Ұңғымаларды геофизикалық зерттеу міндеттері

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті Қ. Тұрысов атындағы Геология және мұнай-газ ісі институты Геофизика кафедрасы

Мәлікова Жайна Мейірланқызы Камалбек Ақерке Тұрмағанбетқызы

Тақырыбы: «Уран кенорындарын барлау және игеру кезіндегі геофизикалық әдістер (Қарамұрын кен алаңы кенорындарының мысалында) »

5В070600 - «Геология және пайдалы қазба кенорнындарын барлау» мамандығы

Алматы 2019

Аңдатпа

Дипломдық жұмыстың тақырыбы: "Уран кен орындарын барлау және игеру кезіндегі геофизикалық әдістер (Қарамұрын кен алаңының кен орындары мысалында) ". Жұмыста әртүрлі "фазаларда" уранның гидрогенді кенорындарын зерттеу үшін ұңғымалардағы геофизикалық зерттеу әдістерінің мүмкіндіктеріне баға берілді. Геофизикалық әдістер олар ұңғыма ішіндегі, ұңғыма маңындағы кеңістіктегі табиғи және жасанды физикалық өрістерді зерттеуге негізделген.

Қарамұрын кен алабы кен орындарының мысалында (Оңт. Қарамұрын, Инкай, Харасан) геофизикалық әдістер кешені: гамма-каротаж (ГК), электрокаротаж (КС, ПС), электромагниттік каротаж (ИК) ; лездік нейтронмен бөлу бойынша әдісі (КНД-м) инклинометрияны, кавернометрияны, термометрияны геологиялық, техникалық және технологиялық міндеттерді табысты шешілуі көрсетілген.

Жұмыста ұңғымаларды геофизикалық зерттеу кешендері, кен орындарын зерттеудің әртүрлі сатыларында ұңғымаларды зерттеудің геофизикалық әдістерімен шешілетін міндеттер талданды. Ұңғымалардың қималары зерттелді, ұңғымаларды геофизикалық зерттеу диаграммаларын интерпретациялау, уран кендерінің сапасын бағалау әдістемесі мәселелері қарастырылды.

Тема дипломной работы “Геофизические методы при разведке и разработке урановых месторождений (на примере месторождений Карамурунского рудного поля”. В работе дана оценка возможностей геофизических методов исследований в скважинах для изучения гидрогенных месторождений урана на различных «фазах» их изучения. Геофизические методы основаны они на изучении естественных и искусственных физических полей во внутрискважинном, околоскважинном пространствах.

На примере месторождений Карамурунского рудного поля (Ю. Карамурун, Инкай, Харасан) показано что, комплекс геофизических методов включающий: гамма-каротаж (ГК), электрокаротаж (КС, ПС), электромагнитный каротаж (ИК) ; метод мгновенных нейтронов деления

(КНД-м) инклинометрию, кавернометрию, термометрию успешно решает геологические, технические и технологические задачи.

В работе проанализированы комплексы геофизических исследований скважин, решаемые задачи геофизическими методами исследования скважин на различных стадиях изучения месторождений. Изучены разрезы скважин, рассмотрены вопросы интерпретации диаграмм геофизических исследований скважин, методики оценки качества урановых руд.

The theme of the thesis “Geophysical methods in the exploration and development of uranium deposits (for example, deposits Karamurun Ore field. ” The paper assesses the possibilities of geophysical methods of research in wells for the study of hydrogenic uranium deposits at various "phases" of their study. Geophysical methods are based on the study of natural and artificial physical fields in the borehole, near-borehole spaces.

On the example of deposits of Karamurun Ore field (Yu. Karamurun, Inkai, harasan) it is shown that the complex of geophysical methods including: gamma- logging (GC), electrocarotage (CS, PS), electromagnetic logging (IR) ; the method of instantaneous neutrons division (KND-m) inclinometry, caliper logging, temperature logging successfully addresses the geological, technical and technological problems.

The paper analyzes the complexes of geophysical studies of wells, the problems solved by geophysical methods of exploration of wells at various stages of the study of deposits. The studied borehole sections, the issues of interpreting the graphs of wells geophysical studies, assessment of quality of uranium ore.

КІРІСПЕ

Дамып келе жатқан ядролық энергетиканың қажеттіліктерін қамтамасыз ету үшін уранның негізгі көзі - уран кен орындары, уран кендерінің құрамында, мөлшері мен минералдық түрлерде табиғи жиналуы, бұл кезде олардың уранды өнеркәсіптік өндіру экономикалық тұрғыдан орынды.

ПВ тәсілімен өндірілетін уранның эндогенді қабаттық-сіңбелік кен орындары су қанықпаған құм-сазды деңгейлерге ұштастырылған. Кенді сыйыстырушы деп саз немесе тығыз құмтастар ұсынылған су тіректерімен шектелген сулы горизонттар саналады. Уран кенорындарындағы геофизикалық әдістер керн іріктеусіз бұрғылаудың тиімділігі жоғары тәсілі кезінде ұңғымалардың кесілуі туралы қажетті мәліметтерді алуға мүмкіндік береді. Бұл ретте ұңғымаларды ұңғылау жылдамдығы едәуір артады, кен орындарын барлау және игеру құны төмендейді.

Ұңғымаларды геофизикалық зерттеу (ҰГЗ) геологиялық объектілердің құрамы мен қасиеттері, олардың орналасу жағдайлары туралы негізгі ақпарат көздерінің бірі болды. Олар пайдалы қазбалар кен орындарын іздеу, барлау және өңдеудің әр түрлі сатыларында кеңінен пайдаланылады, және жалпы алғанда, техникалық өлшеу құралдарын бірлесіп пайдалану, сондай-ақ әдістемелік, алгоритмдік, петрофизикалық және метрологиялық қамтамасыз ету жолымен жүзеге асырылатын геологиялық объектілер туралы сандық ақпаратты алудың технологиялық процесі ретінде сипатталуы мүмкін. Уранның қабаттық-сіңбелік кен орындарын өңдеу кезінде ұңғымаларды зерттеудің геофизикалық әдістеріне ерекше орын мен рөл беріледі. Бұл, ең алдымен, ұңғымалардың басым көпшілігі бұл жағдайда керн іріктеусіз өтеді. Сондықтан ҰГЗ қолдану-бұл кен орындарын игеру кезінде орындалатын жұмыстың әр түрлі жоспарлы түрлерінің жалғыз ақпарат көзі болып табылады.

ҰГЗ кезіндегі зерттеу пәні - геологиялық орта және ұңғыма конструкциясының элементтері. Олар белгілі бір физикалық қасиеттермен, нақты геометриялық өлшемдермен сипатталады және нақты геологиялық және петрофизикалық модельмен сипатталуы мүмкін.

ҰГЗ-ның соңғы мақсаты - жер асты сілтілеу әдісімен кен орындарын игеру кезінде қабылданған геологиялық ортаның жай-күйін неғұрлым толық жалпыланған ұғымдарды және бағалауды алу.

ҰГЗ-ның түпкілікті мақсаты болып табылатын геологиялық, техникалық және геотехнологиялық есептердің көпшілігі әртүрлі физикалық құбылыстарға негізделген ҰГЗ-ның түрлі әдістерінің деректерін кешенді түсіндіру нәтижесінде ғана алынуы мүмкін.

Зерттеу мақсаты: әртүрлі міндеттерді - геологиялық, техникалық, технологиялық шешу:

• ашық оқпан каротажы (бастапқы), ҰГЗ деректері бойынша ұңғымалар қималарын зерттеу, кен аралығын анықтау; кендерде уран құрамын анықтау;
• ұңғыманы отырғызғаннан кейінгі каротаж, цементтеуден кейінгі каротаж-бағананың бүтіндігі, цементтеудің сапасын бақылау;
• жете барлау және пайдалану барлау;

- учаскені пайдалану-технологиялық және техникалық міндеттерді шешу, блоктың қимасында және планында технологиялық ерітінділердің қозғалыс динамикасын зерттеу, полигонды өңдеу процесінде уранды шаймалау динамикасын зерттеу.

Уран кенорындарындағы геофизикалық әдістер керн іріктеусіз бұрғылаудың тиімділігі жоғары тәсілі кезінде ұңғымалардың қимасы туралы қажетті мәліметтерді алуға мүмкіндік береді. Бұл ретте ұңғымаларды ұңғылау жылдамдығы едәуір артады, пайдалы қазбалар кен орындарын барлау және игеру құны төмендейді.

Нақты материал. Дипломдық жұмыс "ГеоТехноЦентр"ЖШС-де өндірістік тәжірибеден өту барысында далалық және камералдық жұмыстардың нәтижелері бойынша алынған материалдар негізінде құрастырылған.

Ғылыми жетекшісі: Исагалиева А. К., авторлар алғыс білдіреді.

Дипломдық жұмыс 72 бет мәтінен, оның ішінде 4 кесте, 21 суреттен тұрады.

Экономиканың серпінді дамуы және ел халқының әл-ауқатының өсуі экономиканың әртүрлі салаларының электр және жылу энергиясына өсіп келе жатқан қажеттіліктерін қамтамасыз ету мәселесі неғұрлым өзекті болып отыр. Халық санының күтілетін елеулі әлемдік өсуі және энергия тұтынудың болжамды әлемдік өсуі жағдайында бүгінгі күні көмір, газ, мұнай сияқты негізгі энергия тасығыштар неғұрлым жылдам қарқынмен сарқылады және әртүрлі болжамдар бойынша XXI ғасырдың екінші жартысында өзін сарқуы мүмкін, бұл жаңа энергетикалық технологияны уақтылы дайындауды өзекті етеді.

Әлемдік энергетикалық агенттіктің болжамдарында ядролық энергетика басқа энергия көздерімен салыстырғанда энергияға өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандыруға және энергиямен жабдықтау қауіпсіздігін арттыруға көмектесіп қана қоймай, сонымен қатар атмосфераға көміртектің шығарылуын азайтады, өйткені органикалық отыннан энергия өндіретін кәсіпорындарға парниктік газдардың антропогендік шығарындыларының шамамен жартысы келеді.

Энергия өндірісінің ядролық технологиялары басқа салыстырғанда маңызды қағидаттық ерекшеліктерге ие:

• ядролық отынның миллион есе көп энергия шоғырлануы және іс жүзінде сарқылмайтын ресурстары бар;
• ядролық энергетика қалдықтарының салыстырмалы түрде аз көлемі бар және сенімді оқшаулануы мүмкін, ал олардың неғұрлым қауіпті ядролық реакторларда "күйдіру" мүмкін;
• ядролық отын циклі (ЯОЦ) қалдықтардың радиоактивтілігі мен радиооксивтілігі уран өндірілетін кен үшін олардың мәндерінен аспайтындай етіп іске асырылуы мүмкін.

Атом энергиясы жөніндегі халықаралық агенттіктің (МАГАТЭ) деректері бойынша барлық барланған әлемдік қорлардың шамамен 19% - ы Қазақстан Республикасының жер қойнауында шоғырланған. Елдің жалпы қорлары мен ресурстары 1 609 мың тонна уранға бағаланады.

Атом энергетикасының дамуына және қайталама көздер есебінен жеткізілімдердің қысқаруына қарай 2014 жылдан бастап табиғи уран тапшылығы болжануда. Нәтижесінде Австралия, Канада, Нигер, Орталық Африка Республикасы сияқты уранның Елеулі ресурстарына ие елдер алуға ұмтылатын тауаша(ниша) пайда болады. Пайда болған тауашамен айналысу, табиғи уранның күтілетін тапшылығын жабу, әлемдік атом энергетикасының өсіп келе жатқан қажеттіліктерін қанағаттандыру мақсатында уран өндіруді ұлғайту және осы көрсеткіш бойынша Қазақстан Республикасының әлемде бірінші орынға шығуы жоспарлануда [1] .

Ядролық энергетиканың өсіп келе жатқан қажеттіліктерін қамтамасыз ету үшін уранның негізгі көзі - уран кен орындары, уранды өнеркәсіптік өндіру экономикалық орынды болатын осындай құрамдардағы, мөлшерлердегі және

минералдық нысандардағы уран кендерінің табиғи жиналыстары. Уран кенорындарындағы геофизикалық әдістер Керн іріктеусіз бұрғылаудың тиімділігі жоғары тәсілі кезінде ұңғымалардың кесілуі туралы қажетті мәліметтерді алуға мүмкіндік береді. Бұл ретте Ұңғымаларды ұңғылау жылдамдығы едәуір артады, пайдалы қазбалар кен орындарын барлау және игеру құны төмендейді.

Ұңғымаларды геофизикалық зерттеу (ҰГЗ) геологиялық объектілердің құрамы мен қасиеттері, олардың орналасу шарттары туралы негізгі ақпарат көздерінің бірі болды. Олар пайдалы қазбалар кен орындарын іздеу, барлау және өңдеудің әр түрлі сатыларында кеңінен пайдаланылады, және жалпы алғанда, техникалық өлшеу құралдарын бірлесіп пайдалану, сондай-ақ әдістемелік, алгоритмдік, петрофизикалық және метрологиялық қамтамасыз ету жолымен жүзеге асырылатын геологиялық объектілер туралы сандық ақпаратты алудың технологиялық процесі ретінде сипатталуы мүмкін. Уранның қабаттық-инфильтрациялық кен орындарын өңдеу кезінде ұңғымаларды зерттеудің геофизикалық әдістеріне ерекше орын мен рөл беріледі. Осыған байланысты, ең алдымен, ұңғымалардың басым көпшілігі бұл жағдайда керн іріктеусіз өтеді. Сондықтан ҰГЗ осы кен орындарын игеру кезінде орындалатын жұмыстардың барлық әр түрлі жоспарлы түрлерін іс жүзінде жалғыз ақпараттық қолдау болып табылады.

ҰГЗ кезіндегі зерттеу объектілері - геологиялық орта және ұңғыма конструкциясының элементтері. Олар белгілі бір физикалық қасиеттермен, заттық құрамымен, нақты геометриялық өлшемдермен сипатталады және нақты геологиялық және петрофизикалық модель түрінде сипатталуы мүмкін. ҰГЗ - ның соңғы мақсаты - осы геологиялық ортаның жай-күйін ПСВ (жерасты ұңғылап шаймалау) әдісімен өңдеу кезінде қабылданған жіктеме жүйесінде неғұрлым толық жалпыланған ұғымдарды және бағалауды алу. ҰГЗ әдістерін құрғанға дейін ұңғымалар қимасын керн материалын іріктеу және зерттеу жолымен зерттеді. Алайда бұл әдіс бірқатар маңызды кемшіліктерге ие: ұңғыманы ұңғылау уақыты мен оның құны айтарлықтай артады; керн шығару әдетте толық болмайды, осыған байланысты қималар туралы тұтас ақпарат жоқ; керн тереңдікке байлау қиын; аз зерттеу радиусы; керн бұрғылау кезінде ең көп әсер еткен учаскелерден алынады. Сонымен қатар, кернді әрдайым қажетті интервалдан алу мүмкін емес, ал оны зерттеу кезінде әрқашан толық деректер алынуы мүмкін емес. Сонымен қатар таужыныстардың кейбір физикалық- химиялық қасиеттерін (электр өткізгіштігі, электрохимиялық белсенділігі, радиоактивтілігі, температуралық өткізгіштігі, магнитті қабылдағыштығы, қаттылығы, серпінділігі) қимаға сәйкес физикалық зерттеулер жүргізу кезінде тікелей ұңғымада зерттеуге болады және сол арқылы өтетін таужыныстардың сипатын Керн іріктеусіз немесе оны елеусіз іріктеумен анықтауға болады. Сонымен қатар ҰГЗ әдістері тереңдігі бойынша үлкен радиусы бар тұтас, сенімді байланысқан ақпаратты береді. ҰГЗ жүргізу құны және оларға байланысты уақыт шығындары Кернді іріктеуге қарағанда аз. Геологиялық барлау жұмыстарын дамытудың қазіргі кезеңінде Ұңғымаларды геофизикалық зерттеу (ҰГЗ) геологиялық объектілердің құрамы мен қасиеттері, олардың

орналасу шарттары туралы негізгі ақпарат көздерінің бірі болды. Геофизикалық қызметтің міндеті ұңғымалық зерттеулердің оңтайлы, тиімді кешенін қою және жүргізу болып табылады, ол Керн материалын зерттеуді барынша азайтып, дұрыс ақпарат алуға мүмкіндік береді.

Геофизикалық зерттеулерді бұдан әрі қабаттық тотығу аймақтарымен байланысты қабаттық-инфильтрациялық кен орындарында қарастыратын боламыз. Бұдан басқа, бұл кен орындарының уранның ірі және бірегей қорлары бар, олардың құндылығы қазіргі уақытта игерудің ерекше жоғары технологиялығымен - жерасты ұңғымалық шаймалау тәсілімен анықталады. Қабаттық тотығу аймақтарымен байланысты қабаттық-инфильтрациялық кен орындарын терең (жүздеген метр) орналастыруға байланысты, осы кен орындарын барлау және игеру кезінде Геофизикалық жұмыстар ұңғымаларда жүргізіледі.

Уран кен орындарында геологиялық және технологиялық міндеттер, әдетте, электрлік және радиоактивті каротаж әдістерімен шешіледі. Бұл әдістер кен жыныстарының литологиялық-стратиграфиялық бөлшектенуін және корреляциясын жүргізуге, тау жыныстарының сүзу қасиеттерін бағалауға, уран кен денелерін бөліп алуға және олардың параметрлерін анықтауға мүмкіндік береді.

1. Жұмыс ауданының географиялық-экономикалық сипаттамасы

Солтүстік Қарамұрын, Оңтүстік Қарамұрын, Иркөл және Хорасан кен орындарын қамтитын Қарамұрын кен алаңы Үлкен Қаратау жотасының оңтүстік-батыс сілемдеріне жақын Сырдария өзенінің төменгі ағысында шамамен 8000 км² аумақты алып жатыр.

Қарамұрын кен алаңының әкімшілік аумағы Қазақстан Республикасы Қызылорда облысының Шиелі және Жаңақорған аудандарына тиесілі (сурет. 2) . Орта Азия-Орталық темір жол магистралі өтетін Шиелі және Жаңақорған аудан орталықтары кен алаңының ең ірі елді мекендері болып табылады. Шиелі және Жаңақорған аудандарының тұрғындары 110 мыңнан астам адамды құрайды.

Орографиялық тұрғыдан Қарамұрын кен алаңы үлкен Қаратау тауына жанасатын аккумулятивті рельефі бар кең тау бөктеріндегі жазықты білдіреді. Оңтүстік-шығыстан солтүстік-батысқа қарай Сырдария өзені өтеді. Жазықтың беті негізінен саздақ және құмды топырақпен көмкерілген. Сырдария жайылмасында лёсс тәрізді сорғылар басым. Ең биік учаскелер құмды топырақпен және барқаннан тұрады. Үлкен Қаратау тауларында жартасты және тасты топырақтар. Кен алаңы шегіндегі беттің абсолюттік белгілері оңтүстік- шығыста +170, +175 м және солтүстік-батыста +150, +160 шегінде жатыр, Солтүстік Қарамұрын кен орны ауданында + 152-ден +156 м-ге дейін. Кен орны алаңының барлық солтүстік бөлігі күрішті өсіруге инженерлік-дайындалған жерлермен қамтылған.

Сурет 2. 1 - Ауданның шолу картасы

Қарамұрын кен алаңының ауданын кесіп өтетін Сырдария өзені арнасының ені 100 - ден 370 м-ге дейін және тереңдігі 0, 8-3, 1 м. Сағадағы ағыс жылдамдығы 0, 8 м/сек, су тасқыны 1, 7 м/сек. Су тасқыны сәуір-тамыз, төмен су деңгейі қыркүйек-наурыз айларында жалғасады. Негізгі арна көптеген ескі су арнасымен, ағындармен және көлдермен бірге жүреді. Солтүстік Қарамұрын кен орны оның оң (шығыс) жағасында арнадан 15 км қашықтықта, Иркөл Жайылмада, оң жағалаудан сол жағалауға тартылып орналасады. Сырдария Оңтүстік Қарамұрын және Харасан кен орындарының бірыңғай кенді белдеуін бөледі. Олар өзеннің оң және сол жағалауларында орналасқан және одан 10-25 км қашықтықта орналасқан.

Ауданның климаты шұғыл континентальды, ауа температурасының маусымдық және тәуліктік ауытқуы, жауын-шашынның аз мөлшері-жазықта жылына 125 мм және тауларда 200 мм.

Солтүстік Қарамұрын, Оңтүстік Қарамұрын және Иркөл кен орындары Шиелі темір жол станциясынан сәйкесінше 12, 18, 25 км қашықтықта орналасқан. Харасан кен орны Шиелі станциясынан 60 км қашықтықта орналасқан және Жаңа-қорған теміржол станциясына 30-35 км жақын орналасқан. Барлық елді мекендер бір-бірімен негізгі автомагистральмен немесе асфальтобитуммен немесе қиыршық тас жолдарымен қосылған.

Шиелі және Жаңақорған аудандарын энергиямен қамтамасыз ету Орта Азия мен Оңтүстік Қазақстанның энергетикалық сақинасына қосылған 6 кВ ЭБЖ - дан жүзеге асырылады.

1957 жылдан бастап Сырдария ойыс әдістерімен жоспарлы түрде зерттеу жүргізіледі, оның солтүстік-шығыс бүйір беткейінде Қарамұрын-Иіркөл кенді алып орналасқан.

Бұл жұмыстарды жүргізу барысында мұнай-газды ойыс аймағының келешегін бағалау, Үлкен Қаратау жотасының ауырлар бөлшегіндегі бокситтер мен полиметалдардың барын анықтау көзделеді. Және де, ауылшаруашылық жайылым мен өрісті сумен қамтамасыз ету мүмкіндігін анықтау үшін гидрогеологиялық жағдайы зерттеледі. Жұмыстар, негізінен, Турлан экспедиция

«Спецгеофизика» ұйымымен және ОКГБ партиялары күшімен орындалады. 1957-1969 жылға дейін бір-бірінен 20-40 шақырым жерде орналасқан аймақтық сейсмобарлау мен гравиметриялық кескіндермен қоса, Үлкен Қаратау жоталар бөлшектегі шамасындағы 1:5-1:25000 масштабтағы алаңдық гравимагниттік түсірілімдер орындалған, олар өз құрамына сейсмобарлау (КӘТС), гравибарлау мен магнитбарлауды енгізген. 1972 жылы Солтүстік Қарамұрын кен орны ашылған соң жоспарын түрде жақын жатқан алаңдардағы уранның гидрогенді түрін геофизикалық кешенді бұрғылау әдістерімен іздестіру дайындығы басталады.

1973-75 жж Қарамұрын кенді алап ауданында Қазақ әуегеологиялық- геофизикалық экспедициясының «Арал маңы» партиясы мен

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс