Los científicos de la Universidad de Bristol han encontrado una forma más eficaz de predecir la actividad sísmica en los sitios de fracturación hidráulica. garantizar que la actividad potencial de terremotos se mantenga dentro de niveles seguros.

Fracturamiento hidráulico, o fracking, es una técnica diseñada para recuperar gas y petróleo de la roca de esquisto perforando la tierra e inyectando una mezcla de agua y arena a alta presión, creando fracturas que permiten que el gas o el petróleo fluyan.

Como muchas otras industrias, como la minería del carbón, energía hidroeléctrica y geotérmica, En algunos casos, se sabe que el fracking provoca terremotos.

En 2011, las operaciones de prueba cerca de Blackpool tuvieron que suspenderse después de que se detectaran temblores de magnitud 1,5 y 2,2.

Las investigaciones realizadas después de esto concluyeron que era muy probable que la perforación hubiera causado los temblores y se introdujeron nuevas regulaciones de 'semáforo' en los sitios de fracking en todo el país.

Si las magnitudes de los terremotos están por debajo de cierto nivel, entonces la inyección puede continuar con normalidad. Si los terremotos exceden una cierta magnitud de luz ámbar, entonces el operador debe proceder con precaución al, por ejemplo, reducir la tasa de inyección, presión o volumen. Si la magnitud excede la magnitud de la luz roja, entonces la inyección debe detenerse.

En la actualidad, Hay poca base científica para decidir cómo se deben decidir los umbrales ámbar y rojo.

Autor principal, Dr. James Verdon de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad, dijo:"Muchas industrias pueden crear terremotos inducidos, incluidos los de larga data como la minería del carbón y la hidroelectricidad, y otras más nuevas como la fracturación geotérmica e hidráulica para gas de esquisto.

"Nuestro objetivo es gestionar la sismicidad inducida, garantizar que estas industrias realicen sus actividades de manera segura, sin representar un riesgo para los edificios e infraestructura cercanos ".

La investigación dirigida por Bristol, publicado hoy en la revista Cartas de investigación sismológica , muestra que el uso de datos microsísmicos para hacer pronósticos sobre la sismicidad esperada puede proporcionar un enfoque mucho más efectivo que el sistema de esquema de semáforo simple (TLS) que se utiliza actualmente.

El Dr. Verdon agregó:"El TLS es un método retroactivo. Esto significa que el umbral de luz roja debe establecerse muy por debajo del nivel real que debemos evitar, de lo contrario, el operador solo se detendrá después de que hayan ocurrido terremotos más grandes.

"Esto es un problema porque, por un lado, se puede exigir a los operadores que dejen de trabajar aunque todo esté en un nivel seguro. Sin embargo, por otro lado, si establecen el nivel de luz roja demasiado alto, pueden permitir que ocurran eventos dañinos.

"Nuestro trabajo consiste en desarrollar y probar un modelo que pueda tomar las observaciones que tenemos en una etapa temprana de la operación y hacer predicciones que sean sólidas y precisas sobre lo que sucederá a medida que avanza la inyección". permitiendo así que un operador tome decisiones mientras se asegura que cualquier terremoto permanezca dentro de un nivel seguro ".

Todas las industrias del subsuelo (por ejemplo, producción de petróleo, minería y geotermia) producen "eventos microsísmicos" de muy pequeña magnitud, que son demasiado pequeños para ser detectados incluso por instrumentos sensibles en la superficie.

En lugar de, Los instrumentos de registro llamados geófonos se instalan en pozos de monitoreo que se encuentran a unos 100 metros del punto de inyección.

Esto les permite recoger los estallidos y grietas de la roca a medida que se inyecta el fluido. Para dar una idea de escala, un evento microsísmico típico podría consistir en una fractura del tamaño de un plato que se mueve menos de un milímetro.

El Dr. Verdon dijo:"Estos eventos microsísmicos pueden darnos pistas sobre si la inyección podría estar a punto de reactivar una falla más grande y darnos eventos más grandes, y nos puede dar pistas sobre la magnitud de ese evento.

"Entonces, nuestro objetivo es utilizar los datos microsísmicos, que es demasiado pequeño para que la gente lo sienta en la superficie y hace modelos y predicciones de si la inyección podría estar a punto de darnos un evento más grande, y por lo tanto debería detenerse ".

El equipo desarrolló un modelo estadístico que toma los datos microsísmicos de pequeña magnitud y hace predicciones sobre la magnitud que podrían alcanzar los temblores a medida que continúa la inyección.

Anteriormente, probaron su enfoque utilizando datos anteriores de sitios más antiguos. Sin embargo, en este caso, estaban analizando datos en vivo del sitio de Preston New Road en Lancashire, y proporcionando al operador, Cuadrilla, con sus resultados, que utilizaron para informar decisiones en tiempo real sobre cómo proceder.

El Dr. Verdon dijo:"Es importante destacar que nuestro enfoque de modelado fue exitoso:las magnitudes que realmente ocurrieron estuvieron en línea con las magnitudes que predijimos a partir de nuestro modelo. Esto nos da la confianza de que nuestro enfoque es sólido y se puede utilizar para la toma de decisiones en los lugares de inyección futuros.

"Este enfoque tiene implicaciones no solo para la industria actual del gas de esquisto, sino para industrias futuras como la energía geotérmica y la captura y almacenamiento de carbono que se están planificando en el Reino Unido.