UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADO

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA

EN EL MARCO DEL DESARROLLO DEL PROYECTO

“APOYO AL PROGRAMA REGIONAL DE ENTRENAMIENTO GEOTERMICO (ATN/OC-13235-ES y ATN/NV-13236-ES)” PRESENTA: MSC. E ING. PATRICIA ESTRADA DE LÒPEZ DIRECTORA DE ESCUELA DE POSGRADO

CIUDAD UNIVERSITARIA, 30 DE ABRIL DE 2013.

CONTENIDO I. GENERALIDADES ........................................................................................................... 3 II. OBJETIVO. ....................................................................................................................... 3 III. JUSTIFICACION ............................................................................................................. 3 IV. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 4 V. ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN ..................................................................... 4 VI. MODALIDAD DE ESTUDIO ......................................................................................... 5 VII. GRADO A OTORGAR .................................................................................................. 6 VIII. GENERALIDADES DEL DIPLOMADO .................................................................... 7 IX. OTORGAMIENTO DE BECAS ..................................................................................... 7 X. COSTO DEL CURSO ....................................................................................................... 8 XI. CONVOCATORIA AL DIPLOMADO ........................................................................... 8 XII. REQUISITOS DE INGRESO......................................................................................... 9 XIII. PERFIL DEL EGRESADO ........................................................................................... 9 XIV. PLAN DE ESTUDIOS (módulos)............................................................................... 10 XV. CALENDARIO ACADÉMICO DEL DIPLOMADO ................................................. 60 ANEXO I: CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. ................................ 62

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I. GENERALIDADES 1. Nombre del curso: DIPLOMADO DE ESPECIALIZACIÓN EN GEOTERMIA 2. Organismo Ejecutor: Consejo Nacional de Energía (CNE). Universidad de El Salvador (UES), Co-Ejecutor encargado de administrar los Cursos de Capacitación Geotérmica. 4. Beneficiarios:

CNE, UES y LaGeo, así como los reguladores, productores y consumidores de energía geotérmica en la región de América Latina y el Caribe (ALC).

3. Instituciones cooperantes: Banco Interamericano de Desarrollo (BID), Fondo Nórdico de Desarrollo (NDF), Consejo Nacional de Energía (CNE), LaGeo.4. Número de participantes: 30 estudiantes máximo

II. OBJETIVO. Brindar una Capacitación Sostenible en Geotermia, de calidad con una curricula actualizada, la cual generará y fortalecerá capacidades en geotermia en la región de América Latina y el Caribe.

III. JUSTIFICACION Dada la importancia de los recursos geotérmicos de Latinoamérica y el Caribe, la crisis energética actual y la disponibilidad de los recursos en el área, es importante fortalecer la formación académica, científica, analítica y técnica, de los profesionales participantes en el diplomado. En ese sentido, el Consejo Nacional de Energía (CNE), la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad de El Salvador y la participación de LaGeo, con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y el Fondo Nórdico de Desarrollo (NDF), bajo el proyecto denominado “Apoyo al Programa Regional de Entrenamiento Geotérmico (ATN/OC-13235-ES y ATN/NV-13236-ES)”; a través de la implementación del presente Diplomado de Especialización en Geotermia, fortaleciendo la base tecnológica y científica de instituciones y empresas que trabajan en el campo de la geotermia en la región; creando así el punto de partida para la capacitación de expertos geotérmicos, el desarrollo de nuevas tecnologías, transferencia y capacitación de recursos humanos.-

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IV. OBJETIVOS IV.1. Objetivo General Elevar la capacidad científica, analítica y técnica de los participantes, mediante la formación en geotermia, para fortalecer el manejo eficiente y sostenible de los recursos geotérmicos, en armonía con el medio ambiente. IV.2. Objetivos Específicos 1. Fortalecer la base técnico analítica de los participantes, de las instituciones que

trabajan en el área geotérmica. 2. Proporcionar a los participantes los elementos básicos para la comprensión teórica

de la ciencia y de la tecnología geotérmica. 3. Formar recurso humano altamente calificado para participar en la planificación y

ejecución de proyectos geotérmicos.

V. ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN V.1. Coordinación Comité de apoyo a la realización del Diplomado de Especialización en Geotermia Con este Comité se busca facilitar el proceso de toma de decisiones para la implementación eficiente y efectiva del mismo; garantizando una coordinación interinstitucional eficiente entre las partes involucradas en el Diplomado. El Comité del Proyecto estará conformado por un representante Titular y uno Suplente de las siguientes entidades: Consejo Nacional de Energía (CNE) Universidad de El Salvador (UES) LaGeo UNU/GTP Coordinador Local para asistir al CNE y Coordinador local para asistir a la UES Para la ejecución del Programa se contará con coordinadores que apoyen al CNE en la supervisión del Programa y su monitoreo. Los coordinadores apoyarán a la UES en la realización del Curso de Capacitación en: (i) selección y contratación de facilitadores (lectores) y becarios; Al mismo tiempo, colaborarán en la coordinación de las demás actividades del Programa que sea necesario realizar para alcanzar los resultados esperados del mismo. Comisión Académica del Diplomado Será el ente de consulta y decisión sobre los asuntos académicos del Diplomado. Esta comisión estará conformada atendiendo a los lineamientos generales del Comité de Apoyo al Diplomado y de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Esta comisión estará integrada por el Coordinador Local de la UES, el Especialista Técnico en Geotermia, la Directora de la Escuela de Posgrado de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura, el Jefe del Departamento de Diplomados de la Escuela de Posgrados y dos profesores nacionales. Será coordinado por el Coordinador Local de la UES.

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La comisión será nombrada por la Junta Directiva de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura, a propuesta de la Escuela de Posgrado. La Comisión Académica tendrá las siguientes funciones: a) Seleccionar y dictaminar sobre el ingreso de los alumnos al diplomado. b) Llevar el seguimiento académico del programa del diplomado.

V.2. Personal Docente y Administrativo Profesores Titulares El personal docente estará integrado por profesores nacionales y extranjeros con experiencia práctica y formación académica en geotermia y/o en temáticas afines a la temática del diplomado. Los profesores recibirán una remuneración de acuerdo al presupuesto anual asignado a esta actividad del proyecto y siguiendo los procedimientos de adjudicación para profesores nacionales y extranjeros avalados por el BID. Los profesores titulares deberán hacer la coordinación de los temas que se impartan en los módulos, diseñarán y administrarán las evaluaciones, así como también serán los responsables de la conducción de los laboratorios, los trabajos de campo y los trabajos de investigación que desarrollarán los estudiantes. Profesores Adjuntos La función principal de los profesores adjuntos será la de dar asistencia y apoyo académico a los profesores titulares. Personal Administrativo Apoyará las labores de gestión, servicios administrativos de logística y otras actividades de los coordinadores, los profesores y los alumnos. El personal que se responsabilizará por los servicios administrativos y de apoyo será, la secretaria de la Escuela de Posgrado, el personal de servicios varios asignado por la Facultad y la contratación de otro personal que el proyecto determine necesario para la buena marcha del mismo.

VI. MODALIDAD DE ESTUDIO La modalidad de estudio es presencial, en las instalaciones de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad de El Salvador, así como en las instalaciones de las otras instituciones nacionales cooperantes relacionadas al área. Se desarrollarán actividades académicas tales como: clases, laboratorios, trabajos ex-aula, y visitas de campo, así como un Proyecto Final de investigación científico-tecnológica en el área geotérmica. Es obligatoria una asistencia mínima de un 80% a las actividades académicas de los módulos del programa. El estudiante que no cumpla con el porcentaje de asistencia mínimo en cada módulo perderá su derecho a las evaluaciones. El diplomado será impartido por módulos, hasta completar los diez que conforman el plan de estudios (incluyendo el Proyecto Final). Cada módulo será impartido por especialistas de las diferentes áreas de las ingenierías y de las ciencias. Los módulos se aprobarán con una nota mínima de siete punto cero (7.0); basados en una escala de cero punto cero (0.0) a diez punto cero (10.0).

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Las ponderaciones asignadas a cada módulo, para el cálculo de la nota promedio final del diplomado son: Módulo I II III IV

Nombre Conceptos Generales de la Energía Geotérmica Exploración Geológica Exploración Geoquímica Exploración Geofísica Modelo Conceptual Integrado y Técnicas de Perforación de Pozos Geotérmicos

Ponderación (%) 8 8 7 9 9

IX

Geoquímica de Explotación Ingeniería de Reservorios Geotérmicos Plantas Geotérmicas Gestión Ambiental de Proyectos Geotérmicos y Riesgos Laborales

7 9 9 9

X

Proyecto Final

25

V VI VII VIII

TOTAL

100 %

VII. GRADO A OTORGAR Después de haber cumplido con los requisitos exigidos por el diplomado, el participante recibirá un diploma de aprobación denominado: “DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA”. En el caso que el estudiante no apruebe todas las evaluaciones, pero que registre una asistencia por encima del 80% al curso, recibirá un Diploma de Participación.

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VIII. GENERALIDADES DEL DIPLOMADO El Diplomado de Especialización en Geotermia -Edición 2013-, tendrá una duración de 5 meses (4 meses de teoría, prácticas de laboratorio y visitas de campo; y 1 mes para el desarrollo del Proyecto Final en Geotermia) El horario establecido para la realización del diplomado es: -

Lunes a Viernes de 2:00 pm a 7:00 pm Sábado de 8:00 am a 12:00 md y de 1:00 pm a 5:00 pm (cuando se requiera)

IX. OTORGAMIENTO DE BECAS Dentro del programa de “Apoyo al Programa Regional de Entrenamiento Geotérmico (ATN/OC-13235-ES y ATN/NV-13236-ES)”, se brindarán las siguientes modalidades de beca: a)

b)

Beca para estudiantes de nacionalidad salvadoreña -Número de Plazas: 10 -Objeto: Costo del Diplomado. Becas para estudiantes de otros países de la región ALC - Número de Plazas: 10 - Objeto: Costo del Diplomado, Traslados, Alimentación y alojamiento.

Las becas se otorgarán en base al Reglamento de Becas del proyecto estipulado por los cooperantes y atendiendo las disposiciones de la reglamentación de la Universidad de El Salvador. Los becarios están obligados a cumplir con todos los requisitos del diplomado (actividades académicas y administrativas). Los derechos, obligaciones, y el desglose de las prestaciones en cada modalidad de beca; así como los requerimientos y prioridades para el otorgamiento de éstas, se incluyen en el Reglamento de Becas, el cual está avalado por los procedimientos establecidos por el BID para el proyecto. Para optar a una beca, no se limita la nacionalidad a los solicitantes, siempre y cuando provengan de países de la región ALC, sin embargo, se dará prioridad a los solicitantes de los países que tienen potencial geotérmico, tales como: México, Costa Rica, El Salvador, Nicaragua, Guatemala, Honduras, Panamá, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia, Chile, entre otros.

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X. COSTO DEL CURSO La inscripción al Diplomado de Especialización en Geotermia deberá realizarse en las instalaciones de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la UES, luego de haber sido seleccionado. Para ello será necesario haber llenado la solicitud de ingreso, presentado la documentación correspondiente y además, haberse sometido al proceso de selección. También deberá cancelarse matrícula y una cuota mensual, tal como se detalla a continuación: 1. Matrícula 2. Mensualidad 3. Gastos de graduación Costo Total del Diplomado

$ 150.00 USD $ 250.00 USD (durante 5 meses) $ 100.00 USD $1,500.00 USD

XI. CONVOCATORIA AL DIPLOMADO Se detalla a continuación la programación de las actividades generales a desarrollar para la Convocatoria 2013 del Diplomado.

Actividad Promoción del diplomado por diferentes medios y retiro de solicitudes por parte de los aspirantes al diplomado y a becas. Recepción de solicitudes de los aspirantes al diplomado y solicitudes de beca Entrevistas a los aspirantes (Personales a los locales y por videoconferencia a extranjeros). Publicación de los aspirantes seleccionados y becarios seleccionados Fecha límite para aceptación de la beca por parte de aspirantes Matrícula de estudiantes seleccionados Inicio de Clases

Fechas: Del lunes 27 de mayo al domingo 16 de junio de 2013. Del lunes 27 de mayo al viernes 21 de junio de 2013. Del lunes 24 al viernes 28 de junio de 2013. Lunes 1º de julio Viernes 5 de julio Del lunes 1 al lunes 15 de julio Miércoles 7 de agosto

La solicitud estará disponible en la página web del diplomado: http://www.geotermia.edu.sv

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XII. REQUISITOS DE INGRESO Ser graduado o egresado de las carreras de Ingeniería: Civil, Industrial, Mecánica, Eléctrica, Química; Licenciatura en: Física, Química, Geofísica, Geología; y carreras afines. Adicionalmente, podrán cursar el diplomado, personal técnico con experiencia comprobada en el área de geotermia. El aspirante a cursar el diplomado deberá presentar los siguientes documentos: 1. Solicitud de Ingreso, disponible en la web: www.geotermia.edu.sv . 2. Currículum Vitae. 3. Copia del Título de graduado ó Carta que justifique experiencia en el área

geotérmica (solamente técnicos). 4. Copia del Documento Único de Identidad (DUI) para los nacionales y copia de

Pasaporte para extranjeros 5. Conocimiento de inglés (Nivel Intermedio). 6. Una fotografía tamaño pasaporte (2x2 pulgadas – 5x5 centímetros). 7. Carta de institución que representa o carta de interés (personal).

Las personas que optan a beca, tendrán requisitos adicionales descritos en el Reglamento de Becas del proyecto.

XIII. PERFIL DEL EGRESADO El participante al finalizar el Diplomado tendrá la capacidad de: 1. Aplicar

2. 3. 4.

5.

6.

los conocimientos científicos y técnicos obtenidos sobre energía geotérmica en las diferentes fases en proyectos de desarrollo desde la exploración hasta la operación de plantas geotérmicas. Planificar, desarrollar y ejecutar proyectos de investigación científica y tecnológica relacionados con la geotermia. Reconocer los beneficios y las desventajas de los proyectos de uso y manejo del recurso geotérmico. Analizar correctamente la información relacionada con recursos geotérmicos y contribuir a la capacidad de toma de decisiones en las instituciones responsables de la administración del uso y conservación de dichos recursos tanto a nivel gubernamental, privado y no gubernamental (ONG's). Trasmitir y aplicar conocimientos relacionados con los recursos geotérmicos, con una actitud que permita su desarrollo dentro del contexto de su país de origen. Integrar sistemáticamente consideraciones medioambientales en sus procesos de toma de decisiones, orientadas a la sustentabilidad de los proyectos geotérmicos que participe.

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XIV. PLAN DE ESTUDIOS (módulos)

10

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA PROGRAMA DE MODULO I I. GENERALIDADES. Nombre del módulo

CONCEPTOS GENERALES DE LA ENERGÍA

Prerrequisitos

Programa de posgrado

Código

MOD-1

UV

2

Año

2013

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN

H Teóricas

40

GEOTERMIA

H Prácticas

6

H Totales

46

GEOTÉRMICA -

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN. El contenido inicial del diplomado de especialización en geotermia es fundamental para el aprendizaje en todo el curso, ya que proporciona al participante una perspectiva global de la explotación del recurso geotérmico y una gran cantidad de elementos útiles para la comprensión de fenómenos y procesos geotérmicos, su estructura se basa en el desarrollo conceptual de un proyecto geotérmico el cual consta de las siguientes etapas: exploración, desarrollo-construcción, operación y cierre. El desarrollo de los temas del Diplomado de especialización en geotermia sigue también el orden lógico en el que se lleva a cabo un Proyecto Geotérmico. El recurso geotérmico puede considerarse como el calor de la Tierra que podría ser recuperado y explotado por el hombre a través del uso de diferentes herramientas geo-científicas y de ingeniería. Es por ello que el objetivo de un proyecto geotérmico es el aprovechamiento del recurso a partir de la explotación y sostenibilidad del mismo. En este contexto dicho aprovechamiento puede dirigirse a la producción de energía eléctrica para sistemas geotérmicos de alta temperatura u otros usos en sistemas de baja temperatura relacionados a la recreación, calentamiento y/o enfriamiento, secado de productos, etc.

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III. DESCRIPCIÓN DE ASIGNATURA. El presente módulo es de carácter introductorio y está orientado a crear las bases del conocimiento de los participantes en temas que tienen aplicación en las diferentes disciplinas geo-científicas. Cada unidad se desarrollará con la explicación teórica a partir de clases expositivas, así como también de algunas sesiones de aplicaciones prácticas en laboratorio y en trabajo de campo. La primera parte comprende una descripción del contenido general del diplomado, así como una breve introducción a cada una de las disciplinas involucradas en el proyecto geotérmico.

Se presentará historia de la geotermia e industria, luego una breve descripción de la estructura de la tierra, los procesos de flujo de calor y gradiente geotérmico que originan la presencia de los sistemas geotermales, así como también una breve descripción de los usos de la geotermia. Posteriormente se presenta un marco conceptual en temáticas de geología, vulcanología e hidrogeología, para luego plantear una perspectiva global de las diferentes etapas de un proyecto geotérmico que van desde la exploración hasta la explotación del recurso y finalmente se describen aspectos generales sobre las etapas de un proyecto y la gestión ambiental.

IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Al finalizar el módulo el participante será capaz de describir un esquema general del proyecto geotérmico y poseerá un fundamento teórico sobre las diferentes disciplinas geo-científicas que están involucradas dentro del desarrollo y explotación de los recursos geotérmicos. OBJETIVOS ESPECIFICOS:

1. Conocer una perspectiva global de la explotación de la energía geotérmica a nivel mundial, regional y local.

2. Conocer y comprender los elementos fundamentales y conceptos básicos sobre la estructura de la tierra y su relación con la energía geotérmica.

3. Conocer y comprender las características y tipos de sistemas geotérmicos. 4. Describir las aplicaciones de los usos de la energía geotérmica: generación de energía eléctrica y usos directos de la energía geotérmica.

5. Definir el rol, el aporte y los conceptos generales que cada disciplina geo-científica posee dentro del desarrollo y explotación de los recursos geotérmicos: Vulcanología, Hidrogeología, Geología, Geofísica, Geoquímica, Ingeniería, Ciencias Naturales - Medio Ambiente.

6. Conocer y comprender los conceptos generales sobre el desarrollo sostenible del recurso geotérmico, las etapas de un proyecto y la gestión ambiental del mismo.

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V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. Clases Teóricas presenciales, prácticas de laboratorio o visitas de campo y tareas ex – aula y de investigación.

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación, %

Tarea Examen

15 60

Reportes

25

VII. CONTENIDO. Unidad 1. Introducción

Contenido

Horas

Horas

teóricas

prácticas

a. Descripción del Programa del Diplomado de Entrenamiento geotérmico. b. Introducción a la Exploración Geotérmica c.

Introducción a la Perforación Geotérmica

5

d. Introducción a la Explotación Geotérmica / ingeniería de reservorios. e. Introducción de Geotermia y Medio Ambiente 2. Estructura interna a. Conceptos fundamentales de la estructura interna de la tierra de la tierra y su

b. Concepto de calor y energía

relación con la

c.

Energía Geotérmica. 3. Conceptos

Fuentes de calor dentro de la Tierra y modos de transferencia de calor terrestre

d. Flujo de calor y gradiente geotérmico. a. Definición y clasificación de los recursos geotérmicos: el

fundamentales de

reservorio geotérmico origen y componentes; clasificación de

los sistemas

fluidos y sistemas geotérmicos.

geotérmicos

5

b. Sistemas dinámicos de alta temperatura: líquido dominante:

5

vapor dominante c.

Sistemas de baja temperatura, sistemas estáticos (conductivos) y otros.

4. Fundamentos de Geología y Vulcanología.

a. Conceptos fundamentales: Minerales formadores de rocas, tipos de roca y clasificación.

5

b. Elementos de geología y tectónica aplicados a la geotermia.

13

Unidad

Contenido c.

Horas

Horas

teóricas

prácticas

Sistemas geotérmicos asociados a calderas; volcanes basálticos; volcanes andesíticos; etc.

d. Principales unidades geológicas en El Salvador. Laboratorio. Identificación y Clasificación de rocas (Laboratorio 3

de suelos de agronomía) Laboratorio. Crecimiento de cristales (Laboratorio de Ciencias de

3

la Tierra) 5. Fundamentos de

a. Aguas subterráneas y acuíferos

Hidrogeología y

b. Ciclo hidrológico

su aplicación en

c.

geotermia.

Propiedades de un medio poroso: porosidad, capacidad y retención específica.

d. Ley de Darcy y dirección de flujos 5

e. Propiedades de un acuífero: conductividad hidráulica, permeabilidad, transmisividad, coeficiente de almacenamiento, capacidad específica. f.

Hidrogeología aplicada en campos geotérmicos de El Salvador.

6.

Industria

a. Historia de la geotermia e industria geotérmica

Geotérmica.

b. El proyecto geotérmico.

Aplicaciones y

c.

Usos.

Utilización de los recursos geotérmicos: generación de energía eléctrica y usos directos de la energía geotérmica

5

tales como recreación, calentamiento-enfriamiento de instalaciones, secado de productos, etc. d. Desarrollo geotérmico, situación actual y futuro. 7. Descripción de la operación de

a. Generalidades sobre la operación de plantas geotérmicas. b. Diagrama de procesos y ciclos de vapor. 5

plantas geotérmicas 8.

Introducción de

a. Conceptos generales sobre el desarrollo sostenible.

Geotermia y

b. Ventajas y desventajas del uso de la energía geotérmica y

Medio Ambiente

2

su impacto en el medio ambiente.

Evaluación del módulo

3 Total:

40

6

14

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

IX. BIBLIOGRAFÍA.

Mary H. Dickson y Mario Fanelli. Istituto di Geoscienze e Georisorse, CNR, Pisa, Italia. Traducción en español: Alfredo Lahsen, Universidad de Santiago Chile. www.geothermal-energy.org Montalvo F., LaGeo S.A. de C.V. Current status of geothermal resources development in Central America. Presented at “Short Course on Geothermal Drilling, Resource Development and Power Plants”, organized by UNU-GTP and LaGeo, El Salvador, 16-22 January, 2012. Estado Actual y Desarrollo de los Recursos Geotérmicos en Centro América. Instituto Italo Latino Americano (IILA). Cuadernos IILA Nueva Serie Técnico-Científica n° 5; Mayo 2010. Geothermal Energy: International Market Update Geothermal Energy Association By Alison Holm, Leslie Blodgett, Dan Jennejohn and Karl Gawell May 2010 Geothermal Power Generation in the World 2005–2010 Update Report; Ruggero Bertani, Proceedings World Geothermal Congress 2010 Bali, Indonesia, 25-29 April 2010. Direct Utilization of Geothermal Energy 2010 Worldwide Review. John W. Lund, Derek H. Freeston, Tonya L. Boyd. Proceedings World Geothermal Congress 2010 Bali, Indonesia, 25-29 April 2010. Naciones Unidas - Comisión Económica para América Latina y El Caribe (CEPAL) – Istmo Centroamericano: Estadísticas del Subsector Eléctrico 2010. Volcanology and Geothermal Energy.Wohletz, Kenneth, and Grant Heiken.Berkeley: University of California Press, 1992 UC Press E-Books Collection, 1982-2004 Huenges, E. and Ledru, P., Geothermal Systems: Exploration, Development and Utilization. Geothermal Power Plants, Second Edition: Principles, Applications, case Studies and environmental Impact. OLADE, Guías Geotérmicas.

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA PROGRAMA DE MODULO II I. GENERALIDADES. Nombre del módulo

EXPLORACIÓN GEOLÓGICA

Código

MOD-2

Prerrequisitos

-

UV

2

Año

2013

Programa de

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN

H Teóricas

36

posgrado

GEOTERMIA

H Prácticas

12

H Totales

48

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN Es un hecho que los estudios geológicos representan el punto de partida de un proyecto que tenga como meta la explotación del recurso geotérmico en una zona promisoria. Dentro de la primera fase de exploración para localizar recursos geotérmicos, la exploración geológica trata de identificar la ubicación y extensión de las áreas que son promisorias para investigarlas más en detalle, por lo que se deberá entonces seleccionar métodos de exploración apropiados para continuar delimitando las áreas bajo estudio. Aun después de concluido esta etapa, los estudios geológicos también juegan un papel importante en las siguiente etapas del desarrollo geotérmico. Los resultados de la exploración geológica sirven de información preliminar básica para analizar e interpretar los datos que se hayan medido con los subsecuentes métodos de exploración, tales como geoquímica y geofísica. Con los resultados de todos esos métodos de exploración se deberá de llegar a la construcción de un modelo conceptual del sistema geotérmico que permita poder evaluar en forma preliminar el recurso que podría estar disponible. Es de reconocer también, que los resultados obtenidos con los estudios geológicos siguen siendo útiles en la fase desarrollo y explotación del recurso. De haber llevado las etapas dentro de un buen programa de exploración siguiendo los pasos en forma coordinada, se habrá conseguido reducir la duración y los costos de la exploración.

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III. DESCRIPCIÓN DEL MODULO. En este módulo se incluye la parte de exploración geológica de superficie, seguido subsecuentemente por los métodos de exploración geoquímica y geofísica. En este módulo, se hace una descripción de la estructura geológica y de alteración hidrotermal, en la exploración somera y luego sobre el control geológico durante las perforaciones en la exploración profunda. Este módulo se inicia con los fundamentos de geología y vulcanismo, la estructura geología en la exploración geotérmica, inclusiones fluidas y modelo geológico conceptual.

IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Al finalizar el módulo el participante podrá aplicar los conocimientos generales de geología en la exploración de los recursos geotérmicos. OBJETIVOS ESPECIFICOS

1.

Plantear el marco fundamental geovulcanológico e hidrogeológico que relaciona al proceso volcánico con el vulcanismo activo y el origen de sistemas geotérmicos.

2.

Identificar el rol que juega la geología en la exploración geotérmica y las técnicas de investigación que realiza.

3.

Describir los procesos que dan lugar a la alteración hidrotermal y sus características.

4.

Presentar los principales elementos de un modelo geológico conceptual y los aportes que la geología proporciona para su elaboración.

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. La mayor parte de este módulo se desarrolla en clases expositivas

Horas-clase), también se tiene

programado actividades de laboratorio (Horas-clase) y dos visitas de campo (Horas-clase). También se designará algunas horas para que los estudiantes realicen consultas y actividades ex –aula

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación

Examen Parcial Escrito

60 %

Prácticas de Laboratorio

15 %

Visitas de campo

25 %

17

VII. CONTENIDO. Unidad 1. Fundamentos de

Contenido a. Tectónica de placas

Geología y

b. Vulcanismo terrestre

Vulcanismo

c.

Horas

Horas

teóricas

prácticas

5

Volcanes activos y extintos

d. Propiedades físicas de los magmas e. Tipos de erupciones f.

Técnicas para el monitoreo volcánico

g. Sistemas volcánicos y su relación con la energía geotérmica: -Tipos de sistemas geotérmicos en relación a la tectónica de placas - Sistemas geotérmicos asociados a volcanes. - Calderas, Volcanes basálticos, Volcanismo asociado a Rifts, Volcanes andesíticos. - Sistemas de domos silíceos. h. Geodinámica de Centroamérica

2. La estructura

i.

Unidades geológicas principales de El Salvador.

j.

Geomorfología de El Salvador

a. Estudios geológicos de superficie

geológica en la

b. Cartografiado de unidades de rocas

exploración

c.

geotérmica.

d. Análisis petrográficos y químicos de rocas

10

Muestreo de rocas

e. Dataciones f.

Levantamiento de columnas litoestratigráficas en superficie

g. Identificación de estructuras geovulcanológicas h. Mediciones de fallas geológicas i.

Mapeo de manifestaciones hidrotermales

j.

Etapa de análisis de laboratorio.

k.

Reconstrucción de la evolución geo-vulcanológica.

l.

Etapa de procesamiento de datos, interpretación de resultados y elaboración de informe

18

Unidad 3. Alteraciones

Contenido a. Definición de la alteración

hidrotermales en los

b. Componentes de la alteración hidrotermal

sistemas

c.

geotérmicos

d. Factores que controlan la alteración hidrotermal de

Horas

Horas

teóricas

prácticas

5

Sistemas hidrotermales y depósitos minerales

las rocas e. Procesos debidos a la alteración hidrotermal f.

Casos de estudio

Visita de campo. Reconocimiento de aspectos

8

Vulcanológicos y Geológicos en El Salvador. 4. Geología de pozos

a. Control geológico en la perforación de pozos

5

geotérmicos b. Análisis macroscópico, microscópico y por difracción de rayos X de recortes c.

Análisis macroscópico, microscópico y por difracción de rayos X de núcleos

d. Facies mineralógicas e. Zonas de pérdidas de circulación en pozos f.

Elaboración de columnas litoestratigráficas en pozo.

g. Correlaciones litoestratigráficas h. Correlaciones de las unidades estratigráficas entre pozos i.

Correlaciones entre las unidades

j.

interceptadas en los pozos y las unidades cartografiadas en superficie.

Laboratorio. Preparación de láminas delgadas para

2

análisis microscópico. (Laboratorio LaGeo)

19

Unidad 5. Inclusiones fluidas

Contenido a. Inclusiones fluidas (IF)

Horas

Horas

teóricas

prácticas

3

b. Forma y ocurrencia de las IF c. Importancia de estudios de IF en geotermia d. Sistema (equipo) de IF e. Clasificación de las IF f. Estudios de mocrotermometría g. Interpretación de datos

Laboratorio. Inclusiones fluidas (LaGeo). 6. Modelo geológico conceptual

2

a. Elementos de un modelo geológico conceptual

5

b. Fuente de calor c. Estratigrafía, capa sello, reservorio, acuíferos d. Estructuras geológicas que controlan el movimiento de los fluidos en profundidad e. Ejemplos de modelos geológicos conceptuales en los campos geotérmicos de El Salvador

Evaluación del módulo

3 Total:

36

12

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

20

IX. BIBLIOGRAFÍA.

AGUILAR, C.; 1986: Geología - Geografía de El Salvador- Ministerio de Cultura y Comunicaciones. San Salvador. AGUEDA, J.; ANGUITA, F.; ARAÑA, V.; LOPEZ, J. & SANCHEZ DE LA TORRE, L.; 1983: Geología (2a. Edición).- 528 pp; Madrid (Editorial Rueda). ALLUM, J. A., 1978: Fotogeología y cartografía por zonas. Editorial paraninfo. Madrid BLYTH, F. G. H. & FREITAS, M. H. de; 1998:

Geología

para

ingenieros

(Quinta

Reimpresión)._ México (Compañía editorial Continental S.A.). HOBBS, B.E.; MEANS, W.D. & WILLIAMS, P.F.; 1981: Geología estructural._ XVI + 518 pp._ Barcelona (Ediciones Omega). HURLBUT Jr., C.S. & KLEIN, C.; 1984: Manual de mineralogía de Dana (Tercera edición). XII + 564 pp.- España (Editorial Reverté S. A.). Leet, L.D. & Judson S.; 1989: Fundamentos de Geología Física. México (Editorial Limusa). MERCIER J. & VERGELY P.; 2001: Tectónica. México (Editorial Limusa S. A. de C. V.). Misión Geológica Alemana, 1978: Mapa geológico de El Salvador, escala 1.100 000 (6 hojas). RUIZ, M & GONZALEZ, S.; 1999:

Geología aplicada a la ingeniería civil._ 256 pp._México

(Editorial Limusa S.A.). TARBUCK E. & LUTGENS F.; 2000: Ciencias de la Tierra: Una Introducción a la Geología Física. 6a Edición; Madrid (Prentice Hall). WICANDER, R & MONROE, J; 2000: Fundamentos de Geología._ Traducción de 2ª Edición (International Thomson Editores).

21

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA

PROGRAMA DE MODULO III I. GENERALIDADES. Nombre del módulo

EXPLORACIÓN GEOQUÍMICA

Código

MOD-3

Prerrequisitos

-

UV

2

Año

2013

Programa de

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACIÓN EN

H Teóricas

25

posgrado

GEOTERMIA

H Prácticas

13

H Totales

38

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCION.

Como ya se ha visto anteriormente, las etapas dentro del desarrollo de un proyecto geotérmico contemplan la utilización de diversas disciplinas, las cuales se utilizan consecuentemente desde una perspectiva deductiva que va de lo general a lo particular, es decir de la exploración con más amplitud geográfica (Exploración geológica), a la exploración a detalle (Exploración geofísica), y la geoquímica de exploración; la cual es una disciplina que aporta elementos importantes para definir o delimitar zonas específicas, en donde posteriormente se realizarán estudios de exploración más detallados dentro de un área geográfica determinada, utilizando diversas técnicas de aplicación. Así mismo la exploración geoquímica como tal, cuenta con diversas técnicas que también tienen una resolución variada pero siempre en un nivel intermedio en cuanto a áreas geográficas de exploración.

Además de la utilización de la geoquímica en la exploración geotérmica, esta disciplina también se utiliza en la explotación del recurso, sin embargo esta componente se estudiará en su módulo respectivo.

22

III. DESCRIPCIÓN DE ASIGNATURA. La Geoquímica es una disciplina científica perteneciente al grupo que conforman las ciencias de la tierra destinada a establecer, desarrollar y aplicar los principios fisicoquímicos que permitan explicar de un modo general el comportamiento de los componentes químicos en los medios naturales.

En el presente módulo se verán dentro de los principales aspectos de la geoquímica de la exploración, las técnicas de muestreo, análisis y monitero de fluidos geotérmicos; su clasificación y características; así como la estimación de temperaturas profundas y otras aplicaciones. Otro tema importante para la definición del modelo conceptual es la Geoquímica isotópica ya que nos brinda lineamientos para definir el área de recarga y procedencia de los fluidos; con todos los elementos anteriores se define el Modelo geoquímico de exploración el cual en posteriores etapas será de mucha utilidad para la integración del modelo conceptual geotérmico. El Modulo de exploración geoquímica, dado su carácter práctico también contempla diferentes actividades tales como laboratorios y visitas de campo así como también laboratorios informáticos para procesamiento, tratamiento y modelación de datos geoquímicos.

IV. OBJETIVOS. OBJETIVO GENERAL Al finalizar el modulo el participante será capaz de describir las técnicas utilizadas en la exploración geoquímica, podrá clasificar fluidos a partir de su composición química. Además podrá utilizar herramientas de análisis de datos geoquímicos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Caracterizar la composición química de aguas y gases y conocer sus diferencias para así poder clasificarlos. 2. Evaluar las condiciones de temperatura de los fluidos profundos a través de diferentes aplicaciones geotermométricas. 3. Aplicar las técnicas de muestreo y análisis de fluidos geotérmicos. 4. Aplicar la información geoquímica necesaria en la elaboración del modelo geoquímico conceptual para luego integrarlo al modelo conceptual general del campo geotérmico. 5. Hacer uso posterior de los resultados integrados de los métodos geocientíficos (geología, geoquímica y geofísica) para comprender la razón de la toma de decisiones relacionados con la exploración, desarrollo y explotación del recurso geotérmico.

23

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. Durante el desarrollo del módulo se utilizarán las siguientes actividades y metodología: Clase expositiva: En esta actividad se exponen los conceptos fundamentales teóricos, aplicaciones más importantes y las conclusiones principales correspondientes. Tareas: Se entregarán a los participantes algunos ejercicios como actividad ex-aula. Examen: Evaluación individual al final del módulo Trabajo por grupos: Informes de procesamiento de datos e informes de visitas técnicas. Consultas: Habrá disponibilidad de tiempo del personal docente a través de medios electrónicos, acceso al Aula Virtual, Biblioteca FIA/UES, Biblioteca de LaGeo y otros.

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación, %

Visitas de campo

15

Examen

60

Reportes Laboratorio

25

VII. CONTENIDO. Unidad

Contenido

1. Geoquímica de

a. Estudios Geoquímicos en sistemas geotérmicos.

Exploración

b. Técnicas de Exploración Geoquímica: muestreo,

Horas

Horas

teóricas

prácticas

4

análisis y monitoreo de fluidos geotérmicos c. Procesamiento de datos y aplicaciones: Diagramas temporales, triangulares y otros para la interpretación evolutiva. d. Patrones de anomalías y delimitación en áreas de interés e. Estudios Geoquímicos en pozos exploratorios 2. Clasificación de fluidos geotérmicos.

a. Clasificación de tipos de aguas

4

b. Aguas geotérmicas y magmáticas c. Clasificación tipos de gases d. Gases volcánicos y geotermales e. Características del fluido geotérmico de acuerdo a su composición química de especies en fase liquida y gaseosa.

24

Unidad 3. Geotermometría

Contenido a. Fundamento geoquímico

Horas

Horas

teóricas

prácticas

3

b. Clasificación y definición de Geotermómetros c. Procesamiento y Cálculos Geotermométricos d. Aplicaciones en campos geotérmicos. Práctica sobre procesamiento de datos e interpretación

5

geoquímica (Centro de computo, FIA-UES). a) Clasificación de aguas y gases b) Diagramas c) Cálculos geotermométricos 4. Geoquímica Isotópica

a. Conceptos generales e Isótopos de elementos de

3

importancia geoquímica: Isótopos estables de oxígeno, hidrógeno, etc. b. Relaciones isotópicas, línea meteórica y fraccionamiento isotópico. c. Aplicaciones en geotermia: Procedencia de fluidos y áreas de recarga. 5. Mediciones de Gases

a. Fundamento de la técnica y equipo.

difusos en

b. Tipos de gases a medir

exploración

c. Cálculos, Interpretación de datos y presentación de

geotérmica

resultados.

6. Modelo Geoquímico Conceptual

3

Casos de Estudio.

5

a. Identificación anomalias geoquímicas b. Estimación de temperaturas profundas c.

Zonas de Recarga y Descarga

d. Patrones de flujo e. Áreas activas en el movimento de fluidos Visita de campo. Muestreo de aguas y gases, medición

8

de parámetros en campo. Evaluación del módulo

3

Total

25

13

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

25

IX. BIBLIOGRAFÍA.

Arnórsson, S., Sigurdsson, S., and Svavarsson, H., 1982: The chemistry of geothermal waters in Iceland I. Calculation of aqueous speciation from 0°C to 370°C. Geochim. Cosmochim. Acta, 46,1513-1532. Arnorsson, S., Gunnlaugsson, E. and Svavarsson, H. (1983a). The Chemistry of Geothermal Waters in Iceland. II. Mineral Equilibria and Independent Variables Controlling Water Compositions. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol.47, pp.547-566. Arnórsson, S., Gunnlaugsson, E., and Svavarsson, H., 1983: The chemistry of geothermal waters in Iceland III. Chemical geothermometry in geothermal investigations. Geochim. Cosmochim. Acta, 47, 567-577. Arnórsson, S., and Bjarnason, J.Ö., 1993: Icelandic Water Chemistry Group presents the chemical speciation programme WATCH. Science Institute, University of Iceland, Orkustofnun, Reykjavík, 7 pp. Bjarnason, J.Ö., 1994: The speciation program WATCH, version 2.1. Orkustofnun, Reykjavík, 7 pp. Christopher W. Klein. User-oriented software for geothermal applications: the Watchworks program for windows 95. Geothermex, Inc., 5221 Central Avenue, suite 201, Richmond, California 94804-5829 USA Proceedings World Geothermal Congress 2000, Kyushu - Tohoku, Japan, May 28 - June 10, 2000 Tianfu Xu1, Peter Rose2, and Karsten Pruess1. Numerical Simulation of Calcite Scale Removal by Chelating Agents Around a Geothermal Injection Well (1) Earth Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory (2) Energy and Geoscience Institute at the University of Utah Björnsson, G., G. Axelsson and Ó.G. Flóvenz, 1994. Feasibility study for the Thelamörk low-temperature system in N-Iceland. Proceedings 19th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, 513.

26

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA

PROGRAMA DE MODULO IV I. GENERALIDADES. Nombre del módulo

EXPLORACIÓN GEOFISICA

Código

MOD-4

Prerrequisitos

-

UV

3

Año

2013

Programa de

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN

H Teóricas

35

posgrado

GEOTERMIA

H Prácticas

18

H Totales

53

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN. Los métodos geofísicos que se describirán brevemente en este diplomado ocupan un papel muy importante durante le exploración de recursos geotérmicos ya que muchos objetivos pueden cumplirse a través del uso apropiado de estas técnicas. Los estudios geofísicos buscan obtener en forma indirecta, desde profundidades someras, parámetros geofísicos que están relacionados con la existencia de sistemas geotérmicos. Previamente se sabe que un sistema geotérmico da lugar a anomalías en las propiedades físicas del subsuelo que pueden detectarse en variados grados de intensidad a través de instrumentos apropiados en la superficie. Tales parámetros físicos incluyen temperatura (estudios de gradiente térmico), conductividad eléctrica, propiedades elásticas que se relacionan con la forma en que se propagan las ondas dentro de la Tierra, la densidad de los materiales en el subsuelo, susceptibilidad magnética de las rocas, etc. Los diferentes métodos que miden dichas propiedades nos dan una valiosa información, sobre la existencia de un reservorio geotérmico. De allí la importancia de usar métodos geofísicos apropiados según la etapa del estudio geotérmico y según el ambiente geológico a explorar.

27

III. DESCRIPCIÓN DEL MODULO. En este módulo se incluye la parte de la exploración geotérmica relacionada con la determinación de parámetros físicos de las rocas susceptibles a esclarecer la existencia del recurso geotérmico. En este sentido, se describirán aquí los métodos geofísicos que son más comunes en geotermia, tales como estudios

de

gradiente

térmico,

gravimetría,

magnetometría,

métodos

eléctrico

DC,

métodos

electromagnéticos, métodos de microsísmica, métodos de reflexión sísmica. Es importante recalcar que algunos de estos son más concluyentes que otros según la situación y el objetivo. Una vez los métodos geofísicos apropiados se han llevado acabo, los resultados más alentadores deberán de analizarse con más detalle antes de tomar decisiones para localizar pozos geotérmicos. En este módulo se dará una descripción de las técnicas geofísicas que se usan más comúnmente en la exploración geotérmica, haciendo énfasis en la toma de datos, procesamiento e interpretación de los resultados.

IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL. Comprender la importancia de cada método geofísico en la búsqueda de recursos geotérmicos OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Analizar los diferentes métodos geofísicos y seleccionar según el objetivo y disponibilidad, los métodos más apropiados. 2. Familiarizarse con los diferentes propiedades físicas de las rocas relacionadas con cada uno de los métodos geofísicos. 3. Estar en la disponibilidad de interpretar los resultados de un estudio geofísico para identificar el recurso 4. Familiarizarse con el uso de los SIG en la interpretación integrada de los diferentes métodos geofísicos a utilizarse en determinado estudio geotérmico.

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. La mayor parte de este módulo se desarrolla en clases expositivas, también se tiene programado actividades de laboratorio y dos visitas de campo. También se designará algunas horas para que los estudiantes realicen consultas y actividades ex – aula.

28

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación

Examen Parcial Escrito

60 %

Prácticas de Laboratorio

10 %

Visitas de campo

30 %

VII. CONTENIDO. Unidad 1. Estudios de gradiente geotérmico

Contenido a. El calor terrestre y el gradiente geotérmico

Horas

Horas

teóricas

prácticas

3

b. Uso de registros de pozos termales para la determinación del gradiente térmico. c. Principios y medición de la temperatura en pozos profundos. d. Instrumentación para el registro térmico continuo. e. Flujo de calor en las técnicas de exploración geotérmica.

2. Los métodos

a. Introducción general y conceptos básicos

gravimétricos de

b. Tipos de gravímetros.

exploración

c. Diseño de un estudio gravimétrico

geotérmica.

d. Mediciones gravimétricas y corrección de datos

4

e. Procesamiento de datos. f. Determinación de la densidad de Bouguer g. Elaboración de mapas y perfiles h. Causas del contraste de densidad en geotermia i. Separación anomalías regionales y residuales j. Anomalías gravimétricas y estructuras geológicas k. Modelos de interpretación 2D y 2.5 D. l. Microgravimetría m. Casos de estudio en El Salvador.

29

Unidad 3. Estudios magnéticos

Contenido a. Introducción general y conceptos básicos

en la exploración

b. Tipos de magnetómetros

geotérmica.

c.

Horas

Horas

teóricas

prácticas

4

Magnetización de las rocas

d. Diseño y ejecución de un estudio magnetométrico e. Separación de anomalías regionales y residuales f.

Uso de filtros en la interpretación de datos

g. Espectro de potencia y estimados de profundidad h. Métodos computarizados de interpretación i.

Casos de estudio Visita de campo. Campaña de Gravimetría ó

8

Magnetometría. 4. El método geoeléctrico

a. Métodos de corriente directa

3

b. Arreglos más comunes c.

Resistividad de las rocas y su relación con la actividad geotérmica

d. Interpretación y modelado: ejemplos de casos e. Métodos auto potencial, mise a la masa, etc f.

Tomografía eléctrica

g. Casos de estudio 5. El método electromagnético

a. Bases teóricas

5

b. Equipos y trabajo de campo c.

Reducción de los datos

d. Profundidad de penetración e. Método Transitorio electromagnético (TEM) f.

Método magneto telúrico (MT) y Audio magneto telúrico de fuente controlada (CSAMT)

g. Efecto del Static Shift en MT y su corrección h. Interpretación 1D y 2D de datos MT i.

Casos de estudio Visita de campo. Campaña de TDEM o MT

6. Métodos de Investigación

a. Introducción y conceptos básicos.

5

b. fases sísmicas, propagación y velocidad de ondas

sísmica: Pasiva y Activa

8

sísmicas. c.

Reflexión y refracción sísmica

30

Unidad

Contenido

Horas

Horas

teóricas

prácticas

d. Parámetros elásticos de las rocas. e. Relaciones entre densidad y velocidades de las ondas. f.

Velocidades de propagación de ondas P y S para diferentes tipos de rocas

g. Variación de la velocidad de propagación con la profundidad y tipos de rocas h. Instrumentación: i.

Adquisición de datos digitales

j.

Sísmica Pasiva: , Fallas activas, movimiento de fluidos, nivel de fracturamiento de las rocas (zonas frágiles y dúctiles), caracterización de tipos de fallamiento

k.

Tomografía Sísmica, Joint Geophysical Imaging (MT y Sismica).

l.

Sísmica Activa: Reflexión y Refracción Sísmica.

m. Perfiles sísmicos en superficie y en pozos (Vertical Seismic Profiling VSP), Seismic While Drilling SWD. 7. Modelo geofísico

a. Conceptos generales sobre modelo conceptual en la

conceptual

5

exploración geofísica b. Elementos de un modelo conceptual integrado c.

Proceso de elaboración de un Modelo geofísico

d. Modelo conceptual basado en cada uno de los diferentes métodos geofísicos e. Modelo geofísico integrado. f.

Ejercicio en el aula – elaboración de un modelo geofísico conceptual

8. Aplicación de

a. Conceptos fundamentales de los SIG aplicados a los

Sistemas de

3

capas de datos geológicos, geoquímicos y térmicos.

Información

Laboratorio sobre el uso de SIG en la exploración

Geográfica a la

geotérmica.

2

exploración Geotérmica Evaluación del módulo

3 Total:

35

18

31

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

IX. BIBLIOGRAFÍA. Geophysical Methods in Geothermal Keller, G.V., 1981. Exploration for Geothermal Energy. In: Fitch, A.A. (Ed.), Developments in Geophysical Exploration. Methods – 2. Applied Science Pub., pp. 107-150. ExplorationBlackely, R. 1996. Potential Theory in Grav. & Magn. Applications. Cambridge Press. Chelotti et all. 2010. Prospección gravimétrica. Argentina. Chelotti et all. 2010. Gravimetría Instrumental y Aplicaciones. Argentina. MIT. 2009. The Earth´s Gravitational field. Archive lectures. Reynolds. J. 1992. An introduction to applied & Environ. Geophysics. Wiley.

32

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA

PROGRAMA DE MODULO V I. GENERALIDADES. MODELO CONCEPTUAL INTEGRADO Y Nombre del módulo

TÉCNICAS DE PERFORACIÓN DE

Código

MOD-5

UV

3

Año

2013

POZOS GEOTÉRMICOS Prerrequisitos

-

Programa de

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACIÓN EN

H Teóricas

41

posgrado

GEOTERMIA

H Prácticas

20

HTotales

61

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN. El presente programa corresponde al módulo V del Diplomado de Especialización en Geotermia. En este módulo se incluyen dos aspectos importantes: la cuantificación preliminar del recurso geotérmico en base a los resultados preliminares de las campañas de exploración para integrarlo en un modelo conceptual geotérmico. Además este programa incluye la descripción de los principios básicos de perforación necesarios para que un profesional envuelto en trabajos de geotermia pueda entender los aspectos que se han de llevar a cabo dentro de un programa de perforación geotérmica.

33

III. DESCRIPCIÓN DEL MÓDULO El curso inicia con la integración de los modelos conceptuales geológicos, geoquímicos y geofísicos los cuales nos brindan elementos para la estimación preliminar del recurso en base al método volumétrico. Para ello se utilizarán herramientas probabilísticas como el método de Montecarlo. El modelo conceptual integrado y la evaluación preliminar del recurso brindarán información necesaria para tomar decisiones sobre el desarrollo futuro del recurso y servirá de base para localizar los sitios probables en donde se deberán llevar a cabo las perforaciones de pozos exploratorios/productivos. En este módulo también se describirán los diferentes métodos de perforación que pueden utilizarse según situaciones determinadas, identificando problemas y soluciones que deben tomarse durante el proceso de perforación. Durante el curso se darán los principios, las técnicas y los procedimientos que se siguen para el diseño de un pozo según su objetivo, así como etapas posteriores tales como entubamiento y cementación de los mismos.

IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Al finalizar el módulo el participante será capaz de comprender el proceso de integración de las disciplinas envueltas en la exploración geotérmica. Comprenderá las etapas, procesos, equipos, técnicas e instrumentos para la perforación y construcción de un pozo geotérmico. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Entienda como hacer una estimación de las reservas volumétricas en base a la elaboración de un modelo conceptual. 2. Entienda el proceso para elaborar un modelo conceptual en base a los resultados de la exploración. 3. Conozca los principios básicos de la ingeniería de perforación aplicada a la geotermia 4. Entienda cuales son las herramientas básicas para perforar un pozo geotérmico 5. Tenga un conocimiento de las diferentes tecnologías presentes cuando se hace una perforación

6. Tener una idea de los costos incurridos en la ejecución de una perforación geotérmica.

34

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. Clases Teóricas presenciales, prácticas de laboratorio, o visitas de campo, uso de software de simulación y tareas ex – aula y de investigación.

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación, %

Examen Visita de campo

60 15

Reportes

25

VII. CONTENIDO. Unidad 1. Integración de modelo conceptual

Contenido a. Definición de modelo conceptual

Horas

Horas

teóricas

prácticas

5

b. Pasos a seguir para la elaboración de un modelo

geotérmico

conceptual geotérmico: Integración de Modelos Geológico, Geoquímico, Geofísico. Práctica de integración de modelos conceptuales

2. Evaluación del

a. Técnicas para la evaluación del recurso

recurso geotérmico a

b. Métodos de evaluación volumétrica

través de un modelo

c.

determinístico

d. Suposiciones hechas para la estimación

volumétrico

e. Ecuación para estimar el potencial f.

5 5

Datos útiles de entrada para la evaluación

Método de Monte Carlo

Práctica sobre métodos volumétrico utilizando

5

Método de Montecarlo. 3. Ingeniería económica a. Definición de fijos y pasivos. de un proyecto

b. Definición de supuestos en la inversión

geotérmico

c.

3

Líneas de flujo económico en el tiempo

d. Análisis de inversión: Tasa interna de Retorno (TIR), Valor actual Neto (VAN) e. Estudios de casos Práctica sobre análisis financiero e inversión de un

2

proyecto geotérmico.

35

4. Perforación Geotérmica

a. Proceso de perforación de pozos geotérmicos

5

b. Maquinaria de perforación y sus componentes: Sistema de elevación, Sistema de rotación, Sistema de circulación de fluidos, Sistema de potencia, Sistema de prevención. c.

Lodos de perforación

Visita de campo: Perforación de pozo geotérmico. 5. Perforación direccional

a. Aplicaciones

Registro de control

a. Proceso de entubamiento y cementación de

cementación de los pozos geotérmicos

4

b. Equipo y componentes utilizados c.

6. Entubamiento y

8

4

pozos geotérmicos b. Maquinaria utilizada en el entubamiento y cementación de pozos geotérmicos y sus componentes: Sistema de elevación, Sistema de rotación, Sistema de circulación de fluidos, Sistema de potencia, Sistema de prevención. c.

7. Diseño de pozos geotérmicos

Mezcla de cementación.

a. Pozos exploratorios

4

b. Pozos productores y reinyectores c.

Diámetros típicos de agujeros y tuberías

d. Tuberías de revestimiento e. Pozos direccionales y verticales f. 8. Registros en pozos

Arreglo del cabezal

a. Registros de control de terminación de pozos

4

b. Registros geofísicos de formación c.

Condiciones variadas de pozo que se evalúan con registros

d. Herramientas y equipos utilizados e. Herramientas de calibración de agujero 9. Otros aspectos

a. Técnicas especiales en las perforaciones

4

geotérmicas b. Aspectos económicos en la perforación geotérmica c.

Ejercicio de cálculo de costos de perforación

Evaluación del módulo

3 Total:

41

20

36

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

IX. BIBLIOGRAFÍA. Guías geotérmicas de OLADE Huenges, E. and Ledru, P., Geothermal Systems: Exploration, Development and Utilization. Geothermal Power Plants, Second Edition: Principles, Applications, case Studies and Environmental Impact.

37

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA

PROGRAMA DE MODULO VI I. GENERALIDADES. Nombre del módulo GEOQUÍMICA DE EXPLOTACIÓN Prerrequisitos

-

Programa de DIPLOMADO DE ESPECIALIZACIÓN EN posgrado GEOTERMIA

Código

MOD-6

UV

2

Año

2013

H Teóricas

25

H Prácticas

18

HTotales

43

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN. La geoquímica de explotación juega un papel muy importante en la operación de plantas y pozos geotérmicos debido a los problemas que pueden causar los fluidos tanto dentro del reservorio, como en el transporte de estos desde la profundidad a través de los pozos al sistema de separación y acarreo, hacia la planta y al sistema de reinyección. La ocurrencia de estos problemas conlleva a una disminución de la producción y/o reinyección y por ende de la generación de energía eléctrica. De la correcta ejecución de todas las actividades de ingeniería dependerá el aprovechamiento eficiente del recurso, su conservación desde un enfoque de sostenibilidad y la minimización de riesgos en la administración del campo.

III. DESCRIPCIÓN DE ASIGNATURA. En este módulo se revisan algunos conceptos químicos y termodinámicos aplicados a procesos comunes en los reservorios geotérmicos así como geoquímica de explotación del campo geotérmico. Una parte importante de la geoquímica en la explotación es el conocimiento de la evolución de los fluidos profundos, esto debido a que la extracción de los mismos produce diferentes procesos físicos como la ebullición, dilución, mezcla, condensación etc. Para facilitar muchos de estos análisis se propone el uso de software el cual permite estimar condiciones profundas de explotación del recurso.

38

IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Al finalizar el modulo el participante será capaz de describir las actividades que juega la geoquímica en la explotación de campos geotérmicos, así como también la aplicación de la misma para la resolución de problemas de pérdidas de producción debido a obstrucción en los pozos o sistemas de acarreo. Además, con la aplicación de técnicas de trazadores se podrá conocer cuantitativa como cualitativamente, los efectos positivos y negativos del fluido reinyectado en las zonas de producción

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Describir y analizar los principales parámetros químicos y termodinámicos que caracterizan a los reservorios geotérmicos.

2. Conocer la forma de elaboración y funcionamiento de una base de datos geoquímicos. 3. Conocer el funcionamiento básico de herramientas de simulación de la especiación química como de prueba de trazadores.

4. Conocer y comprender la importancia de la geoquímica de explotación para el monitoreo de pozos productivos y reinyectores,

5. Conocer y comprender el papel de la geoquímica en el manejo de fluidos y determinación de potenciales de incrustación.

6. Conocer la importancia de la prueba de trazadores en los sistemas geotérmicos.

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. Clases Teóricas presenciales, prácticas de laboratorio, o visitas de campo, uso de software de simulación y tareas ex – aula y de investigación.

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación, %

Tareas Examen

15 60

Reportes

25

39

VII. CONTENIDO. Unidad

Contenido

1. Geoquímica de

a. Geoquímica de reservorios de alta entalpía.

reservorios

b. Monitoreo geoquímico de pozos geotérmicos

geotérmicos.

c.

Horas

Horas

teóricas

prácticas

10

Parámetros Geoquímicos claves.

d. Composición química del reservorio e. Procesos en el reservorio: Modelos de mezcla y procesos que ocurren en un fluido geotérmico: ebullición, equilibrio, condensación y enfriamiento. f.

Efectos de reinyección

g. Manejo de fluidos y fenómeno de Incrustación. h. Evolución Geoquímica de Campos geotérmicos: Ahuachapán, Berlín y otros. 2. Interacción AguaRoca y Modelado

a. Principios de equilíbrio químico y relaciones termodinámicas b. Reacciones hidrotermales y equilibrio de

Geoquímico

6

minerales geotérmicos c.

Conceptos generales y herramientas de modelación en equilíbrio químico

Discusión de ejercicios y práctica sobre geoquímica de reservorios: a. Ejercicios sobre procesamiento de datos para la

2

elaboración de diagramas, cálculos estadísticos (cualimetría y quimiometría). (Centro de computo FIA/UES). b. Equilibrio mineral utilizando software WATCH

3

(Centro de computo, FIA-UES). 3. Modelado de

a. Introducción

a

la

técnica

de

trazadores:

Reservorios

definición, tipos, condiciones de aplicación en

Geotérmicos

geotermia, estimación de tiempo de llegada,

utilizando trazadores.

cuantificación del retorno, etc.

6

b. Prueba de trazadores para la estimación de flujo en pozos geotérmicos. c.

Modelización de la prueba de trazadores en la dupla pozo reinyector / pozo productor.

40

Unidad

Contenido Práctica

de

modelos

advectivo-dispersivo

Horas

Horas

teóricas

prácticas

en

2

Modelado de pruebas de trazadores utilizando el

3

acuíferos a través de software especializado.

software TRINV / TRCOOL. Visita técnica laboratorio de LaGeo. Demostración de

8

técnicas de análisis químico realizado a datos geoquímicos de explotación. Evaluación del módulo

3 Total:

25

18

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

IX. BIBLIOGRAFÍA. Montalvo F, Tianfu Xu* and Karsten Pruess*. Applying the TOUGHREACT code to problems of reactive chemistry in geothermal production-injection wells. *) LaGeo **) Earth Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory. World Geothermal Congress Turkey 2005. Montalvo F., “Evolución Geoquímica del Campo Geotérmico de Ahuachapán” Trabajo presentado en el curso de entrenamiento avanzado en Ing. de Reservorios, Geothermal Training Programme Universidad de las Naciones Unidas - Autoridad Energética Nacional de Islandia – Reykjavik 1994 Steingrimsson, B., 1996:

Tracer tests at the Berlin geothermal field.

IAEA expert mission report, project

ELS/8/005-02, July 1996, 19pp. Montalvo F., 1996. Tracer Modeling and Heat Mining Calculations for the Ahuachapan Geothermal Field, El Salvador C. A., IAEA Project ELS/8/005, 30 September 1996. Montalvo F., Barrios L. , Matus A. , Guevara W., 2001. Tracer analysis for the Berlin geothermal field. PROCEEDINGS, Twenty-six Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, California, January 29-31, 2001 Montalvo, F. and Axelsson, G., 2000. Assessment of reservoir changes during six years of production and reinjection in the Berlin geothermal field (El Salvador). World Geothermal Congress, Japan 2000. SKM, Lovelock B., Tracer Flow Testing, Proposal for Provision of Equipment & Services. August 2005. LaGeo, Montalvo F., Reportes pruebas de TFT en los campos geotermicos de Berlin y San Jacinto Tizate, 2005-2007 TERMOCHEM, Inc. 3414 Regional Parkway, Suite A, Santa Rosa, CA 95403

41

42

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA

PROGRAMA DE MODULO VII I. GENERALIDADES. INGENIERÍA DE RESERVORIOS

Nombre del módulo

GEOTÉRMICOS

Código

MOD-7

UV

3

Año

2013

Prerrequisitos

-

Programa de

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN

H Teóricas

41

posgrado

GEOTERMIA

H Prácticas

12

H Totales

53

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN. El presente programa corresponde al módulo VI del diplomado de especialización en geotermia. Un proyecto de energía geotérmica tiene como finalidad el aprovechamiento de un recurso geotérmico, llegar al punto de aprovechar el recurso significa evaluar el recurso disponible, determinar e instalar los dispositivos necesarios a boca de pozo, ejecutar las pruebas necesarias para caracterizar la conducta de los pozos, seleccionar y ajustar modelos numéricos que permitan pronosticar la conducta futura del reservorio bajo distintas condiciones de operación. La geoquímica de reservorios también juega un papel muy importante en la operación de plantas y pozos geotérmicos debido a los problemas que pueden causar los fluidos tanto dentro del reservorio, como en el transporte de estos desde la profundidad a través de los pozos al sistema de separación y acarreo, hacia la planta y al sistema de reinyección. La ocurrencia de estos problemas conlleva a una disminución de la producción y/o reinyección y por ende de la generación de energía eléctrica. De la correcta ejecución de todas las actividades de ingeniería de reservorios dependerá el aprovechamiento eficiente del recurso, su conservación desde un enfoque de sostenibilidad y la minimización de riesgos en la administración del campo.

43

III. DESCRIPCIÓN DE ASIGNATURA. En este módulo se revisan algunos conceptos físicos y químicos aplicados a procesos comunes en los reservorios geotérmicos. Desde el punto de vista de su aplicación a este campo, se revisan algunos procesos tales como los mecanismos de la transferencia de calor, la Ley de D’arcy y la ecuación de difusión de presión en acuíferos bajo distintas situaciones, así como la aplicación de balances de masa-energía en el reservorio y aplicación de la geoquímica a través del estudio de condiciones termodinámicas, así como del transporte de fluidos durante todo el proceso geotérmico. Una parte importante de la explotación del recurso es el conocimiento de la evolución de los fluidos profundos, esto debido a que la extracción de los mismos produce diferentes procesos físicos como la ebullición, dilución, mezcla, condensación etc. Para facilitar muchos de estos análisis se propone el uso de software de libre aplicación los cuales en su parametrización permiten estimar condiciones de explotación del recurso, del cual se dedica mucho del tiempo de prácticas en este módulo. Se insiste de manera especial en el uso de métodos numéricos para el desarrollo de modelos que permitan pronosticar la conducta del reservorio bajo diferentes condiciones de explotación y el uso de pruebas para determinar parámetros característicos de los pozos, es en este punto donde se requieren muchos instrumentos y equipos importantes para la medición de parámetros. Finalmente y desde el enfoque de la sostenibilidad se proporcionan orientaciones para la correcta administración de un campo geotérmico, reforzándolo con el registro histórico de campos geotérmicos importantes a nivel mundial.

IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Al finalizar el modulo el participante será capaz de describir las actividades necesarias para el control y manejo eficiente del campo geotérmico que permita lograr la sostenibilidad del recurso a partir diversas técnicas y herramientas de diferente índole. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Describir y analizar los principales equipos de medición profunda y superficial, y las técnicas de pruebas y evaluación de pozos.

2. Describir y analizar los principales parámetros físicos y químicos de los reservorios geotérmicos. 3. Elaborar interpretaciones básicas de las pruebas de transientes de presión y modelos simples. 4. Describir y analizar las metodologías para el modelaje 3D de parámetros discretos. 5. Utilizar simuladores numéricos y su fundamentación teórica en las prácticas de modelaje 6. Conocer y comprender la importancia, la termodinámica, la química, durante la explotación y el monitoreo de pozos productivos y reinyectores, manejo de fluidos y determinación de potenciales de incrustación.

7. Analizar las principales técnicas de manejo de campos geotérmicos con enfoque en la sostenibilidad de los recursos

8. Conocer casos históricos de modelaje e ingeniería de reservorios alrededor del mundo.

44

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. Clases Teóricas presenciales, prácticas de laboratorio, o visitas de campo, uso de software de simulación y tareas ex – aula y de investigación.

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación, %

Tareas y reportes

40

Examen

60

VII. CONTENIDO. Unidad 1. Física de reservorios.

Contenido a. Transporte de masa y calor en los reservorios

Horas

Horas

teóricas

prácticas

7

b. Balances de masa y energía c. Ecuación de transportes de fluidos, ley de Darcy d. Acuíferos geotermales Discusión de ejercicios y Taller de ingeniería de

3

reservorios orientados a identificar componentes y estructurar modelo conceptual. 2. Modelado de

a. Introducción a los modelos conceptuales.

reservorio

b. Modelos de parámetros integrados

geotérmico.

c. Modelos de parámetros discretos

7

d. Fundamentos de pruebas de pozos (well testing) e. Simulador TOUGHII f. Metodología

simulación

3D,

Est.Natural,

producción y predicción Discusión de ejercicios y Prácticas.

3

45

3. Mediciones en pozos geotérmicos

a. Mediciones

en

pozos

geotérmicos:

tipos,

7

equipos, interpretación. b. Descargas de pozos y su valuación c. Registros de completamiento de pozos d. Pruebas

de

transitorios

de

presión

e

interferencia. e. Interpretación, pruebas y modelaje. Discusión de ejercicios y Prácticas. 4. Monitoreo de

3

a. Parámetros claves en la evolución del campo.

reservorios durante

b. Indicadores de operación

la operación

c. Esquemas de extracción-reinyección y Monitoreo

10

de pozos geotérmicos d. Efectos de reinyección y de la explotación. e. Evolución Física y Termodinámica de Campos geotérmicos: Ahuachapán, Berlín y otros.

5. Manejo de campo geotérmico

a. Fundamentos del manejo de campo

7

b. Sostenibilidad de los recursos geotérmicos c. Casos históricos; Momotombo, Hatchobaru Discusión de casos.

3

Evaluación del módulo

3 Total:

41

12

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

46

IX. BIBLIOGRAFÍA.

Geothermal Reservoir Engineering, Malcom Grant, Donalsson & Paul Bixly, Academic Press. ISBN 0122956206. Geothermal Resource Management, Malcom Grant. GENZL 1996 Geothermal Reservoir Engineering, NATO series, Ed Springer, ISBN 9024737516 Montalvo F, Tianfu Xu* and Karsten Pruess*. Applying the TOUGHREACT code to problems of reactive chemistry in geothermal production-injection wells. *) LaGeo **) Earth Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory. World Geothermal Congress Turkey 2005. Montalvo F., “Evolución Geoquímica del Campo Geotérmico de Ahuachapán” Trabajo presentado en el curso de entrenamiento avanzado en Ing. de Reservorios, Geothermal Training Programme Universidad de las Naciones Unidas - Autoridad Energética Nacional de Islandia – Reykjavik 1994 Axelsson G., G. Björnsson, Ó.G. Flóvenz, H. Kristmannsdóttir and G.Sverrisdóttir, 1995. Injection experiments in low-temperature geothermal areas in Iceland. Proceedings of the World Geothermal Congress 1995, Florence, 1991-1996. Steingrimsson, B., 1996: Tracer tests at the Berlin geothermal field. IAEA expert mission report, project ELS/8/00502, July 1996, 19pp. Montalvo F., 1996. Tracer Modeling and Heat Mining Calculations for the Ahuachapan Geothermal Field, El Salvador C. A., IAEA Project ELS/8/005, 30 September 1996. Montalvo F., Barrios L. , Matus A. , Guevara W., 2001. Tracer analysis for the Berlin geothermal field. PROCEEDINGS, Twenty-six Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, California, January 29-31, 2001 Montalvo, F. and Axelsson, G., 2000. Assessment of reservoir changes during six years of production and reinjection in the Berlin geothermal field (El Salvador). World Geothermal Congress, Japan 2000. SKM, Lovelock B., Tracer Flow Testing, Proposal for Provision of Equipment & Services. August 2005. LaGeo, Montalvo F., Reportes pruebas de TFT en los campos geotermicos de Berlin y San Jacinto Tizate, 20052007 TERMOCHEM, Inc. 3414 Regional Parkway, Suite A, Santa Rosa, CA 95403

47

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACIÓN EN GEOTERMIA PROGRAMA DE MODULO VIII

I. GENERALIDADES. Nombre del modulo

PLANTAS GEOTÉRMICAS

Prerrequisitos

-

Programa de posgrado

Código

MOD-8

UV

3

Año

2013

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACIÓN EN

H Teóricas

39

GEOTERMIA

H Prácticas

23

H Totales

62

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN. Este programa corresponde al módulo VII del Diplomado de Especialización en Geotermia. Un proyecto de energía Geotérmica tiene como finalidad el aprovechamiento de un recurso geotérmico. Cuando ya el recurso geotérmico se ha evaluado y definido las reservas, se procede al diseño y construcción de la planta geotérmica, seleccionando e instalando sistemas de tuberías para transportar y manipular el recurso, componentes mecánicos para transformar la energía térmica del recurso en energía mecánica, y componentes eléctricos para transformar la energía mecánica en energía eléctrica y acoplar los sistemas de la planta con los componentes de la red nacional de transmisión de energía, sin descuidar aquellos componentes que permiten preservar el ambiente y el recurso a través de las prácticas de reinyección.

III. DESCRIPCIÓN DEL MODULO. En este módulo se describen los aspectos físicos, técnicos y los componentes más importantes de las plantas geotérmicas de generación de energía. Los componentes se analizan desde sus aspectos físicos, funcionamiento y condiciones de operación. El módulo concluye con visitas técnicas guiadas a las Centrales Geotérmicas de Ahuachapán y Berlín para reconocer los componentes de planta descritos en clase.

48

IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Al finalizar el módulo el participante podrá identificar las diferentes unidades y procesos que posee una planta geotérmica, así como los equipos y componentes básicos de las mismas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Identificar los principales componentes de una Central geotérmica de generación de energía 2. Identificar los componentes principales de los elementos fundamentales de una Central Geotérmica de Generación de energía 3. Describir el principio de funcionamiento de cada uno de los componentes de una Central Geotérmica 4. Explicar la función que cada componente desempeña para la operación global de la planta

5. Explicar la influencia que cada componente tiene sobre la eficiencia global de la planta

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA. Clases teóricas presenciales, discusiones, visitas de campo y tareas ex – aula y de investigación.

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN.

Actividad Dos exámenes parciales escrito Reporte de visitas de campo y talleres

Porcentaje de evaluación 60 40

49

VII. CONTENIDO. Unidad

Contenido

1. Fundamentos de

a. Fundamentos de Termodinámica

Termodinámica

Horas

Horas

teóricas

prácticas

10

b. Primera ley c.

Segunda ley

d. Procesos Cíclicos e. Psicrometría Evaluación sobre Fundamentos de Termodinámica 2. Tipos y estructura de una Central

a. Tipos de centrales de generación

5

b. Estructura de una central Geotérmica de

Geotérmica de Generación de

3

Generación c.

energía

Otras Plantas de aplicaciones del recurso Geotérmico.

Visita de campo. Planta Geotérmica Berlín para la

8

identificación de unidades, sistemas, equipos y componentes de la planta. 3. Sistemas de acarreo

a. Acarreo de Vapor

3

b. Acarreo de Reinyección Taller Práctico sobre líneas de acarreo de fluidos,

2

utilizando software de aplicación. 4. Tipos de Plantas

a. Planta single Flash

Geotérmicas para

b. Planta Double Flash

Generación

c.

3

Planta de ciclo binario

Taller práctico sobre tipos de Plantas Geotérmicas,

2

utilizando software de aplicación para ejecutar balances de masa y energía. 5.

Componentes de la

a. Turbina y Gobernador

Planta Geotérmica

b. Condensador c.

5

Eyectores

d. Torres de enfriamiento 6. Componentes eléctricos

a. Generador eléctrico

5

b. Componentes de control c.

Diagramas Unifilares

d. Transformador y subestación e. Instrumentación de control

50

Visita al Campo Geotérmico de Ahuachapán 7. Otros aspectos

a. Sistema Interconectado

8 5

b. Mercado de eléctrico Evaluación del Modulo

3 Total:

39

23

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

IX. BIBLIOGRAFÍA.

1. Geothermal Power Plants, Ronald DiPippo, Ed. ELSEVIER. ISBN 978-0-750-68620-4. 2. Power Plant System Design, Kam. W.LI, Ed. John Wiley and Sons ISBN 978-0-471-88847-5

51

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE POSGRADOS DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN GEOTERMIA PROGRAMA DE MODULO IX I. GENERALIDADES. Nombre del módulo

GESTION AMBIENTAL DE PROYECTOS GEOTERMICOS Y RIESGOS LABORALES

Código

MOD-9

UV

3

Año

2013

Prerrequisitos

-

Programa de

DIPLOMADO DE ESPECIALIZACION EN

H Teóricas

40

posgrado

GEOTERMIA

H Prácticas

14

H Totales

54

Coordinador Profesor

II. INTRODUCCIÓN. La gestión ambiental de las actividades, obras o proyectos es una etapa fundamental para el logro del desarrollo de nuevas actividades y la adecuación de las existentes. El propósito de dicha gestión ambiental es prevenir daños a la salud y el medio ambiente, estableciendo una serie de medidas preventivas y correctivas a fin de evitar la contaminación y reducir los riesgos tanto personales como del entorno. Desde un punto de vista transversal, la gestión ambiental debe vincularse con los aspectos propios de trabajo, siendo importante la evaluación de los riesgos laborales, principalmente si se realizan actividades que involucran riesgo o que poseen procesos peligrosos o de peligro. La geotermia, por manejar procesos que involucran aprovechamiento y transporte de fluidos y gases calientes, así como por el tipo de potenciales vertidos, es considerada una actividad con riesgos potenciales, por ello, en el programa de estudio, se han considerado los principales aspectos normativos que se deben conocer como parte del arte para el aprovechamiento de este recurso, siendo la Ley del Medio Ambiente, en sus aspectos de evaluación ambiental y cumplimiento y, la Ley General de Previsión de Riesgos en los lugares de trabajo los que garantizarán la integridad física de personas y de la diversidad biológica ecológica.

52

III. DESCRIPCIÓN DE ASIGNATURA. Durante el desarrollo de la asignatura se revisaran y conocerán los aspectos técnicos y normativos relacionados con la actividad geotérmica, principalmente con los aspectos socioambientales y de prevención de riesgos, haciendo énfasis en los procesos de evaluación de impacto ambiental, medidas de mitigación, preparación de planes de adecuación o manejo ambiental, así como en la verificación del cumplimiento de las obligaciones contenidas en los permisos ambientales de construcción, y funcionamiento de obras o proyectos asociadas a la generación de energía eléctrica en base a geotermia. Como parte del proceso enseñanza aprendizaje se realizaran ejercicios prácticos para el reforzamiento de la base teórica, como es el caso de la evaluación de impacto ambiental, la auditoría ambiental de cumplimiento, el monitoreo de parámetros de calidad de recursos (agua, aire, suelo, flora y fauna, entre otros), la preparación de estudios de riesgo y sus correspondientes planes de contingencia. Además, se relacionaran aspectos de prevención de riesgos, especialmente de aquellos aspectos ambientales y peligros asociados a las a obras civiles, perforación de pozos geotérmicos, transporte de vapores y agua geotérmica por tuberías, manejo de químicos, manejo de aguas residuales o de proceso, generación de ruido, vibraciones, emisiones de gases potencialmente tóxicos, entre otros.

IV. OBJETIVOS 1.

Conocer los conceptos generales relacionados con el Desarrollo Sostenible, tales como la prevención de

la contaminación, la producción menos contaminante, capacidad de carga, área natural protegida, daño ambiental, diversidad biológica, sin dejar de lado la interrelación empresa –comunidad y actores relevantes inherentes en el desarrollo geotérmico como partes fundamentales en un territorio determinado con potencial de aprovechamiento. 2.

Identificar en un proyecto geotérmico las diferentes etapas y procesos que podrían causar potenciales

impactos ambientales negativos significativos con el propósito de establecer su relación con los aspectos normativos de cumplimiento ambiental (ley del medio ambiente, sus reglamentos, convenios ambientales, normas técnicas y directrices) y las formas de prevenirlos, mitigarlos y/o compensarlos. 3.

Conocer los principios de la Evaluación de Impacto Ambiental, el proceso de identificación de impactos

ambientales y la valoración de los mismos para su aplicación en actividades geotérmicas. 4.

Aplicar técnicas de AAC para un subproceso geotérmico de generación eléctrica para la verificación del

programa de adecuación ambiental o programa de manejo ambiental y de las medidas ambientales de cumplimiento.

53

V. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA.

Clases expositivas, videos, talleres y visitas de campo.

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Actividad

Porcentaje de evaluación

Taller N° 1:

10%

Evaluación ambiental inicial de un proyecto geotérmico Taller N° 2:

15%

Taller N° 3

15%

Aplicación de técnica de significancia ambiental Ejercicios de aplicación práctica y aspectos legales

15%

Vista de campo 1

20%

Verificación ambiental de un subproceso geotérmico

Examen Final

25%

(Retroalimentación de los talleres y Prueba escrita) Proyecto Final 100%

54

VII. CONTENIDO.

1.

Unidad

Contenido

Los proyectos de

a. Conceptos generales relacionados con el Desarrollo

inversión y el

Sostenible:

desarrollo sostenible

proyecto sustentable. Viabilidad, sostenibilidad

en el marco de la normativa ambiental vigente.

Crecimiento,

desarrollo

Horas

Horas

teóricas

prácticas

2

sostenible,

b. Factores que intervienen en la condiciones de sostenibilidad de las inversiones. c. Factores

relacionados

con

el

diseño

de

la

intervención. d. Responsabilidad social empresarial e. Indicadores de sustentabilidad

2.

Ley del Medio

a. Ley del Medio Ambiente

Ambiente,

b. Reglamento General de la Ley del Medio Ambiente

Reglamentos

c. Formulario Ambiental

Generales de la Ley

d. Proceso de evaluación ambiental

de Medio Ambiente y

e. Términos de referencia

Categorización de

f. Contenido del Estudio de Impacto Ambiental

Proyectos

g. Proceso de Consulta Pública (Artículo 25)

3

h. Reglamentos especiales de la Ley del Medio Ambiente i. Reglamento de Normas Técnicas de Calidad Ambiental j. Reglamento Especial de Aguas Residuales k. Reglamento especial en materia de Sustancias, Residuos y Desechos Peligrosos y Convenios Ambientales l. Categorías de desechos peligrosos y el Convenio de Basilea Ejercicio práctico: Identificación de aspectos regulatorios

2

para un caso de proyecto geotérmico.

55

3.

Etapas de un

a. Etapas del proyecto y extensión Territorial

proyecto geotérmico

b. Tipos de proyectos

y su Gestión

c. Definición de un proyecto geotérmico

Ambiental.

d. Definiciones importantes en gestión ambiental:

3

gestión ambiental, EIA, EsIA, IA e. Proceso de Evaluación Ambiental según la LMA en El Salvador f. Legislación ambiental aplicada a los proyectos geotérmicos en El Salvador, análisis y evaluación de un proyecto geotérmico: aspectos técnicos y legales específicos. 4.

Aspectos Generales

a. Introducción a la Evaluación de Impacto Ambiental

de Evaluación de

b. Screening,/ scoping

Impacto Ambiental

c. Categorización de actividades, obras y proyectos

3

Ejercicio práctico: Evaluación ambiental inicial de un

2

proyecto geotérmico 5.

Metodologías para la

a. TDR para proyectos geotérmicos

EIA aplicables a los

b. Métodos de Evaluación de IA

8

proyectos

aplicados en proyectos geotérmicos: MEL_ENEL,

geotérmicos

RIAM, Metodología de criterios integrados c. Metodología DASI, aplicada por LaGeo en las actividades geotérmicas d. Aplicación de método de EIA de un subproceso geotérmico de generación eléctrica e. Estudio de caso: Actualización del Diagnóstico Ambiental de la Central Geotérmica Berlín,

un

enfoque de participación ciudadana.

Taller sobre Aplicación de técnica de significancia

2

ambiental

56

6.

Programa de Manejo

a. Componentes del programa de manejo ambiental

Ambiental y

b. Aplicación de la categorización a un pozo

Monitoreo Ambiental

7.

Análisis de riesgos para las actividades geotérmicas

2

geotérmico.

a. Actividades de riesgo ambiental o con procesos de

3

peligro b. Estudio de riesgos y planes de contingencia/Identificación y evaluación de riesgos ambientales c. Descripciones y metodologías de análisis de riesgos d. Obras civiles, perforación de pozos y limpieza de pozos

8.

La consulta pública

a. Aspectos legales y de procedimientos para la

como parte del

consulta pública en un proceso de evaluación de

proceso de

impacto ambiental

2

evaluación de impacto ambiental 9.

Participación

a. Estrategia empresarial

Ciudadana (PC) y

b. Planteamiento del problema

Consulta Pública

c. Organización para la ejecución

(CP) en un caso de

d. Resultados

proyecto geotérmico

e. Seguimiento

3

f. Estudio de Caso, Central Geotérmica Berlín de PC y CP. 10. Inspecciones y

a. Aspectos regulatorios de las auditorias ambientales

Auditorías

de conformidad a La Ley del Medio Ambiente y sus

Ambientales

reglamentos

2

57

11. Riesgos Ambientales a. Convenio 155 OIT sobre seguridad y salud de los y Riesgos Laborales

3

trabajadores b. Ley general de previsión de riesgos en los lugares de trabajo y sus reglamentos c. Código de trabajo d. Código de salud e. Ley del medio ambiente f.

Ley de organización y funciones del sector trabajo y previsión social

12. Aplicación de

a. Lista de chequeo y permiso ambiental de ubicación,

+

técnicas de AAC

3

construcción y funcionamiento

para un subproceso

b. Procedimiento previo para la AAC

geotérmico de

c. Verificación del programa de adecuación ambiental o

generación eléctrica

programa de manejo ambiental, medidas ambientales de cumplimiento. +

AAC: Auditoria Ambiental de Cumplimiento

Visita de Campo Plataforma de perforación SV-5. Campo

8

Geotérmico San Vicente Evaluación del Módulo

3 TOTAL

40

14

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS. Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado en el Anexo I.

58

IX. BIBLIOGRAFÍA. Ley del Medio Ambiente. Principalmente artículos 21, 56

al

60; Decreto Ejecutivo No. 233,

publicado en el Diario Oficial, Tomo 339, número 79, 4 de mayo de 1998. Reglamento General de la Ley del Medio Ambiente, Decreto N° 17, Junio de 2000. Reglamento Especial en Materia de Sustancias, Residuos y Desechos Peligrosos, Decreto N° 41, Junio de 2000. Acuerdo Regional sobre el Movimiento Transfronterizo de Desechos Peligrosos, Panamá, 11 de diciembre de 1992. Ratificado el 21 de enero de 1993. Convención de Basilea sobre el Control de los Movimientos Transfronterizos de los Desechos Peligros y su Eliminación, Basilea, 22 de Marzo 1989. Ratificado el 24 de julio de 1991. Reglamento Especial de Control de las Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono, Decreto N° 38, Junio de 2000. Canter, L. W. (1998). Manual de evaluación de impacto ambiental: técnicas para la elaboración de los estudios de impacto. McGraw-Hill, Madrid. 841 pp. Gómez Orea, D. (2003). Evaluación de impacto ambiental: un instrumento preventivo para la gestión ambiental. 2ª ed. Mundi-Prensa, Madrid. 749 pp.

Revistas (accesibles a través de la sección de revistas electrónicas) Environmental Impact Assessment Review

Páginas web Asociación Española de Evaluación de Impacto Ambiental (EIA): http://www.eia.es International Association for Impact Assessment (IAIA): http://www.iaia.org

59

XV. CALENDARIO ACADÉMICO DEL DIPLOMADO UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

Escuela de Posgrados

CALENDARIO ACADEMICO

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

Diplomado de Especialización en Geotermia

AÑO 2013

Módulo (*)

T

L

VC

HT

11

1

20

0

0

20

17

18

1

20

6

0

26

23

24

25

2

25

0

8

33

(*) Ver cuadro maestro B programación Original Para identificar nombre completo de la acción

29

30

31

1

2/3

11 / 11

4/5

0/0

31

A1°= asuetos

4

5

6

7

8

3/4

14 / 11

0

8

33

10

11

12

13

14

15

4

18

0

16

34

16

17

18

19

20

21

22

4/5

6 / 10

2 / 10

0/0

28

S8

23

24

25

26

27

28

29

5

23

2

8

33

S9

30

1

2

3

4

5

6

5/6

8 / 16

3/5

0/0

32

S10

7

8

9

10

11

12

13

6/7

9/7

5/3

8/0

32

S11

14

15

16

17

18

19

20

7

24

6

0

30

S12

21

22

23

24

25

26

27

7/8

10 / 10

3/3

0/0

26

S13

28

29

30

31

1

2

3

8

21

4

8

33

S14

4

5

6

7

8

9

10

8/9

8 / 11

0/4

8/0

31

Proyecto Final

S15

11

12

13

14

15

16

17

9

29

2

8

36

Proyecto Final

Ma

Mi

Ju

Vi

Sa

Do

S1

5

6

7

8

9

10

S2

12

13

14

15

16

S3

19

20

21

22

S4

26

27

28

S5

2

3

S6

9

S7

MES

SEPTIEMBRE

Lu

AGOSTO

Nº

OBSERVACIONES

OCTUBRE NOVIEMBRE

60

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

Escuela de Posgrados

CALENDARIO ACADEMICO

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

Diplomado de Especialización en Geotermia

AÑO 2013

Módulo (*)

T

L

VC

24

10

HPF

HPF

HPF

Proyecto Final

30

1

10

HPF

HPF

HPF

Proyecto Final

6

7

8

10

HPF

HPF

HPF

Proyecto Final

12

13

14

15

10

HPF

HPF

HPF

PF / Presentaciones y Graduación

18

19

20

21

22

25

26

27

28

29

Lu

Ma

Mi

Ju

Vi

Sa

Do

S16

18

19

20

21

22

23

S17

25

26

27

28

29

S18

2

3

4

5

S19

9

10

11

A1°

16

17

A1°

23

24

MES

DICIEMBRE

Nº

HT

Horario de Trabajo: Día de semana de lunes a viernes 5 h/día de 2:00 pm a 7:00 pm

T: Horas Teóricas Presenciales,

Días sábados: Por la Mañana de 8:00 am a 12:10 pm, Por la tarde de 1:00 pm a 5:10 pm

LAB: Horas de actividades de Laboratorio;

Días Domingo Por la mañana de 8:00 am a 12:10 pm

VC: Visita de campo;

Duración Hora Clase: 50 minutos

HT: Horas Totales

OBSERVACIONES

61

ANEXO I: CRONOGRAMA ACADÉMICAS.

DE

ACTIVIDADES

VIII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACADÉMICAS.

Para cada módulo, se realizará la programación de cada una de las actividades, siguiendo el formato de cronograma presentado a continuación:

MODULO “X”: Título del Módulo Día

PLANIFICACIÓN DE HORAS EN DIAS HABILES MES: ______________ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Actividad 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Unidad I Unidad II Unidad III Unidad IV Unidad V Unidad VI Unidad VII Unidad VIII

Prácticas, ejercicios y talleres de trabajo Laboratorios Visitas de campo Exámenes

62