Геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод (стр. 33 )

При оконтуривании месторождения промышленных вод в пределах части месторождения или отдельных его участков эксплуата­ционные запасы подземных вод могут оказаться непромышленными (забалансовыми). Аналогично к забалансовым может быть отнесена часть эксплуатационных запасов, пропорциональная разнице между Предельными понижениями уровня, добыча воды с которых обеспечи­вается при использовании существующего насосного оборудования, и допустимым понижением, установленными в результате технико­экономического анализа.

Таким образом, при региональной оценке эксплуатационных запасов в пределах отдельных участков предельные понижения уровней в скважинах к концу расчетного срока эксплуатации устанавливаются с учетом мощности насосного оборудования. Часть расчетного дебита (или полный дебит) водозабора, отвечающего условиям рентабельной добычи и переработки подземных вод, можно считать балансовыми (промышленными) запасами. Подобная оценка запасов имеет смысл, так как методы и экономи­ческая эффективность разработки месторождений определяются не только их гидрогеологическими условиями, но также уровнем развития технологии извлечения полезных компонентов и техники добычи подземных вод из скважин.

При региональной оценке эксплуатационных запасов могут встретиться два основных случая. В первом случае эксплуатаци­онные и перспективные участки заведомо известны, количество их ограничено, а размеры месторождения определяются особен­ностями геологического строения и гидрогеологических условий тер­ритории. Такие условия имеют место: а) когда участки водозаборов связаны с крутыми брахиантиклинальными структурами, за пре­делами которых водоносные отложения погружаются на глубины, недостижимые для вскрытия их эксплуатационными скважинами; б) когда водоносные отложения не имеют сплошного распростра­нения в пределах месторождения и эксплуатационные и перспек­тивные участки приходится размещать в ограниченных по площади зон распространения достаточно проницаемых водоносных пород. В этом случае подсчет эксплуатационных запасов промышлен­ных вод производится по изложенной выше схеме на каждом из выявленных бурением эксплуатационных или установленных косвенными методами (например, геофизическими) перспективных участков. При близком расположении таких участков необходима проверка степени их взаимодействия и уменьшения суммарных дебитов водозаборов пропорционально величине срезок уровней в эксплуатационных скважинах от взаимодействия. В качестве эксплуатационных запасов промышленных подземных вод в данном случае принимается суммарный дебит водозаборов, расположенных в пределах месторождения. При этом запасы подразделяются на балансовые и забалансовые в соответствии со сделанными выше замечаниями.

Более сложно проведение региональной оценки эксплуатацион­ных запасов во втором случае, отвечающем условиям сплошного распространения в пределах месторождений водоносного горизонта, или комплекса с промышленными водами. В этом случае размеры эксплуатационных запасов определяются числом, схемой располо­жения и производительностью водозаборов подземных вод.

В условиях одновременного действия проектируемых на одина­ковый срок работы водозаборов наибольший суммарный дебит может быть получен при бесконечно большом их числе (практи­чески при расположении эксплуатационных скважин на площади всего месторождения и на расстояниях, определяемых величинами водопроводимости пород), при условии достижения к концу срока эксплуатации предельных технически возможных понижений дина­мических уровней. Вследствие значительного влияния технико-эко­номических факторов на результаты оценки запасов промышленных вод подооный спосоО расчетов в данном случае оказывается неприемлемым.

При региональной оценке запасов промышленных подземных род приходится иметь в виду, что, во-первых, наиболее выгодными являются водозаборы, обеспечивающие предприятие достаточно большой производственной мощности; во-вторых, вследствие увели­чения технологических затрат в себестоимости продукции при уменьшении ее производства целесообразно ориентироваться на оптимальный с учетом указанного обстоятельства дебит водозабо-ра; в-третьих, гидрогеологические (параметры водоносных пород, концентрации полезных компонентов, общий состав подземных вод), технические (использование того или иного типа насосного оборудования, конструкция скважин) и технологические показатели эксплуатации тесно взаимосвязаны. Число и дебиты водозаборов в пределах месторождения определяются, таким образом, необходи­мостью соблюдения условий рентабельности производства полезных компонентов и получения при этом максимального суммарного дебита всех водозаборов.

Практически при размещении водозаборов и региональной оценке эксплуатационных запасов промышленных вод для второго из рассматриваемых случаев целесообразно придерживаться следующей последовательности.

1. Для каждого из водоносных горизонтов (комплексов) путем расчетов устанавливаются минимальные промышле«ные концентра­ции полезных компонентов (редких металлов и рассеянных элемен­тов) и оконтуривается площадь месторождения. 2. В пределах площади месторождения устанавливаются эк­плуатационные участки с утвержденными ранее эксплуатационны­ми запасами промышленных вод, а также месторождения нефти и газа (разрабатываемые и намеченные к разработке) с целью исключения взаимодействия их с разведываемыми участками промышленных вод.

3. Выявляются эксплуатационные участки, наличие которых подтверждено специальными гидрогеологическими буровыми и опытными работами, а также поисковым и разведочным бурением на нефть, газ и другие полезные ископаемые (например, термаль­ные воды).

4. Для установленных бурением и опытными работами участ­ков, принимая во внимание полученные параметры водоносных пород, и для перспективных участков, характеризующихся различ­ными сочетаниями концентраций полезных компонентов в воде и параметров пород, производится подсчет эксплуатационных за­пасов с учетом кондиционных показателей.

5. На основе анализа технико-экономических показателей извлечения полезных компонентов в заводских условиях в пределах рассматриваемого месторождения или для сходных по составу и минерализации вод на других месторождениях устанавливается:

стоимость технологической обработки 1 м3 подземных вод для полу­чения продукции; стоимость технологических затрат на производ­ство продукции с учетом ее номенклатуры.

6. С учетом полученной стоимости технологической обработки 1 м3 воды и концентрации компонентов в подземных водах раз­личных эксплуатационных и перспективных участков определяется: а) стоимость технологических затрат на получение полезной про­дукции; б) допустимая максимальная стоимость добычи 1 м3 под­земных вод как разность между отпускной ценой продукции и технологическими затратами на ее производство, отнесенными к расходу воды; в) максимальная производительность водозабора, обеспечивающая рентабельное производство продукции.

7. Для полученной максимальной производительности водоза­боров определяется расчетное эксплуатационное положение дина­мических уровней. Разница между предельными максимальным и полученным расчетным понижением уровней для рассматривае­мого водозабора определяет возможные размеры суммарной срезки уровней от действия всех других водозаборов в пределах место­рождения.

8. Дальнейшая оценка эксплуатационных запасов промышлен­ных вод сводится к размещению в пределах месторождения водо­заборов с таким расчетом, чтобы срезки уровней при совместной их работе не превышали полученных суммарных расчетных величин. При этом должны учитываться также и граничные условия место­рождений.

9. Проверка возможности получения установленных таким путем дебитов водозаборов и суммарного дебита месторождения произво­дится путем аналитических расчетов, и в случае несоблюдения заданных условий эксплуатации эти дебиты корректируются путем подбора величин, отвечающих всем требованиям.

10. Путем анализа условий разработки эксплуатационных и перспективных участков водозаборов выявляются, таким образом, общие эксплуатационные запасы месторождения, а также балан­совые и забалансовые запасы.

В настоящей главе рассмотрены лишь основные принципы оценки эксплуатационных запасов месторождений подземных промышленных вод. Разнообразие гидрогеологических условий мес­торождений приводит к необходимости разработки в каждом случае оригинальных методических приемов региональной оценки эксплуатационных запасов этих вод. В ряде случаев, в частности при малом количестве эксплуатационных участков водозаборов, такие приемы весьма просты. В пределах некоторых месторожде­ний (Тюменское, Волго-Камское, Западно-Туркменское) региональ­ная оценка эксплуатационных запасов весьма трудоемка; поиски наиболее короткого и правильного пути при этом приводят к весьма сложным аналитическим зависимостям и построениям с учетом разработанных и изложенных выше основных методических по­ложений.

Картографирование подземных промышленных вод первоначаль­но развивалось в направлении изучения закономерностей их рас­пространения, характера изменения их минерализации и хими­ческого состава по площади артезианских бассейнов и с глубиной, а также изучения закономерностей изменения в промышленных водах полезных компонентов, в первую очередь йода и брома. Анализ показал, что высокие концентрации полезных компонентов являются важным, но не единственным условием их промышлен­ного освоения. Поэтому дальнейшие работы по картографированию подземных промышленных вод проводились с целью не только изучения закономерностей их распространения, но также коли­чественной оценки их ресурсов и эксплуатационных запасов на геолого-экономической основе. Так, в 1966 — 1970 гг. производ­ственными и научно-исследовательскими организациями Минис­терства геологии СССР под научно-методическим руководством и при участии ВСЕГИНГЕО была составлена Карта прогнозных эксплуатационных запасов подземных промышленных вод СССР масштаба 1:4 000 000 с врезками по перспективным районам мас­штаба 1:500 000 — 1:1 500 000. Региональная оценка прогнозных эксплуатационных запасов промышленных вод была впервые выполнена по сумме гидрогеохимических и гидродинамических показателей с учетом геолого-экономических условий эксплуатации Ги использования этих вод.