中东的石油开采了那么久,地下都挖空了,未来会出现大地震吗?
中东地区是世界的油桶,储量占世界石油储量一半以上,产量则占到了30%以上,出口份额占到全世界45%。1932年巴林石油公司在贾拜尔杜汉沙漠地区发现了中东第一口油井“埃米尔一号”以来,已经开采了将近90年!挖出了那么多石油,中东地下都已经挖空了,会不会未来产生大地震呢?
地震是怎么发生的,地下挖空了真会地震吗?
地震是地壳快速释放能量引起的震动,通过地震波传播,所经之处就形成了地震!引起地震的大都是板块之间相互碰撞和挤压造成的,一般在板块的边缘和板块内部的断裂带附近,将会是地震的高发地带!但断裂带和板块挤压等构造地震并不是所有地震的原因,除此以外还有:
火山地震:火山引发的地震
诱发地震:陨石坠落以及水库蓄水等形成的地震
人工地震:核爆引发的人工地震
塌陷地震:地下空洞结构塌陷引发的地震
其中水库蓄水诱发型地震比较严重,地下空洞结构或者断裂带无法承受新增加的压力,造成地层深处的空洞结构或者断裂带塌陷,大量岩层突然掉落引发的塌陷型地震,1967年印度柯伊纳水库发生过水库蓄水诱发的大地震,震级达到了6.3级,由于震源很浅,一般在5千米以内,因此造成了极大的破坏,超过200人丧生,1500人受伤,并且对大坝造成了影响!
印度柯伊纳水库
塌陷型地震一般发生在石灰岩等溶岩分布的地区,因为水流溶解了大量的石灰岩,留下了大量的溶洞,如果主支撑结构被破坏,洞顶塌陷那么就会形成地震。除了喀斯特地形容易造成塌陷型地震外,煤矿采空区也是塌陷型地震的高发区!
喀斯特地形结构
采矿区塌陷型地震震级不大,但危害很大,因为很多发生塌陷型地震煤矿都在作业中,即使是废弃区域在矿区上方也有很多民居,比如2007年8月29,陕西神木县孙家岔镇边不拉煤矿矿井采空区发生塌陷引发地震,震级3.3级,幸亏当时井下没有作业人员,否则将造成大量人员伤亡。
而陕西与陕西的煤矿产区,地面上到处都是开裂和陷落,这些都是地下煤矿采空后没有回填,支撑结构腐蚀或者地下水渗入结构强度降低,造成塌陷,一般采空区地下水严重下降,不再适合生存,只能搬迁。
石油是怎么样开采的,会不会像煤矿一样出现采空区?
上文我们简单了解了地震时怎么发生的,那么石油开采会像煤矿一样出现采空区吗?这是个非常有趣的话题,至今为止人类开采的石油量已经超过了1300亿吨,如果按45%为中东产出约为600亿吨左右,大约相当于22立方千米的岩石,如果把它看成是一个整体的话,大约是半径3.4千米左右的一个空洞!
中东油田分布
好恐怖啊,中东的石油实在是太容易开采了,简单到沙漠里挖个洞石油就能汩汩的冒出来,那里的石油不但容易开采,而且品质还好,所以近90年来,中东开采石油的公司居然在地下挖了个直径超过3千米的超级大洞,当然这些是分布在中东各地!
但可以相信的是,在那些超级油田之下,比如沙特的加瓦尔油田是全世界最大的油田,到现在为止每天仍然产油500万桶,自上世纪50年代起,总***开采了将近700亿桶,采空区合计是一个直径达到了1.8千米的超大球体空间!
那么石油开采真的会留下如此大空洞吗?
煤炭开采大家都比较熟悉了,因为坑道作业大家都见过,很多煤层甚至厚到可以使用大型机械自动开采,因此采空区留下是非常恐怖的!但油藏并非大家想象一个油壶结构,会有部分的汇聚空间,但绝大多数石油仍然在地质结构的空隙中!
油田示意图,很容易被误会
中东地区的油田属于海相古潜山的溶洞裂隙存储类型,尽管它以容易开采著称,但仍然是属于结构非常复杂的多空结构,也就是说即使采空,也会留下大量的支撑而不至于让上方塌陷下来!并且石油开采中都有一项注水开采的技术!
比如在初期的自然压力开采后即注入水让石油随着水压冒出来,或者在油田晚期则是抽油机抽出油水混合物再重新分离,简单的说,石油开采根本就不会留下采空区,因为最后开采出来的每一桶石油中,大部分都是水,所以还没有开采完,地下就全部都被水填满了!
页岩油开采真的诱发了地震
而页岩油的开采,则根本就没有所谓的油田,因为都是一些含油的石头,需要用强大的压力压裂石头,让这些油滴慢慢汇聚,最后将油水混合物开采出来,同样会注水,不过据新闻报道,页岩油开采确实可能会诱发地震!但这不是空洞结构造成的,而是废水处理!
因为页岩油的废水是含油废水,处理需要50美分一桶,听上去不高,但每开采一桶油会产生十桶废水,而美国在2016年时的页岩油开采量已经达到了900万桶/天,每天处理废水的成本高达4500万美元,因此页岩油开采商都愿意把废水注入地下!
页岩油开采还要污染环境
看上去其实没啥大问题,但很要命的是页岩油开采周围可能存在的大量断层被水注入后,相当于添加了润滑剂,会加速断层错动,美国地质调查局(USGS)在2016年3月26日公布的美国地震威胁测绘图中,“人为诱发”地震加入了其中,而在2015年中,在页岩油开采的加利福尼亚地区,总***有超过900次3级以上的地震!
并且据USGS的统计数据看,页岩油的开采和加利福尼亚地震频发时间上是能相互吻合的!因此石油开采还真可能以地震的方式威胁人类生存,不过整个局面是可以改善的,只要适当处理废水,整个比例就会下降到可以接受的范围。