ALTIN 499,21
DOLAR 8,8689
EURO 10,4740
BIST 1.385
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 23 °C
Parçalı Bulutlu

Petrol ve Gaz Endüstrisinin Neden Olduğu İnsan Kaynaklı Depremleri Önlemede Yeni Bir Yöntem

30.07.2021
51
Petrol ve Gaz Endüstrisinin Neden Olduğu İnsan Kaynaklı Depremleri Önlemede Yeni Bir Yöntem

Tarafından

Araştırmacılar, sondaj ve kırma gibi petrol ve gaz süreçlerinin ardından atık su enjeksiyonunun tetiklediği depremleri azaltmanın bir yolunu buldular. Kredi bilgileri: MIT

Sahada uygulanan yeni bir model, petrol ve gaz süreçlerinden kaynaklanan sarsıntıları azalttı; karbon tutulmasından kaynaklanan sismik olayların yönetilmesine yardımcı olabilir.

İnsanlar toprağa büyük hacimlerde sıvı pompaladıklarında, altta yatan jeolojiye bağlı olarak potansiyel olarak zarar verici depremler başlatabilirler. Bu, genellikle petrolle karıştırılan atık suyun toprağa geri enjekte edilerek bertaraf edildiği bazı petrol ve gaz üreten bölgelerde böyle olmuştur – bu, son yıllarda büyük sismik olayları tetikleyen bir süreçtir.

Şimdi İLE BİRLİKTE Endüstri ve akademiden disiplinler arası bilim adamlarından oluşan bir ekiple çalışan araştırmacılar, insan kaynaklı bu tür sismisiteyi yönetmek için bir yöntem geliştirdiler ve tekniğin aktif bir petrol sahasında meydana gelen depremlerin sayısını başarılı bir şekilde azalttığını gösterdiler.

28 Temmuz 2021’de yayınlanan sonuçları, Doğa, petrol ve gaz endüstrisinin neden olduğu depremlerin azaltılmasına yardımcı olabilir, sadece petrolle üretilen atık suyun enjeksiyonundan değil, aynı zamanda hidrolik kırılma veya “kırılma”dan üretilen depremlerden de kaynaklanabilir. Ekibin yaklaşımı, su rezervuarlarının ve akiferlerin doldurulması ve derin jeolojik oluşumlarda karbondioksitin tutulması gibi diğer insan faaliyetlerinden kaynaklanan depremlerin önlenmesine de yardımcı olabilir.

MIT’nin Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde Cecil ve Ida Green Yer Bilimleri Profesörü olan çalışmanın baş yazarı Bradford Hager, “Tetiklenen sismisite, petrol üretmenin ötesine geçen bir sorundur” diyor. “Yeraltına güvenli bir şekilde karbondioksit enjekte edeceksek, bu toplum için yüzleşmek zorunda kalacak çok büyük bir sorun. Bunu yapmak için gerekli olacak çalışma türünü gösterdik. ”

Çalışmanın ortak yazarları arasında MIT’de inşaat ve çevre mühendisliği profesörü olan Ruben Juanes ve Riverside’daki California Üniversitesi, Austin’deki Texas Üniversitesi, Harvard Üniversitesi ve İtalya merkezli çok uluslu bir petrol ve gaz şirketi olan Eni yer alıyor. .

Güvenli enjeksiyonlar

Hem doğal hem de insan kaynaklı depremler, jeolojik faylar boyunca veya yerkabuğundaki iki kaya bloğu arasındaki çatlaklarda meydana gelir. Durağan dönemlerde, fayın her iki tarafındaki kayaçlar, çevredeki kayaların oluşturduğu basınçlarla yerinde tutulur. Ancak büyük miktarda sıvı aniden yüksek oranlarda enjekte edildiğinde, arızanın sıvı stresi dengesini bozabilir. Bazı durumlarda, bu ani enjeksiyon bir fayı yağlayabilir ve her iki taraftaki kayaların kaymasına ve bir depremi tetiklemesine neden olabilir.

Bu tür sıvı enjeksiyonlarının en yaygın kaynağı, petrol ve gaz endüstrisinin petrolle birlikte ortaya çıkan atıksuyu bertaraf etmesidir. Saha operatörleri bu suyu, suyu sürekli olarak yüksek basınçlarda toprağa geri pompalayan enjeksiyon kuyuları aracılığıyla bertaraf eder.

Hager, “Petrol ile üretilen çok fazla su var ve bu su, çok sayıda depreme neden olan yere enjekte ediliyor” diyor. “Yani, bir süreliğine Oklahoma’daki petrol üreten bölgelerde, enjekte edilen tüm bu atık su nedeniyle Kaliforniya’dan 3 büyüklüğünde daha fazla deprem oldu.”

Son yıllarda, Eni tarafından işletilen petrol sahalarındaki enjeksiyon kuyularının, daha önce doğal olarak meydana gelen büyük depremlerin meydana geldiği bir bölgede mikrosismleri tetiklediği güney İtalya’da benzer bir sorun ortaya çıktı. Sorunu çözmenin yollarını arayan şirket, her ikisi de sismisite ve yeraltı akışları konusunda önde gelen uzmanlar olan Hager ve Juanes’ten danışmanlık istedi.

Juanes, “Bu, yeraltıyla ilgili yüksek kaliteli sismik verilere erişmemiz ve bu enjeksiyonların nasıl güvenli bir şekilde yapılacağını öğrenmemiz için bir fırsattı” diyor.

sismik plan

Ekip, petrol şirketinin tektonik olarak aktif bir havzada yer alan güney İtalya’nın bir bölgesi olan Val D’Agri petrol sahasında yıllarca süren operasyonlarda biriktirdiği ayrıntılı bilgileri kullandı. Veriler, bölgenin 1600’lü yıllara dayanan deprem kaydı, kayaların ve fayların yapısı ve her bir kuyunun çeşitli enjeksiyon oranlarına karşılık gelen yer altının durumu hakkında bilgiler içeriyordu.

Araştırmacılar bu verileri, su enjeksiyonu gibi gözenek sıvısının hacmi değiştikçe yeraltı yapılarının gerilimlerinin ve gerilimlerinin nasıl geliştiğini tahmin eden birleştirilmiş bir yeraltı akışı ve jeomekanik modele entegre ettiler. Yeraltı stresi ve sıvı basıncındaki değişiklikleri deprem tetikleme olasılığına dönüştürmek için bu modeli bir deprem mekaniği modeline bağladılar. Daha sonra, çeşitli su enjeksiyon oranlarıyla ilişkili deprem oranlarını ölçtüler ve büyük depremleri tetikleme olasılığı düşük olan senaryoları belirlediler.

Modelleri 1993’ten 2016’ya kadar olan verileri kullanarak çalıştırdıklarında, sismik aktivite tahminleri bu dönemdeki deprem kaydıyla eşleşerek yaklaşımlarını doğruladı. Daha sonra, 2025 yılı boyunca, bölgenin üç farklı enjeksiyon hızına sismik tepkisini tahmin etmek için modelleri zamanda ileriye doğru çalıştırdılar: günde 2.000, 2.500 ve 3.000 metreküp. Simülasyonlar, operatörlerin enjeksiyon oranlarını günde 2.000 metreküpte tutmaları halinde büyük depremlerin önlenebileceğini gösterdi – bu, küçük bir kamu yangın musluğuyla karşılaştırılabilir bir akış hızı.

Eni saha operatörleri, Ocak 2017 ile Haziran 2019 arasındaki 30 aylık bir süre boyunca petrol sahasının tek su enjeksiyon kuyusunda ekibin tavsiye ettiği oranı uyguladı. Bu süre zarfında ekip, operatörlerin önerilen enjeksiyon hızının üzerine çıktı.

“Bölgedeki sismisite bu iki buçuk yılda çok düşüktü, 2006 ile 2016 yılları arasında meydana gelen 3 büyüklüğe kadar yüzlerce depremin aksine, 0,5 büyüklüğünde yaklaşık dört deprem oldu. ” diyor Hager.

Sonuçlar, operatörlerin altta yatan jeolojiye dayalı olarak enjeksiyon oranlarını ayarlayarak depremleri başarılı bir şekilde yönetebileceğini göstermektedir. Juanes, ekibin modelleme yaklaşımının, bir bölgenin yeraltı yüzeyi hakkında ayrıntılı bilgi olduğu sürece, su rezervuarlarının inşası ve karbondioksitin tutulması gibi diğer süreçlerle ilgili depremlerin önlenmesine yardımcı olabileceğini söylüyor.

Juanes, “Jeolojik ortamı anlamak için çok çaba sarf edilmesi gerekiyor” diyor ve tükenmiş petrol sahalarında karbon tutma işlemi gerçekleştirilseydi, “bu tür rezervuarların bu tür bir tarihe, sismik bilgilere ve jeolojik yorumlara sahip olabileceğini belirtiyor. karbon tutma için benzer modeller oluşturmak için kullanabilirsiniz. En azından operasyonel bir ortamda sismisiteyi yönetmenin mümkün olduğunu gösteriyoruz. Ve bunun nasıl yapılacağına dair bir plan sunuyoruz.”

Referans: Bradford H. Hager, James Dieterich, Cliff Frohlich, Ruben Juanes, Stefano Mantica, John H. Shaw, Francesca Bottazzi, Federica Caresani, David Castineira, Alberto Cominelli tarafından “tetiklenen sismisiteyi anlamak ve yönetmek için süreç tabanlı bir yaklaşım”, Marco Meda, Lorenzo Osculati, Stefania Petroselli ve Andreas Plesch, 28 Temmuz 2021, Doğa.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03668-z

Bu araştırma kısmen Eni tarafından desteklenmiştir.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.