Aspectos técnicos y efectos de reinyección en Campos Geotermales Primera Jornada Técnica 2011 ALHSUD Capítulo Chileno Dr. Ernesto Ramírez Geohidrología Consultores Ltda.
¿Cómo funciona un Campo Geotérmico? Manifestaciones termales Pozos productores Planta Pozo reinjector Agua meteórica Capa sello, impermeable Fuente de calor en profundidad Reservorio
POZO GEOTÉRMICO TIPO Tubería 20” Agujero 26” Tubería 13 3/8” 2300 mt 1600 mt 150 m 0.0 m 800 m POZO GEOTÉRMICO TIPO Agujero 26” Tubería 20” Agujero 12 1/4” Tubería 9 5/8” Agujero 17 1/2” Tubería 13 3/8” Cemento Cemento Cemento Agujero 8 1/2” Tubería ranurada 7” RESERVORIO
Reinyección Método para disponer/eliminar fluidos fuera de la superficie y/ o acuíferos someros Reinyección dentro y fuera del campo Existen argumentos a favor y en contra de la reinyección Ventajas mantener presión del reservorio, aspectos ambientales Desventajas riesgo de retornos de agua fria a pozos de producción y disminución de recarga profunda Ley de Geotermia 19.657 100% de reinyección de fluidos
Registros y Pruebas en Pozos Perfilajes T- P - S. Registros geofísicos Pruebas de Inyección Pruebas de Interferencia Pruebas de trazadores Pruebas de producción Entre otros
Identificación de zonas permeables Registros de temperatura/presión Identificación de zonas permeables Pruebas de inyección
Pozo WK317 (reinyección profunda) Tubería reinyección salmuera desde planta Wairakei Pozos de reinyección antiguos
Pozo WK317 McLean & McNamara, 2011
Pozo WK317 Injectivity @2690 m Pressure fall off test Indice de inyectividad = 31.9 t/h bar K = 0.43 Darcy *100 t/h = 27.7 L/s de agua *Caudal de inyección depende del diseño del pozo y temperatura del fluido, para un pozo con 1000 m de casing 9 5/8” máximo 125-150 L/s
Pruebas de trazadores Trazadores de fase líquida Trazadores de fase vapor Trazadores 2 fases Conservativos v/s reactivos
Pruebas de trazadores (Dixie Valley, 1998-2002) Wannamaker (2007) Rose (2010)
Dixie Valley, tracer testing injection Well 65-18
Resumen de polyaromatic sulfonate test, Dixie Valley Rose (2010)
Rotokawa (NZ) Pozos de producción Alta temperatura y prueba de trazadores (~40 días a pozos de producción) pozos productores Pozos de reinyección Reinyección profunda
Efectos de reinyección Incrustación (scaling) - corrosión Sismicidad inducida Cambios en manifestaciones superficiales (presión) Cambios en la temperatura y química de acuíferos-reservorios
Incrustación (scaling) Calcita, silice y anhidrita son los precipitados más comunes en pozos de reinyección Soluciones: Limpieza mecánica / Reperforar Acidificación Control de las condiciones de fluidos en superficie Calcite scaling
The Geysers, USA: sismicidad inducida por reinyección (Smith, 2005) Extra inyección de líquido ha disminuido el descenso de la presión en el reservorio
Sistemas EGS Soultz, Francia (HDR) Majer et al. (2007)
Soultz, Francia (GPK-3) ~2.9 M (10June03;22:54) Majer et al. (2007)
º Reinyección somera puede aumentar la actividad de manifesta- ciones termales en superficie (ej. Nueva Zelanda) º Rotokawa: “Ed´s Spring” … Reinyección somera aumentó la presión y descarga de una piscina clorurada – ácida (2000-2004) Cuando se redujo la tasa de reinyección, la descarga se detuvo (2006) Bromley (2007)
MOKAI (NZ) Aumento temporal en suelos humeantes y eco- sistema termal expandido cercano al área de re- inyección (2000-2004) El año 2007 se observó un aumento del nivel del agua en el cráter, a consecuencia del aumento de presión de la reinyección somera. Luego se decidió re- inyectar en profundidad (>2000m) Bromley (2007)
Efectos químicos / térmicos Allis (2010)
Resumen En la mayoría de los campos geotermales se reinyecta solo una fracción del agua dentro del reservorio - idealmente se persigue mantener la presión y evitar retornos rápidos de agua fría al área de producción (Clotworthy, 2005; sistemas líquido dominantes). La reinyección es distinta caso a caso.
GRACIAS The engine used at Larderello in 1904 in the first experiment in generating electric energy from geothermal steam, along with its inventor, Prince Piero Ginori Conti (IGA, web page).