Abstract

Efficiency of the uranium development by means of subsurface leaching technique considerably depends on completeness of an oxidant spreading over ore bearing bed. The oxidant circulates through a pay bed by means of a system of injection and pumping wells. Due to its low resistivity it considerably changes electrical properties of bearing formations providing a precondition for using electromagnetic methods for monitoring of the oxidant spreading. Low coverage range of routine logging doesn’t allow to obtain a reliable information about the oxidant spreading in an interwell space. Since polyethylene casing of wells doesn’t shield the electromagnetic waves, a favorable environment is created for solving the problem by means of radiowave tomography. Until recently the very low resistivity of producing horizon prevented obtaining the necessary crosswell coverage and was considered to be the main barrier for applying this technique on the uranium ore fields. OOO “Radionda” has developed a radio wave geointroscopy technique (RWGI) based on application of a new borehole tool, 3D processing procedure and geoelectrical mapping technology, that provided necessary crosswell coverage and sufficient resolution. The paper presents the results of experimental application of RWGI technology for monitoring of oxidant spreading in uranium ore fields with the very low resistivity environment. A physical base of the technique, procedure of measuring and processing, as well as field application are discussed.

Keywords

uranium, leaching, radiowave, monitoring,

Reference

  •  1) Borisov B. F., Istratov V. A., Lysov M. G. Sposob radiovolnovogo mezhskvazhinnogo prosvechivaniya: Patent Rossii №2084930 ot 22.07.93.

  •  2) Borisov B. F., Gurevich G. F., Chigirina I. I., 1981, Radioprosvechivanie v anizotropnyh sredah pri redkoy seti bureniya: Trudy CNIGRI, vyp. 161, 90 - 96.

  •  3) Gurevich G. F., 1964, Primenenie radiovolnovogo prosvechivaniya v nizkoomnyh geoelektricheskih razrezah: Trudy CNIGRI, vyp. 58., 23 - 27.

  •  4) Daev D. S., 1959, Ob obrabotke i istolkovanii dannyh radiovolnovogo prosvechivaniya: M., Izv. vuzov. Geologiya i razvedka, 6.

  •  5) Daev D. S., Serdimoe A. I., Tarhov A. G., 1963, Modelirovanie zadach metoda radiovolnovogo prosvechivaniya: Izv. AN SSSR. Seriya geofiz., 6.

  •  6) Istratov V. A., Skrinnik A. V., Perekalim S. O., 2006, Novaya apparatura dlya radiovolnovoy geointroskopii gornyh porod v mezhskvazhinnom prostranstve RVGI-2005: Pribory i sistemy razvedochnoy geofiziki, 1, 20 - 26.

  •  7) Kobranova V. I., 1962, Fizicheskie svoystva gornyh porod: M., Gostoptehizdat.

  •  8) Kolbemkov A. V., 2009, O vozmozhnosti kontrolya processa podzemnogo vyschelachivaniya metodami elektricheskogo i elektromagnitnogo karotazha na primere Dalmatovskogo uranovogo mestorozhdeniya: Izvestiya vuzov. Geologiya i razvedka, 2, 78 - 81.

  •  9) Laverov I. I., Abdulmamov I. G., Brovin K. G. i dr.; Podred. Laverova N. P., 1998, Podzemnoe vyschelachivanie polielemen-tnyh rud: M., Izdatelstvo Akademii gornyh nauk.

  •  10) Laytl Dzh., 1979, Mashinnaya tomografiya v geofizike: TIIER, 67, 7.

  •  11) Petrovskiy A. D., 1971, Radiovolnovye metody v podzemnoy geofizike: M., Nedra.

  •  12) Petrovskiy A. D., Gurevich G. F., 1964, K voprosu o primenenii sravnitelno nizkih chastot pri radiovolnovom prosvechivanii: Trudy CNIGRI, vyp. 59, 44 - 63.

  •  13) Petrovskiy A. D., Smirnova L. V., 1970, Nekotorye rezultaty modelirovaniya i ih ispolzovanie pri proektirovanii i interpretacii radiovolnovogo prosvechivaniya: Metody shahtnoy i skvazhinnoy geofiziki: Trudy CNIGRI, vyp. 89, 3 - 14.

  •  14) Redkliff R. D, Balanis K. A., 1979, Geofizicheskie primeneniya algoritmov vosstanovleniya v prisutstvii shumov: TIIER, 67, 7, 98 - 102.

  •  15) Shumilin M. V. idr., 1985, Razvedka mestorozhdeniy urana dlya otrabotki metodom podzemnogo vyschelachivaniya: M., Nedra.

  •  16) Feynberg E. L., 1961, Rasprostranenie radiovoln vdol zemnoy poverhnosti: M., Iz-vo AN SSSR.

  •  17) Istratov V. A., Frolov A. D., 2003, Radio wave borehole measurements to determine in situ the electric property distribution in a massif: J. Geophys. Res.-Planets, 108, E4.

Радиоволновой метод мониторинга процесса скважинного подземного выщелачивания на месторождениях урана

Истратов В.А. Колбенков А.В. Перекалив С.О. Скринник А.В.

Аннотация

Эффективность добычи урана способом скважинного подземного выщелачивания (ПВ) в значительной мере зависит от качества проработки рудовмещающего пласта раствором реагента (окислителя). Выщелачивающие растворы, обладающие низким электрическим сопротивлением, прокачиваются через пласт по системе закачных и откачных скважин и заметно изменяют электрические характеристики вмещающих пород. Это создаёт предпосылки использования методов электроразведки для контроля процесса закисления. Малый радиус действия методов электрокаротажа не обеспечивает получение надёжной информации о растекании окислителя в межскважинном пространстве. Обсадка скважин ПВ полиэтиленовыми (неметаллическими) трубами создаёт условия для решения этой задачи методом межскважинного радиоволнового просвечивания. Основным препятствием применению метода на урановых месторождениях ПВ до недавнего времени являлось низкое электрическое сопротивление песчано-глинистых водонасыщенных пород рудоносного горизонта, не позволявшее стандартной аппаратурой получить необходимую дальность просвечивания, особенно после их закисления. Разработанная в ООО “Радионда” скважинная аппаратура, методика ЗИ-обработки и технология объёмного геоэлек-трического картирования межскважинного пространства способом радиоволновой геоинтроскопии (РВГИ) позволили достичь требуемой дальности просвечивания при достаточно высокой разрешающей способности. В настоящей статье приведены первые результаты экспериментального опробования технологии РВГИ на месторождениях урана для мониторинга процесса распространения окислителя в крайне низкоомной геоэлектрической обстановке. Кратко изложены физические основы метода, методика измерений и обработки.

Ключевые слова

уран, выщелачивание, радиоволновой метод, мониторинг,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Истратов В.А. Колбенков А.В. Перекалив С.О. Скринник А.В. Радиоволновой метод мониторинга процесса скважинного подземного выщелачивания на месторождениях урана // Геофизика. 2010. № 4. С. 59-68.

Список литературы

  •  1) Борисов Б. Ф., Истратов В. А., Лысов М. Г. Способ радиоволнового межскважинного просвечивания: Патент России №2084930 от 22.07.93.

  •  2) Борисов Б. Ф., Гуревич Г. Ф., Чигирина И. И., 1981, Радиопросвечивание в анизотропных средах при редкой сети бурения: Труды ЦНИГРИ, вып. 161, 90 - 96.

  •  3) Гуревич Г. Ф., 1964, Применение радиоволнового просвечивания в низкоомных геоэлектрических разрезах: Труды ЦНИГРИ, вып. 58., 23 - 27.

  •  4) Даев Д. С., 1959, Об обработке и истолковании данных радиоволнового просвечивания: М., Изв. вузов. Геология и разведка, 6.

  •  5) Даев Д. С., Сердимое А. И., Тархов А. Г., 1963, Моделирование задач метода радиоволнового просвечивания: Изв. АН СССР. Серия геофиз., 6.

  •  6) Истратов В. А., Скринник А. В., Перекалим С. О., 2006, Новая аппаратура для радиоволновой геоинтроскопии горных пород в межскважинном пространстве РВГИ-2005: Приборы и системы разведочной геофизики, 1, 20 - 26.

  •  7) Кобранова В. И., 1962, Физические свойства горных пород: М., Гостоптехиздат.

  •  8) Колбемков А. В., 2009, О возможности контроля процесса подземного выщелачивания методами электрического и электромагнитного каротажа на примере Далматовского уранового месторождения: Известия вузов. Геология и разведка, 2, 78 - 81.

  •  9) Лаверов И. И., Абдульмамов И. Г., Бровин К. Г. и др.; Подред. Лаверова Н. П., 1998, Подземное выщелачивание полиэлемен-тных руд: М., Издательство Академии горных наук.

  •  10) Лайтл Дж., 1979, Машинная томография в геофизике: ТИИЭР, 67, 7.

  •  11) Петровский А. Д., 1971, Радиоволновые методы в подземной геофизике: М., Недра.

  •  12) Петровский А. Д., Гуревич Г. Ф., 1964, К вопросу о применении сравнительно низких частот при радиоволновом просвечивании: Труды ЦНИГРИ, вып. 59, 44 - 63.

  •  13) Петровский А. Д., Смирнова Л. В., 1970, Некоторые результаты моделирования и их использование при проектировании и интерпретации радиоволнового просвечивания: Методы шахтной и скважинной геофизики: Труды ЦНИГРИ, вып. 89, 3 - 14.

  •  14) Рэдклифф Р. Д, Баланис К. А., 1979, Геофизические применения алгоритмов восстановления в присутствии шумов: ТИИЭР, 67, 7, 98 - 102.

  •  15) Шумилин М. В. идр., 1985, Разведка месторождений урана для отработки методом подземного выщелачивания: М., Недра.

  •  16) Фейнберг Е. Л., 1961, Распространение радиоволн вдоль земной поверхности: М., Из-во АН СССР.

  •  17) Istratov V. A., Frolov A. D., 2003, Radio wave borehole measurements to determine in situ the electric property distribution in a massif: J. Geophys. Res.-Planets, 108, E4.