boletín iie septiembre/octubre de 1999

Durante los 22 años de actividades de la Gerencia de Geotermia se han efectuado trabajos no solamente en los campos geotérmicos de México, sino también proyectos o servicios en países como Argentina, Bolivia, Colombia, Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Estados Unidos, Guatemala, Haití, Jamaica, Nicaragua, Panamá, Perú y República Dominicana.

Geotermia Víctor Arellano Gómez

Presentación

E

n 1977, el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) inició el desarrollo de su programa de geotermia. Este programa nació para apoyar los esfuerzos de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en la exploración, desarrollo y explotación de recursos geotérmicos. El trabajo de 22 años ha colocado al IIE a la vanguardia en este campo en Latinoamérica y en muchos casos se han obtenido resultados comparables e incluso superiores a los de los países más avanzados. Durante los 22 años de actividades de la Gerencia de Geotermia se han efectuado trabajos no solamente en los campos geotérmicos de México, sino también proyectos o servicios en países como Argentina, Bolivia, Colombia, Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Estados Unidos, Guatemala, Haití, Jamaica, Nicaragua, Panamá, Perú y República Dominicana. Es común que se invite al IIE a participar en concursos internacionales en diversas partes del mundo.

Actualmente la Gerencia de Geotermia del IIE forma parte de la División de Energías Alternas y cuenta con un importante grupo de especialistas que trabajan en el desarrollo, implementación y aplicación de técnicas y productos que permitan un mejor aprovechamiento de los recursos energéticos del subsuelo sin detrimento del medio ambiente. La flexibilidad del grupo le ha permitido desarrollar proyectos o servicios no solamente en geotermia, también ha apoyado a los sectores de los hidrocarburos, de los acuíferos y de la industria. Geotermia: energía térmica natural existente en el interior de la Tierra En general, la palabra geotermia se refiere a la energía térmica natural existente en el interior de la Tierra. En la práctica se le denomina así al estudio y utilización de la energía térmica que, transportada a través de la roca y de fluidos, se desplaza desde el interior de la corteza terrestre hacia niveles superficiales de la misma, dando origen a los sistemas geotérmicos (figura 1). Aun cuando la geotermia ha existido siempre, no fue sino hasta principios del presente siglo que empezó a tener un uso comercial, siendo notoria su existencia hace apenas tres décadas. En la década de los setenta, con el incremento en el costo de los combustibles fósiles se le dio una importancia relevante, representando una solución a los requerimientos de energía de diversos países carentes de los citados combustibles. Actualmente los recursos geotérmicos no solamente son susceptibles de ser aprovechados en la generación de

dos décadas de 223 investigación

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Figura 1. Origen de los sistemas geotérmicos.

electricidad, sino también en una gran variedad de actividades agrupadas bajo el nombre genérico de usos directos, entre los cuales se pueden mencionar los siguientes: calefacción, procesado de alimentos, lavado y secado de lana, fermentación, industria papelera, producción de ácido sulfúrico, manufactura de cemento, etcétera (figura 2). En el futuro se piensa utilizar la lava de los volcanes y el calor natural de la Tierra a gran profundidad, para lo cual se efectúan trabajos de investigación en diversos países del mundo, entre ellos México. El desarrollo de los recursos geotérmicos, como todos los recursos del subsuelo, está inevitablemente asociado con incertidumbres. El aprovechamiento exitoso de un recurso geotérmico particular depende en gran medida de la aplicación adecuada de modernas tecnologías de prospección, caracterización y evaluación del recurso. Con el objeto de ayudar a disminuir los tiempos, costos e incertidumbres

asociados con el aprovechamiento de la geotermia, el IIE ha efectuado investigación y desarrollo tecnológico en aspectos relacionados con las técnicas para estimar temperaturas en el subsuelo; el desarrollo de fluidos de perforación y cementos empleados en la construcción de pozos; la determinación de las propiedades físicas de las rocas atravesadas por los pozos; el desarrollo de equipo para medir presión, temperatura y flujo en tiempo real en pozos geotérmicos; el desarrollo de simuladores numéricos, de modelos conceptuales de yacimientos y del monitoreo de la respuesta del campo a las políticas de explotación; el diagnóstico de problemas de producción; el aprovechamiento de fluidos de baja y mediana entalpía; la extracción de sales de los fluidos, y los aspectos ambientales de los sistemas geotérmicos. A continuación se presenta una breve descripción de algunos de los desarrollos efectuados por la Gerencia de Geotermia. dos décadas de 224 investigación

GCC: estimación de temperaturas del subsuelo La distribución de la temperatura en la parte principal del yacimiento es uno de los factores importantes que determinan el valor económico de un recurso geotérmico. Durante las etapas de exploración, antes de comenzar costosas operaciones de perforación, se busca una evidencia razonable de la existencia de alta temperatura en el yacimiento. En los casos en los que el fluido geotérmico sube y descarga en la superficie, la aplicación de ciertas herramientas denominadas geotermómetros químicos ha resultado de gran utilidad. Un geotermómetro es un modelo matemático que relaciona la temperatura del yacimiento con la composición química de los fluidos que afloran de manera natural o por medio de pozos a la superficie. El Geotermómetro de Composición Catiónica (GCC) permite estimar la temperatura del yacimiento con base en la composición química del agua de fuentes termales relativamente diluidas. Aun cuando existen diversos geotermómetros publicados en la literatura, el personal del IIE consideró que podía desarrollar un mejor geotermómetro basado en las concentraciones de los cuatro componentes catiónicos principales de las aguas subterráneas: ion sodio (Na+), ion potasio (K+), ion calcio (Ca2+) e ion magnesio (Mg2+). Para lograrlo, se efectuó una serie de suposiciones que permitieron formular una relación lineal entre el recíproco de la temperatura absoluta y combinaciones lineales de logaritmos de la concentración de especies de cationes en aguas subterráneas. Asimismo, se desarrolló un procedimiento computarizado sistemático que analiza un gran número de posibilidades para la reacción de

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Figura 2. Usos directos de la geotermia. 200 180

Evaporación de soluciones altamente concentradas. Refrigeración por absorción de amoníaco, digestión de pasta papelera (kraft). Agua pesada mediante un proceso con sulfuro de hidrógeno.

160

Secado de alimento para pescado, secado de madera. Alumina mediante el proceso Bayer.

140

Secado de productos agrícolas a altas velocidades, enlatado de alimentos.

120

Extracción de sales por evaporación, evaporación en la refinación de azúcar. Agua dulce por destilación. Concentración de solución salina mediante evaporación de efecto múltiple.

Temperatura oC

Secado y curado de planchas de hormigón ligero. 100

Secado de materiales orgánicos, algas, hierba, hortalizas, etcétera. Lavado y secado de lana. Secado de pescado, operaciones intensas de descongelamiento.

80

Calefacción ambiental. Refrigeración (Límite de temperatura inferior).

60

Zootecnia. Invernaderos mediante una combinación de calefacción ambiental y de foco. Cultivo de setas.

40

Calentamiento del suelo, balneología.

20

Piscinas, biodegradación, fermentaciones. Agua caliente para la industria minera durante todo el año en climas fríos. Descongelamiento. Criaderos de peces. Piscicultura.

dos décadas de 225 investigación

intercambio de cationes entre el mineral y la solución. Tomando en consideración la frecuente ocurrencia de casos de mezcla de aguas termales de mediana a alta salinidad con aguas frías de baja salinidad, se desarrolló e integró al geotermómetro una expresión relativamente insensible a la dilución. Anapres es una poderosa herramienta tecnológica del estado del arte, la cual provee una ventajosa alternativa en el análisis de pruebas de presión. Anapres se ha aplicado al análisis de pruebas de presión en los campos geotérmicos de East Mesa y Raft River en Estados Unidos, Cerro Prieto en México, y en varios acuíferos y campos petroleros de Estados Unidos. Al geotermómetro resultante se le llamó Geotermómetro de Composición Catiónica (GCC), el cual permite estimar la temperatura del yacimiento con base en la composición química del agua de fuentes termales relativamente diluidas. Además, el geotermómetro muestra una mayor concordancia con los datos de aguas de pozo que la de otros geotermómetros publicados en la literatura. En la figura 3 se muestra su comparación con uno de los geotermómetros más exitosos, el de NaK-Ca con corrección por magnesio. El GCC se ha aplicado con éxito en la estimación de temperaturas de varios campos geotérmicos en el mundo, entre los que se pueden mencionar: Cerro Prieto y Los Azufres en México, Matsukawa en Japón, Kizildere en Turquía, y El Tatio en Chile. Anapres: primer sistema experto auxiliar en la caracterización de sistemas geotérmicos en el mundo Para explotar y administrar adecuadamente a los recursos

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geotérmicos es necesario evaluar las reservas de calor y fluidos de los yacimientos correspondientes. Para la evaluación del potencial de un campo se requiere del conocimiento realista tanto de las propiedades de las formaciones del yacimiento (facilidad del flujo de fluidos, capacidad de almacenamiento, etcétera), como la detección y localización de accidentes hidrológicos que pueden actuar como barreras o como regiones de recarga de fluidos. Esta valiosa información puede obtenerse del análisis de pruebas de presión en pozos. Se diseñó y construyó un permeámetro mixto gaslíquido con características especiales de capacidad, versatilidad y exactitud que superan a muchos de los equipos comerciales convencionales. Una prueba de presión consiste fundamentalmente en registrar las variaciones del gasto y de la presión en el fondo de uno o varios pozos por un determinado tiempo. La inyección o extracción de fluido de los pozos activos (excitadores del sistema) provoca la propagación de una perturbación de presión en el yacimiento. El desarrollo temporal de dicha perturbación se registra en uno o varios pozos llamados de observación. Estos registros son los que contienen la información acerca de los parámetros de la formación anteriormente citados. Para poder cumplir con los planes de expansión tanto en materia petrolera como en energía geotérmica será necesario desarrollar nuevos campos e incrementar el grado de desarrollo de los que actualmente se encuentran en explotación. Para lograr lo anterior se requiere contar con más especialistas y con el desarrollo de tecnología que facilite la labor de estos especialistas. Con

Figura 3. Comparación entre los geotermómetros GCC y Na-K-Ca.

este fin se desarrolló un sistema experto computarizado con capacidad para analizar pruebas de presión en las cuales participa cualquier número de pozos activos y cualquier número de pozos de observación. En el sistema experto Anapres (Analizador de Pruebas de Presión) se acoplaron con éxito modelos matemáticos, técnicas de optimación y conocimientos heurísticos. Los modelos matemáticos y las técnicas de optimación permiten al sistema estimar los parámetros de la formación y, en el caso de que se detecten fronteras hidrológicas, determinar su localización. Los conocimientos heurísticos le permiten detectar las fronteras hidrológicas y definir su tipo, y en aquellos casos en los que el usuario no tiene una idea aproximada de cuál es la solución a su problema contribuyen a la determinación de los parámetros de la formación. Anapres es una poderosa herramienta tecnológica del estado del arte, la cual provee una ventajosa alternativa en el análisis de pruebas de presión. El sistema cuenta con cuatro importantes ventajas sobre los métodos convencionales de análisis: 1) maneja gasto variable, 2) es capaz de determinar dos décadas de 226 investigación

de cuatro a cinco parámetros de la formación en una sola corrida de computadora, 3) es considerablemente más rápida que un experto humano en el análisis de una prueba determinada y 4) puede analizar problemas en los que intervienen cualquier número de pozos de observación y producción. Anapres se ha aplicado al análisis de pruebas de presión en los campos geotérmicos de East Mesa y Raft River en Estados Unidos, Cerro Prieto en México, y en varios acuíferos y campos petroleros de Estados Unidos. Modelos conceptuales: la física del yacimiento Después de que se han perforado algunos pocos pozos en un nuevo sitio, el problema principal consiste en desarrollar un modelo que explique razonablemente el comportamiento del sistema. Este modelo es particularmente importante, ya que representa la base sobre la cual se efectuará la evaluación de las reservas de calor y fluidos del yacimiento correspondiente. De 1985 a 1987 el personal del IIE y de la CFE colaboró en el desarrollo de un modelo inicial del campo Los Azufres. Este campo se localiza en la parte alta de

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la sierra de San Andrés, en el estado de Michoacán. La sierra alcanza elevaciones que exceden los 3 200 metros sobre el nivel del mar. En el campo se distinguen dos zonas bien definidas de descarga de fluidos geotérmicos: Marítaro en la parte norte y Tejamaniles en el extremo sur. Las zonas de descarga se encuentran separadas por varios kilómetros de terreno que esencialmente no presentan manifestaciones superficiales. El estudio de los minerales del yacimiento por medio de núcleos y recortes que se obtuvieron durante la perforación de los pozos se integró en un mapa de distribución tridimensional. Este mapa ayudó a definir las características generales de la geometría del yacimiento. El estudio mostró la continuidad del yacimiento a profundidad y la existencia de dos chimeneas por las que asciende el fluido, que coinciden en la superficie con las áreas de Marítaro y Tejamaniles. La continuidad en la distribución de algunos minerales, tales como clorita y epidota, indican la existencia de un solo acuífero en la profundidad. Con el objeto de inferir el estado termodinámico no perturbado del fluido del yacimiento se analizó una considerable cantidad de datos, provenientes de varias disciplinas, correspondientes a 25 pozos del campo. Sobre la base de los datos analizados y de las distribuciones de presión y entalpía resultantes se desarrolló un modelo vertical unidimensional del yacimiento no perturbado. Este modelo muestra que en el yacimiento existe un acuífero profundo (por debajo de los 1 280 metros sobre el nivel del mar), caliente (aproximadamente 303oC) y extenso. Del modelo se deduce que no existe una recarga significativa del yacimiento desde la superficie del campo y que existe una capa sello sobre la mayor parte del yacimiento. Este sello se encuentra significativamente fracturado en las zonas

de descarga de vapor de Marítaro y Tejamaniles. México prácticamente no tiene dependencia tecnológica en la exploración y explotación de recursos geotérmicos, inclusive se ha exportado y se exporta tecnología al extranjero. Una muestra de ello es que frecuentemente se reciben solicitudes de apoyo de otros países, las más recientes de Argentina, Colombia y Perú. Los Azufres es un sistema hidrotermal inusualmente interesante, en el sentido de que en el mismo es posible observar la transición entre una zona predominada por agua y una zona predominada por vapor. El modelo unidimensional revela la existencia de líquido profundo que asciende hasta que, aproximadamente a 1 280 metros sobre el nivel del mar comienza a ebullir; la consecuente región de fluido bifásico predominada por agua se extiende verticalmente hasta unos 1 830 metros sobre el nivel del mar, en donde el vapor se convierte en la fase que controla la presión; la región de fluido bifásico predominada por vapor se extiende hacia arriba hasta aproximadamente 2 500 metros sobre el nivel del mar. Las figuras 4 y 5 muestran los perfiles de presión y temperatura. La información que se obtiene de estos modelos es de gran importancia en aspectos relacionados con el uso del recurso geotérmico, actividades de perforación, evaluación de las reservas, desarrollo del campo y afinación de los modelos matemáticos del yacimiento. Diseño y construcción de equipo: las herramientas A lo largo de los años y de acuerdo con las necesidades específicas que se han presentado, el personal de la Gerencia ha diseñado y construido equipo para dos décadas de 227 investigación

diversas aplicaciones. Como un ejemplo de este tipo de actividades, a continuación se hacen algunos comentarios sobre el diseño y la construcción de un permeámetro mixto gas-líquido con características especiales de capacidad, versatilidad y exactitud que superan a muchos de los equipos comerciales convencionales. Como su nombre lo indica, este permeámetro permite efectuar mediciones de permeabilidad utilizando gases o líquidos como fluidos de medición. Este aparato se puede utilizar en combinación con una amplia variedad de portamuestras y celdas, lo que permite alcanzar una gran versatilidad de operación en lo que respecta a los tamaños de muestras que pueden ensayarse y las condiciones de confinamiento a las que puede someterse la muestra durante los ensayos. El disponer de este permeámetro como parte del equipamiento del Laboratorio de Yacimientos representa, por la facilidad y la rapidez con que pueden efectuarse las mediciones, una gran ventaja en lo que respecta a la capacidad para efectuar mediciones de permeabilidad a condiciones de temperatura ambiente y presión de sobrecarga elevada, ya sea utilizando gases o líquidos como fluidos de medición. Además, permite efectuar estudios detallados acerca del efecto del esfuerzo de sobrecarga sobre la permeabilidad, así como estudiar los fenómenos de deslizamiento y de turbulencia que se presentan en el caso de flujo de gases a través de medios porosos. Otra característica importante es la capacidad para determinar la permeabilidad equivalente a un líquido no reactivo a partir de mediciones de permeabilidad al gas. Una característica distintiva de este permeámetro es que para el caso de mediciones de permeabilidad al gas permite efectuar varias mediciones en una misma muestra a valores de presión

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Rango de elevación de los cabezales

Entalpía (Kj/Kg)

Presión (bar)

media absoluta de hasta 20 kg/cm2, a la vez que mediante una válvula de contrapresión se logra mantener la caída de presión a través de la muestra a valores bajos en el rango de 1 kg/cm2. Al mantenerse baja la caída de presión mediante la válvula de contrapresión se evita que se presente el fenómeno de turbulencia. De esta manera, la gráfica de permeabilidad al gas como función de la presión media es, de acuerdo con la teoría de Klinkenberg, una línea recta, que extrapolada hasta presión media infinita permite determinar la permeabilidad equivalente a un líquido no reactivo. En las figuras 6, 7 y 8 se muestran respectivamente los diagramas esquemáticos de conjunto del permeámetro correspondientes a las tres opciones básicas de funcionamiento en las que el aparato puede operarse. La opción uno se aplica para realizar mediciones de permeabilidad al gas a

Líquido + vapor

Rango de elevación de los cabezales

Líquido

Pozos del norte del campo Pozos del centro del campo Pozos del sur del campo

Elevación de las zonas productoras (m.s.n.m.)

Elevación de las zonas productoras (m.s n.m.)

Pozos del norte del campo Pozos del centro del campo Pozos del sur del campo

Vapor

Figura 5

Figura 4

baja presión de confinamiento utilizando el portamuestras tipo Hasler, la opción dos se aplica para efectuar mediciones de permeabilidad al gas a presiones de confinamiento elevadas y la opción tres permite realizar mediciones de permeabilidad al líquido a presiones de confinamiento bajas o elevadas. El funcionamiento del permeámetro se apoya en algunos aspectos en el empleo de elementos de equipo previamente disponibles como parte del equipamiento original del Simulador Físico de Yacimientos (SFY). Para presurizar el fluido de confinamiento mediante el cual se aplica el esfuerzo de sobrecarga a la muestra de roca se emplea una línea derivada del módulo de presurización del SFY. Asimismo, para impulsar el fluido de medición a través de la muestra en el caso de las mediciones de permeabilidad con líquidos se utiliza un acumulador presurizado con gas, el cual pertenece al dos décadas de 228 investigación

módulo de permeabilidad del SFY. Todos los componentes de plomería como conexiones diversas, válvulas y tubería que se utilizaron en la construcción del permeámetro son de la máxima calidad. Asimismo, los reguladores de presión, los manómetros, los orificios para medir flujos de gases y en general toda la instrumentación con que se equipó el aparato son de excelente calidad. Por consiguiente, se esperan periodos de operación prolongados sin la ocurrencia de problemas de funcionamiento y resultados con una exactitud mucho mejor que la especificación aceptada en la industria. Las estimaciones de error efectuadas con base en la exactitud de los instrumentos de medición que se utilizan en el permeámetro indican que las mediciones de permeabilidad que se realizan con este aparato son exactas dentro de ±3%. Para complementar la caracterización del permeámetro

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Figura 6. Diagrama esquemático del permeámetro mixto gas-líquido. Opción 1: sistema para medir permeabilidad al gas a condiciones ambiente, usando el portamuestras Hasler.

Figura 7. Diagrama esquemático del permeámetro mixto gas-líquido. Opción 2: sistema para medir permeabilidad al gas a presiones de sobrecarga elevadas utilizando la celda triaxial IIE.

dos décadas de 229 investigación

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Figura 8. Diagrama esquemático del permeámetro mixto gas-líquido. Opción 3: sistema para medir permeabilidad al líquido a presiones de sobrecarga elevadas utilizando la celda tipo Hoek o la celda IIE

también se realizaron pruebas de reproducibilidad, determinándose que ésta se encuentra dentro de ±1%. Como ejemplo que demuestra la aplicación exitosa del permeámetro construido, en las figuras 9 y 10 se muestran respectivamente las gráficas Klinkenberg a las presiones de confinamiento hidrostáticas de 20 kg/cm2 y 550 kg/cm2 para una muestra de roca de un yacimiento petrolero. Una gráfica Klinkenberg consiste en la representación de la permeabilidad al gas como función del recíproco de la presión media absoluta del gas al pasar por la muestra durante el proceso de medición. De acuerdo con la teoría, estas gráficas deben ser aproximadamente líneas rectas, cuya intersección en el origen representa la permeabilidad equivalente a un líquido no reactivo a una determinada condición de esfuerzo de sobrecarga. Las perspectivas La flexibilidad de la infraestructura

material y humana de la Gerencia le permite desarrollar proyectos o servicios no solamente en geotermia, sino que también se pretende apoyar de manera importante a los sectores de los hidrocarburos, de los acuíferos y a la industria en general. En geotermia La república mexicana es un lugar privilegiado en el mundo tanto por sus recursos petroleros como por su potencial en energía geotérmica. En nuestro país se han identificado aproximadamente 1 400 focos termales localizados en 27 estados. En cuando menos 30 de estos sitios la Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos de la CFE ha llevado a cabo estudios de factibilidad del recurso. Los grupos de geología y geoquímica continuarán apoyando las actividades de exploración que la CFE lleva a cabo en varias zonas del país. Por ejemplo, recientemente se han efectuado actividades de exploración en Araró y los Negritos en Michoacán, Acoculco en En dos décadas de 230 investigación

Puebla, Riíto en Sonora, Las Tres Vírgenes en Baja California Sur, San Felipe, Puertecitos, Valle Chico, Cerritos y Laguna Salada en Baja California. Los estudios que efectúa el personal del Instituto aportan elementos técnicos al personal de la CFE para la toma de decisiones en relación con las posibilidades de desarrollar las zonas correspondientes. En nuestro país actualmente se explotan comercialmente los campos de Cerro Prieto en Baja California, Los Azufres en Michoacán y Los Humeros en Puebla. En poco tiempo se espera que se instalen las primeras plantas en Las Tres Vírgenes en Baja California Sur. En estos campos se continuará colaborando con la CFE en el monitoreo isotópico (oxígeno 18 y deuterio), con el objeto de investigar la respuesta de los yacimientos a la extracción y reinyección de fluidos. Los resultados de estos estudios aportan elementos para la toma de decisiones encaminadas al adecuado manejo de los campos.

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Figura 9. Gráfica Klinkenberg. Ejemplo de datos generados con el permeámetro mixto gas-líquido que se construyó: permeabilidad al nitrógeno como función del recíproco de la presión media absoluta de una muestra de roca sometida a 20 kg/cm2 de presión efectiva de sobrecarga.

Permeabilidad al N2 (Darcys)

Muestra F13-3V 0.050 Presión efectiva de sobrecarga = 20 kg/cm2 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Recíproco de la presión media (Atm) -1

1.0

Figura 10. Gráfica Klinkenberg. Ejemplo de datos generados con el permeámetro mixto gas-líquido que se construyó: permeabilidad al nitrógeno como función del recíproco de la presión media absoluta de una muestra de roca sometida a 550 kg/cm2 de presión efectiva de sobrecarga. Muestra F13-3V 0.050

Presión efectiva de sobrecarga = 550 kg/cm2

Permeabilidad al N2 (Darcys)

0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Recíproco de la presión media (Atm) -1

0.9 1.0

dos décadas de 231 investigación

México, los campos de baja temperatura (temperaturas menores a 180oC), predominan sobre los de alta temperatura (temperaturas mayores a 180oC) en una proporción aproximada de 10 a 1. Es claro que la importancia que la energía geotérmica pueda tener en nuestro país dependerá del aprovechamiento de los recursos de baja temperatura. Algunos de estos recursos pueden aprovecharse en la generación de electricidad por medio de plantas no convencionales y la gran mayoría se puede utilizar en aplicaciones directas relacionadas con la agricultura, la industria, el turismo, etcétera. La Comisión Federal de Electricidad ha desarrollado algunos proyectos piloto en aplicaciones como el secado industrial de madera, calefacción de oficinas, germinado de bulbos y producción acelerada de flores. Actualmente no existe ninguna aplicación comercial de este tipo de recurso en México. Conforme las reservas de gas y petróleo disminuyan, el uso de los recursos de baja temperatura será una alternativa competitiva y viable tanto técnica como económicamente. México prácticamente no tiene dependencia tecnológica en la exploración y explotación de recursos geotérmicos, inclusive se ha exportado y se exporta tecnología al extranjero. Una muestra de ello es que frecuentemente se reciben solicitudes de apoyo de otros países, las más recientes de Argentina, Colombia y Perú. Se espera que la Gerencia de Geotermia del IIE continúe efectuando trabajos fuera de México. En petróleo, acuíferos e industria La Gerencia cuenta con una importante infraestructura material, la cual se encuentra constituida actualmente por ocho laboratorios: Emisión, Espectrometría y Difracción de Rayos-X, Geoquímica, Inclusiones Fluidas, Ingeniería de Yacimientos, Isótopos Estables, Mediciones en Tiempo Real en

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Cuadro 1. Principales proyectos llevados a cabo por la Gerencia de Geotermia a lo largo de 22 años. Nombre del proyecto

Cliente

Periodo

Interpretación geoquímica de zonas de alteración hidrotermal de Colombia, República Dominicana, Ecuador, Guatemala, Haití, Jamaica, Nicaragua y Perú.

Organización Latinoamericana de Energía.

1979-1981

Fluidos de perforación de pozos geotérmicos. Fase I: lodos y cementos.

Comisión Federal de Electricidad.

1979-1981

Evaluación de la contaminación por salmuera y el aprovechamiento y reinyección de la misma.

Comisión Federal de Electricidad.

1978-1980

Diagnósticos y pronósticos sobre los aspectos científicos y tecnológicos de la geotermia como fuente de energía.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

1981-1982

Estudio de abatimiento de H2S para el campo Cerro Prieto.

Comisión Federal de Electricidad.

1982-1983

Desarrollo de metodología para prevención de corrosión geotérmica.

Comisión Federal de Electricidad.

1984-1985

Evaluación de incrustaciones en silenciadores y sistemas de conducción de agua presurizada para reinyeccción.

Comisión Federal de Electricidad.

1983-1985

Apoyo en ingeniería de yacimientos para el campo de

Comisión Federal de Electricidad.

1984-1985

Los Azufres, Michoacán. Determinación de propiedades mecánicas de sal gema.

Instituto Mexicano del Petróleo.

1985-1986

Asesoría en simulación de reservorios para el campo de Ahuachapán, El Salvador.

Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa.

1987

Assessment of conceptual approaches for remedial actions at the Geysers (USA) geothermal reservoir.

Pacific Gas & Electric

1990

Estudios geocientíficos y de ingeniería de reservorios del campo geotérmico de Chipilapa, El Salvador.

Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa.

1990-1993

Estudios petrográficos y de alteración hidrotermal de muestras de ripio y núcleos de pozos exploratorios.

Comisión Federal de Electricidad.

1994-1997

Servicios técnicos externos de petrofísica y mecánica de rocas.

Petróleos Mexicanos.

1995-1999

Muestreo y caracterización química e isotópica de las precipitaciones pluviales en la zona geotérmica de Los Humeros.

Comisión Federal de Electricidad.

1996-1997

Estudios isotópicos anuales de fluidos de pozos de los campos Cerro Prieto, Los Azufres y Los Humeros.

Comisión Federal de Electricidad.

1992-1997

Estudio isotópico de los acuíferos profundos de los campos petroleros del Activo Luna.

Petróleos Mexicanos

1997-1998

el Interior de Pozos y Petrografía. Esta infraestructura no solamente se utiliza para el estudio de los sistemas geotérmicos, también se ha aplicado a la solución de problemas en áreas como del petróleo, minería, acuíferos, construcción de cavidades lixiviadas en domos salinos para almacenamiento de hidrocarburos y aun en la industria. Como un ejemplo de las aplicaciones fuera de la geotermia se puede comentar el apoyo que se le ha dado a Petróleos Mexicanos (Pemex) y al Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) en

cuanto a la caracterización de las rocas atravesadas por los pozos, en lo que respecta a las funciones de dichas formaciones como medios de confinamiento, de almacenamiento y de transporte de fluidos. A la fecha se ha trabajado, entre otros, con núcleos de los campos Pol, Cantarell, Abkatún, Taratunich, Sen, Ku-Maloob-Zaap, Matapionche, etcétera. Hasta hace poco tiempo estos estudios los llevaban a cabo en el extranjero compañías como Core Lab, Terratek y Schlumberger, entre otras. Actualmente, además de los citados dos décadas de 232 investigación

estudios, Pemex y el IMP han solicitado trabajos relacionados con el análisis isotópicos de fluidos (para estudiar la física del yacimiento) y el procesado de imágenes de satélite (para estudios de impacto ambiental). Se espera que en poco tiempo el sector petrolero se constituya como uno de los principales mercados de la Gerencia de Geotermia. VÍCTOR MANUEL ARELLANO GÓMEZ Ver currículum en la página 222.