Forskere udvikler nyt værktøj til at reducere risikoen for at udløse menneskeskabte jordskælv

En ny, frit tilgængeligt softwareværktøj udviklet af forskere fra Stanford vil sætte energiselskaber og tilsynsmyndigheder i stand til at beregne sandsynligheden for at udløse menneskeskabte jordskælv fra spildevandsindsprøjtning og andre aktiviteter i forbindelse med olie- og gasproduktion.

"Fejl er overalt i jordskorpen, så du kan ikke undgå dem. Heldigvis, størstedelen af ​​dem er ikke aktive og udgør ingen fare for offentligheden. Tricket er at identificere, hvilke fejl der sandsynligvis vil være problematiske, og det er hvad vores værktøj gør, "sagde Mark Zoback, professor i geofysik ved Stanford's School of Earth, Energi- og miljøvidenskab. Zoback udviklede tilgangen med sin kandidatstuderende Rall Walsh.

Fire brønde øger trykket ved fejl i nærheden. Hvis en fejl er stabil, den er grøn. Hvis en fejl skubbes mod glidning, det er farvet gult eller rødt afhængigt af hvor følsom det er, hvor meget pres der lægges på det, driftssikkerhed og operatørens tolerance.

Olie- og gasoperationer kan generere betydelige mængder "produceret vand" - brakvand, der skal bortskaffes gennem dyb injektion for at beskytte drikkevand. Energiselskaber bortskaffer også vand, der strømmer tilbage efter hydraulisk brud på samme måde. Denne proces kan øge poretrykket - trykket af grundvand fanget i de små rum inde i sten i undergrunden - hvilket, på tur, øger trykket på fejl i nærheden, får dem til at glide og frigive seismisk energi i form af jordskælv.

Fault -slip -potentialet (FSP) -værktøjet, som Walsh og Zoback udviklede, bruger tre vigtige oplysninger for at bestemme sandsynligheden for, at en fejl skubbes til at glide. Den første er, hvor meget spildevandsindsprøjtning vil øge poretrykket på et sted. Den anden er viden om de belastninger, der virker på jorden. Disse oplysninger er opnået ved overvågning af jordskælv eller allerede borede brønde i området. Den sidste information er viden om allerede eksisterende fejl i området. Sådanne oplysninger kommer typisk fra data indsamlet af olie- og gasvirksomheder, når de undersøger nye ressourcer.

Test af værktøjet

Zoback og Walsh er begyndt at teste deres FSP -værktøj i Oklahoma, som har oplevet en kraftig stigning i antallet af jordskælv siden 2009, skyldes hovedsageligt spildevandsindsprøjtningsoperationer. Deres analyse tyder på, at nogle spildevandsindsprøjtningsboringer i Oklahoma ubevidst blev placeret nær stressede fejl, der allerede var klar til at glide.

"Vores værktøj giver en kvantitativ probabilistisk tilgang til at identificere risikofejl, så de kan undgås, "Walsh sagde." Vores mål er at gøre dette værktøj til det første, der er gjort, før en injektionsbrønd bores. "

Tilsynsmyndighederne kan også bruge værktøjet til at identificere områder, hvor foreslåede injektionsaktiviteter kan vise sig at være problematiske, så forbedrede overvågningsindsatser kan implementeres.

FSP -softwareprogrammet gøres frit tilgængeligt til download på SCITS.stanford.edu den 2. marts.

Finansiering til udviklingen af ​​softwaren blev leveret af Stanford Center for induceret og udløst seismicitet (SCITS), et industrielt tilknyttet program, der involverer 10 Stanford -professorer. Fault Slip Potential -softwaren blev udviklet i samarbejde med ExxonMobil.

Zoback er også en senior stipendiat ved Stanford's Precourt Institute for Energy, en tilknyttet Stanford Woods Institute for the Environment og direktøren for Stanford Natural Gas Initiative.