Сланцевые землетрясения в США могут стать сильнее

Проблема землетрясений, вызванных побочной деятельностью при разработке сланцевых месторождений в США, может стать более серьезной. Эксперты прогнозируют, что сила подобных техногенных катастроф в дальнейшем может возрасти.

Тема сланцевых землетрясений была затронута на ежегодной конференции Сейсмологического общества США (Seismological Society of America, SSA), которая прошла с 30 апреля по 2 мая 2014 г. в г. Анкоридж, штат Аляска.

Ученые отмечают, что закачивание отработанной воды в скважины для ее хранения, а также сама технология гидравлического разрыва пласта (hydraulic fracturing) могут являться причиной землетрясений из-за повышения давления на уже существующие линии разлома в геологических формациях. Стоит отметить, что в США уже появился новый термин, который описывает данные техногенные катастрофы. Это frackquake – производное от слов fracking и earthquake.

По итогам конференции в Анкоридже в журнале National Geographic была опубликована статья «-Scientists Warn of Quake Risk From Fracking Operations«-, в которой отмечается, что, хотя сланцевые землетрясения пока еще остаются малоизученным и труднопрогнозируемым феноменом, у экспертов есть основания полагать, что магнитуда данных землетрясений в дальнейшем может увеличиться.

На конференции было представлено новое исследование, которое будет опубликовано в дальнейшем. Ряд ученых, представивших его, заявили, что по мере увеличения объемов закачивания отработанной воды в скважины для их хранения, а также при увеличении общего числа скважин, которые используются при гидроразрыве пласта, сила землетрясений может возрасти и более серьезные землетрясения станут новой «-нормой»- при разработке сланцев.

До сих пор большинство техногенных землетрясений, вызванных разработкой сланцев, которые отмечались в США в последние годы, в среднем достигали величины около 3 баллов по шкале Рихтера.

Однако в 2011 г. в штате Оклахома было отмечено землетрясение силой 5,7 балла. Это стало самым сильным техногенным землетрясением, которое было вызвано, по мнению ученых, разработкой сланцевых месторождений в США. В журнале Geology в 2013 г. уже было опубликовано исследование по данной тематике («-Potentially induced earthquakes in Oklahoma, USA: Links between wastewater injection and the 2011 Mw 5.7 earthquake sequence«-).

Ученые отметили, что землетрясения возникают не только в том случае, когда добыча сланцев или хранение отработанной воды осуществляется в непосредственной близости от потенциально сейсмоопасных геологических формациях. Кэти Керанен, ассистент-профессор геофизики Корнелльского университета, в частности, заявила: “Различные модели пластового давления, которые мы рассматривали, показывают, что при тех гигантских скважинах, которые используются для хранения отработанной воды, само давление может распространяться на десятки километров. Это намного больше, чем предполагалось ранее”.

Арт МакГарр, геофизик Геологической службы США (United States Geological Survey, USGS), выступая на конференции, высказал мнение о том, что “объем закачиваемой воды является фактором, который влияет на магнитуду землетрясений, а частота закачивания влияет на частоту их возникновения”.

По данным USGS, за последние четыре года было зафиксировано около 450 землетрясений силой в 3 и более баллов, или в среднем более 100 в год. При этом в период наблюдений 1970 – 2000 гг. среднее количество подобных землетрясений составляло около 20.

Резкое увеличение числа сланцевых землетрясений уже стало поводом для создания специальной комиссии, представляющей несколько штатов США, в которых ведется активная разработка сланцевых месторождений.

 -

Дело в том, что у сланцевого газа много недостатков. И главный —- неэкологичность. Его добыча превращает все вокруг себя в мертвую пустыню. Это вынудило власти некоторых стран, например Франции, Румынии, Болгарии, запретить добычу сланцевого газа с применением технологии гидроразрыва. А собственно других способов для его извлечения и нет.

И вот в прошлом году появился новый сюрприз. Из американских штатов, где растет добыча сланца, стали поступать тревожные сообщения о землетрясениях. Они начались, когда от обычного бурения скважин перешли на гидроразрыв. Пласт раскалывается при подаче в него жидкости под большим давлением. При этом скрытые в пласте полости с углеводородами объединяются, и газ из них попадает в скважину. Вот такая вроде бы нехитрая технология.

- Такой метод сам по себе —- уже небольшое землетрясение, —- говорит ученый секретарь Научного совета по проблемам сейсмологии РАН, доктор физико-математических наук Алексей Завьялов. —- Потому неудивительно, что число подземных толчков в США, где настоящий бум сланцевого газа, растет в геометрической прогрессии. Причина науке хорошо известна: наведенная человеком сейсмика.

Классический пример —- землетрясение в районе водохранилища Койна, в Индии, в 1967 году. Когда там тряхнуло с магнитудой 6,5, ученые были в шоке. Ведь это был спокойный по сейсмике район. С чего бы вдруг Земля «-возбудилась»-? Разбираясь в причинах, ученые обратили внимание на построенную здесь плотину. Именно она и была названа в итоге главным виновником землетрясения. Дело в том, что огромная масса воды стала сильно давить на недра. Дополнительно к этому в разломы начала проникать вода, что привело к серии гидроразрывов. Вот такой получился сценарий землетрясения в зоне, которая веками считалась тихой и безопасной.

Бум сланцевого газа и вспышки землетрясений в районах добычи заставили ученых присмотреться к явлению наведенной сейсмоактивности. Последней каплей стали подземные толчки в Ланкшире, где ведется разработка сланцевого газа. Сотрудники Института энергии Даремского университета и Кильского университета собрали статистику случаев наведенной сейсмичности с 1929 года. Лидером стала горнодобывающая промышленность —- 77 случаев, за ней следует истощение нефтяных и газовых месторождений —- 42, строительство плотин —- 39, получение геотермальной энергии —- 21. А по силе подземных ударов на первом месте —- плотины (магнитуда 7,9), затем истощение нефти и газа (7,3), горнодобыча (5,6). Что касается сланцевого газа, то ученые выделили для него всего три случая появления наведенной сейсмики, а наиболее высокая магнитуда составила 3,8.

Выходит, зря бьют в колокол оппоненты сланцевой добычи? Она в сейсмических аутсайдерах? Но тогда как понять тревожные сообщения о десятках подземных ударов в районах его добычи? Например, в Оклахоме за последние 5 лет их число выросло в 40 раз. Представители надзорных органов штатов Канзас, Техас, Оклахома и Огайо сообщают, что добыча нефти и газа в США в прошлом году выросла до 20-летнего максимума за счет развития таких технологий, как гидравлический разрыв пласта (ГРП), что позволило компаниям извлекать углеводороды даже из скальных отложений. Но по мере роста числа месторождений, где добыча углеводородов ведется методом ГРП, от Техаса до Огайо начали поступать сообщения о землетрясениях. Закачка жидкости разрыва в скважины с 2000 по 2011 год в 6 раз увеличила число землетрясений в центральной части страны, говорится в сообщении Геологической службы США. В прошлом году землетрясения в городах Эзл в Техасе и Джонс в Оклахоме, а также на северо-востоке Огайо связывают с закачкой жидкости гидроразрыва в скважины. Предполагается, что из-за этого же произошли землетрясения в городах Янгстаун в Огайо, Гай в Арканзасе и Форт-Уэрт в Техасе.

Может, людям просто показалось, что землю трясет? Конечно, нет. Дело в том, что в статистику попали только ощутимые землетрясения, а львиная доля подземных толчков, связанных со сланцем, имеет магнитуду чуть более 1. Даже самый сильный, который случился в бассейне канадской реки Хорн с магнитудой 3,8, хотя и был ощутим, но никаких повреждений не вызвал. Словом, сотрудники Института энергии Даремского университета и Кильского университета утверждают, что наведенная сейсмичность от добычи сланцевого газа пока малоощутима.

Но другая группа исследователей не столь оптимистична. Американские ученые, изучив один из районов добычи сланцевого газа, показали, что с ноября 2009 года по сентябрь 2011 года там произошло 67 землетрясений магнитудой 1,5 и выше. В 24 случаях удалось точно установить их эпицентры —- они находились на расстоянии до 3,2 км от одной из скважин. Однако далеко не все скважины виноваты в сейсмике. Анализ 161 скважины показал, что в 90% случаев не было отмечено никаких подземных толчков. Значит, все же не стоит бить тревогу?

Вряд ли с этим согласятся жители маленького техасского городка Айзиль, где добывают сланцевый газ. В прошлом году настоящую панику здесь вызвала серия подземных толчков. Сила первого была магнитудой 3,3, днем позже —- 3,0. Потом последовали новые, но менее сильные удары.

Так надо ли бояться сланца? Или все эти сообщения просто-напросто паника обывателя и ничего действительно опасного для людей эти землетрясения не представляют? Единого мнения наука пока не имеет: ученые только начали изучать проблему. Но одно очевидно: опасность представляют в первую очередь скважины, находящиеся в пластах, где и до начала работ уже было повышенное давление. Оно легко может высвободиться в результате деятельности человека.

 -

источники

http://www.vestifinance.ru/articles/42485

http://www.rg.ru/2014/04/18/slanec.html

 -

Давайте еще посмотрим на Добычу нефти из битумных песков или почему Крупные игроки покидают газовый бизнес в США. Напомню вам еще по теме: Гидроразрыв Америки, а так же Что не договаривают про сланцевый газ на Украине!