| Title | Evaluación preliminar del proceso de reinyección en la zona sur del campo geotérmico de Los Azufres, Mich., (1989-2011) con base en las concentraciones de Cl de los fluidos producidos y de inyección |
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| Authors | Rosa María Barragán, Víctor Manuel Arellano, Abel Hernández, Alfonso Aragón, Alfredo Mendoza y Lisette Reyes |
| Year | 2013 |
| Conference | Mexican Geothermal Congress |
| Keywords | Geoquímica, reinyección, cloruros, producción, pozos inyectores, pozos productores. Geochemistry, reinjection, chlorides, production, injection wells, production wells. |
| Abstract | La explotación geotérmica requiere un adecuado manejo de los yacimientos para asegurar su longevidad. Por ello, en la fase de explotación de yacimientos es necesario realizar estudios multidisciplinarios tendientes a identificar los efectos causados por la extracción y eventual reinyección de fluidos, cuyos resultados ayuden a plantear políticas óptimas de explotación. Entre estos, resaltan los que se enfocan a la evaluación de procesos de reinyección en los yacimientos. La reinyección de fluidos de desecho en los yacimientos ha sido una práctica común ya que evita una potencial degradación del ambiente, mitiga pérdidas de presión en el acuífero y permite un mejor barrido del calor almacenado en la roca, mejorando la eficiencia de recuperación. Aunque la reinyección se ha convertido en una operación prácticamente de rutina en la explotación de yacimientos geotérmicos, aún hay aspectos complejos por resolver cuyo impacto debe ser evaluado. Tradicionalmente esta evaluación se ha realizado por medio de pruebas de trazadores que, aunque son efectivas, pueden presentar algunos inconvenientes, por ejemplo: (a) son costosas; (b) las trayectorias de flujo de los fluidos pueden cambiar debido a gradientes de presión inducidas por la producción; y (c) es difícil realizar el monitoreo exhaustivo de todos los pozos productores para identificar y cuantificar el trazador. Por tanto, se recomienda analizar el movimiento de los fluidos en el yacimiento monitoreando el comportamiento tanto de especies químicas e isotópicas en los fluidos producidos así como de las variables de producción de pozos a través del tiempo. En este trabajo se realizó un estudio para la zona sur del campo geotérmico de Los Azufres, Mich., basado en las variaciones de cloruros de los fluidos producidos y de reinyección y en los gastos de reinyección a través del tiempo, para estimar los porcentajes de retornos de reinyección presentes en las descargas de los pozos productores. El estudio se realizó tanto para pozos individuales como a nivel “campo”, para la zona sur. Cualitativamente se encontró que los pozos de reinyección de la zona sur en su conjunto (AZ-7, AZ-7A y AZ-8) afectan a los pozos de producción. Algunos de los resultados relevantes del estudio muestran por ejemplo, que en el pozo AZ-2 la producción de retornos de reinyección se incrementó de 55% en 1990 a más de 90% en 2001; en el pozo AZ-16 se identificó una producción de retornos de reinyección de casi 90% en 1993 y una tendencia de disminución en la producción de retornos de 82% en 2007 a 29% en 2011. A nivel de la zona sur, la máxima producción de retornos de reinyección (42.5%) ocurrió en 1990, coincidente con un pico en el gasto de inyección, y los valores mínimos (entre 7 y 8.8%) se hallaron en 1998, 1999 y 2004, coincidiendo con mínimos gastos inyectados (1998 y 1999) y posteriormente con la salida de operación del pozo AZ-7. Los porcentajes de retornos de reinyección producidos en la zona sur se correlacionaron con la entalpía promedio de la misma zona sur del campo geotérmico de Los Azufres y se obtuvo una correlación significativa que indica que a mayor producción de retornos de reinyección la entalpía promedio de la zona sur tiende a decrecer. Estos resultados preliminaries sugieren que una parte importante de fluido inyectado en la zona sur probablemente fluye hacia áreas fuera del campo por lo que el proceso de reinyección debe optimizarse para recargar el yacimiento de forma más efectiva y prolongar su vida útil. Este estudio se efectuará también en la zona norte y posteriormente en todo el campo. Geothermal exploitation requires optimal reservoir policies in order to ensure its longevity. For this reason during the exploitation stage multidisciplinary studies are needed to identify the effects on the reservoir caused by the extraction and eventual reinjection of fluids. Among these studies, those focused on the assessment of reinjection processes are very important. Waste fluids reinjection has become a common practice in geothermal exploitation to avoid potential pollution to the environment, to mitigate pressure drops in the aquifer and also to allow a better sweep of the heat stored in the rock improving recovery efficiency. Currently, although reinjection is practically a routine practice in geothermal exploitation there are still complex aspects to be solved whose impact has to be assessed. Traditionally this assessment has been done by means of tracer tests which are effective although they may show some inconveniences i.e. (a) they are expensive; (b) the fluid flow paths can change due to pressure drops induced by production; (c) it is difficult to perform exhaust monitoring of all production wells to identify the tracer. Therefore, it is recommended to better analyze the movement of fluids in the reservoir by monitoring chemical species in production and injection fluids. In this work a study to assess the impact of reinjection on the south zone of the Los Azufres geothermal field was developed, based on the variations of chloride concentrations in production and reinjection fluids and on the reinjection mass flow rates, over time. By this approach the reinjection returns produced by production wells were estimated. The study was developed for individual wells and also at a “field” level, considering the south zone as the “field”. Qualitatively it was found that both reinjection wells of the south zone (AZ-7 which later became AZ-7A, and AZ-8) have impact on the production wells. Some important results showed that in well AZ-2 the production of reinjection returns increased from 55% in 1990 to more than 90% in 2001; in well AZ-16 a production of almost 90% of reinjection returns in 1993 was identified with a tendency to decrease to 82% in 2007 and to 29% in 2011. For the south zone the maximum production of reinjection returns (42.5%) occurred in 1990, which coincides with a peak of injection, while minimum values (between 7 and 8.8%) of reinjection returns were estimated in 1998, 1999 and 2004 which is coincident with minimum injection rates (1998 and 1999) and later with the fact that well AZ-7 was out of line. The annual estimated reinjection returns for the south zone were related to the annual average bottom-hole enthalpy and a significant correlation was obtained, which indicates that at higher production of reinjection returns the enthalpy tends to decrease. These results also suggest that an important part of the injection fluids in the south zone probably flow toward areas outside the field and that the reinjection process should be optimized to provide recharge to the reservoir more effectively. This study will be done for the north zone and for the whole field. |