石油成癮,並非水力壓裂,導致了2011年俄克拉荷馬州地震

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在過去幾年中,美國通常平靜的地區,如俄亥俄州和俄克拉荷馬州,地震已經變得比以前頻繁10倍以上。鑑於水力壓裂技術的興起——這是一種石油和天然氣鑽探技術,涉及使用高壓水混合物在地下深處壓裂頁岩——人們通常會懷疑兩者之間存在聯絡可能存在聯絡,但俄克拉荷馬州有記錄以來最大地震的真正罪魁禍首不是注入地下的東西,而是石油開採過程中產生的地表水:廢水。

俄克拉荷馬州長期以來受益於蓬勃發展的石油工業。石油生產的副作用之一是,大量的水會隨著石油一起迴流到地表。這種迴流水必須進行處理,因為它摻雜了液體溶劑在地下深處長期停留期間吸收的各種汙染物,從微量的放射性元素到大量的鹽。

在俄克拉荷馬州和美國大部分地區,此類廢水(無論是石油還是天然氣)最常見的埋葬地是地下回注井。在2011年11月5日開始,一系列強烈的地震席捲俄克拉荷馬州中部鄉村時,當地的石油生產商已經使用這種方法18年了。最大的地震震級為5.7級,遠至密爾沃基都有震感,據稱與向附近的舊油井注入更多廢水有關。(儘管發生了地震,但那裡的廢水注入仍在繼續。)


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根據3月26日線上發表於《地質學》雜誌上的一項新研究,地震確實是由向舊油腔注水引起的,直到周圍岩石承受的壓力過大。記錄顯示,在多年來僅需少量壓力即可傾倒廢水之後,石油作業者最近不得不主動將水泵入舊井,以克服地下壓力超過10倍的增長,壓力峰值達到3.6兆帕,即每平方英寸525磅。來自俄克拉荷馬大學、哥倫比亞大學和美國地質調查局的研究團隊認為,這是因為泵入的廢水體積已超過開採的石油體積。增加的壓力隨後導致岩石沿著一條已存在的斷層(稱為威爾澤塔斷層)發生跳動。

類似的廢水地震在過去幾十年中從俄亥俄州到加利福尼亞州,甚至在國外都有發生。隨著水力壓裂開採石油和天然氣的迅速擴張,廢水產量不斷增加,除非能找到新的處理方法,否則不受監管的向回注井傾倒廢水可能會在其他地方導致類似的地震。或者可以要求石油和天然氣運營商避免在已知斷層附近傾倒廢水。運營商還可以提供流體體積和他們在地下深處遇到的壓力的記錄——這可能是一個潛在的警告訊號。如果這項新研究是正確的,那麼發生在俄克拉荷馬州布拉格附近的地震現在是記錄中因流體注入而引起的最大地震。

儘管最近發生了地震,導致路面彎曲和14所房屋被毀,但威爾澤塔斷層仍然承受著當地傾倒廢水的壓力。我們的化石燃料成癮意味著有大量的廢水需要處理,並且對於是否可以安全地將其傾倒在地下存在許多疑問。

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