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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3684| Determinación del estado de equilibrio químico fluido-roca del yacimiento geotérmico Cerro Prieto (CP-I), Baja California, a partir de la geotermometría de solutos Determination of the fluid-rock chemical equilibrium state of the Cerro Prieto (CP-I), Baja California, geothermal reservoir from the geothermometry of solutes | |
| Annely Reyna Avilez | |
| Efraín Gómez Arias | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Campo geotérmico, Cerro Prieto-I, equilibrio químico, interacción fluido-roca, geotermometría, temperatura. Geothermal field, Cerro Prieto-I, chemical equilibrium, fluid-rock interaction, geothermometry, temperature. | |
| El estado de equilibrio en un sistema geotérmico se puede determinar a partir de la interacción fluido-roca que se lleva a cabo en el yacimiento, donde la composición química de los fluidos (vapor y agua) dependerá del tiempo de interacción con la roca y de la temperatura, lo que resulta un cambio en la composición mineralógica de la roca (alteración mineral) del yacimiento. La temperatura del yacimiento se puede estimar a partir del uso de geotermómetros, los cuales son ecuaciones analíticas desarrolladas a partir de la composición química de fluidos y del estado de equilibrio químico que existe entre la interacción fluidoroca. Cuando hay variación en las condiciones de equilibrio la estimación de la temperatura con la geotermometría puede ser equivocada. En el presente trabajo, se realizó un análisis termodinámicoquímico del estado de equilibrio fluido-roca del campo geotérmico de Cerro Prieto (CP-I), a partir de información de la composición química de fluidos de pozos. Se desarrolló un programa (en lenguaje fortran) para el cálculo de las actividades iónicas y coeficientes de actividad para los principales constituyentes iónicos disueltos en las aguas geotérmicas (Na+, K+, Mg2+ y Ca2+) y a partir de diagramas de estabilidad mineral se observó que los fluidos geotérmicos del campo tienden al equilibrio entre los minerales microclina (feldespatos-K) y albita (plagioclasa-Na). El mineral que gobierna al Ca2+ en el fluido es la wairakita. Con esto se determinó que el CGCP-I se encuentra en cuasi-equilibrio en un estado metaestable a una temperatura de 280 °C. Se desarrollaron geotermómetros basados en actividades iónicas y relaciones de concentración para Na/K, cuyas estimaciones de temperatura presentan errores normalizados de ±10% con respecto a la temperatura del yacimiento, demostrando una reducción en la incertidumbre de las estimaciones en comparación con las ecuaciones clásicas. Este trabajo propone que con el desarrollo de geotermómetros basados en la composición química del campo geotérmico y las temperaturas de fondo de pozo (BHT) se tendría un mejor control y un monitoreo más eficaz en la estimación de las temperaturas del yacimiento y con ello complementar estudios para identificar nuevas áreas con potencial de producción en el campo geotérmico. The state of equilibrium in a geothermal system can be determined from the fluid-rock interaction that takes place in the reservoir, where the chemical composition of the fluids (steam and water) will depend on the time of interaction with the rock and the temperature, resulting in a change in the mineralogical composition of the rock (mineral alteration) of the reservoir. Reservoir temperature can be estimated from the use of geothermometers, which are analytical equations developed from the chemical composition of fluids and the state of chemical equilibrium that exists between fluid-rock interaction. When there is variation in the equilibrium conditions, the temperature estimation with geothermometry can be wrong. In the present work, a thermodynamic-chemical analysis of the fluid-rock equilibrium state of the I-section of the Cerro Prieto geothermal field was carried out, based on information of the chemical composition of well fluids. A program (in fortran language) was developed to calculate the ionic activities and activity coefficients for the main ionic constituents dissolved in the geothermal waters (Na+, K+, Mg2+ and Ca2+) and from mineral stability diagrams it was observed that the geothermal fluids of the field tend to equilibrium between the minerals microcline (feldspars-K) and albite (plagioclase-Na). The Ca2+ governing mineral in the fluid is wairakite. With this, it was determined that CGCP-I is in quasi-equilibrium at a temperature of 280 C. In addition, geothermometers based on ionic activities and concentration ratios for Na/K were developed. The temperatures obtained by means of the geothermometers developed in this work present normalized errors of less than ±10% with respect to the reservoir temperature. Therefore, when comparing their performance with classical geothermometers, they show a reduction in the uncertainty of the estimates of the reservoir temperatures. This work proposes that, with the development and implementation of geothermometers based on the chemical composition of the geothermal field and bottom-hole temperatures (BHT), there would be a better control and a more effective monitoring in the estimation of reservoir temperatures and thus complement studies to identify new areas with production potential in the geothermal field. | |
| 2022 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Reyna Avilez, A. 2022. Determinación del estado de equilibrio fluido-roca del yacimiento geotérmico Cerro Prieto (CP-I), Baja California, a partir de la geotermometría de solutos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 183 pp | |
| ENERGÍA Y PROCESOS GEOTÉRMICOS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
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