Исследование связывает рой землетрясений в Техасе с добычей природного газа (Обновлено)
Команда сейсмологов под руководством Южного методистского университета (SMU) установила, что инъекция больших объемов сточных вод в сочетании с извлечением соленой воды (рассола) из скважин по добыче природного газа является наиболее вероятной причиной землетрясений, происходивших вблизи города Азл, штат Техас, с конца 2013 по весну 2014 года.
В районе, где команда идентифицировала два пересекающихся разлома, была разработана сложная 3D-модель для оценки изменения порового давления жидкости в породном массиве. Моделирование оценивало изменения напряжений, вызванные работой двух нагнетательных скважин для сточных вод и более 70 эксплуатационных скважин, добывающих природный газ и значительные объемы соленой воды (рассола).
«Модель показывает, что перепад давления вдоль одного из разломов развивается как совокупный результат высоких скоростей закачки жидкости на западе и высоких скоростей отбора воды на востоке, — сказал Мэтью Хорнбах, доцент геофизики SMU. — Когда мы запускали модель в течение 10-летнего периода с широким диапазоном параметров, она предсказывала изменения давления, достаточные для запуска землетрясений на разломах, уже находящихся в напряженном состоянии». Изменения напряжений на разломе, предсказанные моделью, были в десятки-тысячи раз больше изменений, связанных с колебаниями уровня грунтовых вод из-за недавней засухи в Техасе.
«Мы можем исключить изменения напряжений, вызванные локальными колебаниями уровня грунтовых вод. Хотя некоторые неопределенности остаются, маловероятно, что естественное увеличение тектонических напряжений привело к этим событиям», — отметила Хизер ДеШон, доцент геофизики SMU. Она пояснила, что некоторые древние разломы в регионе более подвержены подвижкам из-за своей ориентации, и удивительно малых изменений напряжения может быть достаточно для их реактивации.
Исследование «Causal Factors for Seismicity near Azle, Texas» опубликовано в журнале Nature Communications. Это первое исследование такого рода, которое с помощью моделирования порового давления оценило как промышленную деятельность, так и колебания уровня грунтовых вод, что позволило перейти от оценки возможных причин к установлению наиболее вероятной.
Сейсмологи SMU отмечают, что, хотя их исследование добавляет доказательства связи некоторых нагнетательных и, в меньшей степени, эксплуатационных скважин с индуцированной сейсмичностью, существуют многие тысячи подобных скважин, которые не ассоциируются с землетрясениями. Все сейсмические данные, использованные в отчете, находятся в открытом доступе в IRIS Data Management Center, а данные по закачке и добыче — в Техасской железнодорожной комиссии (TRC).