¿Qué es un microsismo?
A diferencia de los terremotos a gran escala, que se producen cuando se libera energía como consecuencia de la rotura de una roca a lo largo de una falla, los microsismos se producen cuando actividades humanas como la minería o la extracción de petróleo y gas modifican la distribución de las tensiones o el volumen de una masa rocosa. Cuando las partículas sólidas de la tierra intentan redistribuir las tensiones dentro de la masa rocosa, se deslizan o cizallan repentinamente a lo largo de zonas de debilidad preexistentes, como a lo largo de fallas o redes de fracturas. El movimiento da lugar a la liberación de energía en forma de ondas sísmicas y se conocen como fenómenos microsísmicos.
Un evento microsísmico, caracterizado por la propagación de energía a través del subsuelo terrestre, suele registrar una magnitud inferior a 2,0 en la escala de Richter. Suelen deberse a procesos naturales como el movimiento de rocas y tierra bajo tierra o la liberación de tensiones a lo largo de fallas geológicas. Además, actividades humanas como la minería, la fracturación hidráulica (fracking) y la inyección de fluidos en el subsuelo para la eliminación de residuos o la recuperación mejorada de petróleo también pueden inducir eventos microsísmicos.
Los fenómenos microsísmicos no suelen provocar sacudidas perceptibles en la superficie y no son percibidos por el ser humano. Sin embargo, las ondas sísmicas y acústicas pueden detectarse y registrarse con sismómetros sensibles. La vigilancia y el análisis de los fenómenos microsísmicos pueden proporcionar información valiosa sobre la estructura subterránea de la Tierra, así como ayudar a comprender y mitigar los riesgos potenciales asociados a la sismicidad inducida por el hombre.
¿Qué es la vigilancia microsísmica?
La vigilancia microsísmica es la observación pasiva de terremotos de muy pequeña escala, ondas sísmicas, que se producen en el suelo como consecuencia de actividades humanas o procesos industriales como la minería, la fracturación hidráulica, la recuperación mejorada de petróleo, las operaciones geotérmicas o el almacenamiento subterráneo de gas. La microsismología surgió de la sismología de terremotos y se centra en los microterremotos (es decir, de magnitud inferior a cero). Estos microsismos son demasiado pequeños para percibirse en la superficie, pero pueden detectarse con equipos sísmicos sensibles como geófonos y acelerómetros.
¿Qué puede decirnos la vigilancia microsísmica?
La vigilancia microsísmica es una valiosa herramienta que proporciona información crucial sobre los procesos del subsuelo terrestre y el impacto de las actividades humanas. En esencia, la vigilancia microsísmica trata de responder a tres preguntas fundamentales sobre los fenómenos microsísmicos: (1) cuándo se produjo el evento, (2) dónde tuvo lugar, y (3) cómo de significativo fue el evento en términos de magnitud. Las técnicas tradicionales de cartografía microsísmica se emplean para determinar la localización y magnitud de estos eventos, lo que permite comprender mejor la dinámica del subsuelo.
Mediante la observación de la actividad microsísmica a lo largo del tiempo, los operadores pueden identificar patrones de sismicidad relacionados con las actividades de producción, como la fracturación hidráulica, la minería y la inyección de fluidos. Reconocer estos patrones les permite optimizar sus operaciones, minimizar el impacto medioambiental y mitigar los riesgos potenciales asociados a la sismicidad inducida. Además, la vigilancia microsísmica continua puede contribuir a una mejor comprensión de la actividad sísmica natural y ayudar a evaluar la estabilidad de las estructuras subterráneas y los proyectos de infraestructuras. En esencia, la vigilancia microsísmica desempeña un papel vital en el avance de nuestro conocimiento de los procesos del subsuelo terrestre y en la garantía de la seguridad y sostenibilidad de diversas actividades industriales.
A diferencia de las tecnologías sísmicas 3D tradicionales, que miden las reflexiones acústicas de una fuente de energía, la vigilancia microsísmica es un método pasivo, lo que significa que escucha la energía sísmica que ya se está produciendo en el subsuelo. La monitorización sísmica pasiva también se conoce comúnmente como "sismicidad inducida".
Los métodos de energía de ondas pasivas proporcionan un registro continuo en 4D de la sismicidad en la región de vigilancia, en lugar de las instantáneas individuales en el tiempo obtenidas por los métodos sísmicos 3D convencionales. Los resultados microsísmicos se obtienen a menudo en tiempo real y pueden ofrecer literalmente una grabación en vídeo de lo que ocurre en las profundidades del subsuelo como consecuencia de las operaciones industriales.
¿Por qué es importante la vigilancia microsísmica?
La vigilancia microsísmica es importante para las operaciones de fracturación hidráulica (fracking) por varias razones:
- Optimización del proceso de fracturación: El control de los eventos microsísmicos durante la fracturación permite a los operadores conocer mejor la eficacia del proceso. Los datos les ayudan a comprender cómo se propagan las fracturas por la roca y si alcanzan las zonas objetivo. Esta información permite a los operadores del sector energético optimizar los parámetros de inyección, como la presión y el volumen del fluido, para maximizar la recuperación de hidrocarburos y minimizar el riesgo de sismicidad inducida.
- Preocupaciones medioambientales y de seguridad: La vigilancia microsísmica ayuda a identificar cualquier consecuencia no deseada de la fracturación hidráulica, como la activación de fallas cercanas o la posibilidad de sismicidad inducida. Esta información es crucial para garantizar la seguridad de la operación y abordar las preocupaciones sobre el impacto medioambiental de la fracturación hidráulica. La monitorización puede proporcionar señales de alerta temprana de posibles problemas, lo que permite a los operadores tomar medidas correctivas antes de que los problemas se agraven.
- Cumplimiento de la normativa: En algunas regiones, los organismos reguladores exigen a las empresas petroleras y gasísticas que lleven a cabo un control microsísmico durante las operaciones de fracturación hidráulica. El objetivo es garantizar que las operaciones se llevan a cabo de forma segura y con un impacto mínimo en el medio ambiente y las comunidades circundantes. La monitorización puede ayudar a demostrar el cumplimiento de estas normativas y proporcionar datos valiosos para investigaciones posteriores.
- Percepción y aceptación públicas: La industria del petróleo y el gas se enfrenta a un creciente escrutinio público y oposición debido a la preocupación por los impactos ambientales y sociales de la fracturación hidráulica. Mediante la aplicación de programas integrales de vigilancia microsísmica, las empresas pueden demostrar su compromiso con la transparencia y las prácticas responsables, lo que puede ayudar a abordar las preocupaciones del público y generar confianza.
