Los terremotos provocados por el hombre en Oklahoma, EE. UU., Están fuertemente vinculados a la profundidad a la que las aguas residuales de la industria del petróleo y el gas se inyectan en el suelo, según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Bristol.
Oklahoma ha sido un punto sísmico durante la última década, con la cantidad de terremotos dañinos, incluido el terremoto de Pawnee de magnitud 5.8 en 2016, que afecta regularmente la vida de los residentes, lo que lleva a litigios contra los operadores de pozos.
Los terremotos provocados por el hombre o inducidos representan un mayor riesgo para la infraestructura crítica, como una importante instalación comercial de almacenamiento de petróleo en Cushing, lo que los convierte en una amenaza para la seguridad nacional.
La conexión entre 'sismicidad', la frecuencia de los terremotos, y la inyección de fluidos profundos en formaciones rocosas subterráneas está bien establecida, pero los científicos, los encargados de formular políticas y la industria del petróleo y el gas han quedado desconcertados por el aumento sin precedentes de la actividad sísmica.En su apogeo, ha habido un aumento de aproximadamente 800 veces en el número anual de terremotos en Oklahoma desde 2011.
Los operadores de pozos de Oklahoma han inyectado un promedio de 2.300 millones de barriles de fluidos por año en el suelo desde 2011. Las aguas residuales se eliminan habitualmente a profundidades de uno a dos km debajo de la superficie del suelo, muy por debajo del nivel de los suministros de agua subterránea fresca., el agua salada se inyecta bajo tierra para permitir la recuperación de petróleo y gas.
Ahora, un estudio importante realizado por la Universidad de Bristol y que involucra a la Universidad de Southampton, la Universidad de Tecnología y Recursos para el Futuro de Delft, publicado hoy en la revista ciencia , muestra de manera concluyente que la sismicidad de Oklahoma está fuertemente relacionada con la profundidad de inyección de fluido.
La autora principal del estudio, Dra. Thea Hincks, Investigadora Asociada Senior de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, dijo: "Nuestro nuevo marco de modelado proporciona una base objetiva y probatoria para gestionar una reducción sustancial de la sismicidad inducida en Oklahoma, conamplias posibilidades de aplicación en otras partes del mundo. Esto marca un paso adelante en la comprensión de la evolución de la sismicidad en la región de Oklahoma ".
Utilizando un potente modelo de computadora que incorpora registros de pozos de inyección y datos de terremotos del Servicio Geológico de EE. UU., El equipo examinó las conexiones entre el volumen de inyección, la profundidad y la ubicación, así como las características geológicas, durante un período de seis años.
El estudio utilizó un nuevo software innovador, Uninet, que fue desarrollado por el coautor del grupo del profesor Roger Cooke en la Universidad Tecnológica de Delft y está disponible gratuitamente para usuarios académicos de LightTwist Software. Uninet se ha utilizado previamente para desarrollar modelos de riesgo causal para elindustria de aviación.
El equipo descubrió que los efectos conjuntos de la profundidad y el volumen son críticos, y que el volumen de inyección se vuelve más influyente, y más propenso a causar terremotos, a profundidades donde las rocas sedimentarias en capas se encuentran con las rocas cristalinas del sótano. Esto se debe a que los pozos más profundos permitenAcceso más fácil para los fluidos a las rocas del sótano fracturadas que son mucho más propensas a los terremotos.
El Dr. Tom Gernon, profesor asociado de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton y coautor del estudio, dijo: "Las causas subyacentes de los terremotos inducidos por Oklahoma son un tema abierto y complejo, sobre todo porque hay más de 10,000 inyeccionespozos, con muchos operadores diferentes y características operativas, todos en un área de geología compleja.
"Gracias a un modelo innovador capaz de analizar conjuntos de datos grandes y complejos, nuestro estudio establece por primera vez un vínculo claro entre sismicidad y profundidad de inyección de fluidos".
El estudio también muestra cómo elevar las profundidades de los pozos de inyección por encima de las rocas del sótano en áreas clave podría reducir significativamente la energía anual liberada por los terremotos, reduciendo así las probabilidades relativas de terremotos más grandes y dañinos. Las intervenciones regulatorias actuales incluyen exigir a los operadores que reduzcaninyección o levantar pozos por encima del sótano, a menudo por una cantidad no especificada.
El profesor Willy Aspinall, de la Universidad de Bristol y Aspinall & Associates, que concibió el estudio, agregó: "Este nuevo hallazgo diagnóstico tiene implicaciones potenciales para los científicos, reguladores y autoridades civiles preocupados por la sismicidad inducida, tanto en los Estados Unidos como a nivel internacional.La investigación aborda una creciente necesidad de una comprensión más amplia de cómo los parámetros operativos, espaciales y geológicos se combinan para influir en el riesgo sísmico inducido.
"Nuestro análisis permite que las acciones reguladoras se evalúen de manera racional y cuantitativa en términos de efectos sísmicos"
Thea Hincks y Willy Aspinall fueron apoyados en parte por el consorcio CREDIBLE NERC Grant NE / J017299 / 1.
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Materiales proporcionados por Universidad de Bristol . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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