Состав сточных вод нефтяных месторождений имеет значение для наведенных землетрясений

Исследователи из Колледжа науки Виргинского политехнического института разработали новую теорию, объясняющую, как и почему наведенные закачкой землетрясения продолжают происходить даже при снижении темпов инжекции. Экспертам известно с 1960-х годов, что закачка сточных вод нефтяных месторождений через глубокие нагнетательные скважины может вызывать сейсмичность. За последнее десятилетие такие землетрясения стали регулярными в нефтегазоносных бассейнах по всему миру.

Одним из более сложных научных вопросов является то, почему эти землетрясения, например, в Оклахоме и Канзасе, становятся глубже, несмотря на снижение объемов закачки. В исследовании, опубликованном 5 августа в Energy & Environmental Science, группа ученых под руководством Райана М. Поли выдвинула теорию, согласно которой сами сточные воды играют ключевую роль в процессах, вызывающих землетрясения.

Новая теория утверждает, что разница в плотности между высокоминерализованными сточными водами (нефтяным рассолом) и природными флюидами в глубоких геологических формациях гораздо важнее для возникновения индуцированной сейсмичности, чем считалось ранее. Используя суперкомпьютеры, команда создала более 100 моделей и выявила два процесса, влияющих на пластовое давление в зонах разломов: диффузию давления и погружение плотных сточных вод, которые вытесняют более легкие природные флюиды.

Это исследование имеет далеко идущие последствия для смягчения сейсмических рисков и регуляторной практики. Оно объясняет, почему несколько землетрясений магнитудой более 5 произошли в Оклахоме в 2016 году, несмотря на снижение закачки. «Загрязненные плюмы могут продолжать погружаться под действием собственного веса в течение десятилетий после прекращения закачки», — отметил Поли. Ученые подчеркивают необходимость получения конкретных данных по месторождениям для разработки эффективных мер по предотвращению землетрясений.