Czy indukowane trzęsienia ziemi rzeczywiście powstają podczas szczelinowania hydraulicznego?

19.06.2014

Sejsmiczność indukowana

Prezentacja publikacji Austin A. Holland (2013) autorstwa Prof. Dr. Horst Rüter

Artykuł jest wart odnotowania z kilku powodów. Jest również istotny w dyskusji dotyczącej sejsmiczności indukowanej w kontekście produkcji gazu z pokładów łupkowych z wykorzystaniem metod szczelinowania hydraulicznego.

  1. Istnieje bardzo niewiele publikacji, które zajmują się stricte sejsmicznością indukowaną podczas szczelinowania hydraulicznego a nie zjawiskami, które miały miejsce podczas spustu cieczy produkcyjnych w przepuszczalne warstwy skalne. Autor stwierdza, że „trzęsienia ziemi powiązane ze szczelinowaniem hydraulicznym to zazwyczaj bardzo niewielkie zjawiska o sile pomiędzy M-1.0 a M-0.5”. Zjawiska o większym natężeniu były odnotowane tylko raz, w pokładzie Bowland, w Wielkiej Brytanii (2011). Wcześniejsze przypadki z Oklahomy nie zostały wystarczająco udokumentowane aby pozwolić na wprowadzenie rozróżnienia pomiędzy zjawiska naturalne i indukowane. Pierwszy omawiany przypadek miał miejsce w hrabstwach Carter oraz Love (1978), kolejny ponownie w hrabstwie Love (1979). Uwzględniwszy fakt, że technika szczelinowania hydraulicznego była wykorzystywana w warunkach ponad 100,000 odwiertów tylko w Oklahomie i tylko w 3 przypadkach odnotowano zjawiska, które miały prawdopodobny charakter indukowanych, autor podsumowuje swój wywód w sposób następujący: „Procent hydraulicznie szczelinowanych szybów, który mógłby wywołać trzęsienie ziemi jest mały”.
  2. Niewielkie wydarzenia (< M0.0) zwykle wywoływane podczas szczelinowania hydraulicznego najczęściej mają swój początek w obszarze szczelin powstałych podczas procesu szczelinowania i są tym samym również wykorzystywane do mapowania formowania się tych szczelin. Zjawiska odnotowane w Południowo-Środkowej Oklahomie (2011), mieszczące się w przedziale M0.6 i M2.9, o których tutaj mowa, miały miejsce w większej odległości (2 km) od szybu; przy czym 16 z nich opisuje parametr >M2. Trzęsienia te nie pozostają tym samym w bezpośrednim kontakcie mechanicznym z powstałymi szczelinami, które rozciągały się na odległość do zaledwie ok. 50m od szybu, niemniej mogą zostać zaklasyfikowane jako „wywołane”1  [Eng. “triggered“]. Rozproszenie naprężeń wywołane iniekcją dodatkowego ciśnienia porowego mogą jednak dochodzić tak daleko, nawet przy ramach czasowych dochodzących do 40 godzin, jak to przeanalizowano w tym przypadku.

Pojawiały się doniesienie dotyczące serii trzęsień ziemi w Oklahomie z 16 wydarzeniami > M2.0, które są bezpośrednio powiązane ze szczelinowaniem hydraulicznym. Argumentuje się, że jest tak dlatego że, na linii czasu, wydarzenia są bardzo blisko skorelowane z procedurami szczelinowania hydraulicznego i mogą również zostać z łatwością sklasyfikowane pod względem lokalizacji i głębokości. Niemniej jednak nie są bezpośrednio powiązane z szybami powstałymi przy okazji szczelinowania hydraulicznego pod względem lokalizacji. Ciśnienia rzędu >400 bar przekroczyły próg 250 bar uważany za wystarczający do prowadzenia szczelinowania hydraulicznego w tym obszarze. Może to być część powodów, dla których anomalie ciśnieniowe rozszerzają się daleko poza obszar poddawany szczelinowaniu.


1Wyjaśnienie dotyczące pojęć „indukowany“ lub “wywołany“: Wydarzenia, które nie zachodzą bezpośrednio w granicach obszaru podlegającego szczelinowaniu hydraulicznemu często opisuje się obecnie jako „wywołane”. Termin „indukowane” jest również wykorzystywany jako pojęcie parasolowe oraz synonim do wywołanych przez człowieka.





SHIP jest wdzięczny za poparcie udzielone przez Instytut Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk (ING PAN) i wersje polskie zamieszczonych tekstów.

Ten utwór jest dostępny na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne 3.0 Unported
English
German
Polish

News

Czy indukowane trzęsienia ziemi rzeczywiście powstają podczas szczelinowania hydraulicznego?