p A forma como as empresas perfuram em busca de petróleo e gás e descartam águas residuais pode provocar terremotos, às vezes em lugares inesperados. p No oeste do Texas, As taxas de terremotos são agora 30 vezes mais altas do que eram em 2013. Estudos também relacionaram terremotos a operações de campos de petróleo em Oklahoma, Kansas, Colorado e Ohio.

p Califórnia foi considerada uma exceção, um lugar onde operações de campos de petróleo e falhas tectônicas aparentemente coexistiam sem muitos problemas. Agora, uma nova pesquisa mostra que a atividade sísmica natural do estado pode estar escondendo terremotos induzidos pela indústria.

p Como sismologista, Tenho investigado terremotos induzidos nos EUA, Europa e Austrália. Nosso último estudo, lançado em 10 de novembro, mostra como as operações de campo de petróleo da Califórnia estão colocando pressão em falhas tectônicas em uma área a apenas alguns quilômetros da falha de San Andreas.

p Onda sísmica

p Terremotos induzidos pela indústria têm sido uma preocupação crescente na região central e oriental dos Estados Unidos por mais de uma década.

p A maioria desses terremotos é muito pequena para ser sentida, mas não todos eles. Em 2016, um terremoto de magnitude 5,8 danificou edifícios em Pawnee, Oklahoma, e levou reguladores estaduais e federais a fechar 32 poços de eliminação de águas residuais perto de uma falha recentemente descoberta. Grandes terremotos são raros, longe dos limites das placas tectônicas, e Oklahoma experimentando três terremotos de magnitude 5 ou mais em um ano, como aconteceu em 2016, era inédito.

p A frequência dos terremotos de Oklahoma caiu com a queda dos preços do petróleo e a decisão dos reguladores de exigir que as empresas diminuam o volume de injeção do poço, mas ainda há mais terremotos lá hoje do que em 2010.

p Um padrão familiar tem surgido no oeste do Texas nos últimos anos:taxas de terremotos aumentando drasticamente, muito além da taxa natural. Um terremoto de magnitude 5 sacudiu o oeste do Texas em março.

p Como funciona

p Na raiz do problema do terremoto induzido estão dois tipos diferentes de operações de injeção de fluido:fraturamento hidráulico e eliminação de águas residuais.

p O fraturamento hidráulico envolve a injeção de água, areia e produtos químicos em pressões muito altas para criar caminhos de fluxo para hidrocarbonetos presos em formações rochosas estreitas. O descarte de águas residuais envolve a injeção de fluidos em formações geológicas profundas. Embora as águas residuais sejam bombeadas a baixas pressões, este tipo de operação pode perturbar pressões naturais e tensões em grandes áreas, várias milhas de poços de injeção.

p As falhas tectônicas sob os reservatórios geotérmicos e de petróleo são frequentemente precariamente equilibradas. Mesmo uma pequena perturbação no sistema tectônico natural - devido à injeção de fluido profunda, por exemplo, pode fazer com que as falhas escorreguem e desencadeiem terremotos. As consequências das injeções de fluidos são facilmente vistas em Oklahoma e no Texas. Mas quais são as implicações para outros lugares, como a Califórnia, onde falhas e campos de petróleo sujeitos a terremotos estão localizados nas proximidades?

p Risco oculto dos campos de petróleo da Califórnia

p A Califórnia oferece uma oportunidade particularmente interessante para estudar os efeitos da injeção de fluidos.

p O estado possui um grande número de campos de petróleo, terremotos e muitos instrumentos que detectam até eventos minúsculos, e foi considerado em grande parte livre de terremotos não naturais.

p Meu colega Manoo Shirzaei da Virginia Tech e eu nos perguntamos se os terremotos induzidos poderiam ser mascarados por terremotos naturais próximos e, portanto, não foram percebidos em estudos anteriores. Conduzimos um estudo sismológico detalhado da bacia de Salinas, no centro da Califórnia. A área de estudo se destaca por sua proximidade com a Falha de San Andreas e porque os fluidos residuais são injetados em altas taxas perto de falhas sismicamente ativas.

p Usando imagens de radar de satélite de 2016 a 2020, Shirzaei fez uma observação surpreendente:algumas regiões da bacia de Salinas estavam subindo cerca de 1,5 centímetros por ano, um pouco mais de meia polegada. Essa elevação foi a primeira indicação de que as pressões do fluido estão desequilibradas em partes do campo de petróleo de San Ardo. As pressões crescentes do fluido nos poros da rocha esticam a matriz rochosa circundante como uma esponja que é bombeada cheia de água. A expansão do reservatório resultante eleva as forças que atuam nas falhas tectônicas circundantes.

• 
• 

p Próximo, examinamos os dados sísmicos e descobrimos que a injeção de fluido e os terremotos estavam altamente correlacionados ao longo de mais de 40 anos. Surpreendentemente, isso se estendeu por 15 milhas do campo de petróleo. Essas distâncias são semelhantes à grande pegada espacial dos poços de injeção em Oklahoma. Analisamos o padrão espacial de 1, 735 eventos sísmicos dentro da área de estudo e agrupamento de eventos encontrados perto de poços de injeção.

p Outras áreas da Califórnia podem ter uma história semelhante, e estudos mais detalhados são necessários para diferenciar eventos naturais de induzidos.

p Como reduzir o risco de terremotos

p A maior parte do descarte de águas residuais e poços de fraturamento hidráulico não levam a terremotos que podem ser sentidos, mas os poços que causam problemas têm três coisas em comum:

• Estes são poços de injeção de alto volume;
• Eles se injetam em formações rochosas altamente permeáveis; e
• Essas formações estão localizadas diretamente acima das falhas tectônicas no embasamento geológico mais profundo.

p Embora o primeiro problema possa ser difícil de resolver porque a redução do volume de fluidos residuais exigiria a redução da quantidade de óleo produzida, a localização dos poços de injeção pode ser planejada com mais cuidado. A segurança sísmica das operações de petróleo e gás pode ser aumentada selecionando formações geológicas que estão desconectadas de falhas profundas. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.