Группа исследователей из Канады и Германии описала новый тип индуцированных землетрясений, вызываемых добычей нефти и газа методом гидроразрыва пласта. В отличие от обычных землетрясений сравнимой магнитуды, эти процессы протекают медленнее и длятся дольше. Статья об этом опубликована в журнале Nature Communications.
Подтверждение научной теории о связи землетрясений с добычей полезных ископаемых подобными методами — прежде всего сланцевого газа и нефти из истощенных скважин — было получено на основе опыта эксплуатации месторождений в канадской провинции Британская Колумбия. Один из самых эффективных методов интенсификации нефтеотдачи, основанный на подаче жидкости к скважинам, одновременно несет угрозы всем, кто проживает на данной территории. Используя сеть из восьми сейсмических станций, окружающих на дистанции нескольких километров нагнетательную скважину, специалисты Геологической службы Канады, Рурского университета в Бохуме и Университета Макгилла зарегистрировали толчки от примерно 350 землетрясений. Около 10% подобных землетрясений продемонстрировали уникальные особенности, предполагающие, что они затухают медленнее по сравнению с тем, что наблюдаются при обычных вулканических событиях.
Исследователи объясняют возникновение землетрясений в процессе гидроразрыва пласта двумя процессами. В первом случае жидкость, закачиваемая в породу, вызывает повышение давления, достаточно существенное для того, чтобы образовалась новая сеть трещин в подземных породах вблизи скважины. Это повышение давления может быть достаточным для того, чтобы образовать новые разломы и вызвать небольшое землетрясение. Согласно второму варианту увеличение давления флюида в результате закачки его в недра вызывает изменения в распределении напряжений в окружающих породах, которые могут быть переданы на большие расстояния, затронуть места с уже существовавшими разломами, вызвать скольжение пластов и опять же в конечном счете землетрясение. Процесс, называемый асейсмическим скольжением, начинается как медленное скольжение, которое не выделяет никакой сейсмической энергии. Но это медленное скольжение также может вызвать изменения в распределении напряжений в близлежащих разломах, которое в конце концов вызовет их быстрое скольжение и приведет к землетрясению.
Группа ученых интерпретирует эти зарегистрированные недавно медленные землетрясения как промежуточную форму между обычным землетрясением и асейсмическим скольжением — и, таким образом, как косвенное свидетельство того, что асейсмический сдвиг может также происходить в непосредственной близости от скважин. Но в то время, как сотрясение от обычного землетрясения магнитудой 1,5 полностью стихает примерно через 7 с, землетрясение нового типа той же магнитуды продолжает сотрясать породы более 10 с.
