美国调研能源技术诱发地震可能性

王兴

来源：中国科学报

发布时间：2012-7-5 8:54:00

美国调研能源技术诱发地震可能性

美国国家研究理事会（NRC）在最新发布的《能源技术诱发地震可能性》报告中指出，由水力压裂引发有感地震的几率相对较小，但深层注射水力压裂产生的污水和其他能源技术（如碳捕集与封存）引发地震的风险相对更高。诱发地震的最直接相关因素是地下流体注入或抽取的总体平衡。石油和天然气开发、CCS以及地热能源生产都涉及流体的注入和抽取，都有可能诱发有感地震。但地热能以及传统的石油和天然气开发技术保持注入和抽取的平衡，比不能维持平衡的技术诱发地震事件的可能性更低。

报告指出，因为长时间向地下注入大量流体，碳捕集与封存（CCS）具有诱发地震的可能性。但由于目前尚无实施的大型项目，因此对其实际风险尚难以评估，大规模CCS项目诱发地震的可能性将需要进行持续的研究。参与报告工作的斯坦福大学教授Mark Zoback和Steven Gorelick在《美国国家科学院院刊》上发表文章指出，将大量的二氧化碳注入大陆内部常见的脆性岩石当中会高概率地触发地震。而且即使是小到中等规模的地震都会威胁到二氧化碳库密封的完整性，在此背景下，大规模实施CCS可能是一个具有高风险且不会显著减少温室气体排放的战略。

报告调查了能源技术造成地震的潜在可能性，包括页岩气开采、CCS、地热能源的生产以及传统石油和天然气的开发。水力压裂，通过向地下深井注入短时高压的水、沙、化学品的混合物而提取天然气。此过程破坏页岩岩层，释放出天然气和废水。废水的处理有多种方式，包括在另外的地点将废水注入地下。CCS，包括从发电厂捕集二氧化碳液化并注入地下封存。地热能通过地下蒸汽或热水从地球内部获得热能。尽管这些能源技术诱发相关的地震事件没有对美国造成人员伤亡或损失，但当地居民已对该地区正在进行或计划进行的能源开发引起的额外地震活动及其后果表示关注。虽然科学家已经了解诱发地震的机制，但由于缺乏能源开发地区的岩石系统信息和有效的预测模型，还无法准确预测地震的量级和位置。（潘懿）