Título
Determinación del estado de equilibrio químico fluido-roca del yacimiento geotérmico Las Tres Vírgenes (BCS) a partir de la geotermometría de solutos y de SiO2
Determination of the fluid-rock chemical equilibrium state of the Las Tres Virgenes (BCS) geothermal reservoir from the geothermometry of solutes and SiO2
Autor
Diana Valencia Cabrera
Colaborador
Efraín Gómez Arias (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Campo geotérmico, Tres Vírgenes, equilibrio químico, interacción fluido-roca, geotermometría, temperatura - (AUTOR) Geothermal field, Tres Vírgenes, chemical equilibrium, fluid-rock interaction, geothermometry, temperature - (AUTOR) CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA - (CTI) CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO - (CTI) GEOLOGÍA - (CTI) GEOLOGÍA REGIONAL - (CTI) GEOLOGÍA REGIONAL - (CTI)
Resumen o descripción
En los sistemas geotérmicos, el estado de equilibrio químico del yacimiento se puede determinar por el análisis de la interacción fluido- roca. La composición de los fluidos (vapor y aguas geotérmica) varia con base en la temperatura y tiempo de interacción, dando como resultado un cambio en la composición mineralógica de la roca (alteración mineral) del yacimiento. Para determinar temperaturas aproximadas dentro del yacimiento geotérmico se implementa el uso de geotermómetros, que son un método geoquímico basado en ecuaciones analíticas desarrolladas a partir de la composición química de fluidos y el estado de equilibrio químico que existe entre la interacción fluido-roca y, cuando hay variaciones en las condiciones de equilibrio termodinámico-químico la estimación de temperaturas por medio de geotermómetros se ve afectada. En el presente trabajo se realizó un análisis termodinámico del estado de equilibrio fluido-roca, a partir de la geoquímica de los fluidos de descarga en pozos del campo geotérmico en producción de Las Tres Vírgenes, BCS. A partir del lenguaje de programación Fortran se desarrolló un programa para la obtención de las actividades iónicas y coeficientes de actividad para los principales constituyentes iónicos: Na, K, Ca, Mg y SiO2, disueltos en el agua geotérmica, con esto se determinó que el estado de equilibrio termodinámico actual del yacimiento geotérmico Las Tres Vírgenes se encuentra en cuasi-equilibrio. Además, se desarrollaron geotermómetros basados en actividades iónicas y relaciones de concentración para Na /K y SiO2. Las temperaturas obtenidas por medio de los geotermómetros desarrollados en este trabajo presentan errores normalizados menores al 5 % con respecto a la temperatura del yacimiento. Por ello, al comparar su desempeño con los geotermómetros clásicos, muestran una reducción en la incertidumbre de las estimaciones de las temperaturas del yacimiento. Este trabajo propone que, con el desarrollo e implementación de geotermómetros basados en las características propias del campo geotérmico, se tendría un control y monitoreo más eficaz de las temperaturas del yacimiento y con ello complementar estudios para identificar un posible aumento en años productivos del campo geotérmico.
In geothermal systems, the chemical equilibrium state of the reservoir it's determined by analyzing the fluid-rock interaction. The composition of the fluids (steam and geothermal waters) varies based on the temperature and interaction time, resulting in a change in the mineralogical composition of the rock (mineral alteration). To determine approximate temperatures within the geothermal reservoir, geothermometers are implemented, which are a geochemical method based on analytical equations based on the chemical composition of fluids and the state of equilibrium that exists between the fluid-rock interaction, but when there are variations in the conditions of thermodynamic-chemical equilibrium in the reservoir care must be taken in the estimation of temperatures employing geothermometers. In the present work, a thermodynamic analysis of the state of fluid-rock equilibrium, based on the geochemistry of the discharge fluids in wells of Las Tres Vírgenes geothermal field in BCS, was carried out. The FORTRAN programming language was used to develop a code to obtain the ionic activities and activity coefficients for the main ionic constituents: Na, K, Ca, Mg, SiO2, dissolved in the geothermal water; with this, it was determined that the state of thermodynamic equilibrium of the Las Tres Vírgenes geothermal reservoir is in quasi-equilibrium. Also, geothermometers based on ionic activities and concentration ratios for Na/K and SiO2 were developed. The temperatures obtained employing the geothermometers developed in this work present standardized errors of less than 5% concerning the reservoir temperature. Therefore, when comparing their efficiency with classical geothermometers, they show a reduction from the uncertainty of the estimates of reservoir temperatures. The present investigation proposes that, with the development and implementation of geothermometers based on the characteristics of the geothermal field, there would be a more effective control and monitoring of temperatures, and thus to complement studies to identify a possible increase in productive years of the geothermal field.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2021
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Valencia Cabrera, D. 2021. Determinación del estado de equilibrio químico fluido-roca del yacimiento geotérmico Las Tres Vírgenes (BCS) a partir de la geotermometría de solutos y de SiO2. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 115 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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