Un nouveau, Un outil logiciel gratuit développé par des scientifiques de Stanford permettra aux sociétés énergétiques et aux agences de réglementation de calculer la probabilité de déclencher des tremblements de terre d'origine humaine à partir de l'injection d'eaux usées et d'autres activités associées à la production de pétrole et de gaz.

"Les failles sont partout dans la croûte terrestre, donc vous ne pouvez pas les éviter. Heureusement, la majorité d'entre eux ne sont pas actifs et ne présentent aucun danger pour le public. L'astuce consiste à identifier les défauts susceptibles d'être problématiques, et c'est ce que fait notre outil, " a déclaré Mark Zoback, professeur de géophysique à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement. Zoback a développé l'approche avec son étudiant diplômé Rall Walsh.

Quatre puits augmentent la pression dans les failles voisines. Si un défaut est stable, il est vert. Si un défaut est poussé vers le glissement, il est de couleur jaune ou rouge selon sa sensibilité, quelle pression est exercée dessus, les incertitudes opérationnelles et la tolérance de l'opérateur.

Les opérations pétrolières et gazières peuvent générer des quantités importantes d'« eau produite », c'est-à-dire d'eau saumâtre qui doit être évacuée par injection en profondeur pour protéger l'eau potable. Les énergéticiens éliminent également de la même manière l'eau qui reflue après fracturation hydraulique. Ce processus peut augmenter la pression interstitielle - la pression des eaux souterraines piégées dans les minuscules espaces à l'intérieur des roches du sous-sol - qui, à son tour, augmente la pression sur les failles voisines, les faisant glisser et libérer de l'énergie sismique sous forme de tremblements de terre.

L'outil Fault Slip Potential (FSP) développé par Walsh et Zoback utilise trois informations clés pour aider à déterminer la probabilité qu'un défaut soit poussé à glisser. Le premier est la quantité d'injection d'eaux usées qui augmentera la pression interstitielle sur un site. La seconde est la connaissance des contraintes agissant dans la terre. Ces informations sont obtenues à partir de la surveillance des tremblements de terre ou des puits déjà forés dans la région. La dernière information est la connaissance des failles préexistantes dans la région. Ces informations proviennent généralement de données collectées par les sociétés pétrolières et gazières lorsqu'elles explorent de nouvelles ressources.

Tester l'outil

Zoback et Walsh ont commencé à tester leur outil FSP en Oklahoma, qui a connu une forte augmentation du nombre de séismes depuis 2009, dû en grande partie aux opérations d'injection d'eaux usées. Leur analyse suggère que certains puits d'injection d'eaux usées dans l'Oklahoma ont été involontairement placés à proximité de failles déjà sollicitées et prêtes à glisser.

« Notre outil propose une approche probabiliste quantitative pour identifier les défauts à risque afin de les éviter, ", a déclaré Walsh. "Notre objectif est de faire de l'utilisation de cet outil la première chose à faire avant le forage d'un puits d'injection."

Les régulateurs pourraient également utiliser l'outil pour identifier les zones où les activités d'injection proposées pourraient s'avérer problématiques afin que des efforts de surveillance accrus puissent être mis en œuvre.

Le logiciel FSP sera disponible gratuitement en téléchargement sur SCITS.stanford.edu le 2 mars.

Le financement du développement du logiciel a été fourni par le Stanford Center for Induced and Triggered Seismicity (SCITS), un programme d'affiliation industrielle impliquant 10 professeurs de Stanford. Le logiciel Fault Slip Potential a été développé en collaboration avec ExxonMobil.

Zoback est également senior fellow au Precourt Institute for Energy de Stanford, une filiale du Stanford Woods Institute for the Environment et le directeur de la Stanford Natural Gas Initiative.