يتزايد عدد الزلازل بشكل مطرد في منطقة غرب تكساس ونيو مكسيكو المعروفة باسم حوض ديلاوير منذ عام 2009.
قد يكون الجزء الأكبر منها مرتبطًا باستخراج النفط والغاز ، وفقًا لدراسة أجراها علماء في جامعة تكساس في أوستين.
ارتبطت 68٪ من الزلازل الأكبر من 1.5 على مقياس ريختر ارتباطًا وثيقًا بالتكسير الهيدروليكي أو التخلص من مياه التكوين المنتجة في التكوينات الجيولوجية الضحلة أو العميقة، وفقًا لبحث تتبع الزلازل وإنتاج النفط والغاز في المنطقة من 2017 إلى 2020.
تشتمل جميع الخزانات الجوفية على مياه التكوين، والتي يتم إنتاجها من النفط والغاز.
تتخلص الشركات من المياه المنتجة بحقنها في تكوينات جيولوجية ليست جزءًا من احتياطيات النفط والغاز.
قال المؤلف المشارك للدراسة، ألكسندروس سافيديس، الباحث في مكتب الجيولوجيا الاقتصادية في جامعة تكساس والباحث الرئيسي في شبكة مراقبة الزلازل بولاية تكساس وأبحاث الزلازل، التي يشرف عليها المكتب، إن جميع أنشطة الإنتاج هذه معروفة بـ “رفع ضغط المسام تحت السطح”، وهو آلية لإحداث الزلازل.
تمكن البحث من تحديد الأنشطة المرتبطة بالزلازل السابقة من خلال الجمع بين التحليل الإحصائي والنمذجة القائمة على الفيزياء.
وقال سافيديس: “تُظهر هذه الورقة أننا نعرف الآن الكثير عن كيفية ارتباط أنشطة النفط والغاز والنشاط الزلزالي”.
“يمكن أن تساعد تقنيات النمذجة منتجي النفط والغاز والمنظمين على تحديد المخاطر المحتملة وتعديل نشاط الإنتاج والتخلص لتقليلها.”
نُشرت الدراسة في مجلة Seismological Research Letters.
قام الباحثون بتحليل حوالي 5000 زلزال، واختيار عتبة فوق 1.5 درجة.
إقرأ أيضا:
ثلاثة وأربعون في المائة من الزلازل فوق 1.5 درجة مرتبطة بالحقن في التكوينات الرسوبية الضحلة، فوق عمق التكسير الهيدروليكي؛
تم ربط 12٪ بالحقن في تكوينات رسوبية عميقة فوق صخر القاعدة وتحت عمق التكسير الهيدروليكي.
وقع الزلزال الذي بلغت قوته 5.0 درجات على مقياس ريختر عام 2020 في مينتون بولاية تكساس، في منطقة ارتبطت فيها الزلازل بقوة بحقن المياه العميقة المنتجة.
تم ربط التكسير الهيدروليكي – وهي عملية تستخدم سائلًا مضغوطًا للغاية لإنشاء كسور في الصخور وتعزيزها لزيادة تدفق النفط والغاز – بـ 13 ٪ فقط من الزلازل.
ومع ذلك، كان هذا أعلى مما كان متوقعًا في السابق.
قسم النموذج منطقة حوض ديلاوير إلى شبكة من خمسة كيلومترات مربعة (حوالي 3 أميال)، مع قيام الباحثين بتحليل الروابط بين النشاط الزلزالي ونشاط النفط والغاز وضغط المسام تحت السطحي لكل مربع بمرور الوقت.
طور المؤلف الرئيسي إيسون جريجوراتوس النموذج كباحث في كلية UT Jackson لعلوم الأرض.
تم تطبيق النموذج لأول مرة في دراسة أجريت عام 2020 ووجدت صلة بين التخلص من المياه المنتجة والزلازل في أوكلاهوما.
قال Grigoratos، وهو الآن باحث في ETH Zurich:
“نعتقد أن الإطار المقدم في هذه الدراسة قابل للتطبيق على مناطق أخرى حول العالم قد تكون تعاني من الزلازل المرتبطة بعمليات حقن السوائل تحت السطحية”.
قال الباحثون إن TexNet لعبت دورًا رئيسيًا في البحث من خلال توفير المراقبة الزلزالية على مدار الساعة في جميع أنحاء الولاية
وأطلقت مؤخرًا أداة عبر الإنترنت بحيث يمكن لمشغلي النفط والغاز الإبلاغ طواعية عن البيانات المتعلقة بحقن المياه المنتجة، وتحسين المعلومات الموجودة في السجلات الوطنية.
قال سكوت تينكر، مدير مؤسسة مكتب وعضو معين من قبل الحاكم في اللجنة الاستشارية لـ TexNet:
“تساعد هذه المعرفة الأكاديميين والمنظمين والصناعة على العمل معًا للتخفيف من المخاطر وتقليلها.”