Dos sumideros gigantes cerca de Wink, Texas, pueden ser la punta del iceberg, según un nuevo estudio que encontró tasas alarmantes de nuevos movimientos en el suelo que se extienden mucho más allá de los sumideros infames.
Ese es el hallazgo de un equipo geofísico de la Universidad Metodista del Sur, Dallas, que informó previamente la velocidad rápida a la que se están expandiendo los sumideros y se están formando nuevos.
Ahora el equipo ha descubierto que varios lugares en grandes porciones de cuatro condados de Texas también se están hundiendo y elevando.
Las imágenes de satélite de radar muestran un movimiento significativo del suelo a través de un área de 4000 millas cuadradas, en un lugar de hasta 40 pulgadas en los últimos dos años y medio, dicen los geofísicos.
"El movimiento terrestre que estamos viendo no es normal. El suelo no suele hacer esto sin alguna causa", dijo el geofísico Zhong Lu, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra Roy M. Huffington en SMU y experto globalen análisis de imágenes de radar satelital.
"Estos peligros representan un peligro para los residentes, carreteras, ferrocarriles, diques, represas y oleoductos y gasoductos, así como la posible contaminación del agua subterránea", dijo Lu. "El monitoreo proactivo, continuo y detallado desde el espacio es crítico para asegurarla seguridad de las personas y la propiedad "
Los científicos hicieron el descubrimiento con análisis de imágenes de radar de resolución media 15 pies a 65 pies tomadas entre noviembre de 2014 y abril de 2017. Las imágenes cubren partes de cuatro condados de parches de petróleo donde hay una gran producción de hidrocarburos del petróleo.rica cuenca del Pérmico del oeste de Texas.
Las imágenes, junto con los datos de producción de pozos petroleros de la Comisión de Ferrocarriles de Texas, sugieren que el terreno inestable del área está asociado con décadas de actividad petrolera y su efecto en las rocas debajo de la superficie de la tierra.
Los investigadores de SMU advierten que el movimiento del suelo puede extenderse más allá del radar observado en el área de cuatro condados. Toda la región es altamente vulnerable a la actividad humana debido a su geología: formaciones de sal y piedra caliza solubles en agua y formaciones de lutitas.
"Nuestro análisis analizó solo esta área de 4000 millas cuadradas", dijo el coautor del estudio y científico de investigación Jin-Woo Kim, científico investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra de SMU.
"Estamos bastante seguros de que cuando miramos más allá, y lo estamos, encontraremos movimiento terrestre incluso más allá de eso", dijo Kim. "Esta región de Texas ha sido perforada como un alfiletero con pozos de petróleo ypozos de inyección desde la década de 1940 y nuestros hallazgos asocian esa actividad con el movimiento del suelo ".
Lu, Shuler-Foscue Chair en SMU, y Kim informaron sus hallazgos en la publicación Nature Informes científicos , en el artículo "Asociación entre geohazards localizados en el oeste de Texas y actividades humanas, reconocido por las imágenes de radar satelital Sentinel-1A / B".
Los investigadores analizaron imágenes de radar satelital que fueron publicadas por la Agencia Espacial Europea, y complementaron eso con datos de actividad petrolera de la Comisión de Ferrocarriles de Texas.
El estudio es uno de los primeros de su tipo en identificar señales de deformación a pequeña escala en una vasta región al extraer grandes conjuntos de datos que abarcan varios años y luego agrega información complementaria.
La investigación cuenta con el apoyo del Programa de la superficie y el interior de la Tierra de la NASA y la Fundación Shuler-Foscue en SMU.
Las imágenes capturan cambios que de otro modo podrían pasar desapercibidos
Los geofísicos de SMU centraron su análisis en movimientos terrestres pequeños, localizados y de rápido desarrollo en partes de los condados de Winkler, Ward, Reeves y Pecos, un área casi del tamaño de Connecticut. El área de estudio incluye las ciudades de Pecos, Monahans, FortStockton, Imperial, Wink y Kermit.
Las imágenes de la Agencia Espacial Europea son el resultado de la interferometría de radar satelital de satélites en órbita de código abierto recientemente lanzados que hacen que las imágenes de radar estén disponibles gratuitamente para el público.
Con el radar de apertura sintética interferométrica, o InSAR para abreviar, los satélites permiten a los científicos detectar cambios que no son visibles a simple vista y que de otro modo podrían pasar desapercibidos.
La tecnología satelital puede capturar la deformación del suelo con una precisión de sub-pulgadas o mejor, a una resolución espacial de unos pocos metros o mejor a lo largo de miles de millas, dicen los investigadores.
movimiento del suelo asociado con la actividad petrolera
Los investigadores de SMU encontraron una relación significativa entre el movimiento del suelo y las actividades petroleras que incluyen la inyección de fluido a presión en las formaciones rocosas geológicamente inestables de la región.
La inyección de fluidos incluye la inyección de desechos de agua salada en los pozos cercanos y la inundación de dióxido de carbono de los yacimientos agotadores para estimular la recuperación de petróleo.
Los fluidos inyectados aumentan la presión de los poros en las rocas, y la liberación del estrés es seguida por un levantamiento del suelo. Los investigadores encontraron que el movimiento del suelo coincidió con secuencias cercanas de tasas de inyección de aguas residuales y volumen e inyección de CO2 en los pozos cercanos.
También relacionado con el hundimiento y la agitación del suelo se están disolviendo las formaciones de sal debido a la fuga de agua dulce en las instalaciones de petróleo subterráneas abandonadas, así como la extracción de petróleo.
Hundimiento y elevación detectados desde Wink a Fort Stockton
Como podría esperarse, el hundimiento más significativo se encuentra a media milla al este del enorme sumidero Wink No. 2, donde hay dos cuencos de hundimiento, uno de los cuales se ha hundido más de 15.5 pulgadas al año.Lo más probable es que sea causado por el escape de agua a través de los pozos abandonados hacia la formación Salado y la disolución de las capas de sal, lo que amenaza con el posible colapso del suelo.
En dos pozos de inyección de aguas residuales a 9.3 millas al oeste de Wink y Kermit, el radar detectó una agitación de aproximadamente 2.1 pulgadas que coincidió con aumentos en el volumen de inyección. Los pozos de inyección se extienden alrededor de 4,921 pies a 5,577 pies de profundidad en una formación de arenisca.
En la vecindad de 11 pozos de inyección de CO2 a casi siete millas al sudoeste de Monahans, el análisis de radar detectó una elevación de la superficie de más de 1 pulgada. Los pozos tienen aproximadamente 2,460 pies a 2,657 pies de profundidad. Al igual que con la inyección de aguas residuales, la inyección de CO2 aumentó la presión de poroen las rocas, por lo que cuando se alivió el estrés fue seguido por una elevación de aproximadamente 1 pulgada en la superficie.
Los investigadores también observaron un área de 4,3 millas al suroeste de Imperial, donde se ha informado ampliamente sobre el hundimiento significativo del agua dulce que fluye a través de tripas de pozo agrietadas, tuberías de acero corroídas y pozos abandonados desconectados.
El agua allí se filtró en la formación Salado, que se disolvió fácilmente, creó vacíos y provocó que el suelo se hunda y el agua se eleve desde el subsuelo, incluida la creación del lago Boehmer, que no existía antes de 2003.
El análisis de radar realizado por el equipo de SMU detectó un hundimiento rápido que oscila entre tres cuartos de pulgada y casi 4 pulgadas alrededor de pozos activos, pozos abandonados y pozos huérfanos.
"Los movimientos alrededor de las carreteras y las instalaciones petroleras al suroeste de Imperial, Texas, deben ser monitoreados a fondo para mitigar posibles catástrofes", escriben los investigadores en el estudio.
Alrededor de 5.5 millas al sur de Pecos, su análisis de radar detectó más de 1 pulgada de hundimiento cerca de nuevos pozos perforados por fracturación hidráulica y en producción desde principios de 2015. También se han registrado seis pequeños terremotos en los últimos años, lo que sugiere la deformación deel suelo generó tensiones acumuladas y provocó el deslizamiento de fallas existentes.
"Hemos visto un aumento de la actividad sísmica alrededor de Pecos en los últimos cinco a seis años. Antes de 2012, no se habían registrado terremotos allí. Al mismo tiempo, nuestros resultados indican claramente que se está produciendo una deformación del suelo cerca de Pecos", Kim"Aunque los terremotos y el hundimiento de la superficie podrían ser una coincidencia, no podemos excluir la posibilidad de que estos terremotos fueran inducidos por actividades de producción de hidrocarburos".
Científicos: impulsar la red de estaciones sísmicas para detectar mejor la actividad
Kim declaró la necesidad de mejorar la ubicación del terremoto y el umbral de detección a través de una red ampliada de estaciones sísmicas, junto con el monitoreo continuo de la superficie con los métodos de detección remota por radar demostrados.
"Esto es necesario para conocer la causa del aumento reciente de la actividad sísmica", dijo Kim. "Nuestros esfuerzos para monitorear continuamente el oeste de Texas con esta técnica satelital avanzada pueden ayudar a mantener la producción segura y continua de petróleo".
Posible monitoreo en tiempo real de la deformación del suelo en unos pocos años
Los conjuntos de datos del radar satelital permitieron a los geofísicos de SMU detectar tanto la deformación este-oeste del terreno en dos dimensiones como la deformación vertical.
Lu, un científico líder en aplicaciones de InSAR, es miembro del Equipo Científico de la misión InSAR de la NASA-ISRO NISAR de EE. UU. E India dedicada, que se lanzará en 2021 para estudiar los peligros y el cambio ambiental global.
InSAR accede a una serie de imágenes capturadas por un instrumento de radar de lectura montado en el satélite en órbita Sentinel-1A / B. Los satélites orbitan a 435 millas sobre la superficie de la Tierra. Sentinel-1A se lanzó en 2014 y Sentinel-1B en 2016como parte del programa Copérnico de la Unión Europea.
La constelación Sentinel-1A / B hace rebotar una señal de radar de la tierra, luego registra la señal a medida que se recupera, entregando mediciones. Las mediciones permiten a los geofísicos determinar la distancia desde el satélite al suelo, revelando cómo las características de la Tierracambio de superficie con el tiempo.
"La monitorización casi en tiempo real de la deformación del suelo a altas resoluciones espaciales y temporales es posible en pocos años, utilizando múltiples satélites como Sentinel-1A / B, NISAR y otros", dijo Lu. "Esto revolucionará nuestra capacidad paracaracterizar los peligros naturales e inducidos por el hombre, y reducir su daño a la humanidad, la infraestructura y la industria energética ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Metodista del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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