Pequeños terremotos en Ohio, Pensilvania, Virginia del Oeste, Oklahoma y Texas se pueden vincular a pozos de fracturamiento hidráulico en esas regiones, según los investigadores que hablaron en la Reunión Anual SSA 2019.

Si bien es relativamente raro en comparación con los terremotos causados ​​por la eliminación de aguas residuales en campos de petróleo y gas en el centro de los Estados Unidos, Michael Brudzinski de la Universidad de Miami en Ohio y sus colegas han identificado más de 600 pequeños terremotos (entre magnitud 2.0 y 3.8) en estos estados.

Brudzinski dijo que estos terremotos pueden ser "subestimados" en comparación con la sismicidad relacionada con la eliminación de aguas residuales, ya que parecen ocurrir con menos frecuencia. Él y sus colegas están estudiando las tendencias relacionadas con la probabilidad de sismicidad inducida por fracturación hidráulica o fracking, lo que podría ayudar a los reguladores estatales y de la industria a gestionar mejor las prácticas de perforación.

Producción de petróleo estadounidense no convencional, que extrae petróleo de lutitas y rocas compactas utilizando una variedad de técnicas de perforación, se ha relacionado con un aumento de los terremotos inducidos por el hombre en el continente medio de los Estados Unidos durante casi una década. Los investigadores que estudian el aumento en lugares como Oklahoma piensan que el principal impulsor de este aumento de la sismicidad es la inyección de aguas residuales producidas por extracción en las capas de roca. lo que aumenta la presión de los poros dentro de las rocas y puede afectar la tensión a lo largo de las fallas en las capas seleccionadas para su eliminación.

La fracturación hidráulica utiliza líquido presurizado para romperse o crear grietas dentro de una formación rocosa a través de las cuales el petróleo y el gas natural pueden fluir y extraerse más fácilmente.

En la mitad oriental de Ohio y otras partes de la Cuenca de los Apalaches, donde ha habido un aumento dramático en la producción de gas natural en las últimas dos décadas, los pozos de fracking son más frecuentes que los pozos de eliminación de aguas residuales, en parte porque las capas geológicas que contienen petróleo y gas no están tan húmedas como en lugares como Oklahoma, reduciendo la necesidad de eliminación de aguas residuales.

Los numerosos pozos de fracturación hidráulica en el este de Ohio llevaron a Brudzinski y sus colegas a examinar más de cerca si los pequeños terremotos en la región podrían estar relacionados con las operaciones de fracturación hidráulica. "Los pozos están más espaciados cuando están activos, y no hay tanta eliminación de aguas residuales, "Brudzinski explicó, "para que pueda ver un poco más específica y directamente cuándo la eliminación de aguas residuales está generando sismicidad y cuándo la fracturación hidráulica está generando sismicidad en la Cuenca de los Apalaches".

Los científicos utilizaron una técnica llamada coincidencia de plantillas de estaciones múltiples, que escanea cientos de señales sísmicas para encontrar aquellas que coincidan con la "huella digital" de terremotos conocidos. La técnica les permitió detectar pequeños terremotos que de otro modo podrían haberse pasado por alto. y comparar el catálogo de terremotos más completo en una región con la información sobre el momento y la ubicación de las operaciones regionales de pozos de fracturación hidráulica.

Los sismólogos identifican los terremotos como causados ​​por pozos de fractura hidráulica cuando están estrechamente vinculados en el tiempo y el espacio a las operaciones de fracturación hidráulica. La sismicidad relacionada con el fracking también tiende a ser diferente de la sismicidad causada por la eliminación de aguas residuales. Brudzinski dijo.

"La firma sísmica [del fracking] cuando la miras en una especie de línea de tiempo muestra estos estallidos de sismicidad, cientos o, a veces, miles de eventos durante un par de días o semanas, y luego vuelve a estar en silencio. No tiende a ver ese patrón con la eliminación de aguas residuales, " él explicó.

Brudzinski y sus colegas ahora están usando su conjunto de datos de Oklahoma para observar cómo una variedad de variables podrían afectar la probabilidad de terremotos inducidos por el fracking. desde el volumen y la viscosidad del líquido inyectado hasta la profundidad de las capas de roca objetivo del fracking.

"Lo que más nos llamó la atención es que la profundidad del pozo está más ligada a la probabilidad de sismicidad de lo que esperábamos, "Dijo Brudzinski.

No es solo cuanto más profundo es el pozo, más probable es que esté más cerca de la roca del sótano y de las fallas maduras que probablemente se deslicen, él dijo, aunque eso todavía podría jugar un papel en estos terremotos. En lugar de, la sobrepresión parece tener una correlación más fuerte con la sismicidad inducida por el fracking. La sobrepresión ocurre cuando hay una alta presión de fluido dentro de las rocas enterradas profundamente en una cuenca por muchas capas de roca suprayacentes. "Es una de las tendencias más fuertes que vimos, "dijo Brudzinski.

Los investigadores han discutido algunos de sus hallazgos con colegas en Canadá y China, donde se está estudiando de cerca la sismicidad inducida por operaciones de fracturación hidráulica. "Estamos haciendo ese tipo de comparación internacional para manejar mejor las características y tendencias destacadas que no solo están ligadas a una ubicación específica, "dijo Brudzinski.