Caracterización química y geotermometría de fluidos geotérmicos

Caracterización química y geotermometría de fluidos geotérmicos
Kailasa Pandarinath
Coordinación de Geoenergía, Departamento de Sistemas Energéticos,
Centro de Investigación en Energía – UNAM, Temixco, Mor. 62580
(E-mail: pk@cie.unam.mx)
Los campos geotérmicos en México, así como alrededor del mundo, están siendo día
con día desarrollados como una fuente renovable de energía para producir electricidad y
otros usos directos. La fracción de energía geotérmica que puede ser desarrollada se
encuentra atrapada en el yacimiento donde el fluido interactúa con la roca huésped y
puede ser aprovechado mediante su extracción a través de pozos perforados. La química
de las aguas geotérmicas provee información importante acerca de la hidrología del
campo y sobre las condiciones térmicas y fisicoquímicas del yacimiento. Los
investigadores en la industria geotérmica han usado varios geotermómetros químicos
como un método indirecto para estimar la temperatura del yacimiento, así como para la
evaluación de nuevos campos. Estos geotermómetros se aplican fundamentalmente para
inferir las temperaturas del subsuelo a partir de la composición del fluido (líquido y
vapor) de manantiales, fumarolas y pozos geotérmicos. Esta metodología es
especialmente útil antes de la etapa de perforación, la cual es un proceso altamente
costoso.
Temperaturas de yacimiento de los campos geotérmicos de Los Azufres (CGLA) y Las
Tres Vírgenes (CGLTV) de México fueron estimados aplicando todos los 35
geotermómetros de soluto disponibles para agua de las manantiales que rodean estos
dos campos geotérmicos y para fluidos de pozos geotérmicos. Los datos químicos de
fluidos indican que no hay equilibrio químico entre agua-roca en los manantiales
termales y sí existe equilibrio completo para agua de los pozos geotérmicos perforados.
Aunque no hay equilibrio químico agua-roca, los geotermómetros Na-K para agua tipoHCO3, y para agua tipo-SO4; y los geotermómetros de Na-Li y Li-Mg para agua de
manantial de tipo-Cl del CGLA, proporcionaron las temperaturas de yacimiento más
cercanas al promedio de temperaturas medidas del fondo de los pozos geotérmicos
(BHT). La evaluación de las temperaturas obtenidas de manantiales sugiere, que no
todos manantiales de un campo geotérmico y no todos geotermómetros químicos
proporcionan temperaturas exactas. Por otra parte, las temperaturas de yacimiento
obtenidas por geotermómetros químicos de los fluidos de pozos geotérmicos de estos
dos campos, proporcionaron valores de temperaturas más cercanos a sus respectivas
BHT. Para el mejor uso de la geotermometría química de agua de manantiales, el
estudio presente sugiere: (1) clasificar químicamente las manantiales en diferente tipos
de agua; (2) identificar y eliminar los datos químicos desviados, considerando cada de
tipo agua como una población separada; (3) aplicar todos los geotermómetros solubles
disponibles, en lugar de utilizar algún geotermómetro específico y (4) evaluar las
temperaturas estimadas por cada geotermómetro soluble considerando las condiciones
de equilibrio, la litología y las condiciones hidrológicas.
Considerando estos aspectos para mejor aplicación de los geotermómetros químicos, un
programa de cómputo/software (CCGF; Chemical Classification of Geothermal
Fluids) fue desarrollado para la clasificación química de agua, la identificación de las
condiciones de equilibrio entre fluido-roca en un sistema geotérmico etc. basado en los
modelos más ampliamente utilizados. Estos resultados serán presentados en este trabajo.