Pozzi petroliferi: relazione provata tra acque reflue e terremoti

Le acque di scarto dei pozzi petroliferi, iniettate nel sottosuolo, possono provocare terremoti di forte intensità: scansioni satellitari rivelano come e perché.

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La perforazione di pozzi petroliferi richiede enormi quantità d'acqua che poi non è più economicamente trattabile per essere riportata allo stato naturale e quindi viene iniettata nel sottosuolo.

In Texas, nel 2012, si è verificato un terremoto di magnitudo 4.8, sicuramente innescato dai grandi volumi di acqua utilizzata nella perforazione di pozzi petroliferi iniettati in profondità. Lo afferma William Ellsworth (Standford University) in un lavoro pubblicato su Science (abstract in inglese).

 

Da tempo si sospettava che il processo di iniezione di acque reflue fosse collegato ai terremoti, ma mancava finora la prova definitiva.

 

Onde radio per misurare il suolo. Lo studio ha utilizzato la scansione satellitare SAR (Synthetic Aperture Radar), che misura le deformazioni del suolo: in particolare, è stata utilizzata per analizzare la situazione vicino ai pozzi del Texas orientale dove da tempo si verificano numerosi sismi, seppure di bassa intensità.

 

I satelliti InSAR misurano il tempo di andata e ritorno delle onde radio, dal satellite alla superficie, per calcolare la distanza con errori di pochi millimetri: ripetuti passaggi sullo stesso luogo permettono perciò di verificare le variazioni di quota anche di singoli punti.

 

La localizzazione del terremoto di magnitudo 4.8 del 2012 a Timpson (Texas), causato dalle iniezioni di acqua reflua nel sottosuolo.

Il gruppo di lavoro condotto da Ellsworth si è focalizzato su quattro pozzi dove venivano immesse grandi quantità di acque reflue, nell'area di Timpson (Texas), dove si è verificato il sisma del 2012. Dal 2005 al 2007 sono stati iniettati anche 200 milioni di litri di acqua l’anno.

 

«Le acque usate nella perforazione sono troppo contaminate da sostanze chimiche per poterle poi trattare e farle ritornare “pulite”, per cui si preferisce iniettarle nella crosta terrestre», spiega Ellsworth. I quattro pozzi presi come modelli di studio sarebbero serviti per capire cosa può avvenire vicino agli oltre 180.000 pozzi perdenti che si trovano sparsi negli Stati Uniti tra il Texas, la California, l’Oklahoma e il Kansas.

Meglio i pozzi poco profondi. La ricerca ha permesso di capire che non tutte le iniezioni di acque producono i medesimi effetti.

 

Quando l'acqua viene iniettata fino a un massimo di 600 metri di profondità, i terremoti sono più rari e meno intensi, perché il fluido non raggiunge le rocce della crosta profonda, dove ci sono fratture (faglie) che possono essere lubrificate o messe in moto dalla pressione.

 

 

Là dove l'acqua è invece iniettata a profondità notevoli, oltre il chilometro e mezzo, si possono verificare terremoti anche di forte intensità: in questo caso il fluido va a intaccare le fratture delle rocce, che si muovono lubrificate dall’acqua stessa, com'è appunto successo a Timpson.

 

Con i satelliti si è riusciti a individuare le zone petrolifere dove le acque vanno maggiormente in profondità, perché si hanno minori deformazioni superficiali del terreno: un dato importante per capire dove può potenzialmente innescarsi un terremoto.

26 Settembre 2016 | Luigi Bignami