文章題目：Fluid injection-induced fault slip during unconventional energy development: A review

關(guān)鍵詞：Fluid injection, Fault slip, Unconventional energy, Earthquake mitigation

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772970222000074

????美國賓夕法尼亞州立大學(xué)Derek Elsworth院士和新加坡南洋理工大學(xué)Wei Wu副教授在Energy Reviews發(fā)表文章“Fluid injection-induced fault slip during unconventional energy development: A review”, 該文章詳細(xì)分析了注入流體引起的斷層滑動(dòng)行為在非常規(guī)能源開發(fā)中的前沿技術(shù)，并就新技術(shù)在注入流體誘發(fā)地震活動(dòng)中的作用進(jìn)行探索及趨勢(shì)展望。

01?內(nèi)容簡介

????1. Introduction?（前言）

????2. Theories of fault friction?（斷層摩擦理論）

????3. Injection-induced aseismic slip?（注入流體誘發(fā)的非地震滑動(dòng)）

????4. Injection-induced slip transition?（注入流體誘發(fā)的滑動(dòng)轉(zhuǎn)換）

????5. Injection-induced seismic slip?（注入流體誘發(fā)的的地震滑動(dòng)）

????6. Discussion?（討論）

????7. Conclusions?（結(jié)論）

02?內(nèi)容亮點(diǎn)
????1、許多國家發(fā)生的破壞性和危害性地震促使人們做出巨大努力來了解斷層滑動(dòng)行為對(duì)流體壓力響應(yīng)的復(fù)雜性；

????2、分析了注入流體引起的斷層滑動(dòng)的主要特征，以及其與非常規(guī)能源開發(fā)相關(guān)的預(yù)測策略；

????3、探索了新興技術(shù)如數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)，在注入流體誘發(fā)地震活動(dòng)研究中的前沿趨勢(shì)。

03?內(nèi)容導(dǎo)讀

????1、注入流體誘發(fā)的非地震滑動(dòng)

????20世紀(jì)末報(bào)道的注入流體誘發(fā)的抗震滑移早期觀測表明，在壓力較低地區(qū)觸發(fā)的抗震滑移可能是由壓力較高地區(qū)的無地震形變引起的，這可能解釋了從開始注入流體到開始誘發(fā)地震活動(dòng)之間的時(shí)間延遲，以及缺乏與主震一起觸發(fā)的典型前震和余震。在法國中部花崗巖試驗(yàn)場進(jìn)行的一系列水壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，斷層帶上的非地震滑動(dòng)是導(dǎo)致區(qū)域應(yīng)力場變化的原因；在法國東北部干熱巖石試驗(yàn)場的注水測試中，也觀察到了非地震滑動(dòng)。這些觀察啟發(fā)了對(duì)非常規(guī)能源開發(fā)過程中非地震滑動(dòng)在注入流體誘發(fā)地震活動(dòng)中作用的研究。

????2、注入流體誘發(fā)的滑動(dòng)轉(zhuǎn)換

????多條證據(jù)表明，天然地震和誘發(fā)地震的復(fù)雜性與地震和非地震滑動(dòng)行為之間的轉(zhuǎn)換有關(guān)，這通常取決于斷層特征(例如，斷層泥壓實(shí)和彈性性質(zhì))和不斷變化的環(huán)境條件。

3、注入流體誘發(fā)的的地震滑動(dòng)

幾十年來，流體注入觸發(fā)地震一直被認(rèn)為是一種成因機(jī)制，自有儀器觀測以來一直被量化，盡管旋轉(zhuǎn)摩擦實(shí)驗(yàn)可以獲得高滑動(dòng)速度，但尚未被用于注入誘發(fā)地震活動(dòng)的研究。地震滑動(dòng)伴隨著巖石的脆性破壞和能量的突然釋放，在非常規(guī)能源工程中經(jīng)常被記錄下來，被稱為誘發(fā)地震。因此，已經(jīng)發(fā)展了幾個(gè)數(shù)值模型來研究全尺度地震滑動(dòng)的機(jī)制。

04?重要結(jié)論

????1、非常規(guī)能源對(duì)清潔、低成本和可靠的未來能源具有重要意義，理解注入流體引起的斷層滑動(dòng)是一個(gè)引起廣泛關(guān)注的關(guān)鍵新興話題；

????2、本文對(duì)注入流體引起的斷層滑動(dòng)提供了一個(gè)重要而全面的分析，并總結(jié)了目前對(duì)斷層滑動(dòng)行為理解中的缺陷；

????3、對(duì)非地震、地震和過渡性滑動(dòng)行為的研究表明，可靠的檢測和解釋天然斷層的數(shù)據(jù)對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估是至關(guān)重要的，而滑動(dòng)過渡性是斷層失穩(wěn)的一個(gè)指標(biāo)；

????4、更好地了解低滲透孕震斷層上的流體壓力擴(kuò)散、無地震滑動(dòng)傳播和靜態(tài)應(yīng)力傳遞，可以激發(fā)更強(qiáng)有力的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理戰(zhàn)略。需要在數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等多學(xué)科方法的協(xié)助下，進(jìn)一步努力預(yù)測和減輕非常規(guī)能源開發(fā)過程中的破壞性地震。

作者簡介：

Wei Wu，新加坡南洋理工大學(xué)副教授，2013年獲得瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院博士學(xué)位，之后在斯坦福大學(xué)從事博士后研究工作。研究興趣包括實(shí)驗(yàn)地質(zhì)物理學(xué)和能源地質(zhì)力學(xué)，重點(diǎn)是地下空間開發(fā)、地能提取和儲(chǔ)存，以及氣候變化和能源提取引起的地質(zhì)災(zāi)害，至今發(fā)表文章100多篇。

Derek Elsworth，美國工程科學(xué)院院士，賓夕法尼亞州立大學(xué)能源與地球環(huán)境工程學(xué)院教授，賓州地質(zhì)力學(xué)、地球流體、地球危害(G3)中心的發(fā)起人之一，政府和工業(yè)界咨詢顧問，任美國巖石力學(xué)協(xié)(ARMA)的理事會(huì)成員，第38屆全美巖石力學(xué)會(huì)議大會(huì)主席，西澳大學(xué)、東京大學(xué)等多所大學(xué)特聘教授。在國際能源開采領(lǐng)域享有崇高的聲譽(yù)，在Geotechnique, Water Resources Research, International Journal of Greenhouse Gas Control, Fuel, International Journal of Coal Geology, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science等有影響的國際期刊上發(fā)表SCI論文近200篇，出版專著1部，被引4873篇次，單篇最高被引177篇次，總被引用9000余次。

Energy Reviews?簡介?

????Energy Reviews 是由深圳大學(xué)牽頭，聯(lián)合 Elsevier出版集團(tuán)、深圳市低碳與清潔能源研究院創(chuàng)辦。Energy Reviews是一本國際性、跨學(xué)科、高質(zhì)量的開放獲取?(Open Access)?學(xué)術(shù)期刊，旨在通過發(fā)表最新的高質(zhì)量研究綜述、觀點(diǎn)與評(píng)述，向公眾傳播有影響力的研究。接收包括但不限于能源數(shù)值計(jì)算、大數(shù)據(jù)與人工智能；能源相關(guān)的材料科學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)；傳統(tǒng)化石能源利用、勘探與CCUS；能源工程工藝和設(shè)備；能源研究的量化方法與工具；氣候變化與環(huán)境等相關(guān)方向的優(yōu)質(zhì)綜述成果。

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