Всеобъемлющий каталог землетрясений в бассейне Форт-Уэрт в Техасе с 2008 по 2018 год позволяет более подробно изучить, как сброс сточных вод при разведке нефти и газа изменил сейсмический ландшафт в бассейне.
В своем отчете, опубликованном в Бюллетене сейсмологического общества Америки, Луи Хинонес и Хизер ДеШон из Южного методистского университета и их коллеги подтверждают, что уровень сейсмичности в бассейне снизился с 2014 года, и эта тенденция, по-видимому, соответствует снижение закачки сточных вод.
Однако в их анализе также отмечается, что в этот период активизировались новые разломы, и что сейсмичность сохраняется на большем расстоянии от нагнетательных скважин с течением времени, предполагая, что «дальние» изменения сейсмического напряжения будут важны для понимание потенциальной опасности будущих землетрясений в бассейне.
«Одна вещь, которую мы пришли к выводу, это то, насколько сильно закачка в бассейн изменила напряжение во всем бассейне», - сказал ДеШон.
Первое, что исследователи отметили при закачке сточных вод в бассейн, «была реактивация отдельных разломов», добавила она, «и то, что мы теперь начинаем видеть, это остаточная энергия на всех видах мелких разломов, высвобождается совокупным объемом, помещенным в бассейн."
Каталог землетрясений, опубликованный в BSSA, сообщает обо всех сейсмических событиях, зарегистрированных сетями, управляемыми SMU в период с 2008 по 2018 год. Некоторые сейсмические последовательности в каталоге, такие как землетрясения в аэропорту Даллас Форт-Уэрт в 2008 году, хорошо известны и хорошо изучены., в то время как другие, такие как последовательность западного Клеберна 2018 года, сообщаются в статье впервые.
ДеШон сказал, что публикация полного каталога была важна отчасти для того, чтобы помочь людям понять, что «землетрясения происходят по всему бассейну, а не только на этих трех или четырех последовательностях, которые привлекли большое внимание прессы».
Исследователи обнаружили, что общая сейсмичность в бассейне Форт-Уэрт тесно связана во времени и пространстве с деятельностью по закачке сточных вод, при этом большая часть сейсмичности происходит в пределах 15 километров от скважин для захоронения.
Объем сброса сточных вод начал снижаться по сравнению с пиковым значением в 2014 году, в основном в результате снижения цен на нефть и газ, и исследование показывает «снижение сейсмичности вдоль разломов, которые находились вблизи скважин с высокой нагнетательностью», - говорится в сообщении. Хиноны.
Есть исключения из этой схемы, в том числе разрезы Ирвинг-Даллас 2015 г. и Озеро Льюисвилл 2017 г., в которых нет скважин в пределах 15 километров.
Индуцированные землетрясения происходят, когда сточные воды, закачиваемые обратно в землю, увеличивают поровое давление в горных породах и влияют на напряжения вдоль разломов в окружающих слоях горных пород. Исследователи предполагают, что в бассейне Форт-Уэрт эти изменения напряжения могут распространяться далеко - более чем на 10 километров - от нагнетательных скважин..
«Скорость закачки достигла пика в 2014 году, но мы до сих пор не понимаем, насколько пространственно обширна модификация порового давления на глубине, поэтому мы до сих пор не понимаем, как опасность будет уменьшаться со временем», - сказал ДеШон.
В бассейне Форт-Уэрта по-прежнему гораздо меньше искусственных землетрясений по сравнению с такими регионами, как Оклахома, где за последнее десятилетие также наблюдался резкий рост сейсмичности в результате сброса сточных вод при добыче нефти и газа. По словам ДеШона, объемы закачиваемых сточных вод намного выше в Оклахоме, и разломы там расположены гораздо ближе друг к другу.
Напротив, по словам Хинонеса, разломы в бассейне Форт-Уэрта расположены более широко, и землетрясений, перескакивающих между разломами, немного.
Однако из-за густонаселенности столичного региона Даллас-Форт-Уэрт крайне важно продолжать мониторинг риска землетрясений в регионе, сравнивая сейсмические данные с дополнительной информацией о закачке сточных вод.
На данный момент, по словам ДеШона, исследователи имеют доступ только к месячному совокупному объему и среднему давлению на устьях нагнетательных скважин в отчете, который обновляется один раз в год. «Было бы лучше, если бы данные о закачке предоставлялись в Техасе более своевременно, и если бы предоставлялась более подробная ежедневная информация о скорости и объеме закачки и некоторые измерения забойного давления», - сказала она..