1. 首頁 > 生活百科 > >

長寧地震頻發是頁巖氣開采惹的禍 頁巖氣開采危害

小知識

【長寧地震頻發是頁巖氣開采惹的禍 頁巖氣開采危害】 頁巖氣開采危害（長寧地震頻發是頁巖氣開采惹的禍）

長寧地震頻發是頁巖氣開采惹的禍 頁巖氣開采危害

文章插圖

四川省長寧縣， 頁巖氣開發的熱土， 中國首個國家級頁巖氣示范區長寧-威遠國家級頁巖氣產業示范區所在地之一 。 8月13日， 長寧發生了一次4.1級的地震， 而自2019年6月17日起， 該縣已經發生36次地震， 其中四級以上的地震9次 。
在美國， 頁巖氣開發的重點區域俄克拉荷馬州同樣地震頻發 。 2010年俄克拉荷馬發生了41次三級以上的地震， 而到了2015年， 該地區三級以上地震已經飆升到了888次 [1] 。
一時間， 人們對于頁巖氣的開采是否誘發了長寧頻繁的地震產生疑問 。
在頁巖氣開發過程中， 通常需要用到水力壓裂技術， 即向地下注入高壓流體， 壓裂巖石， 為頁巖氣的運移提供更多的流動通道 。 網上的一些評論稱， 開采頁巖氣時， 水力壓裂破壞了地層穩定的應力狀態， 從而誘發了地震 。
然而， 事實是否果真如此？
1.地震頻發都是水力壓裂惹的禍？
水力壓裂是否會誘發中等強度的地震， 學術界對此并未取得共識 。
Hadi Ghofran 等學者指出， 頁巖的壓裂會誘發作業地區中等強度的地震， 特別是美國中部， 像俄亥俄州、俄克拉荷馬州地震頻發和頁巖氣的開采作業有著密切的聯系 [2] 。
不過也有人表示， 盡管壓裂時的高壓流體會在某些方向上導致地層巖石發生破裂， 但產生的影響微乎其微， 不足以誘發中等強度的地震 。 此外， 水力壓裂的作業區域一般在地下2000-3000米處， 而震源往往深得多， 二者之間并不能簡單地建立因果關系 。
值得一提的是， 6月18日， 在中國地震臺網中心召開的 “四川長寧6.0級地震專家集體訪談” 活動上， 中國地震臺網中心主任王海濤表示， 目前尚無充分證據證明此次地震與水壩、頁巖氣開采有關 。 有學者表示， 從地震學角度來說， 目前對誘發地震是否能夠引起中等強度以上地震仍不清楚 [3] 。
2.油田廢水， 誘發地震的另一“嫌犯”？
長寧地震頻發是頁巖氣開采惹的禍 頁巖氣開采危害

文章插圖

在學者關于水力壓裂是否導致地震爭論不休時， 有人將目光投向了注入地層的廢水 。
有研究發現， 除了壓裂可能導致地震外， 開發過程中向地層注入的廢水也可能致震 。 美國聯邦地質調查局指出， 頁巖氣開采的水力壓裂不是產生誘發地震的主要原因， 石油和天然氣開采過程中產生的廢液被增壓注入或直接注入廢水井， 是產生大部分誘發地震的主要原因[4] 。
在美國發生地震最多的俄克拉荷馬州， 只有1-2％的地震與水力壓裂作業有關， 剩余的地震則是由廢水處理引起的 。 在《自然-通訊》雜志上， Ryan M. Pollyea 等人發表了《高密度油田廢水處理導致更深、更強、更持久的地震》（High density oilfield wastewater disposal causes deeper, stronger,and more persistent earthquakes）一文呼應了上述觀點， 作者研究發現， 由于高壓泵入地層的廢水和巖石流體之間存在密度差， 可能會導致壓力瞬變， 從而致震 [5] 。
不過也有人表示， 該結論可能并不符合中國的實際情況 [6] 。 在美國， 河流較多， 水資源獲取方便， 人們會將水力壓裂產生的廢水收集起來， 再從別的地方集中注入地層 。 而中國的頁巖氣開采環境條件惡劣， 多數是丘陵地區， 實際的工作區域多在山上， 水的運輸成本很高， 所以這些水都要經過處理， 循環利用， 并不會出現上述現象， 所以無法簡單斷定是油田廢水誘發了地震 。
中國地質大學地球物理與信息技術學院的副教授劉志坤認為， 與國外相比， 國內關于頁巖氣開采致震的研究仍不足夠， 目前不能確定長寧地震是否是由于頁巖氣開采導致的 。
“國外對于頁巖氣開采誘發的地震做了大量的研究工作， 我覺得國內做的還遠遠不夠 。 一是我們國家在這方面的項目投入不足， 另外一個就是對于頁巖氣開采而言， 企業的數據公開程度也不夠， 這就限制了進一步的研究 。 比如， 如果研究頁巖氣開采對地下結構的影響， 需要知道向地下注了多少水， 用什么樣的速度去注水 。 ” 劉志坤對《知識分子》表示 。
日本地質調查所的Xinglin Lei博士亦認為， 盡管四川盆地目前的觀測臺網比較密集， 但水壓致裂的公開信息非常有限， 要構建完整的證據鏈條， 需要不少細致的野外考察 。

推薦閱讀