研究将水力压裂与另一种震动联系起来
新的研究证实水力压裂会引起缓慢的小或颤动,而其起源此前对科学家来说是一个谜。这些震动的产生过程与可能引发破坏性大的过程相同。
水力压裂是通过高压注入地下液体来提取石油和天然气。尽管通常是用废水完成的,但这项研究检查了使用液态二氧化碳进行水力压裂的数据。这个过程将碳推入地下并防止其在地球大气中吸收热量。
据估计,二氧化碳水力压裂每年可节省的碳相当于十亿个太阳能电池板。使用液态二氧化碳进行压裂比使用废水进行压裂对环境有利得多,废水不会将碳排除在大气中。
加州大学河滨分校地球物理学副教授、 《科学》杂志上这项研究的合著者阿比吉特·戈什 (Abhijit Ghosh) 表示:“由于这项研究研究了地下碳封存过程,因此可能对可持续性和气候科学产生积极影响。”
然而,由于二氧化碳是液体,戈什说这项研究的结果几乎肯定适用于用水力压裂。两者都可能引起颤抖。
在仪上,常规和震动的表现有所不同。大会引起高振幅脉冲的剧烈震动。震颤更加温和,缓慢上升到背景噪音之上,幅度小得多,然后慢慢减弱。
戈什说:“我们很高兴现在能够利用这些震动来跟踪水力压裂产生的流体运动,并监测流体注入引起的断层运动。”
此前,学家们对的来源存在争议。虽然一些论文认为震动信号来自数千英里之外发生的大,但其他论文则认为它们可能是人类活动产生的噪音,例如火车或工业机械的运动。
“仪并不智能。你可以在附近驾驶一辆卡车,或者用脚踢一辆卡车,它就会记录下这种振动,”戈什说。“这就是为什么有一段时间我们不确定这些信号是否与液体注射有关。”
为了确定它们的起源,研究人员使用了安装在堪萨斯州惠灵顿水力压裂现场周围的仪。这些数据涵盖了整个水力压裂注入期六个月,以及注入前一个月和注入后一个月。
在消除背景噪音后,研究小组发现剩余的信号是在地下产生的,并且仅在液体注入发生时出现。“我们在注射前后没有检测到震颤,这表明震颤与注射有关,”戈什说。
一段时间以来,人们都知道水力压裂可以产生更大的。为了防止断层滑入地下并产生断层或,一种选择是停止水力压裂。戈什表示,由于这种情况不太可能发生,因此重要的是监测这些活动,以了解岩石如何因它们而变形,并跟踪注入后流体的运动。
可以并且已经执行建模实验来帮助公司确定不应超过的流体注入压力。保持在这些限制范围内有助于确保流体不会迁移到地下大断层,从而引发破坏性的活动。然而,并不是所有的故障都被绘制出来。
“只有当我们知道存在故障时,我们才能对此类实验进行建模。可能存在我们不知道的故障,在这种情况下,我们无法预测会发生什么,”戈什说。
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