los geofísicos de Stanford han desarrollado un mapa detallado de las tensiones que actúan en la Tierra en toda la cuenca del Pérmico en el oeste de Texas y el sureste de Nuevo México, destacando áreas de la región rica en petróleo que podrían estar en mayor riesgo de futuros terremotos inducidos por las operaciones de producción.
El nuevo estudio, publicado este mes en la revista El borde de ataque , proporciona un mapa codificado por colores de la región de 75,000 millas cuadradas que identifica los sitios potenciales de desarrollo de petróleo y gas que serían los que probablemente provocarían un terremoto asociado con la inyección de fluidos.
Investigaciones anteriores de Stanford han demostrado que las aguas residuales inyectadas como un paso en la fracturación hidráulica fracking subyacen a un aumento de la actividad sísmica en partes del centro y este de los EE. UU., Particularmente en Oklahoma, a partir de 2005. Si bien ninguna de estas pequeñaslos terremotos moderados aún han causado daños o lesiones materiales importantes, representan una mayor probabilidad de terremotos más grandes.
Ahora, Texas está a punto de tomar el centro del escenario ya que la Cuenca Pérmica se está convirtiendo en la región productora de petróleo y gas más importante del país. En la década de 1920, las compañías de energía comenzaron a extraer los abundantes depósitos de petróleo de la cuenca durante un auge que duró décadas. Másrecientemente, el avance de las técnicas de fracturación hidráulica ha provocado un nuevo frenesí de desarrollo. Cientos de miles de pozos podrían perforarse en la región en las próximas décadas.
"Queremos adelantarnos al problema en Texas", dijo el coautor del estudio Mark Zoback, profesor de geofísica Benjamin M. Page en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford Stanford Earth, quien dirigiónúmero de estudios de Stanford en Oklahoma. "Queremos evitar que la inyección de fluidos provoque incluso terremotos pequeños en Texas para que la probabilidad de terremotos más grandes se reduzca significativamente".
ambiente de alto estrés
Para medir el riesgo de terremotos futuros, los investigadores primero deben comprender la dirección de las tensiones en una región y su magnitud aproximada. Cuando el campo de tensión se alinea con una falla preexistente de cierta manera, la falla puede deslizarse, produciendo potencialmenteun terremoto. En regiones como el centro y el este de EE. UU., lejos de los límites de las placas tectónicas como la falla de San Andreas, este deslizamiento ocurre como un proceso natural, pero muy raramente. Pero el aumento de la presión del fluido en profundidad reduce la fricción a lo largo de la falla,a veces desencadenando un terremoto.
"La inyección de fluido puede causar un terremoto en una falla que podría no producir un terremoto natural en miles de años", dijo el autor principal del estudio, Jens-Erik Lund Snee, estudiante de doctorado en el Departamento de Geofísica de Stanford Earth.
En un estudio anterior, Zoback y el erudito postdoctoral Cornelius Langenbruch descubrieron que en Oklahoma, la inyección de líquidos causó terremotos naturales de aproximadamente 6,000 años en aproximadamente cinco años.
Creando un mapa de estrés de próxima generación
Sobre la base de los esfuerzos anteriores para crear mapas de estrés y potencial sísmico en la cuenca del Pérmico, los investigadores de Stanford agregaron cientos de nuevos puntos de datos del oeste de Texas y el sureste de Nuevo México, gran parte de los datos provistos por la industria del petróleo y el gas.Los hallazgos pintan una imagen complicada de la Cuenca Pérmica, que presenta algunas áreas de tensión horizontal relativamente consistentes junto con otras que muestran rotaciones direccionales dramáticas. "Nos sorprendió ver una variabilidad tan alta", dijo Lund Snee. "Plantea muchas preguntas sobrecómo puedes tener rotaciones como esa en el medio de una placa continental, lejos de un límite de placa ".
"Este es uno de los campos de estrés más interesantes que he visto", dijo Zoback. "Si bien el campo de estrés en esta región es sorprendentemente complejo, los datos son excelentes y una vez documentado lo que es, ahora podemos tomartome medidas sobre esta información e intente evitar que la Cuenca Pérmica se convierta en Oklahoma 2.0 ".
Una herramienta para una perforación más segura y eficiente
Los investigadores de Stanford dijeron que el nuevo mapa de estrés proporciona a las compañías petroleras datos cuantitativos detallados para informar las decisiones sobre operaciones de perforación más efectivas en la cuenca del Pérmico. "Esta es la imagen más completa de la orientación al estrés y la magnitud relativa que alguna vez hayan tenido,"Dijo Zoback." Pueden usar estos datos todos los días para decidir la mejor dirección para perforar y cómo llevar a cabo operaciones óptimas de fracturación hidráulica ".
Los estudios futuros se centrarán en mejorar el conocimiento de las fallas en la región y obtener una mejor comprensión de la presión de los fluidos, específicamente cómo la cantidad de inyección de agua tanto ahora como en el pasado ha impactado los mecanismos geológicos en el área.
"Existe la posibilidad de que se produzcan muchos terremotos en esta área", dijo Lund Snee. "Queremos entender qué los está causando y proporcionar a las empresas las herramientas para evitar desencadenarlos".
Zoback también es miembro del Instituto de Energía de Stanford Precourt, codirector del Centro de Stanford para la sismicidad inducida y activada y director de la Iniciativa de Gas Natural de Stanford.
El estudio fue apoyado por el Centro de Stanford para la sismicidad inducida y activada, un programa de afiliados industriales que estudia los problemas científicos y operativos asociados con los terremotos provocados e inducidos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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