Диффузия порового давления привела к микросейсмичности на площадке секвестрации углерода в Иллинойсском бассейне, показало моделирование

Сотни микроземлетрясений, зафиксированных на площадке хранения углерода в Иллинойсском бассейне в 2011–2012 годах, вероятно, были вызваны диффузией порового давления от закачки под землю диоксида углерода. К такому выводу пришли авторы нового моделирования, опубликованного в Bulletin of the Seismological Society of America.

Исследование важно для оценки сейсмических рисков при геологическом захоронении CO₂. Хотя объемы закачиваемых сточных вод при добыче нефти и газа пока значительно превышают объемы CO₂, именно инжекция сточных вод уже вызывала ощутимые землетрясения в мире. Понимание механизмов индуцированной сейсмичности от закачки CO₂ критически необходимо для безопасного развертывания технологий улавливания и хранения углерода. Новые данные подтверждают важность детальной характеристики разломов в недрах для выбора мест хранения.

Модель, созданная Рубеном Хуанесом из MIT и коллегами, показывает, что изменение порового давления от инжекции распространялось по существующим разломам, соединяющим пласт-коллектор на глубине 2 км с фундаментным массивом, и дестабилизировало их, вызвав микроземлетрясения магнитудой от Mw -2 до 1. При этом пороупругий эффект (деформация породы) в данном случае, наоборот, стабилизировал разломы. Анализ также указывает, что разломы, где произошли события, были очень близки к критическому состоянию ещё до начала закачки.

«Основная проблема в том, что методы дистанционного зондирования… имеют ограниченное разрешение на интересующих нас глубинах», — отметил ведущий автор работы Жозимар Силва. Одним из способов выявления мелких разломов может быть начало с инжекции малых объемов. Как пояснил Хуанес, второй период закачки CO₂ в Декейтере на меньшей глубине и дальше от разломов фундамента практически не вызвал сейсмичности, в отличие от первого периода, который изучался в работе.