Les chercheurs qui étudient la fracturation hydraulique ont répondu à une question de longue date sur la façon dont la pratique peut parfois provoquer des tremblements de terre modérés et peuvent être en mesure d'utiliser leur modèle pour prévoir quand des tremblements de terre liés à la fracturation pourraient se produire.

L'équipe de sismologues et géophysiciens de l'Université Dalhousie et de l'Université de Calgary a mené une nouvelle étude visant à comprendre les mécanismes physiques des séismes « induits » par la fracturation hydraulique, une méthode largement utilisée pour stimuler l'extraction des hydrocarbures du sol.

Ils voulaient comprendre pourquoi ces événements se produisaient, malgré des mesures de laboratoire suggérant qu'elles ne devraient pas se produire dans le type de roche de schiste subissant une stimulation.

Ce qu'ils ont découvert, c'est que l'injection de fluides de fracturation peut conduire à un glissement lent sur une faille. Cela peut progressivement mettre suffisamment de pression sur un autre, section éloignée de la faille pour la faire glisser soudainement et produire un tremblement de terre.

Possibilités de nouvelles stratégies de surveillance et d'atténuation

Dmitri Garagash, professeur au Département de génie civil et des ressources de Dalhousie, co-auteur de l'étude publiée dans Avancées scientifiques , un journal en ligne de premier plan de l'American Association for the Advancement of Science.

"De tels travaux nous permettent de mieux comprendre le phénomène et peuvent à terme conduire à une amélioration des réglementations et des pratiques de fracturation hydraulique, " a déclaré le Dr Garagash.

"Le modèle de glissement de faille développé basé sur la physique en réponse aux changements causés par la fracturation hydraulique peut conduire à une meilleure prédiction de ce type d'événements, mais aussi suggérer de nouvelles stratégies de surveillance et d'atténuation sur le terrain."

L'équipe était dirigée par le Dr Thomas Eyre, chercheur postdoctoral au Département de géosciences de l'Université de Calgary, et examiné les soi-disant « événements ressentis » ou les tremblements de terre qui sont suffisamment importants pour être ressentis dans les communautés voisines.

Cela comprenait un tremblement de terre de magnitude 4,2 plus tôt cette année près de Red Deer, Alberta, et un séisme de 4,5 l'an dernier près de Fort St. John, AVANT JC.

Les chercheurs ont analysé un ensemble de données sismiques et géologiques, dont certains ont été collectés lors d'un séisme de magnitude 4,1 induit par la fracturation hydraulique le 12 janvier, 2016, près de Fox Creek dans le nord-ouest de l'Alberta.

Une étape importante

La fracturation hydraulique consiste à pomper un mélange d'eau, du sable et des produits chimiques dans un puits de forage sous haute pression pour créer des fractures dans les roches réservoirs afin de les exploiter pour le pétrole et le gaz.

« C'est une nouvelle étape importante pour comprendre les séismes causés par la fracturation hydraulique, " déclare le co-auteur de l'étude, le Dr David Eaton, professeur au département de géosciences de l'Université de Calgary.

Le Dr Eyre a déclaré que sur la base du modèle de l'équipe de recherche, corroborées par des observations de terrain et par des modélisations mathématiques basées sur la physique, le séisme se déclenche sur une partie éloignée de la faille où les conditions de frottement sont instables.

« Dans le cas que nous avons étudié, le séisme s'est produit à des centaines de mètres au-dessus de la zone de fracturation hydraulique, " dit le Dr Eyre.

Des études antérieures ont suggéré que le glissement de faille dans les formations de schiste ciblées par la fracturation se produit trop lentement pour produire un tremblement de terre. Mais la nouvelle recherche a révélé que ce glissement lent peut modifier les conditions sur la faille à une certaine distance du site de fracturation et provoquer un séisme à distance.