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The stress field at Soultz-sous-Forêts from focal mechanisms of induced seismic events: Cases of the wells GPK2 and GPK3 - 14/06/10

Doi : 10.1016/j.crte.2009.12.003 
Louis Dorbath a, , Keith Evans b, Nicolas Cuenot c, Benoît Valley b, d, Jean Charléty e, Michel Frogneux a
a EOST, University Louis Pasteur, 5, rue René Descartes, 67084 Strasbourg cedex, France 
b Department of Earth Sciences, Swiss Federal Institute of Technology (ETH), 8092 Zürich, Switzerland 
c GEIE Exploitation minière de la chaleur, 67250 Kutzenhausen, France 
d MIRACO/Laurentian University, Sudbury, Canada 
e GeoscienceAzur, 06560 Sophia Antipolis, France 

Corresponding author.

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Abstract

The stress field at the EGS geothermal site of Soultz-sous-Forêts has been the subject of many studies, because it largely controls the response of the reservoir to fluid injection. The analysis of borehole logging data, especially breakouts and drilling-induced tension fractures, in the four geothermal wells define an average SHmax orientation ranging between 170° and 180° down to 5km depth. It also reveals strong heterogeneities in several depth intervals. In this paper, the inversion of double-couple source mechanisms of seismic events induced during GPK2 and GPK3 stimulation tests is performed to retrieve the orientation and shape factor of the stress tensor, using the Slickenside Analysis Package of Michael, 1984, Michael, 1987a, Michael, 1987b. The results indicate a well-determined orientation of Shmin in GPK2 and in GPK3; in GPK3 Shmin is clockwise rotated by about 10°. The stress tensor defines an uniaxial extension. The results from both methods, analysis of borehole logging data and inversion of focal mechanisms, are only slightly different; the discrepancy may be due to the larger reservoir volume covered by the focal mechanisms, which can include strong stress heterogeneities.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Le champ de contraintes à Soultz-sous-Forêts, où est installé le projet EGS de Géothermie, a fait l’objet de nombreuses études, étant donné son importance dans la réponse du réservoir aux stimulations hydrauliques. L’analyse des données de diagraphie dans les puits, principalement les fractures induites durant le forage, permettent de fixer la direction de SHmax entre 170° et 180° dans le granite. Dans cet article, l’inversion des mécanismes au foyer (double-couple) des microséismes induits au cours des stimulations de GPK2 et GPK3 est réalisée à l’aide du Slickenside Analysis Package de Michael, 1984, Michael, 1987a, Michael, 1987b, afin de déterminer l’orientation et le facteur de forme du tenseur des contraintes. L’inversion montre que la direction de Shmin est bien établie dans GPK2 et GPK3. On observe une rotation horaire de 10° de cette direction de GPK2 à GPK3. Le tenseur définit une extension uniaxiale. Les résultats des deux méthodes, analyse des données de diagraphie et inversion des mécanismes au foyer, sont proches, les différences proviennent probablement du fait que le volume échantillonné par les mécanismes focaux est plus grand et inclut des hétérogénéités de contrainte.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Soultz-sous-Forêts, Focal mechanisms, Stress field, France

Mots clés : Soultz-sous-Forêts, Mécanismes au foyer, Contraintes, France


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Vol 342 - N° 7-8

P. 600-606 - juillet 2010 Retour au numéro
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  • 2-D Magnetotellurics at the geothermal site at Soultz-sous-Forêts: Resistivity distribution to about 3000 m depth
  • Johannes Geiermann, Eva Schill
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  • Fractures, hydrothermal alterations and permeability in the Soultz Enhanced Geothermal System
  • Béatrice Ledésert, Ronan Hebert, Albert Genter, Danièle Bartier, Norbert Clauer, Céline Grall

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