El flujo de lodo en Sidoarjo (abreviado informalmente como Lusi, una contracción de Lumpur Sidoarjo donde «lumpur» es la palabra indonesia para «lodo») es la consecuencia de un volcán de lodo en erupción en el subdistrito de Porong, Sidoarjo en Java Oriental, Indonesia. El fenómeno tiene lugar desde mayo de 2006. Es el volcán de lodo más grande del mundo; su origen se atribuyó al estallido de un pozo de gas natural perforado por PT Lapindo Brantas, aunque algunos científicos y funcionarios de la empresa sostienen que fue causado por un terremoto distante.
En su punto máximo, Lusi arrojó hasta 180000 metros cúbicos de lodo por día. A mediados de agosto de 2011, el lodo se descargaba a un ritmo de 10000 metros cúbicos por día, con 15 burbujas alrededor de su punto de salida. Esta fue una disminución significativa con respecto al año anterior, cuando el lodo se descargaba a una velocidad de 100000 metros cúbicos por día con 320 burbujas alrededor de su punto de chorro. Se espera que el flujo continúe durante los próximos 25 a 30 años. Aunque el flujo ha sido contenido por diques desde noviembre de 2008, las inundaciones resultantes interrumpen regularmente las carreteras y aldeas locales, y aún es posible que se produzcan más fugas.Sidoarjo mud flow from NASA's Earth Observatory, posted December 10, 2008. This article incorporates public domain text and images from this NASA webpage.
Entorno geológico Los sistemas de volcanes de lodo son bastante comunes en la Tierra, y particularmente en la provincia indonesia de Java Oriental. Debajo de la isla de Java hay un semigraben de dirección este-oeste, relleno de carbonatos marinos y lodos marinos a alta presión. Forma una cuenca extensional invertida que ha estado geológicamente activa desde el Paleógeno. La cuenca comenzó a desarrollar una presión elevada durante el período Oligo-Mioceno. Parte del lodo sobrepresurizado escapa a la superficie para formar volcanes de lodo, que se han observado en Sangiran Dome cerca de Surakarta (Solo) en Java Central y cerca de la ciudad de Purwodadi, a 200 km al oeste de Lusi.
La cuenca de Java Oriental contiene una cantidad significativa de reservas de petróleo y gas, por lo que la región es conocida como una importante área de concesión para la exploración minera. El subdistrito de Porong, 14 km al sur de la ciudad de Sidoarjo, es conocido en la industria minera como el «Contrato de producción compartida de Brantas» (PSC), un área de aproximadamente 7250 km² que consta de tres campos de petróleo y gas: Wunut, Carat y Tanggulangin. En 2006, tres empresas —Santos (18%), MedcoEnergi (32%) y PT Lapindo Brantas (50%) - tenían derechos de concesión para esta área; PT Lapindo Brantas era el operador.
Cronología de erupciones de lodo El 28 de mayo de 2006, PT Lapindo Brantas apuntó al gas en los carbonatos de la Formación Kujung en el área de Brantas PSC mediante la perforación de un pozo denominado "pozo de exploración Banjar-Panji 1". En la primera etapa de perforación, la cadena de perforación pasó primero a través de una costura de arcilla gruesa (500–1300 m de profundidad), luego a través de arenas, lutitas, escombros volcánicos y finalmente a rocas carbonatadas permeables. El pozo de Banjar Panji-1 se entubó hasta 1091 m. A las 5:00 a. m. hora local (UTC + 7) del 29 de mayo de 2006, luego de que el pozo alcanzara una profundidad total de 2834 m, esta vez sin un revestimiento protector, después de lo cual agua, vapor y una pequeña cantidad de gas hizo erupción en un lugar a unos 200 m al suroeste del pozo. Dos erupciones más ocurrieron el 2 y 3 de junio a unos 800-1000 m al noroeste del pozo, pero se detuvieron el 5 de junio de 2006. Durante estas erupciones, se liberó gas de sulfuro de hidrógeno y los aldeanos observaron lodo caliente, que se cree que tiene una temperatura de alrededor de 60 °C.
Un terremoto de magnitud 6.3 ocurrió en Yogyakarta a ~ 06:00 hora local del 27 de mayo de 2006, aproximadamente a 250 kilómetros al suroeste de Sidoarjo. Se ha sugerido que ocurrió una pequeña pérdida de lodo (20 barriles) en el pozo Banjar Panji-1 siete minutos después del terremoto de Yogyakarta (consistente con el tiempo que tardaron las ondas sísmicas del terremoto en llegar a la ubicación de Lusi), aunque no hay un informe claro de estas pérdidas en los datos de perforación, y también se ha informado alternativamente que estas pérdidas ocurrieron una hora antes del terremoto. El pozo sufrió una pérdida total de circulación a las 12:50 p.m. hora local del 26 de mayo de 2006, que fue entre 1.5 y 4.75 horas después de tres grandes réplicas. Se produce una pérdida de circulación cuando el lodo de perforación, necesario para el mantenimiento de la estabilidad del pozo, que se bombea por un pozo no regresa a la superficie sino que se pierde en alguna abertura o en un sistema de falla. Este problema de pérdida de lodo finalmente se detuvo cuando se bombeó material de pérdida de circulación al pozo, una práctica estándar en la perforación de un pozo de petróleo y gas. Un día después, el pozo sufrió un golpe de presión (también conocido como «patada», «patada de pozo» o «arremetida»), una afluencia de fluido de formación en el pozo. Los ingenieros de perforación de Lapindo Brantas informaron que el golpe de presión había cesado en tres horas, aunque interpretaciones alternativas de los registros de perforación, específicamente las fluctuaciones en curso en la presión de la tubería de perforación de fondo de pozo, indican que el golpe de presión continuó durante al menos 24 horas. Temprano al día siguiente, el 29 de mayo de 2006, el vapor, el agua y el lodo comenzaron a erupcionar hasta 200 metros sobre el pozo, un fenómeno que ahora se conoce como el volcán de lodo Lusi. El lodo de perforación denso y el cemento fueron bombeados al pozo Banjar Panji-1 en varias ocasiones en las 48 horas posteriores al inicio del flujo de lodo, en un intento de detener la erupción de lodo superficial. Los registros de perforación diarios de Lapindo Brantas indican que "la intensidad de las burbujas se redujo y el tiempo transcurrido entre cada burbuja es más largo" después de bombear lodo de perforación denso al pozo, indicando una comunicación directa entre Banjar Panji-1 y el flujo de lodo de Sidoarjo. En la referencia se puede encontrar una revisión detallada del calendario de eventos clave en la perforación de Banjar Panji-1 y los primeros días del flujo de lodo de Sidoarjo.
Hipótesis sobre las posibles causas El nacimiento de Lusi fue un gran desastre para la población que vivía en las cercanías, con la pérdida de sus casas, propiedades y sus medios de vida.https://www.pbs.org/video/grit-9b9uzj/ Para la comunidad científica, sin embargo, fue una oportunidad de estudiar el proceso geológico en evolución de un volcán de lodo. En el pasado, los vulcanólogos del lodo solo podían estudiar los volcanes de lodo existentes o antiguos durante los períodos inactivos. Por lo tanto, Lusi es una ocasión única y una oportunidad única para realizar experimentos científicos para mejorar nuestra comprensión. También ofrece oportunidades para estudiar la condición en el fondo del pozo de un volcán de lodo de las litologías del pozo de exploración vecino Banjar-Panji.|
Para explicar qué provocó el volcán de lodo, se han sugerido tres hipótesis, aunque ninguna ha ganado un consenso amplio:
Fractura inducida por perforación o reactivación de fallas (que refleja un evento creado por el hombre) Reactivación de fallas provocadas por terremotos (que reflejan un evento natural) Procesos geotérmicos (que reflejan el calentamiento geotérmico)
Fractura inducida por la perforación, por lo tanto, un evento creado por el hombre A partir de un modelo desarrollado por geólogos del Reino Unido, la tubería de perforación penetró la roca caliza sobrepresurizada, provocando el arrastre de lodo por el agua. Mientras se sacaba la cadena de perforación del pozo, se producían pérdidas continuas de lodo de perforación, como lo demuestran los informes diarios de perforación que indican "aumento de sobrecarga", "solo rendimientos del 50%" e "incapacidad de mantener el pozo lleno". La pérdida de lodo de perforación y la caída asociada en el peso del lodo de fondo de pozo eventualmente resultó en un golpe de presión de perforación, con más de 365 barriles de fluido en erupción en la boca del pozo Banjar Panji-1. Los dispositivos de prevención de reventones se cerraron para ayudar a eliminar el golpe de presión, lo que resultó en un aumento en la presión de fondo de pozo dentro del pozo. El modelo de activación inducida por la perforación propone que el aumento de presión dentro del pozo fue lo suficientemente alto como para inducir una gran fractura hidráulica en la formación. La presión adicional provocó que las fracturas hidráulicas se propagaran entre 1 y 2 km hacia la superficie y emergieran a 200 m del pozo. La falta de revestimiento protector en los 1742 m del fondo del pozo se considera una razón clave por la cual no se pudo controlar el golpe de presión de perforación y para que las presiones durante el golpe de presión fueran lo suficientemente altas como para iniciar la fracturación hidráulica. Alternativamente, también se ha sugerido que el aumento de la presión del fluido en el pozo, debido al golpe de presión, puede haber provocado la reactivación de un sistema de falla cercano, en lugar de la fracturación hidráulica (de manera similar a cómo la inyección de fluido puede inducir la sismicidad). Aunque la tubería de revestimiento de acero se utiliza para proteger la perforación del pozo en la exploración de petróleo o gas, esto solo se puede aplicar en etapas después de perforar cada nueva sección del pozo; ver perforación en busca de petróleo.
La distancia relativamente pequeña, alrededor de 180 m, entre el volcán de lodo Lusi y el pozo que perfora Lapindo (el pozo Banjarpanji) puede no ser una coincidencia, ya que menos de un día antes del inicio del flujo de lodo el pozo sufrió un golpe de presión. El análisis sugiere que el pozo tiene poca resistencia a un golpe de presión. De manera similar, una grieta NE-SO en la superficie del sitio de perforación puede ser evidencia de un reventón subterráneo. El pozo pudo haber sufrido un reventón subterráneo que resultó en una brecha en la superficie.
Reactivación de fallas inducidas por terremotos, por lo tanto, un evento natural El momento relativamente cercano del terremoto de Yogyakarta, los problemas de pérdida de lodo y golpes de presión en el pozo y el nacimiento del volcán de lodo continúan interesando a los geocientíficos. ¿El volcán de lodo se debió al mismo evento sísmico que provocó el terremoto? Geocientíficos de Noruega, Rusia, Francia e Indonesia han sugerido que el temblor causado por el terremoto de Yogyakarta puede haber inducido la licuefacción de la capa de arcilla Kalibeng subyacente, liberando gases y provocando un cambio de presión lo suficientemente grande como para reactivar una falla importante cercana (la falla Watukosek). , creando un camino de flujo de lodo que causó Lusi.
Han identificado más de 10 volcanes de lodo desencadenados naturalmente en la provincia de Java Oriental, con al menos cinco cerca del sistema de fallas Watukosek, lo que confirma que la región es propensa al vulcanismo de lodo. También mostraron que las grietas en la superficie que rodean a Lusi corren predominantemente NE-SW, la dirección de la falla Watukosek. El aumento de la actividad de filtración en los volcanes de lodo a lo largo de la falla de Watukosek coincidió con el evento sísmico del 27 de mayo de 2006. Es posible que se haya reactivado un sistema de falla importante, lo que resultó en la formación de un volcán de lodo.
Proceso geotermal