550.34

Извлечение углеводородов и закачка флюидов при эксплуатации месторождений нефти и газа приводит к перераспределению напряжений в геосреде и часто несет ответственность за изменение динамики сейсмического режима в близлежащих зонах с активными тектоническими нарушениями. На примере Пильтунского землетрясения 12 июня 2005 г. Mw=5.6 обсуждается механизм возможного запуска индуцированных землетрясений, которые произошли на расстоянии более 40 км от нагнетательных скважин Пильтун-Астохского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного на северо-восточном шельфе о. Сахалин. Для оценки избыточной скорости накопления касательных напряжений, которые могут вызвать всплеск сейсмической активности, в работе использованы численные модели, основанные на теории флюидонасыщенной пороупругой среды. Предполагается гидравлическое соединение между разломом и нагнетательными скважинами разрабатываемого месторождения. Моделирование проведено для узкой зоны разлома, которая имитируется относительно более высокой проницаемостью.

The extraction of hydrocarbons and the injection of fluids during the exploitation of oil and gas deposits result in a redistribution of stresses in the geological environment and often change the dynamics of seismic regime in formation with active tectonic faults. Using the example of the Piltun earthquake on June 12, 2005, Mw=5.6, we discuss the possible mechanism for the launch of induced earthquakes that occurred more than 40 km away from the injection wells of the Piltun-Astokhsky oil and gas condensate field located on the northeast shelf of Sakhalin Island. To estimate the rate of tangential stresses accumulation, which can cause splash in seismic activity, we used numerical models based on the theory of fluid-saturated poroelastic medium. We assume the hydraulic connection between the fault and injection wells of the field being developed. The simulation was performed for a narrow fracture zone, which is simulated by a higher permeability.

кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории сейсмологии, Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН

младший научный сотрудник лаборатории сейсмологии, Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН

Поплавская Л.Н., Иващенко А.И., Оскорбин Л.С., Нагорных Т.В., Пермикин Ю.Ю., Поплавский А.А., Фокина Т.А., Ким Ч.У., Краева Н.В., Рудик М.И., Сафонов Д.А., Дорошкевич Е.Н., Паршина И.А., Жердева О.А. Региональный каталог землетрясений острова Сахалин, 1905-2005 гг. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН. 2006. 103 с.

Харахинов В.В. Нефтегазовая геология Сахалинского региона. М.: Научный мир. 2010. 276 с.

Тихонов И.Н. О наведенной сейсмичности на шельфе острова Сахалин вблизи Пильтун-Астохского нефтегазоконденсатного месторождения // Вестн. ДВО РАН. 2010. №3. С. 59-63.

Коновалов А.В., Патрикеев В.Н., Сафонов Д.А., Нагорных Т.В., Семенова Е.П., Степнов А.А. Пильтунское землетрясение 12 июня 2005 г. (Mw=5.6) и современная сейсмичность в районе нефтегазовых месторождений северо-восточного шельфа о. Сахалин // Тихоокеанская геология. 2015. Т. 34. №1. С. 61-71.

Василенко Н.Ф., Прытков А.С. Моделирование взаимодействия литосферных плит на о. Сахалин по данным GPS наблюдений // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. №1. С. 42-48.

Goebela T.H.W., Weingartenb M., Chenc X., Haffenerc J., Brodskya E.E. The 2016 Mw=5.1 Fairview, Oklahoma earthquakes: Evidence for long-range poroelastic triggering at>40 km from fluid disposal wells. Earth and Planetary Science Letters 472 (2017). Pp. 50-61.

Акрамходжаев А.М., Ситдиков Б.Б., Бегметов Э.Ю. О возбужденном характере Газлийских землетрясений в Узбекистане // Узбекский геологический журнал. 1984. №4. С. 17-19.

Каменев П.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С. О напряженном состоянии земной коры Сахалина по данным бурения глубоких скважен // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. №1. С. 27-36.

Biot M.A., General theory of three-dimensional consolidation. J. Appl. Phys. 1941. V. 12. Pp. 155-164.

Rice J.R., Cleary M.P. Some basic stress diffusion solutions for fluid-saturated elastic porous media with compressible constituents. Review of Geophysics and Space Physics. 1976. V. 14. Pp. 227-241.

Shalev E., Lyakhovsky V. The processes controlling damage zone propagation induced by wellbore fluid injection. Geophys. J. Intern. 2013. V. 193. No. 1. Pp. 209-219.

Lyakhovsky V., Hamiel Y., Ben-Zion Y. A non-local visco-elastic damage model and dynamic fractu ring. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2011. V. 59. Pp. 1756-1772.

Hamiel Y., Lyakhovsky V., Agnon A. Coupled evolution of damage and porosity in poroelastic media: theory and applications to deformation of porous rocks. Geophys. J. Int. 2004. V. 156. No. 3. Pp. 701-713. Doi:10.1111/j.1365-246X.2004.02172.x

Helmstetter A., Shaw B.E. Afterslip and aftershocks in the rate-and-state friction low. J. Geophys. Res.114 (B01308), 2009. DOI: 10.1029/2007JB005077.

https://teknoblog.ru/2017/07/23/80407.

Zabolotin A., Konovalov A.V., Stepnov A.A., Tomilev D.E., Sychov A.S. Fluid injection induced seismicity in the oil and gas field areas: Monitoring and modeling. Mechanics, Materials Science & Engineering. 2016. V. 4. Pp. 170-178. Doi:10.13140/RG.2.1.5102.4249.

Zabolotin A., Konovalov A., Stepnov A., Sychov A., Tomilev D. Activation of fluid injection-induced triggered seismicity. 16-th Intern. Multidisciplinary Scientific GeoConf. SGEM, 30 June - 6 July. Conf. Proc., 2016b. B. 1, V. 3. Pp. 389-394. Doi:10.5593/SGEM2016/B13/S05.049.

Заболотин А.Е., Коновалов А.В., Лоскутов А.В., Турунтаев С.Б. Моделирование триггерного сейсмического и геодеформационного процессов при нагнетании жидкости в геосреду // Тихоокеанская геология. 2016. Т. 35, №6. С. 26-37.