Электромагнитное межскважинное сканирование (ЭМС): научные основы, геологический контекст и применение при подземном выщелачивании урана
DOI:
https://doi.org/10.51301/ejsu.2026.i2.03Ключевые слова:
электромагнитное межскважинное сканирование, геологическая неоднородность, стратифицированные песчаники, анизотропия проницаемости, ПСВ уранаАннотация
Электромагнитное межскважинное сканирование (ЭМС) обеспечивает объёмное отображение электрической проводимости межскважинного пространства и позволяет напрямую оценить геологические факторы, определяющие эффективность подземного скважинного выщелачивания урана (ПСВ). Литологическая и структурная неоднородность песчаниковых коллекторов — изменчивость гранулометрии, слоистость, глинистые прослои, анизотропия проницаемости, диагенетические преобразования и локальные тектонические нарушения контролируют формирование канализированных потоков, зон затруднённой фильтрации и уровня вовлечённости рудных интервалов в процесс выщелачивания. ЭМС обладает высокой чувствительностью к этим контрастам и фиксирует пространственное распределение реагентов, что позволяет выявлять барьерные горизонты, застойные зоны и участки ускоренного продвижения кислотного фронта. Временные томограммы отображают динамику геохимических изменений и раскрывают взаимосвязь между геологическим строением, гидродинамическими процессами и извлекаемостью урана. Интеграция данных ЭМС с геологическим моделированием и стратиграфическими построениями формирует более точный подход к оценке состояния пласта, позволяет оптимизировать сетку скважин, повысить равномерность охвата и обеспечить экологически безопасную эксплуатацию.
Библиографические ссылки
International Atomic Energy Agency. (2011). In situ leach uranium mining: An overview of operations (IAEA Technical Report P1741). Vienna, Austria: IAEA.
Kurmanseiit, M.B., Tungatarova, M.S., Kaltayev, A., & Royer, J.J. (2022). Reactive transport modeling during uranium in situ leaching (ISL): The effects of ore composition on mining recov-ery. Minerals, 12(11), 1340. https://doi.org/10.3390/min12111340
Li, G., Yang, X., & Colleagues. (2024). A review of in situ leaching (ISL) for uranium mining. Minerals, 4(1), 9. https://doi.org/10.3390/mining4010009
International Atomic Energy Agency. (2001). In situ leaching of uranium. Technical Guide (TE-0492). Vienna, Austria: IAEA.
Zhdanov, M. S., & Yoshioka, K. (2003). Cross-well electro-magnetic imaging in three dimensions. Exploration Geophysics, 34(2), 34-40. https://doi.org/10.1071/EG03034
Panfilov, M., Uralbekov, B., & Burkitbayev, M. (2016). Reac-tive transport in the underground leaching of uranium: Asymp-totic analytical solution for a multi-reaction model. Hydrometal-lurgy, 160, 60-72. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2015.11.012
Lagneau, V., Regnault, O., & Descostes, M. (2019). Industrial deployment of reactive transport simulation: An application to uranium in situ recovery. Reviews in Mineralogy and Geochem-istry, 85(1), 499-528. https://doi.org/10.2138/rmg.2019.85.16
Wilt, M.J., Alumbaugh, D.L., Morrison, H.F., Becker, A., Lee, K.H., & Deszcz-Pan, M. (1995). Crosswell electromagnetic to-mography; system design considerations and field results. Geo-physics, 60(3), 871-885. https://doi.org/10.1190/1.1443823
Alumbaugh, D.L., & Morrison, H.F. (1995). Theoretical and practical considerations for crosswell electromagnetic tomogra-phy assuming a cylindrical geometry. Geophysics, 60, 846-870. https://doi.org/10.1190/1.1443822
Um, E.S., Commer, M., Newman, G.A., & Hoversten, G.M. (2015). Finite element modelling of transient electromagnetic fields near steel-cased wells. Geophysical Journal International, 202(2), 901-913. https://doi.org/10.1093/gji/ggv193
Nekut, A. G. (1995). Crosswell electromagnetic tomography in steel-cased wells. Geophysics, 60(3), 912-920. https://doi.org/10.1190/1.1443826
Commer, M., Alumbaugh, D.L., Wilt, M., Cihan, A., Um, E.S., Petrusak, R., & Birkholzer, J.T. (2021). An adaptable technique for comparative image assessment: Application to crosswell electromagnetic survey design for fluid monitoring. Geophysics, 86(3), E239–E253. https://doi.org/10.1190/geo2020-0430.1
Cheng, Y., Hu, X., Kong, Y., Dong, Y., Guo, J., Wang, L., & Wang, J. (2022). Imaging acidic contaminants in a confined aq-uifer using electromagnetic geophysical methods constrained by hydrochemical data. Journal of Hydrology, 609, 127704. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.127704
Saunders, J.A., Pivetz, B.E., Voorhies, N., & Wilkin, R.T. (2016). Potential aquifer vulnerability in regions down-gradient of uranium in situ recovery (ISR) sites. Environmental Monitor-ing and Assessment, 183, 67-83. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.08.049
WoldeGabriel, G., Boukhalfa, H., Ware, S.D., Cheshire, M., Reimus, P., Heikoop, J., & DePaolo, D.J. (2014). Characteriza-tion of cores from an in-situ recovery mined uranium deposit in Wyoming: Implications for post-mining restoration. Chemical Geology, 390, 32-45. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.10.009
Zammit, C. M., Brugger, J., Southam, G., & Reith, F. (2014). In situ recovery of uranium – The microbial influence. Hydrometal-lurgy, 150, 236-244. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.06.003
Collet, A., Regnault, O., Ozhogin, A., Imantayeva, A., & Gar-nier, L. (2022). Three-dimensional reactive transport simulation of uranium in situ recovery: Large-scale well field applications in the Shu-Saryssu Basin (Kazakhstan). Hydrometallurgy, 211, 105873. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2022.105873
Li, H., Muhammad, A.M., & Tang, Z. (2024). Variation of groundwater and mineral composition of in situ leaching urani-um in Bayanwula mining area, China. Plos One, 19(7), e0303595. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0303595
Schlumberger Limited. (n.d.). DeepLook-EM Imaging Service – Interwell imaging for fluid distribution monitoring (case stud-ies). Retrieved from: https://www.slb.com/products-and-services/innovating-in-oil-and-gas/reservoir-characterization/surface-and-downhole-logging/wireline-cased-hole-logging/deeplook-em-imaging-service
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Engineering Journal of Satbayev University
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
<div class="pkpfooter-son">
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0/80x15.png"></a><br>This work is licensed under a <a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/">Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License</a>.
</div>
