aplicaciones tecnológicas Distribución inicial de presión y temperatura del campo geotérmico de Los Humeros, Puebla Víctor M. Arellano, Alfonso García, Rosa Ma. Barragán, Georgina Izquierdo, Alfonso Aragón, Arturo Pizano Personal técnico de la Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos (GPG) de la CFE y del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), decidieron participar conjuntamente en un proyecto para desarrollar un modelo conceptual del estado inicial del sistema geotérmico de Los Humeros, Puebla. perfil de presión de este yacimiento corresponde a una columna de agua en ebullición aproximadamente entre 300 y 330 °C. El segundo yacimiento se encuentra localizado debajo de los 850 m.s.n.m. y hasta donde se tienen datos puede decirse que se extiende cuando menos hasta los 100 m.s.n.m. y se considera que es un yacimiento de baja saturación de líquido. Para los pozos que se alimentan de esta zona del campo se estimaron temperaturas entre 300 y 400 °C. Introducción Resumen P ara inferir las distribuciones de presión y temperatura no perturbadas del fluido del yacimiento, se analizó una considerable cantidad de información proveniente de varias disciplinas, correspondiente a 42 pozos del campo geotérmico de Los Humeros. Sobre la base de los datos analizados se desarrollaron modelos, en una y dos dimensiones, del yacimiento en su estado inicial. Los modelos revelan la existencia de cuando menos dos yacimientos. El primero y más superficial se encuentra localizado entre 1600 y 1025 m.s.n.m. y es un yacimiento de líquido dominante. El El campo geotérmico de Los Humeros se encuentra localizado en el extremo oriental del Cinturón Volcánico Mexicano (19° 40’ latitud N, 97° 25’ longitud W), aproximadamente a 200 km de la ciudad de México (Figura 1). En el año de 1968, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) efectuó los primeros estudios geológicos, geoquímicos y geofísicos (Mena y González-Morán, 1978; PérezReynoso, 1978; Yañez-García et al., 1979; Palacios-Hertweg y GarcíaVelázquez, 1981). En 1982 se perforó el primer pozo profundo con el objeto de confirmar los resultados de los estudios. En 1990 se inició la explotación comercial del yacimiento con la instalación de la primera unidad de 5 MW. A la fecha se han perforado más de 40 pozos (Figura 1) y se encuentran instaladas 7 unidades de 5 MW cada una (Quijano y Torres, 1995). Para el campo geotérmico de Los Humeros se han desarrollado varios modelos, tanto conceptuales como matemáticos (Viggiano y Robles, 1988 a, b; Torres, 1995; Cedillo, 1997; Prol-Ledesma, 1998). Sin embargo, en pláticas sostenidas durante 1998 con el personal técnico de la CFE, se puso de manifiesto la necesidad de aclarar algunos aspectos relacionados con el campo, entre los cuales pueden citarse los siguientes: a) confirmar la existencia de uno o más yacimientos en el sistema; b) determinar las condiciones iniciales del o los yacimientos existentes; c) definir el origen de los fluidos ácidos observados en la parte profunda del sistema; d) en su caso, tratar de 169 Boletín iie, julio-agosto del 2000 Figura 1. Ubicación del campo geotérmico Los Humeros y mapa en el que se muestran las principales fallas y estructuras así como la localización de los pozos. determinar las profundidades a las cuales los pozos penetran zonas permeables, en las cuales, las mediciones o estimaciones de la presión y la temperatura realmente corresponden a las condiciones del yacimiento. Los resultados del análisis individual de cada pozo se utilizaron como base para estimar la distribución de presión y temperatura inicial en el sistema geotérmico. Los resultados se integraron en modelos en una y dos dimensiones, como base para analizar las características fundamentales del sistema hidrotermal de Los Humeros. Características geológicas del área de Los Humeros 170 definir alguna estrategia que permita el aprovechamiento de los fluidos de la parte profunda del sistema. Con el objetivo de aclarar algunos de los aspectos antes citados, personal técnico de la Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos (GPG) de la CFE y del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), decidieron participar conjuntamente en un proyecto para desarrollar un modelo conceptual del estado inicial del sistema geotérmico de Los Humeros (Arellano et al., 1998). En este artículo, se presentan los resultados del análisis de: registros de perforación, perfiles de presión y temperatura medidos durante el calentamiento, temperaturas estabilizadas y curvas características de producción de 42 pozos del campo. El objeto de este análisis es La geología del área de Los Humeros ha sido descrita por diversos autores, entre los que se encuentran Pérez-Reynoso (1978), Yañez-García et al. (1979), Ferriz y Mahood (1984), Viggiano y Robles (1988 a, b) y Cedillo (1997). El basamento local está constituido por un complejo paleozoico metamórfico e intrusivo de esquistos de cloritamuscovita, una secuencia sedimentaria mesozoica plegada, intrusiones sieníticas y granodioríticas del terciario inferior y andesitas pliocénicas. Se considera que la actividad volcánica inicial en el área de Los Humeros está representada por lavas andesíticas y ferrobasálticas de la Formación Teziutlán, cuya edad varía de 3.50 a 1.55 millones de años(m.a.). Sin embargo, la mayor parte de las unidades volcánicas del área se emplazaron hace menos de 0.5 m.a., siendo acompañadas por la formación de calderas (Figura 1). El colapso de la caldera de Los Humeros fue provocado por la erupción de la Ignimbrita Xáltipan (0.46 m.a.). Después del colapso, se formaron varios domos silícicos (0.3 m.a.). La emisión de la Ignimbrita Zaragoza (0.1 m.a.) provocó el colapso de la caldera de Los Potreros y las emisiones de andesitas, andesitas basálticas y lavas, pómez y cenizas (0.08 a 0.04 m.a.) dieron origen a la estructura de El Xalapazco. La actividad volcánica más reciente se encuentra representada por los basaltos de olivino (0.02 m.a.). El grupo de geología de la CFE, ha efectuado estudios detallados que han permitido conocer las características petrográficas de las unidades atravesadas por los pozos y han reconstruido la columna litológica del campo (Viggiano y Robles, 1988 a; Cedillo, 1997). En la Tabla 1 se presenta un resumen de la geología del subsuelo de la región de Los Humeros. La Figura 2 muestra una sección geológica de 7 km de longitud y orientación NNW-SSE que une los pozos H-21, H-31, H-15, H-30, H-16, H-33, H-29, H-4, H-10, H-26 y H-6. En esta sección puede verse la disposición de las nueve unidades litológicas, su espesor, los sistemas de fallas y la topografía del basamento del campo. Características geoquímicas de los fluidos A condiciones de cabezal, los pozos producen escasa cantidad de agua con excepción del pozo H-1 que se localiza en el Corredor Xalapazo Mastaloya. Resulta difícil clasificar los fluidos porque presentan características de mezcla (Barragán et al., 1988) y una composición variable en el tiempo (Tello, 1992). También es difícil reconstruir la composición de la fase líquida en el yacimiento, ya que la fracción de condensado (alto en bicarbonatos y sulfatos) es grande y también porque algunos de los pozos tienen o han tenido aportación de fluidos de más de un estrato. El agua aplicaciones tecnológicas Tabla 1. Geología del subsuelo de la región de Los Humeros, Pue. (Modificada de Cedillo, 1997). Unidades litológicas Unidades según Viggiano y litológicas Robles (1988a) según Cedillo (1997) I 1 II 2 3 4 III 5 IV 6 7 8 9 producida es diluida en sales (0.17 % en peso de sólidos totales disueltos en el pozo H-1) y presenta pH neutro en condiciones de separación, con algunas excepciones como en los pozos H-4 y H-16 que se localizan en el Colapso Central y que produjeron fluidos ácidos que ocasionaron corrosión en las tuberías (Barragán et al., 1989; Gutiérrez y Viggiano, 1990; Truesdell, 1991). En la Tabla 2 se presenta el análisis químico del agua separada de algunos de los pozos del campo. Metodología Con el fin de establecer la distribución natural de presión y temperatura se empleó la siguiente metodología: 1) los horizontes permeables en los cuales el pozo y el yacimiento se encuentran en contacto se determinaron a partir del análisis de la información de perforación, de los registros de presión y temperatura medidos durante el calentamiento, de las temperaturas estabilizadas y de las correlaciones geológicas; 2) el perfil de presión no perturbado del yacimiento se reconstruyó a partir del Descripción Pómez, basaltos de olivino y andesitas Tobas líticas e ignimbrita Zaragoza Ignimbrita Xáltipan Intercalación de andesitas e ignimbritas Andesitas de augita Teziutlán Toba vítrea Humeros Andesita de hornblenda Basaltos Calizas, mármoles e intrusivos (basamento local) Permeabilidad Alta Hidrogeología Media Acuíferos superficiales fríos y calientes Posible acuífero De baja a nula Baja Acuicludo Acuicludo Media Yacimiento geotérmico superior Baja Media Media Baja Acuitardo Yacimiento geotérmico inferior Yacimiento geotérmico inferior Acuitardo análisis de los registros de presión y del análisis de pruebas de presión; 3) el perfil de temperatura no perturbado se infirió a partir del análisis de los registros de temperatura y de la estimación de las temperaturas estabilizadas por los métodos de Horner y de la esfera (Ascencio et al., 1994). Los valores de presión y temperatura que se obtuvieron de esta manera, se graficaron en una y dos dimensiones con el fin de analizar las características principales del sistema geotérmico de Los Humeros. En este primer análisis no se intentó ninguna corrección por el contenido de sales o gases en los fluidos hidrotermales. Resultados y discusión Horizontes Permeables En la Figura 3, se muestra la localización de los principales puntos de alimentación de los pozos que se muestran en la sección geológica de la Figura 2. Del análisis de la información de todos los pozos del campo (Arellano et al., 1998), se pone de manifiesto que en las siguientes formaciones existe permeabilidad (en función de la profundidad): andesitas de augita, andesitas de horblenda, basaltos y mármoles. De estas unidades litológicas, los mármoles son los de menor permeabilidad primaria, sin embargo, un número significativo de pozos parecen alimentarse de esa zona del yacimiento. Esto implica que debe existir un fracturamiento importante en algunas zonas de esta unidad permitiendo el flujo de fluidos profundos. Distribución de Presión Una vez que se identificaron los horizontes en los cuales el pozo y el yacimiento están en contacto, se procedió a reconstruir el perfil de presión no perturbado del yacimiento. Los resultados del análisis de los registros tomados con el pozo cerrado después de su perforación y antes de que se pusiera a producir de manera significativa se muestran en la Figura 4. Una característica importante mostrada por los datos es el amplio rango cubierto por las elevaciones de las zonas productoras (entre 1600 y 100 m.s.n.m.). Esto se refleja, por supuesto, en la distribución vertical de 171 Boletín iie, julio-agosto del 2000 Figura 2. Sección geológica con orientación NNW - SSE y longitud de 7 kilómetros (Tomada de Cedillo, 1997). 172 presión que varía desde 89 bar hasta 176 bar. Debido a la cantidad de datos disponible, el campo de Los Humeros ofrece la oportunidad para estudiar en cierto detalle el perfil vertical de un yacimiento geotérmico no perturbado, sobre un amplio rango de elevaciones. En la Figura 4 se presenta la distribución vertical de presiones no perturbadas del yacimiento. La línea llena representa el perfil de presión correspondiente a una columna de agua en ebullición (modelo PPEP: Perfil de Presión de Ebullición versus Profundidad; Grant, et al., 1982). Como puede observarse, el ajuste del modelo PPEP es bueno para un rango de elevación que va de 1600 m.s.n.m. hasta aproximadamente 1025 m.s.n.m. Debajo de esta elevación, aproximadamente a los 850 m.s.n.m., se observa un grupo de pozos que se separan de este comportamiento (la mayoría con presiones por debajo del PPEP). El modelo PPEP es un modelo estático, generalmente considerado como una buena aproximación al estado no perturbado del yacimiento. Este modelo se torna inapropiado para bajas saturaciones de líquido. Esto se debe a que PPEP no puede ajustar las características intrínsecamente dinámicas del flujo bifásico a bajas saturaciones de agua o del vapor. Se esperaría por lo tanto, que los pozos que se apartan del comportamiento PPEP, se caracterizaran por bajas saturaciones de líquido. Aquí se entiende por bajas saturaciones de líquido como aquellas en las que la saturación de agua es menor al 10 %. A estas bajas saturaciones el vapor se vuelve la fase que controla la presión (Truesdell y White, 1973). Las presiones y elevaciones de estos pozos conforman un perfil subvertical que puede representarse por medio de la expresión: (1) P = 177.5 – 0.0405Z (Z < 850 m.s.n.m.) donde P es la presión en bar y Z es la elevación en m.s.n.m. En la Figura 5 se muestra el ajuste de los datos tanto al modelo PPEP (de 1600 a 1025 m.s.n.m.) como a la expresión (1) (de 850 a 100 m.s.n.m.). Como se puede observar, el ajuste es bueno. De los datos de presión discutidos en el párrafo anterior, puede concluirse que en el sistema geotérmico de Los Humeros existen cuando menos dos yacimientos. De acuerdo con la distribución de presión, el primero y más superficial se encuentra localizado aproximadamente entre 1600 y 1025 m.s.n.m. y, dada la excelente concordancia con el modelo PPEP, puede decirse que es un yacimiento de líquido dominante. El perfil de presión del yacimiento más somero corresponde a una columna de agua en ebullición entre 300 y 330 °C. El segundo yacimiento se encuentra localizado aproximadamente debajo de los 850 m.s.n.m. y hasta donde se tienen datos puede decirse que se extiende cuando menos hasta 100 m.s.n.m. y, dado que se aparta del comportamiento del modelo PPEP, se considera que es un yacimiento de baja saturación de líquido. El perfil de presión descrito por la expresión (1) es un perfil intermedio entre uno vaporstático y uno hidrostático. Este tipo de perfil se presenta cuando ocurre el fenómeno de contra flujo. Es decir, primero asciende vapor que a cierta profundidad se condensa y después fluye agua líquida en la dirección contraria. El comportamiento de la distribución de presión, parece sugerir que la capa que separa los dos yacimientos es la Toba Vítrea (Unidad litológica 6), que se caracteriza por tener baja permeabilidad (Tabla 1). El espesor promedio de esta capa es de aproximadamente 150 m. De la distribución de presión puede decirse que, en general, el yacimiento presenta continuidad hidráulica. Los pozos que se salen del comportamiento general (H-2, H-5, H-24 y H-25) probablemente indican el límite del yacimiento ( el pozo H25 en el Este, el pozo H-2 en el Suroeste, H-24 en el Sureste y el pozo aplicaciones tecnológicas Tabla 2. Composición química del agua separada y entalpía de algunos de los pozos de Los Humeros, Pue. La concentración de solutos está dada en mg/kg. (Datos tomados de Tello, 1992 y Barragán et al., 1991). Pozo Fecha pH muestreo Na K Ca Mg Li Cl HC03 SO4 B SiO2 Hesp. (J/g) H-1 21/10/87 8.0 269 44 1.2 0.01 0.90 120 361 114 214 800 1281 H-1 12/10/89 8.2 282 46 1.8 0.05 0.85 100 208 111 247 911 1385 H-6 22/10/87 7.5 196 40 0.4 0.02 0.90 180 203 6.5 288 1000 2081 H-6 12/10/89 7.9 227 41 0.80 0.05 0.75 253 40 1.7 253 1142 2378 H-7 21/10/87 6.6 168 28 0.90 0.02 <0.02 95 241 91 2665 900 2597 H-7 19/10/89 6.6 147 22 2.2 0.04 0.30 77 34 73 2410 885 2587 H-8 22/10/87 7.0 239 46 0.6 0.03 0.60 120 294 95 452 967 2142 H-8 12/10/89 8.0 282 46 2.2 0.07 0.57 97 100 100 503 988 2168 H-9 14/05/88 7.7 113 28 1.2 0.01 0.60 28 24 3 960 916 - H-10 19/07/89 6.0 142 19 1.8 0.02 0.34 265 81 12.4 5331 - 2662 H-11 18/01/88 6.6 210 26 7 0.02 0.90 118 5 30 1352 880 - H-11 11/10/89 4.8 203 27 7.1 0.40 0.83 983 28.2 33.3 1716 909 2636 H-12 12/10/87 6.5 108 20 0.3 0.05 0.30 74 196 17 942 600 2305 H-12 12/10/89 7.1 180 32 0.5 0.04 0.58 133 49 1.7 1743 1023 2596 H-15 07/06/89 5.2 120 15 1.2 0.07 0.40 10 10 132 142 502 2115 H-16 16/07/86 5.1 43 9 3 <0.02 <0.02 268 0 37 1228 363 2662 H-16 05/08/87 7.7 494 28 2.8 0.09 1.1 265 144 191 1100 651 - H-16 13/10/89 8.9 586 32 0.90 0.05 0.85 99 464 142 220 551 2498 H-17 18/01/88 8.0 391 49 8 1.3 221 66 270 392 355 - H-17 13/10/89 7.6 112 19 0.84 0.03 0.40 159 42 75 184 519 2662 H-18 21/10/88 7.5 454 55 11 1.7 221 313 77 806 62 - H-18 13/10/89 8.0 123 23 0.92 004 0.37 112 397 43 118 229 1747 H-19 06/08/87 5.0 340 45 4.5 0.40 1.1 1479 3 106 1100 970 - H-20 29/02/88 6.8 122 19 23 0.05 0.41 349 1.3 21 594 727 - H-20 06/09/89 7.3 93 16 1.2 0.02 0.31 80 71 19 469 441 2628 H-23 08/12/87 6.7 316 22 7 0.30 0.40 470 1 22 191 266 - H-23 21/01/89 7.6 146 10 6 0.06 0.20 194 2.4 108 73 163 2064 H-27 13/04/89 7.4 75 6 1.7 0.07 0.10 253 10 21 187 - 2660 H-28 18/07/89 8.4 533 28 0.60 0.01 1.5 556 110 32 227 - 1731 H-30 14/03/89 5.3 112 14 0.80 0.08 0.23 498 260 14 5963 152 2662 H-31 12/10/89 7.7 112 21 1 0.05 0.42 14 26 0.6 1192 970 2489 H-32 13/10/89 5.7 107 21 5.3 0.18 0.24 330 9.5 16 1628 914 2637 H-33 26/10/89 7.2 180 27 1.7 0.04 0.40 178 33 55.7 1495 911 2662 0.004 - 173 Boletín iie, julio-agosto del 2000 Figura 3. Sección geológica de la figura 2 mostrando los principales. Figura 4. Ajuste del modelo correspondiente a una columna de agua en ebullición, a las presiones no perturbada estimadas con base en los registros de presión de los pozos. Figura 5. Perfil unidimensional de presión no perturbada estimado con base en los registros de presión de los pozos. 174 H-5 en el Oeste del campo). Los valores de presión de los pozos H-9, H-26 y H-40 probablemente indican algún error en la medición. Como parte del estudio se efectuó el análisis de 28 pruebas de presión que involucraron a 18 pozos del campo. Con el objeto de obtener toda la información posible del yacimiento, primeramente se efectuó un análisis de las pruebas por medio de las técnicas convencionales (Earlougher, 1977; Bodvarsson y Tsang, 1980; Benson y Bodvarsson, 1982);estas pruebas, además de permitir obtener en algunos casos una estimación de la presión promedio inicial del yacimiento en las inmediaciones del pozo, sirvieron como guía para efectuar el análisis por medio de la técnica de curva tipo, empleando para ellos las soluciones presentadas por A. Bourdet y C. Gringarten (1980), para pozos con almacenamiento y daño en yacimientos con comportamiento de doble porosidad. En el análisis de algunas de las pruebas fue necesario emplear las curvas tipo desarrolladas por Agarwal et al. (1970), para pozos en un sistema infinito con almacenamiento y daño. El análisis detallado de estas pruebas se presentará en otro artículo que se encuentra actualmente en preparación. En la Figura 6 se presenta la distribución vertical de las presiones obtenidas por medio del análisis de pruebas de presión. Como puede apreciarse, el ajuste con el modelo PPEP es aceptable. En general, puede decirse que los resultados obtenidos con el análisis de pruebas de presión, concuerdan con lo discutido anteriormente para el yacimiento identificado en la parte superior del sistema. Distribución de temperatura La Figura 7 muestra la distribución de temperatura estimada empleando el método de la esfera y su ajuste con el modelo PPEP. Si no se consideran en la gráfica los pozos que tienen más dispersión y que probablemente se encuentran en el límite o fuera del yacimiento explotable (H-5, H-14 y H-25), puede observarse un agrupamiento de pozos entre 1600 y 1025 m.s.n.m. que corresponde al yacimiento superior discutido en la sección anterior. Estos pozos tienen temperaturas estimadas entre 290 y 330 °C, aproximadamente. Lo anterior concuerda razonablemente con las temperaturas estimadas para la columna de agua en ebullición correspondientes a las presiones del modelo PPEP (entre 300 y 330 °C). El pozo H-1 que también muestra una dispersión importante en la Figura 7 es probable que esté recibiendo fluido de un acuífero somero de menor temperatura a través de la Falla Antigua. Éste es el único pozo del campo que produce una cantidad significativa de agua. Los pozos que se encuentran en la parte inferior (elevaciones de 850 a 100 m.s.n.m.) muestran temperaturas estimadas mayores, aplicaciones tecnológicas Figura 6. Ajuste del modelo correspondiente a una columna de agua en ebullición, alas presiones estimadas con base en el análisis de pruebas de presión. Figura 7. Ajuste del modelo de una columna de agua en ebullición, a las temperaturas estimadas con el método de la esfera. entre 300 y 400 °C. La dispersión de las temperaturas probablemente refleja, en parte, lo complejo del sistema geotérmico y, en parte, las limitaciones del método; éste está afectado por todos los aspectos que tienen influencia en los perfiles de temperatura medidos (enfriamiento, ebullición, errores de medición, etc.), que se emplearon como datos de entrada. Los resultados obtenidos para la distribución de temperatura concuerdan razonablemente con la imagen del yacimiento obtenida a partir de los datos de presión. Es decir, un yacimiento superior de líquido dominante y en la parte profunda un yacimiento de baja saturación de líquido, principalmente en la zona denominada Colapso Central. Los pozos profundos que se localizan en el Corredor Xalapazco Mastaloya parecen producir fluidos con una fracción de líquido más elevada. Alteración hidrotermal Con el objeto de tener una línea de evidencia independiente que permitiera comprobar algunas de las observaciones antes citadas, se efectuó un estudio de la alteración hidrotermal en el sistema geotérmico. La proporción y distribución de minerales de neoformación (especialmente calcita y epidota) en el yacimiento, muestran que existe una zona donde ocurre la mayor proporción de minerales de alteración y que corresponde a la zona formada por andesita de augita Teziutlán (Tabla 1, Unidad litológica número5). En general, se observa que al aumentar la profundidad la alteración en los núcleos y recortes de perforación disminuye notablemente, indicando posiblemente baja relación agua-roca. En pozos localizados en el Colapso Central, la ausencia de calcita hidrotermal en niveles profundos (a excepción de calcita en calizas) es una indicación de la baja relación agua-roca; lo contrario ocurre en niveles superiores donde se observa la depositación de calcita (Figura 8). En algunos pozos la calcita aparece a profundidad en muy baja proporción, coincidente con pozos en los que existe mezcla de fluidos. Esta misma observación se aplica claramente para la epidota, cuya distribución es una indicación de la interacción agua-roca, principalmente en la andesita de augita Teziutlán, a una temperatura mayor a 200 °C. Al igual que la calcita, su ausencia o baja proporción en la parte profunda del sistema se debe posiblemente a la baja relación agua-roca en la zona de baja saturación de líquido. En la Figura 9 se presenta un resumen de las características principales del modelo anteriormente descrito para el campo geotérmico de Los Humeros. En esta figura puede verse que el yacimiento más somero se encuentra contenido en las Andesitas de Augita y que el yacimiento más profundo se encuentra contenido en las andesitas de hornblenda, basaltos y parte de los mármoles (Tabla 1,Unidades litológicas número 7, 8 y 9, respectivamente). El comportamiento de la distribución de presión, parece sugerir que la capa que separa los dos yacimientos es la Toba Vítrea (Unidad litológica número 6). Las flechas llenas indican que en algunas zonas del yacimiento profundo, primero asciende vapor que a cierta profundidad se condensa y después fluye agua líquida en la dirección contraria. La distribución de temperatura parece sugerir el ascenso de fluido más caliente en la zona 175 Boletín iie, julio-agosto del 2000 todos ellos correspondientes a 42 pozos del campo geotérmico Los Humeros. Sobre la base de los datos analizados y de las distribuciones de presión y temperatura resultantes, se desarrollaron modelos del yacimiento no perturbado. Estos modelos muestran que en el sistema geotérmico de Los Humeros existen, cuando menos, dos yacimientos. El primero y más superficial se Figura 9. Modelo conceptual el campo encuentra localizado geotérmico de Los Humeros, Puebla. entre 1600 y 1025 m.s.n.m., y dada la excelente concordancia con el modelo PPEP, puede decirse que es un yacimiento de líquido dominante. El perfil de presión del yacimiento más somero corresponde a una columna de agua en ebullición aproximadamente entre 300 y 330 °C. El segundo yacimiento se encuentra localizado aproximadamente debajo denominada Colapso Central (en la de los 850 m.s.n.m. y hasta donde se Figura 9 dicha zona se extiende entre tiene información puede decirse que los pozos H-31 y H-10). Las se extiende cuando menos hasta 100 temperaturas que se utilizaron para m.s.n.m., y dado que se aparta del preparar las isotermas de dicha figura, comportamiento del modelo PPEP, se son las que se estimaron con el considera que es un yacimiento de método de la Esfera para cada uno de baja saturación de líquido. Para los los pozos a diversas profundidades. pozos que se alimentan de esta zona del campo se estimaron temperaturas Conclusiones aproximadamente entre 300 y 400 °C. Para inferir el estado termodinámico El comportamiento de la inicial del yacimiento se analizó una distribución de presión, parece sugerir considerable cantidad de datos, que la capa que separa los dos provenientes de varias disciplinas, yacimientos es la Toba Vítrea (Tabla Figura 8. Distribución de calcita en la sección geológica de la figura 2. El área obscura representa el porcentaje relativo de calcita en las rocas. El máximo espesor corresponde a 20% en el pozo H6. 176 1, Unidad litológica número 6), que se caracteriza por tener baja permeabilidad (Tabla 1). El espesor promedio de esta capa es de aproximadamente 150 m. En algunos de los pozos se identificó la zona de alimentación en las calizas (permeabilidad primaria baja), lo que sugiere que, en ciertos lugares, éstas se encuentran fracturadas permitiendo el flujo de fluidos profundos. Agradecimientos Los resultados que se presentan en este artículo forman parte del proyecto “Desarrollo de un modelo básico actualizado del yacimiento geotérmico de Los Humeros, Pue.”, el cual forma parte de los trabajos de exploración que lleva a cabo la Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos de la CFE en los campos y zonas geotérmicas de México. Los autores de este artículo desean expresar su agradecimiento a las autoridades de la GPG, particularmente al Dr. Gerardo Hiriart L., al Dr. José Luis Quijano L., al Ing. Saúl Venegas S. y al Ing. Raúl Estrada S., por permitir la publicación de los resultados del proyecto. Se desea hacer un reconocimiento especial al personal técnico de la Residencia del Campo Geotérmico de Los Humeros, ya que sin su colaboración, apoyo y comentarios no hubiera sido posible la realización de este trabajo. Referencias Arellano, V.M., García, A., Barragán, R.M., Izquierdo, G., Aragón, A., Nieva, D., Portugal, E. y Torres, I. Desarrollo de un modelo básico actualizado del yacimiento geotérmico de Los Humeros, Pue. Informe IIE/11/11459/I01/F, Instituto de Investigaciones Eléctricas– Comisión Federal de Electricidad, Cuernavaca, 1998, 450 p. Ascencio, F., García, A., Rivera, J. y Arellano, V.M. Estimation of undisturbed formation temperatures under spherical-radial heat flow conditions, Geothermics, Vol. 23, No. 4, 1994, pp. 317-326. aplicaciones tecnológicas Agarwal, R.G., Al-Hussainy, R. y Ramey, H. An investigation of wellbore storage and skin effect in unsteady liquid flow: I. Analytical treatment, Soc. Pet. Eng. J. Trans., AIME 249, 1970, pp. 279-290. 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Ha participado en la publicación de más de 90 artículos técnicos y ha impartido cursos de geotermia tanto en México como en el extranjero. Dentro de las distinciones que ha recibido se encuentran: Premio al mejor profesor de postgrado (1991), otorgado por la Universidad Autónoma del Estado de Morelos; presidente de la Asociación Geotérmica Mexicana (1994-1995); Investigador Nacional Nivel 2. vag@iie.org.mx Alfonso García Gutiérrez Ingeniero Químico por la Universidad Autónoma de Coahuila (1976), con maestría en Ingeniería Química, especialidad en Termodinámica por la Universidad de Salford, Inglaterra (1978) y doctorado en Ingeniería Mecánica, especialidad en Termociencias por la Universidad de Minnesota, Estados Unidos (1985). En 1979 ingresó al Departamento de Geotermia del IIE. Es coautor de una novedosa técnica para estimar temperaturas imperturbadas de yacimiento. Cuenta con numerosas publicaciones y ha dictado conferencias e impartido cursos en el país y en el extranjero. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde 1986. aggarcia@iie.org.mx Rosa María Barragán Reyes Ingeniera Química y maestra en Ciencias por la Universidad de Guadalajara, obtuvo su doctorado por la Universidad de Salford, Inglaterra. Es investigadora de la Gerencia de Geotermia desde 1980 en el área de Geoquímica. Ha trabajado en proyectos de exploración geotérmica, en el estudio de la respuesta de yacimientos geotérmicos a la explotación, en utilización de recursos geotérmicos de baja temperatura y en el desarrollo de modelos conceptuales de yacimientos geotérmicos. Considerada como experta en su campo por el Organismo Internacional de Energía Atómica, es también miembro de: Sistema Nacional de Investigadores, Academia Mexicana de Ciencias, Academia de Ingeniería, International Geothermal Association, International Association of Geochemistry and Cosmochemistry, Unión Geofísica Mexicana y Asociación Geotérmica Mexicana. rmb@iie.org.mx Georgina Izquierdo Egresada de la UNAM como Químico (1976). Maestría en Química Inorgánica (1977) en la Facultad de Química de la UNAM; doctorada en Química del Estado Sólido en el Departamento de Química de la Universidad de Aberdeen, Escocia (1981). En mayo de 1981 se incorporó al IIE como Investigador de la Unidad de Geotermia. Contribuyó en el establecimiento del laboratorio de rayos X (difracción y fluorescencia). Y en el de emisión (espectrometría de emisión por plasma). Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel I desde 1984 a la fecha. gim@iie.org.mx Alfonso Aragón Aguilar Ingeniero petrolero egresado de la Facultad de Ingeniería de la UNAM (1978). Obtuvo el grado de Maestro en Ciencias de Ingeniería mecánica (1995) en el Cenidet. Trabajó en la Gerencia de proyectos Geotermoeléctricos de la CFE de 1978 a 1991. A partir de 1991 se incorporó al IIE en departamento de geotermia, en donde ha participado en los proyectos de desarrollo de la sonda METRE y en las mediciones a pozos petroleros usando la sonda SLIMETRE. Autor de varios artículos internacionales relacionados con el comportamiento de yacimientos, ha impartido cursos y conferencias sobre análisis y simulación de yacimientos y ha fungido como árbitro de la revista “Geotermia”. aaragon@iie.org.mx 177