Dos sumideros gigantes cerca de Wink, Texas, puede ser solo la punta del iceberg, según un nuevo estudio que encontró tasas alarmantes de nuevos movimientos de tierra que se extienden mucho más allá de los infames sumideros.

Ese es el hallazgo de un equipo geofísico de la Universidad Metodista del Sur, Dallas, que informó anteriormente la rápida velocidad a la que los sumideros se están expandiendo y se están formando otros nuevos.

Ahora, el equipo ha descubierto que varios lugares en grandes porciones de cuatro condados de Texas también se están hundiendo y levantando el ánimo.

Las imágenes de satélite de radar muestran un movimiento significativo del suelo en un área de 4000 millas cuadradas, en un lugar hasta 40 pulgadas durante los últimos dos años y medio, dicen los geofísicos.

"El movimiento del suelo 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 de SMU y experto mundial en análisis de imágenes de radar por satélite.

"Estos peligros representan un peligro para los residentes, carreteras, ferrocarriles, diques, presas, y oleoductos y gasoductos, así como la posible contaminación de las aguas subterráneas, "Lu dijo." Proactivo, El monitoreo detallado continuo desde el espacio es fundamental para garantizar la seguridad de las personas y la propiedad ".

Los científicos hicieron el descubrimiento con el análisis de imágenes de radar de resolución media (15 a 65 pies) tomadas entre noviembre de 2014 y abril de 2017. Las imágenes cubren partes de cuatro condados de zonas petroleras donde hay una gran producción de hidrocarburos del oeste rico en petróleo. Cuenca Pérmica de Texas.

Las imágenes junto con los datos de producción de pozos de petróleo de la Comisión de Ferrocarriles de Texas, sugiere que el suelo 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 de tierra puede extenderse más allá de lo observado por el radar en el área de cuatro condados. Toda la región es muy vulnerable a la actividad humana debido a su geología:salinas solubles en agua y formaciones de piedra caliza, y formaciones de lutitas.

"Nuestro análisis analizó solo este área de 4000 millas cuadradas, "dijo el coautor del estudio y científico investigador Jin-Woo Kim, un científico investigador en el Departamento de Ciencias de la Tierra de SMU.

"Estamos bastante seguros de que cuando miramos más allá, y somos, que encontraremos que hay movimiento de tierra incluso más allá de eso, ", Dijo Kim." Esta región de Texas ha sido perforada como un cojín de alfileres con pozos de petróleo y pozos de inyección desde la década de 1940 y nuestros hallazgos asocian esa actividad con el movimiento de tierra ".

Lu, Silla Shuler-Foscue en SMU, y Kim informaron sus hallazgos en la publicación Nature. Informes científicos , en el artículo "Asociación entre geopeligros localizados en el oeste de Texas y actividades humanas, reconocida por las imágenes de radar satelital Sentinel-1A / B ".

Los investigadores analizaron imágenes de radar satelital que fueron hechas públicas por la Agencia Espacial Europea, y lo complementó 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 extrayendo grandes conjuntos de datos que abarcan varios años y luego agregando información complementaria.

La investigación cuenta con el apoyo del Programa de Superficie e Interior de la Tierra de la NASA, y la Fundación Shuler-Foscue en SMU.

Las imágenes capturan cambios que, de lo contrario, podrían pasar desapercibidos.

Los geofísicos de SMU centraron su análisis en pequeños, localizado el rápido desarrollo de movimientos de tierra peligrosos en partes de Winkler, Pabellón, Condados de Reeves y Pecos, un área casi del tamaño de Connecticut. El área de estudio incluye las localidades de Pecos, Monahans, Fort Stockton, 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 lanzados recientemente que hacen que las imágenes de radar estén disponibles gratuitamente para el público.

Con radar interferométrico de apertura sintética, o InSAR para abreviar, Los satélites permiten a los científicos detectar cambios que no son visibles a simple vista y que, de lo contrario, podrían pasar desapercibidos.

La tecnología satelital puede capturar la deformación del suelo con una precisión de menos de pulgadas o mejor, a una resolución espacial de unas pocas yardas o mejor en miles de millas, dicen los investigadores.

Movimiento de suelo asociado a 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 presurizado en las formaciones rocosas geológicamente inestables de la región.

La inyección de fluido incluye la inyección de agua salada residual en pozos cercanos, y la inundación de dióxido de carbono de los reservorios que se están agotando para estimular la recuperación de petróleo.

Los fluidos inyectados aumentan la presión de poros en las rocas, y la liberación de la tensión es seguida por el levantamiento del suelo. Los investigadores encontraron que el movimiento del suelo coincidía con secuencias cercanas de tasas de inyección de aguas residuales y volumen e inyección de CO2 en pozos cercanos.

También están relacionados con el hundimiento y la agitación del suelo la disolución de las formaciones de sal debido a las fugas de agua dulce en las instalaciones petroleras subterráneas abandonadas. así como la extracción de aceite.

Hundimiento y levantamiento detectado desde Wink a Fort Stockton

Como se esperaría, el hundimiento más significativo se produce aproximadamente 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 el rápido hundimiento sea causado por el agua que se filtra a través de pozos abandonados hacia la formación Salado y la disolución de las capas de sal. amenaza con un 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 alteración 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 las cercanías de 11 pozos de inyección de CO2 a casi siete millas al suroeste de Monahans, el análisis de radar detectó un levantamiento de la superficie de más de 1 pulgada. Los pozos son 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 los poros en las rocas, así que cuando se alivió la tensión, fue seguida por un levantamiento de aproximadamente 1 pulgada en la superficie.

Los investigadores también observaron un área a 4,3 millas al suroeste de Imperial, donde el hundimiento significativo de agua dulce que fluye a través de revestimientos de pozos agrietados, Se ha informado ampliamente sobre tuberías de acero corroídas y pozos abandonados desenchufados.

El agua se ha filtrado a la formación Salado, que se disuelve fácilmente, creado vacíos, e hizo que el suelo se hundiera y el agua se elevara 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 va desde tres cuartos de pulgada hasta casi 4 pulgadas alrededor de los pozos activos. pozos abandonados y pozos huérfanos.

"Movimientos alrededor de las carreteras e instalaciones petroleras al suroeste de Imperial, Texas, debe ser monitoreado minuciosamente para mitigar posibles catástrofes, "Los investigadores escriben en el estudio.

Aproximadamente 5.5 millas al sur de Pecos, su análisis de radar detectó más de 1 pulgada de hundimiento cerca de nuevos pozos perforados mediante fracturación hidráulica y en producción desde principios de 2015. También se han registrado seis pequeños terremotos allí en los últimos años, sugiriendo que la deformación del suelo generó tensiones acumuladas y provocó el deslizamiento de las fallas existentes.

"Hemos visto un aumento de la actividad sísmica alrededor de Pecos en los últimos cinco a seis años. Antes de 2012, allí no se habían registrado terremotos. Al mismo tiempo, Nuestros resultados indican claramente que se está produciendo una deformación del suelo cerca de Pecos, ", Dijo 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 y el umbral de detección de terremotos a través de una red ampliada de estaciones sísmicas, junto con el monitoreo continuo de 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 seguridad, producción de petróleo en curso ".

Monitoreo casi en tiempo real de la deformación del suelo posible en unos pocos años

Los conjuntos de datos de radar satelital permitieron a los geofísicos de SMU detectar la deformación bidimensional de este a oeste del suelo, así como deformación vertical.

Lu, un científico líder en aplicaciones InSAR, es miembro del Equipo Científico de la misión InSAR dedicada de la NASA-ISRO (llamada NISAR) de EE. UU. y la India, programado para su lanzamiento 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 2016 como parte del programa Copernicus de la Unión Europea.

La constelación Sentinel-1A / B hace rebotar una señal de radar en la tierra, luego registra la señal a medida que se recupera, Entrega de medidas. Las mediciones permiten a los geofísicos determinar la distancia del satélite al suelo, revelando cómo las características de la superficie de la Tierra cambian con el tiempo.

"El monitoreo casi en tiempo real de la deformación del suelo a altas resoluciones espaciales y temporales es posible en unos pocos años, utilizando varios satélites como Sentinel-1A / B, NISAR y otros, ", dijo Lu." Esto revolucionará nuestra capacidad para caracterizar los peligros naturales e inducidos por el hombre, y reducir su daño a la humanidad, la infraestructura y la industria energética ".