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Titre	A study on the largest hydraulic fracturing induced earthquake in Canada: numerical modeling and triggering mechanism
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Auteur	Wang, B; Verdecchia, A; Kao, H; Harrington, R M; Liu, Y; Yu, H
Source	Bulletin of the Seismological Society of America 2021 p. 1-13, https://doi.org/10.1785/0120200251
Image
Année	2021
Séries alt.	Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20200588
Éditeur	Seismological Society of America
Document	publication en série
Lang.	anglais
DOI	https://doi.org/10.1785/0120200251
Media	papier; en ligne; numérique
Formats	pdf; html
Province	Colombie-Britannique
SNRC	94B/16; 94G/01
Lat/Long OENS	-122.3500 -122.0000 57.0500 56.8500
Sujets	industrie pétrolière; recuperation d'hydrocarbures; fracturation hydraulique; migration des fluides; séismologie; sismicité; risque sismique; études séismiques; risque de tremblement de terre; secousses séismiques; mécanismes de tremblement de terre; établissement de modèles; modèles; simulations par ordinateur; pressions interstitielles; déformation; géologie du substratum rocheux; caractéristiques structurales; failles; géophysique; combustibles fossiles; Économie et industrie; Santé et sécurité; Sciences et technologie; Nature et environnement
Illustrations	cartes de localisation; mécanismes au foyer; cartes géolscientiques généralisées; sismogrammes; profils; modèles 3D; séries chronologiques; graphique à barres
Programme	Géosciences environnementales Gaz de schiste - sismicité induite
Diffusé	2021 02 23
Résumé	(disponible en anglais seulement) The Mw 4.6 earthquake that occurred on 17 August 2015 northwest of Fort St. John, British Columbia, is considered the largest hydraulic-fracturing-induced event in Canada, based on its spatiotemporal relationship with respect to nearby injection operations. There is a ~5-day delay of this Mw 4.6 mainshock from the onset of fluid injection at the closest well pad (W1). In contrast, other two nearby injection wells (W2 and W3) have almost instantaneous seismic responses. In this study, we first take a forward numerical approach to investigate the causative mechanisms for the Mw 4.6 event. Specifically, three finite-element 3D poroelastic models of various permeability structures and presence or absence of hydraulic conduits are constructed, to calculate the coupled evolution of elastic stress and pore pressure caused by multistage fluid injections. Our simulation results suggest that pore pressure increase associated with the migration of injected fluid is required to accumulate sufficient stress perturbations to trigger this Mw 4.6 earthquake. In contrast, the elastic stress perturbation caused by rock matrix deformation alone is not the main cause. Furthermore, injection and seismicity at W1 may have altered the local stress field and brought local faults closer to failure at sites W2 and W3. This process could probably shorten the seismic response time and, thus, explain the observed simultaneous appearance of injection and induced seismicity at W2 and W3.
Sommaire	(Résumé en langage clair et simple, non publié) Le tremblement de terre de Mw 4,6 survenu le 17 août 2015 au nord-ouest de Fort St.John, en Colombie-Britannique, est considéré comme le plus grand événement induit par fracturation hydraulique au Canada en raison de sa relation spatio-temporelle avec les opérations d'injection à proximité. Il y a un délai d'environ 5 jours de ce choc principal Mw 4,6 à partir du début de l'injection de fluide au niveau du puits le plus proche. En revanche, deux autres puits d'injection à proximité ont des réponses sismiques presque instantanées. Dans cette étude, nous étudions les mécanismes causaux de l'événement Mw 4,6. Notre simulation indique que les injections peuvent modifier le champ de contrainte local, mais la migration de fluide est probablement le principal processus physique conduisant à une augmentation suffisante de la pression interstitielle et à l'événement Mw 4,6.
GEOSCAN ID	327842