Insights into downhole array spectra of hydraulic-fracturing induced seismicity in the Horn River Basin, British Columbia
Notice bibliographique
Résumé
Hydraulic fracturing underpins tight shale gas exploration but can induce seismicity. During stimulations, operators carefully monitor the spatio-temporal distribution and source parameters of seismic events to be able to respond to any changes and potentially reduce the chances of fault reactivation. Downhole arrays of geophones offer unique access to (sub) microseismic source parameters and can provide new insights into the processes that induce seismicity. For example, variations in stress drop might indicate changes in the seismic response to injection (e.g. pore pressure variations). However, borehole arrays of geophones and the high frequencies of small events also present new challenges for source characterization. Stress drop depends on the corner frequency, a parameter with great uncertainty that is sensitive to attenuation, especially for (sub-) microseismicity. Here, we explore the behavior of microseismic spectra measured along borehole arrays and the effect of attenuation on estimates of corner frequency. We examine a dataset of over 90,000 microseismic events recorded during hydraulic fracturing in the Horn River Basin, British Columbia. We only see clear phase arrivals for events Mw > -1 and restrict our initial analysis to a subsample of Mw> 0 events that vary in space and time. Our first observation is that some stations in the borehole array show an unexpected increase in the displacement energy from the low frequency to the corner frequency in the P and SH phases as well as high-frequency energy spikes inconsistent with a smooth Brune source model. A shorter time window that only captures the direct arrival results in a flatter low frequency plateau and reduces the amplitude of the pulses but compromises the resolution. The spikes may be caused by high frequency coda energy. We also find that corner frequency estimates decrease with decreasing station depth along the array in both the P and SH phases, a likely result of high frequency attenuation along the downhole array. The findings suggest Brune corner frequencies of moment magnitudes < 0.5 may not be resolvable even with downhole arrays at close proximity. Our results will eventually contribute to a better characterization of microseismic source parameters measured in borehole arrays.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».