進(jìn)一步減少油田廢水的注入幢尚,可以防止較大的地震。
隨著非常規(guī)石油和天然氣的回收利用(通常被稱為水力壓裂法)翅楼,地震活動(dòng)的增加同時(shí)發(fā)生尉剩。
在一項(xiàng)新的研究中,弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)毅臊,在俄克拉荷馬州的地面上注入油田廢水所引發(fā)的抑制地震的努力并不是針對(duì)最危險(xiǎn)的振動(dòng)器理茎,而是需要更大幅度的減少注射量。
在2011年之前管嬉,俄克拉荷馬州每年平均發(fā)生一次3級(jí)以上的地震皂林,但2015年發(fā)生了900多起這樣的地震,使俄克拉荷馬州成為美國(guó)大陸地震最活躍的州蚯撩。增加的地震活動(dòng)同時(shí)發(fā)生础倍,同時(shí)增加了非常規(guī)石油和天然氣的回收利用,這種方法利用水力壓裂法(通常稱為水力壓裂法)來(lái)開(kāi)采以前難以開(kāi)采的石油和天然氣資源胎挎。非常規(guī)油氣開(kāi)采的迅速擴(kuò)散沟启,也導(dǎo)致了數(shù)百萬(wàn)加侖的高度微咸廢水,這些廢水是由回收的石油和天然氣產(chǎn)生的犹菇。為了處理這些廢水德迹,液體被重新注入地下深處的地質(zhì)構(gòu)造中。
這樣的廢水注入已經(jīng)進(jìn)行了幾十年项栏,但是通過(guò)水力壓裂法開(kāi)采的石油和天然氣的快速增加意味著更多的油田廢水正在被重新注入浦辨。在俄克拉何馬州,注射觸發(fā)地震發(fā)生在一個(gè)深而高滲透性的沉積巖層沼沈。
新的研究表明流酬,經(jīng)歷過(guò)地震的地點(diǎn)與大規(guī)模的廢水注入地點(diǎn)的鄰近性和時(shí)效性緊密相關(guān)。此外列另,該研究還指出芽腾,在注入井位置追蹤年度數(shù)據(jù)有助于預(yù)測(cè)地震活動(dòng)將如何發(fā)生變化。這一新的發(fā)現(xiàn)建立在先前的研究中页衙,即當(dāng)廢水注入量增加時(shí)摊滔,地震活動(dòng)會(huì)增加阴绢。
“我們的研究結(jié)果顯示狐援,平均每年注入井的位置可以預(yù)測(cè)地震活動(dòng)的增加野瘦,”弗吉尼亞理工大學(xué)地球科學(xué)系的助理教授瑞安·m·波雷亞(Ryan M. Pollyea)說(shuō)岩睁。
俄克拉何馬州的地震頻繁發(fā)生芜茵,2015年4月颤陶,俄克拉荷馬州地質(zhì)調(diào)查局(Oklahoma Geological Survey)承認(rèn)拜银,污水的注入可能會(huì)引發(fā)該州中北部地區(qū)的地震柿扣。2016年4月咽白,俄克拉荷馬州州長(zhǎng)瑪麗·法林簽署了一項(xiàng)法律页响,授權(quán)俄克拉荷馬公司委員會(huì)在地震發(fā)生后立即限制注射量篓足。
“2016年3級(jí)以上地震的數(shù)量減少了,但仍有超過(guò)600次地震闰蚕,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歷史平均水平栈拖,”專門(mén)從事地下水建模和模擬的polland說(shuō)∶欢福“以前在這個(gè)領(lǐng)域的研究使用了地震學(xué)和地下水建模方法涩哟,但是我們認(rèn)為地理空間分析可以幫助我們了解地面的情況∈迹”
結(jié)果表明染簇,2016年地震與污水注入量之間的空間相關(guān)性確實(shí)下降。然而强岸,這一減少僅與小震級(jí)地震有關(guān)锻弓,但對(duì)震級(jí)更大的地震幾乎沒(méi)有影響,超過(guò)了3級(jí)蝌箍。
“當(dāng)我們使用只包含3級(jí)地震和3級(jí)地震的數(shù)據(jù)集來(lái)比較空間相關(guān)性時(shí)青灼,沒(méi)有變化,”polland說(shuō)妓盲,并補(bǔ)充說(shuō)杂拨,需要更大幅度地減少?gòu)U水注入量以減少大地震的危險(xiǎn)。
波利亞和他的團(tuán)隊(duì)警告說(shuō)悯衬,雖然地震無(wú)法預(yù)測(cè)弹沽,但研究表明,地質(zhì)學(xué)家可以在油井出現(xiàn)之前測(cè)試假設(shè)的污水注入情況筋粗,以評(píng)估地震活動(dòng)的潛在影響策橘。
“這項(xiàng)研究與其他關(guān)于廢水注入誘發(fā)地震的研究不同,并補(bǔ)充了其他的研究娜亿,”科羅拉多大學(xué)地質(zhì)科學(xué)系教授兼教授Shemin Ge說(shuō)丽已。(通用電氣沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。)應(yīng)用地理空間方法买决,polland和他的同事研究了空間平均注入數(shù)據(jù)和地震活動(dòng)發(fā)生之間的聯(lián)系沛婴。它們?cè)诳臻g尺度上提供了一個(gè)比先前想象的更大的連接角度吼畏。提倡減少注射量。