Fraturamento Hidráulico e Terremotos
O fraturamento hidráulico, mais conhecido como fracking, é uma técnica que objetiva estimular as rochas para facilitar a retirada de hidrocarbonetos de seus poros, especialmente aquelas que apresentam baixa permeabilidade e, por isso, retêm mais a matéria orgânica do que as rochas de alta permeabilidade. Portanto, tal técnica promove a interconexão entre os poros e o consequente fluxo dos fluidos.
De que forma esse faturamento da rocha ocorre?
Uma solução de água, areia e agentes químicos é injetada sob alta pressão e a mesma pode variar de poço para poço, de acordo com aspectos geológicos da formação. Sua composição é predominantemente de água (usualmente mais de 95%), mas também contém substâncias perfurantes, como areia (4%), ácidos, anticorrosivos, bactericidas, redutores de fricção, entre outros agentes químicos (1%). Eles devem ajudar na diminuição da corrosão dos dutos, além de manter as fraturas recém-criadas abertas.
Na camada de interesse, o revestimento e o cimento são perfurados por uma pistola de perfuração, atingindo o interior do poço e a rocha propriamente dita. Essas perfurações ocorrem lateralmente em várias direções, sendo a produtividade do poço diretamente proporcional ao número de furos. A figura abaixo ilustra esse processo.
Após essa etapa, é feita a injeção da solução anteriormente referida e parte da água nela contida retorna para ser reutilizada. Um dispositivo de vedação é colocado na parte fraturada a fim de evitar a produção precoce do poço e dá-se continuidade ao procedimento para as demais seções.
É inegável que o faturamento hidráulico teve e tem grande êxito na sua proposta de aumentar a permeabilidade de certas formações e permitir o escoamento dos fluidos lá contidos. No entanto, uma série de controvérsias surgiram em torna de sua utilização. Elas dizem respeito a impactos ambientais, tais como poluição da água ao entorno da região de exploração (aquíferos), uso da água em zonas de grande estresse hídrico, poluição do ar e sonora e aumento de atividade sísmica.
Movimentos contra essa indústria foram organizados e a pressão de ONGs como a Clearwater e NY against fracking conseguiram o banimento do fraturamento junto ao governador do estado de Nova Iorque. Em países europeus, também ocorreu o banimento da atividade ou suspensão de licenças exploratórias. São eles Escócia, Gales, Alemanha, República Tcheca, França, Países Baixos, Áustria e Bulgária.
Entre as consequências dessa técnica, os terremotos induzidos serão brevemente discutidos.
Em regiões que antes era registrada baixa atividade sísmica, alguns estudos apontam que tanto o fraturamento quanto o descarte de águas utilizadas em poços profundos estão relacionadas a uma série de terremotos. Para exemplificar, é o caso da região central dos Estados Unidos, que apresentou um aumento de sismos a partir do desenvolvimento da indústria do xisto.
Provavelmente, isto se deve à injeção de fluidos em regiões que já apresentam falhas geológicas.
Por outro lado, as operadoras e as partes interessadas, continuam atentas ao estresse de subsuperfície criado por esse método de alta pressão para estimular a produção de petróleo e gás. Inclusive, um estudo realizado por geocientistas da Universidade de Stanford mostra que os pequenos terremotos recém-detectados podem servir como um precursor (e um preditor) de terremotos maiores, após as operações terem parado. Um algoritmo de mineração de dados que uma estudante de doutorado dessa Universidade criou lhe permitiu descrever o comportamento sísmico da rocha em torno do poço fraturado.
O uso do algoritmo na análise de poços de disposição de águas residuais e poços de produção fraturados em um conjunto de dados de 2010, que registrou uma série de terremotos no Arkansas, sugeriu que os tremores não são um efeito direto da injeção de fluido hidráulico. Foram descobertos mais de 14.000 terremotos que antes eram muito pequenos para serem detectados e foi determinado que a maioria dos tremores foi causada pelo faturamento de 17 dos 53 poços de produção.
Também foi descoberto que vários dos terremotos mediram a magnitude de 1 ou 2, bem maior do que o típico tremor de magnitude 0 registrado durante o faturamento. Isso mostra que os terremotos adicionais após o térmico das operações de faturamento, sendo vários relativamente distantes do poço, foram provocados por falhas instáveis que estavam sob alto estresse.
O fato é que a aplicação desse algoritmo, ou de alguma outra ferramenta com finalidade semelhante, como um software que calcula a probabilidade de tais terremotos ocorrem durante a injeção do fluido hidráulico, proporcionaria aos operadores uma compreensão mais detalhada da atividade sísmica na região. Desta forma, o comportamento da operação poderia ser ajustado à medida que o subsolo começa a reagir.
Lucas Goulart
Diretoria de Projetos do Portal do Petroleiro
Graduando em Engenharia de Petróleo
Referências
ROCIO, V. D. & ABREU, H. C. Fraturamento Hidráulico e a Geopolítica do Mercado Energético. Instituto de Economia – Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2015.
Informações acerca do estudo sobre os terremotos causados pelo faturamento podem ser encontradas em:
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