GeoSys una herramienta que modeliza yacimientos geotérmicos: aplicación en América Latina

29 December, 2012 | By More

GEOSYS UNA HERRAMIENTA QUE MODELIZA YACIMIENTOS GEOTERMICOS: APLICACIÓN EN AMERICA LATINA

English

By Illán Arribas M.Sc.; Edited by Dora de Alonzo, Ph.D.; Diciembre 29, 2012

geosysEl estado del agua en los reservorios o yacimientos geotérmicos debe controlarse con regularidad. Muchas veces el tratamiento del agua es necesario para hacer el proceso de generación de energía más eficiente. Esto es técnica y económicamente dificultoso. Pero ¿qué pasaría si, en lugar de experimentación real, pudiéramos predecir los cambios y propiedades físico-químicas mediante simulación?

La informática se está convirtiendo en la herramienta más poderosa en casi todas las tecnologías de innovación. La energía renovable no es una excepción [1-3]. En cuanto a los yacimientos geotérmicos, preguntas tales como, ¿cuáles son las cantidades de agua líquida y vapor? ¿Cuál es la presión y la temperatura en el depósito? ¿Qué especies químicas se encuentran en el agua? Y, ¿con qué tipo de agua estamos tratando desde el punto de vista de acidez? Pueden ser ahora resueltas utilizando estas herramientas.

GeoSys
El investigador Mahendra Verma  del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) en Cuernavaca, México ha desarrollado un código informático denominado GeoSys, que permite el cálculo de las características del depósito en términos de propiedades físicas y químicas. Por medio de un código escrito en Visual Basic, todas estas preguntas pueden ser contestadas mediante la introducción de datos de una sola muestra del depósito. El código calcula el estado de todo el depósito utilizando los datos de la muestra.

GEOSYS tiene tres aplicaciones diferentes:

-GeoSys.Thermodata: muestra las constantes de equilibrio de las diferentes especies químicas, así como los datos termodinámicos del agua y el coeficiente de distribución en fase gaseosa.
-GeoSys.Chem: Esta aplicación controla las especies químicas.
-GeoSys.Geotherm: controla la solubilidad del cuarzo con geotermómetros.

El primer paso en el proceso es proporcionar un archivo de datos de entrada, que es un archivo de texto en formato XML con los datos iniciales de concentración, así como otros como la presión atmosférica. Después, el programa inicia el cálculo de las propiedades del depósito geotérmico, teniendo en cuenta todas las relaciones termodinámicas, así como todo tipo de reacciones químicas posibles. La gran cantidad de datos involucrados y la complejidad de algunas relaciones matemáticas tomadas en cuenta en el diseño de la herramienta informática es digno de mención.

América Latina y el uso de software en geotermia

En América Latina, el código de Verma ha sido probado con los datos obtenidos en 11 pozos del yacimiento geotérmico de “Los Azufres” en México [5]. Los resultados proporcionados por el software fueron apropiados y sólo fue incierto en cuanto a especies químicas carbónicas.

Hay un gran desarrollo de proyectos de energía geotérmica, no sólo en México sino en toda América Latina [6] y una buena comprensión de las características y particularidades de cada uno de los yacimientos geotérmicos es esencial, para ejecutar costos competitivos en instalaciones geotérmicas.

REFERENCIAS

[1] Alexey V. Kiryukhin, Modeling studies: The Dachny geothermal reservoir, Kamchatka, Russia, Geothermics, Volume 25, Issue 1, February 1996, Pages 63-90.(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375650595000356).

[2] Gudni Axelsson, Zhilin Dong, The Tanggu geothermal reservoir (Tianjin, China), Geothermics, Volume 27, Issue 3, June 1998, Pages 271-294 (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375650598000029)

[3] Paul F. Bixley, Alan W. Clotworthy, Warren I. Mannington, Evolution of the Wairakei geothermal reservoir during 50 years of production, Geothermics, Volume 38, Issue 1, March 2009, Pages 145-154. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375650508000916)

[4] Mahendra P. Verma, GeoSys.Chem: Estimate of reservoir fluid characteristics as first step in geochemical modeling of geothermal systems, Computers & Geosciences, Volume 49, December 2012, Pages 29-37. (http://www.sciencedirect.com.precise.petronas.com.my/science/article/pii/S0098300412001963)

[5] Víctor Manuel Arellano, Marco Antonio Torres, Rosa María Barragán, Thermodynamic evolution of the Los Azufres, Mexico, geothermal reservoir from 1982 to 2002, Geothermics, Volume 34, Issue 5, October 2005, Pages 592-616. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375650505000556)

[6] MHI Receives Order from CFE, Mexico, For 50 MW Geothermal Energy Plant. Revista eólica y del vehiculo eléctrico.7 de Septiembre de 2012. http://www.evwind.es/2012/09/07/mhi-receives-order-from-cfe-mexico-for-50-mw-geothermal-energy-plant/23065

………………………………………………………………………………………………………………..

GEOSYS AS A TOOL TO MODEL GEOTHERMAL RESERVOIRS: APPLICATIONS IN LATIN AMERICA

By Illán Arribas M.Sc.; Edited by Dora de Alonzo, Ph.D.; December 24, 2012

The state of the water in geothermal reservoirs should be regularly monitored. Often times, water treatment is needed to make energy generation more efficient. However, this is both technically and economically challenging.  But what if, instead of actual experimentation, we could predict the reservoir’s physico-chemical properties using simulation?

Informatics is now becoming the most powerful tools in almost all cutting-edge technologies. Renewable energy is no exception [1-3]. In regards to geothermal reservoirs, questions such as, what are the amounts of liquid water and vapor? What is the pressure and temperature in the reservoir? Which chemical species are contained in the water? And, are we dealing with acid or basic water? Can now be answered using these tools.

GeoSys

Researcher Mahendra Verma from the Institute of Electric Research (IIE, Instituto de Investigaciones Eléctricas) in Cuernavaca, Mexico has developed a program named GeoSys, which enables the calculation of the characteristics of the reservoir in terms of physical and chemical properties. By means of a code written in Visual Basic, all these questions can be answered by inputting data of a single sample of the reservoir. The code goes further extrapolating these values to the whole well.

GeoSys has three different applications:

-GeoSys.Thermodata: Shows the equilibrium constants of different chemical species, as well as thermodynamic data of water and distribution coefficient for gaseous phases.

-GeoSys.Chem: This application controls the chemical species.

-GeoSys.Geotherm: Controls the quartz solubility with geothermometers.

The first step in the process is to provide an input data file, which is a text file in XML format where initial concentration data is given, as well as others like atmospheric pressure. Afterwards, the software starts calculating the properties of the geothermal reservoir, taking into account all thermodynamic relations as well as all kind of possible chemical reactions. The large amount of data involved and the complexity of some mathematical relations taken into account in the informatics tool design is worth mentioning.

Latin America and the use of geothermal software

In Latin America, Verma’s code has been tested with data obtained from 11 different wells in the geothermal reservoir of “Los Azufres” in Mexico [5]. The results provided by the software were appropriate and was only uncertain regarding carbonic chemical species.

There is great development of geothermal energy projects, not only in Mexico but, throughout Latin America [6]. A good understanding of the characteristics and the particularities for each geothermal reservoir is essential in order to run cost- competitive geothermal installations.

 

REFERENCES

[1] Alexey V. Kiryukhin, Modeling studies: The Dachny geothermal reservoir, Kamchatka, Russia, Geothermics, Volume 25, Issue 1, February 1996, Pages 63-90.(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0375650595000356).

[2] Gudni Axelsson, Zhilin Dong, The Tanggu geothermal reservoir (Tianjin, China), Geothermics, Volume 27, Issue 3, June 1998, Pages 271-294 (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375650598000029)

[3] Paul F. Bixley, Alan W. Clotworthy, Warren I. Mannington, Evolution of the Wairakei geothermal reservoir during 50 years of production, Geothermics, Volume 38, Issue 1, March 2009, Pages 145-154. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375650508000916)

[4] Mahendra P. Verma, GeoSys.Chem: Estimate of reservoir fluid characteristics as first step in geochemical modeling of geothermal systems, Computers & Geosciences, Volume 49, December 2012, Pages 29-37. (http://www.sciencedirect.com.precise.petronas.com.my/science/article/pii/S0098300412001963)

[5] Víctor Manuel Arellano, Marco Antonio Torres, Rosa María Barragán, Thermodynamic evolution of the Los Azufres, Mexico, geothermal reservoir from 1982 to 2002, Geothermics, Volume 34, Issue 5, October 2005, Pages 592-616. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375650505000556)

[6] MHI Receives Order from CFE, Mexico, For 50 MW Geothermal Energy Plant. Revista eólica y del vehiculo eléctrico.7 de Septiembre de 2012. http://www.evwind.es/2012/09/07/mhi-receives-order-from-cfe-mexico-for-50-mw-geothermal-energy-plant/23065

Category: Energía Geotérmica

Comments are closed.