Los geofísicos de Stanford han desarrollado un mapa detallado de las tensiones que actúan en la Tierra a lo largo de la Cuenca Pérmica en el oeste de Texas y el sureste de Nuevo México. destacando áreas de la región rica en petróleo que podrían estar en mayor riesgo de futuros terremotos inducidos por las operaciones de producción.

El nuevo estudio, publicado este mes en la revista La vanguardia , proporciona un mapa codificado por colores de los 75, Región de 000 millas cuadradas que identifica aquellos sitios potenciales de desarrollo de petróleo y gas que serían más propensos a desencadenar un terremoto asociado con la inyección de fluidos.

Investigaciones anteriores de Stanford han demostrado que las aguas residuales inyectadas como un paso en la fracturación hidráulica (fracking) subyacen a un aumento en la actividad sísmica en partes del centro y este de los EE. UU. particularmente en Oklahoma, a partir de 2005. Si bien ninguno de estos terremotos de pequeños a moderados ha causado daños o lesiones importantes a la propiedad, representan una mayor probabilidad de terremotos más grandes.

Ahora, Texas está a punto de ocupar un lugar central, ya que la Cuenca Pérmica se está convirtiendo en la región productora de petróleo y gas más importante del país. En la década de 1920, Las empresas de energía comenzaron a extraer abundantes depósitos de petróleo de la cuenca durante un auge que duró décadas. Más recientemente, el avance de las técnicas de fracturamiento hidráulico ha estimulado un nuevo frenesí por el desarrollo. Se podrían perforar cientos de miles de pozos en la región en las próximas décadas.

"Queremos salir adelante del problema en Texas, "dijo el coautor del estudio Mark Zoback, el profesor Benjamin M. Page de geofísica en la Escuela de la Tierra de Stanford, Energía y Ciencias Ambientales (Stanford Earth), quien dirigió varios estudios de Stanford en Oklahoma. "Queremos evitar que la inyección de fluido provoque incluso pequeños terremotos en Texas para que la probabilidad de terremotos más grandes se reduzca significativamente".

Entorno de alto estrés

Para medir el riesgo de futuros terremotos, Los investigadores primero deben comprender la dirección de las tensiones en una región y su magnitud aproximada. Cuando el campo de tensión se alinea con una falla preexistente de cierta manera, la culpa puede deslizarse, potencialmente produciendo un terremoto. En regiones como el centro y este de EE. UU., lejos de los límites de las placas tectónicas como la falla de San Andrés, este deslizamiento ocurre como un proceso natural, pero muy raramente. Pero el aumento de la presión del fluido en profundidad reduce la fricción a lo largo de la falla, a veces provocando un terremoto.

"La inyección de líquido puede causar un terremoto en una falla que podría no producir un terremoto natural en miles de años a partir de ahora, "dijo el autor principal del estudio, Jens-Erik Lund Snee, un doctorado estudiante del Departamento de Geofísica de Stanford Earth.

En un estudio anterior, Zoback y el erudito postdoctoral Cornelius Langenbruch encontraron que en Oklahoma, inyección de líquido causó alrededor de 6, 000 años de terremotos naturales que ocurrirán en unos cinco años.

Creando un mapa de estrés de próxima generación

Sobre la base de esfuerzos anteriores para crear mapas de tensión y potencial sísmico en la Cuenca Pérmica, los investigadores de Stanford agregaron cientos de nuevos puntos de datos del oeste de Texas y el sureste de Nuevo México, gran parte de los datos los proporciona la industria del petróleo y el gas. Sus hallazgos pintan una imagen complicada de la Cuenca Pérmica, que presenta algunas áreas de tensión horizontal relativamente consistentes junto con otras que muestran rotaciones direccionales dramáticas. "Nos sorprendió ver una variabilidad tan alta, ", dijo Lund Snee." Genera muchas preguntas sobre cómo se pueden tener rotaciones como esa en el medio de una placa continental, lejos de un límite de placa ".

"Este es uno de los campos de estrés más interesantes que he visto en mi vida, ", Dijo Zoback." Si bien el campo de estrés en esta región es sorprendentemente complejo, los datos son excelentes y habiendo documentado lo que son, ahora podemos tomar medidas sobre esta información y tratar de evitar que Permian Basin se convierta en Oklahoma 2.0 ".

Una herramienta para mayor seguridad, perforación más eficiente

Los investigadores de Stanford dijeron que el nuevo mapa de tensión proporciona a las compañías petroleras datos cuantitativos detallados para informar decisiones sobre operaciones de perforación más efectivas en la Cuenca Pérmica. "Esta es la imagen más completa de la orientación del estrés y la magnitud relativa que jamás hayan tenido, ", Dijo Zoback. Pueden usar estos datos todos los días para decidir la mejor dirección para perforar y cómo llevar a cabo operaciones óptimas de fracturamiento hidráulico".

Los estudios futuros se centrarán en mejorar el conocimiento de las fallas en la región y obtener una mejor comprensión de la presión de los fluidos, específicamente cómo la cantidad de agua inyectada (tanto ahora como en el pasado) ha impactado los mecanismos geológicos que operan en el área.

"Existe la posibilidad de que se produzcan muchos terremotos en esta zona, ", dijo Lund Snee." Queremos comprender qué los está causando y brindar a las empresas las herramientas para evitar que se activen ".