Ученые обнаружили источник загадочной сейсмической активности
Новаторское исследование недавно подтвердило, что гидроразрыв пласта приводит к возникновению медленных, небольших землетрясений или подземных толчков. Эти толчки вызываются теми же процессами, которые могут привести к возникновению сильных разрушительных землетрясений. Исследование, опубликованное в журнале Science, было посвящено результатам использования для гидроразрыва пласта не сточных вод, а жидкой углекислоты.
ГРП, при котором под поверхность Земли с силой закачиваются жидкости для извлечения нефти и природного газа, обычно проводится с использованием сточных вод. Однако в данном исследовании изучался эффект от использования жидкой углекислоты в качестве альтернативы. Этот метод позволяет загнать углерод глубоко в землю, не позволяя ему способствовать удержанию тепла в атмосфере. По оценкам специалистов, ГРП с использованием углекислого газа позволяет ежегодно сберегать столько же углерода, сколько один миллиард солнечных батарей, что делает его более выгодным с экологической точки зрения по сравнению с ГРП со сточными водами.
"Поскольку в данном исследовании рассматривается процесс, в ходе которого углерод улавливается под землей, это может иметь положительные последствия для устойчивого развития и климатологии", - сказал Абхиджит Гош, доцент кафедры геофизики Калифорнийского университета в Риверсайде и соавтор исследования.
Хотя в данном исследовании рассматривался гидроразрыв пласта с использованием жидкой двуокиси углерода, Гхош считает, что полученные результаты могут быть применены и к гидроразрыву пласта на воде. Оба метода могут вызывать подземные толчки.
Исследователи использовали сейсмометры, установленные вокруг участка ГРП в Веллингтоне (штат Канзас), чтобы определить происхождение этих толчков. Полученные данные охватывали весь шестимесячный период закачки ГРП, а также месяц до и после закачки. Отфильтровав фоновый шум, специалисты обнаружили, что оставшиеся сигналы генерировались под землей и появлялись только во время закачки жидкости. Это позволяет говорить о четкой взаимосвязи между подземными толчками и работами по гидроразрыву пласта.
В течение некоторого времени среди сейсмологов велись споры об источнике этих толчков. Одни утверждали, что они вызваны сильными землетрясениями, происходящими за тысячи километров, другие считали их шумом, вызванным деятельностью человека. Однако в данном исследовании приводятся конкретные доказательства, связывающие толчки с закачкой жидкости при гидроразрыве пласта.
"Мы рады, что теперь можем использовать эти толчки для отслеживания движения жидкостей при гидроразрыве пласта и мониторинга движения разломов, возникающих в результате закачки жидкостей", - заявил Гхош.
ГРП уже давно ассоциируется с возможностью сильных землетрясений. Хотя одним из вариантов предотвращения таких землетрясений и подземных толчков было бы полное прекращение ГРП, это маловероятно. Поэтому Гхош подчеркивает важность мониторинга работ по гидроразрыву, чтобы лучше понять, как воздействуют на горные породы, и отследить движение жидкостей после закачки.
Результаты данного исследования проливают свет на воздействие ГРП на окружающую среду и подчеркивают необходимость дальнейших исследований и регулирования в этой области. По мере того как ученые продолжают изучать альтернативные методы и технологии, крайне важно учитывать их потенциальные последствия и влияние как на окружающую среду, так и на безопасность человека.