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页岩气开采会诱发地震?

来源:中国化工报 日期:2019-03-05 浏览量:

荣县连续地震引发社会广泛关注——

2月24日5时38分、2月25日8时40分、2月25日13时15分,四川省自贡市荣县分别发生里氏4.7级、4.3级、4.9级地震。截至2月28日17时,3次地震共造成2人死亡,13人受伤。当地有不少群众质疑——近期频繁发生的地震是否与页岩气开采有关?2月25日晚,荣县政府发布消息:因地震安全原因和安全生产需要,当地页岩气开发企业已暂停开采作业。

那么,页岩气开采真的会诱发地震吗?中国化工报记者进行了采访。

关联尚不能明确

荣县地震发生后,四川省地震局组织专家答记者问时表示,目前尚不能确定此次地震的发生与工业开采有关。此次连续发生的地震震源深度都在5千米左右,人类工业开采活动达不到这一深度。从目前掌握的情况看,此次仍然属于天然构造地震范畴,相关问题还需进一步研究论证。

“以页岩气开采的压力计算,需要极大规模才能引起很小的地震,但这种微地震是人类难以感觉出来的,它非常轻微,很局部、很浅层。从某种意义上来说,微地震是有一定好处的,它帮助整个大地释放能量。”原国土资源部矿产资源储量评审中心主任张大伟向记者表示,“一般页岩气开采深度在3~4千米,而地震震源在10千米左右。而且,四川的地震在页岩气开采以前就有,这是地质构造问题。”

早在2018年10月底,就有网友针对此问题在网上提问,当时自贡市防震减灾局回复称——“因地震发生在地下几千米至十几千米范围,加之地球的不可入性,故目前世界各国都还不能清楚掌握地震发生时地下的地球物理变化过程。你提到的荣县近期小地震活动是否与页岩气开发有关的问题,还需进一步开展深入的科学研究”。

中国地震台网中心研究员孙士鋐告诉记者,从宏观方面看,印度板块会推挤欧亚板块,四川盆地受到推挤影响后,地下的构造应力就会加强。至于哪些地区加强,与地质构造有关。有断层的地方容易积累应力,此外还要考虑作用力的方向、断层的走向等复杂因素。“页岩气开采是否会改变地区构造应力分布状态?是否会降底断层抗压强度?这些现在都还是推测,难以说清。”孙士鋐说。

国际上早有争论

记者注意到,页岩气开采是否可能诱发地震的问题,在国际上已有争论。

大庆油田勘探开发研究院研究员崔永强告诉记者,国外早就开展了对页岩气诱发地震的研究。如2016年11月17日,一篇发表在《Science》上题为《加拿大西部水力压裂引起的断层活化》的文章提出,水力压裂作业引起的地应力变化可使天然断层的偏移距超过1千米。

崔永强表示,自页岩气开发力度加强以来,美国中部及东部地区的地震发生率大幅提高。2010~2012年,美国中东部地区发生了近300起震级高于3级的地震;1967~2000年,当地年均地震次数仅21次。俄亥俄州的杨斯顿2010年12月以前从未发生过地震,但最近3年来,该地区发生109次地震。2001年以来,美国中西部阿拉巴马州到北方落基山脉地区地震频发。仅2009年,该地区就发生50次3级及以上地震;2010年,3级及以上地震达87次;2011年则达到134次,为上世纪同期的6倍。

记者还发现,我国其他省份也曾进行相关的调研工作。

2017年2月7日,重庆市涪陵焦石坝地区发生地震,由于当地是页岩气开采先导区,居民出现恐慌心理。随后,重庆市地震局对该地区的地震活动性进行了流动台网加密观测,并开展地震活动性特征研究。重庆市地震局工程师唐茂云参与了该次调研,并撰文《重庆涪陵焦石坝页岩气开采诱发地震加密观测》。文章称,“目前的研究表明,页岩气开采过程中注水压裂和废水处理都可能诱发地震”。

唐茂云告诉记者:“从国际上的研究来看,理论上页岩气开采是可能诱发地震的,美国、加拿大、英国已有相关报道。有研究称,页岩气开采诱发地震存在很多方面的因素,与注水压力大小、注水体积、地下地质结构是否稳定都有关系。”

急需加强科学研究

崔永强表示,荣县地震后,四川省地震局专家表示尚不能确定此次地震发生与工业开采有关,但也未确定与页岩气开采无关。“无论如何,我国对页岩气开采与地震关系的研究重视不够,急需加强相关科学研究。”崔永强说。

“在地质复杂的地区,盆地沉积层内部高角度断裂林立,它们处在应力平衡状态。大规模水力压裂液注入天然断裂之后,可能会打破断裂原有的应力平衡。”崔永强说。作为石油天然气勘探方面的专家,他曾多次提请有关方面加强研究,慎重对待地质复杂地区的页岩气开采。

“鉴于页岩气开采带来的不确定性,部分国家和地区已限制开采页岩气。”崔永强向记者介绍,目前已立法禁止页岩气开采的国家有保加利亚、法国、德国、西班牙;禁止开采的地区有加拿大的新不伦瑞克省,澳大利亚维多利亚州,美国佛蒙特州、纽约州、马里兰州。此外,美国目前已有3个州用法律形式永久禁止水力压裂法。其中,水力压裂法的发源地——美国德克萨斯州丹顿市于2014年11月通过了水力压裂法禁令。

“中国地质调查局数据显示,60%以上的页岩气储量集中在长江沿线11省区,这关系到长江经济带乃至整个国家的可持续发展。所以,务必请国家有关部门加强调查研究,搞清楚页岩气开采与地震的关系。”崔永强如是说。

来源:中国化工报  2019年03月04日 作者:陈丹江

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