研究将地震与美国中部和东部的水力压裂联系起来

　　研究将地震与美国中部和东部的水力压裂联系起来
　　研究人员在2019年SSA年会上表示，俄亥俄州、宾夕法尼亚州、西弗吉尼亚州、俄克拉荷马州和德克萨斯州的小地震可能与这些地区的水力压裂井有关。虽然与美国中部油田和气田废水处理引发的地震相比，这种地震相对罕见，但俄亥俄州迈阿密大学的迈克尔·布鲁金斯基(Michael Brudzinski)和他的同事已经在这些州发现了600多起小型地震(震级在2.0至3.8级之间)。
　　布鲁津斯基说，与废水处理相关的地震活动相比，这些地震可能＂没有得到足够的重视＂，因为它们发生的频率似乎较低。他和他的同事们正在研究与水力压裂或水力压裂诱发地震可能性相关的趋势，这可能有助于行业和州监管机构更好地管理钻井作业。
　　美国非常规石油开采利用多种钻探技术从页岩和致密岩石中提取石油。近10年来，美国中部地区人为诱发的地震数量不断增加，与这种开采方式有关。研究人员在俄克拉荷马州等地研究了地震活动性增加的原因，他们认为，这种地震活动性增加的主要原因是将开采过程中产生的废水注入岩层，这将增加岩石内部的孔隙压力，并可能影响所选处理层沿断层的应力。
　　水力压裂使用加压液体在岩层中破碎或产生裂缝，石油和天然气可以从中流动，更容易开采。俄亥俄州和东部的阿巴拉契亚盆地的其他部分,那里已经有显著增加天然气产量在过去的二十年里,比废水处置井压裂井更为普遍,部分原因是地质层含有石油和天然气不湿在俄克拉何马州这样的地方,减少了废水处理的需要。
　　俄亥俄州东部大量的水力压裂井促使Brudzinski和他的同事们对该地区的小地震是否与水力压裂作业有关进行了更深入的研究。布鲁津斯基解释说:＂这些井在活动时间隔更大，废水处理也没有那么多，所以你可以更具体、更直接地看到废水处理在阿巴拉契亚盆地什么时候会产生地震，什么时候水力压裂会产生地震。＂
　　科学家们使用了一种叫做多站模板匹配的技术，通过扫描数百个地震信号来找到那些与已知地震的＂指纹＂相匹配的。这项技术使他们能够探测到可能被忽视的小地震，并将一个地区更完整的地震目录与有关该地区压裂井作业时间和位置的信息进行比较。
　　地震学家认为，当水力压裂井在时间和空间上与压裂作业紧密相连时，地震是由水力压裂井引起的。Brudzinski说，与压裂有关的地震活动也往往与废水处理引起的地震活动不同。＂从时间轴上看，(水力压裂法)的地震特征显示了这些地震活动的爆发，在几天或几周内发生了数百或数千次地震，然后又恢复了平静。你在废水处理中往往看不到这种模式，＂他解释道。
　　Brudzinski和他的同事们现在正在使用他们在俄克拉荷马州的数据集来研究各种变量如何影响压裂诱发地震的可能性，从注入液体的体积和粘度到压裂所针对的岩层的深度。布鲁津斯基说:＂最让我们印象深刻的是，油井的深度与地震活动的可能性的关系比我们预期的要密切得多。＂他说，不仅是井越深，它更有可能靠近可能会滑动的基底岩石和成熟断层，尽管这仍可能在这些地震中发挥作用。相反，超压似乎与破裂诱发的地震活动有更强的相关性。超压发生在盆地深部岩石中存在高流体压力的情况下。布鲁津斯基说:＂这是我们看到的最强劲的趋势之一。
　　研究人员已经与加拿大和中国的同事讨论了他们的一些发现，这些国家正在密切研究水力压裂作业引发的地震活动。布鲁津斯基说:＂我们正在进行这样的国际比较，以便更好地把握一些突出的特点和趋势，而这些特点和趋势并不仅仅与某个特定地点有关。＂