Добивът на нефт и газ предизвиква тревожен брой земетресения в Западен Тексас

От 2009 г. насам броят на земетресенията в района на Западен Тексас и Ню Мексико, известен като басейн Делауеър, непрекъснато се увеличава. Според проучване, проведено от учени от Тексаския университет в Остин, по-голямата част от тях може да са свързани с добива на нефт и газ.

Изследването, което проследява сеизмичността и добива на нефт и газ в района от 2017 до 2020 г., показва, че 68% от земетресенията с магнитуд над 1,5 по скалата на Рихтер са тясно свързани с хидравличното разбиване (фракинг), по-точно изхвърлянето на добитата вода в плитки или дълбоки геоложки формации. Всички подземни резервоари включват в пластовете си вода, която се добива заедно с нефта и газа. Компаниите се отървават от добитата вода, като я инжектират в геоложки формации, които не са част от запасите от нефт и газ.

Съавторът на изследването Александрос Саввайдис (Alexandros Savvaidis), изследовател в Бюрото по икономическа геология на Тексаския университет и главен изследовател на мрежата за сеизмичен мониторинг и изследване на сеизмичността на щата Тексас TexNet, която се наблюдава от Бюрото, заявява, че всички тези производствени дейности са известни с това, че повишават подпочвеното порово налягане, което е механизъм за предизвикване на земетресения. Изследването е успяло да определи кои дейности са свързани с минали земетресения, като е комбинирало статистически анализ и моделиране на базата на физиката.

_{Нефтеното находище Йейтс в басейна на река Делауеър. Кредит: Jan Buchholtz}

"Този документ демонстрира, че вече знаем много за това как са свързани дейностите, свързани с нефт и газ, и сеизмичната активност", коментира Саввайдис. "Техниките за моделиране биха могли да помогнат на производителите на нефт и газ и на регулаторните органи да идентифицират потенциалните рискове и да коригират дейностите по добив и утилизация, за да ги намалят."

Изследването е публикувано в списание Seismological Research Letters.

Изследователите са анализирали около 5 000 земетресения, като са избрали прага над 1,5 магнитуда. Четиридесет и три процента от земетресенията с магнитуд над 1,5 са били свързани с инжектиране в плитки седиментни формации, над дълбочината на хидравличното разбиване; 12 % са били свързани с инжектиране в дълбоки седиментни формации над основната скала и под дълбочината на хидравличното разбиване. Земетресението с магнитуд 5,0 по скалата на Рихтер през 2020 г., което се случи в Ментон, Тексас, се случва в регион, в който сеизмичността е силно свързана с дълбоко инжектиране на добитата вода.

Хидравличното разбиване или както е известен като "фракинг" - процес, при който се използва течност под високо налягане за създаване и увеличаване на пукнатините в скалите, за да се повиши потокът на нефт и газ - е свързан само с 13 % от земетресенията. Въпреки това този процент е по-висок от предварително очакваното.

^{Изследователите проучват връзката между земетресенията и дейностите по добив на нефт и газ в басейна Делауер в Тексас и Ню Мексико. Графиката показва колко силно е свързана сеизмичността с хидравличното разбиване, плиткото инжектиране на отпадъчни води и дълбокото инжектиране на отпадъчни води в различните региони. Колкото по-ниска е стойността p, толкова по-висока е увереността за връзката. В някои случаи сеизмичността е свързана с повече от една дейност. Кредит: Caroline Breton/ Grigoratos et al. / The University of Texas at Austin.}

Моделът разделя региона на басейна Делауеър на мрежа от петкилометрови квадрати, като изследователите анализират връзките между сеизмичността, петролната и газовата дейност и подземното порово налягане за всеки квадрат във времето.

Водещият автор Айсън Григоратос (Iason Grigoratos) разработва модела като постдокторант във Факултета по геонауки на Тексаския университет, където бюрото е изследователско звено. Моделът е приложен за пръв път в проучване от 2020 г., което установява връзка между изхвърлянето надобитата вода и сеизмичността в Оклахома.

"Смятаме, че рамката, представена в това проучване, е приложима за други региони по света, в които може да се наблюдава сеизмичност, свързана с операции по инжектиране на подпочвени течности", заявява Григоратос, който понастоящем е докторант в ETH Цюрих.

Изследователите отбелязват, че TexNet е изиграл ключова роля в изследването, като е осигурил денонощно сеизмично наблюдение на територията на щата и наскоро е стартирал онлайн инструмент, така че операторите на нефт и газ да могат доброволно да докладват данни за инжектиране на добита вода, подобрявайки информацията, която е налична в националните регистри.

"Въпреки че все още има много какво да научим и да свършим още работа, особено когато става въпрос за смекчаване и прогнозиране, познанията ни за връзката между изхвърлянето на вода, хидравличното разбиване и земетресенията продължават да се подобряват", заявява Скот Тинкър (Scott Tinker), директор на бюрото и член на Консултативния комитет на TexNet. "Тези знания помагат на академичните среди, регулаторните органи и индустрията да работят заедно за намаляване и минимизиране на риска. Това е видът координация, която е необходима, когато става въпрос за много видове промишлени операции."

Справка: “Distinguishing the Causal Factors of Induced Seismicity in the Delaware Basin: Hydraulic Fracturing or Wastewater Disposal?” by Iason Grigoratos, Alexandros Savvaidis and Ellen Rathje, 22 June 2022, Seismological Research Letters.
DOI: 10.1785/0220210320

Източник: Oil and Gas Production Is Causing a Worrying Number of Earthquakes
University Of Texas At Austin

Още по темата

02/09/2019

Физика

Малкият ядрен реактор SLIMM: Много бърз, евтин и много безопасен

14/06/2019

Земята

Приливите и отливите причиняват земетресения и вече е ясно защо

31/05/2019

Технологии

Може ли фракингът с въглероден диоксид вместо вода да бъде по-екологичен?

10/03/2017

Земята

Фракингът направи от Оклахома щат с най-висок риск за земетресения