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开采石油引起的地震该如何避免?

来源:百家号 | 编辑:十轮网 | 2021年8月24日() | 打印内容 打印内容

你知道吗?地震并不一定都是自然发生的“天灾”,除了核试爆,开采石油也可能引起地震,为了避免这类无谓的地震发生,已有科学家致力于研究避免的方法。

跨领域团队合作寻求避免人为地震之策

最近美国麻省理工学院研究人员与来自产学界的跨领域团队multidisciplinary team合作,开发一种避免石油开采引起的人为地震管理方法,团队证明了这种技术能有效减少地震次数,成果刊登于7月《自然》(Nature)期刊。

开采石油会引起地震

石油和天然气开采时会产生大量废水,由于已受到原油及其他化合物污染不能直接排放回环境中,因此石油企业会将废水注入地底深处(如废弃油井),但此措施近年却引发多起地震发生。加州大学河滨分校地球物理学教授詹皇·迪特里希(James Dietrich)指出,地震往往在废水注入后数小时内发生,两者因果关系十分明确。

处理废水引起地震的原因

已存在的断层、尤其是曾有活动记录的断层再度活动而引发地震的可能性较高。石油企业注入废水的废油井附近若有断层带,大量废水产生的压力可能作用于断层,使其更容易发生位移,因此地震发生频率就会上升。

降低注入废水之速率可避免地震发生

为了评估将废水注入地底的“安全速度”,研究团队在意大利南部的Val d’Agri油田附近收集多项监测数据,创建一个预测模型,能够准确再现1993年至2016年间观测到的地震事件发生。该模型有助于说明断层上应力的微小变化如何导致大地震发生率变化,研究小组进一步使用此模型预测3种不同注水速率之影响,结果显示:较低注水速率可有效避免地震发生。

2017年1月至2019年6月期间,研究团队测试预测模型的准确性,结果显示预测结果与地震发生相当一致。

结语

除了开采石油的废水,减少全球变暖策略之一是将工业产生的二氧化碳集中后,注入几公里深的地底岩层贮存当地底,然而此“碳捕捉和存档”(Carbon capture and storage)技术也有引发地震的风险,研究团队建议,预测模型将有助管理这类人类活动引起的地震。

注:Val d′Agri油田是西欧最大陆上油田,位于板块活动活跃地区。

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