Salzwasserentsorgung im Permbecken: Der Geysir in Tubbs Corner
Ein 30 Meter hoher Salzwassergeysir brach plötzlich aus dem Boden hervor. Tausende Barrel Salzwasser pro Tag. Das undichte Bohrloch wurde unter großen Schwierigkeiten verschlossen.
Auf der Konferenz über induzierte Seismizität (vom Menschen verursachte seismische Aktivität) vor einigen Wochen in Dallas haben wir erfahren, wie die Einleitung großer Mengen von Salzentsorgungswasser in die Tiefe des Permbeckens Erdbeben in einem weitläufigen Gebiet auslöst, das viele Kilometer von der Einleitungsstelle entfernt ist.
Die Seismizität ist jedoch nicht die einzige Auswirkung, die sich bemerkbar macht, wenn injiziertes Wasser unter extremem Druck durch verschiedene Erdschichten über große Entfernungen wandert. So kam es beispielsweise im Gebiet Tubbs Corner im Crane County zu einem Salzwassergeysir aus einem stillgelegten Bohrloch. Nach der Verschließung begann innerhalb eines Jahres und im Umkreis von einem Kilometer Salzwasser aus einer Reihe von Spalten auszutreten. Auch bei diesem zweiten Vorfall tritt bis heute Wasser an die Oberfläche.
Das zweite Oberflächenereignis: Wasser tritt aus einer Spalte aus, ein Jahr nachdem der Geysir verstopft wurde.
Seit 2023 führt unser Permian Basin-Team bei SkyGeo im Auftrag eines lokalen Ranchers vierteljährliche und iterative InSAR-Verarbeitungen durch, um die Wasserwanderung in diesem aktiven Gebiet und deren Auswirkungen auf seine Ranch genauer zu verstehen.
Wir kamen zu den folgenden sechs wichtigen forensischen Erkenntnissen:
Die Oberflächenausprägung der Migration von unterirdisch entsorgtem Wasser im Zeitverlauf. Die Zeiträume sind in dieser Animation nicht linear dargestellt.
Die Oberflächenausprägung der Migration von unterirdisch entsorgtem Wasser im Zeitverlauf. Die Zeiträume sind in dieser Animation nicht linear dargestellt.
1. Die beiden Ereignisse stehen in Zusammenhang miteinander: Sie wurden durch dasselbe regionale Wasseransammlungsphänomen verursacht, das sich an der Oberfläche als große (50 cm!) Hebungskuppel mit einem Durchmesser von 3 km zeigt.
2. Dieses Quellwasser stammt aus einer Quelle, die mehr als 8 Kilometer nördlich liegt, möglicherweise aus einer Gruppe von Injektionsbohrungen – möglicherweise auch weiter entfernt.
3. Sechs Monate vor dem Ausbruch des Geysirs gab es einen ersten Vorläufer in InSAR;
4. Der Brunnen, in dem der Geysir auftrat, wurde innerhalb weniger Wochen verschlossen, woraufhin sich die Oberflächenhebung wieder fortsetzte – ununterbrochen ein Jahr lang, bis ein zweites Wasser-an-die-Oberfläche-Ereignis eintrat.
5. Der Auftrieb ist entspannend und scheint heute einen stabilen Zustand erreicht zu haben: Es tritt genauso viel Wasser aus, wie unter die Oberfläche gedrückt wird.
6. Wir können die damit verbundene Anomalie der Oberflächenhebung weiterhin in InSAR verfolgen – der Zufuhrkanal hat sich nicht entspannt, sodass die ursprüngliche Quelle weiterhin Wasser zuführt.
Auf den folgenden Bildern sehen wir den eigentlichen Geysir und den historischen Verlauf, der die weitreichenden Auswirkungen der Wasserinjektion und wie diese zu dieser Eruption geführt hat, verdeutlicht.
InSAR-Zeitreihen über das Hebungsmerkmal, das um den Tubbs Corner-Geysir zu sehen ist, vor dem zweiten Oberflächenereignis. Bewertet anhand der ASC-Umlaufbahn.
Leider ist dies keine Ausnahme: Wir sehen ähnliche Muster auch anderswo. InSAR kann eindeutig ein wirksames operatives Überwachungsinstrument sein, um diese Art von lokalen Risiken durch die Wasserinjektion zu kontrollieren und zu mindern, vorausgesetzt, die notwendigen Arbeiten zur Optimierung von InSAR für das Diagnosesignal wurden durchgeführt.
Illustration der Interpretation der Oberflächendynamik des Druckaufbaus und der Druckentlastung im SWD
