Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Июнь 2012 – Выпуск 6 – Том 30 – Новости отрасли

Экспертиза британских специалистов подтверждает безопасность ГРП

Cuadrilla Resources с радостью встретила публикацию отчёта научных экспертов Министерства энергетики и изменения климата Великобритании (DECC) о сейсмических событиях, которые произошли в апреле и мае 2011 г. в бассейне Bowland, графство Ланкашир. Экспертная группа состояла из доктора Christopher A. Green (GFRAC), профессора Peter Styles (Keele University) и доктора Brian J. Baptie (British Geological Survey, Британская геологическая служба). Группе было предложено проверить ряд экспертных докладов, в конце прошлого года представленных в министерство компанией Cuadrilla Resources.

Экспертиза DECC пришла к заключению, что возобновление операций по ГРП безопасно при условии соблюдения рекомендуемого в докладе порядка действий. «Мы рады, что эксперты пришли к однозначному выводу о безопасности данной технологии, и мы можем вернуться к ГРП в соответствии с процедурами, описанными в обзоре, — отметил исполнительный директор Cuadrilla Mark Miller. — Многие из рекомендаций, которые содержались в первоначальных исследованиях специалистов, мы опубликовали в ноябре прошлого года наряду с дополнительной информацией, отправленной в январе в DECC. Мы уже приступили к реализации некоторых рекомендаций экспертов, стремясь использовать самый передовой опыт, и с нетерпением ждём окончательного решения представителей DECC о возобновлении ГРП после шестинедельного перерыва, который был назначен для изучения общественного мнения и начался 17 апреля».

Первоначальные научные исследования Cuadrilla заняли шесть месяцев и были проведены независимой группой европейских ученых, геологов, сейсмологов под руководством д-ра Hans de Pater. В исследовании делается вывод, что два сейсмических события, произошедшие 1 апреля и 27 мая прошлого года, скорее всего, были связаны с ГРП-деятельностью компании на месте расположения скважины Preese Hall возле Блэкпула.

В новом отчёте, доступном на сайте DECC, производится проверка доказательств, представленных Cuadrilla Resources в период с ноября 2011 г. по январь 2012 г. В нем говорится, что Cuadrilla Resources заказала проведение ряда исследований с целью изучения возможной связи между гидроразрывной деятельностью в скважине Preese Hall рядом с Блэкпулом и рядом землетрясений, которые произошли в апреле и мае 2011 г., самое сильное из которых было силой 2,3 балла. В отчётах по этим исследованиям сделан вывод, что сейсмическая активность была вызвана прямой закачкой жидкости в прилегающие зоны разломов во время ГРП, но вероятность землетрясения в ходе дальнейшей деятельности невелика.

В докладах выполнен анализ сейсмической активности и использованы все доступные геологические и геофизические данные, в том числе геологические условия, ГИС и образцы керна, наряду с данными о гидроразрывах пласта с целью разработки концептуальной геомеханической модели. Для имитации индуцированной сейсмической активности, сравнения с наблюдениями и оценки максимальной силы возникших подземных толчков была использована численная модель, состоящая из одной плоскости разрыва в толще породы. Оценка критической величины, при которой могут возникать разрушительные движения земли, проводилась с помощью немецкого стандарта DIN4150 и простого соотношения земного движения в зависимости от величины колебаний и расстояния. В итоге был предложен протокол по управлению деятельностью при выполнении работ. Он опирается на обширный опыт изучения геотермальных систем и предлагает использовать систему светофора на основе мониторинга сейсмической активности в режиме реального времени.

Авторы вышеназванного доклада по просьбе DECC изучили ряд предыдущих докладов, а также данные последующих исследований и информацию, предоставленную Cuadrilla, чтобы сделать соответствующие рекомендации по снижению сейсмических рисков при проведении операций гидравлического разрыва пластов для добычи сланцевого газа в будущем. В своем заключении эксперты пришли к выводу, что наблюдаемые сейсмические толчки были вызваны операциями по ГРП в скважине Preese Hall. Однако они не были убеждены выводами исследователей о низкой вероятности землетрясений в ходе последующего ГРП, заявив о невозможности категорически утверждать, что в случае проведения аналогичных работ в соседней скважине никаких землетрясения не будет. По их мнению, анализ не выявил возмущающих объектов, а представление о трещинной структуре в бассейне оставляет желать лучшего. В докладе говорится следующее: «При имеющемся уровне знаний вполне вероятно наличие сдвигов пород с критическим давлением в других местах бассейна. Вполне возможно, что трёхмерная сейсморазведка позволит лучше отобразить свойства разломов в пределах бассейна».

В докладе DECC также говорится, что к использованию численного моделирования для оценки максимальной вероятности и силы последующего вероятного землетрясения следует относиться с некоторой осторожностью, главным образом, потому что модель является упрощенной из-за отсутствия данных для ограничения параметров. Кроме того, численное моделирование не может имитировать некоторые особенности сейсмической активности, такие как низкое B-значение. Тем не менее в докладе отмечается, что исторический рекорд максимальной наблюденной силы сейсмических толчков, вызванных угольным промыслом в Великобритании, можно использовать для обеспечения реалистичного верхнего предела. Таким образом, показатель максимальной силы землетрясения составляет ~ 3,0 балла. Землетрясение такого масштаба на предполагаемой глубине 2-3 км вряд ли вызовет структурные повреждения. В Великобритании имеются примеры землетрясений подобной силы, вызванных горнодобывающими работами и приведших к разрушениям на поверхности, таким как небольшие трещины на штукатурке, однако они происходили на меньших глубинах. Такое событие будет сильно ощущаться людьми, находящимися в нескольких километрах от эпицентра, и может вызвать некоторое беспокойство. Критический предел, гарантирующий отсутствие какого-либо материального ущерба, был выбран консультантами Cuadrilla на основе консервативной оценки. Землетрясение магнитудой 2,6 ML вряд ли может вызвать структурные повреждения, даже если оно произошло на небольшой глубине, хотя все же может явственно ощущаться теми, кто находится близко к эпицентру.

Тем не менее авторы доклада считают, что максимальный порог 1,7 балла, первоначально предложенный для системы светофора, слишком высок с точки зрения безопасности проведения будущих операций. С учётом этого предела никаких действий не должно было предприниматься до величины 2,3 балла, в то время как событие такой силы произошло 1 апреля 2011 г. Вместо этого в докладе рекомендуется установить нижний предел 0,5 балла.

Министерство рекомендует следующие конкретные меры в целях снижения риска последующих землетрясений в бассейне Bowland.

1. Процедура гидроразрыва пласта должна непременно включать предварительную закачку меньшего объёма жидкости и контрольный этап перед главной закачкой в пласт. Сначала должны вводиться меньшие объёмы с немедленным обратным оттоком, а затем в течение разумного периода времени должен проводиться мониторинг результатов. В то же время до основной работы по нагнетанию жидкости в пласт необходимо проанализировать диагностику разрывов (микросейсмических данных и данных до закачки).

2. Необходимо вести мониторинг роста и направления последующего ГРП. Для этого должен использоваться стандартный микросейсмический мониторинг с использованием профилей на поверхности или скважинных датчиков. Также по возможности должны использоваться наклономеры. Кроме того, необходимо выполнить мониторинг увеличения разломов в вертикальном направлении с помощью диаграмм температурного каротажа или каротажа по радиоактивным изотопам.

3. Последующая деятельность по ГРП в этой области должна проходить эффективную систему контроля, которая обеспечит автоматическое обнаружение места и величины любых сейсмических событий в режиме реального времени. В этой системе должно использоваться соответствующее количество датчиков определенного типа для надежного обнаружения расположения и силы сейсмических толчков силой -1 ML и более. Количество датчиков также должно обеспечивать необходимый уровень избыточности.

4. Необходимо прекратить любые операции и принять меры по исправлению положения, если обнаружены подземные толчки силой 0,5 балла или выше. В докладе указано, что такое пороговое значение было бы вполне разумным, так как оно позволяет сделать землетрясения наименее ощутимыми для местных жителей и предотвратить любую возможность повреждения их имущества с большим запасом. Пороговое значение может корректироваться с течением времени с учётом полученного практического опыта. На основе анализа индуцированной сейсмической активности, сделанного Cuadrilla, нового доклада и договора об использовании для мониторинга более чувствительного к разрушениям оборудования, а также согласованного с Министерством протокола об индуцированных сейсмических толчках для будущих операций, авторы доклада не видят причин запрещать компании Cuadrilla Resources проведение деятельности по разведке сланцевого газа и операций ГРП на месте скважины Preese Hall при условии соблюдения рекомендованных мер предосторожности. Что касается будущей деятельности по разведке и добыче сланцевого газа в других местах Великобритании, авторы рекомендуют перед проведением этих операций оценивать их сейсмическую опасность. Процедура оценки должна включать следующее:

1. Соответствующие базовые операции сейсмического мониторинга для изучения фоновой сейсмичности в области работ.

2. Изучение свойств любых возможных активных разломов в регионе с использованием всех имеющихся геолого-геофизических данных.

3. Применение соответствующих моделей прогнозирования движения земли для оценки потенциального воздействия любых индуцированных сейсмических толчков.

IGas Energy, энергетическая компания, ведущая активную деятельность в наземной части Великобритании, приветствовала публикацию независимого экспертного доклада Министерства энергетики о последствиях деятельности по добыче сланцевого газа с точки зрения сейсмической активности. Представители IGas Energy утверждают, что полностью поддерживают мнение главного научного советника Министерства David MacKay, считающего, что если сланцевый газ должен стать частью структуры энергетики Великобритании, необходимы хорошее понимание возможного воздействия на окружающую среду и выработка мер для смягчения этих последствий. Компания согласна с рекомендациями доклада по «эффективной системы мониторинга и системе контроля на основе режима светофора».

IGas Energy имеет доли участия в различных наземных операциях по добыче углеводородов, включая обычные нефть и газ, метан угольных пластов и сланцевый газ.

Профессор Styles является лектором 7-го образовательного тура EAGE (EET). Его курс «Всё, что вы хотели знать об экологической геофизике, но боялись спросить!» будет прочитан в нескольких странах мира. Для получения дополнительной информации см. календарь событий на веб-сайте www.eage.org.




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.