УДК 551.24, 550.34, 531, 534-18

DOI 10.24411/1683-805X-2020-13006

С позиций физической механики анализируются возможности нового подхода к эффективному решению проблемы обеспечения сейсмической безопасности, основанного на применении контролируемых техногенных воздействий на сейсмоопасные сегменты разломных зон. Подход разработан на основе натурных экспериментов во фрагментах сейсмоактивных разломов Байкальской рифтовой зоны и коллизионных структур Монголии. В статье приводятся наиболее яркие примеры применения техногенных виброимпульсных воздействий на высоконапряженные участки зон разломов в сочетании с управляемой закачкой жидкостей через глубокие скважины. Обсуждение результатов воздействий на изучаемые фрагменты разломных зон проводится на основе результатов геологического исследования физико-химических процессов в зонах длительно живущих сейсмоактивных разломов и современных достижений в области глубокого бурения при разработке и эксплуатации месторождений углеводородов. Обосновывается концепция управляемой релаксации сдвиговых напряжений в потенциально опасных сегментах разломов, в которых выявляются признаки подготовки опасных очагов землетрясений. Обсуждаются возможности реализации данной концепции в ближайшей перспективе.

Ключевые слова: сейсмобезопасность, эксгумированный разлом, натурный эксперимент, режимы сейсмической генерации, закачка раствора, виброимпульсное воздействие, индукция землетрясения, релаксация сдвиговых напряжений

 

Seismic activity control in tectonic fault zones using vibrations and deep well fluid injection

A new seismic safety approach is analyzed from the standpoint of physical mechanics which is based on the use of controlled man-made impacts on seismically active fault segments. The approach was developed on the basis of field experiments in seismically active fault segments of the Baikal rift zone and collision structures of Mongolia. The paper reports the most striking examples of applying man-made vibrational impacts to high stress fault segments in combination with controlled fluids injection into deep wells. The results of impacts on the studied fault segments are discussed in the light of new geological data on physicochemical processes in the zones of ancient seismically active faults and recent advances in deep drilling for hydrocarbon exploration and production. A justification is provided for the concept of controlled shear stress relaxation in potentially hazardous fault segments showing the signs of earthquake preparation. The possible implementation of the proposed concept in the coming years is discussed.

Keywords: seismic safety, exhumed fault, field experiment, seismic generation modes, fluid injection, vibration pulse impact, earthquake nucleation, shear stress relaxation

 

В.В. Ружич, А.Г. Вахромеев, Е.А. Левина, С.А. Сверкунов, Е.В. Шилько  Об управлении режимами сейсмической активности в сегментах тектонических разломов с применением вибрационных воздействий и закачки растворов через скважины // Физ. мезомех. - 2020. - Т. 23. - № 3. - С. 55-69