A profundidade de um poço de fraturamento hidráulico em Oklahoma, entre outros fatores, aumenta a probabilidade de que o fracking levará à atividade de terremotos, de acordo com um novo relatório no Boletim da Sociedade Sismológica da América .

Os pesquisadores esperam que suas descobertas, publicado como parte de uma próxima edição especial da BSSA sobre observações, mecanismos e riscos de sismicidade induzida, ajudará os operadores de petróleo e gás e reguladores no estado a refinar estratégias de perfuração para evitar terremotos prejudiciais.

Durante o fraturamento hidráulico, os operadores de poço injetam um líquido pressurizado em uma camada de rocha após perfurar verticalmente e muitas vezes horizontalmente através da rocha. O líquido se quebra - fratura - a camada de rocha e permite que o gás natural ou o petróleo fluam mais livremente. Um número crescente de estudos sugere que este processo pode induzir uma atividade sísmica grande o suficiente para que as pessoas sintam, possivelmente aumentando as pressões do fluido dentro da rocha que aliviam a tensão nas falhas e permitem que elas escorreguem.

Em uma camada de rocha examinada no estudo BSSA, a probabilidade de que o fraturamento hidráulico desencadeou a atividade sísmica aumentou de 5 para 50 por cento, já que as operações do poço se moveram de 1,5 para 5,5 quilômetros (0,9 para 3,4 milhas) de profundidade, os pesquisadores descobriram.

Embora os mecanismos exatos que ligam a profundidade do poço e a probabilidade sísmica ainda estejam sendo examinados, Michael Brudzinski e colegas sugerem que a sobrepressão de fluidos presos dentro da rocha pode ser importante.

"Quanto mais profundas forem as camadas de rocha, quanto mais pedra estiver no topo de um poço, e isso vai potencialmente aumentar as pressões de fluido em profundidade, "disse Brudzinski, o autor correspondente do estudo da Universidade de Miami em Ohio.

Oklahoma tem estado no centro de um aumento dramático na atividade de terremotos na última década, principalmente causado por empresas de petróleo e gás injetando águas residuais produzidas pela perfuração de volta em camadas de rocha mais profundas. Contudo, um estudo de 2018 identificou locais no estado onde quantidades significativas de atividade sísmica foram ligadas a quase 300 poços de fratura hidráulica.

O fraturamento hidráulico está associado a um terremoto de magnitude 4,6 no Canadá e um terremoto de magnitude 5,7 na China, embora os terremotos induzidos por fracking tendam a ser menores em magnitude do que aqueles causados ​​pelo descarte de águas residuais. Como resultado, operadores e reguladores de petróleo e gás gostariam de saber mais sobre por que alguns poços desencadeiam atividade sísmica, e como ajustar suas operações para evitar terremotos prejudiciais.

Brudzinski e colegas encontraram a ligação entre profundidade e probabilidade sísmica em seu exame de dados de 929 poços de fraturamento hidráulico horizontais e 463 verticais em Oklahoma. Os cientistas usaram dados disponíveis publicamente sobre o volume injetado em locais de poços, o número de poços em uma plataforma de perfuração, que tipo de fluido foi injetado, e a profundidade vertical do poço, entre outros recursos.

O volume total de líquido injetado nos poços de Oklahoma não afetou a probabilidade de atividade sísmica perto dos poços - um achado surpreendente que difere de outros estudos de sismicidade induzida. Alguns estudos anteriores de fraturamento hidráulico (e eliminação de águas residuais) mostram um aumento na atividade sísmica com o aumento do volume.

A maioria dos poços no estudo atual são poços únicos, Contudo, e não vários poços agrupados em uma plataforma de perfuração, Brudzinski observou. Em alguns lugares no oeste do Canadá e Texas, onde há uma ligação entre o volume injetado e a sismicidade, vários poços em uma almofada são mais comuns.

"Então, foi aí que começamos a pensar que talvez essa seja a diferença entre o que estamos vendo em nosso estudo e em outros estudos, ", Disse Brudzinski." Estamos propondo que vários poços injetando lado a lado podem ser o motivo pelo qual o volume importa nesses casos, embora precisemos estudá-lo mais. "

"Pode ser que o volume ainda importe, mas mais de forma cumulativa do que para qualquer poço, "Ele acrescentou." Um poço isolado com um grande volume pode não ter tanto risco [sísmico] quanto um poço de grande volume que está próximo a outros poços de grande volume. "

Os pesquisadores também compararam a probabilidade de atividade sísmica em poços onde o líquido injetado era um gel versus 'slickwater' - água com produtos químicos adicionados para aumentar o fluxo. Eles encontraram um nível mais baixo de sismicidade em operações de gel em comparação com slickwater, embora a diferença não seja tão estatisticamente significativa quanto as outras tendências.

Estudos de simulação sugerem que o gel mais viscoso pode não fluir tão longe quanto a slickwater, limitando seus efeitos sobre as falhas, Disse Brudzinski.