Browsing by Author "Lillo Briceño, Matías"

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    Extension of duplexed single-ended distributed temperature sensing calibration algorithms and their application in geothermal systems
    (2022) Lillo Briceño, Matías; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La detección de temperatura distribuida por fibra óptica (DTS por sus siglas en inglés) ha sido ampliamente utilizada desde finales del siglo 20, con varias aplicaciones industriales, en ciencias de la Tierra y aplicaciones de investigación. Para obtener mediciones térmicas precisas, es importante extender los métodos de calibración actualmente disponibles para DTS, considerando que factores medioambientales y de despliegue pueden impactar fuertemente a las mediciones. En este trabajo, se realizo un experimento de laboratorio para evaluar un algoritmo de calibración de DTS para configuraciones dúplex de un único extremo y extenderlo en caso de que no se disponga de información de temperatura al final del cable, lo cual es extremadamente importante en aplicaciones geotérmicas. Los algoritmos de calibración extendida se probaron en diferentes pozos ubicados en el Desierto de Atacama y en los Andes Centrales para estimar el gradiente geotérmico en estas regiones. El mejor algoritmo logró un error cuadrático medio de 0.31 ± 0.07 °C en el extremo lejano del cable a ~1.1 km, lo cual es mucho menor que el obtenido usando el algoritmo de (2.17 ± 0.35 °C). Además, las diferencias de temperatura entre mediciones de uno y dos extremos fueron inferiores a 0.3 ºC en el extremo lejano del cable, lo cual resulta en diferencias de ~0.5°C km-1 al determinar el gradiente geotermal. Esta mejora en el gradiente geotérmico es relevante ya que puede reducir la profundidad de perforación en al menos 700 m en el área de estudio. El trabajo futuro debería investigar nuevas extensiones de los algoritmos para otras configuraciones de DTS y determinar el flujo de agua del pozo artesiano en los Andes Centrales utilizando el perfil geotermal proporcionado por las mediciones DTS y la información disponible del sondaje.
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    Extension of Duplexed Single-Ended Distributed Temperature Sensing Calibration Algorithms and Their Application in Geothermal Systems
    (MDPI, 2022) Lillo Briceño, Matías; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Hausner, Mark B.; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Veloso Espinosa, Eugenio Andrés; CEDEUS (Chile)
    Fiber-optic distributed temperature sensing (DTS) has been widely used since the end of the 20th century, with various industrial, Earth sciences, and research applications. To obtain precise thermal measurements, it is important to extend the currently available DTS calibration methods, considering that environmental and deployment factors can strongly impact these measurements. In this work, a laboratory experiment was performed to assess a currently available duplexed single-ended DTS calibration algorithm and to extend it in case no temperature information is available at the end of the cables, which is extremely important in geothermal applications. The extended calibration algorithms were tested in different boreholes located in the Atacama Desert and in the Central Andes Mountains to estimate the geothermal gradient in these regions. The best algorithm found achieved a root mean square error of 0.31 +/- 0.07 degrees C at the far end of a similar to 1.1-km cable, which is much smaller than that obtained using the manufacturer algorithm (2.17 +/- 0.35 degrees C). Moreover, temperature differences between single- and double-ended measurements were less than 0.3 degrees C at the far end of the cable, which results in differences of similar to 0.5 degrees C km(-1) when determining the geothermal gradient. This improvement in the geothermal gradient is relevant, as it can reduce the drilling depth by at least 700 m in the study area. Future work should investigate new extensions of the algorithms for other DTS configurations and determining the flow rate of the Central Andes Mountains artesian well using the geothermal profile provided by the DTS measurements and the available data of the borehole