Manejo Geocientífico de Yacimientos Geotérmicos en Explotación

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Manejo Geocientífico de Yacimientos Geotérmicos en Explotación"

Alfredo Aguirre Ortega
hace 5 años
Vistas:

1 Taller Regional sobre Geotermia "Operación y Optimización de Campos Geotérmicos" Manejo Geocientífico de Yacimientos Geotérmicos en Explotación Yalile Torres M, ytorres@ice.go.cr Carlos Gonzalez V, CGonzalezV@ice.go.cr

2 Alcance : Estudio basado en la administración o el manejo geocientífico de los yacimientos geotérmicos en explotación, con el objetivo de lograr la sostenibilidad del recurso.

3 Introducción: Costa Rica cuenta actualmente con 2 campos geotérmicos en explotación: Miravalles y Pailas. Se ubican en la parte noroeste del país en la provincia de Guanacaste. Guanacaste Capacidad total instalada en CR : 206,5 Mwe Miravalles actual: 163,5 Mwe Las Pailas actual: 42 MWe

4 Campo Geotérmico Miravalles: Inicio de explotación en El yacimiento es líquido dominante, temperatura ( C). La composición del fluido es sódico clorurado con STD de 5300 ppm. Tendencia de formación de CaCO3 en los acuíferos neutros y de anhidrita y sílice en los ácidos.

Acuífero bicarbonatado 6,5 km2 Pozos perforados: 5 Otras zonas 21 km2 Pozos perforados: 5 Campo Geotérmico Área = 48 km2 Total de pozos: 61 Pozos productores: 34 Pozos inyectores: 14

5 Acuífero bicarbonatado 6,5 km2 Pozos perforados: 5 Otras zonas 21 km2 Pozos perforados: 5 Campo Geotérmico Área = 48 km2 Total de pozos: 61 Pozos productores: 34 Pozos inyectores: 14 Pozos observadores: 10 Pozos no utilizables: 3 Zona de inyección 7 km2 Pozos perforados: 12 Acuífero ácido 6,5 km2 Pozos perforados: 6 Acuífero neutro principal 7,5 km2 Pozos perforados: 31

6 Campo Geotérmico Pailas : Se ubica en el flanco sur del volcán R. de La Vieja. La unidad I inició el , producción 42 MWe (bruto) y 35 MWe (neto). La unidad II de 55 Mwe entrará en el La unidad I es de ciclo binario combinado. Opera con 88 kg/s de vapor y 420 kg/s de salmuera. Se inyecta a 140 C. Se utilizan 5 pozos productores, 3 inyectores en caliente y 1 en frío. Reservorio líquido dominante, temperatura entre C. Los fluidos son NaCl neutros de alto contenido salino, silice de 642 a 661 ppm y STD de a ppm. Bajo contenido de gases.

7 CAMPO GEOTERMICO LAS PAILAS Área: 7,5 km2 aproxim. Cercanía de la zona de reinyección a la zona de producción central. Esto implica aumento de posibilidad de enfriamiento por reinyección, durante la etapa de explotación.

8 Administración o manejo geocientífico Programa de monitoreo Se define desde la etapa de desarrollo, según características del yacimiento, ubicación y capacidad instalada. Estudios de evolución TQH del campo Políticas de producción Políticas de reinyeción Según la masa a entregar a la planta y los resultados de las evaluaciones. Los pozos mas afectados entran en un programa de disminución de extracción de masa (MPD), luego evaluar la respuesta de éste y del campo. Según resultados del monitoreo geoquímico y termo hidráulico. Complemento con pruebas de trazadores químicos.

9 Campo Geotérmico Pailas : Cercanía zona reinyección/producción. Acuíferos químicamente y temperatura diferente, identificados en la etapa de desarrollo. Programa de monitoreo minucioso: Estudios evolución química Evaluaciones termoquímica- hidráulicas: Perfiles de Temperatura y presión, curvas características de producción. Muestreo de gases y liquido. Perfil geoquímico y de temperatura pozos de Pailas I Políticas de producción para 35 MWe (neto). Políticas de reinyeción en 3 pozos parte central del campo. Inicio proceso explotación, evaluación /optimización.

10 Enfriamiento del PGP-11. En menos de 1 año de iniciar la explotación: enfriamiento PGP-11 en condiciones dinámicas. Pozo productor direccional ubicado a 845 m del pozo reinyector PGP-04 y a 810 m del PGP -25. Qp: 132 kg/s a 112 kg/s En 21 meses una disminución de 41 ºC Ti dinámica : 254 ºC, feb 2011 T d: 213 C, nov 2012

11 Redefinición de variables o búsqueda de otras alternativas Enfriamiento : reinyección o entrada de un acuífero de menor temperatura. El contenido de cloruros no muestra tendencia de aumento. Inyección trazador químico.

PRUEBA TRAZADORES CG LAS PAILAS 19-02-14 Inyección PGP-25 Conexión con el PGP-25 Tiempo Cn máxima en la Pozo retorno prueba PGP-11 1 día 0,49 * PGP-16 27 días 0,104 ppm PGP-01 40 días 0,055 ppm *

12 PRUEBA TRAZADORES CG LAS PAILAS Inyección PGP-25 Conexión con el PGP-25 Tiempo Cn máxima en la Pozo retorno prueba PGP-11 1 día 0,49 * PGP días 0,104 ppm PGP días 0,055 ppm * Fondo de pozo estático, zona de 1450 m profundidad Llegada de fluidos de reinyección del PGP-25 al PGP-11. Enfriamiento del PGM-11 por efectos reinyección del PGP-25. Conexión del PGP-25 con otros pozos, entre ellos PGP-16.

13 PRUEBA TRAZADORES CG LAS PAILAS Inyección PGP-25 PGP-11 Se utilizó la metodología presentada por Axelsson et al. (2005) 1. 22% del trazador Tiempo de arribo: 24 horas PGP-16 12% del trazador inyectado Tiempo de arribo: día 27 PGP-16 algún enfriamiento puede ser perceptible en 5 años. Mientras que para el PGP-11 de 2 años. 1 Axelsson G., Björnsson, G., and Montalvo, F.: Quantitative intepretation of tracer test data. Proceedings, World Geothermal Congress 2005, Antalya, Turkey, (2005), 12 pp

PRUEBA TRAZADORES CG LAS PAILAS 10-10-15 Inyección PGP-04 Inicio programa de traslado de reinyección El 15/05/15 inicio reinyección PL02: Masa:50 l/s.

14 PRUEBA TRAZADORES CG LAS PAILAS Inyección PGP-04 Inicio programa de traslado de reinyección El 15/05/15 inicio reinyección PL02: Masa:50 l/s. Posteriormente Masa final:70 l/s Aumento de masa en el PGP-04 y disminución PGP-25. Conexión con el PGP-04 Pozo Tiempo retorno Cn máxima en la prueba PGP-11 1 día 2,56 * PGP-16 7 días 0,25 ppm PGP días 0,24 ppm PGP días 0,10 ppm * Fondo de pozo estático, zona de 1450 m profundidad

15 Conexión con el PGP-25 Conexión con el PGP-04

16 Políticas de producción Para una producción de 37.5 MWe (bruta), 31.5 MWe (neta). Pozo Porcentaje apertura PGP-01 78% PGP-03 50% PGP % PGP % PGP-17 57% Políticas de reinyección Pozo Caudal (l/s) PGP PGP PGP PL Total 360

17 Campo Geotérmico Miravalles : Programa de monitoreo Tratamientos químicos. Estudios evolución química Inhibición de CaCO 3 Neutralización Evaluaciones termoquímica- hidráulicas: Perfiles de Temperatura y presión, curvas características de producción. Muestreo de gases y liquido. Pruebas de interferencia. Estudios de evolución TQH del campo: Solamente un pozo ha presentado enfriamiento por reinyección, no obstante se han presentado otros fenómenos: enfriamiento por entrada de acuíferos de menor temperatura, migración a fase de vapor, explotación no sostenida..

18 Políticas de producción Porcentajes de operación óptimo de los pozos del CGM para una generación de 45 MW en Mir I - II y 22.5 MW en Mir III Políticas de reinyección

19 % gas p/p en vapor a 7,0 bar a Cloruros, ppm a 0,94 bar a Enfriamiento por entrada de acuíferos superficiales PGM-49 3,3 3,0 2,7 Evolución del contenido de gases y cloruros del PGM-49 Equipo de Geoquímica, Área de Geociencias, C.S. Recursos ,4 2,1 1,8 1,5 1, SO4 varió paulatinamente de 60 ppm a 144 ppm 0,9 0,6 0,3 0,0 01/01/94 01/01/95 01/01/96 01/01/97 01/01/98 01/01/99 01/01/00 01/01/01 01/01/02 01/01/03 01/01/04 01/01/05 Tiempo 01/01/06 01/01/07 01/01/08 01/01/09 01/01/10 01/01/11 01/01/12 01/01/13 01/01/14 % Gases Mirav. 2 Mirav. 3 Mod. Reiny. Oeste Mirav. 5 Mod. Reiny. Sur 05 Mod. Reiny. Sur 07 Tendencia gases Solución aislamiento de la zona y profundización en búsqueda de nuevas zonas

20 Migración a fase de vapor Zona sin recarga por reinyección PGM-63 pasa a fase de vapor en el En la parte química se presenta aumento de GNC. Otros pozos de este sector del campo (zona norte), también han pasado a fase de vapor y algunos están en proceso. Equilibrio: Extracción- Recarga Reinyectar en esta zona con un monitoreo minucioso. Inyección trazador químico

21 Caso de explotación no sostenible Caída de presión de cabezal e inestable durante la explotación. Evaluación del 2015 indican: caída de temperatura, aumento de entalpia y variación de la zona de ebullición. Disminución en la producción del pozo. La explotación no sostenida, generó ebullición en formación y con ello depósitos de CaCO3.

22 PGM-60 Intervención para limpieza química y mecánica. El 23 de enero del 2017 se incorporó nuevamente al sistema. El 15 de marzo del 2017 se realiza evaluación TQH.

23 Comparativo de condiciones de producción PGM-60 Evaluación de marzo-17 indica que los parámetros del pozo aumentaron significativamente. Política de explotación para este pozo: Operación restringida entre el 30 y 50 % de apertura.

24 Conclusiones La administración o manejo geocientífico de un campo en explotación, es la clave para lograr la sostenibilidad del recurso. El programa de monitoreo permite identificar fenomenos como invasión de acuiferos, procesos de enfriamiento por reinyección, ebullición, explotación no sostenible u otros efectos, permitiendo encontrar la solución en una etapa temprana. El manejo geocientífico, dentro de este la adecuación del programa de monitoreo, definición y revision de políticas de producción y reinyección, ha permitido que el Campo Geotérmico Las Pailas, a pesar de haber sido afectado termicamente desde su inicio, ha mantenido la producción requerida. Igualmente ha permitido que Miravalles genere continuamente desde hace 23 años.

25 Gracias por su atención!!

Documentos relacionados

Instituto C ostarricense de Electricidad. Desarrollo Produccion Electricidad Geotérmica en C os ta Rica

Instituto C ostarricense de Electricidad Desarrollo Produccion Electricidad Geotérmica en C os ta Rica Instituto Costarricense de Electricidad Organización del ICE Sector Electricidad Consejo Directivo