研究称石油和天然气生产导致的地震数量令人担忧

2022年08月02日 08:58 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

自2009年以来,在被称为特拉华盆地的西得克萨斯州和新墨西哥州地区,地震的数量一直在稳步增加。根据得克萨斯大学奥斯汀分校的科学家们进行的一项研究,其中大部分可能与石油和天然气开采有关。

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根据2017年至2020年跟踪该地区地震和石油及天然气生产的研究,68% 的里氏震级大于 1.5 级的地震与水力压裂或开采的地层水进入浅层或深层地质构造密切相关。所有地下储层都包括地层水,它是与石油和天然气一起生产的。公司通过将生产的水注入不属于石油和天然气储量的地质构造中来摆脱这些水。

该研究的共同作者,得克萨斯州经济地质局的研究员、得克萨斯州地震监测网络和地震研究TexNet的主要调查员Alexandros Savvaidis说,所有这些生产活动都已知会提高地下孔隙压力,这是引发地震的一种机制。该研究通过结合统计分析和基于物理学的建模,能够确定哪些活动与过去的地震有关。

“这篇论文表明,我们现在对石油和天然气活动与地震活动之间的联系有很多了解,”Savvaidis说。“建模技术可以帮助石油和天然气生产商和监管机构识别潜在的风险,并调整生产和处理活动以减少风险。”

这项研究发表在《地震学研究通讯》杂志上。

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研究人员分析了大约5000次地震,选择了1.5级以上的门槛。1.5级以上的地震中有43%与注入浅层沉积地层、水力压裂深度以上有关;12%与注入基底岩以上、水力压裂深度以下的深层沉积地层有关。2020年发生在得克萨斯州Mentone的5.0级地震,就发生在与深层产水注入密切相关的地震地区。

水力压裂--一种使用高压力液体在岩石中制造和加强裂缝以增加石油和天然气流动的过程--只与13%的地震有关。然而,这比以前的预期要高。

该模型将特拉华盆地地区划分为5公里方格(约3英里),研究人员分析了每个方格的地震性、石油和天然气活动以及地下孔隙压力之间随时间推移的联系。

主要作者Iason Grigoratos作为UT Jackson地质科学学院的博士后研究员开发了这个模型,该局是一个研究单位。该模型首次应用于2020年的一项研究,该研究发现俄克拉荷马州的产水处置和地震之间存在联系。

Grigoratos说:“我们相信这项研究提出的框架适用于世界上其他可能出现与地下流体注入作业有关的地震的地区,”他现在是苏黎世联邦理工大学的博士后研究员。

研究人员说,TexNet在研究中发挥了关键作用,它在全州范围内提供全天候的地震监测,最近还推出了一个在线工具,使石油和天然气运营商可以自愿报告产水注入的数据,在国家登记处提供的信息基础上进行改进。

“尽管还有很多东西需要学习,还有更多的工作要做,特别是在缓解和预测方面,我们对水处理、水力压裂和地震之间的联系的认识在继续提高,”TexNet咨询委员会成员Scott Tinker说。“这些知识有助于学术界、监管机构和工业界一起工作,以减轻和减少风险。当涉及到许多类型的工业操作时,这是需要协调的类型。我很高兴看到得克萨斯州处于领先地位。”

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