Появляется все больше свидетельств того, что эти землетрясения вызваны закачкой жидкостей из нефтегазовых предприятий вглубь земли. Эти землетрясения, вызванные деятельностью человека, иногда называют «индуцированными землетрясениями».В тематическом разделе «Письма о сейсмологических исследованиях», который будет опубликован в Интернете 10 июня, рассматриваются некоторые распространенные заблуждения относительно индуцированной сейсмичности, самое большое из которых состоит в том, что она в первую очередь связана с добычей нефти и газа с помощью гидроразрыва пласта или «гидроразрыва пласта».
Основной раздел будет опубликован в печатном номере за июль / август.Приглашенный редактор Джастин Рубинштейн, ученый из Геологической службы США, объясняет, что большинство вызванных землетрясений в Соединенных Штатах вызвано сбросом большого количества сточных вод при добыче нефти и газа. Большая часть этих сточных вод — это древняя океаническая рапа, которая оказалась в слоях горных пород вместе с газовыми и нефтяными месторождениями. Лишь небольшой процент индуцированной сейсмичности возникает из-за процессов гидроразрыва, которые закачивают жидкость в грунт, чтобы разрушить слои породы, чтобы освободить нефть и газ для добычи.
Удаление сточных вод от нефтегазовых операций увеличилось в США за последнее десятилетие, особенно в таких штатах, как Оклахома, где количество сточных вод удвоилось в период с 1999 по 2013 год.«Отвод сточных вод расширяется, и сточные жидкости закачиваются в новые места. Также произошли изменения в производственной практике, поэтому в некоторых районах необходимо удалить гораздо больше сточных вод», — отметил Рубинштейн.
Не все закачки жидкости вызывают землетрясения, которые можно обнаружить или почувствовать, добавил Рубинштейн. Только несколько десятков из десятков тысяч скважин для сброса сточных вод, повышения нефтеотдачи и гидроразрыва в США были связаны с индуцированными землетрясениями, которые можно почувствовать.В центральной части Соединенных Штатов за последние шесть лет произошел всплеск сейсмичности, который увеличился с 24 землетрясений магнитудой 3,0 или более в год в период с 1973 по 2008 год до в среднем 193 землетрясений такой силы каждый год в период с 2009 по 2014 год, при этом 688 случаев произошли только в 2014 году.Исследователи также отслеживают индуцированные землетрясения в Канаде, и текущая серия исследований предполагает, что гидроразрыв может быть более значимым, чем удаление сточных вод, для возникновения землетрясений в этой стране, по словам соредактора тематического раздела Дэвида Итона из Университета Калгари.
«По всей видимости, существуют межрегиональные различия между США и Канадой, — отметил он, — но еще слишком рано говорить, отражают ли они эксплуатационные различия в условиях геологической площадки, или же они просто отражают направленность исследований, которые были завершены на Дата."Поскольку исследования продолжаются в обеих странах, эксперты рекомендуют более активный подход к рискам индуцированной сейсмичности.
В специальной статье Рэнди Джин Уолтерс и его коллег из Стэнфордского университета описывается возможный рабочий процесс для снижения рисков до и после закачки на месторождениях нефти и газа. Рабочий процесс будет включать сейсмический мониторинг, глубокое понимание прошлой и нынешней геологии региона и подробную информацию о промышленных методах, используемых в нефтегазовых операциях. Возможно, наиболее важно, пишут они, постоянная оценка риска будет учитывать, какие виды ресурсов — от зданий до природных ландшафтов — будут затронуты сейсмической активностью и какие виды сейсмической активности готовы терпеть окружающее население.
Еще один тематический раздел, сделанный Джеймсом Дитрихом и его коллегами из Калифорнийского университета в Риверсайде, исследует механику индуцированной сейсмичности. В их исследовании используется программа моделирования землетрясений под названием RSQSim для изучения того, как простые разломы с различными уровнями уже существующего напряжения реагируют на закачку жидкости.
Их модель способна воспроизвести многие наблюдаемые характеристики наведенной сейсмичности и связать их с физическими величинами, такими как продолжительность закачки и закачанные объемы. Если симулятор сможет моделировать более сложные ситуации в будущих испытаниях, он может предложить руководство по управлению сейсмическими рисками на участках нагнетания и оценке вероятностей возникновения землетрясений.
В других статьях этого номера исследуются характеристики индуцированных землетрясений, которые, как было предложено, различаются для природных и индуцированных землетрясений, включая их стили сотрясения земли и разломов.