Energy Reviews | 非常规能源开发前沿技术
文章题目：Fluid injection-induced fault slip during unconventional energy development: A review
关键词：Fluid injection, Fault slip, Unconventional energy, Earthquake mitigation
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772970222000074
美国宾夕法尼亚州立大学Derek Elsworth院士和新加坡南洋理工大学Wei Wu副教授在Energy Reviews发表文章“Fluid injection-induced fault slip during unconventional energy development: A review”, 该文章详细分析了注入流体引起的断层滑动行为在非常规能源开发中的前沿技术，并就新技术在注入流体诱发地震活动中的作用进行探索及趋势展望。
01 内容简介
1. Introduction （前言）
2. Theories of fault friction （断层摩擦理论）
3. Injection-induced aseismic slip （注入流体诱发的非地震滑动）
4. Injection-induced slip transition （注入流体诱发的滑动转换）
5. Injection-induced seismic slip （注入流体诱发的的地震滑动）
6. Discussion （讨论）
7. Conclusions （结论）
02 内容亮点
1、许多国家发生的破坏性和危害性地震促使人们做出巨大努力来了解断层滑动行为对流体压力响应的复杂性；
2、分析了注入流体引起的断层滑动的主要特征，以及其与非常规能源开发相关的预测策略；
3、探索了新兴技术如数据分析和机器学习，在注入流体诱发地震活动研究中的前沿趋势。
03 内容导读
1、注入流体诱发的非地震滑动
20世纪末报道的注入流体诱发的抗震滑移早期观测表明，在压力较低地区触发的抗震滑移可能是由压力较高地区的无地震形变引起的，这可能解释了从开始注入流体到开始诱发地震活动之间的时间延迟，以及缺乏与主震一起触发的典型前震和余震。在法国中部花岗岩试验场进行的一系列水压试验发现，断层带上的非地震滑动是导致区域应力场变化的原因；在法国东北部干热岩石试验场的注水测试中，也观察到了非地震滑动。这些观察启发了对非常规能源开发过程中非地震滑动在注入流体诱发地震活动中作用的研究。
2、注入流体诱发的滑动转换
多条证据表明，天然地震和诱发地震的复杂性与地震和非地震滑动行为之间的转换有关，这通常取决于断层特征(例如，断层泥压实和弹性性质)和不断变化的环境条件。
3、注入流体诱发的的地震滑动
几十年来，流体注入触发地震一直被认为是一种成因机制，自有仪器观测以来一直被量化，尽管旋转摩擦实验可以获得高滑动速度，但尚未被用于注入诱发地震活动的研究。地震滑动伴随着岩石的脆性破坏和能量的突然释放，在非常规能源工程中经常被记录下来，被称为诱发地震。因此，已经发展了几个数值模型来研究全尺度地震滑动的机制。
04 重要结论
1、非常规能源对清洁、低成本和可靠的未来能源具有重要意义，理解注入流体引起的断层滑动是一个引起广泛关注的关键新兴话题；
2、本文对注入流体引起的断层滑动提供了一个重要而全面的分析，并总结了目前对断层滑动行为理解中的缺陷；
3、对非地震、地震和过渡性滑动行为的研究表明，可靠的检测和解释天然断层的数据对于地质灾害评估是至关重要的，而滑动过渡性是断层失稳的一个指标；
4、更好地了解低渗透孕震断层上的流体压力扩散、无地震滑动传播和静态应力传递，可以激发更强有力的地质灾害风险管理战略。需要在数据分析和机器学习等多学科方法的协助下，进一步努力预测和减轻非常规能源开发过程中的破坏性地震。
作者简介：
Wei Wu，新加坡南洋理工大学副教授，2013年获得瑞士洛桑联邦理工学院博士学位，之后在斯坦福大学从事博士后研究工作。研究兴趣包括实验地质物理学和能源地质力学，重点是地下空间开发、地能提取和储存，以及气候变化和能源提取引起的地质灾害，至今发表文章100多篇。
Derek Elsworth，美国工程科学院院士，宾夕法尼亚州立大学能源与地球环境工程学院教授，宾州地质力学、地球流体、地球危害(G3)中心的发起人之一，政府和工业界咨询顾问，任美国岩石力学协(ARMA)的理事会成员，第38届全美岩石力学会议大会主席，西澳大学、东京大学等多所大学特聘教授。在国际能源开采领域享有崇高的声誉，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等有影响的国际期刊上发表SCI论文近200篇，出版专著1部，被引4873篇次，单篇最高被引177篇次，总被引用9000余次。
Energy Reviews 简介
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