הגיאולוגיה כמדע עברה דרך ארוכה וקוצנית למדי, המתפתחת ללא הרף על בסיס שנים רבות של ניסיון של מתרגלים אמיצים ומתמידים. עוד מימי קדם הם הניחו את היסוד למלאכת הפקת המינרלים מבטן האדמה, חקרו בהדרגה משאבים חדשים וגילו שיטות לפיתוחם. גיאולוגים בני זמננו הלכו רחוק במונחים של ידע וטכנולוגיה. עם זאת, עם כל ההתקדמות הנוכחית, עבודה זו עדיין דורשת עלויות נפשיות, פיזיות וכספיות ניכרות.
חבילת עבודה וולומטרית למטרות אסטרטגיות
חיפוש, גילוי והכנה טכנית מורכבת להמשך הפיתוח של מרבצי מינרלים - זהו התיאור המרווח ביותר של כל מכלול החקר הגיאולוגי, שהמבנה המורכב והרב-גוני שלו הופך את האזור הזה לסגור למדי ביחס לאלו. שאין להם שמץ של ידע מיוחד.
המטרה העיקרית של חקר היא ללמוד שיטות של חקר והפקת מינרלים עם התוצאות היעילות והחסכוניות ביותר. במקביל, נלקח בחשבון גם מצב הסביבה - כללי החקר הגיאולוגי ממזערים את הנזק שנגרם לה.
בנוסף, שירותים וארגונים גיאולוגיים מספקים לרוב שירותים נלווים לחקר תת-קרקע לבניית מבנים תת-קרקעיים שונים, מבצעים מחקר הנדסי וגיאולוגי של שטחים בודדים באופן פרטי, מכינים מקומות לקבורה בלתי מזיקה של פסולת תעשייתית מסוכנת.
קיצור היסטורי
חיפוש וחקר מינרלים (במיוחד מתכות אצילות ולא ברזליות, ומאוחר יותר גם ברזליות) בוצע על ידי האדם מאז ימי קדם. הניסיון המוקדם והשלם ביותר בביצוע עבודת חקר על אדמות אירופה של ימי הביניים הוצג בכתביו על ידי המדען הגרמני Georg Agricola.
החקירה המתועדת הראשונה ברוסיה בוצעה על נהר פצ'ורה ב-1491. הדחף החזק ביותר לפיתוח התעשייה הזו בפרקטיקה המקומית ניתן רק כמה מאות שנים מאוחר יותר, בשנת 1700. זה הוקל על ידי פרסום "מסדר הכרייה" מאת פיטר הראשון. הטיה נוספת כלפי בסיס מדעי יותר לחקר גיאולוגי רוסי הונחה על ידי מיכאיל לומונוסוב. בשנת 1882, הוקם המוסד הגיאולוגי הממלכתי הראשון ברוסיה, הוועדה הגיאולוגית. עובדיה עשר שנים מאוחר יותר, בשנת 1892, הצליחו ליצור את המפה הגיאולוגית הראשונה של החלק האירופי של המדינה בקנה מידה של 1: 2,520,000.תיאוריית חיפושים אחר נפט, מי תהום, מינרלים מסלעים קשים ומניחים.
עם תחילת התקופה הסובייטית, הסקר הגיאולוגי עבר שינויים משמעותיים. סדרי העדיפויות של המדינה עברו יותר לכיוון חיפושי נפט, וכתוצאה מכך לא רק האזורים הישנים נושאי נפט וגז (במיוחד צפון הקווקז) הורחבו, אלא גם נחקרו מרבצים חדשים. אז, בשנת 1929, מחקר גיאולוגי נפרס באזור וולגה-אורל, הידוע בקרב האנשים כ"באקו השני".
בתחילת 1941, הגיאולוגיה הסובייטית יכולה להתפאר בתוצאות מרשימות למדי: מרבצים של רוב המינרלים הידועים נחקרו והוכנו לניצול. במהלך שנות המלחמה הפטריוטית הגדולה (1941-1945), החקירה הועברה בחדות לחיפוש ופיתוח מואץ של אזורים בעלי המשאבים החשובים ביותר מבחינה אסטרטגית (במיוחד באוראל, סיביר, מרכז אסיה והמזרח הרחוק). כתוצאה מכך התחדשו באופן משמעותי מאגרי הנפט, עפרות ברזל, ניקל, בדיל ומנגן. בשנים שלאחר המלחמה, המרבצים המותשים פוצו על ידי חיפוש אינטנסיבי של מרבצים חדשים.
ברוסיה המודרנית, הדגש של המדינה על חיפושים עבר יותר להשקעות פרטיות. עם זאת, החלק התקציבי מאפשר גם לבנות תוכניות אסטרטגיות ארוכות טווח לפיתוח משאבי המינרלים המקומיים של המדינה. לפיכך, עבור התקופה 2005-2020, צפויות תקבולים מהאוצר למחקר גיאולוגי בסכום כולל של 540 מיליארד רובל. כמעט מחציתם יכוונולהקצאת חיפושי פחמימנים.
שלב ראשון - אימון ראשוני
כל השלבים והשלבים של עבודת החקר בסך הכל מסתכמים לשלוש קבוצות רצופות של פעולות.
הראשון - השלב הראשון - כולל רק עבודה גיאופיזית על הקרקע עם סקרים גיאולוגיים של השטח. במקביל, לעתים קרובות קודחים בארות ייחוס. כל האזור הנבחן נמצא במעקב צמוד, כולל לאפשרות של רעידות אדמה וגורמים שליליים אחרים לחיפוש.
התוצאה היא זיהוי ראשוני של פיקדונות מבטיחים. במקביל, נוצרת בהכרח סט מפות של האזור שנתפס עבור קנה מידה ומטרות שונות. מצב הסביבה הגיאולוגית שמסביב מוערך גם לגבי יציבות ושינויים אפשריים שלה.
שלב שני - חיפוש אחר הפקדות והערכתם
איסוף עמוק ומפורט יותר של מידע על מרבצי מינרלים בקנה מידה של טריטוריה מסוימת מתחיל משלב זה.
שלב 2 מורכב מעבודת חקירה על אזורים מבטיחים בהתבסס על תוצאות השלב הראשון: זיהוי מרבצים ספציפיים של מינרלים, הערכה מדויקת יותר של נפחיהם. מתחם של עבודות גיאולוגיות, גיאופיזיות וגיאוכימיות מתבצע, חומרי תעופה וחלל מפוענחים, בונים חורים (או פשוט נעשים עבודות שטח) לצורך מחקר מפורט של סלעים עמוקים. התוצאה היא סט אחרמפות גיאולוגיות (בקנה מידה של 1:50000 - 1:100000), גיאולוגים מקבלים דוחות סטטיסטיים מפורטים.
בשלב השלישי של החקירה הגיאולוגית, נקבעת כדאיות חקירה נוספת של המרבצים שנמצאו. בתוצאות שיתקבלו יהיה תלוי השלב הבא, שבמהלכו מתחילה מיצוי המשאבים הרצויים. גיאולוגים מעריכים את הפוטנציאל הכלכלי של כל המרבצים שנמצאו, ודוחים את כל ההצטברויות הלא יקרות ערך.
לא פחות חשובה היא העובדה שלאחר מערך העבודות הזה, נערך בדיקת היתכנות של שווי הפיקדונות הנחשבים. ורק עם תוצאות חיוביות, האובייקט מועבר לבסוף להמשך חקירה ותפעול.
שלב סופי (שלישי) - פיתוח
לשם כך מתבצע איסוף קפדני של מידע גיאולוגי על המרבצים שהתגלו. כמו במקרה הקודם, כללי החקר הגיאולוגי מחלקים את השלב הזה לשני שלבים.
4 שלב (חיפוש) מתחיל אך ורק במרבצים מוערכים (אלו שפיתוחם מוכר ככדאי מבחינה כלכלית). המבנה הגיאולוגי של החפץ מצוין בפירוט, מוערכים התנאים ההנדסיים והגיאולוגיים להמשך התפתחותו, ומובהרות התכונות הטכנולוגיות של המינרלים המצויים בו. כתוצאה מכך, כל המרבצים המשוערים חייבים להיות מוכנים טכנית לניצול נוסף. חשוב לא פחות כאשר בוחנים פיקדון לקחת בחשבון בפירוט את המשאבים שנכללים תחתיוקטגוריות A, B, C2 ו-C1.
לבסוף, בשלב החמישי של עבודת החקר, מתבצע חיפוש מבצעי. זה תופס את כל תקופת הפיתוח של הפיקדון, שבזכותו מומחים מקבלים את ההזדמנות לקבל נתונים מהימנים על מרבצים קיימים (מורפולוגיה, מבנה פנימי ומצב התרחשות של מינרלים).
בחיפוש אחר מי תהום
באנלוגיה להפקת מינרלים מוצקים, חיפוש גיאולוגי אחר מים מתבצע בדיוק באותם ארבעה שלבים (סקר גיאולוגי אזורי, מערך עבודות חיפוש, הערכה וחקירה של המרבץ). עם זאת, בשל הפרט של משאב זה והתנאים להיווצרותו, הכרייה מתבצעת במספר ניכר של ניואנסים.
בפרט, עתודות מים תפעוליות מחושבות ומאושרות ביחידות מדידה שונות לחלוטין. הם מציגים את הנפחים של משאב זה שניתן לחלץ בתנאים נתונים ליחידת זמן - m3 ליום; l/s וכו'
הוראות מודרניות לחקר גיאולוגי מבחינות בין 4 סוגי מי תהום:
- שתיה וטכנית - הם משמשים במערכות אספקת מים, הם משקים את האדמה, מרעה מים.
- מים מינרלים בעלי סגולות רפואיות - סוג זה משמש לייצור משקאות וגם למטרות מניעה.
- כוח חום (כולל תערובות קיטור ומים כלולות גם בתת-מין זה) - משמש עבוראספקת חום של מתקנים תעשייתיים, חקלאיים ואזרחיים.
- מים תעשייתיים - משמשים רק כמקור להפקה שלאחר מכן של חומרים ורכיבים יקרי ערך מהם (מלחים, מתכות, יסודות קורט כימיים שונים).
סיכונים גבוהים של תקריות, סיבוכים ולפעמים השלכות קטסטרופליות תמיד מאלצים אותנו להיות יראים במיוחד בבטיחות של עבודת חקר גיאולוגי המתמקדת בחיפוש אחר מי תהום. התפתחות מרבץ בשיטה פתוחה עלולה להיות מלווה פעמים רבות בספיגה, מפולות, מפולות וקריסות. כרייה תת קרקעית יכולה תמיד להיות קשורה לפריצות דרך פתאומיות של מים, מצופים ושיטפונות. בנוסף לסכנה הברורה לבני אדם, גם הצטברויות בקרבת מקום של מינרלים אחרים מושפעות לרעה - הם פשוט נרטבים.
ניואנסים יוצאי דופן לחיפושי נפט וגז
החילוץ של משאבים אלה מחולק לשני שלבים. הראשון, חקרני, נועד להשיג נתונים על מאובנים הנכללים בקטגוריות C1 ו-C2. במקביל ניתנת גם הערכה גיאולוגית וכלכלית של כדאיות פיתוח מרבצים מסוימים. השלב עצמו מתבצע בשלושה שלבים עוקבים:
- עבודה גיאולוגית וגיאופיזית של התכנית האזורית - כוללת סקרים בקנה מידה קטן של השטח הנחקר. מתבצעת הערכה איכותית וכמותית של סיכויים נושאי נפט וגז באזור המחקר. בהתבסס על מידע זה, אובייקטים עדיפות לחיפושי נפט וגז ייקבעו מראש.
- הכנת הבסיס לעומקקידוחי גישוש - לפי הסדר המוסכם נבחרים מקומות להנחת בארות חקירה. כולל סקר סייסמי מפורט, במקרים מסוימים גם סקר כוח משיכה/חשמלי.
- עבודת חקר - במהלך הקידוח והבדיקה של קידוחי חיפוש, מוערכים גם הסיכויים ומאפייני הנפט והגז, ומחושבים עתודות המרבצים שהתגלו. בנוסף, מתבררות התכונות הגיאולוגיות והגיאופיזיות של אופקים ושכבות סמוכים.
כל פרויקט חקר מרמז גם על אפשרות לקדוח בשדות שכבר מפותחים. זה מאפשר למצוא מרבצים נוספים באתר המנוצל, אשר, מסיבות רבות, יכלו להישאר ללא תשומת לב במהלך שלב החקר.
השלב הבא הוא חקר. זה מתבצע על מנת להכין את כל שדות הגז והנפט המבטיחים שנמצאו להמשך פיתוח. מבנה המרבצים שהתגלו נחקר בפירוט, שכבות יצרניות מסומנות ומחושבים אינדיקטורים של קונדנסטים, מי תהום, לחץ ופרמטרים רבים נוספים.
תוצאת שלב החיפושים היא חישוב מאגרי הנפט והגז. על בסיס זה, נקבעת ההיתכנות הכלכלית של ניצול נוסף של פיקדונות.
סיכויים תחתון או חיפושים לא ברורים?
מימי הימים והאוקיינוסים, למרות חוסר הידע היחסי שלהם בזמננו, גם הם מפותחים באופן נרחב. בְּרֹאשׁ וּבְרִאשׁוֹנָה,המדף התת ימי מציג סיכויים מרשימים למדי להפקת מלחים מינרליים שונים (במיוחד מלח ים, ענבר וכו'), נפט וגז. כל המינרלים מאזור דומה מחולקים לשלושה סוגים:
- כולל במי ים.
- משאבים מוצקים הממוקמים בשכבה התחתונה/תחתונה.
- נוזלים (נפט וגז, מים תרמיים) בעומק הקרום היבשתי והאוקיאני של כדור הארץ.
לפי מיקום הם מסווגים כ:
- הפקדות של המדף הקרוב והרחוק.
- הפקדות אגן מים עמוקים.
בתחתית, חיפושים ימיים להפקת נפט וגז מתבצעים אך ורק על ידי קידוח בארות. בדרך כלל, משאבים אלה ממוקמים לפחות 2-3 קילומטרים בעומק המדף. לאור המרחק למרבצים, נעשה שימוש בסוגים שונים של אתרים מהם יתבצע חיפוש גיאולוגי:
- בעומק של עד 120 מטר - יסודות כלונסאות.
- בעומק של 150-200 מטר - במות צפות על מערכת העוגן.
- מאות מטרים / כמה קילומטרים - אסדות קידוח צפות.
פרקטיקה עסקית פרטית מערבית
בחו ל, חיפוש גיאולוגי של מינרלים מתבצע בעיקר ביוזמת חברות פרטיות, ומותיר מאחור את צורכי המדינה רק סקר גיאולוגי שיטתי ועבודות חיפוש ברמה האזורית. תהליכי הכנת הפיקדונות להמשך התפתחותם מתחילים ברובם המכריע בלבדלאחר קבלת התוצאות החיוביות הראשונות מעבודות חקר (חללים שנוצרו באופן מלאכותי בקרום כדור הארץ, שנוצרו כתוצאה מחקירה גיאולוגית).
הם, בתורם, מעבירים את המרבצים הגדולים ביותר לקידוח והפשטה מפורטים, שפיתוחם התעשייתי ידרוש השקעות כספיות משמעותיות. בעת ביצוע חיפושים תפעוליים, מינרלים מקטגוריות גבוהות מוגדלים רק בכמויות הנדרשות להבטחת ייצור שוטף. העומק שבו מתבצעת העבודה, במקרים רגילים כאלה, אינו עולה על 2-3 אופקים תפעוליים (מכלול עבודות החקר באותה רמה).
עם זאת, למען האמינות, יש לציין שנוהג כזה כלל אינו מבטיח ביטוח מפני שגיאות חישוב חמורות וטעויות בחיפוש מינרלים. הגישה המערבית לחיפושים מסתכמת במידה רבה בהפקת מידע, שעל בסיסו יוערכו המרבצים שהתגלו לגבי כדאיותם הכלכלית, ואם יצליח, יופעלו באופן מיידי. בהקשר זה, לזהות את הנפח המלא ביותר האפשרי של כל סוגי המינרלים באתר, כמו גם לחזות את המשאב עבור עתודות שנחקרו, היא משימה די בעייתית.
מקורות מימון לחיפושים ברוסיה
תרגול רוסי של חיפוש מינרלים יכול להתבצע הן בתמיכה ממשלתית והן באמצעות השקעה פרטית. במקרים הקשורים לצרכי המדינה, הכלעבודות חיפוש מסופקות בצורה של הזמנות. בהתאם לכיוון ולנפח, קבלנים מקבלים כספים מרמת התקציב המתאימה: פדרלי, אזורי או מקומי.
לפני תחילת חיפושים גיאולוגיים בכל אזור על חשבון כספים תקציביים, המדינה בוחרת מועמדים על בסיס תחרותי. התהליך עצמו די פשוט:
- כל טריטוריה שבה המדינה מתכננת לבצע עבודות חיפושים מוצעת לתחרות מתאימה. במקביל, הלקוח (איש המדינה) מפתח משימה גיאולוגית ומחיר התחלתי לתוצאות החקר הגיאולוגי הצפויות מהפרויקט. זה לוקח בחשבון הן את עלויות הייצור הסטנדרטיות והן את רמת הרווח המתוכננת.
- הזוכה שמציע את אפשרות העיצוב המתאימה ביותר במחיר הסביר ביותר, באופן שנקבע, מקבל רישיון לעבוד במתקן נתון.
- במהלך הוצאת ההיתר, הלקוח גם חותם על חוזה עם הזוכה במכרז לחיפושים. תקופת ביצוע העבודה נקבעת או לפי תוצאות התחרות, או באמצעות משא ומתן והסכמים נוספים עם הקבלן.
הדגשים של התוכנית שמממנת פרויקט חקר ברמת הממשלה בנויים כך:
- המשרד למשאבי טבע מקבל הקצאות רבעוניות שנתיות ממשרד האוצר של הפדרציה הרוסית ומתכנן את חלוקתןבין לקוחות ממשלתיים. לאחר מכן, המשרד שולח את המידע הרלוונטי למנהל הכללי של האוצר הפדרלי.
- משרד האוצר הפדרלי מודיע לחטיבות הטריטוריאליות שלו על כספים מאושרים עבור הלקוחות שהם משרתים.
- משרד משאבי הטבע שולח אפוא את סכום המימון המאושר ללקוח, ובמקביל מוסר לו את "הסכם העברת תפקידי לקוח המדינה" בהתאם לנורמות שנקבעו.
- הכספים שהובאו ללקוח והחוזה הם הבסיס לתכנון חיפושים מיידי.
הקבלן מקבל תשלום עבור עבודות חיפוש על בסיס רבעוני (ניתנת גם אפשרות לתשלום מקדמות). ורק במקרה שבו הדו ח על המשימה הגיאולוגית שהושלמה עומד במלואו בבחינת המדינה שלאחר מכן, הוא מתקבל בהצלחה למאגר של הקרן הגיאולוגית הטריטוריאלית והחקירה הגיאולוגית נחשבת שהושלמה.
