Geologia jako nauka przeszła dość długą i ciernistą drogę, nieustannie ewoluując w oparciu o wieloletnie doświadczenie odważnych i wytrwałych praktyków. Od czasów starożytnych położyli podwaliny pod rzemiosło wydobywania minerałów z wnętrzności ziemi, stopniowo eksplorując nowe zasoby i odkrywając metody ich rozwoju. Współcześni geolodzy poszli daleko do przodu pod względem wiedzy i technologii. Jednak przy obecnym postępie praca ta nadal wymaga znacznych nakładów psychicznych, fizycznych i finansowych.
Pakiet roboczy wolumetryczny do celów strategicznych
Poszukiwanie, odkrywanie i kompleksowe przygotowanie techniczne do dalszego zagospodarowania złóż kopalin - to najbardziej pojemny opis całego kompleksu poszukiwań geologicznych, którego złożona i wielopłaszczyznowa struktura sprawia, że obszar ten jest dość zamknięty w stosunku do tych którzy nie mają najmniejszej wiedzy specjalistycznej.
Głównym celem eksploracji jest poznanie metod eksploracji iwydobycie minerałów z najbardziej wydajnymi i opłacalnymi wynikami. Jednocześnie brany jest pod uwagę stan środowiska – zasady poszukiwań geologicznych minimalizują wyrządzone mu szkody.
Ponadto służby i organizacje geologiczne często świadczą powiązane usługi w zakresie badania podłoża pod budowę różnych konstrukcji podziemnych, prowadzą prywatne badania inżynieryjne i geologiczne poszczególnych terytoriów, przygotowują miejsca do nieszkodliwego zakopywania niebezpiecznych odpadów przemysłowych.
Krótkie historie
Poszukiwanie i eksploracja minerałów (w szczególności metali szlachetnych i nieżelaznych, a później także żelaza) była prowadzona przez człowieka od czasów starożytnych. Najwcześniejsze i najpełniejsze doświadczenie w prowadzeniu prac eksploracyjnych na ziemiach średniowiecznej Europy przedstawił w swoich pismach niemiecki naukowiec Georg Agricola.
Pierwszą udokumentowaną eksplorację w Rosji przeprowadzono na rzece Peczora w 1491 roku. Najpotężniejszy impuls do rozwoju tego przemysłu w praktyce krajowej nadano dopiero kilka wieków później, w 1700 roku. Ułatwiło to opublikowanie „Rozkazu dotyczącego spraw górniczych” Piotra I. Kolejne nastawienie w kierunku bardziej naukowych podstaw rosyjskich badań geologicznych położył Michaił Łomonosow. W 1882 r. utworzono pierwszą państwową instytucję geologiczną w Rosji – Komitet Geologiczny. Jej pracownikom dziesięć lat później, w 1892 roku, udało się stworzyć pierwszą mapę geologiczną europejskiej części kraju w skali 1: 2,520 000.teoria poszukiwań ropy naftowej, wód gruntowych, minerałów skał twardych i placerów.
Z nadejściem okresu sowieckiego Służba Geologiczna przeszła znaczące zmiany. Priorytety państwa przesunęły się bardziej w kierunku poszukiwań ropy naftowej, w wyniku czego poszerzono nie tylko stare regiony roponośne i gazonośne (w szczególności Kaukaz Północny), ale również eksplorowano nowe złoża. Tak więc w 1929 roku eksploracja geologiczna została wdrożona w regionie Wołga-Ural, powszechnie znanym wśród ludzi jako „Drugie Baku”.
Na początku 1941 r. geologia radziecka mogła pochwalić się dość imponującymi wynikami: zbadano i przygotowano do eksploatacji złoża najbardziej znanych minerałów. W latach Wielkiej Wojny Ojczyźnianej (1941-1945) eksploracja została ostro przeniesiona na przyspieszone poszukiwania i zagospodarowanie obszarów z najważniejszymi strategicznie zasobami (w szczególności na Uralu, Syberii, Azji Środkowej i na Dalekim Wschodzie). W efekcie znacznie uzupełniono zapasy ropy naftowej, rudy żelaza, niklu, cyny i manganu. W latach powojennych wyczerpane złoża rekompensowano intensywną eksploracją nowych.
We współczesnej Rosji nacisk państwa na eksplorację przesunął się bardziej na inwestycje prywatne. Jednak udział w budżecie pozwala także na budowanie długofalowych programów strategicznych na rzecz rozwoju krajowych zasobów mineralnych kraju. Tak więc na lata 2005-2020 spodziewane są wpływy ze skarbu państwa na badania geologiczne w łącznej wysokości 540 mld rubli. Prawie połowa z nich zostanie wyreżyserowanado przydziału poszukiwań węglowodorów.
Etap pierwszy – szkolenie wstępne
Wszystkie etapy i etapy prac eksploracyjnych sumują się w sumie do trzech kolejnych zestawów działań.
Początkowy - pierwszy etap - obejmuje wyłącznie prace geofizyczne na ziemi z badaniami geologicznymi terenu. Jednocześnie często wiercone są studnie referencyjne. Cały rozważany region jest ściśle monitorowany, w tym pod kątem możliwości trzęsień ziemi i innych negatywnych czynników do eksploracji.
Wynikiem jest wstępna identyfikacja obiecujących złóż. Jednocześnie z konieczności powstaje zestaw map uchwyconego obszaru w różnych skalach i celach. Oceniany jest również stan otaczającego środowiska geologicznego pod kątem stabilności i ewentualnych zmian.
Drugi etap - wyszukiwanie depozytów i ich wycena
Od tego etapu rozpoczyna się głębsze i bardziej szczegółowe zbieranie informacji o złożach kopalin w skali określonego terytorium.
Etap 2 to prace poszukiwawcze na obiecujących obszarach w oparciu o wyniki pierwszego etapu: identyfikacja konkretnych złóż minerałów, dokładniejsza ocena ich objętości. Prowadzony jest kompleks prac geologicznych, geofizycznych i geochemicznych, odszyfrowywane są materiały lotnicze, budowane są odwierty (lub po prostu wykonywane są wyrobiska powierzchniowe) do szczegółowych badań głębinowych skał. Rezultatem jest kolejny zestawmapy geologiczne (w skali 1:50000 - 1:100000), geolodzy otrzymują szczegółowe raporty statystyczne.
Na trzecim etapie eksploracji geologicznej określa się celowość dalszej eksploracji odnalezionych złóż. To od uzyskanych wyników będzie zależał kolejny etap, podczas którego rozpocznie się wydobycie pożądanych surowców. Geolodzy oceniają potencjał ekonomiczny wszystkich znalezionych złóż, odrzucając wszelkie bezcenne nagromadzenia.
Nie mniej ważny jest fakt, że po tym zestawie prac sporządzane jest studium wykonalności wartości rozważanych złóż. I dopiero z pozytywnymi wynikami obiekt zostaje ostatecznie przekazany do dalszej eksploracji i eksploatacji.
Końcowy (trzeci) etap - rozwój
W ramach którego prowadzone jest żmudne gromadzenie informacji geologicznych o odkrytych złożach. Podobnie jak w przypadku poprzedniego, zasady eksploracji geologicznej dzielą ten etap na dwa etapy.
4 etap (eksploracja) rozpoczyna się wyłącznie na ocenianych złożach (tych, których rozwój uznawany jest za ekonomicznie opłacalny). Szczegółowo określana jest budowa geologiczna obiektu, oceniane są warunki inżynieryjno-geologiczne jego dalszego rozwoju oraz doprecyzowywane są właściwości technologiczne znajdujących się w nim minerałów. W związku z tym wszystkie szacowane złoża muszą być technicznie przygotowane do dalszej eksploatacji. Równie ważne przy eksploracji złoża jest dokładne uwzględnienie zasobów, które wchodzą w jego składkategorie A, B, C2 i C1.
W końcu, na piątym etapie prac poszukiwawczych, przeprowadzana jest eksploracja operacyjna. Zajmuje cały okres zagospodarowania złoża, dzięki czemu specjaliści mają możliwość posiadania wiarygodnych danych o istniejących złożach (morfologia, struktura wewnętrzna i stan występowania kopalin).
W poszukiwaniu wód gruntowych
Przez analogię do wydobywania kopalin stałych, geologiczne poszukiwania wód prowadzone są dokładnie w tych samych czterech etapach (regionalne badania geologiczne, zespół prac poszukiwawczych, rozpoznanie i rozpoznanie złoża). Jednak ze względu na specyfikę tego surowca i warunki jego powstawania, wydobycie prowadzone jest ze znaczną liczbą niuansów.
W szczególności operacyjne rezerwy wody są obliczane i zatwierdzane w zupełnie innych jednostkach miary. Wyświetlają ilości tego zasobu, które można wydobyć w danych warunkach na jednostkę czasu - m3/dzień; l/s itp.
Nowoczesne instrukcje eksploracji geologicznej rozróżniają 4 rodzaje wód gruntowych:
- Pijno-techniczne - znajdują zastosowanie w systemach wodociągowych, nawadniają glebę, wodne pastwiska.
- Wody mineralne o właściwościach leczniczych - ten rodzaj stosowany jest w produkcji napojów, a także w celach profilaktycznych.
- Moc cieplna (w tym mieszanki parowo-wodne są również zawarte w tym podgatunku) - używana dozaopatrzenie w ciepło obiektów przemysłowych, rolniczych i cywilnych.
- Woda przemysłowa - służy jedynie jako źródło do późniejszej ekstrakcji z niej cennych substancji i składników (sole, metale, różne chemiczne pierwiastki śladowe).
Wysokie ryzyko incydentów, komplikacji, a czasem katastrofalnych konsekwencji zawsze zmusza nas do szczególnego dbania o bezpieczeństwo prac geologiczno-eksploracyjnych skupionych na poszukiwaniu wód gruntowych. Zagospodarowaniu złoża metodą otwartą często towarzyszy sufuzja, osuwiska, osuwiska i zawalenia. Górnictwo podziemne zawsze może kojarzyć się z nagłymi przebiciami wody, mętami i powodziami. Oprócz oczywistego zagrożenia dla ludzi, pobliskie nagromadzenie innych minerałów jest również ujemnie naruszone - po prostu się zamoczą.
Wyjątkowe niuanse związane z poszukiwaniem ropy i gazu
Wydobywanie tych zasobów jest podzielone na dwa etapy. Pierwsza, eksploracyjna, ma na celu uzyskanie danych o skamieniałościach należących do kategorii C1 i C2. Jednocześnie podana jest również geologiczno-ekonomiczna ocena możliwości zagospodarowania niektórych złóż. Sam etap realizowany jest w trzech kolejnych etapach:
- Prace geologiczno-geofizyczne planu regionalnego - obejmują badania małoskalowe badanego terenu. Przeprowadzana jest jakościowa i ilościowa ocena perspektyw ropo-gazowych na badanym obszarze. Na podstawie tych informacji zostaną z góry określone priorytetowe obiekty do poszukiwań ropy i gazu.
- Przygotowanie podstawy do głębokiegowiercenia poszukiwawcze - w uzgodnionej kolejności dobierane są miejsca do układania odwiertów poszukiwawczych. Zawiera szczegółowe badania sejsmiczne, w niektórych przypadkach również badania grawitacyjne/elektryczne.
- Prace poszukiwawcze - podczas wiercenia i testowania odwiertów poszukiwawczych oceniane są również prospekty i charakterystyka ropy i gazu oraz obliczane są zasoby odkrytych złóż. Ponadto wyjaśniane są właściwości geologiczne i geofizyczne sąsiednich poziomów i warstw.
Każdy projekt poszukiwawczy oznacza również możliwość wiercenia na już rozwiniętych polach. Umożliwia to odnalezienie większej ilości złóż na eksploatowanym terenie, które z wielu powodów mogły pozostać niezauważone w fazie poszukiwań.
Następnym etapem jest eksploracja. Przeprowadza się go w celu przygotowania wszystkich znalezionych obiecujących pól gazowych i naftowych do dalszego zagospodarowania. Szczegółowo badana jest struktura odkrytych złóż, zaznaczane są warstwy produkcyjne, obliczane są wskaźniki kondensatów, wód gruntowych, ciśnienia i wielu innych parametrów.
Wynikiem etapu poszukiwań jest obliczenie rezerw ropy i gazu. Na tej podstawie rozstrzyga się opłacalność dalszej eksploatacji złóż.
Czyste dno lub perspektywy eksploracji?
Wody mórz i oceanów, pomimo ich względnego braku wiedzy w naszych czasach, są również szeroko rozwinięte. Głównie,podwodny szelf przedstawia dość imponujące perspektywy dla wydobycia różnych soli mineralnych (w szczególności soli morskiej, bursztynu itp.), ropy naftowej i gazu. Wszystkie minerały o podobnym obszarze dzielą się na trzy typy:
- Zawarte w wodzie morskiej.
- Zasoby stałe znajdujące się na dolnej/dolnej warstwie.
- Płyny (ropa i gaz, wody termalne) głęboko w kontynentalnej i oceanicznej skorupie ziemskiej.
Według lokalizacji są klasyfikowane jako:
- Depozyty bliskiej i dalekiej półki.
- Depozyty w basenach głębinowych.
Na dole poszukiwania ropy naftowej i gazu na morzu prowadzone są wyłącznie poprzez wiercenie odwiertów. Zazwyczaj zasoby te znajdują się co najmniej 2-3 kilometry w głąb szelfu. Ze względu na odległość do złóż wykorzystywane są różnego rodzaju stanowiska, z których będą prowadzone poszukiwania geologiczne:
- Na głębokości do 120 metrów - fundamenty palowe.
- Na głębokości 150-200 metrów - platformy pływające na systemie kotwic.
- Setki metrów / kilka kilometrów - pływające platformy wiertnicze.
Zachodnia praktyka prywatnego biznesu
Za granicą geologiczne poszukiwania kopalin prowadzone są głównie z inicjatywy firm prywatnych, pozostawiając po sobie potrzeby państwa jedynie systematyczne badania geologiczne i prace poszukiwawcze na poziomie regionalnym. Dopiero w zdecydowanej większości rozpoczynają się procesy przygotowania złóż do dalszego ich zagospodarowaniapo otrzymaniu pierwszych pozytywnych wyników z wyrobisk poszukiwawczych (sztucznie powstałych ubytków w skorupie ziemskiej, powstałych w wyniku poszukiwań geologicznych).
Oni z kolei poddają największe złoża szczegółowemu odwiertowi i rozbiórce, których rozwój przemysłowy będzie wymagał znacznych nakładów finansowych. Podczas prowadzenia poszukiwań operacyjnych minerały wysokich kategorii są zwiększane tylko w tych ilościach, które są wymagane do zapewnienia bieżącej produkcji. Głębokość, na której prowadzone są prace, w takich zwykłych przypadkach nie przekracza 2-3 horyzontów operacyjnych (całość wyrobisk poszukiwawczych na tym samym poziomie).
Jednakże ze względu na rzetelność należy zauważyć, że taka praktyka w ogóle nie gwarantuje ubezpieczenia od poważnych błędnych obliczeń i błędów w poszukiwaniu minerałów. Zachodnie podejście do poszukiwań w dużej mierze sprowadza się do wydobycia informacji, na podstawie których odkryte złoża zostaną ocenione pod kątem ich opłacalności ekonomicznej iw razie powodzenia zostaną niezwłocznie oddane do eksploatacji. W związku z tym identyfikacja możliwie najpełniejszej ilości wszystkich rodzajów minerałów w miejscu, a także przewidywanie zasobów dla zbadanych zasobów jest dość problematycznym zadaniem.
Źródła finansowania poszukiwań w Rosji
Rosyjska praktyka poszukiwania minerałów może być prowadzona zarówno przy wsparciu rządowym, jak i poprzez inwestycje prywatne. W sprawach związanych z potrzebami państwa wszystkieprace poszukiwawcze realizowane są w formie zleceń. W zależności od kierunku i wielkości, kontrahenci otrzymują środki z odpowiedniego poziomu budżetu: federalnego, regionalnego lub lokalnego.
Przed rozpoczęciem poszukiwań geologicznych na dowolnym obszarze kosztem środków budżetowych państwo wybiera kandydatów na zasadach konkurencyjnych. Sam proces jest dość prosty:
- Każde terytorium, na którym państwo planuje prowadzić prace poszukiwawcze, jest wystawiane na odpowiedni konkurs. Jednocześnie zleceniodawca (osoba państwowa) opracowuje przydział geologiczny i cenę wywoławczą za wyniki poszukiwań geologicznych oczekiwanych od projektu. Uwzględnia zarówno standardowe koszty produkcji, jak i planowany poziom zysku.
- Zwycięzca, który zaproponuje najbardziej odpowiednią opcję projektową za najbardziej rozsądną cenę, w określony sposób, otrzymuje licencję na pracę w danym obiekcie.
- Podczas wydawania pozwolenia klient podpisuje również umowę ze zwycięzcą przetargu na poszukiwania. Termin wykonania prac jest determinowany albo wynikami konkursu, albo dodatkowymi negocjacjami i umowami z wykonawcą.
Najważniejsze elementy programu, który finansuje projekt poszukiwawczy na poziomie rządowym, mają następującą strukturę:
- Ministerstwo Zasobów Naturalnych otrzymuje roczne przydziały kwartalne z Ministerstwa Finansów Federacji Rosyjskiej i planuje ich dystrybucjęmiędzy klientami rządowymi. Następnie Ministerstwo przesyła odpowiednie informacje do Generalnej Dyrekcji Skarbu Federalnego.
- Skarbiec powiadamia swoje oddziały terytorialne o zatwierdzonych finansach dla klientów, którym obsługuje.
- Ministerstwo Zasobów Naturalnych wysyła w ten sposób zatwierdzoną kwotę finansowania do klienta, jednocześnie wręczając mu „Umowę o przekazaniu funkcji klienta państwowego” zgodnie z ustalonymi normami.
- Środki wniesione do klienta i kontrakt są podstawą do natychmiastowego planowania poszukiwań.
Wykonawca otrzymuje wynagrodzenie za prace poszukiwawcze w okresach kwartalnych (przewidziana jest również możliwość wpłacania zaliczek). I tylko w przypadku, gdy sprawozdanie z wykonanego zadania geologicznego w pełni spełnia wymogi późniejszego badania państwowego, zostaje ono pomyślnie przyjęte do repozytorium terytorialnego funduszu geologicznego, a rozpoznanie geologiczne uważa się za zakończone.
