地球科学：石油生産によって誘発される地震活動を管理する方法
Nature
人間活動によって誘発される地震を管理する方法が開発、検証、実施されたことを報告する論文が、今週、Nature に掲載される。この方法によって、地震活動の活発なイタリアのバルダグリ油田での排水注入に関連した誘発地震活動を管理できることが実証された。
人間活動（鉱山採掘、水の抽出、地下貯留層への水注入など）によって引き起こされる地震活動（地震の頻度、震度、分布）への懸念が近年高まっている。しかし、そのような地震をどのように管理するのが最善かについては、理解が進んでいない。
今回、Bradford Hagerたちは、テクトニクス活動が続いている地域に位置する西ヨーロッパ最大の陸上油田であるバルダグリ油田に関する詳細な地下情報を用いてモデルを作成した。このモデルは、1993年1月から2016年12月までの炭化水素の抽出速度と注水速度とそれに伴う流体圧の変化の記録を用いて較正された。この情報は、地質力学モデルと地震物理モデルと組み合わされて、流体圧と応力の変動と、その結果としての地震発生確率の変動の予測が行われた。Hagerたちは、このモデルを用い、3つの異なる注水速度を設定して、2017年1月から2025年12月までの地震活動予測を行った。その結果、注水速度を比較的低いレベルで維持することに持続可能性があり、地震活動は誘発されない可能性が高いという計算結果が得られた。Hagerたちは、2017年1月から2019年6月までの間、この方法を試行し、実際の地震活動が、このモデルによって予測されたレベルと一致したことを見いだした。
Hagerたちは、この方法が他の地域でも使用可能で、人間活動に関連した地震の管理についての理解を深めることができるという見解を示している。
The development, testing and implementation of a method for managing earthquakes triggered by human activities is reported in Nature this week. The method was shown to manage triggered seismicity associated with the injection of waste water in the seismically active Val d’Agri oil field, Italy.
Concern over seismicity (frequency, intensity and distribution of earthquakes) induced by human activities — such as mining, water extraction or the injection of water into subsurface reservoirs — has been growing in recent years. However, there is a lack of understanding as to how such earthquakes can be best managed.
Bradford Hager and colleagues created a model using detailed subsurface information about the Val d’Agri oil field, the largest onshore oil field in western Europe, situated in an area of ongoing tectonic activity. They calibrated their model with records of hydrocarbon extraction and water injection rates and associated fluid pressure changes from January 1993 to December 2016. This information was combined with geomechanical models and earthquake physics models to predict the evolution of fluid pressure and stress, and the resulting changes in the likelihood of earthquakes. The authors used this model to forecast expected seismicity between January 2017 and December 2025 across three different water injection rates. It was calculated that a relatively low injection rate was sustainable and should not induce seismicity. They trialled the method from January 2017 to June 2019 and found that seismic activity was consistent with the levels predicted by the model.
The authors suggest that this approach can be employed in other areas and could improve our understanding of managing earthquakes associated with human activity.
doi: 10.1038/s41586-021-03668-z
「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。
