Фгунпп «Росгеолфонд» Московский филиал фгунпп «Росгеолфонд» «Научный центр виэмс»



страница4/30
Дата29.06.2015
Размер6,53 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   30

2. ГЕОЛОГИЯ, МЕТОДЫ ПРОГНОЗА, ПОИСКОВ, ОЦЕНКИ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

2.1. Металлические и неметаллические полезные ископаемые


Общие вопросы и методология. С.Х. Магидов утверждает, что нарастающие объемы потребления углеводородного сырья требуют соответствующего наращивания добычи нефти и газа. В связи с этим происходят значительные изменения в геологической среде. В прошлом, когда воздействие было незначительным, особых проблем не возникало. Но с ростом масштабов существенно обостряются геоэкологические проблемы, в том числе происходит увеличение случаев проявления наведенной сейсмичности. Анализ развития нефтегазовой отрасли в РФ и в некоторых нефтегазовых регионах на прошедшие полвека показывает, что результатом подобной инженерной деятельности явилось существенное ухудшение гидрогеологических условий: падение пластовых давлений и температур, изменение фильтрационных характеристик и др. Это проявляется в изменениях дебитов скважин, в росте обводенности нефти, вариациях доли фонтанных скважин. За указанный период средние дебиты нефтегазовых скважин по РФ уменьшились в несколько раз, доля фонтанных скважин сократилась почти на порядок. В некоторых регионах РФ доля фонтанных скважин сократилась до 2-3. Подобные кардинальные изменения параметров гидрогеологических систем не могут не оказывать влияния на деформационно-сейсмические режимы. Внешним проявлением изменений в недрах являются многообразные деформационные процессы различного пространственно-временного охвата, в том числе землетрясения, просадки земной поверхности и др. Данные о сейсмичности, обусловленной разработками нефтяных месторождений, стали появляться в научной литературе несколько десятилетий назад, хотя, возможно, сами техногенные землетрясения проявлялась и в более ранние периоды времени [Магидов С.Х. Искусственная дефлюидизация недр и некоторые сейсмические проявления техногенного характера. Региональная геология и нефтегазоносность Кавказа. // Сборник статей по материалам Научно-практической конференции, посвященной памяти заслуженного геолога РФ Д. А. Мирзоева, Махачкала, 16-20 июля, 2012. –Махачкала. -2012.].

Е.В. Белуженко замечает, что майкопские и неогеновые отложения Северного Кавказа имеют общую мощность многие сотни метров, а площадь их развития на дневной поверхности весьма обширна. К этим отложениям приурочены разнообразные полезные ископаемые, в том числе: углеводороды, подземные воды (пресные, минеральные, промышленные), металлические полезные ископаемые, разнообразное строительное минеральное сырье и другие нерудные полезные ископаемые. Ниже приводится краткое описание твердых полезных ископаемых майкопа и неогена [Белуженко Е.В. Полезные ископаемые майкопских и неогеновых отложений Северного Кавказа. // Материалы Научно-практической конференции к 55-летию Института геологии ДНЦ РАН, Махачкала, 5-8 сент., 2011. Махачкала. -2012.].

Т.И. Моисеенко и С.Н. Гашев говорят, что разработка и добыча углеводородного сырья приводит к поступлению в окружающую среду большого спектра загрязняющих веществ. Основное внимание исследователей уделяется изучению последствий загрязнения природных сред нефтяными отходами. В то же время серьезную угрозу представляют такие сопутствующие элементы, как тяжелые металлы и радионуклиды, которые поступают на поверхность вместе с нефтью. Эти элементы имеют высокую физиологичную активность, способны накапливаться в живых организмах в концентрациях, превышающих многократно их содержания в абиотических компонентах, оказывать токсичное действие. Западная Сибирь играет ключевую роль в обеспечении России углеводородным сырьем. Здесь добывается около 60 % от всей нефти в России и 6% от мировой. Степень загрязнения тяжелыми металлами окружающей среды вокруг месторождений зависит от количества и площади разливов нефти, а также от состава нефти. Смолы и асфальтены содержат основную часть микроэлементов. Содержание урана как природного радионуклида в различных типах нефти колеблется в пределах двух порядков: n·10-4 - n·10-2, т.е. до 10-15 мг на 100 г нефти. Наличие 90Sr и 137Cs, приуроченное к смолисто-асфальтеновой фракции или пластовым водам, может приводить к повышению общего радиоактивного фона на территории, загрязненной нефтью. Если нефтяное загрязнение способно со временем биодеградировать под действием микробиологической активности, то металлы и радионуклиды включаются в биогеохимические циклы и могут долго циклировать в окружающей среде. Их содержание в живых организмах может служить хорошим индикатором оценки масштабов и площадей бывших разливов нефти. Однако исследования в этом направлении практически не проводились. Поэтому были предприняты работы по изучению интенсивности накопления металлов и радионуклидов в наземных экосистемах с целью биогеохимической индикации регионов загрязнения и оценки последствий для живых систем комплексного загрязнения окружающей среды при нефтедобыче. Исследовано содержание 12 микроэлементов (Al, Ba, V, Fe, Mn, Cu, Ni, Sn, Pb, Sr, Ti и Cr) в надземной части зеленых мхов и шкурках красной полевки, взятых с нефтезагрязненной территории Аганского месторождения спустя 8 лет после разлива нефти (средняя часть Западно-Сибирской равнины). В качестве контроля был выбран участок в этом же регионе за пределами горного отвода месторождения. Анализ содержания микроэлементов проводили методом лазерного эмиссионного микроспектрирования на приборе ЛМА-10 фирмы «CAR ZEISS JENA» Содержание радионуклидов в растительных объектах изучали в шести регионах на территории Тюменской области, характеризуемых различной степенью близости к эксплуатируемым месторождениям нефти и газа. Для анализа отбирали мохово-лишайниковый покров, а также кору и ветви древесных растений. Анализ на содержание в образцах радионуклидов 90Sr и 137Cs проведен методом гамма-спектрометрии [Моисеенко Т.И., Гашев С.Н. Биогеохимическая индикация загрязнения металлами и радионуклидами в регионах нефтедобычи. // Докл. РАН. -2012. -№ 5. 447.].

Баранов В.Ф. и Вайсберг Л.А. замечают, растущее потребление металлов и снижение качества руд обусловливает введение в эксплуатацию все более бедных месторождений, рентабельность которых достигается при условии увеличения объемов переработки. Это в свою очередь вызывает необходимость внедрения новых технологий рудоподготовки и обогащения, все более и более крупноразмерного оборудования и экономичных компоновочных решений. Производительность многих действующих предприятий перешла рубеж 40 млн т руды в год и продолжает наращиваться. Создаются и реализуются проекты обогатительных фабрик мощностью 80 и более млн т руды в год. Именно такие проекты являются индикаторами научно-технического прогресса в области переработки рудного сырья. Детальная оценка современного состояния технологии и техники рудоподготовки призвана помочь в определении наиболее эффективных путей совершенствования производства. Соответствующий анализ выполнен по опубликованным данным практики обогащения более 40 действующих и материалам 30 перспективных проектов обогатительных фабрик в различных регионах мира [Баранов В.Ф., Вайсберг Л.А. Тенденции развития технологии и техники рудоподготовки. // Материалы Международного совещания «Плаксинские чтения-2012», Петрозаводск, 10-14 сент., 2012. –Петрозаводск. -2012.].

А.В. Савенко, О.С. Покровский и М.Н.Кожин проанализировали распределение растворенных форм компонентов основного солевого состава, биогенных элементов и микроэлементов в устьях малых водотоков (ручей в Порьей губе, р. Индера и р. Чаваньга) южного побережья Кольского полуострова. Полученные данные сопоставлены с результатами ранее проведенных исследований в устьевых областях рек водосбора Белого моря. Показано, что в вегетационный период на побережьях Белого моря происходит биологическое потребление до 20-46 растворенных фосфатов и до 3-22 кремния материкового стока. Миграция главных ионов, а также F, Rb, Cs, Sr, Mo, U и Ni описывается уравнением консервативного смешения речной и морской водных масс. Распределение Ba характеризуется сильной пространственной изменчивостью и контролируется, по-видимому, сорбционно-десорбционными процессами. Для Fe, Al, Y, редкоземельных элементов (La, Ce, Nd, Dy), Ti и Zr отмечается резкое снижение концентраций при проникновении речных вод в морскую среду, связанное предположительно с их извлечением из раствора в составе коагулирующих железо-органических коллоидов. Отличительной чертой поведения растворенного Mn в устьях рек водосбора Белого моря является увеличение его концентраций на начальных стадиях смешения с морской водой в результате десорбции с терригенной взвеси, сменяющееся нелинейным снижением, вызванным, вероятно, флоккуляцией коллоидов [Савенко А.В., Покровский О.С., Кожин М.Н. Трансформация стока растворенных веществ в устьевых областях малых водотоков южного побережья кольского полуострова. Океанология. -2011. -№5. 51.].

Х.С. Бахрамов и В.П. Долбак констатируют ведущее значение минерально-сырьевого комплекса Забайкальского края в его хозяйственном и социальном развитии, авторы раскрывают современное состояние минерально-сырьевой базы региона, специфику организации геологоразведочных работ в условиях рыночной экономики, основные направления и результаты деятельности геологоразведочных организаций в период 2005-2010 гг. в рамках государственных и региональных программ изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевых ресурсов, основные проблемы и предложения по их решению [Бахрамов Х.С., Долбак В.П. Организация и результативность геологоразведочных работ в Забайкальском крае. // Горн. ж. -2011. -№12.].

Процессы поиска и разведки месторождений нефти и газа по своей природе характеризуются неточно прогнозируемыми результатами, повышенными инвестиционными рисками, связанными с неопределенностью природных, экономических, организационных и технологических факторов. В современных условиях большое значение приобретает оценка риска и надежности принимаемых решений при подготовке и освоении запасов и ресурсов углеводородного сырья. Под риском понимается неопределенность, связанная с возможностью возникновения в ходе реализации проекта неблагоприятных ситуаций и последствий, под неопределенностью - неполнота или неточность информации об условиях реализации проекта, планируемых затратах и прогнозируемых результатах. Различают управляемые и неуправляемые (объективные) риски. Управляемые риски, в частности риск неподтверждения запасов, в отличие от неуправляемых могут регулироваться участниками инвестиционного проекта, хотя и не в полной мере, например, увеличением затрат на поиски и разведку месторождений. Задача оценки рисков при выполнении геологоразведочных работ заключается в определении оптимального сочетания степени риска, возможного объема приращиваемых запасов и нормы прибыли. Сущность такого подхода заключается в установлении количественных соотношений с различными уровнями доверительной вероятности между приростами запасов и объемами поисково-разведочных работ и построении, исходя из уровней доверительной вероятности, поля геологических рисков. Для этих целей могут использоваться вероятностно-статистические методы, нечеткие множества и экспертные оценки. В первом случае можно применять известные математические методы, позволяющие учесть неопределенность исходных параметров и рассчитать степень геологического и экономического рисков. Недостатком вероятностно-статистических методов является отсутствие надежной и представительной статистической базы для определения вероятностных характеристик, что затрудняет их применение на практике. В связи с этим представляется оправданным использованием нечетких множеств и экспертных оценок, основанных на аналогиях и опыте геологоразведочных, эксплуатационных работ и инвестиционной деятельности в нефтегазовом регионе. Для учета факторов неопределенности и риска желательно использовать всю имеющуюся информацию об условиях реализации проекта, в том числе не выражающуюся в форме вероятностных законов распределения. Если точное значение используемых параметров неизвестно, то в качестве исходных данных можно применять нечеткие величины с соответствующими функциями принадлежности. Предполагается, что все неточные исходные данные и результаты расчетов по отдельным проектам представляются в виде таких нечетких величин. М.В. Семухин, М.С. Чередниченко и Н.С. Васильева считают, что если какой-либо из параметров точно известен или однозначно задан, то нечеткое число становится действительным, при этом сущность метода расчета не меняется. В настоящее время при планировании ГРР и подготовки запасов используется подход, когда для определенного типа залежи моделируется распределение ее эффективной толщины в зависимости от площади [Семухин М.В., Чередниченко М.С., Васильева Н.С. Оптимизация инвестиций геологоразведочных работ на основе нечеткого математического программирования. // Материалы Региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, Тюмень, 2011. –Тюмень. -2011.].

И.Е. Варшавская, Ю.А. Волож и А.Н. Дмитриевский предлагают концепцию, позволяющую если не избежать, то, по меньшей мере, смягчить последствия возможного в недалеком будущем энергетического кризиса, связанного с истощением запасов углеводородного сырья. Данная концепция может либо лежать в основе магистрального пути преодоления кризиса, либо составлять важное звено в более многосторонней стратегии обеспечения страны энергоресурсами. Авторы надеются, что высказанные соображения привлекут внимание Правительства РФ, Российской академии наук, министерств и ведомств, ответственных за энергетическую безопасность России [Варшавская И.Е., Волож Ю.А., Дмитриевский А.Н. и др. Новая концепция развития ресурсной базы углеводородного сырья. // Вестн. РАН. -2012. -№ 2 82.].

Минерально-сырьевая база добывающей компании является одновременно и объектом риска, и фактором риска. Недропользователь не обладает всей полнотой знаний о строении недр, в пределах которых он осуществляет свою деятельность. Цветкова А.Ю. считает, что приводит к возникновению горного риска, влияние которого на хозяйственную деятельность горнодобывающих предприятий весьма значительно. Весьма вероятны риск потери доли рынка из-за необъективной с позиции рынка оценки запасов полезных ископаемых, риск обеспеченности запасами полезных ископаемых. В РФ существенное значение приобретает политический риск. Успешные организации добиваются результатов благодаря своей способности найти оптимальное соотношение рисков и выгод как в стратегическом, так и в тактическом плане [Цветкова А.Ю. Обзор основных рисков предприятий горно-добывающей и металлургической отраслей в современных условиях. // Зап. Горн. ин-та. -2011. 194.].



Цветкова А.Ю. утверждает, что совершенствование экономического механизма воспроизводства минерально-сырьевых ресурсов должно осуществляться с учетом их особенностей: многостадийность цикла подготовки и использования ресурсов; вовлечение в производственный процесс других видов природных ресурсов; невозобновляемость минеральных ресурсов; территориальное расположение месторождений полезных ископаемых; длительность цикла подготовки запасов (геологоразведочных работ), строительства горных предприятий (с проектированием) и разработки месторождений. Таким образом, в системе мер по стимулированию воспроизводства минеральных ресурсов большое значение имеют разработка и целенаправленное использование экономического механизма воздействия на производство, который должен создать условия для повышения непосредственной материальной заинтересованности трудовых коллективов предприятий в обеспечении рационального использования, охраны и воспроизводства природных ресурсов. В основе этого механизма должны лежать экономические методы управления, суть которых заключена в управлении интересами и через интересы. Анализ практики применения действующего экономического механизма управления природопользованием показывает, что требуется его совершенствование на основе разработки ряда экономических и организационных мер, которые позволят достичь реальных результатов в решении проблемы воспроизводства минерально-сырьевой базы России [Цветкова А.Ю. К вопросу регулирования воспроизводства минерально-сырьевой базы России. // Всероссийская научно-практическая конференция, Санкт-Петербург, 20-21 мая, 2010. –СПб. -2010.].

Е.А. Толкушкина, М.Ф. Комин и М.В. Торикова отмечают, что литий - один из немногих редких металлов, мировое потребление которого исчисляется тысячами тонн. В промышленности литий используется в виде минеральных (сподуменовых) концентратов (30-35 % суммарного потребления), химических соединений и металла. По объему запасов лития Россия занимает одно из ведущих мест в мире. Однако в структуре балансовых запасов ведущую роль играют пегматитовые месторождения (75 %), тогда как в мире 76 % запасов приходится на рапу соляных озер. В настоящий момент Россия, обладая большими запасами лития, абсолютно не добывает его. На данном этапе Актуализированная Долгосрочная программа включает по существу два объекта ГРР: оценка ресурсного потенциала гидроминерального сырья на территории Ангаро-Ленского бассейна в Восточной Сибири и постадийное изучение Ташелгинского месторождения сподуменовых пегматитов в Кемеровской области. Относительно низкая конкурентоспособность сложившейся минерально-сырьевой базы в России привела к тому, что отечественная промышленность вынуждена закупать чилийский карбонат для отечественных заводов и рассматривать его в качестве пока что единственного сырьевого источника для получения необходимых литиевых соединений. Поэтому разработка новых видов отечественного литийсодержащего сырья является важнейшей проблемой. Большие запасы гидроминерального литийсодержащего сырья в виде глубинных пластовых рассолов сосредоточены в Сибирском регионе. На сегодня Иркутская область - самый освоенный промышленностью регион на Сибирской платформе, с которого целесообразно начать освоение гидроминерального сырья. Это диктуется географическим положением территории, которая попадает в клин железнодорожных магистралей (БАМ, ТрансСиб). Регион имеет развитую химическую и алюминиевую промышленность (Братский, Саянский, Иркутский алюминиевые заводы - потенциальные потребители соединений лития). Наиболее технически доступными в качестве гидроминерального сырья на литий представляются рассолы, которые попутно извлекают при эксплуатации нефтяных, газоконденсатных, газовых и алмазных месторождений, и критерии выделения для этих месторождений, провинций, зон, районов, полей, площадей характерны и для рассолов. Однако далеко не все рассолы в пределах этих таксонов литиеносны. Минерализованные воды, перекрывающие и подстилающие углеводородные залежи, являются составляющими углеводородной системы. Наряду с рассолами в нее входят сами углеводороды - газ - газоконденсат - нефть - битумы, углеродистые формации. Все составляющие взаимосвязаны и участвуют в едином процессе. Углеводородная система - результат процесса природной переработки углеводородов. Нижними составляющими системы являются глубокозалегающие подсолевые газовые - углеводородные или серогазоконденсатные скопления и подстилающие их рассолы. Далее следуют нефтяные фракции (легкие, тяжелые, вязкие) с подстилающими их рассолами, где выявлены элементы, накапливающиеся в них - Li, Rb, Cs, B, Sr, Ba, J, Br, Na, K, Mg, Ca, Mn, Fe, Si. Формирование самого солеродного бассейна тоже в большей степени связано с эволюцией углеводородных флюидов [Толкушкина Е.А., Комин М.Ф., Торикова М.В. Возможность попутного производства лития из рассолов углеводородных месторождений Восточной Сибири.// Всероссийское научно-практическое совещание с международным участием «Литий России: минерально-сырьевые ресурсы, инновационные технологии, экологическая безопасность», Новосибирск, 24-26 мая, 2011. -Новосибирск. -2011.].

Федеральный закон «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 11 июля 2011 г. № 190-ФЗ ставит новые задачи не только перед атомной промышленностью, но и в целом перед экономикой страны и сферой геологии и экологии. М.В. Давтаев, Н.Х. Курбанов и М.Х. Газеев говорят, что необходимость подготовки в РФ специалистов высшего образования по утилизации и захоронению твердых и жидких радиоактивных отходов (РАО) в приемлемых геологических структурах (пустотах, замкнутых горизонтах и др.) - это и наша кадровая проблема. В силу нарастания масштабов загрязнения среды обитания, особенно в крупных промышленных центрах России, с геоэкологической точки зрения ситуация видится тревожной и требует создания единой идеологии захоронения не только радиоактивных, но и других опасных отравляющих окружающую среду промышленных отходов. При этом растут финансовые затраты на создание и деятельность такой природоохранной деятельности. РАО в основном образуются в атомной промышленности в системе ГК «Росатом», но радиоактивные вещества широко используются в машиностроении, медицине, химических технологиях и др. Опасные РАО могут захороняться в удаленных незаселенных районах суши, на больших глубинах в Мировом океане и в исключительных случаях даже выводиться в космос за пределы Солнечной системы. Занимая лидирующие позиции по многим направлениям ядерной деятельности, Россия отстает от других развитых стран по организационному, технологическому и финансовому обеспечению заключительного этапа - окончательной изоляции радиоактивных отходов. Здесь необходимо осуществить замыкание цепочки ядерной деятельности, обеспечив надлежащее обращение со всеми образующимися отходами. Заключительные звенья этой цепочки - это специализированные виды деятельности по переработке, транспортированию, кондиционированию и захоронению РАО, позволяющие решить проблему отходов безопасным и надежным образом. Атомные предприятия не могут бесконечно долго держать образующиеся РАО в своих хранилищах, каждый год увеличивая количество. Не всегда условия хранения отвечают современным требованиям, но даже полностью безопасное хранение является лишь временной мерой, т. е. отложенным решением. При этом оказывается, что такие предприятия не заинтересованы в том, чтобы осуществлять безопасную окончательную изоляцию отходов и строить соответствующие объекты. Проблема захоронения РАО при участии геологов еще шире и предполагает проведение многофакторных геологоразведочных работ. При этом новые технологические решения требуют также новых организационных структур и своего экономического анализа ситуации с РАО. Нечеткость правовой нормы о финансовой ответственности производителя за захоронение ядовитых отходов в прошлые годы приводила к дальнейшей отсрочке и затягиванию процесса строительства таких объектов и, как следствие, нарастанию масштабов проблемы накопления отходов. Итогом является несоразмерность объемов накопленных ядовитых отходов атомной промышленности и их ежегодного образования и переработки, что фактически означает дальнейшее усугубление ситуации и перекладывание финансового бремени на потомков. По новому законодательству для ГК «Росатом» потребуется ввести в действие продуманные и эффективные правовые механизмы, которые учитывают сложившуюся в России ситуацию в области обращения с РАО и позволят коренным образом ее улучшить на основе общепринятых в мире подходов [Давтаев М.В., Курбанов Н.Х., Газеев М.Х. Экономика недропользования и проблемы захоронения радиоактивных и других особо опасных промышленных отходов. // Изв. вузов. Геол. и разведка. -2012. -№2.].

Т.З. Лыгина, А.М Губайдуллина. и А.В. Корнилов на основе многолетнего опыта аналитико-технологического сопровождения ГРР рассмотрели методологические аспекты комплексной оценки неметаллических полезных ископаемых. Авторы приводят примеры поиска новых технологических и методических решений, позволяющих вовлечь в переработку низкокачественное и труднообогатимое сырье. Это важно, т.к. этот вид сырья используется практически во всех отраслях народного хозяйства. Основными методологическими аспектами комплексной аналитико-технологической оценки неметаллических полезных ископаемых с целью расширения номенклатуры материалов и изделий на их основе являются: применение инновационных технологий переработки и обогащения основных видов неметаллических полезных ископаемых; наличие метрологически аттестованных методик качества неметаллических полезных ископаемых, обеспечивающих прогнозную оценку вещественного состава и технологических свойств; наличие единого справочно-нормативного документа, в котором отражены требования промышленности (отечественные и зарубежные стандарты) к качеству минерального сырья, определены алгоритмы подготовки проб к исследованиям и проведения аналитико-технологических испытаний [Лыгина Т.З., Губайдуллина А.М., Корнилов А.В. Методологические аспекты комплексной аналитико-технологической оценки неметаллических полезных ископаемых. // Разведка и охрана недр. -2012. -№5, с. 47-50.].
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   30


База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница