Geotermia Produccion De Energia

Manual de Geotermia

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José Luis Quijano León

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INTRODUCCION El propósito de este manual es introducir a los profesionales en el tema de la utilización de la energía geotérmica para la generación de electricidad. No es un manual completo, ya que se limita a las disciplinas de las ciencias de la tierra y la ingeniería de yacimientos, que son lasáreas de conocimiento del autor. El manual está concebido de manera que pueda ser leído y comprendido con facilidad, sin detenerse excesivamente en cada disciplina. Sin embargo, a lo largo del texto se intercalan párrafos (en recuadro y con tipo diferente) que explican con mayor detalle y rigor los conceptos que son importantes. Queda al arbitrio del lector el aprovecharlos o no. Espero que el manualsea útil y comprensible. En el he querido dejar 25 años de experiencia profesional. Este manual está concebido como un documento abierto en el sentido de que se aceptan adiciones, comentarios, correcciones, etc., con objeto de enriquecerlo. Se agradece enviar sus contribuciones al correo luis.quijano@geotermia.org.mx Año de 2007.

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CONTENIDO 1. CAPITULO UNO 1.1La energía de la Tierra ………………………………………… 1.2 La Tectónica de Placas ………………………………………… 1.3 Ambientes geológicos y sistemas geotérmicos de alta temperatura …………………………………………. Tipos de rocas …………………………………………………. 2. CAPITULO DOS 2.1 Breve historia de la industria geotérmica 2.2 Panorama de la geotermia en el mundo 3. CAPITULO TRES Exploración de los recursos geotérmicos ………………………… 3.1 Exploraciónregional ………………………………………… 3.2 Exploración de detalle ………………………………………… Estudios geológicos ………………………………… Estudios geofísicos ………………………………… Flujo de calor ………………………………………… Estudios geoquímicos ………………………………… Origen de los fluidos geotérmicos ………………… Geotermómetros ………………………………………… Isótopos estables ………………………………………… 4. CAPITULO CUATRO 4.1 Modelos conceptuales preliminares ………………………… 4.2 Mineralogía dealteración hidrotermal ………………………… 4.3 Registros de pozos ………………………………………………… 4.4 Modelos conceptuales después de la perforación exploratoria 5. CAPITULO CINCO 5.1 Tipos de reservorios ………………………………………… 5.2 Parámetros del reservorio …………………………………………. 5.3 Pruebas transitorias de presión …………………………………. 5.4 Medición de la producción de los pozos ……………………. 5.5 Análisis del historial de producción……………………………. 5.6 Geoquímica de reservorios ……………………………………. 5.7 Historial químico de los pozos …………………………………. 5.8 Geotermometría de la fase líquida de los pozos ……………. 5.9 Geotermometría de gases y exceso de vapor en pozos ……. 5.10 Aplicación de los isótopos estables ……………………………. 63 69 81 83 83 83 89 93 95 102 59 60 61 62 16 17 17 18 21 32 34 39 39 43 …………………. ………………… 11 12 4 6 8 9

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La energía de laTierra

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CAPITULO UNO 1.1 La energía de la tierra El hombre ha conocido y utilizado desde antiguo la energía térmica de la tierra que se manifiesta en forma de manantiales y fumarolas y, también, ha experimentado la fuerza poderosa y destructiva de las erupciones volcánicas. Sin embargo, no es sino hasta el siglo XVIII, cuando empieza a interesarse en ella desde una perspectiva científicay con miras a un uso más industrializado. Al excavar pozos para la extracción de carbón, se observó que, por lo regular, la temperatura aumentaba con la profundidad; lo cual era un indicio de que la tierra estaba más caliente en su interior. Sir William Thomson (1824-1907), mejor conocido como Lord Kelvin, intentó calcular la edad de la tierra, mediante un balance térmico. Como condición inicial,consideró que la tierra, al formarse, era una esfera de roca fundida; calculó el tiempo de enfriamiento por conducción requerido para alcanzar el gradiente de temperatura observado en las minas de carbón. Concluyó que la edad de la tierra debía de ser de 25 a 400 millones de años. Aunque este resultado es erróneo, porque Kelvin desconocía fenómenos importantes como el...