Note ABES Mineralogical and structural controls on permeability of deep naturally fractured crystalline reservoirs : insights from geothermal wells (Upper Rhine Graben) Contrôles minéralogiques et structuraux sur la perméabilité de réservoirs cristallins profonds naturellement fracturés : application aux puits géothermiques du fossé Rhénan supérieur Altération argillique Fractures naturelles Réservoir granitique Spectroscopie infra-rouge à courte longueur d’onde (SWIR) Circulation de fluides Puits géothermiques Fossé Rhénan supérieur Natural fractures Argillic alteration Granite reservoir Argillic alteration,Short-Wave InfraRed (SWIR) spectroscopy Fluid circulation Geothermal wells Upper Rhine Graben 551.4 Géomorphologie structurale Fracturation (géologie) Géothermie Roches -- Perméabilité La compréhension de la distribution de la perméabilité dans le granite naturellement fracturé du fossé Rhénan supérieur est un défi clé pour les projets géothermiques. Les zones de faille et de fracture (FZ) qui contrôlent les circulations naturelles de fluides ont été étudiées à partir de données de puits géophysiques et géologiques des trois sites de géothermie de Soultz-sous-Forêts, Rittershoffen et Illkirch (France). Les fractures naturelles intersectées par les puits géothermiques ont été investiguées à partir d’imageries de paroi et de diagraphies géophysiques. L’analyse structurale du socle intégrée sur ces trois sites du fossé Rhénan supérieur montre l’existence de deux principaux ensembles conjugués de fractures sub-verticales orientées N-S à NNE-SSW. A partir de plusieurs milliers de cuttings, les altérations hydrothermales ont été analysées par des méthodes pétrographiques classiques ainsi qu’avec la méthode innovante de spectroscopie infra-rouge à courte longueur d’onde (SWIR). Les minéraux argileux secondaires liés aux circulations anciennes et actuelles dans les fractures correspondent à du matériel argillique de type illitique. La comparaison des ensembles de données sur les trois sites a permis de souligner que la distribution des altérations hydrothermales permet de préserver ou non la perméabilité dans les FZ. Pour atteindre des débits exploitables, la connexion entre les puits et le réseau de fractures perméables peut être maximisée par des trajectoires de puits recoupant les failles locales au toit du socle granitique de manière optimisée. The understanding of permeability distribution in the naturally fractured granitic basement of the Upper Rhine Graben (URG) is a key challenge for geothermal projects. Fault and fracture zones (FZ) controlling the natural fluid flow were investigated from geophysical and geological well data from the three geothermal sites of Soultz-sous-Forêts, Rittershoffen and Illkirch (France). Natural fractures intersecting the geothermal wells were investigated based on borehole image logs, and geophysical logs. A detailed structural comparison in the basement of the three geothermal sites from the URG shows two main, conjugate, nearly vertical fracture sets oriented N-S to NNE-SSW. Based on several thousands of cutting samples, hydrothermal alterations were investigated with classical petrographic methods as well as innovative Short-Wave InfraRed (SWIR) spectroscopy. The secondary clay minerals most intimately associated to paleo or present fluid circulations in fractures correspond to argillic materials and mainly consist in illitic material. Dataset comparison highlighted that the distribution of hydrothermal alteration allows to preserve or not permeability in FZs. To achieve suitable flowrates, the connection between the wells and the permeable fracture network should be maximised by smart well trajectories cross-cutting local faults at the top basement. The application of SWIR method on basement rocks demonstrated that it could be a real innovative tool to be integrated in future deep geothermal exploration wells drilled in the URG. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 39886156 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 application/pdf 38757200 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/Glaas_Carole_2021_ED413.pdf http://www.theses.fr/2021STRAH001/abes Glaas Carole 1994-04-02 FR 260203742 https://theses.fr/2021STRAH001 2021STRAH001 https://doi.org/10.70675/7a7f5b0ez83d1z4d9fz9e26z5003b04fff19 2021-02-19 Géologie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Girard Jean-François MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 069712735 Patrier Patricia MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 073657557 Manatschal Gianreto MADS_PRESIDENT_DU_JURY 104909838 Girard Jean-François MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 069712735 Patrier Patricia MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 073657557 Manatschal Gianreto MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 104909838 Liotta Domenico MADS_MEMBRE_DU_JURY_4 153331569 Buatier Martine MADS_MEMBRE_DU_JURY_5 118720198 Genter Albert MADS_MEMBRE_DU_JURY_6 170958620 Schill Eva MADS_MEMBRE_DU_JURY_7 231488483 Gibert Benoit MADS_MEMBRE_DU_JURY_8 079334148 Liotta Domenico MADS_RAPPORTEUR_1 153331569 Buatier Martine MADS_RAPPORTEUR_2 118720198 École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 15650166X Institut Terre Environnement (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 253262763 1062624 ddc:550 Girard Jean-François Patrier Patricia Manatschal Gianreto Girard Jean-François Patrier Patricia Manatschal Gianreto Liotta Domenico Buatier Martine Genter Albert Schill Eva Gibert Benoit Liotta Domenico Buatier Martine École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....) Institut Terre Environnement (Strasbourg) PDF 39886156