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A simplified model for injection-induced seismicity: an evaluation of influencing factors

Aboayanah Kareem Oggeri Claudio Sambuelli Luigi
Articolo Immagine
ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2019
Numero:
158
Fascicolo:
GEAM N.158/2019

Articolo Open Access

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Un modello semplificato nella sismicità indotta da iniezioni: valutazione dei fattori influenti. 


Nell’articolo viene presentata la proposta di un modello ibrido e semplificato termo - idro – meccanico per investigare le sollecitazioni poroelastiche e termoelastiche indotte a seguito dell’iniezione di acqua nonché dei vari parametri influenti nell’evoluzione del fenomeno. Il modo operativo del modello numerico parte dalla generazione di un sistema di giunti, con giaciture variabili, inserite in un mezzo elastico e continuo, nel quale possono essere calcolate e interpretate le variazioni allo stato tensionale nelle sue componenti. L’apertura dei giunti di tipo reversibile (apertura pseudo-elastica) ed irreversibile (taglio) sono prese in considerazione per stimare l’evoluzione delle caratteristiche di permeabilità del mezzo. L’intensità degli eventi sismici è distribuita nel mezzo discretizzato seguendo la distribuzione magnitudo – frequenza Gutemberg – Richter. 

Parole chiave: sismicità indotta, modellazione THM, iniezione di acqua, modello ibrido.   

The proposal of a simplified hybrid Thermo-Hydro-Mechanical model to investigate poroelastic and thermoelastic stresses induced due to water injection and the different parameters affecting their evolution is presented. The operating mode of the numerical model is starting with a set of implicit fractures, with different adjustable random orientations, then an elastic continuum medium is built, and shear and normal effective stresses perturbations, poroelastic and thermoelastic stresses, are calculated and evaluated. Both reversible (pseudo-elastic opening) and irreversible (shear dilation) fracture aperture changes are considered to estimate the equivalent continuum permeability evolution. Seismic events magnitudes are statistically distributed over grid cells according to Gutenberg-Richter magnitude-frequency distribution. 

Keywords: induced seismicity, THM modelling, water injection, hybrid model.