根據(jù)2017年至2020年跟蹤該地區(qū)地震和石油及天然氣生產(chǎn)的研究，68% 的里氏震級大于 1.5 級的地震與水力壓裂或開采的地層水進(jìn)入淺層或深層地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)。所有地下儲(chǔ)層都包括地層水，它是與石油和天然氣一起生產(chǎn)的。公司通過將生產(chǎn)的水注入不屬于石油和天然氣儲(chǔ)量的地質(zhì)構(gòu)造中來擺脫這些水。

該研究的共同作者，得克薩斯州經(jīng)濟(jì)地質(zhì)局的研究員、得克薩斯州地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和地震研究TexNet的主要調(diào)查員Alexandros Savvaidis說，所有這些生產(chǎn)活動(dòng)都已知會(huì)提高地下孔隙壓力，這是引發(fā)地震的一種機(jī)制。該研究通過結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析和基于物理學(xué)的建模，能夠確定哪些活動(dòng)與過去的地震有關(guān)。

(相關(guān)資料圖)

“這篇論文表明，我們現(xiàn)在對石油和天然氣活動(dòng)與地震活動(dòng)之間的聯(lián)系有很多了解，”Savvaidis說。“建模技術(shù)可以幫助石油和天然氣生產(chǎn)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)識別潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并調(diào)整生產(chǎn)和處理活動(dòng)以減少風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

這項(xiàng)研究發(fā)表在《地震學(xué)研究通訊》雜志上。

研究人員分析了大約5000次地震，選擇了1.5級以上的門檻。1.5級以上的地震中有43%與注入淺層沉積地層、水力壓裂深度以上有關(guān)；12%與注入基底巖以上、水力壓裂深度以下的深層沉積地層有關(guān)。2020年發(fā)生在得克薩斯州Mentone的5.0級地震，就發(fā)生在與深層產(chǎn)水注入密切相關(guān)的地震地區(qū)。

水力壓裂--一種使用高壓力液體在巖石中制造和加強(qiáng)裂縫以增加石油和天然氣流動(dòng)的過程--只與13%的地震有關(guān)。然而，這比以前的預(yù)期要高。

該模型將特拉華盆地地區(qū)劃分為5公里方格（約3英里），研究人員分析了每個(gè)方格的地震性、石油和天然氣活動(dòng)以及地下孔隙壓力之間隨時(shí)間推移的聯(lián)系。

主要作者Iason Grigoratos作為UT Jackson地質(zhì)科學(xué)學(xué)院的博士后研究員開發(fā)了這個(gè)模型，該局是一個(gè)研究單位。該模型首次應(yīng)用于2020年的一項(xiàng)研究，該研究發(fā)現(xiàn)俄克拉荷馬州的產(chǎn)水處置和地震之間存在聯(lián)系。

Grigoratos說：“我們相信這項(xiàng)研究提出的框架適用于世界上其他可能出現(xiàn)與地下流體注入作業(yè)有關(guān)的地震的地區(qū)，”他現(xiàn)在是蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的博士后研究員。

研究人員說，TexNet在研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，它在全州范圍內(nèi)提供全天候的地震監(jiān)測，最近還推出了一個(gè)在線工具，使石油和天然氣運(yùn)營商可以自愿報(bào)告產(chǎn)水注入的數(shù)據(jù)，在國家登記處提供的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。

“盡管還有很多東西需要學(xué)習(xí)，還有更多的工作要做，特別是在緩解和預(yù)測方面，我們對水處理、水力壓裂和地震之間的聯(lián)系的認(rèn)識在繼續(xù)提高，”TexNet咨詢委員會(huì)成員Scott Tinker說。“這些知識有助于學(xué)術(shù)界、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和工業(yè)界一起工作，以減輕和減少風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)涉及到許多類型的工業(yè)操作時(shí)，這是需要協(xié)調(diào)的類型。我很高興看到得克薩斯州處于領(lǐng)先地位?！?/p>