Coupled Poroelastic Modeling to Characterize the 4.18-Magnitude Earthquake Due to Hydraulic Fracturing in the East Shale Basin of Western Canada
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Recently, the elevated levels of seismicity activities in Western Canada have been demonstrated to be linked to hydraulic fracturing operations that developed unconventional resources. The underlying triggering mechanisms of hydraulic fracturing-induced seismicity are still uncertain. The interactions of well stimulation and geology-geomechanical-hydrological features need to be investigated comprehensively. The linear poroelasticity theory was utilized to guide coupled poroelastic modeling and to quantify the physical process during hydraulic fracturing. The integrated analysis is first conducted to characterize the mechanical features and fluid flow behavior. The finite-element simulation is then conducted by coupling Darcy's law and solid mechanics to quantify the perturbation of pore pressure and poroelastic stress in the seismogenic fault zone. Finally, the Mohr-coulomb failure criterion is utilized to determine the spatial-temporal faults activation and reveal the trigger mechanisms of induced earthquakes. The mitigation strategy was proposed accordingly to reduce the potential seismic hazards near this region. A case study of ML 4.18 earthquake in the East Shale Basin was utilized to demonstrate the applicability of the coupled modeling and numerical simulation. Results showed that one inferred fault cut through the Duvernay formation with the strike of NE20°. The fracture half-length of two wells owns an average value of 124 m. The brittleness index deriving from the velocity logging data was estimated to be a relatively higher value in the Duvernay formation, indicating a geomechanical bias of stimulated formation for the fault activation. The coupled poroelastic simulation was conducted, showing that the hydrologic connection between seismogenic faults and stimulated well was established by the end of the 38th stage completion for the east horizontal well. The simulated coulomb failure stress surrounding the fault reached a maximum of 4.15 MPa, exceeding the critical value to cause the fault slip. Hence the poroelastic effects on the inferred fault were responsible for the fault activation and triggered the subsequent ML 4.18 earthquake. It is essential to optimize the stimulation site selection near the existing faults to reduce risks of future seismic hazards near the East Shale Basin.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».