Estudio De Gases No Condensables

1. Fundamento teórico
1.1 Composición del vapor geotérmico
El vapor geotérmico se compone principalmente por vapor de agua en alrededor de 99 % de su peso, además contiene otros gases, los cuales son llamados gases no condensables (GNC) debido a que su cambio de fase es muy difícil ya que habría que disminuir significativamente su temperatura o aumentar mucho la presión, de tal manera que enlos rangos de temperatura y presión a los que opera una planta no se espera su condensación, algunos de estos gases son el CO2 que es el principal, H2S, NH3, H2, CH4, CO, He, Ar, etc.
La composición de gases presentes en el vapor geotérmico puede ser afectada por diferentes factores de acuerdo a (Nicholson, 1993):
* Temperatura y presión del reservorio
* Contenido de gases de los fluidos enel reservorio
* Solubilidad del gas
* Coeficiente de distribución del gas en la fase líquida y gaseosa (otra forma de expresar la solubilidad)
* Temperatura y presión de la separación de los gases (ebullición)
* Química del vapor en el reservorio (si está presente)
* Proporción del vapor respecto a los fluidos en el reservorio
* Química del vapor producido por laebullición del fluido en el reservorio
* La etapa en la cual es separado el vapor (una separación más temprana tendrá mayor proporción de gases)
* Reacciones en el vapor mientras asciende (oxidación, condensación, interacciones con la roca, contaminación con aire o materia orgánica)
1.1.1 Diferentes unidades para gases
La unidad más común para representar los gases es en mmol de gas por 100 molesde vapor de agua, esta unidad permite apreciar el contenido de gases de manera significativa porque no muestra unidades demasiado pequeñas con las cuales sería difícil apreciar los cambios, por ejemplo en porcentaje peso o en porcentaje molar, también se puede encontrar con otras unidades como mmol de gas por mol de vapor, porcentaje en peso de gases en base seca, etc.
Conversión de unidades.1.2 Técnicas geoquímicas aplicadas al estudio geotérmico
1.2.1 Diagramas temporales
Una forma de ver la evolución del vapor geotérmico es por medio de la variación en su contenido de gases a lo largo del tiempo, las variaciones observadas están relacionadas a los cambios en las condiciones físicas del reservorio, como es de esperarse cada pozo tendrá diferente composición respecto a otro, asíque las pequeñas variaciones de un pozo a otro no son significativas, aunque los grandes cambios sí pueden ser indicadores de alguna diferencia respecto a cómo se está generando este vapor. (D'Amore, 1992)
1.2.2. Relaciones de gases
Las relaciones de gases como CO2/H2S, CO2/NH3 CO2/H2 dan información acerca de algunos fenómenos fisicoquímicos que ocurren en el reservorio, como la condensación, laocurrencia de reacciones, flujo en el reservorio, etc. Altas concentraciones de gases y bajas relaciones de gases anteriormente mencionadas indican que su ruta es más directa hacia la superficie, cuando las concentraciones de gases son bajas y estas relaciones se incrementan se dice que el vapor debe viajar mayor distancia a través del reservorio, aunque hay que notar también que la condensaciónremueve vapor, por lo que la relación Gas/Vapor incrementa, conforme incrementa la condensación.
Cuando un fluido ebulle, la primera parte que se produce es alta en aquellos gases que no pueden disolverse, un vapor formado en las primeras etapas de la ebullición entonces tendrá mayor contenido de gases, así el vapor con bajo CO2/H2S, bajo contenido de gases y alta entalpía puede indicar que hahabido varias pérdidas en el vapor antes de la descarga. (Nicholson, 1993)
1.2.1. Origen de los gases a partir de su composición
El contenido de los gases depende de su origen, para determinar este o se puede utilizar especies químicamente inertes como He o Ar que son gases nobles o también se puede utilizar N2 aunque este puede tomar parte en reacciones para formar amoníaco NH3, para...