《Science》最新研究表明加拿大西部小震多由水力压裂触发

近日,加拿大卡尔加里大学的中国学者鲍学伟在《Science》上发表了题为《加拿大西部水力压裂引起的断层活化》的研究成果,原文标题“Fault activation by hydraulic fracturing in western Canada”。

该研究获得了来自Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (grant IRCSA 485691), Chevron Canada Resources,Ltd.以及卡尔加里大学的资助。研究中使用了Alberta
Geological Survey运行的阿尔伯塔省区域地震观测台网RAVEN(Regional Alberta
Observatory for Earthquake Studies Network )的遥测数据。研究也利用IRIS 数据服务设施(IRIS Data Services)来获取来自RAVEN台网的波形。 Repsol Canada公司提供了额外的4个宽频地震台站的地震记录以及Well Pad1的返排数据。这4个台站由Nanometrics公司安装并维护。

水力压裂的压力及排量数据通过完井及压裂数据库(Well Completions and Frac Database)授权获得,该数据库由 Canadian Discovery Ltd公司所有并授权。水力压裂数据也可以通过使用补充材料中的井号Alberta Energy Regulator (http://aer.ca/)获取。

研究中也利用了Generic Mapping Tools (GMT)进行成图。补充材料中也提供了计算得到的震级、震源位置及水力压裂注水数据。

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加拿大西部小震与水力压裂施工之间的时空关系(图片来源:Science)

该研究对比分析了加拿大西部小震与水力压裂施工之间的时空关系。研究表明水力压裂作业引起的地应力变化可使距井段超过1km远的天然断层滑动,水力压裂的施工压力作用于天然断层,可产生持续数月的小震。

另外,研究认为:与美国中西部小型天然地震由废水回注诱发不同,加拿大西部大多数注水诱发小型地震是由水力压裂触发的

卡尔加里大学官方在Youtube网站发布了该论文研究的对应视频(点击观看),动态地展示了随着水力压裂施工时间的推移,地震不断地在断层附近产生这一过程,直观地展现压裂-地震之间的时空关系,揭示了这些小震由水力压力作业触发。

压裂刚开始,断层附近没有地震发生
压裂刚开始,断层附近没有地震发生
随着压裂作业的推进,断层附近不断有地震发生
随着压裂作业的推进,断层附近不断有地震发生