Además de producir petróleo y gas, la industria energética produce una gran cantidad de agua, aproximadamente 10 barriles de agua por barril de petróleo en promedio. Una nueva investigación dirigida por la Universidad de Texas en Austin ha encontrado que donde se almacena el agua producidabajo tierra influye en el riesgo de terremotos inducidos.
Más allá de apoyar el vínculo entre la eliminación del agua y la sismicidad inducida, la investigación también describe factores que pueden ayudar a reducir el riesgo de terremotos.
"Si queremos manejar la sismicidad, realmente necesitamos entender los controles", dijo la autora principal Bridget Scanlon, científica investigadora principal de la Oficina de Geología Económica de UT.
La investigación fue publicada el 31 de octubre en la revista Cartas de investigación sismológica . Los coautores incluyen a Matthew Weingarten, profesor asistente de la Universidad Estatal de San Diego; Kyle Murray, profesor adjunto de la Universidad de Oklahoma; y Robert Reedy, investigador científico asociado de la Oficina de Geología Económica. La oficina es una unidad de investigación enUT Jackson School of Geosciences.
Los investigadores encontraron que el aumento de la presión causada por el almacenamiento del agua producida dentro de las formaciones geológicas aumenta el riesgo de sismicidad inducida. El riesgo aumenta con el volumen de agua inyectada, tanto a nivel de pozo como a escala regional, así como la tasa deinyección.
Los investigadores observaron específicamente el agua almacenada cerca de los juegos de petróleo apretados, incluidos los juegos de lutitas de Bakken, Eagle Ford y Pérmico, y Oklahoma en general, que tiene altos niveles de sismicidad inducida en áreas concentradas. Los investigadores encontraron diferencias marcadas en el grado de actividad sísmica asociadacon almacenamiento subterráneo de agua.
Por ejemplo, el estudio encontró que en Oklahoma el 56 por ciento de los pozos utilizados para eliminar el agua producida están potencialmente asociados con terremotos. El siguiente más alto es el Eagle Ford Shale del sur de Texas, donde el 20 por ciento está potencialmente asociado con terremotos.
El estudio informó que los diferentes niveles de actividad sísmica inducida se relacionan, entre otras razones, con la forma en que se gestiona el agua y dónde se almacena bajo tierra. En Oklahoma, la tendencia a almacenar agua en formaciones geológicas profundas, que a menudo están conectadasa fallas que pueden provocar terremotos cuando están estresadas, ha aumentado el riesgo de sismicidad inducida. En las otras áreas, el agua se almacena a profundidades más bajas, lo que limita la exposición a fallas potencialmente riesgosas.
En la producción de energía convencional, el agua generalmente se inyecta de nuevo en el depósito que produjo el petróleo y el gas, lo que estabiliza la presión dentro del depósito. Sin embargo, el agua producida durante la fracturación hidráulica, el método utilizado para acceder a la energía en juegos de petróleo estrechos,no se puede devolver porque los poros de la roca son demasiado pequeños para que el agua se inyecte nuevamente en la roca. Esa agua generalmente se inyecta en las formaciones geológicas cercanas, lo que puede aumentar la presión sobre la roca circundante.
Los hallazgos son consistentes con las directivas emitidas por la Comisión de Corporaciones de Oklahoma OCC en 2015 para mitigar la sismicidad, que incluyó la reducción de las tasas de inyección y los volúmenes de inyección regionales en un 40 por ciento en pozos profundos. Este estudio confirmó que los cambios resultaron en una reducción del 70 por cientoen la cantidad de terremotos de más de 3.0 magnitud en 2017 en comparación con el año pico de 2015.
"Todo lo que ellos la OCC hicieron está respaldado por lo que tenemos en este artículo", dijo Murray. "Las decisiones que tomaron, las directivas que emitieron, están respaldadas por asociaciones estadísticas que encontramos".
La reducción en los terremotos en Oklahoma muestra que las prácticas de manejo del subsuelo pueden influir en el riesgo sísmico. Sin embargo, Scanlon dijo que los cambios podrían venir con compensaciones. Por ejemplo, la eliminación superficial puede ayudar a reducir el riesgo de terremotos, pero las profundidades de almacenamiento más bajas podríanaumentar el riesgo de que el agua producida contamine los acuíferos suprayacentes.
"No hay almuerzo gratis", dijo Scanlon. "Sigue iterando y haciendo cosas, pero debe seguir observando para ver qué sucede".
El estudio fue financiado por la Fundación Alfred P. Sloan, la Fundación Cynthia y George Mitchell, la Escuela de Geociencias de Jackson y el Centro de Stanford para la sismicidad inducida y activada.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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