Katalog over jordskælv i det nordlige Texas bekræfter de fortsatte virkninger af bortskaffelse af spildevand

Et omfattende katalog over jordskælvssekvenser i Texas's Fort Worth Basin, fra 2008 til 2018, giver et nærmere kig på, hvordan spildevandsdeponering fra olie- og gasefterforskning har ændret det seismiske landskab i bassinet.

I deres rapport offentliggjort i Bulletin fra Seismological Society of America , Louis Quinones og Heather DeShon fra Southern Methodist University og kolleger bekræfter, at seismicitetsraterne i bassinet er faldet siden 2014, en tendens, der ser ud til at svare til et fald i spildevandsinjektion.

Imidlertid, deres analyse bemærker også, at nye fejl er blevet aktive i denne periode, og at seismiciteten fortsætter i større afstand fra injektionsbrøndene over tid, tyder på, at "fjernfelts"-ændringer i seismisk stress vil være vigtige for at forstå bassinets fremtidige jordskælvsrisiko.

"En ting, vi er kommet til at sætte pris på, er, hvor bredt injektion i bassinet har ændret stress i hele bassinet, " sagde DeShon.

Den første ting forskerne bemærkede med spildevandsinjektion i bassinet "var reaktivering af individuelle fejl, "tilføjede hun, "og det, vi nu begynder at se, er i det væsentlige den resterende energi på alle mulige små fejl, der frigives af det kumulative volumen, der er blevet lagt i bassinet."

Jordskælvskataloget offentliggjort i BSSA rapporterer al seismicitet registreret af netværk drevet af SMU mellem 2008 og 2018. Nogle seismiske sekvenser i kataloget – såsom jordskælvene i Dallas Fort Worth Airport i 2008 – er velkendte og velundersøgte, mens andre som f.eks. West Cleburne -sekvensen i 2018 rapporteres i avisen for første gang.

DeShon sagde, at offentliggørelsen af ​​det komplette katalog delvis var vigtig for at hjælpe folk med at erkende, at "der er jordskælv i hele bassinet, ikke kun på disse tre eller fire sekvenser, der har fået en masse opmærksomhed i pressen."

Forskerne fandt ud af, at den samlede seismicitet i Fort Worth-bassinet har været stærkt korreleret i tid og rum med spildevandsinjektionsaktiviteter, med den meste seismicitet inden for 15 kilometer fra deponeringsboringer.

Spildevandsmængden begyndte at falde fra sit højeste i 2014, hovedsagelig som følge af lavere olie- og gaspriser, og undersøgelsen viser "aftrapning af seismicitet langs forkastningerne, der var nær højinjektionsbrønde, "sagde Quinones.

Der er undtagelser fra dette mønster, inklusive 2015 Irving-Dallas og 2017 Lake Lewisville sekvenserne, der ikke har nogen brønde inden for 15 kilometer.

Inducerede jordskælv opstår, når spildevand, der injiceres tilbage i jorden, øger poretrykket i klipperne og påvirker stress langs forkastninger i omgivende klippelag. I Fort Worth-bassinet, disse stressændringer kan forplante sig langt - mere end 10 kilometer - fra injektionsbrøndene, foreslår forskerne.

"Injektionsraterne toppede i 2014, men vi forstår stadig ikke, hvor rumligt omfattende modifikationen af ​​poretryk er i dybden, så vi forstår stadig ikke, hvordan faren skal reduceres med tiden, " sagde DeShon.

Der er stadig langt færre inducerede jordskælv i Fort Worth Basin sammenlignet med regioner som Oklahoma, som også har oplevet en dramatisk stigning i seismicitet i det seneste årti som følge af spildevandsbortskaffelse fra olie- og gasproduktion. Mængderne af injiceret spildevand er meget højere i Oklahoma, og fejlene der plejer at være meget tættere på hinanden, sagde DeShon.

Derimod Quinones sagde, fejl i Fort Worth-bassinet er mere spredt, og der er få tilfælde af jordskælv, der springer mellem forkastninger.

Imidlertid, den tætte befolkning i Dallas-Fort Worth storbyområdet gør det afgørende at fortsætte med at overvåge regionens inducerede jordskælvsrisiko, sammenligning af seismiske data med flere oplysninger om indsprøjtning af spildevand.

I øjeblikket, DeShon sagde, forskere har kun adgang til månedlig kumulativ volumen og gennemsnitstryk ved injektionsbrøndhoveder, i en rapport, der opdateres en gang om året. "Det ville være bedst, hvis injektionsdata blev leveret mere rettidigt i Texas, og hvis mere detaljerede daglige oplysninger om injektionshastigheder og -volumener og nogle målinger af borehulstryk blev givet, " hun sagde.