Wzrost szczeliny a aktywacja uskoku: Ostatnie badania potwierdzają poprzednie wyniki
24.04.2015
Ochrona wody
Fracture propagation during shale gas hydraulic fracturing
Propagacja szczelin podczas szczelinowania hydraulicznego w złożu gazu łupkowego
Kim and Moridis, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. Marzec 2015, link internetowy.
Niedawno opublikowane studium na temat symulacji numerycznych propagacji szczelin podczas operacji szczelinowania hydraulicznego w systemach gazu z łupków podtrzymuje poprzednie studia na temat wzrostu szczelin, który mieścić się ma w przedziale kilkuset metrów. Celem zbadania prawdopodobieństwa propagacji szczelin hydraulicznych (rozprzestrzeniania się szczelin) przenoszących się na dużą odległość w celu połączenia się z formacjami wodonośnymi, badacze zastosowali geomechaniczne oprogramowanie komputerowe Tough+ oraz system symulujący.
Symulacje te wykazały, że typowe operacje szczelinowania hydraulicznego nie wydają się powodować niestabilnego wzrostu szczeliny w rezerwuarze gazu łupkowego w stronę formacji wodonośnej, jeśli nie zostanie zastosowane nierealistycznie wysokie ciśnienie, ani też wysoka częstotliwość wstrzykiwania bezpośredniego do ekstremalnie słabej i homogenicznej formacji geologicznej sięgającej prawie do powierzchni.
Natomiast modele symulujące wykazały, że szczelinowanie hydrauliczne powodowało propagację stabilnych szczelin, co potwierdziło wnioski uzyskane z danych rzeczywistych w wyniku poprzednich studiów. Na przykład, z sygnałów mikrosejsmicznych można było wywnioskować, że propagacja pionowa szczeliny nie była większa niż 460 m (zobacz: SHIP News, "Bezpieczna odległość pomiędzy szczelinami hydraulicznymi i wodą gruntową, 10 lipca 2012 r.).
Modelling of fault activation and seismicity by injection directly into a fault zone associated with hydraulic fracturing of shale gas reservoirs
Modelowanie aktywacji uskoku i sejsmiczności poprzez wstrzykiwanie wprost do strefy uskoku kojarzone ze szczelinowaniem hydraulicznym w rezerwuarach gazu łupkowego
Rutqvist et al., Journal of Petroleum Science and Engineering. Marzec 2015. Link internetowy.
Badacze rozszerzyli zakres poprzedniego studium poprzez zastosowanie wstrzykiwania wprost do modelu w 3D [trójwymiarowego] hipotetycznej strefy uskoku umiejscowionej w jednostkach geologicznych pomiędzy rezerwuarem gazu łupkowego a warstwą wodonośną wody pitnej. Tak jak poprzednio, rezultaty modelowania sugerują, że nie jest prowdopodobne, iż aktywacja uskoku przez szczelinowanie hydrauliczne gazu łupkowego mogłaby utworzyć ścieżkę przepływu, która byłaby w stanie dosięgnąć płytkiej wody gruntowej. Poza tym, wyniki te sugerują, że jest nieprawdopodobne, iż sejsmiczność indukowana byłaby odczuwalna na powierzchni ziemi.
Tekst powyższy zostal zmodyfikowany na podstawie artykułu amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska EPA
SHIP jest wdzięczny za poparcie udzielone przez Instytut Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk (ING PAN) i wersje polskie zamieszczonych tekstów.