No oeste do Texas, a água é escassa para fraturamento hidráulico, cara para reciclagem, barata para poços de descarte e causa terremotos M5.

A bacia do Permiano do oeste do Texas e do Novo México é deserta em sua maior parte. O deserto é chamado de Chihuahuan, mas não é um deserto cru como o Saara, mas um deserto devido a uma média de 10 polegadas de chuva por ano. Arbustos esparsos e ralos como creosoto e mesquite e algumas árvores grandes, como choupos que existem ao longo de leitos de riachos que carregam água. A água é escassa no Permiano. Mas não óleo!

A bacia do Permiano é a principal bacia dos EUA para produção de petróleo e gás. Produz mais de 5.5 MMbpd (milhões de barris de petróleo por dia), o que representa uma grande parte da produção total dos EUA que se aproxima de 12 MMbpd. O sucesso lá fora permitiu que o Texas permanecesse em 1º estado dos EUA na produção de petróleo bruto e, no ano passado, impulsionou o Novo México para o 2º lugar.

A água é escassa para fracking.

O fracking é a chave para o sucesso na bacia do Permiano, onde a técnica de xisto começa com um poço horizontal de 1-2 milhas de comprimento e bombeia cerca de 40 tratamentos separados de fraturamento ao longo do poço. O total de água utilizada é de 20 milhões de galões, o que encheria um estádio de futebol a 40 metros acima da área gramada. Para uso no fracking, a água doce deve vir das cidades, ou aquíferos, ou reciclando a água produzida.

Desde que uma seca generalizada atingiu o sudoeste dos EUA há cerca de 30 anos, a água doce não é mais barata. E se a água do fracking compete com a água do aquífero bombeada pelos fazendeiros, isso significa problemas.

Caro para reciclar.

A água é produzida em um poço junto com o petróleo e o gás. É muito salgado para uso, mas pode ser limpo. Quanta água produzida? Normalmente 1 – 5 barris para cada barril de petróleo. A bacia do Permiano produz 5 MMbopd, o que se traduziria em 5 – 25 MMbwpd (milhões de barris de água por dia). Esses enormes volumes de água produzida precisam ser descartados de alguma forma ou reciclados.

O folhelho Marcellus, a rainha dos folhelhos gasosos, possui pouquíssimos poços de descarte por edital do governo estadual. A água produzida é reciclada ou também pode ser transportada para Ohio, onde é despejada em poços de descarte.

A reciclagem da água produzida aumentou no Permiano nos últimos anos. Isso inclui a limpeza no local e a reciclagem da água suja para usá-la no próximo trabalho de fracking. Ou enviar a água suja para limpeza comercial, como em uma usina de dessalinização.

Mais de 100 instalações de reciclagem de pequena escala estão em uso desde 2015, e um punhado de usinas maiores de reciclagem de água foram planejadas para serem inauguradas até 2022.

Embora os métodos de limpeza/reciclagem sejam mais caros, eles estão ganhando força à medida que as empresas de petróleo e gás estão se sentindo pressionadas para consertar um problema que causou dois terremotos de M5 (magnitude 5) que ocorreram com um mês de intervalo no final de 2022. Isso não é bom para a imagem da indústria, mesmo que os terremotos tenham causado danos limitados à propriedade.

A água é barata para poços de descarte.

Em 2022, as sub-bacias combinadas de Midland e Delaware do Permiano produziu 7 bilhões de barris que equivale a 19 MMbwd. Uma grande fração disso foi injetada por meio de poços de descarte em camadas geológicas profundas. Esse enorme volume de água foi muito maior do que o que Oklahoma produziu em um ano, 2015, quando aquele estado registrou 890 terremotos de M > 3.

Olhando para o Condado de Culberson, onde ocorreu a maioria dos terremotos recentes (veja a Figura 1), volumes injetados em 2020 foram quase 0.7 MMbwpd.

Água de descarte causa terremotos M5.

Na bacia do Permiano, terremotos aumentaram proporcionalmente aos volumes de água injetados nos poços de disposição. A correlação é forte, como foi em Oklahoma.

Avisos apareceram que a bacia do Permiano pode seguir a trajetória do terremoto de Oklahoma, que levou a um terremoto de 5.9 milhões, o maior de todos os tempos em Oklahoma, mesmo depois que os reguladores reconheceram o problema e reduziram as injeções nos poços de descarte. Esses atrasos caíram na faixa de 6 a 12 meses.

Então, o que aconteceu no Permiano? A Texas Railroad Commission (RRC) agiu rapidamente após um terremoto de 5.4 milhões ocorreu no condado de Culberson em 16 de novembro de 2022 (Figura 1).

Volumes de injeção no A área de Culberson teve que ser reduzida cerca de 70% desde o início de 2022 - e isso deveria ser concluído em meados de 2023. Esta área possui 78 poços de descarte ativos. 19 deles são poços profundos operados pela Chevron e Coterra. Os novos limites de injeção deveriam ser 745,000 bwpd nos 10 poços da Chevron e 615,000 bwpd nos 9 poços da Coterra.

O argumento decisivo do RRC foi como o RRC reagiria se outro terremoto M5 ocorresse na área. Se outro terremoto M4.5 ou maior ocorrer na área de Culberson, os poços de descarte profundo próximos à fonte do terremoto serão fechados por dois anos. Isso significaria encontrar alternativas para descartar a água produzida: transportar a água de caminhão para poços de descarte em outras áreas ou limpar/reciclar a água produzida no local.

No entanto, isso seria apenas um leve tapa na mão e mal tocaria o enormes lucros sendo feito da bacia do Permiano.

Outro terremoto M5 ocorreu apenas um mês depois.

Outro grande terremoto, o M5.3, ocorreu apenas um mês depois, em 16 de dezembro de 2022. Isso pareceu seguir o padrão de Oklahoma, mas com uma diferença importante. O segundo terremoto M5 ocorreu em uma área totalmente diferente – cerca de 15 milhas a oeste de Midland, Texas (Figura 1).

O terremoto foi generalizado – e sentido por pessoas de Amarillo e Abilene, no Texas, até o oeste de Carlsbad, Novo México, de acordo com o USGS.

Para entender isso, o RCC identificou atividade sísmica intensificada em certas áreas chamadas SRAs (Áreas de Resposta Sísmica). De acordo com RJ DeSilva, Diretor da Divisão de Comunicações da Comissão Ferroviária do Texas, o objetivo é “tratar e reduzir a sismicidade e proteger os residentes e o meio ambiente em diferentes partes do oeste do Texas. Cada SRA é adaptado às respectivas regiões.”

A SRA Culberson-Reeves do Norte é onde ocorreu o primeiro terremoto M5 em 16 de novembro de 2022.

O segundo terremoto M5 que ocorreu perto de Midland em 16 de dezembro de 2022 está em um SRA separado chamado de Gardendale SRA. Todos os poços de injeção profunda foram suspensos no Gardendale SRA, disse DeSilva.

A explicação mais simples para os dois terremotos M5 é que eles se sobrepõem a dois sistemas de falhas separados no porão de granito abaixo. DeSilva diz que essas falhas localizadas no subsolo se estendem até a seção sedimentar onde estão localizados os poços de descarte profundo. E é assim que a pressão da água dos poços de descarte atinge as falhas do porão que são criticamente estressadas e propensas a mudar e criar terremotos.

Controle de poços de disposição em SRAs.

Em geral, o RRC em 2019 adotou diretrizes para operar poços de descarte em áreas sismicamente ativas, que incluem limites de volume e pressão e uma consideração das condições geológicas locais. Atualmente, o RRC segue essas diretrizes.

Gardendale SRA: Poços de descarte profundo geralmente significam abaixo do topo da Formação Strawn, que fica sob a formação Wolfcamp, que tem os intervalos de produção de petróleo mais profundos. Todos os poços de descarte profundo foram suspensos no Gardendale SRA.

SRA Culberson-Reeves do Norte: Poços de disposição profundos geralmente significam abaixo da base da Formação Wolfcamp, novamente a formação produtiva mais profunda. Segundo DeSilva, dois poços profundos no SRA já foram suspensos em março de 2022 após um terremoto de magnitude 4.5.

Além disso, após o terremoto de 16 de novembro de 2022, a orientação geral foi especificamente expandida para incluir o seguinte: “Caso um evento futuro de 4.5M+ ocorra dentro do limite de 9 km (aproximadamente 5 milhas) identificado em 9 de dezembro de 2022, poços profundos dentro dos 9 A fronteira km será fechada por 24 meses a partir da data do evento.” Então não são todos os poços dentro da SRA que seriam suspensos, mas apenas os poços dentro de uma radial de 9km.