Role of Fluid Diffusivity in the Spatiotemporal Migration of Induced Earthquakes during Hydraulic Fracturing in Unconventional Reservoirs
Notice bibliographique
Résumé
Hydraulic-fracturing-induced earthquakes exhibit an intricate pattern in spatiotemporal migration with respect to stage completions of fracturing horizontal wells. The underlying physical mechanisms remain uncertain. This paper investigates two field cases to quantify the effects of fluid diffusivity on the spatiotemporal migration of induced earthquakes during fracturing stimulation in shale reservoirs. First, the double-couple component approach is employed to determine the focal mechanisms of mainshock events. The relation plot of earthquake magnitude–fault size as well as the spatial distribution of induced events are used together to characterize the fault distribution. Then, the tight rock analysis and triaxial compression experiments are conducted to determine the distinctive petrophysical and geomechanical properties of stimulated formations in both cases. The hydraulic diffusivity of fracturing fluids is then estimated from the spatiotemporal evolution of the seismicity fronts with respect to the fracturing sites. Finally, a poroelastic modeling and numerical simulation are performed to evaluate the time-dependent pore pressure diffusion and poroelastic stress perturbation during fracturing stimulations. Results suggest that the subvertical N–S-trending faults and NE45°-trending hydraulic fractures generate the fracture and fault networks in the M w 3.6 and M w 3.4 cases, providing geological evidence to account for the spatial distribution of induced earthquakes within the networks. The shear stress gradient G is calculated to be 0.21 MPa/km for the M w 3.6 case and −0.08 MPa/km for the M w 3.4 case, indicating downward and slightly upward shear growth. The observed seismicity migration defines the hydraulic diffusivity of 0.15 m 2 /s for the M w 3.6 event and 2 m 2 /s for the M w 3.4 event. The poroelastic simulation characterizes the time-dependent pore pressure and poroelastic stress changes, matching well with the spatiotemporal migration of induced earthquakes during and after fracturing stimulations. The increasing pore pressure is the first-order factor in fault reactivation. Different time lags between stage completions and induced earthquakes indicate distinctive fluid diffusivity within the hydraulic fracture and seismogenic fault networks.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».