления перспективных в качестве источника минерального и теплоэнергетического сырья, а также минеральных вод для лечебных и бальнеотерапевтических целей. Учитывая, как правило, большие глубины залегания про­мышленных вод, поисковые скважины бурят при крайней необхо­димости, когда полностью отсутствуют данные для решения задач поисковой стадии.

Бурение разведочных скважин осуществляется с целью изуче­ния литологического состава, мощности, условий залегания, водо-обильности перспективных водоносных горизонтов, определения их коллекторских и фильтрационных свойств и качества подземных вод, граничных условий. Разведочные скважины бурят на стадии предварительной разведки на наиболее сложных месторождениях промышленных вод и на стадии детальной разведки.

Разведочно-эксплуатационные скважины бурят обычно на ста­дии детальной разведки с учетом проектной схемы водозабора. Бурение их согласовывается с заинтересованными организациями, а по своей конструкции и оборудованию они должны отвечать условиям эксплуатации с учетом проектируемого водоподъемного оборудования, агрессивных и коррозионных свойств воды. На мно­гих месторождениях минеральных, а иногда и термальных вод разведочно-эксплуатационные скважины могут буриться уже на стадии предварительной разведки. По окончании бурения они передаются эксплуатирующей организации.

Наблюдательные скважины сооружают для наблюдений за естественным и нарушенным режимом подземных вод, а при про­ведении опытно-фильтрационных работ используют для изучения развития депрессионной воронки, определения гидрогеологических параметров, степени подвижности контуров подземных вод, их качества (химический состав, содержание полезных компонентов, температура). При изучении глубоких горизонтов в связи с боль­шими материальными затратами число наблюдательных скважин ограничено либо они отсутствуют совсем.