science >> Wetenschap >  >> Natuur

Risico op door de mens veroorzaakte aardbevingen verminderd als fracking 895 meter verwijderd is van fouten

Miles Wilson, promovendus, Durham-universiteit, VK, die onderzoek heeft geleid waaruit blijkt dat het risico op door de mens veroorzaakte aardbevingen als gevolg van fracking aanzienlijk wordt verminderd als vloeistofinjectie onder hoge druk die wordt gebruikt om ondergrondse rotsen te kraken 895 meter verwijderd is van fouten in de aardkorst. Krediet:Universiteit van Durham

Het risico op door de mens veroorzaakte aardbevingen als gevolg van fracken wordt aanzienlijk verminderd als vloeistofinjectie onder hoge druk die wordt gebruikt om ondergrondse rotsen te kraken 895 meter verwijderd is van fouten in de aardkorst, volgens nieuw onderzoek.

De aanbeveling, van het ReFINE (Researching Fracking) consortium, is gebaseerd op gepubliceerde microseismische gegevens van 109 fracking-operaties die voornamelijk in de VS werden uitgevoerd.

Gezamenlijk geleid door de universiteiten van Durham en Newcastle, VK, in het onderzoek werd gekeken naar het verminderen van het risico op het reactiveren van geologische breuken door vloeistofinjectie in boorgaten.

Onderzoekers gebruikten microseismische gegevens om te schatten hoe ver door fracking veroorzaakte breuken in gesteente zich horizontaal uitstrekten vanaf boorgatinjectiepunten.

De resultaten gaven aan dat er een kans van één procent was dat breuken als gevolg van fracking-activiteit horizontaal voorbij 895 m in leisteenrotsen zouden kunnen reiken.

Er was ook een kans van 32 procent op breuken die zich horizontaal verder dan 433 m uitstrekken, die eerder was voorgesteld als een horizontale scheidingsafstand tussen vloeistofinjectiepunten en fouten in een eerdere studie.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Geomechanica en geofysica voor Geo-Energie en Geo-Resources.

Fracking - of hydraulisch breken - is een proces waarbij stenen opzettelijk worden gebroken om olie of gas vrij te maken door vloeistof onder hoge druk in een boorgat te injecteren. Deze vloeistof is meestal een mengsel van water, chemicaliën en zand.

In 2011 bevingen in Blackpool, VK, werden veroorzaakt toen geïnjecteerde vloeistof die in het frackingsproces werd gebruikt, een voorheen onbekende geologische fout bereikte op de frackingsite van Preese Hall.

Fracking wordt nu onshore in het VK hervat nadat het was stopgezet vanwege door fracking veroorzaakte aardbevingen.

Onderzoekshoofdauteur Miles Wilson, een promovendus aan de afdeling Aardwetenschappen van Durham University, zei:"Geïnduceerde aardbevingen kunnen soms optreden als frackingvloeistoffen geologische breuken bereiken. Geïnduceerde aardbevingen kunnen een probleem zijn en, als ze groot genoeg zijn, gebouwen kunnen beschadigen en de veiligheid van het publiek in gevaar kunnen brengen.

"Verder, omdat sommige fouten vloeistoffen langs hen laten stromen, er zijn ook zorgen dat als geïnjecteerde vloeistoffen een geologische breuk bereiken, er een verhoogd risico is dat ze naar boven kunnen reizen en mogelijk ondiepe grondwaterbronnen zoals drinkwater kunnen verontreinigen.

"Ons onderzoek toont aan dat dit risico sterk wordt verminderd als injectiepunten in fracking-boorgaten minstens 895 meter verwijderd zijn van geologische breuken."

De nieuwste bevindingen gaan verder dan een ReFINE-onderzoek uit 2017 waarin een maximale afstand van 433 m tussen horizontale boorgaten en geologische breuken werd aanbevolen. Dat onderzoek was gebaseerd op numerieke modellering waarin een aantal factoren, inclusief vloeistofinjectievolume en -snelheid, en breukoriëntatie en diepte, constant werden gehouden.

Onderzoekers achter de laatste studie zeiden dat het veranderen van deze parameters kan leiden tot verschillende horizontale breuken van vloeistofinjectiepunten.

De onderzoekers voegden eraan toe dat dit niet betekende dat de modelleringsresultaten van de vorige studie verkeerd waren. In plaats daarvan zeiden ze dat de vorige studie hetzelfde probleem benaderde met een andere methode en dat de nieuwe studie meer context bood.

In het laatste onderzoek gebruikten de onderzoekers gegevens van eerdere fracking-operaties om de afstand te meten tussen de verste gedetecteerde microseismische gebeurtenis - een kleine aardbeving veroorzaakt door hydraulisch breken van de rots of reactivering van breuken - en het injectiepunt in het fracking-boorgat.

Van de 109 geanalyseerde fracking-operaties, de onderzoekers ontdekten dat de horizontale omvang die werd bereikt door hydraulische breuken varieerde van 59 m tot 720 m.

Er waren 12 voorbeelden van fracking-operaties waarbij hydraulische breuken verder reikten dan de 433 meter die in de studie van 2017 werd voorgesteld.

Volgens de nieuwe studie de kans op een hydraulische breuk die verder reikte dan 433 m in schalie was 32 procent en voorbij 895 m was één procent.

Uit het onderzoek bleek ook dat fracking-operaties in schaliegesteente over het algemeen de verst gedetecteerde microseismische gebeurtenissen op grotere afstanden hadden dan die in steenkool- en zandsteenrotsen.

Microseismische gegevens werden gebruikt in eerder onderzoek van Durham University uit 2012. Dit suggereerde een minimale verticale afstand van 600 m tussen de diepte van fracking en watervoerende lagen die worden gebruikt voor drinkwater, die nu de basis vormt van de regulering van hydrofracturering in de Britse Infrastructure Act 2015.

Professor Richard Davies, Universiteit van Newcastle, die het ReFINE-project leidt, zei:"We raden ten zeerste aan om voorlopig, fracken wordt niet uitgevoerd waar fouten zich binnen 895 m van het gefrackte boorgat bevinden om het risico te vermijden dat fracking aardbevingen veroorzaakt en dat deze richtlijn wereldwijd wordt toegepast."