Los terremotos en Oklahoma y Kansas habían aumentado debido a la inyección de aguas residuales, un subproducto de las operaciones de petróleo y gas, antes de que las regulaciones comenzaran a limitar las inyecciones. Ahora, un nuevo modelo desarrollado por investigadores de la Universidad de Stanford incorpora la física de terremotos y la hidrogeología de la Tierrarespuesta a la inyección de aguas residuales para pronosticar una disminución de los terremotos provocados por el hombre en Oklahoma y Kansas hasta 2020.
El modelo se basa en datos disponibles públicamente sobre la inyección de aguas residuales en la formación Arbuckle, una formación sedimentaria de casi 7,000 pies de profundidad subyacente en el centro-norte de Oklahoma y el sur de Kansas. Asumiendo que la inyección de aguas residuales de las operaciones de petróleo y gas continúa a su ritmo actual,Los investigadores mapearon la probabilidad de que la región experimente terremotos futuros. La investigación aparece el 26 de septiembre en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
"Hemos creado un modelo detallado que permite a los reguladores saber dónde es probable que ocurra la mayoría de los problemas", dijo el coautor Mark Zoback, profesor de geofísica Benjamin M. Page en la Escuela de Tierra, Energía y Medio Ambiente de StanfordCiencias Stanford Earth. "Esto se puede utilizar en Oklahoma, o en cualquier otro lugar, para proporcionar una base científica para la acción reguladora".
Perspectivas locales
Las operaciones de petróleo y gas a menudo producen grandes volúmenes de agua salada que eliminan al inyectarla bajo tierra para proteger el agua en los acuíferos cerca de la superficie utilizada para beber, ganado y riego.
El fluido inyectado en la formación de Arbuckle aumenta la presión que se extiende sobre un área grande. Esta presión es problemática porque puede afectar a fallas cercanas cercanas que ya están bajo tensión por procesos tectónicos. Estas fallas son capaces de producir terremotos muy sensibles y potencialmente dañinos,si se alcanza por el aumento de presión causado por la inyección.
El mismo aumento de presión en diferentes áreas puede causar hasta 100 veces la cantidad de terremotos, según el autor principal Cornelius Langenbruch, investigador postdoctoral en Stanford Earth. Los terremotos no se concentran necesariamente en áreas donde el cambio de presión es más alto.Para comprender dónde ocurrirán o no los terremotos a escala local, el nuevo modelo evalúa el aumento de presión en el contexto de las fallas preexistentes vulnerables del área.
"Fue sorprendente para mí ver que la susceptibilidad local a los terremotos fluctúa en una cantidad tan grande", dijo Langenbruch. "El ejemplo de Oklahoma muestra que la clave para manejar los riesgos sísmicos relacionados con estos terremotos inducidos por el hombre esadministrar cuánto y dónde se inyectan las aguas residuales "
reducción obligatoria
Los terremotos inducidos por Oklahoma aumentaron drásticamente alrededor de 2009 y alcanzaron su punto máximo en 2015, con casi 1,000 terremotos ampliamente extendidos en las partes norte y central del estado. La Comisión de Servicios Públicos de Oklahoma, la Comisión de la Corporación de Oklahoma, ordenó una reducción de la inyección de agua del 40 por ciento a principios2016 y el número de terremotos disminuyó a partir de entonces.
El nuevo modelo, que incluye datos de 809 pozos de inyección desde 2000 hasta 2018, muestra que habrá una probabilidad de 32 por ciento, 24 por ciento y 19 por ciento de terremotos potencialmente dañinos de magnitud 5.0 o superior en 2018, 2019 y 2020,respectivamente, lo que sugiere que las políticas de Oklahoma están funcionando. Si las prácticas actuales de inyección en el centro-norte de Oklahoma y el sur de Kansas continúan, se espera que ocurra un terremoto potencialmente dañino de magnitud 5.0 o mayor hasta 2020.
"El resultado del nuevo estudio es definitivamente una buena noticia: muestra que las reducciones de la tasa de inyección siguen siendo efectivas. En 2015 y 2016 las probabilidades fueron tan altas como 70 por ciento", dijo Langenbruch. "Sin embargo, el problema es que las probabilidades de terremotoen algunas áreas todavía son mucho más altas que las tasas históricas ".
escenarios futuros
Los mapas predictivos del estudio permiten a los residentes de Oklahoma y Kansas ver la probabilidad de que terremotos potencialmente dañinos golpeen cerca de sus hogares. El nuevo modelo también se puede usar para evaluar futuros escenarios de inyección destinados a mitigar los riesgos sísmicos.
"Lo bueno de la metodología no es solo las predicciones que hace, sino su capacidad para hacer nuevas predicciones basadas en las nuevas medidas que podrían tomar los reguladores", dijo Zoback. "Resulta que puedes hacer estos análisis de manera justatemprano en el proceso "
Los investigadores esperan que este modelo también se use en otras áreas con operaciones de expansión de petróleo y gas. Lugares como la Cuenca Pérmica en el oeste de Texas se están desarrollando a una velocidad increíble y la inyección de agua probablemente ya esté causando terremotos en esa área, Zobackdijo.
Un coautor del artículo es Matthew Weingarten, profesor asistente en la Universidad Estatal de San Diego que realizó la investigación para el estudio como investigador postdoctoral en Stanford. Zoback también es miembro senior del Instituto de Energía Precourt de Stanford, afiliado deInstituto Stanford Woods para el Medio Ambiente y director de la Iniciativa de Gas Natural de Stanford. El Centro de Stanford para la Sismicidad Inducida y Activada SCITS, un programa de afiliados industriales que involucra a 10 profesores de Stanford, financió el estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford . Original escrito por Danielle T. Tucker. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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