Estudo revisita atividade sísmica no Texas ocorrida antes de 2017, confirmando conexão com injeção de águas residuais

Há uma linha divisória importante na história dos terremotos recentes no Texas: aqueles que ocorreram antes e depois de 2017, quando a criação da Rede Sismológica do Texas (TexNet) introduziu a capacidade de monitorar eventos sísmicos de magnitude muito menor.

Um novo estudo realizado por sismólogos da SMU reexamina terremotos na Bacia do Permiano que ocorreram antes de 2017 em comparação com dados em tempo real coletados de terremotos ocorridos depois de 2020. Os resultados confirmam que a sismicidade ocorrida entre 2009 e 2017 foi causalmente ligada à injeção subterrânea de águas residuais, um subproduto da extração de petróleo e gás.

O estudo apresenta métodos avançados de localização de terremotos que revisam significativamente as profundidades estimadas da sismicidade anterior e mostram que, assim como os eventos que ocorrem agora, os terremotos anteriores na Bacia ocorreram dentro ou perto das unidades de injeção de águas residuais em profundidade rasa.

Os resultados aparecem em O Registro Sísmico sob o título “Insights into Temporal Evolution of Induced Earthquakes in the Southern Delaware Basin Using Calibrated Relocations from the TXAR Catalog (2009–2016)”. A pesquisadora de pós-doutorado da SMU Asiye Aziz Zanjani é a autora principal. Heather DeShon, chefe de departamento do Roy M. Huffington Department of Earth Sciences da SMU, é coautora.

Na última década, a Bacia do Permiano, oeste do Texas e sudeste do Novo México, nos Estados Unidos, tornou-se a principal produtora de petróleo do mundo usando fraturamento hidráulico. A bacia é dividida em Bacia de Delaware ocidental, Plataforma da Bacia Central e Bacia de Midland oriental.

Esta pesquisa se concentra na bacia de Delaware, ao sul da zona de falha de Grisham, onde trabalhos anteriores indicaram que os terremotos começaram por volta de 2009, quando o fraturamento hidráulico e a injeção de águas residuais começaram a aumentar significativamente, mas a falta de estações sísmicas limitou uma compreensão mais detalhada.

Durante o hydrofracking, uma mistura de água, areia e produtos químicos é injetada profundamente no solo para criar fraturas que melhoram a extração de petróleo e gás. Então, junto com o petróleo e o gás, águas naturais da formação e fluidos usados ​​no hydrofracking retornam à superfície.

As águas residuais precisam ser descartadas, e injetá-las em poços de descarte visando rochas que podem reter os fluidos adicionais é uma tática comum. Na Bacia de Delaware, a injeção ocorre em formações a 0,5–3 km de profundidade de superfície (rasas) e a 4–6 km de profundidade (profundas), com o hidrofracking ocorrendo em profundidades intermediárias. Nesse cenário, profundidades precisas de terremotos fornecem uma chave para entender o gatilho.

Usando um método chamado Decomposição Hipocentroidal, Aziz Zanjani calculou localizações mais precisas para os terremotos anteriores a 2017 ao vincular dados mais antigos aos dados mais novos e de mais alta qualidade do TexNet. As novas localizações revelam uma correlação espacial e temporal com atividades de injeção superficial desde 2009.

“É importante ter um histórico bem documentado de espaço e tempo da sismicidade e das operações industriais na Bacia do Permiano para entender o que mudou para desencadear a atividade sísmica”, disse DeShon.

“Melhorar nosso conhecimento sobre a física dos terremotos induzidos pelo homem ajudará os reguladores e a indústria a projetar melhores estratégias de mitigação para diminuir o risco de terremotos.”