Pequenos terremotos em Ohio, Pensilvânia, West Virginia, Oklahoma e Texas podem ser ligados a poços de fraturamento hidráulico nessas regiões, de acordo com pesquisadores falando no SSA 2019 Annual Meeting.

Embora relativamente raro em comparação com terremotos causados ​​pelo descarte de águas residuais em campos de petróleo e gás na região central dos Estados Unidos, Michael Brudzinski da Universidade de Miami em Ohio e seus colegas identificaram mais de 600 pequenos terremotos (entre magnitude 2,0 e 3,8) nesses estados.

Brudzinski disse que esses terremotos podem ser "subestimados" em comparação com a sismicidade relacionada ao descarte de águas residuais, uma vez que parecem acontecer com menos frequência. Ele e seus colegas estão estudando as tendências relacionadas à probabilidade de sismicidade induzida de fraturamento hidráulico ou fraturamento hidráulico, o que poderia ajudar os reguladores da indústria e do estado a gerenciar melhor as práticas de perfuração.

Produção não convencional de petróleo dos EUA, que extrai petróleo de xistos e rochas compactas usando uma variedade de técnicas de perfuração, tem sido associada a um aumento de terremotos induzidos por humanos em todo o continente dos Estados Unidos por quase uma década. Os pesquisadores que estudam o aumento em lugares como Oklahoma acham que o principal fator para esse aumento na sismicidade é a injeção de águas residuais produzidas pela extração de volta nas camadas de rocha. o que aumenta a pressão dos poros dentro das rochas e pode afetar a tensão ao longo das falhas em camadas selecionadas para disposição.

O fraturamento hidráulico usa líquido pressurizado para quebrar ou criar rachaduras dentro de uma formação rochosa através da qual o petróleo e o gás natural podem fluir e ser extraídos mais facilmente.

Na metade oriental de Ohio e outras partes da Bacia dos Apalaches, onde houve um aumento dramático na produção de gás natural nas últimas duas décadas, poços de fracking são mais prevalentes do que poços de eliminação de águas residuais, em parte porque as camadas geológicas que contêm petróleo e gás não são tão úmidas como em lugares como Oklahoma, reduzindo a necessidade de eliminação de águas residuais.

Os inúmeros poços de fraturamento hidráulico no leste de Ohio levaram Brudzinski e seus colegas a examinar mais de perto se pequenos terremotos na região poderiam ser conectados a operações de fraturamento hidráulico. "Os poços são mais espaçados quando estão ativos, e não há tanto descarte de águas residuais acontecendo, "Brudzinski explicou, "para que você possa ver um pouco mais especificamente e diretamente quando o descarte de águas residuais está gerando sismicidade e quando o fraturamento hidráulico está gerando sismicidade na Bacia dos Apalaches."

Os cientistas usaram uma técnica chamada correspondência de modelos de várias estações, que varre centenas de sinais sísmicos para encontrar aqueles que correspondem à "impressão digital" de terremotos conhecidos. A técnica permitiu que detectassem pequenos terremotos que poderiam ter passado despercebidos, e comparar o catálogo mais completo de terremotos em uma região com informações sobre o momento e a localização das operações regionais de poços de fraturamento hidráulico.

Os sismólogos identificam os terremotos como sendo causados ​​por poços de fratura hidráulica quando eles estão intimamente ligados no tempo e no espaço às operações de fraturamento hidráulico. A sismicidade relacionada ao fraturamento hidráulico também tende a ser diferente da sismicidade causada pelo descarte de águas residuais, Disse Brudzinski.

"A assinatura sísmica [fraturação] quando você olha para ela em uma espécie de linha do tempo mostra essas explosões de sismicidade, centenas ou às vezes milhares de eventos em alguns dias ou semanas, e então tudo fica quieto novamente. Você não tende a ver esse padrão com o descarte de águas residuais, " ele explicou.

Brudzinski e seus colegas estão agora usando seu conjunto de dados de Oklahoma para ver como uma variedade de variáveis ​​pode afetar a probabilidade de terremotos induzidos por fracking, desde o volume e a viscosidade do líquido injetado até a profundidade das camadas de rocha visadas pelo fraturamento hidráulico.

"O que mais nos chamou a atenção é que a profundidade do poço está mais ligada à probabilidade de sismicidade do que esperávamos, "Disse Brudzinski.

Não é só o fundo do poço, o mais provável é que esteja mais perto da rocha do embasamento e de falhas maduras que podem escorregar, ele disse, embora isso ainda possa desempenhar um papel nesses terremotos. Em vez de, a sobrepressão parece ter uma correlação mais forte com a sismicidade induzida por fracking. A sobrepressão ocorre quando há alta pressão de fluido dentro de rochas enterradas profundamente em uma bacia por muitas camadas de rocha sobrepostas. "É uma das tendências mais fortes que vimos, "disse Brudzinski.

Os pesquisadores discutiram algumas de suas descobertas com colegas no Canadá e na China, onde a sismicidade induzida de operações de fracking estão sendo estudadas de perto. "Estamos fazendo esse tipo de comparação internacional para obter um melhor controle sobre os principais recursos e tendências que não estão apenas vinculados a um local específico, "disse Brudzinski.