Землетрясения в Оклахоме тесно связаны с глубиной закачки сточных вод

Новое исследование под руководством Бристольского университета показало, что техногенные землетрясения в Оклахоме, США, имеют сильную корреляцию с глубиной, на которую в грунт закачиваются сточные воды нефтегазовой отрасли. Оклахома стала сейсмически активной зоной за последнее десятилетие, а вызываемые деятельностью человека землетрясения, включая событие магнитудой 5.8 в Пони в 2016 году, регулярно влияют на жизнь жителей и привели к судебным искам к операторам скважин.

Эта сейсмичность представляет повышенный риск для критической инфраструктуры, такой как крупное коммерческое нефтехранилище в Кушенге, что делает её угрозой национальной безопасности. Пиковые значения показывают примерно 800-кратный рост ежегодного числа землетрясений в штате с 2011 года, при том что операторы в среднем закачивали под землю около 2.3 миллиардов баррелей жидкостей в год. Исследование, опубликованное в журнале Science, убедительно демонстрирует, что сейсмичность Оклахомы сильно связана именно с глубиной закачки.

«Наша новая модель обеспечивает целенаправленную, доказательную основу для управления существенным снижением индуцированной сейсмичности в Оклахоме, с широкими возможностями применения в других регионах мира», — заявила ведущий автор работы доктор Теа Хинкс. Используя мощную компьютерную модель, объединяющую данные по нагнетательным скважинам от USGS и сейсмические данные за шесть лет, команда обнаружила, что совместное влияние глубины и объема закачки критически важно. Объем становится более влиятельным фактором и с большей вероятностью вызывает землетрясения на глубинах, где слоистые осадочные породы встречаются с кристаллическим фундаментом, поскольку более глубокие скважины облегчают доступ флюидам в раздробленные породы фундамента, более склонные к сейсмическим событиям.

Исследование также показывает, что подъем глубины закачки выше пород фундамента в ключевых областях может значительно снизить годовую выделяемую при землетрясениях энергию, уменьшая вероятность более сильных разрушительных событий. «Это новое диагностическое открытие имеет потенциальные последствия для учёных, регуляторов и гражданских властей, обеспокоенных индуцированной сейсмичностью, как в США, так и во всем мире», — отметил профессор Вилли Аспиналл, добавив, что анализ позволяет оценивать регулирующие действия на рациональной, количественной основе с точки зрения сейсмических эффектов.