Геологи: Добыча сланцевого газа грозит землетрясениями

Учёные из Канады и США продемонстрировали, как именно добыча сланцевых газа и нефти вызывает изменения земной поверхности и землетрясения магнитудой до 4,8. Также геологам впервые удалось количественно охарактеризовать условия, необходимые для того, чтобы запустить этот процесс. Соответствующая статья опубликована в журнале Science.

Исследователи отмечают, что хотя добычу сланцевых углеводородов методом гидроразрыва пласта давно связывают с землетрясениями, чёткого научного понимания механизма их взаимосвязи до сих пор не было. Энергия отдельных гидроразрывов довольно невелика и теоретически её не должно хватать для создания ощутимого землетрясения. Между тем на практике даже в тех районах США, где естественных землетрясений практически не бывает, после начала сланцевой добычи фиксируются толчки магнитудой до 4,8.

Авторы работы изучили данные спутникового радиолокационного наблюдения за земной поверхностью в районе землетрясения, случившегося в бассейне Игл Форд (крупнейшая сланцевая нефтегазоносная провинция) в 2012 году. Как оказалось, спутник зафиксировал подъём земной поверхности в радиусе до восьми километров от точки закачки вод в подземные пласты. Причём подъём был не разовым, а длительным — достиг пяти миллиметров за полгода.

Всё это время добыча сланцевых углеводородов требовала дополнительных гидроразрывов пласта. Их энергия частично "аккумулировалась" в местных подземных породах. Поскольку они обладали низкой сжимаемостью, избыточное давление от гидроразрывов привело к их значительному подъёму.

Через какое-то время этот подъём достиг точки, при которой нарушилась целостность подземных пород в радиусе нескольких километров от района добычи. В итоге 17 мая 2012 года произошёл толчок магнитудой в 4,8, а в течение 16 месяцев после него — ещё несколько толчков меньшей силы. Как отмечают учёные, по их расчетам, для начала толчков требуется создание в ходе гидроразывов избыточного подземного давления более одного мегапаскаля (десяток атмосфер) и наличия в этом районе несжимаемых горных пород.