La profundidad de un pozo de fracturación hidráulica en Oklahoma, entre otros factores, aumenta la probabilidad de que el fracking provoque actividad sísmica, según un nuevo informe en el Boletín de la Sociedad Sismológica de América .

Los investigadores esperan que sus hallazgos, publicado como parte de un próximo número especial de BSSA sobre observaciones, mecanismos y peligros de la sismicidad inducida, ayudará a los operadores y reguladores de petróleo y gas en el estado a refinar las estrategias de perforación para evitar terremotos dañinos.

Durante la fracturación hidráulica, Los operadores de pozos inyectan un líquido presurizado en una capa de roca después de perforar verticalmente y, a menudo, horizontalmente a través de la roca. El líquido rompe (fractura) la capa de roca y permite que el gas natural o el petróleo fluyan con mayor libertad. Un número creciente de estudios sugiere que este proceso puede inducir una actividad sísmica lo suficientemente grande como para que la gente sienta, posiblemente aumentando la presión de los fluidos dentro de la roca que alivian la tensión en las fallas y les permiten deslizarse.

En una capa de roca examinada en el estudio BSSA, la probabilidad de que la fracturación hidráulica desencadenara actividad sísmica aumentó del 5 al 50 por ciento a medida que las operaciones del pozo se movieron de 1,5 a 5,5 kilómetros (0,9 a 3,4 millas) de profundidad, los investigadores encontraron.

Aunque todavía se están examinando los mecanismos exactos que vinculan la profundidad del pozo y la probabilidad sísmica, Michael Brudzinski y sus colegas sugieren que la sobrepresión de los fluidos atrapados dentro de la roca puede ser importante.

"Cuanto más profundas son las capas de roca, cuanta más roca hay encima de un pozo, y eso va a aumentar potencialmente las presiones del fluido en profundidad, "dijo Brudzinski, autor correspondiente del estudio de la Universidad de Miami en Ohio.

Oklahoma ha estado en el centro de un aumento dramático en la actividad sísmica durante la última década, causada principalmente por compañías de petróleo y gas que inyectan aguas residuales producidas por perforaciones en capas de roca más profundas. Sin embargo, Un estudio de 2018 identificó lugares en el estado donde cantidades significativas de actividad sísmica estaban vinculadas a casi 300 pozos de fractura hidráulica.

La fracturación hidráulica está asociada con un terremoto de magnitud 4.6 en Canadá y un terremoto de magnitud 5.7 en China, aunque los terremotos inducidos por el fracking tienden a ser de menor magnitud que los causados ​​por la eliminación de aguas residuales. Como resultado, A los operadores y reguladores de petróleo y gas les gustaría saber más sobre por qué algunos pozos desencadenan actividad sísmica, y cómo ajustar sus operaciones para evitar terremotos dañinos.

Brudzinski y sus colegas encontraron el vínculo entre la profundidad y la probabilidad sísmica en su examen de datos de 929 pozos de fracturamiento hidráulico horizontales y 463 verticales en Oklahoma. Los científicos utilizaron datos disponibles públicamente sobre el volumen inyectado en los pozos, el número de pozos en una plataforma de perforación, qué tipo de líquido se inyectó, y la profundidad vertical del pozo, entre otras características.

El volumen total de líquido inyectado en los pozos de Oklahoma no afectó la probabilidad de actividad sísmica cerca de los pozos, un hallazgo sorprendente que difiere de otros estudios de sismicidad inducida. Algunos estudios previos de fracturación hidráulica (y eliminación de aguas residuales) muestran un aumento en la actividad sísmica con el aumento del volumen.

La mayoría de los pozos del estudio actual son pozos individuales, sin embargo, y no múltiples pozos agrupados en una plataforma de perforación, Brudzinski señaló. En algunos lugares del oeste de Canadá y Texas, donde existe un vínculo entre el volumen inyectado y la sismicidad, múltiples pozos en una plataforma son más comunes.

"Así que ahí es donde comenzamos a pensar que quizás esa sea la diferencia entre lo que estamos viendo en nuestro estudio y lo que vemos en otros estudios, ", Dijo Brudzinski." Estamos proponiendo que varios pozos inyectados uno al lado del otro puede ser la razón por la que el volumen sí importa en esos casos, aunque necesitamos estudiarlo más ".

"Podría ser que el volumen aún importe, pero más de forma acumulativa que para cualquier pozo dado, ", agregó." Un pozo aislado con un gran volumen puede no tener tanto riesgo [sísmico] como un pozo de gran volumen que se encuentra muy cerca de otros pozos de gran volumen ".

Los investigadores también compararon la probabilidad de actividad sísmica en pozos donde el líquido inyectado era un gel versus "agua resbaladiza":agua con productos químicos añadidos para aumentar el flujo. Encontraron un nivel más bajo de sismicidad en las operaciones de gel en comparación con las aguas residuales, aunque la diferencia no fue tan estadísticamente significativa como las otras tendencias.

Los estudios de simulación sugieren que el gel más viscoso puede no fluir hasta el agua resbaladiza, limitar sus efectos sobre las fallas, Brudzinski dijo.