science >> Wetenschap >  >> Natuur

Beoordeling van het effect van hydrofracturering op micro-aardbevingen

Grafisch abstract. Credit:The European Physical Journal B (2022). DOI:10.1140/epjb/s10051-022-00361-6

De analyse van door de mens veroorzaakte micro-aardbevingen met lage intensiteit, inclusief hun omvang en frequentie, is een belangrijke factor geworden in de mijnbouw. Dit is niet alleen een overweging voor de veiligheid van mijnbouwpersoneel, maar ook voor winningssnelheden en mijnstabiliteit die grote gevolgen kunnen hebben voor de bedrijfsprestaties.

In toenemende mate wordt de praktijk van hydraulisch breken gebruikt om mijnen te preconditioneren en de omvang van geïnduceerde trillingen te verminderen, evenals het aantal geëxtraheerde rotsfragmenten te verminderen.

Een nieuw artikel gepubliceerd in The European Physical Journal B beoordeelt de impact van hydrofracturering op seismische gevaren zoals micro-aardbevingen, een belangrijk probleem voor de veiligheid van werknemers en de voortzetting van mijnbouwactiviteiten. Het artikel is geschreven door Erick de la Barra, Pedro Vega-Jorquera en Héctor Torres van de Universiteit van La Serena, Chili, naast Sérgio Luiz E.F. da Silva van Politecnico di Torino, Department of Applied Science and Technology, Turijn, Italië.

Bij hydraulisch breken worden grote hoeveelheden vloeistoffen onder hoge druk in een boorput gepompt. Dit heeft tot gevolg dat de breuken in de beoogde rotsformatie groter worden. Dit resulteert in een toename van de opbrengst aan olie of gas uit gesteenten — vooral uit gesteenten met een lage permeabiliteit zoals dichte zandsteen, schalie en soms steenkoollagen.

De auteurs proberen de voordelen van preconditionering met hydrofracturering te kwantificeren door eerdere onderzoeksmodellen te integreren om een ​​meer realistische benadering van de seismische breuken te creëren.

Dit model werd toegepast op een mijn in de O'Higgins-regio in Chili om de geïnduceerde seismische activiteit als gevolg van hydrofracturering te beoordelen. Het team hield ook rekening met zowel de omvang van micro-aardbevingen als de tussenliggende tijd tussen gebeurtenissen.

Dit werd gedaan door 15.436 micro-aardbevingen te beschouwen die tussen 2003 en 2008 in drie delen van de mijn zijn geregistreerd. Deze werden vervolgens vergeleken op basis van het feit of de sectie was voorgeconditioneerd met hydrofracturering of niet.

De resultaten leken te impliceren dat hydrofracturering de omvang en de micro-aardbevingen vermindert.

Het model waaraan het team heeft gewerkt, kan ook worden gebruikt om seismische activiteit te voorspellen en om zogenaamde marsbevingen op de Rode Planeet te begrijpen.

"Met betrekking tot de volgende stap in dit onderzoek, is het onze interesse om met het probleem te werken wanneer de zelfgelijkheid wordt verbroken", zegt Vega-Jorquera. "Dus, gezien het probleem van meerdere bronnen en het relateren ervan aan multimodale distributies, zou dit impliceren dat mogelijke wijzigingen van het seismische gevaar via hydrofracturering worden geëvalueerd." + Verder verkennen

Studie brengt stressveranderingen in kaart rond fout geactiveerd door hydraulisch breken