降低人造地震风险?断层895米以内别用水力压裂法

科技工作者之家 2018-03-01

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▲英国杜伦大学地球科学系的博士生迈尔斯·威尔逊是该研究项目的领导者。

据Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources期刊近期发表的一篇论文称,英国杜伦大学和纽卡斯尔大学共同研究了如何降低由于从钻孔注入流体而引起地质断层活动复苏的风险。他们发现,如果用于破碎岩石的高压流体的注入点离地壳断层的距离在895米以上,就可大大降低因水力压裂开采法引起的人造地震风险。

水力压裂法,又称液压破碎法,是一种通过将高压流体注入钻孔来破碎岩体从而释放石油或天然气的过程。所使用液体通常是水、化学物质和沙子的混合物。

研究人员利用主要来自美国的109个水力压裂开采项目的微震数据,估算出液压所导致的岩层断裂会从钻孔处水平延伸多远。最新研究结果表明,如果钻孔离页岩中断层的距离在895米以外,那么水力压裂活动引起的岩体裂缝只有1%的可能性会横向延伸。早前的研究也表明,如果是在距离433米以外的位置,岩体裂缝会平行扩展的可能性达到32%。

2011年,英国布莱克浦的地震就是由于水力压裂过程中,高压流体渗入一个未知地质断层引起的。之前由于引发地震而被在英国叫停的水力压裂开采法,最近又重新获准开始作业。

该究报告的主要作者杜伦大学地球科学系的博士生迈尔斯·威尔逊(Miles Wilson)说:“如果高压流体接触到地质断层,有时就会引发地震。这会是一个需要关注的问题,因为如果地震足够强烈,就可能会毁坏建筑物并危及公众安全。此外,由于某些断层会让流体沿着其中的缝隙四处流动,有人担心到达地质断层的流体很可能会向上移动,从而有可能污染浅层地下水资源,比如饮用水等。”

研究还发现,在页岩中进行的水力压裂开采作业引起的微震事件,通常比在煤岩和砂岩中所探测到的微震事件距离要更远一些。

英国纽卡斯尔大学的理查德·戴维斯教授(Richard Davies)表示:“我们强烈建议,在目前的情况下,不要在距断层895米以内的钻孔处进行水力压裂开采作业,从而避免引发人造地震的风险,并且我们希望这一指导原则能在全球范围内得到采用和遵守。”

科界原创

 编译:朱明逸 审稿:三水 编辑:程建兰

来源:https://phys.org/news/2018-02-man-made-earthquake-fracking-895m-faults.html

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