Kan het veranderen van de hoeveelheid of snelheid van vloeistofinjectie en -productie in een olie- en gasveld of koolstofopslagplaats van invloed zijn op geïnduceerde aardbevingen in dat veld? Een op fysica gebaseerde simulatie die tijdens de SSA-jaarvergadering van 2018 werd gepresenteerd, suggereert dat dit type "actief drukbeheer" nuttig kan zijn bij het beheersen van geïnduceerde seismische activiteit bij bepaalde putten.

De experimenten uitgevoerd door Kayla Kroll, onderzoeker van het Lawrence Livermore National Laboratory en haar collega's, werden ingegeven door een recente piek in de activiteit van geïnduceerde aardbevingen in verband met olie- en gasproductie in de VS en Canada. Door de toename van geïnduceerde aardbevingen hebben sommige wetenschappers veranderingen voorgesteld in injectie- of productieprocessen om de vloeistofdrukken te verminderen die fouten in deze regio's destabiliseren.

In hun simulaties Kroll en collega's "vonden dat actief beheer het meest voordelig was voor putten die zich het dichtst bij een fout bevonden. Dit scenario is het meest succesvol in het verminderen van het totale aantal seismische gebeurtenissen en ook de maximale omvang van die gebeurtenissen, " zei Kroll. In hun simulaties, een "close well" was één tot vier meter verwijderd van een fout.

De onderzoekers merkten ook minder seismische gebeurtenissen van lagere omvang op wanneer ze de vloeistofinjectiesnelheden gedurende een constante periode verlaagden, vergeleken met injecties met een hogere constante snelheid.

Kroll en haar collega's gebruikten een 3D-computersimulator genaamd RSQSim om een ​​catalogus te maken van aardbevingen die kunnen optreden als gevolg van kooldioxide-injectie in een zoutreservoir naast een breuk. Via de simulator, ze experimenteerden met verschillende injectie- en productiescenario's om verschillende fracties van het totale injectievolume te produceren uit putten op verschillende afstanden van de fout.

"Met een natuurkundige simulatie kunnen we alle fysieke parameters manipuleren waarvan we denken dat ze belangrijk zijn in de aardbevingscyclus, dingen die daadwerkelijk aanleiding geven tot aardbevingen, " legde Kroll uit. "We kunnen de parameters in het veld niet precies kennen of testen."

"Op dit moment zijn alle voorschriften over geïnduceerde seismische activiteit, vooral in gebieden als Oklahoma, zijn reactief, ' zei Kroll. 'Bijvoorbeeld, ze wachten op het optreden van een gebeurtenis van grote omvang en regelen dan de injectie-operaties in dat gebied."

Meer informatie over hoe actief drukbeheer via de simulator, ze zei, "zou ons op een dag kunnen helpen het gevaar van geïnduceerde seismische activiteit in realtime te verminderen en misschien zelfs voordat een injectieoperatie begint."

De onderzoekers hebben nog geen site-specifieke drukaanbevelingen voor putbeheerders, zei Krol. Ze merkte op dat wetenschappers veel meer gegevens over lokale geologie nodig zouden hebben, de stroomparameters van vloeistofreservoirs, en gegevens van dichte seismische en drukbewakingsnetwerken om bruikbare richtlijnen voor actief beheer te creëren voor een bepaald olie- of koolstofopslagveld.