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TitreAssessing potential impacts of shale gas development on shallow aquifers through upward fluid migration: a multi-disciplinary approach applied to the Utica Shale in eastern Canada
AuteurRivard, C; Bordeleau, G; Lavoie, D; Lefebvre, R; Ladevèze, P; Duchesne, M J; Séjourné, S; Crow, H; Pinet, N; Brake, V; Bouchedda, A; Gloaguen, E; Ahad, J M E; Malet, X; Aznar, J C; Malo, M
SourceMarine and Petroleum Geology vol. 100, 2018 p. 466-483, https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2018.11.004
Année2018
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20180257
ÉditeurElsevier BV
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2018.11.004
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf (Adobe® Reader®); docx (Microsoft® Word®)
ProvinceQuébec
SNRC21E/12; 21E/13; 21E/14; 21L/03; 21L/04; 21L/05; 21L/06; 21L/11; 21L/12; 21L/13; 21L/14; 31G/01; 31G/08; 31G/09; 31G/16; 31H; 31I/01; 31I/02; 31I/03; 31I/04; 31I/05; 31I/06; 31I/07; 31I/08; 31I/09; 31I/10; 31I/11; 31I/15; 31I/16
Lat/Long OENS -74.5000 -71.0000 47.0000 45.0000
Sujetseau souterraine; aquifères; ressources en eau souterraine; pollution de l'eau souterraine; ressources pétrolières; recuperation d'hydrocarbures; gaz; migration des fluides; migration des hydrocarbures; écoulement de la nappe d'eau souterraine; géologie du substratum rocheux; lithologie; roches sédimentaires; schistes; caractéristiques structurales; failles; failles normales; failles, chevauchement; fractures; puits d'exploration; puits d'observation; puits d'eau; puits de gaz; fracturation hydraulique; régimes des eaux souterraines; hydrodynamique; levés géophysiques; levés sismiques, sol; levés de reflexion sismiques; travaux de prospection; analyses hydrauliques; géochimie des eaux souterraines; saumure; propane; méthane; etudes isotopiques; isotopes de carbone; regimes d'écoulement; établissement de modèles; géochimie des roches totales; Argile d'Utica ; Basses-Terres du Saint-Laurent; Platform du Saint Laurent; Ligne de Logan ; Faille d'Aston ; Synclinal de Chambly-Fortierville ; Groupe de Lorraine ; Formation de Nicolet ; Groupe de Sainte-Rosalie ; Formation de Lotbinière; Formation de Les Fonds ; Groupe de Trenton ; Groupe de Black River ; Groupe de Chazy ; Groupe de Beekmantown ; Groupe de Potsdam ; Orogène Appalachien; Orogène de Grenville ; Faille de la rivière Jacques-Cartier; méthodologie; règlements; hydrogéologie; combustibles fossiles; géologie de l'environnement; géologie régional; géologie structurale; géophysique; géologie de l'ingénieur; géochimie; Phanérozoïque; Paléozoïque; Ordovicien
Illustrationsschematic cross-sections; location maps; geoscientific sketch maps; cross-sections; seismic profiles; profiles; models; bar graphs; graphs; time series; tables
ProgrammeGéosciences environnementales, Gaz schiste - aquifères du Nouveau-Brunswick
Diffusé2018 11 09
Résumé(disponible en anglais seulement)
Potential impacts of shale gas development on shallow aquifers has raised concerns, especially regarding groundwater contamination. The intermediate zone separating shallow aquifers from shale gas reservoirs plays a critical role in aquifer vulnerability to fluid upflow, but the assessment of such vulnerability is challenging due to the general paucity of data in this intermediate zone. The ultimate goal of the project reported here was to develop a holistic multi-geoscience methodology to assess potential impacts of unconventional hydrocarbon development on fresh-water aquifers related to upward migration through natural pathways. The study area is located in the St. Lawrence Lowlands (southern Quebec, Canada), where limited oil and gas exploration and no shale gas production have taken place. A large set of data was collected over a ?500 km2 area near a horizontal shale gas exploration well completed and fracked into the Utica Shale at a depth of ~~2 km. To investigate the intermediate zone integrity, this project integrated research results from multiple sources in order to obtain a better understanding of the system hydrodynamics, including geology, hydrogeology, deep and shallow geophysics, soil, rock and groundwater geochemistry, and geomechanics. The combined interpretation of the multidisciplinary dataset demonstrates that there is no evidence of, and a very limited potential for, upward fluid migration from the Utica Shale reservoir to the shallow aquifer. Microbial and thermogenic methane in groundwater of this region appear to come from the shallow, organic-rich, fractured sedimentary rocks making up the regional aquifer. Nonetheless, diluted brines present in a few shallow wells close to and downstream of a normal fault revealed that some upward groundwater migration occurs, but only over a few hundred meters from the surface based on the isotopic signature of methane. The methodology developed should help support regulations related to shale gas development aiming to protect groundwater.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Les impacts potentiels liés au développement des gaz de shale sur les aquifères superficiels ont soulevé beaucoup de préoccupations. La zone intermédiaire séparant les aquifères des réservoirs de gaz de shale joue un rôle crucial dans la vulnérabilité des aquifères à la migration ascendante, mais très peu de données sont disponibles pour cette zone. Le but ultime de ce projet présenté dans cet article était de développer une approche holistique multi-géoscientifique visant à évaluer les impacts potentiels du développement des réservoirs d'hydrocarbures non conventionnels sur les aquifères, reliés à une circulation ascendante. La zone d'étude est située dans les Basses-Terres du St-Laurent (Québec), où peu d'exploration pétrolière et gazière ont eu lieu et aucune production commerciale. Pour investiguer l'intégrité de la zone intermédiaire, ce projet a intégré des données issues de sources multiples. Une des conclusions est qu'il n'y a aucune évidence de remontée de fluides à partir du Shale d'Utica vers la surface. Ce projet devrait contribuer à supporter la réglementation reliée au développement des gaz de shale visant à protéger l'eau souterraine.
GEOSCAN ID312991