Een uitgebreide catalogus van aardbevingssequenties in het Fort Worth Basin in Texas, van 2008 tot 2018, geeft een nadere blik op hoe afvalwaterafvoer van olie- en gasexploratie het seismische landschap in het bekken heeft veranderd.

In hun rapport gepubliceerd in de Bulletin van de Seismologische Vereniging van Amerika , Louis Quinones en Heather DeShon van de Southern Methodist University en collega's bevestigen dat de seismische activiteit in het bekken sinds 2014 is afgenomen, een trend die lijkt te corresponderen met een afname van de afvalwaterinjectie.

Echter, uit hun analyse blijkt ook dat er in deze periode nieuwe fouten zijn ontstaan, en dat seismiciteit in de loop van de tijd op grotere afstand van injectieputten voortduurt, wat suggereert dat "far-field" veranderingen in seismische stress belangrijk zullen zijn voor het begrijpen van het toekomstige aardbevingsgevaarpotentieel van het bekken.

"Een ding dat we zijn gaan waarderen, is hoe breed injectie in het bassin de spanning in het hele bassin heeft veranderd, ' zei DeShon.

Het eerste dat onderzoekers opmerkten bij de injectie van afvalwater in het bassin "was de reactivering van individuele fouten, " voegde ze eraan toe, "en wat we nu beginnen te zien, is in wezen de overgebleven energie van allerlei kleine fouten die vrijkomen door het cumulatieve volume dat in het bassin is gestopt."

De aardbevingscatalogus gepubliceerd in BSSA meldt alle seismische activiteit die is geregistreerd door netwerken die tussen 2008 en 2018 door SMU werden beheerd. Sommige seismische sequenties in de catalogus, zoals de aardbevingen in Dallas Fort Worth Airport in 2008, zijn bekend en goed bestudeerd. terwijl anderen, zoals de West Cleburne-reeks van 2018, voor het eerst in de krant worden vermeld.

DeShon zei dat het publiceren van de volledige catalogus belangrijk was om mensen te helpen herkennen dat "er aardbevingen zijn in het hele bassin, niet alleen op deze drie of vier sequenties die veel persaandacht hebben vergaard."

De onderzoekers ontdekten dat de algehele seismische activiteit in het Fort Worth Basin sterk gecorreleerd is in tijd en ruimte met afvalwaterinjectie-activiteiten, met de meeste seismische activiteit binnen 15 kilometer van bergingsputten.

Het afvalwaterafvoervolume begon af te nemen vanaf het hoogtepunt in 2014, vooral als gevolg van de lagere olie- en gasprijzen, en de studie laat zien dat de seismische activiteit afneemt langs de breuken die zich in de buurt van hoge-injectieputten bevonden, ' zei Quinones.

Er zijn uitzonderingen op dit patroon, inclusief de 2015 Irving-Dallas en 2017 Lake Lewisville-sequenties die geen bronnen hebben binnen een straal van 15 kilometer.

Geïnduceerde aardbevingen treden op wanneer afvalwater dat terug in de grond wordt geïnjecteerd, de poriedruk in de rotsen verhoogt en de spanning langs breuken in de omringende rotslagen beïnvloedt. In het Fort Worth-bekken, deze spanningsveranderingen kunnen zich ver - meer dan 10 kilometer - van de injectieputten voortplanten, suggereren de onderzoekers.

"Injectiepercentages piekten in 2014, maar we begrijpen nog steeds niet hoe ruimtelijk uitgebreid de wijziging van de poriedruk op diepte is, dus we begrijpen nog steeds niet hoe het gevaar met de tijd zal afnemen, ' zei DeShon.

Er zijn nog steeds veel minder geïnduceerde aardbevingen in het Fort Worth Basin in vergelijking met regio's zoals Oklahoma, die het afgelopen decennium ook een dramatische toename van seismische activiteit heeft doorgemaakt als gevolg van de afvoer van afvalwater uit de olie- en gasproductie. De volumes geïnjecteerd afvalwater zijn veel hoger in Oklahoma, en de fouten daar liggen vaak veel dichter bij elkaar, zei DeShon.

Daarentegen, Quinonen zei, fouten in het Fort Worth Basin zijn verder uit elkaar geplaatst, en er zijn maar weinig gevallen van aardbevingen die tussen fouten springen.

Echter, de dichte bevolking van het grootstedelijk gebied Dallas-Fort Worth maakt het van cruciaal belang om het door de regio veroorzaakte aardbevingsrisico te blijven volgen, het vergelijken van seismische gegevens met meer informatie over afvalwaterinjectie.

Op dit moment, DeShon zei, onderzoekers hebben alleen toegang tot maandelijks cumulatief volume en gemiddelde druk bij injectieputten, in een rapport dat eenmaal per jaar wordt bijgewerkt. "Het zou het beste zijn als injectiegegevens tijdiger zouden worden verstrekt in Texas, en als er meer gedetailleerde dagelijkse informatie over injectiesnelheden en -volumes en enkele metingen van de druk in het boorgat zou worden verstrekt, " ze zei.