Un estudio de terremotos inducidos por la inyección de fluidos en las profundidades subterráneas ha revelado patrones sorprendentes, lo que sugiere que las recomendaciones actuales para fracturación hidráulica, eliminación de aguas residuales y pozos geotérmicos pueden necesitar ser revisadas.
Los investigadores de la UC Santa Cruz compilaron y analizaron datos de todo el mundo para terremotos claramente asociados con pozos de inyección. Descubrieron que un solo pozo de inyección puede causar terremotos a distancias de más de 6 millas 10 kilómetros del pozo. También encontraronque, en general, inyectar fluidos en rocas sedimentarias puede causar terremotos más grandes y más distantes que inyectar en la roca subyacente del sótano.
"Esto es problemático, ya que el consejo actual es inyectar preferentemente en la secuencia sedimentaria como una alternativa teóricamente más segura a la roca del sótano", dijo Emily Brodsky, profesora de ciencias de la Tierra y planetarias en la Universidad de California en Santa Cruz.
El investigador postdoctoral Thomas Goebel dijo que la cuestión clave es la huella espacial de la sismicidad inducida alrededor del pozo de inyección. "No es que la roca del sótano sea segura, porque todavía existe la posibilidad de encontrar una falla en la roca del sótano que pueda causar ungran terremoto, pero la probabilidad se reduce porque la huella espacial es más pequeña ", dijo.
En un artículo publicado el 31 de agosto en ciencia , Goebel y Brodsky describieron dos patrones distintos de sismicidad inducida, que asociaron con diferentes mecanismos físicos que actúan en la roca del sótano y la roca sedimentaria. En el primer patrón, asociado con la inyección en la roca del sótano, los terremotos tienden a ocurrir en un grupo compacto alrededorel pozo, con una fuerte disminución de los terremotos más lejos del pozo. En el otro patrón, asociado con la roca sedimentaria, los terremotos inducidos disminuyen gradualmente con la distancia del pozo y ocurren a distancias mucho mayores.
Se pensaba que el mecanismo físico por el cual los pozos de inyección inducen terremotos era un resultado directo del aumento de la presión del fluido en los poros de la roca, lo que provoca que las fallas se deslicen más fácilmente. Este mecanismo puede explicar el patrón espacial de sismicidad visto con la inyección enGoebel dijo que la roca basal, pero el patrón visto con la inyección en roca sedimentaria sugiere un mecanismo diferente resultante del eficiente "acoplamiento poroelástico", que controla la capacidad de la roca para transmitir tensiones de fluidos a la matriz de roca sólida.
"Cuando inyecta agua en el suelo, empuja la roca circundante y crea tensión elástica en la roca, lo que puede ejercer presión sobre las fallas a distancia sin poner agua en esas fallas. Entonces, si la poroelasticidad es dominante, terminarácon una huella más grande porque está cargando fallas vecinas más allá del área de mayor presión de poros ", dijo Brodsky.
Según Goebel, la roca cristalina del sótano es más rígida y tiene una porosidad más baja que la roca sedimentaria. "Por lo tanto, el aumento de la presión de poro se limita a bolsas aisladas alrededor del pozo, y el acoplamiento de eso con el campo de tensión general es bajo," él dijo.
Goebel dijo que sus hallazgos ayudan a explicar el alcance de la sismicidad inducida en regiones como Oklahoma, donde hay muchos sitios de inyección en campos de petróleo y gas. Oklahoma ha visto un aumento dramático en los terremotos desde 2010, en la medida en que ahora hay más terremotoscada año en Oklahoma que en California. Sin embargo, Goebel y Brodsky no incluyeron sitios en Oklahoma en su estudio, porque hay tantos pozos de inyección que no pudieron aislar los efectos de los pozos individuales.
"En Oklahoma, están inyectando en la unidad sedimentaria de alta porosidad sobre el sótano, pero estas tensiones elásticas se pueden transmitir a una gran distancia, por lo que podría activar una falla de sótano grande a una distancia de 10 kilómetros", dijo Goebel"Eso puede ser lo que estamos viendo en lugares como Oklahoma".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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