作者:托马斯·H
戈贝尔，《对话》 加利福尼亚州萨利纳斯附近的圣阿多油田的活动与地震有关
信用:尤金泽连科/维基媒体，抄送 公司开采石油和天然气以及处理废水的方式可能会引发地震，有时会发生在意想不到的地方
在西德克萨斯州，地震发生率比2013年高出30倍
研究还将地震与俄克拉荷马州、堪萨斯州、科罗拉多州和俄亥俄州的油田作业联系起来
加利福尼亚被认为是一个例外，一个油田作业和构造断层明显共存而没有太大问题的地方
现在，新的研究表明，该州的自然地震活动可能掩盖了工业诱发的地震
作为一名地震学家，我一直在研究美国的诱发地震
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，欧洲和澳大利亚
我们最新的研究，发布于11月16日
图10显示了加州油田作业是如何给距离圣安地列斯断层仅几英里的区域的构造断层施加压力的
信用:对话 地震浪涌 十多年来，工业诱发的地震在美国中部和东部越来越受到关注
这些地震大多太小，感觉不到，但并不是全部
2016年，震级为5级
8级地震破坏了俄克拉荷马州波尼的建筑，导致州和联邦监管机构关闭了新发现断层附近的32口废水处理井
远离板块边界的地方很少发生大地震，俄克拉荷马州在一年内发生三次5级或更大的地震，就像2016年发生的那样，这是闻所未闻的
随着油价下跌以及监管机构决定要求企业减少油井注入量，俄克拉荷马州的地震频率有所下降，但今天该州的地震仍比2010年多
在过去的几年里，一个熟悉的模式已经在西德克萨斯出现:急剧增加的地震发生率远远超过自然发生率
三月份，西德克萨斯发生了5级地震
它是如何工作的 诱发地震问题的根源是两种不同类型的流体注入作业:水力压裂和废水处理
水力压裂包括在非常高的压力下注入水、沙子和化学物质，为困在致密岩层中的碳氢化合物创造流动通道
废水处理包括向深层地质构造注入流体
虽然废水是在低压下泵送的，但这种操作会扰乱自然压力，并在距离注入井数英里的大面积区域产生压力
地热和油藏下面的构造断层经常是不稳定平衡的
即使是对自然构造系统的微小扰动——例如由于深层流体的注入——也会导致断层滑动并引发地震
在俄克拉荷马州和德克萨斯州，注射液体的后果显而易见
但是这对其他地方有什么影响，比如加利福尼亚，那里容易发生地震的断层和油田就在附近。 信用:U
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地质调查 加州油田的潜在风险 加州提供了一个特别有趣的研究流体注入效应的机会
该州有大量的油田、地震和许多甚至可以探测微小事件的仪器，并且被认为基本上没有非自然地震
我和来自弗吉尼亚理工大学的同事马诺·希尔扎伊想知道诱发地震是否会被附近的自然地震掩盖，从而在以前的研究中被遗漏
我们对加利福尼亚中部的萨利纳斯盆地进行了详细的地震研究
该研究区之所以引人注目，是因为它靠近圣安地列斯断层，并且因为废弃流体在靠近地震活跃断层的地方被高速注入
利用2016年至2020年的卫星雷达图像，希尔扎伊做了一个令人惊讶的观察:萨利纳斯盆地的一些地区以大约1
每年5厘米，半英寸多一点
这种上升是圣阿多油田部分地区流体压力失衡的第一个迹象
岩石孔隙中不断增加的流体压力使周围的岩石基质像海绵一样伸展，充满了水
由此产生的储层膨胀提高了作用于周围构造断层的力
卫星数据显示地面上升高达1
圣阿多油田部分地区每年5厘米
从卫星上看，视线速度(视线-VEL)显示了地面上升的速度
学分:托马斯·戈贝尔/孟菲斯大学 注水产生的压力会在距离油井几英里的地方引发地震
蓝色三角形随着每口井的注入速度而变化
学分:托马斯·戈贝尔/孟菲斯大学，加拿大西北大学 接下来，我们检查了地震数据，发现流体注入和地震在超过40年的时间里高度相关
令人惊讶的是，它从油田延伸了15英里
这样的距离类似于俄克拉荷马州注水井的巨大空间足迹
我们分析了研究区域内1，735次地震事件的空间模式，并发现靠近注入井的事件聚集
加州的其他地区可能有类似的历史，需要更详细的研究来区分那里的自然事件和诱发事件
如何降低地震风险 大多数废水处理和水力压裂井不会导致可以感觉到的地震，但是造成问题的井有三个共同点: 这些是大容量注入井；它们注入高渗透性岩层；这些地层直接位于更深地质基底的构造断层之上
虽然第一个问题可能很难解决，因为减少废液量需要减少产油量，但可以更仔细地规划注入井的位置
油气作业的地震安全性可以通过选择与深断层断开的地质构造来提高
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