Un catalogue complet des séquences sismiques dans le bassin de Fort Worth au Texas, de 2008 à 2018, examine de plus près comment l'élimination des eaux usées provenant de l'exploration pétrolière et gazière a modifié le paysage sismique du bassin.

Dans leur rapport publié dans le Bulletin de la Société sismologique d'Amérique , Louis Quinones et Heather DeShon de la Southern Methodist University et leurs collègues confirment que les taux de sismicité dans le bassin ont diminué depuis 2014, une tendance qui semble correspondre à une diminution de l'injection d'eaux usées.

Cependant, leur analyse note également que de nouvelles failles sont devenues actives au cours de cette période, et que la sismicité se poursuit à une plus grande distance des puits d'injection dans le temps, suggérant que les changements "à distance" de la contrainte sismique seront importants pour comprendre le potentiel de risque sismique futur du bassin.

« Une chose que nous avons fini par comprendre, c'est à quel point l'injection dans le bassin a modifié le stress dans l'ensemble du bassin, " a déclaré DeShon.

La première chose que les chercheurs ont remarquée avec l'injection d'eaux usées dans le bassin « était la réactivation de failles individuelles, " elle a ajouté, "Et ce que nous commençons maintenant à voir, c'est essentiellement l'énergie restante sur toutes sortes de petites failles libérées par le volume cumulatif qui a été mis dans le bassin."

Le catalogue des séismes publié dans le BSSA rapporte toutes les sismicités enregistrées par les réseaux exploités par SMU entre 2008 et 2018. Certaines séquences sismiques du catalogue, telles que les séismes de l'aéroport de Dallas Fort Worth en 2008, sont bien connues et bien étudiées, tandis que d'autres, comme la séquence de 2018 à l'ouest de Cleburne, sont rapportées dans le journal pour la première fois.

DeShon a déclaré que la publication du catalogue complet était importante en partie pour aider les gens à reconnaître qu'« il y a des tremblements de terre dans tout le bassin, pas seulement sur ces trois ou quatre séquences qui ont beaucoup retenu l'attention de la presse."

Les chercheurs ont découvert que la sismicité globale dans le bassin de Fort Worth était fortement corrélée dans le temps et dans l'espace avec les activités d'injection d'eaux usées, la plus grande partie de la sismicité se produisant à moins de 15 kilomètres des puits d'évacuation.

Le volume d'élimination des eaux usées a commencé à diminuer par rapport à son sommet de 2014, principalement en raison de la baisse des prix du pétrole et du gaz, et l'étude montre " une diminution de la sismicité le long des failles qui se trouvaient à proximité des puits à forte injection, " dit Quinones.

Il y a des exceptions à ce modèle, y compris les séquences Irving-Dallas 2015 et Lake Lewisville 2017 qui n'ont pas de puits à moins de 15 kilomètres.

Les séismes induits se produisent lorsque les eaux usées réinjectées dans le sol augmentent la pression interstitielle dans les roches et affectent les contraintes le long des failles dans les couches rocheuses environnantes. Dans le bassin de Fort Worth, ces changements de contraintes peuvent se propager loin - à plus de 10 kilomètres - des puits d'injection, suggèrent les chercheurs.

"Les taux d'injection ont culminé en 2014, mais on ne comprend toujours pas l'étendue spatiale de la modification de la pression interstitielle en profondeur, donc nous ne comprenons toujours pas comment le danger va diminuer avec le temps, " a déclaré DeShon.

Il y a encore beaucoup moins de tremblements de terre induits dans le bassin de Fort Worth par rapport à des régions telles que l'Oklahoma, qui a également connu une augmentation spectaculaire de la sismicité au cours de la dernière décennie en raison de l'élimination des eaux usées provenant de la production de pétrole et de gaz. Les volumes d'eaux usées injectées sont beaucoup plus élevés en Oklahoma, et les défauts là ont tendance à être beaucoup plus proches les uns des autres, a dit DeShon.

Par contre, Quinones a dit, les failles du bassin de Fort Worth sont plus espacées, et il y a peu d'exemples de tremblements de terre sautant entre les failles.

Cependant, la densité de population de la zone métropolitaine de Dallas-Fort Worth rend essentiel de continuer à surveiller le risque de tremblement de terre induit dans la région, comparer les données sismiques avec plus d'informations sur l'injection d'eaux usées.

Pour le moment, DeShon a dit, les chercheurs n'ont accès qu'au volume cumulé mensuel et à la pression moyenne aux têtes de puits d'injection, dans un rapport mis à jour une fois par an. "Il serait préférable que les données d'injection soient fournies plus rapidement au Texas, et si des informations quotidiennes plus détaillées sur les débits et les volumes d'injection et certaines mesures de la pression de fond étaient fournies, " elle a dit.