En studie från University of Texas i Austin är den första som publicerades i en vetenskaplig tidskrift för att ta en fördjupad titt på de utmanande geologiska förhållanden som besättningen på Deepwater Horizon-borriggen står inför och vilken roll dessa förhållanden spelade vid katastrofen 2010.

Brunnens utblåsning dödade 11 människor och spydde ut olja i tre månader, spilla cirka 4 miljoner fat olja i Mexikanska golfen innan besättningen lyckades täcka brunnen. Forskare och utredare har sedan dess mest fokuserat på de tekniska besluten och misstagen som ledde till utblåsningen och de ekologiska effekterna av oljeutsläppet som blev en av landets värsta miljökatastrofer. Men forskare från UT Jackson School of Geosciences, med hjälp av tusentals sidor med dokument som offentliggjorts under rättegångar och rättsliga förfaranden, har sammanställt hur de geologiska förhållandena mer än 2 miles under Gulf-golvet gjorde borrning svåra och drev tekniska beslut som bidrog till brunnens haveri och den efterföljande utblåsningen.

Studien, publicerad 7 maj i Vetenskapliga rapporter , dokument, bland annat, ett betydande och brant fall i portrycket inne i berget nära botten av brunnen som påverkade de beslut som bidrog till utblåsningen.

"Tidningen berättar den geologiska historien bakom katastrofen, sa Will Pinkston, som skrev tidningen samtidigt som han tog en magisterexamen vid Jackson School. "Det är högeffektiv vetenskap, och jag är glad över att nå en bredare publik av människor som inte tänker på dessa frågor varje dag."

De tekniska och geovetenskapliga utmaningarna som borrning av brunnar görs mil under jordens yta är enormt komplexa. En av de mest kritiska är att upprätthålla trycket i brunnen så att det är högre än trycket i vätskan inuti berget men lägre än den spänning vid vilken berget fallerar. Om trycket inuti brunnen är för högt, det kommer att spräcka brunnsväggen och driva in borrvätskor i berget. Om brunnstrycket är lägre än bergets vätsketryck, vätskor inifrån det omgivande berget kommer att flöda in i brunnen och potentiellt orsaka en utblåsning.

För att framgångsrikt borra, besättningar använder borrlera, "en slurry som kan blandas till varierande vikt och konsistens, som cirkuleras genom brunnen för att hjälpa till att stabilisera hålet och kontrollera trycket. Besättningar fodrar sedan den exponerade brunnen med cement och stålhölje för att täta av exponerat berg.

När det gäller borriggen Transocean Deepwater Horizon, som drevs av energibolaget BP vid tidpunkten för olyckan, portrycket var mycket högt i hela brunnen, men sjönk sedan plötsligt med cirka 1, 200 pund per kvadrattum nära botten. Det mesta av portrycksfallet inträffade i 100 fot över reservoarmålet på 18, 000 fot under havsytan.

BP planerade att tillfälligt överge oljebrunnen, den första brunnen i Macondo -prospektet, tills den kunde produceras vid ett senare tillfälle, genom att plugga basen med stål och cement. Dock, det kraftiga fallet i portrycket, och en tillhörande minskning av stress, drastiskt minskat utbudet av alternativ för att täta brunnen. Detta ledde till beslutet att använda ett kontroversiellt skumcement med låg densitet som inte stelnade ordentligt. Detta var en viktig orsak till Macondo-brunnens utblåsning.

"Summen är att de geologiska förhållandena ledde till ett beslut att använda en specialiserad cement som misslyckades, sa Peter Flemings, Jackson School professor och studieförfattare. "Det här beslutet var en grundorsak till den ultimata utblåsningen."

Flemings var medlem i Deepwater Horizons brunnsintegritetsteam som sammansatts av dåvarande U.S.A. Energisekreterare Steven Chu för att hjälpa till att reagera på katastrofen.

Utöver att beskriva tryck- och stressförhållandena i brunnen, tidningen kartlägger geologiska förhållanden över hela underjordiska bassängen för att visa att tryckfallet inte är en unik händelse i det området.

"Macondo är inte ett endimensionellt problem, " sa Pinkston. "Vi hittade bevis på storskalig vätskeanslutning över bassängen, och detta hade varit svårt att förutse. "

Även om tidningen inte pekar ut någon enskild orsak till katastrofen, Flemings sa att det erbjuder viktig information för det större borrsamhället.

"En av de viktiga sakerna med detta papper är att få all information på bordet så att det allmänna samhället kan förstå de beslut som fattades, Sa Flemings.

"Jag tror i stora drag att om ingenjörer och geovetare är mer medvetna om hur press och stress och ingenjörsbeslut hänger ihop, bättre beslut kommer att fattas."