該報告指出,僅今年俄克拉荷馬州就發(fā)生了約240次震級3.0及以上的地震,是加州的兩倍。而在2008年油氣開發(fā)尚未興起之前,當(dāng)?shù)氐卣鸢l(fā)生率僅為每年一次。
研究人員發(fā)現(xiàn),2012年,俄克拉荷馬市發(fā)生的許多地震與當(dāng)?shù)貣|南地區(qū)的4座井密切相關(guān)。而這4座井正是采用高壓,將油氣開發(fā)過程中產(chǎn)生的廢水回注地下的處置井。研究結(jié)果顯示,這種廢水處置井的作業(yè)增加了地下壓力,導(dǎo)致周圍近2000平方公里范圍內(nèi)地震活動激增。
哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂地球觀測站教授、研究報告作者之一喬佛里˙阿伯斯表示:“地震頻發(fā)絕非自然現(xiàn)象,這些廢水處理井對地下系統(tǒng)造成的影響很大。規(guī)模最大的水力壓裂處理井泵送的廢水量每月高達(dá)160萬桶。處理井向地下沉積層持續(xù)泵送廢水,導(dǎo)致壓力不斷堆積,孔隙壓力的不斷提高,最終導(dǎo)致災(zāi)難的發(fā)生。”
研究還發(fā)現(xiàn),地震多距離廢水處理井有一定距離,時間上也存在延遲。阿伯斯表示:“有時泵送開始的時間距離地震發(fā)生可能會間隔數(shù)月甚至幾年的時間。”地下壓力的增加導(dǎo)致斷裂層不斷加大,加劇了高震級地震發(fā)生的可能。
據(jù)負(fù)責(zé)監(jiān)督當(dāng)?shù)赜蜌忾_采安全的俄克拉荷馬州企業(yè)委員會透露,當(dāng)?shù)匾?guī)模最大的一座廢水處理井為油氣開采公司New Dominion所持有,另有至少4座高流量處理井屬于目前已申請破產(chǎn)的石油公司Beard Oil。
Beard Oil公司總裁赫伯˙米在接受采訪時辯解稱,該公司已于2012年10月申請破產(chǎn),名下的處理井也于12月停運(yùn)。“現(xiàn)在的地震威力的確遠(yuǎn)大于從前,我們也無能為力,但不該把地震都?xì)w咎于我們。”
面對此次發(fā)表的研究結(jié)果,俄克拉荷馬州企業(yè)委員會表示,目前尚無法做出評論。
事實(shí)上,水力壓裂法自應(yīng)用以來就備受爭議,此次公布的研究結(jié)果無疑又為其增添了引發(fā)地震的“新罪名”。美國地質(zhì)調(diào)查局也曾在2013年發(fā)布報告稱,美國中西部地區(qū)近10年來的地震頻發(fā),“幾乎可以肯定是人為的”,其中油氣開發(fā)過程中所使用的水力壓裂法和廢水回注就是主要“貢獻(xiàn)者”。
據(jù)了解,作為美國目前開發(fā)頁巖油氣最廣泛使用的作業(yè)方式,采用水力壓裂法生產(chǎn)油氣會產(chǎn)生大量廢水,而高壓回注是業(yè)界常見的廢水處理方式。水力壓裂和廢水回注之所以會誘發(fā)地震,是因?yàn)檫@兩種工業(yè)作業(yè)所采用的高壓地下注液方式會增加地震斷層上的孔隙壓力,增加的孔隙壓力會沿著斷層帶擴(kuò)散,從而使局部及遠(yuǎn)處的斷層帶都受其影響。
有資料顯示,水力壓裂廢水處理井導(dǎo)致的第一場地震發(fā)生在美國俄亥俄州揚(yáng)斯敦市。從2010年12月廢水處置井投入使用至2011年關(guān)閉期間,科學(xué)家共記錄了至少109次區(qū)域性地震,此前當(dāng)?shù)貎H發(fā)生過一次3.9級地震。