Thermo-mechanical behavior of the granodiorite at the Liquiñe fractured geothermal system (39°S), related to fault system in the southern volcanic zone

Thermo-mechanical behavior of the granodiorite at the Liquiñe fractured geothermal system (39°S), related to fault system in the southern volcanic zone

620

Ingeniería

Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica, 2022

En un sistema geotermal en rocas graníticas, las fallas y fracturas actúan como caminos que permiten el transporte de fluidos calientes por la corteza. El comportamiento mecánico e hidráulico de estas rocas ha sido estudiado principalmente bajo un daño térmico sobre los 300 ºC, pero la mayoría de los sistemas geotermales en Chile poseen temperaturas inferiores. El objetivo de este estudio es estimar como la profundidad del sistema, temperaturas menores a 300º C y, la tasa y cantidad de carga influencian el comportamiento mecánico e hídrico en las rocas del sistema geotermal fracturado de Liquiñe (39 ºS). Para esto, se caracterizó el régimen de strain local dado por el registro de fallas en un afloramiento representativo del área, denominado “La Cantera”. Además, se determinó la anisotropía de la roca extraída a través de microscopía. Luego, diferentes ensayos termo mecánicos fueron realizados para estimar la permeabilidad de las fracturas generadas en los ensayos a través del análisis de imágenes de micro-tomografía de rayos X. Los resultados indicaron que tanto la resistencia como la rigidez decrecieron con el aumento de temperatura. Por otra parte, al aumentar la tasa de carga aumentó la resistencia y genera fracturas con mayor tamaño de apertura, por lo que la permeabilidad también aumentó. En este trabajo se concluye que la exposición de la roca en estudio a temperaturas menores a 300 ºC será un factor condicionante pero no el principal en el comportamiento hidro-mecánico. Por tanto, también se deduce que la presión de confinamiento será otro factor importante que indica que los fluidos en los sistemas geotermales deben circular a presiones de fluidos elevadas para mantener las fracturas abiertas. El ensayo de carga cíclica indicó que el daño mecánico al cuál se producen macrofracturas se inicia cuando la roca es cargada sobre el 80 % de su resistencia máxima, y es independiente de la cantidad de ciclos realizados a cargas menores. Finalmente, se determinó que los fluidos circularán por fracturas producidas por los stresses mencionados, y que esta circulación producirá además microfracturamiento, lo que aumentaría el deterioro textural. Los ensayos realizados han permitido una primera aproximación sobre las condiciones críticas de presión y temperatura del sistema geotermal de baja entalpía en estudio, lo que a su vez facilita el entendimiento del funcionamiento de este sistema para el aprovechamiento de energía geotérmica.

Sepúlveda Araya, Josefa Beatriz

2022-10-05T17:01:35Z

2022-10-05T17:01:35Z

2019

Arancibia Hernández, Gloria Cecilia

Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería

acceso abierto

xv, 110 páginas

application/pdf

en

tesis de maestría

10.7764/tesisUC/ING/64975

https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/64975

https://repositorio.uc.cl/handle/11534/64975