Os geofísicos de Stanford desenvolveram um mapa detalhado das tensões que agem na Terra em toda a Bacia do Permian, no oeste do Texas e no sudeste do Novo México, destacando áreas da região rica em petróleo que poderiam estar em maior risco de futuros terremotos induzidos por operações de produção.

O novo estudo, publicado este mês na revista A Vanguarda , fornece um mapa codificado por cores dos 75, Região de 000 milhas quadradas que identifica os potenciais locais de desenvolvimento de petróleo e gás que teriam maior probabilidade de desencadear um terremoto associado à injeção de fluido.

Pesquisas anteriores de Stanford mostraram que águas residuais injetadas como uma etapa no fraturamento hidráulico (fracking) são responsáveis ​​por um aumento na atividade sísmica em partes do centro e do leste dos Estados Unidos, particularmente em Oklahoma, começando em 2005. Embora nenhum desses terremotos de pequeno a moderado tenha causado danos materiais ou ferimentos significativos, eles representam uma probabilidade aumentada de terremotos maiores.

Agora, O Texas está prestes a ocupar o centro do palco à medida que a Bacia do Permian está se tornando a região produtora de petróleo e gás mais importante do país. Na década de 1920, as empresas de energia começaram a extrair os abundantes depósitos de petróleo da bacia durante um boom que durou décadas. Mais recentemente, o avanço das técnicas de fraturamento hidráulico estimulou um novo frenesi de desenvolvimento. Centenas de milhares de poços poderão ser perfurados na região nas próximas décadas.

"Queremos sair à frente do problema no Texas, "disse o co-autor do estudo Mark Zoback, o Benjamin M. Page Professor de Geofísica na Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais (Stanford Earth), que liderou uma série de estudos de Stanford em Oklahoma. "Queremos impedir que a injeção de fluido desencadeie até mesmo pequenos terremotos no Texas, para que a probabilidade de terremotos maiores seja significativamente reduzida."

Ambiente de alto estresse

Para avaliar o risco de terremotos futuros, os pesquisadores devem primeiro entender a direção das tensões em uma região e sua magnitude aproximada. Quando o campo de tensão se alinha com uma falha pré-existente de uma certa maneira, a falha pode escorregar, potencialmente produzindo um terremoto. Em regiões como o centro e leste dos EUA, longe dos limites das placas tectônicas, como a Falha de San Andreas, este deslizamento ocorre como um processo natural, mas muito raramente. Mas aumentar a pressão do fluido em profundidade reduz o atrito ao longo da falha, às vezes provocando um terremoto.

"A injeção de fluido pode causar um terremoto em uma falha que pode não produzir um terremoto natural por milhares de anos a partir de agora, "disse o autor principal do estudo, Jens-Erik Lund Snee, um Ph.D. estudante do Departamento de Geofísica da Stanford Earth.

Em um estudo anterior, Zoback e o estudioso de pós-doutorado Cornelius Langenbruch descobriram que em Oklahoma, injeção de fluido causada cerca de 6, 000 anos de terremotos naturais que ocorrerão em cerca de cinco anos.

Criação de um mapa de estresse de próxima geração

Com base nos esforços anteriores para criar mapas de tensão e potencial sísmico na Bacia do Permiano, os pesquisadores de Stanford adicionaram centenas de novos pontos de dados do oeste do Texas e sudeste do Novo México, muitos dos dados são fornecidos pela indústria de petróleo e gás. Suas descobertas pintam um quadro complicado da Bacia do Permian, que apresenta algumas áreas de tensão horizontal relativamente consistentes junto com outras que mostram rotações direcionais dramáticas. "Ficamos surpresos ao ver essa alta variabilidade, "disse Lund Snee." Isso levanta muitas questões sobre como você pode ter rotações como essa no meio de uma placa continental, longe de um limite de placa. "

"Este é um dos campos de estresse mais interessantes que já vi, "Zoback disse." Embora o campo de estresse nesta região seja surpreendentemente complexo, os dados são excelentes e tendo documentado o que são, agora podemos tomar medidas com base nessas informações e tentar evitar que a Bacia do Permian se transforme em Oklahoma 2.0. "

Uma ferramenta mais segura, perfuração mais eficiente

Os pesquisadores de Stanford disseram que o novo mapa de estresse fornece às empresas de petróleo dados quantitativos detalhados para informar as decisões sobre operações de perfuração mais eficazes na Bacia do Permian. "Este é o quadro mais completo de orientação de tensão e magnitude relativa que eles já tiveram, "Zoback disse." Eles podem usar esses dados todos os dias para decidir a melhor direção para perfurar e como realizar as operações de fraturamento hidráulico ideais. "

Estudos futuros se concentrarão em melhorar o conhecimento das linhas de falha na região e obter uma melhor compreensão da pressão do fluido, especificamente como a quantidade de injeção de água (tanto agora como no passado) impactou os mecanismos geológicos em funcionamento na área.

“Há potencial para muitos terremotos nesta área, "disse Lund Snee." Queremos entender o que está causando isso e fornecer às empresas as ferramentas para evitar que eles sejam acionados. "