Extracción de petróleo mediante 'fracking'. Imagen: jwigley. Fuente: Pixabay.
Inyectar aguas residuales bajo tierra en el marco de las técnicas de extracción de petróleo y de gas, entre ellos el fracking, provoca terremotos artificiales, según el autor principal de un nuevo estudio de la Universidad del Estado de Arizona (EE.UU.).
El estudio, que también muestra que el riesgo puede ser mitigado, tiene el potencial de transformar las prácticas de la industria del petróleo y gas, dice el geofísico Manoochehr Shirzaei, en la nota de prensa de la universidad.
"Es un tema candente", señala Shirzaei, porque "el fracking es extremadamente importante en términos de puestos de trabajo, dinero e independencia energética", en concreto en EE.UU.
La técnica para extraer petróleo y gas de la roca usando una mezcla a alta presión de agua, arena o grava y productos químicos produce gran cantidad de aguas residuales, dice. Estas aguas residuales se eliminan a través de inyecciones subterráneas que "han dado lugar a un aumento de los terremotos en todo Estados Unidos", dice.
"Así que ahora el objetivo de todos los científicos de EE.UU., y tal vez en el extranjero, es hacer esa inyección más segura" para reducir el número de terremotos tanto como se pueda.
Shirzaei matiza que la inyección de aguas residuales puede venir de procesos asociados con la extracción de petróleo y gas distintos a la fracturación hidráulica o fracking.
El estudio, publicado en la revista Science, muestra que los investigadores pueden estimar cuánto está aumentando la presión bajo tierra, ofreciendo una oportunidad para que las inyecciones de aguas residuales se detengan antes de que la acumulación llegue a un nivel crítico. La presión, dice, acaba volviendo a la normalidad, lo que permite reanudar las inyecciones.
Shirzaei tiene planes para presentar los resultados a los líderes políticos e industriales de Texas y Colorado. Nadie de la industria del petróleo y el gas, asegura, ha visto el trabajo, porque los investigadores querían mantener su independencia.
Aumento de los seísmos
La investigación podría ayudar a reducir terremotos como los que se han sentido recientemente en el este de Texas, que no había experimentado tal actividad sísmica históricamente. En mayo de 2012, un sismo de 4,8 grados sacudió Timpson: el terremoto más grande jamás observado en la región. Varios temblores más golpearon la zona los 16 meses siguientes.
Los sismos aumentaron significativamente en el este de Texas y en zonas de EE.UU. donde volúmenes sin precedentes de aguas residuales están siendo inyectados en formaciones geológicas profundas.
Alrededor de 7.500 millones de litros de aguas residuales son inyectados bajo tierra cada día en cerca de 180.000 pozos de eliminación de desechos de EE.UU., principalmente en Texas, California, Oklahoma y Kansas.
El estudio, que también muestra que el riesgo puede ser mitigado, tiene el potencial de transformar las prácticas de la industria del petróleo y gas, dice el geofísico Manoochehr Shirzaei, en la nota de prensa de la universidad.
"Es un tema candente", señala Shirzaei, porque "el fracking es extremadamente importante en términos de puestos de trabajo, dinero e independencia energética", en concreto en EE.UU.
La técnica para extraer petróleo y gas de la roca usando una mezcla a alta presión de agua, arena o grava y productos químicos produce gran cantidad de aguas residuales, dice. Estas aguas residuales se eliminan a través de inyecciones subterráneas que "han dado lugar a un aumento de los terremotos en todo Estados Unidos", dice.
"Así que ahora el objetivo de todos los científicos de EE.UU., y tal vez en el extranjero, es hacer esa inyección más segura" para reducir el número de terremotos tanto como se pueda.
Shirzaei matiza que la inyección de aguas residuales puede venir de procesos asociados con la extracción de petróleo y gas distintos a la fracturación hidráulica o fracking.
El estudio, publicado en la revista Science, muestra que los investigadores pueden estimar cuánto está aumentando la presión bajo tierra, ofreciendo una oportunidad para que las inyecciones de aguas residuales se detengan antes de que la acumulación llegue a un nivel crítico. La presión, dice, acaba volviendo a la normalidad, lo que permite reanudar las inyecciones.
Shirzaei tiene planes para presentar los resultados a los líderes políticos e industriales de Texas y Colorado. Nadie de la industria del petróleo y el gas, asegura, ha visto el trabajo, porque los investigadores querían mantener su independencia.
Aumento de los seísmos
La investigación podría ayudar a reducir terremotos como los que se han sentido recientemente en el este de Texas, que no había experimentado tal actividad sísmica históricamente. En mayo de 2012, un sismo de 4,8 grados sacudió Timpson: el terremoto más grande jamás observado en la región. Varios temblores más golpearon la zona los 16 meses siguientes.
Los sismos aumentaron significativamente en el este de Texas y en zonas de EE.UU. donde volúmenes sin precedentes de aguas residuales están siendo inyectados en formaciones geológicas profundas.
Alrededor de 7.500 millones de litros de aguas residuales son inyectados bajo tierra cada día en cerca de 180.000 pozos de eliminación de desechos de EE.UU., principalmente en Texas, California, Oklahoma y Kansas.
Para el estudio, Shirzaei y los coautores William Ellsworth, de la Universidad Stanford (California), Kristy Tiampo, de la Universidad de Colorado en Boulder, Pablo González, de la Universidad de Liverpool (Reino Unido), y Michael Manga de la Universidad de Berkeley (California) se centraron en cuatro pozos de gran volumen utilizados para la eliminación de aguas residuales cerca del epicentro del terremoto de Timpson.
Los investigadores utilizaron la técnica Radar de Apertura Sintética Interferométrica (InSAR), una técnica de detección basada en satélites a distancia, para medir el porcentaje de elevación de la superficie de las zonas cercanas a los pozos.
"El seguimiento de la deformación de la superficie usando estas técnicas es un enfoque proactivo para la gestión de los riesgos asociados con la inyección de fluido, y puede ayudar a la predicción de terremotos", dice Shirzaei.
Luego, los investigadores calcularon la tensión y la presión de poros de agua que había debajo de los pozos y que daba lugar a la elevación y, a su vez, activaba los terremotos. La investigación encontró que la actividad sísmica aumentaba, aun cuando las tasas de inyección de agua se redujeran, debido a que la presión de poros continuaba difundiéndose en la zona debido a las inyecciones anteriores.
InSAR utiliza un radar de alta precisión para medir el cambio en la distancia entre el satélite y la superficie del terreno, permitiendo que el equipo demuestre que la inyección de agua en los pozos a alta presión causa elevaciones del suelo cerca de los pozos menos profundos.
Además, los datos muestran menos actividad sísmica en la roca más densa, y es que la inyección puede provocar terremotos, pero no siempre lo hace.
Los investigadores utilizaron la técnica Radar de Apertura Sintética Interferométrica (InSAR), una técnica de detección basada en satélites a distancia, para medir el porcentaje de elevación de la superficie de las zonas cercanas a los pozos.
"El seguimiento de la deformación de la superficie usando estas técnicas es un enfoque proactivo para la gestión de los riesgos asociados con la inyección de fluido, y puede ayudar a la predicción de terremotos", dice Shirzaei.
Luego, los investigadores calcularon la tensión y la presión de poros de agua que había debajo de los pozos y que daba lugar a la elevación y, a su vez, activaba los terremotos. La investigación encontró que la actividad sísmica aumentaba, aun cuando las tasas de inyección de agua se redujeran, debido a que la presión de poros continuaba difundiéndose en la zona debido a las inyecciones anteriores.
InSAR utiliza un radar de alta precisión para medir el cambio en la distancia entre el satélite y la superficie del terreno, permitiendo que el equipo demuestre que la inyección de agua en los pozos a alta presión causa elevaciones del suelo cerca de los pozos menos profundos.
Además, los datos muestran menos actividad sísmica en la roca más densa, y es que la inyección puede provocar terremotos, pero no siempre lo hace.
Referencia bibliográfica:
M. Shirzaei, W. L. Ellsworth, K. F. Tiampo, P. J. Gonzalez, M. Manga: Surface uplift and time-dependent seismic hazard due to fluid injection in eastern Texas. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aag0262
M. Shirzaei, W. L. Ellsworth, K. F. Tiampo, P. J. Gonzalez, M. Manga: Surface uplift and time-dependent seismic hazard due to fluid injection in eastern Texas. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aag0262