La modification de la quantité ou du taux d'injection et de production de fluide dans un champ de pétrole et de gaz ou un site de stockage de carbone peut-elle affecter les séismes induits dans ce champ ? Une simulation basée sur la physique présentée lors de la réunion annuelle de la SSA 2018 suggère que ce type de "gestion active de la pression" peut être utile pour contrôler la sismicité induite dans certains puits.
Les expériences menées par la chercheuse du Lawrence Livermore National Laboratory Kayla Kroll et ses collègues ont été motivées par une récente augmentation de l'activité sismique induite liée à la production de pétrole et de gaz aux États-Unis et au Canada. L'augmentation des séismes induits amène certains scientifiques à proposer des changements dans les procédés d'injection ou de production pour réduire les pressions de fluides qui déstabilisent les failles dans ces régions.
Dans leurs simulations, Kroll et ses collègues "ont découvert que la gestion active était plus avantageuse pour les puits les plus proches d'une faille. Ce scénario réussit le mieux à réduire le nombre total d'événements sismiques ainsi que l'ampleur maximale de ces événements, " a déclaré Kroll. Dans leurs simulations, un "puits proche" était à un à quatre mètres d'une faille.
Les chercheurs ont également noté moins d'événements sismiques de moindre magnitude lorsqu'ils réduisaient les taux d'injection de fluide sur une période de temps constante, par rapport aux injections à débit constant plus élevé.
Kroll et ses collègues ont utilisé un simulateur informatique 3D appelé RSQSim pour créer un catalogue de tremblements de terre qui pourraient se produire en raison de l'injection de dioxyde de carbone dans un réservoir salin adjacent à une faille. Grâce au simulateur, ils ont expérimenté différents scénarios d'injection et de production pour produire diverses fractions du volume total d'injection à partir de puits situés à différentes distances de la faille.
"Avec une simulation physique, nous pouvons manipuler tous les paramètres physiques que nous pensons être importants dans le cycle sismique, les choses qui donnent réellement lieu à la survenue d'un tremblement de terre, " a expliqué Kroll. " Nous ne pouvons pas exactement connaître ou tester les paramètres sur le terrain. "
« En ce moment, toutes les réglementations sur la sismicité induite, surtout dans des régions comme l'Oklahoma, sont réactifs, " dit Kroll. " Par exemple, ils attendent l'occurrence d'un événement de grande ampleur, puis ils régulent les opérations d'injection dans cette zone. »
En savoir plus sur la gestion active de la pression via le simulateur, elle a dit, "pourrait un jour nous aider à réduire le risque de sismicité induite en temps réel et peut-être même avant le début d'une opération d'injection."
Les chercheurs n'ont pas encore de recommandations de pression spécifiques au site pour les gestionnaires de puits, dit Kroll. Elle a noté que les scientifiques auraient besoin de beaucoup plus de données sur la géologie locale, les paramètres d'écoulement des réservoirs de fluide, et les données des réseaux denses de surveillance sismique et de surveillance de la pression pour créer des directives de gestion active utiles pour un champ de stockage de pétrole ou de carbone particulier.
