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入淺層或深層地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)。所有地下儲層都包括地層水，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)活動都已知會提高地下孔隙壓力，這是引發(fā)地震的一種機制。該研究通過結(jié)合統(tǒng)計分析和基于物理學(xué)的建模，能夠確定哪些活動與過去的地震有關(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與地震活動之間的聯(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)管機構(gòu)識別潛在的風(fēng)險，并調(diào)整生產(chǎn)和處理活動以減少風(fēng)險。”

這項研究發(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裂縫以增加石油和天然氣流動的過程--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方格的地震性、石油和天然氣活動以及地下孔隙壓力之間隨時間推移的聯(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)了這個模型，該局是一個研究單位。該模型首次應(yīng)用于2020年的一項研究，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，最近還推出了一個在線工具，使石油和天然氣運營商可以自愿報告產(chǎn)水注入的數(shù)據(jù)，在國家登記處提供的信息基礎(chǔ)上進行改進。

“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咨詢委員會成員Scott Tinker說。“這些知識有助于學(xué)術(shù)界、監(jiān)管機構(gòu)和工業(yè)界一起工作，以減輕和減少風(fēng)險。當(dāng)涉及到許多類型的工業(yè)操作時，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。”