Геологические задачи подземного скважинного выщелачивания

Пластово-инфильтрационные месторождения урана в водоносных песчаных горизонтах характеризуются невысокими содержаниями урана в рудах, тем не менее именно они составляют в настоящее время основу урановой промышленности Казахстана [4,5,14,22]. Это связано как с большими размерами рудных тел, так и с возможностью разработки этих урановых месторождений высокотехнологичным способом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ).

Подземное скважинное выщелачивание осуществляется с целью извлечение металла из недр на месте его залегания посредством выщелачивания - перевода в раствор компонентов твердого материала. Процесс состоит из подвода реагирующего вещества к твердой поверхности руд, химической реакции и отвода ее продуктов в виде растворов.

При подземном выщелачивании уран извлекается путем ионного обмена в процессе управляемого движения раствора реагента через проницаемые породы. Необходимым условием применения ПСВ является также присутствие полезного компонента в растворимой форме, достаточная обводненность руд, благоприятные горно-геологические и гидрогеологические условия, позволяющие осуществить подачу реагента к руде и откачку продуктивных растворов, а также возможность извлечения из них полезного компонента [5,14].

ПСВ – это сложный физико-химический процесс, протекающий в геологической среде. Динамика этого процесса, его особенности определяются фациально-литологическими свойствами рудовмещающих горизонтов, руд и всего разреза в целом. Поскольку большинство скважин проходится без отбора керна, геофизические исследования скважин (ГИС) являются основным, а зачастую и единственным методом получения наиболее полной информации об особенностях геологического разреза и характеристики уранового оруденения по каждой скважине [14].

ГИС в скважинах производятся с целью:

- изучения геологического разреза по всему стволу скважины;

- детального изучения фациально-литологического строения и фильтрационных свойств пород рудовмещающих горизонтов;

- выявления рудных интервалов и параметров уранового оруденения (мощность, средние содержания, стволовые запасы);

- исследования и технического состояния скважин;

- контроля разработки рудных залежей и оценки полноты извлечения урана из недр;

- оценки ущерба, наносимого недрам при отработке месторождений.

Для решения этих задач на различных этапах проведения работ применяются следующие методы ГИС: гамма-каротаж (ГК), каротаж методом мгновенных нейтронов деления (МН), нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (НКТ), электрокаротаж методом кажущегося сопротивления (КС) и самопроизвольной поляризации (ПС), индукционный каротаж (ИК) и комплекс методов для оценки технического состояния скважин.