Исследование, которое также показало, что риск можно снизить, может изменить практику нефтегазовой отрасли, сказал геофизик ASU Манучер Ширзаи, назвав результаты «очень революционными» и «очень новыми».«Это горячая тема», потому что «закачка и гидроразрыв чрезвычайно важны с точки зрения рабочих мест, денег и независимости», — сказал Ширзаи, доцент Школы исследования Земли и космоса.По его словам, метод добычи нефти и газа из горных пород с использованием смеси воды, песка или гравия и химикатов под высоким давлением приводит к образованию большого количества сточных вод. Эти сточные воды сбрасываются с помощью подземных закачек, которые «привели к увеличению землетрясений в Соединенных Штатах», — сказал он.
«Итак, теперь цель, задача каждого ученого в США и, возможно, за рубежом — сделать эту инъекцию более безопасной», «сократив количество землетрясений, насколько это возможно», — сказал он, объясняя, почему было проведено исследование.Ширзаи осторожно сказал, что закачка сточных вод может происходить в результате процессов, связанных с добычей нефти и газа, помимо гидроразрыва пласта.
Он сказал, что исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что исследователи могут оценить, насколько увеличивается давление под землей, что дает шанс остановить закачку сточных вод до того, как накопление достигнет критической стадии. По его словам, давление в конечном итоге нормализуется, и инъекции возобновляются.Ширзаи сказал, что у него уже есть планы представить результаты исследования руководителям штата и отрасли в Техасе и Колорадо.
Он сказал, что никто из представителей нефтегазовой отрасли не видел эту работу, потому что исследователи хотели сохранить свою независимость.Исследование может помочь уменьшить землетрясения, подобные тем, которые недавно ощущались в восточном Техасе, который исторически не испытывал такой сейсмической активности. В мае 2012 года в Тимпсоне произошло землетрясение магнитудой 4,8 — крупнейшее из когда-либо наблюдавшихся в регионе.
В течение следующих 16 месяцев в этом районе обрушится еще несколько темблоров.Землетрясения отметили значительный рост в восточном Техасе и в районах США, где беспрецедентные объемы сточных вод выбрасываются в глубокие геологические образования.Согласно официальному пресс-релизу, около 2 миллиардов галлонов сточных вод каждый день закачиваются под землю примерно в 180 000 водоотводных колодцев в США, в основном в Техасе, Калифорнии, Оклахоме и Канзасе.
Для исследования Ширзаи и соавторы Уильям Эллсуорт из Стэнфордского университета, Кристи Тиампо из Университета Колорадо в Боулдере, Пабло Гонсалес из Ливерпульского университета (Великобритания) и Майкл Манга из Калифорнийского университета в Беркли сосредоточили внимание на четырех скважинах большого объема, используемых для удаление сточных вод недалеко от эпицентра землетрясения в Тимпсоне, штат Техас, говорится в сообщении.Исследователи использовали космический интерферометрический радар с синтезированной апертурой (InSAR), метод дистанционного спутникового зондирования, чтобы измерить поднятие поверхности в районе вблизи скважин, говорится в сообщении.«Мониторинг деформации поверхности с использованием этих методов дистанционного зондирования является упреждающим подходом к управлению опасностями, связанными с закачкой жидкости, и может помочь в прогнозировании землетрясений», — говорится в сообщении Ширзаей. «В нашем исследовании сообщается о первых наблюдениях за поднятием поверхности, связанным с закачкой сточных вод».Затем исследователи рассчитали деформацию и поровое давление под скважинами, которые привели к поднятию и, в свою очередь, спровоцировали землетрясения, говорится в сообщении.
Исследование показало, что сейсмическая активность увеличивалась, даже когда скорость закачки воды снижалась, из-за того, что поровое давление продолжало распространяться по территории после более ранних закачек, говорится в сообщении.InSAR использует высокоточный радар для измерения изменения расстояния между спутником и поверхностью земли, что позволяет команде показать, что закачка воды в скважины под высоким давлением вызвала поднятие грунта вблизи более мелких скважин, говорится в сообщении.Кроме того, данные показывают меньшую сейсмическую активность в более плотных породах, где поровое давление не могло распространяться на породу фундамента, что помогает объяснить, почему закачка может, но не всегда, вызывать землетрясения, говорится в сообщении.Объединив сейсмические данные, историю закачки воды, геологическую и гидрогеологическую информацию с данными наблюдений за деформацией поверхности, исследователи установили четкую связь между закачкой сточных вод и землетрясениями в Техасе, помогая объяснить, почему закачка вызывает землетрясения в одних местах, а не в других. сказал.
«Это исследование открывает новые возможности для эксплуатации колодцев для отвода сточных вод, которые могут снизить опасность землетрясений», — сказал Ширзаи в пресс-релизе.