As operações de petróleo e gás geralmente produzem grandes volumes de água salgada que eles descartam injetando-a no subsolo, uma prática que pode afetar as falhas próximas. (Crédito da imagem: BeyondImages / iStock)

Pesquisadores apontam probabilidade futura de terremotos causados pelo homem

 
Pesquisadores de Stanford mapearam a suscetibilidade local a terremotos provocados pelo homem em Oklahoma e Kansas. O novo modelo incorpora propriedades físicas do subsolo da Terra e prevê um declínio na agitação potencialmente prejudicial até 2020.

Terremotos em Oklahoma e Kansas estavam em alta devido à injeção de efluentes – um subproduto das operações de petróleo e gás – antes que os regulamentos começassem a limitar as injeções. Agora, um novo modelo desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Stanford incorpora a física dos terremotos e a resposta hidrogeológica da Terra à injeção de efluentes para prever uma diminuição nos terremotos provocados pelo homem em Oklahoma e Kansas até 2020.

Bomba de óleo

O modelo é baseado em dados publicamente disponíveis sobre a injeção de efluentes na formação de Arbuckle, uma formação sedimentar de quase 7.000 pés de profundidade sob o centro-norte de Oklahoma e sul do Kansas. Supondo que a injeção de efluentes das operações de petróleo e gás continue no ritmo atual, os pesquisadores mapearam a probabilidade de que a região venha a sofrer futuros terremotos. A pesquisa aparece em 26 de setembro na revista Nature Communications.

“Criamos um modelo detalhado que permite que os reguladores saibam onde a maioria dos problemas provavelmente ocorrerá”, disse o co-autor Mark Zoback( professor de Geofísica Benjamin M. Page na Faculdade de Ciências da Terra, Energia e Meio Ambiente de Stanford. Stanford Earth). “Isso pode ser usado em Oklahoma, ou em outro lugar, para fornecer uma base científica para a ação reguladora”.

Insights locais

As operações de petróleo e gás geralmente produzem grandes volumes de água salgada que eles descartam injetando-a no subsolo para proteger a água em aquíferos perto da superfície usada para beber, gado e irrigação.

O fluido injetado na formação de Arbuckle aumenta a pressão que se espalha por uma grande área. Essa pressão é problemática porque pode afetar grandes falhas próximas que já estão sob estresse dos processos tectônicos. Essas falhas são capazes de produzir terremotos amplamente sentidos e potencialmente prejudiciais, se atingidos pelo aumento de pressão causado pela injeção.

O mesmo aumento de pressão em diferentes áreas pode causar até 100 vezes o número de terremotos, de acordo com o principal autor Cornelius Langenbruch, pesquisador de pós-doutorado em Stanford Earth. Os terremotos não estão necessariamente concentrados em áreas onde a mudança de pressão é maior. Para entender onde os terremotos ocorrerão ou não em escala local, o novo modelo avaliará o aumento de pressão no contexto das falhas preexistentes e vulneráveis ​​da área.

“Foi surpreendente para mim ver que a suscetibilidade local a terremotos flutua em uma quantidade tão grande”, disse Langenbruch. “O exemplo de Oklahoma mostra que a chave para o gerenciamento de riscos sísmicos relacionados a esses terremotos provocados pelo homem é administrar quanto e onde as águas residuais são injetadas”.

Redução obrigatória

Os terremotos induzidos por Oklahoma aumentaram drasticamente por volta de 2009 e atingiram o pico em 2015, com quase 1.000 terremotos amplamente sentidos espalhados pelas partes norte e central do estado. A comissão de serviços públicos de Oklahoma, a Comissão da Corporação de Oklahoma, determinou uma redução de 40% na injeção de água no início de 2016 e o ​​número de terremotos declinou a partir de então.

Mapa do terremoto
Esta imagem mostra terremotos amplamente sentidos que atingiram o centro-norte de Oklahoma e o sul do Kansas e a probabilidade de que essas áreas sofram terremotos induzidos potencialmente danosos em 2018 e 2020. Os terremotos causados ​​pelo homem nesta região são causados ​​por injeção profunda de óleo e gás. operações. (Crédito da imagem: Cornelius Langenbruch)

O novo modelo – que inclui dados de 809 poços de injeção de 2000 até 2018 – mostra que haverá uma probabilidade de 32%, 24% e 19% de potencialmente terremotos de magnitude 5,0 ou superior em 2018, 2019 e 2020, respectivamente, sugerindo que As políticas de Oklahoma estão funcionando. Se as atuais práticas de injeção no centro-norte de Oklahoma e no sul do Kansas continuarem, espera-se que ocorra um terremoto potencialmente prejudicial de magnitude 5.0 ou maior até 2020.

“O resultado do novo estudo é definitivamente uma boa notícia – mostra que as reduções da taxa de injeção ainda são eficazes. Em 2015 e 2016, as probabilidades chegaram a 70% ”, disse Langenbruch. “No entanto, o problema é que as probabilidades do terremoto em algumas áreas ainda são muito maiores do que as taxas históricas”.

Cenários futuros

Os mapas preditivos do estudo permitem que os moradores de Oklahoma e Kansas vejam a probabilidade de terremotos potencialmente prejudiciais atingirem suas casas. O novo modelo também pode ser usado para avaliar futuros cenários de injeção destinados a mitigar riscos sísmicos.

“O bom sobre a metodologia não é apenas as previsões que faz, mas sua capacidade de fazer novas previsões com base em novas medidas que podem ser tomadas pelos reguladores”, disse Zoback. “Acontece que você pode fazer essas análises logo no início do processo.”

Os pesquisadores esperam que este modelo também seja usado em outras áreas com a expansão das operações de petróleo e gás. Lugares como a Permian Basin no oeste do Texas estão sendo desenvolvidos a uma velocidade incrível e a injeção de água provavelmente está resultando em terremotos nessa área já, disse Zoback.

Em vídeo de 2015, Weingarten explica um pouco sobre esse estudo (em inglês, possível de legendas em português pelo Youtube)

Com informações da Universidade de Stanford.

Com colaboração de Danielle Torrent TuckerMatthew Weingarten

 

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