Khai thác thủy lực là nguyên nhân gây động đất ở miền Tây Canada?

Một nghiên cứu gần đây đã cho thấy mối liên hệ giữa phương pháp khai thác dầu khí bằng thủy lực với hiện tượng động đất. Ảnh: news.stanford.edu

Nghiên cứu "Khai thác thủy lực và Động đất ở Trầm tích Lưu vực Tây Canada" đã xác nhận kỹ thuật khoan theo chiều ngang (bản chất là tạo ra một trận động đất nhỏ để làm nứt các tầng đá để hút dầu mỏ và khí đốt) là nguyên nhân dẫn đến động đất.

Khai thác dầu khí bằng cách bơm nước thải thẳng xuống các giếng ngầm từ lâu đã được ghi nhận có thể gây ra động đất. Nhưng giờ đây không chỉ có các giếng xử lý nước thải, mà quá trình bơm thủy lực cũng có thể là nguyên nhân gây ra động đất.

Nghiên cứu này tập trung vào khu vực có tên Trầm tích Lưu vực Tây Canada (WCSB), một trong những lưu vực đá phiến sét và là khu vực khai thác dầu khí lớn nhất của Canada.

Các nhà nghiên cứu đã so sánh mối quan hệ của 12.289 giếng khoan thủy lực và 1.236 giếng xử lý nước thải với cường độ động đất từ 3 độ Richter trở lên trên diện tích 454.000 km2 gần ranh giới giữa Alberta và British Columbia trong giai đoạn từ năm 1985 đến năm 2015.

Kết quả cho thấy 39 giếng khoan thủy lực (0,3% tổng số giếng khoan được nghiên cứu) và 17 giếng xử lý nước thải (1% tổng số giếng xử lý được nghiên cứu) có khả năng cao là nguyên nhân gây ra những trận động đất có cường độ từ 3 độ Richter trở lên.

Mặc dù công trình nghiên cứu này thừa nhận đây là một tỷ lệ khá nhỏ nhưng vẫn có thể là khởi đầu cho nhiều thảm họa tồi tệ hơn khi ngày càng có nhiều giếng dầu được áp dụng phương pháp khoan thủy lực.

Theo nghiên cứu, với số lượng hàng ngàn giếng thủy lực được khoan mỗi năm tại WCSB, nguy cơ thảm họa là không hề nhỏ, đặc biệt nếu có nhiều hoạt động khai thác được tiến hành cùng lúc trong một phạm vi quá gần các cấu trúc địa chất then chốt.

Nghiên cứu cũng chỉ ra hoạt động khai phá thủy lực ở WCSB sử dụng ít nước hơn so với những nơi như thánh địa “động đất giếng nước thải” Oklahoma (Mỹ).

Trong tổng số các vụ động đất gây ra bởi hoạt động khai thác dầu khí ở Mỹ, tỷ lệ các vụ gây ra do khai thác thủy lực có khả năng còn cao hơn những gì đã được ghi nhận, nhưng những trận động đất này có thể đã bị xác định nhầm nguyên nhân bởi số lượng các sự cố nước thải quá nhiều.

Số lượng sự cố nước thải khổng lồ ở Mỹ đã làm lu mờ ảnh hưởng của khai thác thủy lực lên các trận động đất tại trung tâm nước Mỹ, do đó cần phải tiến hành nhiều điều tra khoa học hơn nữa. 

Một trong những phát hiện quan trọng nhất của nghiên cứu là mối liên hệ rõ rệt giữa khai thác thủy lực và động đất trong khu vực chứ không đơn thuần chỉ là số lượng các trận động đất.

Hơn 60% các trận động đất này có liên quan đến khai thác thủy lực, khoảng 30-35% đến từ các giếng xử lý, và chỉ có 5-10% động đất có nguồn gốc tự nhiên.

Mặc dù nghiên cứu không tìm thấy mối liên hệ nào giữa lượng chất lỏng được bơm vào lòng đất trong quá trình khai thác và cường độ động đất tối đa, nhưng về lý thuyết vẫn có khả năng xảy ra động đất lớn hơn nữa nếu áp lực chất lỏng tìm đến một trọng điểm địa chấn phù hợp.

Như vậy, giải pháp mà bài nghiên cứu đưa ra là kêu gọi tăng cường điều tra, đồng thời cũng cần phải đẩy mạnh các chính sách công cộng tiến bộ. Bản chất mối hiểm họa đến từ khai thác thủy lực không được chú ý nhiều như hiểm họa từ xử lý nước thải, nhưng rõ ràng nó có tầm quan trọng trên cả khu vực lẫn toàn cầu.

Nguy cơ xảy ra động đất gây thiệt hại nặng nề và hậu quả tiềm tàng của nó cần phải được đánh giá cẩn thận khi lên kế hoạch khai thác dầu khí bằng phương pháp thủy lực trong khu vực trầm tích lưu vực Tây Canada.