加拿大西部诱发地震的主因是水压致裂而非废水注入*

刘文浩　编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)



加拿大西部诱发地震的主因是水压致裂而非废水注入*

刘文浩※编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)

在美国中部石油和天然气生产过程中， 由于废水的注入而引发了数以百计的小型地震， 因此， 有人将石油和天然气生产诱发的地震归因于废水注入。 但是， 在加拿大西部开展的研究结果表明， 该地区地震是由生产过程中的水压致裂所致。 2016年3月30日， 《地震研究通讯》(Seismological Research Letters)刊发的文章《水压致裂与加拿大西部沉积盆地的地震活动》(Hydraulic fracturing and seismicity in the Western Canada sedimentary basin)报道了加拿大西安大略大学的这项最新研究成果。

加拿大西部沉积盆地(Western Canada sedimentary basin, WCSB)含有世界上最大的石油和天然气储备， 并且被密集开采。 研究人员比较了1985～2015年分布在亚伯达省(Alberta)和不列颠哥伦比亚省( British Columbia)之间近45.4万平方公里发生的3级或者更大震级的地震与12289口压裂井和1236口废水处置井之间的相关性。 基于统计分析， 综合地震的时间和位置， 研究者确定了哪些地震可能与水压致裂有关。 分析判定地震由压裂引发的条件是： 如果地震发生位置离操作井非常近， 并且在压裂完成后3个月内， 如果有其他诱发因素， 如废水处理， 则不进行研究。 结果显示， 39口水压致裂井(约占全部水压致裂井的0.3%)以及17口废水处理井(占全部废水处理井的1%)同3级及以上地震密切相关。 虽然其占比很小， 但是， 研究人员认为， 每年成千上万的水压致裂井在WCSB盆地进行作业， 极大地增加了地震的可能性。 即使目前附近没有发生较大的地震， 但是， 面对脆弱的基础设施， 研究人员仍然警告这可能仅仅是时间问题， 实际上已经可以看到一些损坏的发生。

研究还证实， 在过去几年里该地区几乎所有的3级及更大的地震均由人为引起。 60%以上的地震与水压致裂有关， 剩余的30%～35%则由废水处理引发， 仅有5%～10%的地震是由天然构造过程所致。 研究人员表示， 新的数据可以用来重新计算该地区的地震灾害， 这可能会引起包括水坝、 桥梁等关键基础设施的建筑规范和安全评估的变化。 此外， 研究还发现， 水压致裂液注入量与其诱发地震的震级之间没有明显的相关性， 这使得对压裂引发地震的预测变得困难。 研究人员表示， 未来将进一步完善计算过程， 确定易发地震的区域分布。

文献来源： Gail M Atkinson, David W Eaton, Hadi Ghofrani， et al. Hydraulic fracturing and seismicity in the Western Canada sedimentary basin.Seismol. Res. Lett.,2016, 87(3)： 631-647. doi: 10.1785/0220150263

* 收稿日期：2016-04-22； 采用日期： 2016-05-02。

中图分类号：P315；

文献标识码：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.05.003

※通讯作者： 刘文浩， e-mail: liuwh@llas.ac.cn。