Volymen av hydraulisk sprickvätska och placeringen av brunnsdynor styr frekvensen och förekomsten av mätbara jordbävningar, nya Alberta Geological Survey och UAlberta forskning har hittat.

Ryan Schultz har studerat jordbävningar i Fox Creek, Alberta-området sedan de startade i december 2013. Seismologen – som arbetar vid Alberta Geological Survey (en gren av Alberta Energy Regulator) och med University of Alberta – ville bättre förstå vad som orsakade skalven.

Schultz och hans kollegor fann att när ökade volymer injicerades på känsliga platser (d.v.s. i samband med ett närliggande halkklart fel), den överför ökat tryck till felledningen, leder till fler mätbara jordbävningar.

Det är inte så enkelt som mer volym är lika med fler jordbävningar, även om - en länk som forskare länge har identifierat i historien om inducerad seismicitet, med anor från 1950-talet. Det finns en annan faktor som spelar in i Fox Creek-området, och det handlar om plats, förklarade Schultz.

"Om det finns ett redan existerande fel, men du är inte ansluten till den via någon slags vätskebana, du kan hydrauliskt bryta formationen, och du kommer förmodligen inte att orsaka en betydande jordbävning, " sade Schultz. "Det är begreppsmässigt ganska enkelt, men att faktiskt avgöra dessa saker under jorden är verkligen svårt att göra i praktiken."

Sedan 2013, det har skett en markant ökning av antalet jordbävningar nära Fox Creek, upp till magnitud 4s. Medan annan forskning har pekat på att industrins aktivitet bidrar till skalven, denna studie är den första som identifierar specifika faktorer som orsakar den seismiska aktiviteten.

Schultz sa att nästa steg för forskarna är att bygga vidare på dessa fynd för att bättre förstå de geologiska faktorer som förekommer i detta koncentrerade område av Duvernay-formationen med det framtida målet att bättre förutsäga de bästa platserna att utföra hydraulisk sprickning där det är minst sannolikt att orsaka dessa jordbävningar.

För att svara på dessa frågor, UAlberta-alumnen fortsätter att arbeta med Jeff Gu, geofysikprofessor vid institutionen för fysik och Schultz tidigare doktorandhandledare, och kollegor vid Alberta Geological Survey.

"Vi vill karakterisera allt vi kan om dessa jordbävningar så att vi kan beskriva dem så detaljerat som möjligt, sade Schultz. Men när du svarar på frågor, fler frågor kommer upp."

"Hydraulisk sprickbildningsvolym är associerad med inducerad jordbävningsproduktivitet i Duvernay-spelet" kommer att publiceras i 19 januari-numret av Vetenskap , en av världens ledande peer-reviewed vetenskapliga publikationer.