p Xiaowei Chen, professor assistente do Mewbourne College of Earth and Energy da University of Oklahoma e um grupo de geocientistas da Arizona State University e da University of California, Berkeley, criaram um modelo para prever a atividade sísmica induzida a partir do descarte de águas residuais após a produção de petróleo e gás. p “Nesta região do país, para cada barril de petróleo produzido a partir do solo, geralmente entre oito e nove barris de água também são extraídos de muitos poços, "disse Chen.

p A grande quantidade de água cria um problema para os produtores de petróleo - o que fazer com ela?

p Também chamada de salmoura, esta água residual contém sal, minerais e traços de óleo, tornando-o inutilizável para consumo ou para fins agrícolas e com custo proibitivo para tratamento. É eliminado ao ser injetado de volta na terra, profundamente em formações rochosas porosas.

p A injeção de águas residuais pode causar terremotos, explicou Chen, e embora a maioria dos terremotos recentes em Oklahoma tenham sido pequenos, vários foram superiores a 3,0 na escala Richter.

p Chen e uma equipe de pesquisadores, liderado por Guang Zhai e Manoochehr Shirzaei da ASU, e Michael Manga da UC Berkeley, começou a encontrar uma maneira de tornar os terremotos induzidos em Oklahoma previsíveis e pequenos.

p Seu método, explicou Chen, foi "criar um modelo que correlacione o volume de água residual injetada com mudanças de estresse em falhas próximas e o número de terremotos naquela área."

p Encontrando a Fórmula

p A previsão da quantidade de atividade sísmica da injeção de águas residuais é difícil porque envolve a contabilização de inúmeras variáveis:

• Quão facilmente a salmoura pode se mover através da rocha em uma determinada região
• Onde e quanta salmoura é injetada
• O estresse regional nessas falhas
• A presença de falhas geológicas existentes

p A equipe abordou cada questão.

p Chen e seus colegas pesquisadores estudaram parâmetros de hidrologia de subsuperfície - quão rápido o fluido se move dentro de rochas porosas e quão rapidamente o fluido introduzido muda a tensão no embasamento subterrâneo. Isso é importante porque o subsolo é o local dos terremotos induzidos em Oklahoma.

p Enquanto a equipe ASU usou dados de satélite para determinar os parâmetros de hidrologia do subsolo, Chen se concentrou nas distribuições de terremotos no espaço e no tempo, e determinados parâmetros de hidrologia observando a rapidez com que os terremotos se afastam das zonas de injeção. Ao comparar os dois conjuntos de dados, os pesquisadores aumentaram ainda mais a precisão de seu modelo.

p Acontece que o Grupo Arbuckle, uma camada sedimentar que fica no topo do subsolo subterrâneo nas profundezas da terra, é especialmente permeável, permitindo salmoura, e, portanto, terremotos, para se espalhar facilmente.

p "Quando injetamos salmoura no Grupo Arbuckle a uma profundidade de 1-3 quilômetros, pode transportar através das rochas porosas, modificando tensões e causando terremotos em falhas do subsolo, "disse Chen.

p Próximo, os pesquisadores podem conectar a quantidade de fluido no modelo. Ao adicionar o volume de fluido injetado em uma área específica em seu modelo, eles podem determinar a tensão que causará naquela região à medida que se espalha.

p Com as variáveis ​​de salmoura consideradas, os pesquisadores então acrescentaram informações sobre as falhas pré-existentes aos cálculos regionais. Quanto mais pesquisadores sabem sobre uma determinada área, mais precisos serão os dados.

p “Se vamos operar em uma área onde não temos nenhuma sismicidade anterior, será um pouco desafiador fazer previsões com precisão, "disse Chen." Mas, operando em uma nova área e tomando parâmetros em tempo real, operadores e pesquisadores devem ser capazes de prever o comportamento futuro. "

p Resultados

p Chen espera que, seguindo os resultados dos modelos que ajudou a criar, as operadoras de petróleo no estado podem criar novos protocolos para a quantidade de água residual injetar e onde.

p Isso poderia ajudar a prevenir grandes terremotos induzidos em Oklahoma. Chen não acredita que os próximos protocolos acabarão totalmente com a sismicidade induzida, mas, em vez disso, ajudará a limitar o tamanho e a taxa do terremoto com controle de injeção restrito. Este método pode prever a futura sismicidade induzida.

p Chen prevê um protocolo semelhante aos relógios de tornado - uma janela de tempo em que os habitantes de Oklahoma são avisados ​​de que podem sentir pequenos tremores em uma região do estado.

p De acordo com Chen, esta é uma área onde os laços de trabalho estreitos entre geocientistas e engenheiros de petróleo precisarão ser ainda mais fortes. Até aqui, sua pesquisa atraiu o interesse de geocientistas e engenheiros de petróleo na indústria e na academia.