Kan en ændring af mængden eller hastigheden af væskeinjektion og -produktion i et olie- og gasfelt eller kulstoflagringssted påvirke inducerede jordskælv i det felt? En fysikbaseret simulering præsenteret på SSA-årsmødet 2018 tyder på, at denne type "aktiv trykstyring" kan være nyttig til at kontrollere induceret seismicitet ved visse brønde.
Eksperimenterne udført af Lawrence Livermore National Laboratory-forsker Kayla Kroll og hendes kolleger var foranlediget af en nylig stigning i induceret jordskælvsaktivitet relateret til olie- og gasproduktion i USA. S. og Canada. Stigningen i inducerede jordskælv har fået nogle videnskabsmænd til at foreslå ændringer i injektions- eller produktionsprocesser for at reducere væsketrykket, der destabiliserer fejl i disse områder.
I deres simuleringer fandt Kroll og kolleger "at aktiv forv altning var mest fordelagtig for brønde, der var tættest på en fejl. Dette scenarie er mest succesfuldt til at reducere det samlede antal seismiske hændelser og også den maksimale størrelse af disse hændelser.," sagde Kroll. I deres simuleringer var en "tæt brønd" en til fire meter væk fra en fejl.
Forskerne bemærkede også færre seismiske hændelser af lavere størrelse, når de reducerede væskeinjektionshastigheden over en konstant periode, sammenlignet med injektioner med en højere konstant hastighed.
Kroll og hendes kolleger brugte en 3-D computersimulator kaldet RSQSim til at lave et katalog over jordskælv, der kunne opstå på grund af kuldioxidinjektion i et s altvandsreservoir, der støder op til en fejl. Gennem simulatoren eksperimenterede de med forskellige injektions- og produktionsscenarier for at producere forskellige fraktioner af det samlede injektionsvolumen fra brønde i forskellige afstande fra forkastningen.
"Med en fysiksimulering kan vi manipulere alle de fysiske parametre, som vi mener er vigtige i jordskælvscyklussen, ting der faktisk giver anledning til jordskælv," forklarede Kroll. "Vi kan ikke helt kende eller teste parametrene i marken."
"Lige nu er alle reglerne om induceret seismicitet, især i områder som Oklahoma, reaktive," sagde Kroll. "For eksempel venter de på, at der sker en hændelse af stor størrelse, og så regulerer de injektionsoperationer i det område."
For at lære mere om, hvordan aktiv trykstyring gennem simulatoren, sagde hun, "en dag kunne hjælpe os med at reducere risikoen for induceret seismicitet i re altid og måske endda før en injektionsoperation starter."
Forskerne har ikke nogen stedspecifikke trykanbefalinger til brøndforv altere endnu, sagde Kroll. Hun bemærkede, at forskere ville have brug for meget flere data om lokal geologi, strømningsparametrene for væskereservoirer og data fra tætte seismiske netværk og trykovervågningsnetværk for at skabe nyttige retningslinjer for aktiv styring for et bestemt olie- eller kulstoflagringsfelt.
