Cientistas da Universidade do Texas em Austin descobriram que altos níveis de metano na água de poços de dois condados próximos a Fort Worth são provavelmente de depósitos rasos de gás natural, não vazamentos de gás natural causados ​​por operações de fraturamento hidráulico no xisto Barnett subjacente.

A pesquisa, publicado no jornal Lençóis freáticos , baseia-se em estudos anteriores sobre a qualidade da água do poço em Barnett Shale e usa evidências químicas e geográficas para vincular o nível elevado de metano em certos poços de água ao metano em depósitos naturais rasos. J.P. Nicot, um cientista pesquisador do Bureau of Economic Geology, uma unidade da Escola de Geociências UT Jackson, liderou a pesquisa. Os colaboradores incluem pesquisadores do Departamento de Ciências Geológicas da Jackson School e da Universidade de Michigan.

O metano é o principal componente do gás natural. Fraturamento hidráulico, ou fracking, é um método de produzir fraturas artificialmente em poços com milhares de pés de profundidade para alcançar depósitos de gás natural em rochas de xisto. O metano também é encontrado em depósitos muito mais rasos e menores localizados a centenas de metros abaixo do solo. Esses depósitos se formaram quando o metano de fontes mais profundas se moveu em direção à superfície ao longo de milhões de anos. Os reservatórios rasos na área de estudo estão em uma formação geológica chamada Grupo Strawn.

"Ao longo do tempo geológico, metano se acumulou nesses reservatórios mais rasos, "Nicot explicou." Esses poços de água doce estão muito próximos desses reservatórios mais rasos e podem ser a fonte do metano. "

The Barnett Shale, localizado na região de Fort Worth, é um dos maiores e mais produtivos campos de gás natural dos Estados Unidos. No final de 2015, havia cerca de 20, 000 poços na região. Como a produção cresceu, questões foram levantadas sobre a conexão entre o fraturamento hidráulico e os níveis potencialmente perigosos de metano em alguns poços de água, mais notavelmente poços no bairro de Silverado em Parker County fora de Fort Worth.

Para examinar a fonte e a extensão do metano em poços de água, os pesquisadores analisaram amostras de mais de 450 poços em 12 condados no oeste de Barnett Shale. A grande maioria das amostras - 85 por cento - mostrou níveis muito baixos de metano nas águas subterrâneas, de menos de 0,1 miligramas de metano por litro de água. Contudo, um cluster de 11 poços no condado de Parker e condado de Hood tinha níveis de metano acima de 10 miligramas por litro de água, um nível que pode desencadear a ventilação de sistemas de água de poço para garantir que o gás inflamável não se torne perigoso.

O bairro de Silverado estava no epicentro do aglomerado de poços contendo altos níveis de metano. Eles são encontrados em uma área de aproximadamente 6 por 8 milhas, que também inclui poços com baixos níveis de metano.

Essa descoberta levou os pesquisadores a olharem mais de perto o cluster. Começando no centro do aglomerado e trabalhando para fora até que nenhum metano seja detectado na água, eles coletaram amostras de 58 locais e as analisaram para ver de onde o gás se originava.

"O que queríamos fazer era entender quanto metano existe e determinar o tamanho do hotspot de alto metano, "Nicot disse.

O metano é produzido de duas maneiras:termogenicamente, da decomposição de matéria orgânica sob temperatura e pressão elevadas; e biogenicamente, pela atividade microbiana. O metano biogênico é geralmente gerado em profundidades rasas. O metano termogênico é sempre produzido em profundidade, embora às vezes o gás possa migrar ao longo do tempo geológico para áreas mais rasas.

Os pesquisadores usaram a análise de isótopos de carbono para determinar que o metano era termogênico, que descartou fontes biogênicas, mas não identificou se o gás veio de Barnett mais profundo ou de Strawn mais raso. Análises adicionais dos gases nobres das amostras conduzidas por membros da mesma equipe de pesquisa e lideradas por pesquisadores da Universidade de Michigan ligaram o metano aos depósitos rasos de gás natural de Strawn. Os resultados foram complementados por outro estudo da equipe em 2015, que encontrou isótopos de nitrogênio associados ao Strawn.

"Combinando alcano, Composições de gás nobre e nitrogênio e taxas de isótopos nos permitiram distinguir o gás natural proveniente do Xisto Barnett profundo do Grupo Strawn raso, "explicou Toti Larson, pesquisador do Departamento de Ciências Geológicas da Jackson School.

Além de evidências químicas, os pesquisadores encontraram uma forte correlação entre a proximidade do poço de água ao Grupo Strawn e os altos níveis de metano. Não há correlação entre poços com alto teor de metano e a distância até os poços fraturados hidraulicamente mais próximos. Os pesquisadores também observam que os condados de Parker e Hood têm um número relativamente baixo de poços de fraturamento hidráulico em comparação com outros condados de Barnett Shale, como Denton, que têm poços de água com baixos níveis de metano.

Embora as descobertas sugiram que o metano do Grupo Strawn é a fonte mais provável de metano em poços de água nos condados de Parker e Hood, os pesquisadores disseram que não podem descartar completamente que parte do metano pode ter vindo de vazamentos causados ​​por operações de fraturamento hidráulico. Na verdade, os pesquisadores sugerem que vazamentos de reservatórios profundos podem ajudar a explicar certos casos registrados por outros estudos onde os níveis de metano em poços de água estão aumentando ao longo do tempo e casos em que o metano está presente em poços de água onde costumava estar ausente.

Para poços onde as origens do metano ainda são questionáveis, os pesquisadores sugerem uma campanha mais ampla de amostragem e análise.