“孕震过程”能够造成地温异常吗? 《财经》网:如何继续“稳定低生育水平”?
Mar 05

http://xysblogs.org/amsel/archives/3205

有一位长庆油田的研究人员、地质专业的博士,不理解为什么现有研究可以排除“紫坪铺水库诱发汶川地震”这种推测。这位博士当初也不理解为什么汶川地震未能预报。作为一名石油地质工作者,这样的表现让人遗憾。石油地质工作者的日常工作就是掌握大量地下资料、并加以合理分析,出于这种工作经验和训练,他们完全应该了解地下资料的“多解性”,理解各种地球物理异常很难与地震相对应,进而不对地震预报抱以过高期望;同样,如果能够联想到钻井过程的粗浅问题,也完全能够排除水库引发19公里以下的8级大地震的推测。

由水库想到钻井,要点就是,一个几千米深的钻井,钻进过程中对地层压力的影响要远远大于水坝。钻井为什么能够影响地层压力?原因就在于钻井液和地层流体的差别。钻井钻到任何一个深度之前,人们会对这个深度的地层流体压力有一个估计。正常情况下,地层流体压力等于一个水柱底部的压力,这个水柱的高度就等于地层深度。所以,1000米深处的地层流体压力大约是100大气压,2000米深处就是200大气压,依此类推。钻井过程中,为了保持井壁内外压力平衡,必须一边钻进、一边灌进钻井液。如果事先判断地层压力正常,那么把清水作为钻井液就可以保持压力平衡,这时钻井对地层压力没有明显影响。

但是,由于各种原因,地层流体压力经常高出上面所说的正常压力,比如达到正常压力的1.2倍到2倍。这时候,就需要使用密度不同的泥浆作为钻井液,来保持压力平衡。而问题在于,在钻到某一深度之前,人们很难预料这一深度的地层流体压力到底有多大。出于工程安全考虑,为了避免井喷(试想一下重庆开县天然气井喷事故),应当尽量采用密度更大的泥浆;但是如果泥浆密度过大,又会渗到地层岩石的孔隙之中,把油气向远处赶走,这时会导致把含有油气的地层判断成“水层”,所以出于经济考虑,石油公司又宁愿采用密度较低的泥浆,使得井底的压力稍低于地层流体压力。

无论哪种情况,我们都会发现,钻井过程很容易改变井底的地层压力,其改变幅度远远大于水库的影响。比如,一个钻井钻到3000米深的时候,假设其地层流体压力是正常压力的1.5倍,那么其压力是450大气压;为了防止井喷,采用了比重为1.6的泥浆,那么井底的压力就会达到480大气压,也就是增加了30大气压。而对于紫坪铺水库,根据《科学》杂志所引用的一个中国学者的研究,即使作出一个极为夸张的计算,在地下几千米深处,其对压力的改变也远远小于0.5大气压(注1)。

当然有人会说,钻井只影响一个点,水坝却影响一个面。但这并不表明钻井对地下的影响要小于水坝。原因是,水坝均匀地负载在一个大块地质体上,地层越深,造成的压力不平衡越微弱;而钻井直接钻到深部,直接引起深部地层压力的不平衡。此外,水坝和钻井都会影响地下流体的成分和数量,而水库下渗的水往往止于地下几百米处的低渗透层,钻井液却被直接灌到地下几千米,并且钻井过程中经常会出现大量钻井液漏失到地层的现象。

从实例来看,水库固然有可能引起几千米浅处的地震,而钻井同样也有诱发地震的案例;其中最大的一次,发生在1967年美国科罗拉多州丹佛附近的落基山,通过一口钻井向地下注入流体,从而引发了5.5级地震(注2)。

虽然大量石油钻井是处于不容易发生地震的盆地内部,但是在天山两侧、龙门山地区、宁夏周围这样的构造不稳定地区,仍然布置了大量的油气探井和开采井。它们对地下压力的改变远远大于水坝,并且也经常穿过断层。然而我们没有看到这些地区“钻井诱发地震”的实例,也没有见到这样的怀疑、推测和担忧。由此也可以认为紫坪铺水库引发大地震的可能性微乎其微(最终之所以可以彻底排除这种可能性,靠的是小震活动特征)。而出于自洽,一位科技工作者如果认为“紫坪铺水库诱发了大地震”是一种理性推测,那么他就应该去呼吁制止上述地区的钻探;因为这种呼吁与“水库诱发8级大地震”相比,并不更加荒唐。

注:
(1)见嵇少丞“汶川特大地震与紫坪铺水库无关”对雷兴林文章的评论。
(2)http://earthquake.usgs.gov/learning/faq.php?categoryID=1&faqID=1

【补注:水坝和钻井对几千米深的地层的影响机制并不相同。由于地表水到达不了这个深度,水坝考虑的是由负载变化而引起的应力变化;而钻井直接导致地层流体压力的改变,进而改变有效正应力和岩石强度。】

【补注——中学物理内容:帕斯卡桶裂实验(百度百科)

“帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h很大。
“这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。 一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。”

所以,对“钻井改变地下压力”这种情况,问题当然不在于往地下灌了多少钻井液,而在于压力传递多远(需要考虑低渗透地层的空间分布),以及压力改变多快。】

【3月19日补注:关于1967年印度Koyna 水库诱发地震的震源深度。国内有文献提到深度是20到30公里不等。其实这个地震的震级和震源深度,先前不同机构公布的结果有很大差异,震源深度从9公里到30公里不等。但是根据Gupta(1992)的研究(Gupta, H. 1992. Reservoir-induced Earthquakes. Elsevier Science Publishing Company Inc., New York, NY.),震源为8到10公里深,原因是有感范围大而破坏范围很小(http://www.ecolass.org/Adrienne/Koyna/Koyna_physical.htm)。

另见Gupta的2005年的一篇文章(http://www.ias.ac.in/currsci/may252005/1628.pdf),对1967年Koyna 6.3级地震,采用的震源深度为10.0公里】

“水坝、钻井和地震”有25篇评论

  1. wwssff333 Says:

    博主研究得非常深入,佩服。

  2. jihua0a Says:

    “然而我们没有看到这些地区“钻井诱发地震”的实例,也没有见到这样的怀疑、推测和担忧。由此也可以认为紫坪铺水库引发大地震的可能性微乎其微(最终之所以可以彻底排除这种可能性,靠的是小震活动特征)。”

    砖家用这种思维逻辑去推论库震,荒唐可笑。

    钻井跟水库蓄水,力量是一个数量级的吗?

    旅外学习,结果学出来个地震不可预测,在地震带建大水库可以减少地震,这种砖家,千万别回锅掌权,否则,百姓肯定遭殃。

    【又删了一条你的骂人评论。感谢帮助测试博客,如果再骂人,就要测试封IP了。】

  3. jihua0a Says:

    IP随便封,代理多的是,还有专门的代理软件。

    千万别心虚,封人IP最无耻,看我的邮箱FENGRENIDWUCHI001@gmail.com,拼音没忘记吧??

  4. jihua0a Says:

    人家,AMSEL确实是在国外喝过洋墨水滴,摇身一变成了万金油砖家。

  5. jihua0a Says:

    瑞士:钻井开采地热不当 引发里氏3.4级地震
    2007年02月05日 10:02:14  来源:科技日报

    【字号 大 中 小】 【我要打印】 【我要纠错】 【Email推荐: 】

    地热可作为清洁能源来利用,但开发地热不当也会引发灾难。最近,瑞士巴塞尔在钻井开采地热过程中引发了里氏3.4级的地震,造成了当地居民的恐慌。

    通常人们认为,地震是由于地球板块的运动引起的,但发生在巴塞尔的一系列轻量级地震表明,人为的原因也能导致地震。

    去年12月,巴塞尔的一个地热开采钻井钻至地表5000多米岩石深处,并通过灌水加压提取地热时,突然发生了地震。在随后的几天里持续发生的里氏3.4级地震,虽然没有造成房屋倒塌和人员损伤,但当地居民对地热能的信任已被彻底动摇。目前,专家对这一事故还在评估,看是否存在更大的隐患。

    2003年,法国一家公司在开发地热项目中也发生过里氏2.9级的地震。

    【回复:你找的资料很有意义。】

  6. jihua0a Says:

    我找的资料很有意义?

    类似的案例网上可以搜索一大堆,看来你AMSEL是既不懂常识,也不懂搜索。

    还是原话,劳驾去把60年代广东那个6+级的库震否决掉再来否决紫萍铺这个库震。。

  7. jihua0a Says:

    我国典型的水库诱发地震

    ——记1962年3月19日广东新丰江水库6.1级地震

    水库诱发地震具有较强的破坏性,不仅能直接造成破坏和伤
    亡,而且有可能导致坝溃水滥、引起次生灾害,使下游地区人民
    生命财产遭受灾难性的损失。这种双重灾难的特殊性,已引起国
    内外专家学者的广泛重视;我国是研究诱发地震较早的国家之一。
    早在1959年就开始集中地球物理、地质、工程地质、地震工程、
    水利工程等多方面的科技人员,对新丰江水库区的地震活动进行
    了研究,后又对新丰江大坝进行了抗震加固,而且对1962年3月
    19日的6.1级破坏性地震取得了抗御效果,成为世界上抗震加固
    成功防御诱发地震的第一个实例。

    新丰江水库诱发地震的特点主要有:其一,烈度高、震感强。这
    主要是因为水库诱发地震的震源较浅。新丰江水库的震源深度,约
    为1—11公里。1962年3月19日在库区发生的Ms6.1级地震,最
    大烈度为8度。这充分说明,其地震的震中烈度,远远超过相同震
    级的天然构造地震的烈度。其二,地震分布集中在水库影响区。虽
    然在水库地震活动的不同阶段,其分布有迁移现象,但基本都是在
    水库淹没区及影响区范围之内,一般在坝区,深水区相对应的库岸
    附近,特别是在裸露的峡谷地段地展较多。新丰江水库地震十分活
    跃的地区和最强的地震均位于水位最深(80米)的大坝附近。其
    三,地震活动与水库蓄水过程及运营有密切关系。一般水库蓄水后
    1—2月内开始发现微震活动,1—2年发生主震。而地震活动起伏
    与库水位的变化有明显的相关关系。位于新丰江水库大坝西南
    160公里的广州地震台在1959年10月,即在蓄水开始后一个月
    记录库区地震,因水位上升很快,地震活动非常频繁。1961年7月
    设立的地震台网到1972年12月记录了震级Ms>=0.2级的地震
    258267次,其中有23513次Ms>=1.0级。其四,有丰富的前震序
    列。新丰江水库地震序列,由前震、主震和余震组成。前震很多,余
    震衰减缓慢。其频度与震级关系中的b值和其他水库诱发的地震
    序列相似,但与正常的构造地震不同。前震的b值(1.12)比余震
    (1.04)高。这些值都比构造地震(0.72)大1.4—1.5倍。另外,余
    震与主震震级比值高(O.87)。其余震衰减系数为0.9,衰减缓慢。
    据研究表明:水库蓄水和地震在时间、空间上关系密切。地
    震活动受水位的影响。水位快速上升至高水位,往往继之以地震
    活动的增强。因此,深循环的地下水通道可以在裂缝带中形成。据
    此,随着渗透压力的增大,地下水可以达到较深的循环,并引起
    断面上法向应力的降低,和软弱岩石结构面上的泥化,因而降低
    其剪切强度。在新丰江大坝,由于水位升高20米,水的渗透起初
    发生在沿大坝西北侧北北西何的断层带,结果诱发了微震。当水
    位升高50—60米时,渗透压力增强,形成一系列小震和震级Ms
    >3.0的较强地震。当水位达到其峰值时,渗透压力变得最大,因
    而伴之以地震活动的高潮,产生最强的地震。

    据有关史料记载,新丰江水库始建于1958年7月。翌年10月
    下闸蓄水。大坝坝型为单支墩式大头坝,由19个间距为18米的单
    支墩大头坝及两岸重力坝段组成整体。最大坝高105米(坝顶高程
    124米),坝顶长440米,设计正常高水位118米,库容115亿立方
    米(水位116米时),相应水位面积390平方公里。左岸附近开凿一
    泄洪隧洞(内径10米)。坝背发电厂房安装水轮机组4台,总装机
    容量29万千瓦,为我国华南地区最大水库,广东最大水电企业。
    新丰江水库1959年10月20日下用蓄水一个月后,开始出现
    地震活动,随着水位迅速上升,地震活动相应加强。当水位首次
    接近满库峰高达110.5米时,遂于1962年3月19日04时诱发
    6.1级地震。该次地震滞后第一次高水位半年,震源深度5公里,
    展中在大坝附近1公里处。当时震声雷鸣,屋摇地动,强烈地震
    造成房屋倒塌1800余间,严重破坏10500间,损坏13400间,死
    伤85人。附属工程的水电厂厂房及高压变电站也遭受较严重的破
    坏,不能运营。最为典型的是河源县城皮革厂门前一对分别为
    3500公斤重的石狮相对底座反时针扭转了11度。

    【自己转的文章自己看不懂?新丰江地震那四个特点和四川地震完全不同。】

  8. jihua0a Says:

    完全不同??

    呵呵,有相同,也有不同,但是说完全不同的,基本可以认定,又是砖家在扯淡

    【估计你是不明白第一条不同在哪里。新安江地震震源浅,汶川地震震源深。所以嵇少丞那里有个民科跑去叫板,争辩说震源是12公里。】

  9. jihua0a Says:

    深度不同就说是完全不同???这是什么逻辑???世界上有哪两个地震深度完全相同你告诉大家?

    【不要乱激动。你要学会把文字看完整。】

  10. jihua0a Says:

    呵呵,劳驾你这个砖家把4个特点不同之处列出来。。

  11. 西门 Says:

    哈,看JIHUA0A的手舞足蹈的表演蛮有趣的,你转发的文章明明白白说了水库诱发的是浅源地震,直接否定了紫坪铺水库诱发汶川地震。而且紫坪铺水库蓄水前后微震数据对比无变化,汶川地震也无系列前震,两者这么明显的差别都看不懂吗?难怪真正的专家说这类人是弱智。

  12. jihua0a Says:

    汶川无系列前震???? 去问AMSEL是否有前震吧,AMSEL曾经就那些前震写过文章。

    19KM也同样是浅源地震,如果连512大地震属于浅源地震都不知道,我看你该补习功课去鸟。。。

  13. 西门 Says:

    汶川有系列前震?系列前震的概念是什么?莫非你指的是那个把紫坪铺蓄水前的微震当作蓄水后的资料拿来蒙傻瓜的那个骗子?

  14. jihua0a Says:

    劳驾,楼上的,你自己去问AMSEL512的前震问题,看这个砖头家怎么回答你。

    还有,AMSEL如果不回答你前震问题,请自行查找四川地震局绵阳地震局的震前资料去,你以为08年5-6日绵阳砖头家在绵阳晚报为小震频繁辟谣无大震不是忽悠百姓??

    到底谁是骗子?? 5-6日,绵阳砖头家们辟谣无大震,5-9日四川政府网辟谣无大震,5-10日,又请个林业局的解释蛤蟆大游行正常,哪些混蛋是骗子??

  15. 西门 Says:

    汗,难怪博主已经不理睬你了,我发现自己确实是很无聊,最后跟你无聊一次吧,
    蛤蟆大游行,参见(http://bbs.cnwest.com/viewthread.php?tid=32165),这种花边新闻也跟地震有关系?张三5-10日拉了几天肚子,虽然他平时也拉肚子,但当天拉肚子就是地震的前兆?
    前面几个问题一并回复了吧,全球一年发生500万次小震,其中有感地震5万多次,算起来平均一天要有百余次有感小震,所谓系列前震都是事后诸葛亮式的一种语言上的定义。
    还有前面说的,水库诱发的地震震源深度大多数在5公里范围内,极少数超过10公里一点,如新丰江。而汶川的震源深度要深得多,如果你拿30公里或者70公里这两个标准,说它们都没有超过所以都一样,是很无聊的事。1米5以下的成人固然都是矮子,但不等于跟侏儒没差别。这就是博主说的那个民科为什么要硬把汶川的震源说成12公里的原因,不然就成了不利证据。
    另外,如果有国外回来的专家告诉你地震可以预测啦,那么你可以很有把握地断定他拿的是克莱登大学的学位。为什么?你去问问成天受地震困扰的日本人,为什么不拿蛤蟆去预测地震?

  16. 西门 Says:

    奉劝JIHUA0A一句吧,多翻阅新语丝的文章,不要着急放炮。看新语丝之前相信地震预测论,是视野问题,看了新语丝之后还相信地震预测论,那是智力有问题。

  17. jihua0a Says:

    本人自己公开的预测专贴,准确率已经超过50%,在60%以上。512后,民间有太多的准确预测案例,砖头家们却依旧在否认一切地震前兆。

    现今,在幼稚园里,说地震不可预测的是科学家,说地震可预测的是骗子,就是这个世道,黑白颠倒。

  18. jihua0a Says:

    西门没跟踪过水库地震案例,印度的Koyna水库地震6.4级,知道深度吗? 不知道的话,问AMSEL去,让他搜索一下回答你,这里不给砖头家们提示。。还极少数超过10KM,扯淡,印度的这个水库地震深度就高过512。
     
    【回复:你从哪里看到的“印度的这个水库地震深度就高过512”?这篇文章有震源深度,
     
    http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/114033603/PDFSTART
     
    估计你看不到。
    ——————————————————–
    On December 10, 1967 at approximately 22:51 UTC (4:21 a.m. local time on December 11, 1967) the Koyna region experienced an earthquake at a magnitude of 6.6 to 7.5 on the Richter scale (the earthquake’s recorded magnitude differed between different agencies). It was found by Gupta (1992) that the heavy earthquake damage was confined in a very small area, while the area where the shock was felt was comparatively much larger; therefore, a focal depth of 8 to 10 kilometers was assigned (various agencies have assigned this earthquake different focal depths anywhere from 9 to 32 kilometers)为什么后来Gupta的研究认为震源只有8到10公里深?因为有感范围大而破坏范围很小. The large area that felt the earthquake did so because of the efficient transmission of seismic energy in the Peninsular Shield. The earthquake was felt over distances as far as 700 kilometers from the epicenter. Investigations after the earthquake revealed that only a small, much more localized area actually suffered damage from the event (Gupta 1992).
     
    http://www.ecolass.org/Adrienne/Koyna/Koyna_physical.htm

  19. jihua0a Says:

    知道你搜到了廖的文章去了,然后把廖又臭骂,又使用一次流氓手段攻击所有反对库震的人。

  20. jihua0a Says:

    气急败坏,还写了俩文章骂廖,你一点都不觉得手段低劣。

  21. jihua0a Says:

    告诉你这个砖头家,南太今天的7.9级,有台风异常,有电离层异常,民间有人提前3-11日预测那里的周边要有大震。当然,你这个砖头家如果又拿什么概率统计,以震测震来套圈圈,咱无话可说,小孩子们喜欢玩低级的套圈游戏,你AMSEL也喜欢用以震测震来套圈。

  22. 西门 Says:

    我是没有自己跟踪过水库地震案例,只是看来的文字,请问做过足够多功课的这位先生,1931首例水库诱发地震以来,震源深度在5公里以内的水库地震一共占多大比例?超过10公里的占多大比例?或者也可以只统计坝高15米以上的大坝水库诱发的120例地震,我们来看看是不是属于“大多数”和“极少数”。我不是挤兑,是真的没查到具体数字,因为一搜相关字眼看到的不是民科谩骂专家的页面,就是抄来抄去的官样文字。

  23. 玩玩jihua0a Says:

    自己去查去,有手有脚,还要让人帮你劳动,你不觉得丢人??

  24. 西门 Says:

    我本来因为自己看不大懂外文资料,感觉有些丢人,对不起老师。但看到有这类连汉语的科普文字都看不懂的人,不但不以为耻,还不遗余力地重复早已被多人浅显地科普过的问题,以便凸显自己理解能力之低下。于是我感觉自己也不算太丢人了。

  25. 玩玩jihua0a Says:

    【jihua0a:这个博客管理评论的功能要比科学网强大得多,所以你如果想好好发言,就本分点;如果不想,最好别来。你留下的典型帖子已经够多了,这里不缺你。你的粗口帖子会被自动屏蔽,包括你使用出言不逊的ID。屏蔽的时候,你自己能看见,别人看不见。我现在在后台修改了给你放出来,让你看见。下次再被屏蔽将直接删掉。】

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