Untersuchung der Spannungsübertragung über Flüssigkeiten in einer hydraulischen Stimulationsumgebung unter Verwendung seismischer, geodätischer und hydrologischer Beobachtungen in Verbindung mit poroelastischen ModellierungHA 606

• Antragstellerin: Professorin Rebecca Harrington, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428868223

Es gibt nur wenige Möglichkeiten, den Spannungsabbau durch Flüssigkeitsmigration in Störzonen bei der Untersuchung von natürlichen Erdbeben zu begrenzen. Die Untersuchung von induzierten Erdbeben bietet jedoch eine Gelegenheit, die oben genannte Frage zu beantworten, da der zusätzliche anthropogene Beitrag zum Be- und Entladen von Stress in Injektionsumgebungen leichter eingeschränkt werden kann als die natürliche tektonische Belastung. Die Seismizität hat im westkanadischen Sedimentbecken seit 2011 drastisch zugenommen, als die unkonventionelle Energieerzeugung stark zugenommen hat. Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist es, ein dichtes Netz an seismischen Stationen, hochauflösende InSAR- und GPS-Beobachtungen, Druck- und geochemische Analysen sowie Modellierungsansätze zu verwenden, um Eingangsspannungen in Form von Injektions- und Rückflussfluiddrücken und -raten mit einem Zusammenhang für Erdbebenereignisse zu verknüpfen, um den Spannungsübergang in der Kruste zu begrenzen. Wir werden uns auf einen Standort in der Nähe von Dawson Creek, British Columbia, Kanada, konzentrieren, an dem das seismische Verhalten beim Pumpen stark ist, einschließlich eines Erdbebens vom Größe ML 4,5 im Zusammenhang mit der hydraulischen Frakturstimulation eines nahegelegenen Bohrlochs, das am 30. November 2018 stattfand. Um darauf hinzuarbeiten, dass ein vorhersagbarer Zusammenhang zwischen Betriebsparametern und der Erdbebenproduktion hergestellt werden kann, werden wir dies tun:- Verwenden Sie sowohl die Umgebungsgeräusch-/Seismik-Tomographie als auch die Scherwellenaufteilungstechnik, um Veränderungen in der Struktur der Störung um das induzierte Erdbeben und die Nachbebensequenz ML 4.5 sowie den Rest einer 36-monatigen Studienzeit zu erkennen. - Erstellung eines erweiterten Erdbebenkatalogs und Schätzungen der Herdparameter, um die räumliche/zeitliche Entwicklung von Erdbeben mit sich entwickelnden Schäden und Flüssigkeitsbewegungen zu verknüpfen.- Untersuchung der Herdparameter-Skalierungsbeziehungen von induzierten Erdbeben und des Einflusses von zeitabhängigen Geschwindigkeitsänderungen auf Schätzwerte.- Untersuchung der Zeitabhängigkeit der 3D-Geschwindigkeitsstruktur zur Untersuchung von Zusammenhängen mit den Eigenschaften der Erdbebenquelle und der Injektionsaktivität.- Untersuchung der elastischen Eigenschaften von Krustengesteinen unter Verwendung hochauflösender geodätischer Beobachtungen und Reaktionen auf Grundwasserschwankungen und injizierte Flüssigkeiten sowie des Zusammenhangs zwischen seismischer Aktivität und längerfristiger Bodenverformung.- Verwenden Sie seismische und geodätische Beobachtungen, um hydrogeologische und poroelastische Modelle zu testen und einzuschränken; verwenden Sie Modelle, um die Injektionsbedingungen vorherzusagen, unter denen Erdbeben sich ausbreiten werden.- Untersuchung der Zusammenhänge durch Veränderungen in der Grundwasserchemie und Seismizität, einschließlich potenziell entfernt ausgelöster Erdbeben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Kanada
• Kooperationspartnerin: Professorin Yajing Liu, Ph.D.