美頁巖油開採地震頻發!中東石油開採百年,會迎來超級地震嗎?

2020-12-05 星辰大海路上的種花家

一直以來人類對於地震都有著無比的恐懼,不只是因為它破壞力太強,還有因為它突如其來,全球歷史上僅有一次地震被預報,而其它所有地震,不是在工作中襲來,就是睡夢中驚醒,而且留給人逃生的時間極短!

據說美國因為開採頁巖油引發的地震次數,是以前的數十倍,而且美國頁巖油開採還僅僅只持續幾十年,這中東石油開採了一個世紀,這要是發生了大地震,還不讓中東大陸沉入海底?

美國頁巖油開採引發的地震

頁巖油是一種比較難開採的油藏,簡單的理解它和普通油田不一樣,頁巖油的油脂隱藏於頁巖中,它只是一種油狀物,但經過處理後可以轉換為可以應用在石油同樣的場合!儘管頁巖油開採可以追溯到17世紀,但商業化技術應用一直到上世紀七十年代才開始推廣!

Seven Generations能源公司在亞省Montney地區的頁巖油開採基地

但由於技術不成熟,成本太高,一直到2000年前後才開始有點起色!到了2006年至2008年,隨著國際油價的暴漲,頁巖油的開採成本不再是制約發展的障礙,因此美國在頁巖油開採的投資上開始爆發性增長!從此美國石油不僅實現了自給,而且還成了國際上重要的石油出口國!

2018年美國原油產量創歷史紀錄

這一切都高興得太早,從美國頁巖油開採以來,隨著產量增加,地震也隨著急劇增加!美國地質調查局(USGS)在2016年3月26日公布的美國地震威脅測繪圖中,「人為誘發」地震加入了其中,而在2015年中,在頁巖油開採的加利福尼亞地區,總共有超過900次3級以上的地震!

為什麼頁巖油開採會引發地震,未來會有更大的地震發生嗎?

大家很好奇的是好好的石油開採,為啥就引發地震了呢?這是因為所謂的頁巖油,根本就沒有所謂的「油田」,都是一些含油的石頭,早期的頁巖油開採都露天,但現在隱藏在深深巖層以下,怎麼開才?用強大的水力壓裂技術,再用加熱或者其他技術手段讓油頁巖中的有機物質轉換成石油,然後將油水混合物抽取上來,這就是頁巖油的開採過程!

但這個過程需會產生大量的含油廢水,它不能直接排入自然界,需要將這些廢水處理後才能排放,一般每噸廢水的處理成本大約是50美分一桶,而2016年時這些廢水的產生量為900萬桶/天,每天處理成本高達4500萬美元,因此頁巖油的開採商更願意將廢水注入地下!

地震的隱患就是這樣來的,因為在頁巖油開採周圍都可能存在大大小小的斷層,大量注水後會水會滲透到這些區域,本來這些斷層就處在臨界狀態,這水一注入就成了斷層之間的潤滑劑,更容易錯動,因此頻發的小型地震就是這麼來的!

頁巖油開採會引發大地震嗎?

其實這就看運氣了,假如不小心注入了一個大斷層,引發了大範圍的斷裂帶錯動,那就是一次大地震,不過美國地質調查局肯定會公布各斷裂帶分布,頁巖油開採商也會避開這些區域,但誰又能保證哪個利慾薰心的商人幹出這種「大事」來呢?

所以頁巖油開採引發大地震也是有可能的!

中東的石油開採會引發地震嗎?

美國的頁巖油開採不過區區十幾年而已,中東的油田可是開採了接近上百每年了,而且聽說現代石油開採都注水,油田越大注水也越多,這中東除了早期油田開採以外,後期都注水,這半個世紀的注水,中東地下斷裂帶到處都充滿了水,一旦錯動,難道會真的會發生當年亞特蘭蒂斯一夜之間沉入海底的悲劇?

油田開採為什麼要注水?

其實在石油開採中,注水是很常見的操作手法,這個方式主要是維持地層壓力,否則油田產量很快將會下降,這種注水為維持地層壓力的方法叫做彈性水驅,當然除了注水維持壓力外,還有空氣驅,溶解氣驅,混相驅,聚合物驅等,不過彈性水驅成本是最低的,所以普通油田開採同樣需要大量注水!

這水的來源到也無需太擔心,因為油田開採出來的石油中,有部分是水,後期甚至大部分都是水,回注就可以了!比如沙特的加瓦爾油田是全世界最大的油田,到現在為止每天仍然產油500萬桶,自上世紀50年代起,總共開採了將近700億桶,按50%注水算,也注入了350億桶,也就是相當於注入了將近50億噸水!

回注了這麼多的水,未來也會引發超級地震嗎?

還真不必擔心,因為普通油田的注水和頁巖油的注水並不一樣,普通油田的注水有些類似於回填,這些油田的地下都是多孔結構,石油採出,水就佔據了這些位置,從理論上來看原來的油田的量還是差了不大,這些水也並不會跑到其它地方去,

不過現代很多油田也會採用壓裂技術,這和頁巖油田的壓裂技術非常類似,有時也通用,只是採油方式上還是有區別,很多中低滲透壓的油田經常採用!

但這種方式和頁巖油田的廢水大規模注入又有區別,因此一般的油田開採會注水並沒有頁巖油田注水風險那麼大,簡單了說,中東油田的大規模開採不太會引起地震,或者即使地震大多數時候都不太可能是石油開採引起!

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  • 美國政府出「反轉」報告,頁巖油開採技術或致水汙染
    美國政府出「反轉」報告,頁巖油開採技術或致水汙染 海洋/新華社 2016-12-14 20:00 來源:澎湃新聞
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    研究人員指出雖然目前尚無法確定用於開採天然氣的新型液力加壓開裂技術是否應向地震更為頻繁負責,但有證據證明地震發生的時間與往處理井內灌入廢水的時間相吻合。研究人員指出雖然目前尚無法確定用於開採天然氣的新型液力加壓開裂技術是否應向地震更為頻繁負責,但有證據證明地震發生的時間與往處理井內灌入廢水的時間相吻合。14日,俄亥俄州東部發生一場4級地震,一周前,當地還曾發生一場震級更小的地震。兩場地震讓官員陷入極大擔憂之中,隨即叫停揚斯敦的處理井注水作業。實際上,科學家已經不是第一次將地震與向地下灌注液體聯繫在一起。
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    科學家認為,在石油產區用某些設備模擬地震波「振蕩」巖層,可望增加石油產量。   由加利福尼亞大學聖克魯斯分校、伯克利分校和聖地牙哥分校科學家進行的這一研究,發表在29日正式出版的新一期《自然》雜誌上。潮汐由月球引力變化引起,月球引力變化對地球巖層同樣有「擠壓」和「推拉」作用,使巖層中的地下水晃動,而地下水又會透過巖層流到深井中。   因此,測量深井中的水位波動對潮汐的響應時間,就可以作為巖層滲透性的指標。
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