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[科教] 在页岩气革命中大显身手的水力压裂,是如何诱发地震的?

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发表于 11-22-2016 08:27 AM | 显示全部楼层 |阅读模式

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水力压裂是一项油气井增产技术,被广泛应用在页岩油气开采中。它要求用大量掺入化学物质的水注入页岩层进行液压碎裂,以挤出油气。数十年来水力压裂法在北美的普及助推了北美页岩油气行业的繁荣。目前,中国也在四川等地尝试水力压裂法的应用。

但它同时也饱受争议。一方面,人们担心压裂液会渗透污染地下水,威胁当地生态环境和居民身体健康。另一方面,水力压裂也有诱发小型地震的可能性。由于油气和地质断层存在天然的联系,水力压裂一旦活化断层,就可能引发地震。

由于担心水力压裂法产生的负面影响,美国纽约州已于2015年6月正式禁用了这项技术。欧洲国家也普遍对这项技术持消极态度。

在加拿大,西部地区频发的小型地震被认为与该地区的水力压裂作业有关,它们在时间和空间上都呈现清晰的相关性。之前有研究人员暗示已有断层的活化是造成地震的主因,但其中的具体机制并不为人理解。

11月17日,加拿大卡尔加里大学David Eaton教授和鲍学伟博士在著名学术期刊《Science》上发表题为《Fault activation by hydraulic fracturing in western Canada (加拿大西部水里压力引发的断层活化)》的文章,解释了水力压裂诱发地震的机制。

David Eaton和鲍学伟对2014年12月到2015年3月间加拿大西部地区阿尔特拉Fox Creekfu附近发生的中小型地震和6个水力压裂作业点进行了追踪,并对水力压裂作业点附近的已有断层结构进行高清解析,发现水力压裂作业在过程中和完成后都可以诱发地震,但机制是不同的。

在水力压裂作业过程中,岩体因为压力增加可能发生剧烈反应,触发断层滑移。这种小型地震会在作业结束后立马停止。

在水里压裂作业完成后,透水性较好的岩层中的岩石孔隙被压裂液渗透,压力增大。这使得之前存在的断层更不稳定,断层滑移也更容易发生。在这种机制下,一系列小型地震可能在作业结束后持续至少几个月。

因此,文章认为未来若想要减少水力压裂诱发的地震,必须要考虑被压裂液渗透的断层的敏感程度。这一研究为有效预防和减轻水力压裂诱发地震提供了科学依据。

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发表于 11-22-2016 08:59 AM 来自美国米群网手机版 | 显示全部楼层
楼主刷题ds帖子好赞~~~
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发表于 11-22-2016 05:45 PM | 显示全部楼层
感谢刷题ds分享~~~
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