| Title | Intersecting Faults and Sandstone Stratigraphy at the Cerro Prieto Geothermal Field |
|---|---|
| Authors | Stephen Vonder Haar, J. H. Howard |
| Year | 1979 |
| Conference | DOE-CFE Symposium on Cerro Prieto |
| Keywords | |
| Abstract | The northwest-southeast trending Cerro fault is part of a major regional lineament that extends into Sonora and has characteristics of both a wrench fault and an oceanic transform fault. It apparently penetrates deep into the basement and crustal rocks in the area and serves as a conduit for both large and rapid heat flow. Near well M-l03. where the Michoacan fault zone obliquely intersects a shorter northeast-southwest trending fault, large circulation losses during drilling indicate greater permeability and hence increased natural convective fluid flow. In the southern portion of the field, there is a shear fault zone in the vicinity of wells M-48, M-91, and M-l0l. Temperature contour maps suggest that this shear zone aids in rapidly distributing geothermal fluid away from the Cerro Prieto fault zone, thus enhancing recharge. We have studied the distribution of lithologies and temperature within the field by comparing data from well cuttings, cores, well logs, and geochel1lical analyses. Across the earliest developed portion of the field, in particular along a-1.25-km northeast-southwest section from well M-9 to M-10, interesting correlations emerge that indicate a relationship among lithology, microfracturing, and temperature distribution. In the upper portion of Reservoir A of this stratigraphic section, between 1,200 and 1,400 m, the percentage of sandstones ranges from 20 to 55. Temperatures are 225°C to 275°C based on well logs, calcite isotope maxima, and Na-K-Ca indices. Our study shows that an isothermal high in this vicinity corresponds to the lowest total percentage of sandstones. Scanning electron microphotographs of well cores and cuttings from sandstone and shale units reveal clogging, mineral dissolution,and mineral precipitation along microfractures. Our working hypothesis is that these sandy shale and silt· stone facies are most amenable to increased microfracturing and, in turn, such microfracturing allows for higher temperature fluid to rise to shallower depths in the reservoir. Ongoing research is aimed at achieving a coherentgeological model that illustrates reservoir capacity, and at understanding fluid flow along major faults, lateral distribution through fault shear lones, and variable movement within deltaic clastics that have in part been microfractured. La falla de Cerro Prieto, de direccion aproximada NO-SE, es parte de un lineamento regional principal que se extiende a Sonora y tiene caracterrsticas de falla de desplazamiento de rumbo y de falla transformada oceanica. En apariencia, penetra profundamente en el basamento y en las rocas de la corteza del area y sirve como conducto para flujos gran des y rapidos de calor. Cerca del pozo M-103, donde la fall a de Michoacan interseca oblicuamente una falla mas corta de direcci6n aproximada NE-SO, grandes perdidas de circulaci6n durante las perforaci ones indican mayor permeabilidad y, en consecuencia, un mayor flujo natural convectivo de fluido. En la zona S del campo hay una zona de fallas de cizalla en la vecindad de los pozos MAS, M-91 y M-101. Los mapas de contornos de temperaturas sugieren que esta zona de cizalla ayuda en la dipida distribucion del fluido geotermico hacia afuera de la zona de la falla de Cerro Prieto, aumentando de esta forma la recarga. Se estudio la distribucibn de litologfas y temperatura dentro del campo comparando datos de recortes de pozos, nucleos, registros de pozos y analisis geoqufmicos. A traves de la porcion del campo primeramente desarrolIada, en particular a 10 largo de una seccibn de 1.25 km de direcci6n aproximada NE-SO desde el pozo M-9 al M-10, emergen correlaciones interesantes que indican una relacion entre la litologla, el microfracturamiento y la distribucibn de temperatura. En la porcion superior del yacimiento A de esta seccion estratigrafica, entre 1200 y 1400 m, el porcentaje de areniscas varia entre 20 y 55. Las temperaturas, basadas en registros de pozos, maximos isotopicos de calcita e indices Na-K-Ca, se encuentran en la gama 225-275°C. EI estudio muestra que una alta isotermia en esta vecindad corresponde al porcentaje total mas bajo de areniscas. Microfotograffas de barrido electronico de nucleos y recortes de pozos correspondientes a unidades de areniscas y lutitas revelan obstrucciones, disolucion y precipitacion mineral a 10 largo de las microfracturas. Nuestra hipbtesis de trabajo es que estas facies de lutitas arenosas y limolitas son muy proclives a microfracturarse y que a su vez dicho microfracturamiento permite que los fluidos de alta temperatura fluyan hacia profundidades mas superficiales en el yacimiento. Por 10 comun se llevan a cabo investigaciones dirigidas a lograr un modelo geologico coherente que muestre la capacidad del yacimiento y a entender el flujo de fluido a 10 largo de fallas principales, la distribucibn lateral a traves de zonas de fallas de cizalla y el movimiento variable dentro de sedimentos deltaicos que han sido parcial mente microfracturados. |