研究揭示了断层作用对页岩气开采的全面影响

时间:2020-05-06 23:27 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

研究揭示了断层作用对页岩气开采的全面影响

赫瑞瓦特大学的科学家们发现,在兰开夏郡的所有钻探点,页岩气的开采都受到了断层网络的地质挑战。

该研究小组在《石油地球科学》杂志上发表文章,利用Cuadrilla Resources于2018年1月公布的地震数据,重现了位于兰开夏郡的Fylde半岛100平方公里区域的三维图像。

通过对数据的分析,Heriot-Watt团队得以对地下进行复杂的细节成像,揭示了地下地质的复杂性,地下地质被一系列断层线所横切。

科学家们强调,他们发现的一个明显的断层线似乎在Cuadrilla之前发表的材料中被错误地描述了。

该研究小组称,这一点意义重大,因为断层活动会增加水力压裂作业中诱发地震活动的风险,从而对最佳钻探地点的选择造成重大限制。这条主要的断层线可能是造成2011年Preese Hall地震的原因之一,地震导致Preese Hall的这类作业暂停。

如果断层线的准确位置一开始就被绘制出来,科学家们就会推测,这个地方不会被选为勘探钻井或水力压裂的候选地点。

勘探地球科学教授John Underhill解释道:“我们相信我们的研究证明了需要对地下进行详细的法医测绘,这是页岩气勘探的先决条件,不仅是在兰开夏郡,而且在任何可能尝试开采页岩气的地区都是如此。”这将使人们充分了解地下地质,并在钻井前评估地震灾害的风险。很明显,地下的构造要比地表复杂得多,断层也要多得多。

“对断层的理解、识别和准确测绘在任何页岩资源评估中都是至关重要的,当试图评估临界应力裂缝相交的风险时,可能会诱发地震活动。”

“我们的结构性的解释表明,这个特殊的页岩气储备,称为鲍兰德页岩气,仍高度资源估计有重大不确定性的挑战,规划好网站的位置,水平井筒通路和诱导地震活动断层上地震的风险可解析和那些sub-seismic规模。”

研究生伊恩·安德森(Iain Anderson)在他的博士项目中领导了数据分析,他说:“由于页岩的渗透率很低,为了启动页岩气的流动,有必要在水平井的多个位置对岩石进行水力压裂。”我们的测绘显示了Fylde地区地下地震可解决断层的严重性,这将限制水力压裂可能发生的位置。

“断层之间隔层的产状、大小和尺寸限制了页岩资源、井位的最佳位置和水平井的井筒长度。在钻井和水力压裂之前对断层进行精确测绘,在未来可能有助于降低断层复活和诱发地震活动性的风险。”

团队继续谨慎,在这样一个结构复杂的领域作为Ribblesdale fold-and-thrust带在兰开夏郡克雷文盆地,sub-seismic故障无法看到数据,比如那些导致地震和连续停止钻井在2018年和2019年,也应该预期,并计划为他们的发生和减轻复活。

该团队的结论支持了英国政府能源与气候变化部(DECC)在2012年发布的报告中提出的在开采地点进行3d绘图的要求。该部门是石油和天然气管理局(OGA)的前身。

彼得·斯泰尔斯教授是基尔大学的名誉教授,是诱发地震活动方面的全球权威,也是DECC报告的作者。

斯泰尔斯教授说:“在英国非常规天然气开发的背景下,这是一篇非常有意义和影响的论文。正如作者巧妙地论证的那样,这是一个地质极其复杂的地区,页岩气的开发将面临巨大的挑战。事实上,尽管随之而来的地震活动问题,兰开夏鲍兰盆地的场地可能比英国其他许多场地更简单,这些场地大多位于煤炭开采及其相关的沉陷和采矿引发的地震的区域之下。

“这篇论文通过有力的法医分析和解释,论证了地质因素对未来以有利的、环境(和社会)可接受的方式开发英国陆上页岩资源的任何尝试所构成的问题。”在提出任何未来的项目之前,应该仔细阅读并吸取教训。”

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