| Titre | Spatiotemporal changes in seismic velocity associated with hydraulic fracturing-induced earthquakes near Fox Creek, Alberta, Canada |
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| Auteur | Ojo, A O ; Kao,
H; Visser, R; Goerzen, C |
| Source | Journal of Petroleum Science & Engineering vol. 208, pt. A, 109390, 2021 p. 1-9, https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.109390 |
| Image |  |
| Année | 2021 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20210223 |
| Éditeur | Elsevier |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.109390 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf; html |
| Province | Alberta |
| SNRC | 83K/06 |
| Région | Fox Creek |
| Lat/Long OENS | -117.3000 -117.1750 54.3800 54.3000 |
| Sujets | industrie pétrolière; recuperation d'hydrocarbures; fracturation hydraulique; puits; séismologie; sismicité; risque sismique; secousses séismiques; risque de tremblement de terre; vitesse des ondes
sismiques; réseau sismique; rangées sismiques; déformation; pressions interstitielles; roches reservoirs; géologie du substratum rocheux; géologie du socle; Bassin sédimentaire de l'ouest canadien; Formation de Wabamun ; Formation d'Ireton ;
Formation de Beaverhill Lake ; géophysique; combustibles fossiles; Économie et industrie; Sciences et technologie; Nature et environnement |
| Illustrations | cartes de localisation; graphiques; cartes géolscientiques généralisées; séries chronologiques; profils; graphique à barres |
| Programme | Géosciences environnementales Gaz de schiste - sismicité induite |
| Diffusé | 2021 08 17 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
To characterize the subsurface geomechanical response to hydraulic fracturing (HF) activities, we study the spatiotemporal changes of seismic velocity during
the completion of four HF wells in the Fox Creek area, Alberta, Canada. We estimate temporal velocity changes (dv/v) from ambient seismic noise recorded during the Tony Creek Dual Microseismic Experiment (ToC2ME) by comparing a 5-day stacked noise
correlation function with a reference noise correlation function stacked over the deployment period. In the frequency band (0.1-0.4 Hz) most sensitive to the injection depths (~3.4 km), we observe daily dv/v that revealed alternating gradual velocity
decreases and increases with magnitudes in the range of ±0.9%. We found a strong temporal correlation between the onset of velocity decreases and periods of intense seismicity, suggesting that the observed dv/v reductions are likely caused by
stress-induced subsurface deformation due to elevated pore pressures, increased crack density, and ground shaking. A period of dv/v increase observed between the beginning and end of different well stimulation is attributed to crustal healing.
Comparing the dv/v time series with injection parameters, we observed a 272.66% increase in induced seismicity and 50% more reduction in dv/v during the second injection phase that are correlated with 90.53%, 169.64%, and 4.34% increase in the
injection volume, rate, and pressure, respectively. Our study provides valuable new information on the changes in reservoir elastic properties within the Western Canadian Sedimentary Basin. It also demonstrates that coda wave interferometry using
data from dense seismic arrays near injection sites can be an additional tool for monitoring hydraulic fracturing operations. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Nous étudions les changements spatio-temporels de la vitesse sismique lors de l'achèvement de quatre opérations de fracturation hydraulique (HF)
dans la région de Fox Creek, Alberta, Canada. Les changements de vitesse temporelle (dv/v) sont estimés à partir du bruit sismique ambiant enregistré par un réseau de sismographe local dense. Nous observons des dv/v quotidiens qui révèlent une
alternance de diminutions et d'augmentations progressives de la vitesse avec des amplitudes de l'ordre de ±0,9%. Nous avons trouvé une forte corrélation temporelle entre le début des diminutions de vitesse et les périodes de sismicité intense,
suggérant que les réductions dv/v observées sont probablement causées par une déformation du sous-sol induite par les contraintes en raison de pressions interstitielles élevées, d'une densité de fissures accrue et de tremblements de terre. Une
période d'augmentation dv/v observée entre le début et la fin de différentes stimulations de puits est attribuée à la cicatrisation crustale. Notre étude fournit de nouvelles informations précieuses sur les changements dans les propriétés élastiques
des réservoirs dans le bassin sédimentaire de l'Ouest canadien. Il démontre également que l'interférométrie des ondes coda utilisant les données de réseaux sismiques denses à proximité des sites d'injection peut être un outil supplémentaire pour le
suivi des opérations de fracturation hydraulique. |
| GEOSCAN ID | 328817 |
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