Dois sumidouros gigantes perto de Wink, Texas, pode ser apenas a ponta do iceberg, de acordo com um novo estudo que descobriu taxas alarmantes de novos movimentos de solo, estendendo-se muito além dos infames sumidouros.

Essa é a descoberta de uma equipe geofísica da Southern Methodist University, Dallas, que relatou anteriormente a rápida taxa em que os sumidouros estão se expandindo e novos se formando.

Agora, a equipe descobriu que vários locais em grandes porções de quatro condados do Texas também estão afundando e edificando.

As imagens de satélite de radar mostram um movimento significativo do solo em uma área de 4.000 milhas quadradas - em um lugar, tanto quanto 40 polegadas nos últimos dois anos e meio, dizem os geofísicos.

"O movimento do solo que estamos vendo não é normal. O solo normalmente não faz isso sem algum motivo, "disse o geofísico Zhong Lu, professor do Departamento de Ciências da Terra Roy M. Huffington na SMU e especialista global em análise de imagens de radar de satélite.

"Esses perigos representam um perigo para os residentes, estradas, ferrovias, diques, represas, e oleodutos e gasodutos, bem como a poluição potencial das águas subterrâneas, "Lu disse." Proativo, o monitoramento contínuo detalhado do espaço é fundamental para garantir a segurança de pessoas e propriedades. "

Os cientistas fizeram a descoberta com a análise de imagens de radar de média resolução (15 pés a 65 pés) tiradas entre novembro de 2014 e abril de 2017. As imagens cobrem porções de quatro condados de manchas de óleo onde há grande produção de hidrocarbonetos do oeste rico em petróleo. Texas Permian Basin.

As imagens, juntamente com dados de produção de poços de petróleo da Texas Railroad Commission, sugere que o solo instável da área está associado a décadas de atividade petrolífera e seu efeito nas rochas abaixo da superfície da terra.

Os pesquisadores da SMU alertam que o movimento do solo pode se estender além do que o radar observou na área de quatro condados. Toda a região é altamente vulnerável à atividade humana devido à sua geologia - sal solúvel em água e formações de calcário, e formações de xisto.

"Nossa análise olhou apenas para esta área de 4.000 milhas quadradas, "disse o co-autor do estudo e cientista pesquisador Jin-Woo Kim, um cientista pesquisador no Departamento de Ciências da Terra da SMU.

"Temos quase certeza de que, quando olhamos mais longe, e nós somos, que descobriremos que há movimento de solo, mesmo além disso, "Kim disse." Esta região do Texas foi perfurada como uma almofada de alfinetes com poços de petróleo e poços de injeção desde 1940 e nossas descobertas associam essa atividade ao movimento do solo. "

Lu, Cadeira Shuler-Foscue na SMU, e Kim relataram suas descobertas na publicação Nature Relatórios Científicos , no artigo "Associação entre riscos geográficos localizados no oeste do Texas e atividades humanas, reconhecido pelas imagens de radar do satélite Sentinel-1A / B. "

Os pesquisadores analisaram imagens de radar de satélite que foram divulgadas pela Agência Espacial Europeia, e complementado com dados de atividade de petróleo da Texas Railroad Commission.

O estudo está entre os primeiros do tipo a identificar sinais de deformação em pequena escala em uma vasta região, utilizando conjuntos de grandes volumes de dados que abrangem vários anos e, em seguida, adicionando informações suplementares.

A pesquisa é apoiada pelo Programa de Superfície e Interior da NASA, e a Fundação Shuler-Foscue na SMU.

As imagens capturam alterações que, de outra forma, poderiam passar despercebidas

Os geofísicos SMU focaram suas análises em pequenas, localizado, desenvolvendo rapidamente movimentos de solo perigosos em partes de Winkler, Ala, Condados de Reeves e Pecos, uma área quase do tamanho de Connecticut. A área de estudo inclui as cidades de Pecos, Monahans, Fort Stockton, Imperial, Wink e Caco.

As imagens da Agência Espacial Europeia são o resultado da interferometria de radar de satélite de satélites orbitais de código aberto recentemente lançados que tornam as imagens de radar disponíveis gratuitamente ao público.

Com radar de abertura sintética interferométrica, ou InSAR para breve, os satélites permitem que os cientistas detectem mudanças que não são visíveis a olho nu e que, de outra forma, poderiam passar despercebidas.

A tecnologia de satélite pode capturar a deformação do solo com uma precisão de sub-polegadas ou melhor, a uma resolução espacial de alguns metros ou melhor ao longo de milhares de milhas, dizem os pesquisadores.

Movimento do solo associado à atividade petrolífera

Os pesquisadores da SMU descobriram uma relação significativa entre o movimento do solo e as atividades de petróleo que incluem a injeção de fluido pressurizado nas formações rochosas geologicamente instáveis ​​da região.

A injeção de fluido inclui injeção de água salgada residual em poços próximos, e inundação de dióxido de carbono de reservatórios em esgotamento para estimular a recuperação de petróleo.

Os fluidos injetados aumentam a pressão dos poros nas rochas, e a liberação do estresse é seguida pela elevação do solo. Os pesquisadores descobriram que o movimento do solo coincidiu com sequências próximas de taxas e volume de injeção de águas residuais e injeção de CO2 em poços próximos.

Também relacionados com o afundamento e turbulência do solo estão dissolvendo as formações de sal devido ao vazamento de água doce em instalações subterrâneas de petróleo abandonadas, bem como a extração de petróleo.

Afundamento e elevação detectados de Wink para Fort Stockton

Como era de se esperar, a subsidência mais significativa é cerca de meia milha a leste do enorme sumidouro Wink nº 2, onde há duas tigelas de subsidência, um dos quais afundou mais de 15,5 polegadas por ano. O rápido afundamento é provavelmente causado pelo vazamento de água através de poços abandonados na formação Salado e dissolvendo as camadas de sal, ameaçando um possível colapso do solo.

Em dois poços de injeção de águas residuais 9,3 milhas a oeste de Wink e Kermit, o radar detectou uma agitação de cerca de 2,1 polegadas que coincidiu com aumentos no volume de injeção. Os poços de injeção se estendem por cerca de 4, 921 pés a 5, 577 pés de profundidade em uma formação de arenito.

Nas proximidades de 11 poços de injeção de CO2, cerca de sete milhas a sudoeste de Monahans, a análise de radar detectou elevação da superfície de mais de 1 polegada. Os poços são cerca de 2, 460 pés a 2, 657 pés de profundidade. Tal como acontece com a injeção de águas residuais, A injeção de CO2 aumentou a pressão dos poros nas rochas, então, quando o estresse foi aliviado, foi seguido por um levantamento de cerca de 1 polegada na superfície.

Os pesquisadores também observaram uma área de 7 km a sudoeste de Imperial, onde subsidência significativa de água doce fluindo através de revestimentos de poços rachados, tubos de aço corroídos e poços abandonados desconectados têm sido amplamente relatados.

A água vazou para a formação de Salado facilmente dissolvida, vazios criados, e fez com que o solo afundasse e a água subisse do subsolo, incluindo a criação do Lago Boehmer, que não existia antes de 2003.

A análise de radar pela equipe SMU detectou subsidência rápida variando de três quartos de uma polegada a quase 4 polegadas em torno dos poços ativos, poços abandonados e poços órfãos.

"Movimentos em torno das estradas e instalações de petróleo para o sudoeste de Imperial, Texas, deve ser cuidadosamente monitorado para mitigar potenciais catástrofes, "escrevem os pesquisadores no estudo.

Cerca de 5,5 milhas ao sul de Pecos, sua análise de radar detectou mais de 1 polegada de subsidência perto de novos poços perfurados por meio de fraturamento hidráulico e em produção desde o início de 2015. Também houve seis pequenos terremotos registrados lá nos últimos anos, sugerindo que a deformação do solo gerou tensões acumuladas e fez com que as falhas existentes escorregassem.

“Vimos uma onda de atividade sísmica em torno de Pecos nos últimos cinco a seis anos. Antes de 2012, terremotos não foram registrados lá. Ao mesmo tempo, nossos resultados indicam claramente que a deformação do solo perto de Pecos está ocorrendo, "Kim disse." Embora terremotos e subsidência de superfície possam ser coincidência, não podemos excluir a possibilidade de que esses terremotos tenham sido induzidos por atividades de produção de hidrocarbonetos. "

Cientistas:impulsionar a rede de estações sísmicas para detectar melhor a atividade

Kim declarou a necessidade de melhorar a localização do terremoto e o limite de detecção por meio de uma rede expandida de estações sísmicas, junto com o monitoramento contínuo da superfície com os métodos demonstrados de sensoriamento remoto por radar.

"Isso é necessário para aprender a causa do recente aumento da atividade sísmica, "Kim disse." Nossos esforços para monitorar continuamente o oeste do Texas com esta técnica avançada de satélite pode ajudar a manter a segurança, produção de petróleo em andamento. "

Monitoramento quase em tempo real da deformação do solo possível em alguns anos

Os conjuntos de dados de radar de satélite permitiram aos geofísicos SMU detectar a deformação leste-oeste de duas dimensões do solo, bem como deformação vertical.

Lu, um cientista líder em aplicativos InSAR, é membro da Equipe de Ciência da missão InSAR da NASA-ISRO dos EUA e da Índia (chamada NISAR), definido para lançamento em 2021 para estudar os perigos e as mudanças ambientais globais.

O InSAR acessa uma série de imagens capturadas por um instrumento de leitura de radar montado no satélite orbital Sentinel-1A / B. Os satélites orbitam 435 milhas acima da superfície da Terra. O Sentinel-1A foi lançado em 2014 e o Sentinel-1B em 2016 como parte do programa Copernicus da União Europeia.

A constelação Sentinel-1A / B salta um sinal de radar da terra, em seguida, registra o sinal conforme ele retorna, entregando medições. As medições permitem aos geofísicos determinar a distância do satélite ao solo, revelando como as características da superfície da Terra mudam com o tempo.

"O monitoramento quase em tempo real da deformação do solo em altas resoluções espaciais e temporais é possível em alguns anos, usando vários satélites, como Sentinel-1A / B, NISAR e outros, "disse Lu." Isso vai revolucionar nossa capacidade de caracterizar perigos naturais e induzidos pelo homem, e reduzir seus danos à humanidade, infra-estrutura e indústria de energia. "