recursos energeticos geotermicos

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COMISION NACIONAL DE INVESTIGACION CIENTIFICA Y TECNOLOGICA (CONICYT) Canadá 308, Csilla 297-y Sahtiago, Chile. SEMINARIO SOBRE LOS RECURSOS ENERGETICOS DE CHILE Santiago de Chile, 16-19 Abril 1974 "RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS" Eduardo González P. y Osvaldo Wenzel G. Empresa Nacional del Petróleo Santiago de Chile, 1974 j

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SEMINARIO SOBRE LOS RECURSOS ENERGETICOS DE CHILE Santiago de Chile, 16-19 Abril 1974

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Page 1: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

COMISION NACIONAL DE INVESTIGACION CIENTIFICA Y TECNOLOGICA (CONICYT) Canadá 308, Csilla 297-y Sahtiago, Chile.

SEMINARIO SOBRE LOS RECURSOS ENERGETICOS DE CHILE

Santiago de Chile, 16-19 Abril 1974

"RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS"

Eduardo González P. y

Osvaldo Wenzel G.

Empresa Nacional del Petróleo

Santiago de Chile, 1974

j

Page 2: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

El presente trabajo es una revisión de las di-

ferentes fuentes geotérmicas que se han detectado en el --

País y tiene el propósito de mostrar las posibilidades de

aprovechamiento que ellas tienen.

Algunas de estas fuentes estn siendo investi-

gadas y podrían tener pronta aplicación en la generación -

de energía eléctrica como es el caso del Tatio.

Se considera de gran interés efectuar un estu-

dio intensivo sobre ubicación, importancia y posible utili

zación económica de las fuentes de vapor.

- 1 -

Page 3: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

NOTA IMPORTANTE

El presente trabajo venia acompañado de un pla

no titulado "Principales Anomalías Termales de Chile, cono

cidas por sus manifestaciones superficiales".

Pese al gran interés de dicho documento, por -

la premura del tiempo ha sido imposible para esta Secreta-

ría realizar la reproducción del mismo, por lo que pedimos

disculpas a sus autores.

Dicho documento se encuentra a disposición de

los interesados en esta Secretaría General.

/OS-6e'- Castell A. Secretario General

Seminario sobre los Recursos Energéticos de Chile

-2-

-4

Page 4: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

1 • 00 Introducción.-

Se ha llamado energía geoterrnal a aquella que U

tiliza el calor interno de la Tierra en la forma de vapor -

de agua que existe en la corteza en acumulaciones cerca de-

la superficie o a profundidades que no excedan el límite e-

comómico de utilización. Además como subproducto se obtie-

nen substancias químicas.

En la mayor parte de los paises, las fuentes -

principales de energía han sido los combustibles fósiles co

mo el carbón y petróleo o el potencial hidro-eléctrico. La

energía nuclear ha comenzado a disponerse en forma comercial

y es probable que en el futuro reemplace en gran parte a --

los combustibles antes del agotamiento de sus reservas. Al

mismo tiempo estos combustibles fósiles llegarán a ser las

materias primas para las industrias petro y carbo-qUimicas

y su valor sería tal vez ms importante que un mero combus-

tible.

En 1961 se celebró una co.nforencia internacional

bajo los auspicios delasNaciOfleS Unidas COfl el propósito -

de colectar antecedentes relacionados con las llamadas nue-

vas fuentes de energía con el fin de darlas a conocer Y po-

nerlas a disposición de los )aiSeS subdesarrollados.

- 3 -

Page 5: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Estas nuevas fuentes de energía han sido conoci

das desde hace siglos y fueron utilizadas algunas de ellas-

por los pueblos de la antiguedad0 Estas se distinguen bajo

los nombres de; energía eólica, energía solar, energía de -

mareas, energía termal de los mares y energía geotermal.

Considerando la necesidad imperiosa de nuestro-

país de aumentar los recursos energéticos para permitir un

mayor desarrollo industrial es indispensable tratar de uti-

lizar esta nueva fuente de energía donde sea posible, con -

las técnicas modernas rns apropiadas. El país que puede --

disponer de los mayores recursos naturales, técnicos y eco-

nómicos tendrá sin lugar a dudas un futuro económico bri --

llante. Es obvio por esta razón considerar las fuentes de

energía geotermal como un recurso natural en aquellas par -

tes del país donde no se cuenta con suficientes combustibles

fósiles.

La energía geotermal es aprovechada con propósi

tos industriales en forma de vapor de agua caliente con pro

duetos químicos disueltos, que se extraen mediante pozos.

El vapor puede ser usado directa o indirectamente con gene-

radores eléctricos a turbina o en usos domésticos para cale

facción.

Las técnicas empleadas en el desarrollo de la

Page 6: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

nercjia geotérmica son, en general, muy parecidas a las em -

pleadas en la industria petrolera y el aspecto económico de

los yacimientos de vapor es similar al de los yacimientos -

de gas y petróleo.

La energía geotermal utiliza el escape del va -

por de agua de las áreas termales naturales o anomalías ter

males por media de perforaciones y conducción mediante un -

sistema de tuberías hacia las unidades generadoras.

La idea de perforar pozos para obtener vapor de

agua no es nueva como puede parecerlo a muchos técnicos y e

jecutivos relacionados con la industria del petróleo. El -

primer pozo cuyo objetivo era obtener vapor de agua de una-

acumulación en una anomalía termal conocida, fue perforado-

en Lardarello (Italia) en 1904 y a continuación en 1905 se-

instaló el primer generador turbo-eléctrico. En 1930 el ya

cimiento de vapor producía ener4a eléctrica cn una capaci

dad de 100.000 kw, la cual fue destruida durante la 2a. Gu

rra Mundial y reconstruida posteriormente. Su capacidad ac

tual es de 300.000 kW.

El segundo país que ha desarrollado las fuentes

de energía geotermal es Nueva Zelandia. El proyecto de Wai-

rakej en la Isla Norte consultó la instalación de una plan-

ta de 192.000 kW, de ésta fue terminada la primera etapa --

-5-

Page 7: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

(69.000 kw) en 1960 y la última (123.000 kw) en 1963. Una

última expansión de las instalaciones permitiría una capa-

cidd de producción de 282.000 kW.

Los excelentes resultados obtenidos en Italia-

y Nueva Zelandia impulsaron a otros países como Islandia

M&xico, Estados Unidos, Japón, Rusia, El Salvador, Chile

Hungría, Turquía y Filipinas a realizar o continuar las ex

ploraciones y desarrollar varios programas para utilizar -

la energía geotermal. Así en los comienzos, de la década -

del 60 los proyectos de desarrollo incluían una planta de

15000 kW en Islandia, una planta de 3500 kW en Hidalgo (Me

xico) y una de 12500 kW en The Geyser en el Norte de Cali-

fcrnia, la cual posteriormente se elev6 a 56000 k W. En -

Estados Unidos las exploraciones para vapor natural han i-

do en aumento en los últimos años y es llevado a cabo en -

los estados de California, Orecjon, Nevada, New México y Ha

wal.

Para poder apreciar las posibilidades y poten

cialidad de la energía geotermal y su incidencia en el in-

ventario de recursos naturales de un país, es interesante-

citar la declaración del Secretario del Interior de Estados

Unidos Sr. S.L. Udail (1), relacionada con el inventario y

(ir) Geophysics, June 1967.

- 6 -

Page 8: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

evaluación de las áreas prcspectivas para energía geotermal

efectuados por el Servicio Geológico de ese país (US.GOSJO

Según Udali, el UOSOGOSe, de acuerdo al inventa

rio especial en la parte occidental del país, ha designado-

reserva federal un Erea de 1057,000 de acres (aproximada -

mente 4250 Km 2 ), en cinco de trece estados del oeste, con -

valor potencial inmediato para recursos geotermales. Estas

áreas estarían distribuidas entre los estados de California,

Nuevo Mexico, Nevada, Montana e Idaho. Además el U.S.G0S.-

señala 86,3 millones de acres adicionales con posibilidades

de contener recursos geotermales.

Se ha dado una alta prioridad en EOEOUOUO a la-

clasificación de los terrenos cori potencial geotermal, de a

cuerdo a un requerimiento del presidente Johnson, con el fin

de legislar para desarrollar la energía geotermal. Existe

un interés en este momento, en desarrollar las breas con un

alto potecial geotermal, transformándolo en energía eléc -

trica mediante la producción de vapor y utilización en gene

radores d-- turbina. Un programa de eta naturaleza existe -

en el yaciriento de vapor de "The Geysers" en el norte de -

California, el cual produce actualmente 56,000 kilcwatts.

Según las compañías productoras, esta anomalía termal tiene

- 7 -

Page 9: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

un potencial de producción sobre un millón de kilowatts.

Los geólogos del US0C0S estiman que el 5 a-

10% de los recursos mundiales de energía geotermal están -

en EEOUUO y que la energía almacenada en forma de calor en

las seis millas superiores de la corteza terrestre en ese-

país equivale al calor contenido en 900 trillones de tone-

ladas de carbón (9 x 10 ton.).

La utilización mundial de energía termal al -

presente, estimada en un millón de kilowats , puede ser --

probablemente incrementada, al menos 10 veces, según Udali,

bajo las conclici9nes económicas presentes y mantenidas al

menos por 50 años.

La prospección de los yacimientos de vapor ha

ce necesario mejorar las técnicas para extraer comercial -

mente la energía disponible en las anomalías geotermales.

El arte de la investigación geotermal es relativamente re-

ciente. El mayor avance de las técnicas se debe no a la -

investigación, sino principalmente a la experiencia pr&ct

ca.

La anomalía gectermal se manifiesta en ciertas

áreas de la corteza por un incremento arioímal de la gra --

diente geotérmica..

- 8 -

Page 10: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Los trabajos de prospección, como en todas -

las ramas de la Geología Económica deben contr con los m

todos ms apropiados para tener éxito. Lo cual Implica --

considerar los factores: inversión, tiempo, conocimientos, objetivos y ganancias. Indudablemente como en toda explo-

ración de un recurso natura], habría que considerar un fac

tor de riesgo.

Hasta la fecha se han 'descubierto varios ya-

cimientos de vapor en el mundo como producto de la persis-

tencia, suma:Ja COfl habilidad y tócnica. El geólogo que ha

ya trabajado en la búsqueda de petróleo, carbón, minerales

radioactivas o en otros proyectos de Geología Económica, -

puede apreciar que la energía aue se puede obtener de un -

yacimiento de vapor se recupera muy facilmente y se necesl

ta un menor número de pasos para transformarlo en energía-

utilizable que cualquiera otra fuente de energía.

Por esta razón la energía geotermal es una -

de las fuentes mas baratas. Se trata de una fuente transj

toria de energía y hasta el momento no se puede predecir -

con facilida:1 la vida de los yacimientos de vapor. En al-

gunos lugares los escapes de vapor se han evidenciado por-

más de 120 años y se ha tenido producción controlada duran

- 9 -

Page 11: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

te mis de 60 años.

2.00 Distribución y origen de los yacimientos de vapor.-

Todos los yacimientos de vapor explotados --

hasta el momento, están localizados o relacionados directa

mente con zonas geológicas de reciente actividad ígnea, ya

sea volcánica o plutónica o ambas. Frecuentemente están a

sociados con bandas o anillos de actividad volcánica actual,

pero no necesariamente con volcanes activos. En este sen-

tido Chile está en una situación privilegiada por formar -

parte del "anillo o circulo de fuego" del Pacífico. (Fig.2)

En varios sectores de este anillo se han investigado y es-

tán en explotación yacimientos de vapor, corno en El Salva-

dor, Mxico, California, Rusia (Karnchatka), Japón, Filipi-

nas y Nueva Zelandia.

Aparentemente, de acuerdo a los especialis--

tas en la materia, aquellos yacimientos de vapor relaciona

dos directamente con volcanes actuales son de escasa signi

ficación económica.

Es interesante notar, que en muchos países -

las mejores posibilidades para el desarrollo de energía --

geotermal están precisamente en zonas donde no existen fuen

tes de energía en forma de combustibles fósiles como car--

- 10 -

Page 12: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

bón y petróleo, como sucede en la parte Norte del Valle Cen

tral y Zona Norte de Chile, lo cual hace ms atractivo el -

desarrollo de esa nueva fuente de energía. Aparentemente -.

el Valle Central de Chile seria una zona de mucho interés -

por sus condiciones geológicas -- existencia de rocas per -

meables para constituir reservorios, de volcanismo y fractu

ras en el borde oriental del valle -- abundante agua subte-

rránea y numerosas anomalías termales.

El origen de los yacimientos de vapor no ha -

sido todavía totalmente esclarecido. Todas las deducciones

se hacen basados en los antecedentes obtenidos en los pozos

perforados con el fin de desarrollar los yacimientos. Las

acumulaciones de vapor estn relacionadas probablemente de

algún modo a una intrusión magmtica profunda, o camadas de

lava pero todavía no se ha logrado probar en las perforacio

nes de existencia de estos cuerpos magmáticos, en la subsu-

perficie, bajo los yacimientos de vapor conocidos. Es difi

cii evaluar la importancia relativa de las rocas efusivas -

en comparación con las intrusiones como fuentes de calor.

Las últimas pueden tener una mayor importancia.

En los comienzos de las investigaciones se --

creyó que los yacimientos de vapor eran de origen juvenil,-

- 11 -

Page 13: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

es decir, que provenían directamente del escape de un cuer-

po magmático, pero posteriormente, mediante las medidas de

los isótopos se ha logrado demostrar que el 95% o ms de --

flúidos producidos en un yacimiento geotermal son de origen

meteórico. Vale decir el vapor de agua producido se origi-

naría de aguas vadosas que habrían descendido por fracturas

a la anomalía termal.

Es discutible todavía la reactivacjón de los-

procesos que dan lugar a la formación de vapor, es decir si

el yacimiento tiene una vida finita y representa una acumu-

lación determinada de vapor o se regeneran periódicamente a

medida que prosigue la producción. Esto implica que el ca-

lor sea aportado continuamente a la capa o receptáculo acu-

mulador de agua desde una fuente m.s profunda y la afluen -

cia periódica de aguas meteóricas desde la superficie. Es-

ta circunstancia daría lugar a un sistema abierto a diferen

cia de los yacimientos de gas o petróleo que constituyen --

sistemas cerrados.

La historia de la producción de los yacimien-

tos Conocidos no ha sido suficientemente larga como para -

dilucidar este problema ni adelantar nuevos antecedentes so

bre esta materia. Hay varias teorías al respecto y no hay

- 12 -

Page 14: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

suficientes informaciones de subsuperficie y no se ha he -

c una investigación sistemática para verificar o recha -

zar algunas de ellas mediante experiencias.

Con el conocimiento que se tiene de algunos-

yacimientos en explotaci(n principalmente en Nueva Zelan -

día, Italia y California se ha logrado establecer que el -

vapor está en extensas acumulaciones tridimensionales en -

la subsuperficie, de esta manera se explica la existencia-

de una temperatura base del reservorio o acumulador.

Al considerar los problemas de exploración y

desarrollo de la energia ge(Dtermal es importante distinguir

das tipos de yacimientos de vapor: a) yacimientos de vapor

seco o ligeramente sobrecalentado y b) yacimiento de vapor

saturado y agua caliente. Los factores principales que in

fluyen en la formación de estos dos tipos de yacimientos -

de vapor son:

a) el calor inicial contenido en el flúido termal, deterrni

nado por la temperatura de la fuente e calar y por las --

condiciones de equilibrio termodinámico y mecnico existen

tes entre la fuente de calor y el flúido termal, en un sis

tema abierto y b) la cantidad de flúido termal que se mez-

cla con agua fría subterránea o cercana a la superficies

- 13 -

Page 15: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Este último factor es controlado por la estructura o tipo-

de la trampa acumuladora y la permeabilidad de las rocas -

de substraturn de la anomalía termal. Si las fracturas o -

fisuras conductoras de los flúidos hacia la superficie es-

t.n localizadas en una depresión tectónica rellenada por -

sedimentos porosos y rocas volcánicas, los flúidos termales

ascendentes se mezclan con el agua subterránea fría que es

tá saturando las rocas permeables, cercanas a la superfi -

cie. Esta condición necesariamente implica la formación -

de un yacimiento de vapor de agua, saturado y agua calien-

te. Pero si estas fisuras intersectan solamente capas im-

permeables o si las rocas permeables estn cubiertas por -

capas impermeables, que las proteja del agua subterrflea -

superficial que se percola hacia la fuente termal; los flui-

dos ascendentes sern diluidos escasamente por agua fría y

el yacimiento será de vapor seco sobrecalentado dependien-

do del calor inicial de la fuente.e

Estas fisuras que conducen los fluidos terma

les hacia la superficie son principalmente fallas normales

de ángulo muy pronunciado, cercano a la vertical. Estas -

fallas pueden ser originadas en dos ambientes estructurales

diferentes. En algunos yacimientos de vapor éstas se han

- 14 -

Page 16: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

producido como consecuencia de un levantamiento orogénico y

las acumulaciones se han formado en altos estructurales en

regiones caracterizadas por una tectónica compleja de pila-

res ("horst") y fosas ("graben") como ocurre en Italia y --

parte N. de California. Otros yacimientos, en cambio, apa-

recen en depresiones tectónicas como en el Salton Sea y Ca-

sa Diablo (ambos en California). Pero en estos yacimientos

se ha observado que las áreas termales, están localizadas -.

en altos estructurales, dentro de la depresión. Las depre-

siones esttn íntimamente relacionadas con el volcanismo del

Terciario Superior y Cuaternario y probablemente tienen un

origen m.xto volcánico-tectónico.

En la evaluación y desarrollo de un yacimien-

to de vapor es importante considerar la relación entre el -

flúldo termal y el agua subterránea fría. La razón de esta

consideración es que la reserva y los problemas de produc -

ción del yacimiento estin mis relacionados al equilibrio

térmico y dinámico entre los flúidos termales y agua subte-

rránea fría (agua vadosa) que a las condiciones de equili -

brio entre los f1udos termales y la fuente de calor.

3.00 Exploración y evaluación preliminar Ce un área termaJ

En la exploración de vapor natural el proble--

- 15 -

Page 17: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

ma principal no es el descubrimiento de las áreas termales

desconocidas hasta el momento, ms bien es la decisión de

cuál de las áreas termales conocidas tiene o presenta las-

mayores perspectivas de potencial econ6micc.

En el plano de Chile adjunto, a escala 1: --

2.000.000, se indican todas las áreas termales observadas-

en el país y de las cuales existe alguna descripci6n acer-

ca de sus características. El número de áreas termales co

nacidas en el país es superior a cincuenta incluyendo las

fuentes de aguas minerales y los Geysers.

Las manifestaciones superficiales son una in

dicaci6n útil de lo que pueda esperarse en subsuperficie ,

pero para lograr una explotaci6n económica de vapor geoter

mal debe probarse los sitios rnts atractivos de acuerdo a -

las condiciones geológicas generales del área. Según esto

deberá hacerse en el país un inventario sistemtico de to-

dos los sitios donde se ha observado indicaciones superfi-

ciales de energía geotermal y elegir los de mayores pers -

pectivas para llevar a cabo las pruebas mediante perfora -

ciones. Los estudios realizados por la Universidad de Chi

le y Corfo se han restringido principalmente a las Provin-

cias de Tarapacá y Antofagasta en especial la región del -

- 16 -

Page 18: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Tatio por ser una de las zonas con las mejores manifestacio

nes superficiales. Es decir, se ha procedido analogamente-

como en los primeros días de las exploraciones de petr6leo-

y gas, restringiéndose la exp1oracin a los sitios donde se

tenían mayores manifestaciones de superficie. Pero como o-

curre en la búsqueda de hidrocarburos, las manifestaciones-

superficiales rns impresionantes no siempre conducirán al -

descubrimiento de un yacimiento económico de vapor en las -

proximidades. El prospector de energía geotermal debe te -

ner como finalidad exclusiva la tarea de descubrir nuevos -

yacimientos de vapor ccn potencial económico. Su primer --

problema será determinar en que áreas la búsqueda puede ser

ms lucrativa. Esas condiciones especiales que hacen un a-

rea interesante para la ex 1)loración de vapor gectermal, fa-

cilmente reconocibles, pueden resumirse a continuación: a)

la presencia de una fuente de calor que transfiera energía-

termal a los fluídos, b) Conexión de la fuente de calor, a

través de fracturas, con una abundante fuente de agua subte

rrnea (vadosas) y c) Conexión de la fuente de calo; a tra

ves de fracturas c' n una formación permeable o acumulador -

donde el vapor puede ser acumulado bajo presión.

Evidentemente, la energía gectermal esti res -

- 17 -

Page 19: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

tringida a ciertos lugares y áreas particulares de la cor-

teza terrestre. Estas Sreas limitadas, sin embargo, no -

presentan siempre manifestaciones termales superficiales

las cuales no deben estar necesariamente presente en áreas

donde se encuentran yacimientos de vapor en la subsuperf i-

cje. En estos sitios debe emplearse métodos geofísiccs pa

ra llegar al descubrimiento de esos yacimientos. Entre los

métodos geofísicos empleaos figura resistividad eléctrica,

gravimetría, magnetometría y sísmica de refraccin. Depen

de de las condiciones geo16gicas observadas en la zona en

estudio la recomendaci'n del método geofísico ms apropia-

do.

Las perforaciones se c'-nsideran un método de

exploración directo y en la mayoría de los casos llevan di

rectamente al descubrimiento de yacimientos termales.

Los yacimientos geotermales existen en las

reas donde se observa una gradiente geotermal anormalmente

alta. La gradiente geotermal media en las áreas continen-

tales es del orden de 0.0335 0 C por metro, mientras que en

las "anomalías termales" la gradiente en la subsuperficie-

es del orden de 0,10 a 0.50 C por metro o sea 3 a 15 veces

la normal. Cuando existe esta anomalía termal, el agua sub

- 18 -

Page 20: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

terrnea que está en conexión con la fuente de calor eleva-

rá su temperatura hasta el punto de evaporación, y de esta-

forma actuará como medio de transferencia de la energía ca-

lórica hacia la superficie. Al perforar en esa área termal

usualmente se observa en los pozos un incremento muy rápido

de la temperatura, hasta cierta profundidad, o decreciendo-

a una mayor. El valor en grado mximo nivelado de la tempe

ratura constituye lo que se ha llamado "temperatura base de

la acurnulacin" la cual tiene indiscutiblemente un gran si

nificado econ5mico al hacer la evaluación del yacimiento de

vapor.

La existencia de una anomalía geotarrnal se --

muestra en superficie mediante indicadores naturales gec'ter

males, como ser: vertiente de agua caliente, geysers, esca-

pes de vapor de agua, fumarolas, zonas calientes del suelo,

alteraci6n hidrotermal en las rocas superficiales, cambios

de vegetación, etc. En general puede considerarse indicado

res termales superficiales de importancia, solamente los ma

nantiales que tienen temperaturas en exceso de 50 0

Los mtdos indirectos ms usuales en la ex—

ploraci6n de yacimientos de vapor son:

3.01 Levantamiento de la gradiente geotermal; para lo cual

- 19 -

Page 21: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

se perfora una serie de pozos superficiales alineados, re-

gularmente espaciados, de 10 a 100 metros de profundidad ,

en cada uno de los cuales se hace un perfil de temperatura

para determinar la gradiente. Con una o dos lineas perpen

diculares es posible ubicar el miximo de gradiente y deter

minar la anomalía geotermal Este método es directo pero-

es relativamente caro y los resultados son pobres cuando -

existe una fuerte corriente de agua subterránea. Se em --

plea en l .. s sitios donde se conocen manifestaciones geoter

males y se quiere tener una idea aproximada del tamaño de

la acumulacin de vapc.r en subsuperficie.

3.02 Levantamientos gravimétricos detallados en las proxi

midades de las áreas termales con el fin de ubicar el posi

hie cuerpo intrusivo que daría lugar a la anomalía geoter-

mal.

También permite obtener alguna infcrmacifl -

de posibles fallas profundas que originarían zonas de frac

turas, las cuales controlarían la permeabilidad del acumu-

lador y la distribucin del vapor en la subsuperfiCie. Es

útil en áreas llanas de poco relieve come en las zonas de-

sérticas del Norte del país.

- 20 -

Page 22: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

3.03 Levantamiento magnético.- Puede indicar en forma in-

directa la presencia de una anomalía geotérmica. Se basa-

en la magnetita de la intrusión ígnea (posible fuente de ca

br) la cual seria alterada fácilmente por las soluciones -

hidrotermales y puede resultar de esto una anomalía de sig-

no contrario a la regional, en las cercanías de la anomalía

geo termal.

3.04 Levantamiento de resistividpd eléctrica.- Permite ob

tener en determinadas circunstancias una indicación indirec

ta de la anomalía geotermal. Ha sido usado con éxito en IS

landia, Italia y Nueva Zelandia.

3.05 Los levantamientos aéreos infrarojos han sido utiliza

dos con éxito en muchas áreas volcánicas modernas para te -

ner el cuadro de anomalías termales en las zonas cubiertas

por las camadas de lava reciente. Ha sido usado con mucho

éxito en Hawai p ara determinar las zonas calientes cubier -

tas por la lava y localizar manantiales de agua dulce fría

que descar ga bajo aguas saladas rns calientes de la costa.

En estos levantamientos se han usado los siguientes senso -

res aéreos: a) un detector infrarojo que registra una irna -

gen cuya escala gris esta controlada por la energía instan-

t&nea enfocada por el detector. Se usan elementos sensiti-

- 21 -

Page 23: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

vos a radiacines comprendidas entre las bandas del espec -

tro de 2 a 6 micrones y 8 a 14 micrones. La energía radia-

da de la superficie terrestre, y por ende la imagen de lo -

escala gris, es funcin de la temperatura superficial y su-

sensibilidal. Carne la sensibilidad de 1s materiales terres

tres y vegetaci6n fluctúa entre 0,7 y 0.98, los tonos de la

imagen representan lo que se designo temperatura superficial-

aparente. Los matices claros en la imagen indican una ma -

yor tem:)eratura superficial aparente. b) Fotografía aérea -

infraroja (can un corte en largo aprximado del largo de en

da de 0.9 micrones) que roçistra la energía infraroja solar

reflejada. Estas fotografías ayudan a identificar rasgos -

que se ven en otras imágenes y da un método para estimar la

relativa absarcin de la energía solar. Los tonos oscuros-

indican una mayor absorcin. c) Fotografía aérea convencio-

nal, que ayuda a la identificación de los puntos geogrfi -

cos, da infcrmacin de la morfología superficial y absor --

cin de la energía s'lar e indicadores gequímicos, com ve

getacin, alteraciones superficiales, etc.

La zona Central y Norte del país esta total--

mente cubierta con mosaico de fotografías aéreas convencio-

nales. Para una exploracin regional muy rpida de anomalías

- 22 -

2 ' ----- - -. - 4.

Page 24: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

termales bastaría complementar estos levantamientos foto -

gráficos con algunas líneas de poca extensin de fotografías

infrarojas, operación que puede ser efectuada con instrurnen

tal de la Fuerza Aérea de Chile.

3.06 Indicadores qeoquímjcos. Algunas veces la vegetación

puede ser un indicador de ireas termales, puesto que existe

cierto tipo de vegetación ci cual es modificado de una mane

ra característica a distintos temperaturas. Estos indicado

res de terreno, ayudados por fotografías aéreas, pueden ayu

dar a delimitar las treos termales. Una vez obtenida la --

lista de las manifestaciones termales superficiales, es ne-

cesario hacer un análisis químico de los flu{dos, los cua -

les indican las condiciones químicas de las acumulaciones de

vapor. Usualmente se recomienda detorminr los siguientes-

constituyentes: C1/HB021 Cl/f, Cl/As, Ch/SO4 , Cl/NK4 , NA/K,

NA/LI, NA/Ca, Ca/Mg, Sílice, los bicarbonatos y cuando es -

posible conocer los características del fluido termal. Es

indispensable determinar adems el gas contenido en el va -

por de las fumarolas y la raz6n CO 2 /H2 S y CO3INS.

4.00 C1asificacin de las fuentes termales.- En general -

se han distinguido cuatro categorías principales de aguas-

producidas en los manantiales termales: icidas salinas, áci

- 23 -

Page 25: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

das no salinas, alcalina-salinas y alcalinas no salinas.

Existe evidentemente una variedad de grados entre estas ca-

tegorias, cada una de las cuales indica, las condiciones geo

lógicas de subsuperficie predominantes.

Los manantiales de aguas ácidas van acompaña-

dos de una fuerte alteración hidrotermal de las rocas cir -

curidarites. Las aguas alcalinas dan lugar a depsitcs exten

sos de tufas calcáreas y silíceas. Las aguas salinas son -

producidas en lugares donde hay aguas subterrineas ricas en

sales que se mezclan con los fluidos de la fuente caliente.

Las aguas poco salinas indican una alimentacin de aguas va

dosas que no estin en contacto directo con la fuente de ca-

lor.

La impresión general entre los investigadores

de Ireas termales es que las condicines geol6gicas ms fa-

vorables para yacimientos de vapor natural se observarían -

en zonas de reciente volcanismo ácido, indicado por la ocu-

rrencia de nautas e ignimbritas. En otros lugares sin em

bargo aparecen asociados a rocas andesiticas como Japón y -

aún carnadas de lavas basálticas como en Chile Central, Pata

gonia e Islandia.

Las fumarolas y manantiales calientes asocia-

- 24 -

Page 26: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

dos con volacanes activos se han considerado corno de menor-

importancia económica en relación a los situados a cierta -

distancia.

Las condicinnes que indican la existencia en

subsuperficie de trampas favorables para acumulaciones co -

merciales de vapor presupone el uso de varios parmetros fí

sicos de las rocas, en la misma forma que en la exploración

de hidrocarburos. Ist9s incluyen temperaturas, permeabili-

dad, porosidad, susceptibilidad magnética, densidad, conduc

tividad eléctrica, ve1cidad de propagación de las ondas ss

micas y radioactividad. Estos parámetros son indispensables

al emplear cualquiera de los métodos de exploración, espe -

cialmente en los geofísicos.

4.01 Fuentes minerales de Chile,- En Chile existen numero

sas fuentes minerales que constituyen anomalías termales de

interés para la investigación de yacimientos de vapor en sus

alrededores. Damos a continuación la clasificación de las

vertientes ms conocidas de Chile, basado en sus caracteri

ticas químicas, hecha por Contreras y Rodríguez (1945) (+)

y Erigen (1947) (++)

(+) Contreras M. y Rodríguez O. "Termas de Chile", Suplemen to Revista En Viaje. Santiago, 1943.

(++)Brigen, 3. "El origen de las aguas minerales en Chile". Revista chilena de Historia y Geografía, St9o.11947.

- 25 -

Page 27: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

4.01901 Aguas sulfuradas-

Temperatura °C

Mamiña (Tarapac) 45-57

Chuzmiza (Tarapac) 48 Tun (Antofagasta) 22 Ojos de Ascota (Antofagasta) 21-32 Longavi (Linares) 68-95

Chil1n (Ñuble) 62-96 Los Pencos (Ñuble)

Copahue (Bio-Bio) 32-96 Tolhuaca(Ma].leco) 80-95

Río Blanco (Malleco) 80-95 Manzanar (Malleco) 49-52 Menetu& (Cautín) 25-60

Palquin (Cautín) 34-40

4.01902 Aguas c1oruradas-sdicas.-

4.01.32.1 Arsenicadas:

El Toro (Coquimbo) 46-52

Soco (Coquimbo) 26

El Saladillo (Aconcagua)

Los Bañitos (O'Higgins) 80-90

El Flaco (Colchagua) 53-89

Sotam (Llanquihue) 22-41

Cocham6 (Llanquihue) 15-28

4.01.02.2 Aguas cloruradas sódicas fuertes.

Quebrada Morales (Santiago) 26

- 26 -

Page 28: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

4.01.02.3 Aguas cloruradas s6dicas-cálcicas.

Vitacura o San Lorenzo (Bio-Bio)

Petrohue (Llanquihue)

4.01.02.4 Aguas cloruradas cálcicas.-

Apoquindo (Santiago)

18-23

Cauquenes (O'Higgins)

43-48

4.01.02.5 Aguas cloruradas sulfatadassódicas,

Auco (Aconcagua) 16-30

Catapilco (Aconcagua) 19

Colina (Santiago) 30-32

Maulin o Carvajal (Santiago) 24

Tanhuao (Talca) 17-18

Panirnávida (Linares) 32-33

Castillo (Ñuble) 31-34

Puyehue (Osorno) 60-75

Rupanco (Osorno) 92

4.01.03 Aguas bicarbonatadaA.-

Puritana (Antofagasta) 32-34

El Gas (Curic6) 27

Rari (Linares) 18-22

Chile Chico (Aysén)

4.01.04 Aguas sulfatadas férricas.-

La Maravillosa (Santiago-Tutu)

El Planchon (Curico) Hasta 430

Agua de la Vida (Concepcién-Yumbel)

- 27 -

Page 29: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Talcahuano (Concepci6n)

4.01.05 Aguas sulfatadas-s6dicas-magnesianas.-

Trapatrapa (Concepción-Laja)

Ademas de estas fuentes minerales existen en

las provincias de Tarapacá y Antofa-jasta regiones con gey-

sers. De éstas, la ms importante es la de Tatio (Antofa-

gasta) en el nacimiento del rio Salado. Esta es una de las

regiones termales del país mejor estudiadas en los últimos

años por investigadores de la Corfo y de la Universidad de

Chile y se han observado ms de 40 geysers y fumarolas.

En años anteriores se hicieron uno o dos sondajes en ese -

lugar cuya profundidad no pasaba de los 50 metros y se ha

observado una cantidad apreciable de vapor de agua y agua-

caliente. La temperatura del agua fluctúa entre 81 y 850

C que corresponde al punto de ebullicin a esa altura so-

bre el nivel del mar. En las fumarolas se ha estimado una

temperatura sobre 1000 C. En la provincia de TarapaC --

existen varios, siendo el ms c;n.;cido e importante el de

Puchuldiza.

4.01.06 Fuentes minerales y yacimientcs de vapor en la

Provincia de Magallanes.

En la provincia de Magallanes se conocen has

- 28 -

Page 30: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

ta el momento dos fuentes minerales (+) y un yacimiento de

vapor. Una está situada en Ultima Esperanza, la otra en el

Seno Skyring y el yacimiento de vapor en el 5rea del Zurdo.

En Ultima Esperanza, en la localidad de Lagu-

na Amarga se observa una fuente mineral de agua sulfatada -

que ha dado lugar a la formaciri de una costra de baritina.

Se trata de aguas relativamente frías cuya temperatura debe

o o fluctuar entre 10 y 20

La otra fuente mineral conocida en la provin-

cia, aparece en el extremo S de la Península de La Pera (S

no Skyring) y se la ha designado "Surgidero Furia". Es una

típica fuente termal con agua surgente caliente(a].rededOr -

de 5Q0) acompañada de gases. Est5 relacionada probablemen-

te con los intrusivos andesíticos y bsicos del Terciario -

Superior observados en la Cordillera Pinto e Isla Riesco.

4.01.06.1 Yacimiento de vapr.- Fue descubierto con el po-

zo Zurdo 1, perforado con fines petrolíferos en la parte --

central de la Provincia de Magallanes, al N de Laguna Blan-

ca. La acumulación de vapor, agua caliente y gas se obser-

vó al alcanzar la profundidad de 3764 metros, cuando se a -

travesaba una sección de arcillolitas del Terciario Inferior.

(+) Hay antecedentes de otras fuentes termales en la zonadel Archipiélago Patagónico pero no se tiene informaciones-precisas de su ubicaiai¿Sn y datos de temperatura.

- 29 -

Page 31: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Las manifestaciones superficiales consistieron primeramente

en una pequeña afluencia de gas inodoro y posteriormente ba

rro de perforación, vapor de agua, agua caliente y un peque

ño porcentaje de gas con presiones crecientes hasta 2200 psi

con orificio de 3/8 11 . Cuando fluía prácticamente vapor con

escaso gas y agua caliente la presión medida fluctuaba en -

tre 200 y 300 psi en tubo de descarga de 3 1/4 11 . La tempe-

ratura medida en el manifold fue de 2400 F y en la descarga

210° F a 215 0 F. La temperatura a profundidad no se pudo -

determinar porque fue imposible hacer perfiles de temperatu

ra ni eléctrico. La afluencia de vapor no fue continua por

las operaciones que se efectuaban para matar el pozo con ba

rro de 17.0 lbs/galón y los continuos derrumbes en el fondo,

lo que obstruía el interior de las barras de perforación, -

impidiendo el libre escurrimiento del vapor. El agua del -

yacimiento sería principalmente vadosa, con una salinidad -

de 6.6 gr/lt. Desafortunadamente no fue posible limpiar el

pozo para efectuar una prueba de producción o continuar su

perforacin y finalmente tuvo que abandonarse por colapso -

de la tubería de 10 3/4 11 . Se usó tubería de 10 3/4" hasta-

la profundidad de 3000 metros, desde ahí hasta el fondo (376

metros) se tenía pozo' abierto de 9 1/2 11 . Aparentemente el

reservorio estaría formado por una zona fracturada en arci-

llolitas o areniscas de la Formaci6n San Jorge del Tercia -

- 30 -

Page 32: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

rio Inferior.

El yacimiento de vapor de El Zurdo esaría di

rectamente relacionado cari cuellos volcánicos y camadas efu

sivas basálticas del Fi jo-Pleistoceno observados en el área

Loma Penitente-Morro Chico. Aparentemente existiría una a-

nomalía termal en las proximidades del sondaje, en la Loma-

Penitente donde se nota un cambio de vegetación relaciona-

da con las efusiones bas1ticas. Es posible que en el sec-

tor Penitente-Morro Chico existan otros yacimientos de va -

por, a menor profundidad (700 a 1400 metros) en reservoric's

constituidos por las areniscas del Terciario Superior. La

profundidad del yacimiento de vapor de El Zurdo es muy alta

para llegar a ser un yacimiento comercial, en el momento ac

tual0

4.01.07 En líneas muy generalos podemos distinguir dos graLn

des grupos de anomalías termales; las de la Cordillera, en-

estrecha y directa relacicn con los volcanes cuaternarios-

y las del borde oriental del Valle Central y en la Cordille

ra de la Costa que tienden a localizarse en las zonas de fa

has o fracturas observadas en ambos bordes de esa depre --

si6n geográfica. En las primeras, las ms abundantes, pero

de difícil acceso es probable que un porcentaje elevado del

- 31 -

Page 33: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

flúído termal provenga de aguas juveniles y las reservas de

vapor estén restringidas per falta de suficientes aguas sub

terrneas que escurran hacia la fuente caliente, por ende -

la vida del yacimiento sera muy escasa. Las últimas serían

de ms fácil acceso, tendrían abundante agua subterránea, -

por lo tanto las reservas de vapor serían mayores y la vida

del yacimiento será larga, existirían además suficientes --

cuerpos porosos y permeables (reservorios) en las secciones

sedimentarias del Cretáceo y Terciario mostrados en los le-

vantamientos geológicos en la pre-Cordillera o en las rocas

volcánicas fracturadas en las proximidades de las fallas --

presentes en los bordes del Valle Central. Según los argu-

mentos anteriores las anomalías termales mas atractivas pa-

ra iniciar la prospección de yacimientos de vapor estarían

situadas desde Aconcagua al Bío-Bío.

Estas conclusiones son especulativas mientras

no se tenga suficientes informaciones de subsuperficie de -

algunos yacimientos de vapor en producción.

5.00 Perforación de pozos exploratorios para ubicar yaci -

mientos de vapor.

La perforación es considerada una de las fa -

ses de la exploración, razón por la cual en el primer pozo

- 32 -

Page 34: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

que se perfore en Un átea termal debe obtenerse el rnicimode

información geológica de la subsuperficie, de las condicio-

nes del o los acumuladores de vapor, condiciones geoterma -

les, análisis de los fluidos colectados y profundidad m&xi-

ma recomendable. En el desarrollo preliminar de un área --

geotermal se recomienda la perforación de pozos pilotos ex-

ploratorios de pequeño dirnetro ("slim holes" de 2 112 t1 a -

4 ") con corona de diamantes. De esta forma se consigue un

sondaje de costo mínimo, se economiza tiempo y se tiene ms

rápidamente el cuadro de las condiciones geotermales genera

les del área. Con estos antecedentes será posible preparar

el programa de perforación m&s adecuado, con toda precisión

y cuidado para el desarrollo del yacimiento.

En general los procedimientos de perforación-

de pozos de vapor se han separado en dos categorías, de a -

cuerdo al tipo de vapor:(+)

5.01 - Cuando el vapor de agua es sobrecalentado y tiene -

un bojo contenido de sales minerales como el caso de "The -

Geysers" del Norte de California, la perforación se hace al

comienzo con aire comprimido, como medio circulante y se --

(+) Informaciones proporcionadas por: Santa Fe Drilling Corn pany. Santa Fe Springs, California, 90670 U.S.A.

- 33 -

Page 35: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

contiene hasta que el vapor no permita un mayor avance. En

forma similar que en la perforación de pozos de petróleo y

gas con aire, la perforación se efectúa esencialmente dejan

do soplar en forma continua y bajo condiciones controladas.

Hasta el momento no se ha tenido grandes dificultades ni ac

cidentes serios exceptuando el ruido del vapor al escapar a

la atmósfera.

5.02 - En el caso de vapor de agua saturado o con alto con

tenido de minerales, se utilizan los métodos de perforación

convencionales con la adición de torres de enfriamiento en

la superficie entre la inyección o barro de retorno y la --

succión de la bomba. La inyección debe ser de un tipo in -

sensible a los minerales y estable a las altas temperaturas

del pozo. Estas condiciones se ha tenido en las perforacio

nes efectuadas en el Sur de California en el area de Salten

Sea y Mexicali en México.

Los métodos de perforación convencionales son

los ms recomendables porque permiten un mayor control y rna

nejo del sondaje en los casos de afluencias bruscas de va -

por o gases nocivos. No existirían problemas particulares-

en la perforación que no puedan ser resueltos con los equi-

pos convencionales como los usados corrientemente en la in-

- 34 -

Page 36: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

dustria del petróleo, exceptuando el grave peligro y las e-

normes responsabilidades por pérdidas de control de afluen-

cias de vapores nocivos.

Los pozos perforados para explorar y desarro-

llar uta yaciitiento de vapor son relativamente poco prof un -

dos en relación a los pozos exploratorios en la industria -

del petróleo. La profundidad media es alrededor de 600 me-

tros y la mayor profundidad ha sido alcanzada en el Srea de

Saltan Sea en California.

Los pozos ms profundos con fines de desarro-

llo de energía gectermal han sido el perforado por la Pure

Oil Co. y Shell Oil Co. en el Irea de Salton Sea, en Cali -

fornia. El pozo de la Shell alcanzó una profundidad total-

de 5826 pies (1940 metros) y el de Pure llegó a 8100 pies -

(2690 metros) record hasta la fecha en pozos de vapor. La

temperatura media en el fondo de este i5ltimo fue estimada -

en 800 0 F0 De acuerdo a las informaciones de los contratis

tas de perforación en el pozo de Pure la inyección usada en

el pozo salía con una temperatura de 2400 F y se enfriaba a

115° F antes de bcmbearlo al fondo a razón de 500 gal/minu-

to. Para enfriarlo se usaba una torre de enfriamiento o un

tranque de agua de un río.

- 35 -

Page 37: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

La terminación del pozo de Pure se hizo con --

"casing" de 8 5/8" cementado hasta la profundidad de 6632 --

pies anteriormente se había usado una tubería de superficie-

y una intermedia. El pozo de la Shell se terminó con una tu

beria de 7 5/8" cementado hasta la profundidad de 5810 pies,

Para reducir al mxirno la expansiri de las tuberías con el -

calor se hace una larga cementación.

El dimero de pozo y las tuberías de revesti-

miento son similares a los empleados en la industria del pe-

tróleo. En el pozo Sportsman NQ 1, perforado en el Imperial

Valley (California) cuya profundidad máxima fue de 4737 pies,

con una temperatura cercana a los 7000 F, se usó tubería de

superficie de 20" hasta 65 pies, con intermedia de 16" J-55-

hasta 289 pies, con segunda intermedia de 10 3/4" (J-55) has

ta 1195 pies y una de producción de 5 1/2" N-80 hasta 4729 -

pies.

5.03 - Inyección o barro deperforaj6n en pozos -de va,Dor.(+)

El factor de mayor importancia en el éxito ob-

tenido en la perforación de pozos para vapor en el Imperial-

Valley ha sido la adecuada inyección o barro de perforación,

(^) Informaciones proporcionadas por:"Baroid Division" Natio nal Lead Company. Box 4756 Compton, California 90224 U. S A.

- 36 -

Page 38: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

la que debe mantener inalterable hasta una temperatura cer-

cana a los 7000 FI.

En el pozo Sportman NQ 1 se usó primeramente-

un barro a base de bentonita tratado con Carbonox (material

orgánico lignítico en polvo) y soda cáustica, hasta la pro-

fundidad de 2690 pies. A esta profundidad debido a un incre

mento apreciable de la temperatura se cambió la inyección a

base agente activante superficial-sódico y comenzó a agre -

ga.rse activante superficial y desespumante, carbonato de so

dio, soda cáustica, polvo orgánico y sal. Cuando se tuvo -

pérdidas de circulación se agregó a la inyección jelflake -

(hojuelas de material plástico) y fragmentos finos de casca

ras de nueces.

Las características de la inyección, cuando -

el pozo se encontraba cercano a la profundidad total y una-

temperatura de 1830 F en la línea de flujo eran: Peso: 10,3

lbs/gal, Viscosidad: 34 seg/qt, rdida de agua: 2.5 cm

Los aditivos químicos para la preparación de

la inyección de pozos geotermales son similares a los usa -

dos en la perforación de pozos de gas o petróleo. En el po

zo Sportsman NQ 1, perforado en el Imperial Valley (Califor

nia) citado, se usaron los siguientes materiales para prepa

- 37 -

Page 39: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

rar la inyección geotermal:

5.03.01 - Material usado para perforar hasta 2930 pies.

Aquagel (bentonita) 12.800 libras

Baroid (baritina) 16.300 libras

Carbonox (material lignítico) 9.750 libras

Soda cáustica 1.700 libras

Costo aditivo por pie perforado 135$ 0.70

Costo aditivo por barril de inyec-ción (550 bbls.aproxim.) US$ 3.42

5.03.02 - Al cambiar tipo de la inyección a base agente ac-

tivante superficial-sódico, se usó el siguiente -

material:

Carbonox

Soda Cáustica

Carbonato de sodio comercial

Sal (cloruro de sodio)

DMS (Agente activante de sup cie,para altas temperaturas)

Baroid (baritina)

19.000 libras

1.700 libras

2.400 libras

400 libras

erfi4.600 libras

9.000 libras

Costo por barril (volumen de 800 barriles) US$ 5.47

5.03.03 - Material adicional empleado para preparar 300 ba

rriles de inyección por pérdida de circulación:

Aquagel

9.800 libras

Carboncx 7.500 libras

Soda Cáustica 700 libras

Carbonato de Sodio Comercial

400 libras

- 38 -

Page 40: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Sal 900 libras

DMS 460 libras

Jelflake (Hojuelas de material plástico) 1.050 libras

Micatex fina (preparado a base 1.750 libras de hojitas de mica)

Wall-nut fina(preparado de cas- 3.000 libras caras de nueces)

Costo por barril

US$ 6.72

5.03.04 - Material usado al perforar entre 2690 pies y --

4729 pies

Carbonox 13.750 libras

Soda Cáustica 2.500 libras

Carbonato de sodio comercial 1.900 libras

Sal 1.700 libras

DMS 4.600 libras

Jelflake 650 libras

Micatex fina 4.250 libras

Wall-nut fina 2.750 libras

Fibertex (a base de fibra de ca 2.200 libras ña entremezclada)

Costo promedio por barril (900 US$ 5.98 barriles)

Costo por pie perforado US$ 2.31

Costo total aditivos químicos por pie perforado hasta alcanzar la profundi-dad de 4.729 pies, incluyendo rnanteni mierito,cambio de base de inyección y pérdidas de circulaci6ri US$ 2.76

La mayor parte de la instrumentaci6fl y técni -

cas de perfiles usados en la industria del petróleo son uti-

lizables en la perforación para vapor.

- 39 -

Page 41: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

6.00 Los Acumuladores y evaluaci6n de yacimientos termales.-

Una vez que se ha localizado una anomalía Gea

termal es necesario la existencia de una capa acumuladora -

extensa del vapor para que éste pueda ser producido en can-

tidades comerciales. Este acumulador o reservorio puede es

tar constituido por rocas sedimentarias marinas continenta-

les (areniscas y calizas) depósitos de material piroclisti-

co, carnada de lavas porosas o zonas de fractura observadas-

en la corteza en rocas sedimentarias metamórficas o ígneas.

La vida de los yacimientos de vapor es desco-

nocida, pero se se considera como origen del vapor un alto"

porcentaje de aguas vadosas (meteóricas) que daría lugar a

un sistema circulatorio dinámico, de considerable capacidad,

las reservas de vapor serían muy grandes y la estimación de

ellas no tendría mucho significado en un momento dado.

Un estudio de las variaciones de las concen -

traciones de deuterio y 018 en las aguas superficiales y --

termales han mostrado que la mayoría de las aguas termales-

son de origen meteórico (aguas vadosas) y una menor propor--

ción serían de origen magmático (juveniles). Según esto se

debe asumir que las condiciones del fluído termal en el re-

servorio no corresponde a un sistema estático como ocurre -

4.

Page 42: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

en los yacimientos de gas o petróleo. Por esta razón en los

yacimientos de vapor no podría aplicarse el método de cálcu-

lo de reservas acostumbrado para los yacimientos de gas y p

tróleo puesto que no puede asumirse que el reservorio de va-

por contenga un volumen inicial fijo de fluido bajo condicio

nes estáticas.

El problema se traduce entonces en una estima

ción, además de la cantidad de calor disponible en la fuente

de calor (caldera), de la velocidad de transmisión de calor-

de la fuente al fluido termal y la velocidad de afluencia --

del fluido a través del sistema circulatorio. Para esto es-

necesario conocer la extensión y forma de la fuente termal ,

la gradiente termal en subsuperficie, estructura y permeabi-

lidad de la roca acumuladora, gradiente termal del fluido -

que circula. Esa información es muchas veces difícil de ob-

tener, razón por la cual es difícil tener una estimación --

cuantitativa de los reservorios de vapor.

Cuando el calor es transmitido a un acuífero-

de gran extensión es posible estimar la cantidad de calor a-

cumulado en el reservorio secundario. En este caso es impo

tante determinar las vías o canales de ingreso del agua fría

meteórica y del fluido termal al reservorio, para no dañarel

yacimiento prematuramente con una explotación intensiva.

- 41 -

Page 43: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

6.01 Producción.- La producción de vapor por pozo en los

yacimientos es variable y va a depender de varios factores,

los principales serian: el tipo de fluido, la temperatura

permeabilidad del reservorio y presión del flujo. En The -

Geysers la producción por pozo fluctúa entre 60000 lbs/hora

a 150.000 lbs/hora. El vapor es todo seco sin muchos pro -

biemas de corrosión y depósitos de productos químicos.

La presión de descarga de los pozos fluctúa

entre 60 y 150 lbs/ puig 2 a una temperatura que fluctúa en-

tre 3400 F a 380° F. El vapor es llevado del yacimiento --

por una tubería de 20" a la turbina del generador eléctrico.

El vapor llega a turbina con una presión de 75 lbs/puig. 2 y

a la temperatura de 3500 F. De cuando en cuando los pozos-

se dejan fluir a la atmósfera para remover las partículas -

adheridas a las tuberías y limpiar la formación productora.

En el área de Salton Sea las producciones ob

tenidas fueron las siguientes:

Pozo SporLsrnanN° 1: 56.000 ibs/hr, de vapor y 258.000 lbs/

hora de agua salada concentrada. El fluido salía del pozo

con una presión de 200 lbs/pu1g, 2 y una temperatura de 199°

C. La formación productora se extiende en los siguientes -

intervalos 3980' - 4100 1 , de 4140 1 a 4280' y entre 4560' y

4720 1 . Se obtuvo producción a través de tubería de 5 1/2

con un punzonamiento de dos balas por pie.

- 42 -

Page 44: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Pozo C.I.D. NQ 1.- Entubado con tubería de 7 5/8" hasta 5232;

punzonado con cuatro balas por pie en las siguientes zonas:

4900 y 5030 1 , de 5040 a 5140' y 5168 a 5212 1 . Produjo 12000

lbs/hora de vapor y 500.500 lbs/hora de agua salada con una-

presión de flujo de 200 lbs/puig. 2 a una temperatura de 207°

C.

En el área de Casa Diablo se han perforado 4

pozos y se obtuvo los siguientes datos de producción:

Pozo NQ Tuberías Superf. Interm.

Temperatura OC

Presión 2 Lbs/puig

Vapor lbs/hrs

Agua Salad Lbs/hrs

¡

Endogenous 13 3/8 9 5/8" 148 39 69.300 473.000 NQ 1 de 140' 350 a

a 220' 400'

Endogenous 181 385 45.000 233.500 NQ 2

Endogenous 157 30 19.000 330.000 NQ 3

Manrnoth 9 5/8 ---- 132 7.5 25.000 471.000 NQ 1 a 165'

En el área de Bagnore (Italia) en una fuente

termal cuyas temperaturas fluctuaban entre 20° C y 50° C con

algo de H 20 y CO 2 se obtuvo una producción total de 200.000

kgs/hr. de fluido termal de 5 pozos perforados.

- 43 -

Page 45: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

6.02 Los Procesos geológicos que controlan la vida

de un yacimiento de vapor son complejos y solamente podrán -

ser aclarados con mayores antecedentes de subsupeLficje de -

nuevas áreas termales, La investigación de estos procesos -

es nacesaria para la evaluación de la energía geotermal como

una futura fuente de energía para el país.

Al evaluar un área termal deberán considerar-

se dos tipos principales de yacimientos de vapor, cuyas ca -

racterísticas están relacionadas con el aporte de agua subte

rránea a la Caldera o fuente de calor si se considera un orí

gen de aguas vadosas.

6.02,01 Yacimiento de vapor en zonas desérticas o semidesér

ticas como en el N de Chile y al N de la Provincia de Aconcagua

El agua subterránea tendrá una cantidad consi

derable de sales disueltas, el yacimiento producirá vapor y

agua caliente con una gran cantidad de sales. Para el apro-

vechamiento del vapor, antes de enviarlo a las turbinas, es-

necesario un proces') de separación del agua salada y sales -

disueltas, que encarece el sistema, pero a la vez permite la

obtención de numerosas substancias químicas. En algunos ya-

cimientos como en Saltori Sea (California) la producción de -

productos químicos, especialmente carbonatos de potasio ha -

Page 46: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

llegado a escala industrial que ha pagado con creces las in-

versiones efectuadas. Según los antecedentes de Magna Po --

wer la producción media por pozo en un yacimiento de vapor -

de esta naturaleza podría alcanzar la cifra de 350 toneladas

de carbonato de potasio por día. En este tipo de yacimientos

de vapor se considerarán dos productos, el vapor para gene -

rar energía y los químicos. En zonas agrícolas es un proble

ma la eliminación de los fluidos residuales, producto final-

de l;,, separación de los químicos. En algunos casos la eli-

minación del agua con sales en suspensión han sido el peor -

obstáculo para el desarrollo de los yacimientos de vapor co-

mo en la región agrícola de Imperial Valley (California).

6.02.02 Yacimientos de vapor en zonas templadas donde exis-

te una cantidad apreciable de precipitaciones.

El agua subterránea será relativamente pura -

con escasa cantidad de sales disueltas, como sucede desde el

Valle del Aconcagua hacia el S. Especialmente en los valles

de Aconcagua, Santiago y la región Santiago-Chillán. En es-

te tipo de yacimientos el vapor puede ser usado directamente

en turbinas o con un proceso de separación muy simple. Esto

introduce una economía en la terminación de los pozos y per-

mite la utilización del agua residual en las zonas agrícolas.

- 45 -

Page 47: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Los productos químicos serían insignificantes y no llegarían

a constituir una producción comercial importante.

Chile está en situación previligiada en cuan-

to a las posibles reservas de vapor de agua por su cuadro --

geológico y posición geográfica en el circulo de fuego del -

Pacifico. Tiene todas las condiciones favorables para dispo

ner de esta fuente de energía y poder utilizarla prácticamen

te en forma inmediata. Su utilización y desarrollo va a de-

pender naturalmente de los costos de explotación de los ya-

cimientos de vapor y su conversión a energía eléctrica, que

deben ser competitivos con los de las plantas hidroeléctri -

cas o a combustibles (carbón o petróleo).

Debido a los costos de exploración, perfora -

ción e instalaciones en las plantas que usan energía geoter-

mal el limite económico de potencia instalada es 1000 kw, a-

proximadarnente. En condiciones muy especiales en las cuales

el vapor es usado directamente en turbinas sin un tratamien-

to previo al tamaño mínimo de planta puede ser ligeramente -

inferior.

7.00 Costos en el desarrollo y exploración de la Energía -

Geotermal

7.01 Costos de perforaciones y programas de entubaciones.

La estimación promedio del costo de perfora -

- 46 -

Page 48: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

ción por metro en varias áreas termales de California fluc-

túa entre US$ 120 y 180. Esto incluye exploración y control

geológico, caminos de acceso, instalaciones, pruebas de pozo,

tuberías, equipo de producción, válvulas y lineas de flujo,-

antepozos y administración. Estos costos son para pozos de-

200 a 350 metros, con tuberías de superficie de 11 3/4" a 13

3/8".

En Islandia en pozos de 750 metros de profun-

didad total, los costos de perforación son de US$ 60 por me-

tro, incluyendo camino de acceso, ubicación, equipo de pro -

ducción, perfilajes y control geológico. No incluye la tube

ría de superficie ni liners ranuradas. La tubería de super-

ficie se cementa entre 200 y 250 metros y el diámetro de po-

zo abierto es de 8 3/4 11 . Algunas veces se usa liners ranu-

rado.

En Nueva Zelandia el costo promedio de perfo-

ración es alrededor de US$ 146 por metro, incluyendo las tu-

berias. Se trata de pozos de producción cuya profundidad va

ria entre 300 y 1000 metros, con tubería de superficie de 8

5/8" cementada entre 300 y 650 metros Diámetro de pozo a -

bierto 7 5/8M, con liner ranurado de 6 ó 6 5/8 11 . El costo a

tenor representa solamente un 72% del costo total para obte

ner vapor, el porcentaje restante corresponde a caminos de -

- 47 -

Page 49: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

accesos, desagUe, abastecimiento de agua, depreciación de

dificios, control geológico de pozos, investigaci6ri de yaci

mientos, etc.

Para una estimación preliminar de la amorti-

zación por inversiones en los pozos es preferible conside -

rar una vida media de cinco años. Sin embargo puede exten-

derse facilmente hasta diez años como en Lardarello.

A continuación incluimos una estimación de -

costos de perforación para pozos destinado a la exploración

de yacimientos de vapor, método directo de exploración cuan

do se conoce la anomalía termal.

Sonda: Mayhew - 2000 (+)

Profundidad pozo hasta 600 metros.

Duración trabajo: 40 - SO días.

Costo operación sonda por día E 03500. Considerando pensión-

y alimentación en una ciudad, b) vehículos; 1 camioneta pa-

ra tool pusher, 1 camión transporte 12 toneladas, 1 station

wagon para movilizar personal, c) Personal: 1 tool pusher ,

1 mectnico soldador, 2 turnos con 4 personas por turno. In

cluye ademas la supervisión geológica y de Ingeniería y los

(+) FUENTE: Patricio del Solar-Sección Perforaciones-ENAP (Marzo 1968).

- 48 -

Page 50: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

porcentajes de gastos comunes del servicio.

Para el cálculo d costos en escudos se ha considerado

US$ 1 =E06.59

Tubería de superficie 7" usada, 300 metros US$ 2138 = 60 14052

Tubería de producción 5 11 , liner,320 metros (280-600) US$ 2130 = E° 34000

Trépanos 8 3/4 y 6 1/4 US$ 3062 = E° 20200

Barro perforación US$ 1222 = 6° 8040

Baritina US$ 325 = 6° 2140

Cemento tubería superficie CO 2030

Cemento liner E° 1015 6° 61.477

25% Administración Materiles 60 15.400

6° 76.877 Camión cementador dos operaciones (costo por operación 6° 3.500) 60 7.000

6° 83.877

Costo op. sonda 50 días x 3500 175.000

Costo total operación 6° 258.877

Costo por metro 1 432 = US$ 65.50

En el área de Lardarello se tuvo el siguiente costo:

Pozo de exploración.-

Profundidad 600 metros

Tubería de superficie de 9 5/8" hasta 50 metros de profun - didad,

- 49 -

Page 51: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Tubería intermedia de 6 5/8" hasta 500 metros de profundidad.

Duración operación 65 días

Costo por metro, aproximadamente US$ 73

Pozo de producción,-

Profundidad

Tuberia de superficie

Tubería de producción

curación operación

Costo total

Costo por metro

1000 metros

13 3/8" Hasta 100 metros

9 5/8" hasta 850 metros

133 días

US$ 133.000

US$ 133°°

7.02 Costo por kW instalado en planta

7.02.01 Plantas con turbinas sin condensador.- El vapor -

de los pozos es admitido directamente en las turbinas con -

descarga a la atmósfera. También puedan ser alimentados con

vapor secundario donde existen instlaciones para recuperar

los productos químicos. Han sido usados principalmente en

Italia. Las potencias instaladas fluctúan entre 5000 a

6000 kW.

Para una planta con una unidad de 4000 kW el

costo por kW instalado fue de US$ 66, a esto hay que agre -

gar 13% más por tubería de transmisión de vapor desde el y

cimiento.

- 50 -

Page 52: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Una instalación con 4 unidades de 4000 kW, el

costo por kW instalado fue de US$ 60, más 12% por tuberías-

de transmisión de vapor.

Consumo de vapor 20 Kg/kWh aproximadamente.

Temperatura vapor 200 0 C

Presión entrada a la tubería 5,5 Kg/cm2.

Presión absoluta 78.2 lbs/puig 2 abs.

7.02.02 Plantas con turbinas con condensador.-

7.02.02.1 Con vapor secundario.- El vapor de los pozos -

pasa a un intercambiador de calor donde se genera vapor se-

cundario con el cual se alimenta la turbina. Evidentemente-

hay pérdida de eficiencia porque la temperatura y presión -

del vapor secundario Son menores que los del vapor de yaci-

miento. El vapor secundario es descargado en un condensador

bajo vacio. El vapor de yacimiento es llevado a la planta-

recuperdo de las substancias químicas o descargado a la at

mósfera.

Este MétodG permite utilizar vapor sucio y e

traer los productos químicos. El consumo de vapor directo-

es alrededor de 30% menor que en las turbinas sin condensa-

dor, pero 40% mayor que en las turbinas con condensador pa-

ro con alimentación directa de vapor de yacimiento..

- 51 -

Page 53: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

7.02.02.2 Con vapor directo.- El vapor de yacimiento es

alimentado directamente a turbinas las cuales tienen una-

descarga a un cnndensador donde se mantiene un alto VacíoL

Es eficiente cuando el vapor no tiene químicos y el conté

nido de gas no es alto. Este es el m&todo rns empleado,-

en Lardare].lo (Italia) The Geysers (California U.S.A.), -

Wajrakej (Nueva Zelandia) e Islandia. Para plantas de es

te tipo, el menor tamaño recomendado es alrededor de 6000

kw. Para mayores consumos por razones económicas se reco

mienda unidades de 12000 -15000 kW, El límite superior -

se ha estimado en 3000C kw.

7.02.023 Con evaporación relámDa

to, usa el vapor obtenido al bajar

do la evaporación delagua caliente

termal. Plantas de este tipo se e

rakej (Nueva Zelandia) e Islandia,

do es prácticamente libre de gas.

.- Este procedirnien-

la presión, producien-

separada del vapor geo

stán instalando en Wai-

El vapor así produci-

702024 Costo plantas con condensador,- Una insta1j&

con una unidad de 12500 kW en The Geysers (California) el

costo por kW instalado fue de US$ 152 incluyendo una sub-

esci6n e instalaciones superficiales. Se usó un gene

redor usado, con uno nuevo el costo se incrementaría en -

26%

- 52 -

Page 54: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

Consumo de vapor 8.7 Kgs/hora.

Presin entrada a la turbina 100 lbs/puig2.

Presión salida turbina 4 pulgadas Hg.abs.

El vapor se paga a razón de US$ 0.0025 por kwh.

En Islandia el proyecto inicial consideraba

una planta de dos unidades de 8500 kW. El costo estimado

por kW controlado, incluyendo todas las instalaciones, p2

zos de vapor, líneas de flujo, equipo de prcduccin, man-

tenimiento equipo de perforaci'n, campamento, líneas de -

transmisicn de 132 kW y subestacin fue de US$ 364 aproxi

madamente, considerando una capacidad neta de 15000 kW.

Consumo de vapor 140 Ton/hora.

Presión entrada turbina 3.0 - 3.5 kgs/cm 2 . (42.5-50 lbs

puig2)

Presión salida turbina 0.07 kgs/cm 2 abs.(2.1 pulg.de F g.abs.)

El costo estimado de producci'n por kWh fue

de US$ 0.0079 estimado 7500 horas anuales con la máxima -

capacidad.

El 50% del costo total estimado por kW ins-

talado corresponde a la planta sola, incluyendo sistema -

de enfriamiento y el equipo eléctrico.

En Nueva Zelandia (Wairakei) el costo por -

kW instalado en una planta de 192.200 kW con 13 unidades-

- 53 -

Page 55: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

fue estimado en 82.25 (US$ 227), incluyendo toda la ms-

talacién de la planta, pozos, sistema de transmiSifl, co -

lectores de vapor y agua caliente. El costo de la planta-

sola, incluyendo sistema de enfriamiento del agua y la su

estaci6n fue estimado en47.9 (US$ 13200 ) por kW instala-

do. El costo estimado de produccin por kWh es de US$ --

0.0046.

En Lardarello el costo por kW instalado en U

na planta con condensador de 12 a 15000 kW, usando vapor -

directo, incluyendo el proyecto de ingeniería, todo el e -

quipo de planta, torres de enfriamiento y subestacifl se -

ha estimado en41.2 por k4 (US$ 113.40).

En la parte central de Chile la utilizaCifl

de la energía genterrnal esté supeditada al desarrolla y --

disponibilidad de los recursos hidroeléctricos. probable-

mente en el momento actual no sea competitiva, pero un a -

vance considerable del proceso industrial del país en los

préxirnos años requeriré el desarrollo de esta fuente de e-

nergía. Como el procesG de exploraCin y desarrollo de loa

yacimientos de vapor demora un cierto tiempo es necesario

considerar con bastante anticipaCién los programas de ex-

ploraciones mediante sondajes de 600 a 1000 metros de pro-

Page 56: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

fundidad que llevan al descubrimiento de las acumulaciones

comerciales de vapor.

La profundidad máxima a la cual es económico

perforar por vapor o agua caliente dependerá del máximo --

costo económico del vapor. En Islandia, en el momento ac-

tual se ha estimado el costo máximo económico de US$ 0.05

por tonelada de vapor. Para pozos hasta de 3000 metros el

costo estimado sería de US$ 0e20 y para mayores profundida

des el costo sería de US$ 0.50 por tonelada de vapor.

Existiría una limitación económica para la -

profundidad de los pozos de vapor. No existe hastT la fe-

cha una respuesta clara a este problem. Cuando se trata-

de rocas sedimentarias la tendencia en general es perforar

pozos de mayor profundidad, dentro de los límites económi-

cos, por la mayor temperatura y presi6n alcanzada por el -

vapor.

Recomendaciones y conclusiones-

La exploración y desarrollo de los yacimien-

tos de vapor están supeditados al aprovechamiento de la e-

nergía geotermal del país en forma de energía eléctrica.

Los limites económicos del aprovechamiento de esta fuente

- 55 -

Page 57: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

de energía son bastante estrechos y su utilización va a de-

4 pender de las disponibilidades de combustibles y de energía

hidroelóctriCa en les distintas zonas de Chile

Las inversiones para la exploración superfi-

cial son reltiimeflte pocas considerard el cuadro geoló-

gico que se tiene actualmente y las numerosas anomalías --

termales conocidas C lo largo del territorio nacionalLa

á representada por la sonda, materiales inversiÓn fuerte est

de perforación y equipo de terminación de los pozos-

Aparentemente las áreas más atractivas por -

su facilidad de acceso y aprovechamiento inmediato poste -

rior en la industria, condiciones favorables para la forma

ción de trampas acumuladoras (reservoriOs) existencia de -

fuentes de calor y agua subterránea abundante, están en la

zona central, desde el Valle Aconcagua hasta el río Bio Bio0

En esta zona se tendrían yacimientos de vapor seco o sa tu

-rado, con agua caliente de muy baja salinidad de tal manera

que el agua residual podría tener uso agrCOla

De a'uerdo a los programa s de desarrollo de -

los recursos hidroel r e ctic0S d ENDESA (+) ésta ca

que tendría una mayor disponibilidad de potencia en los

(+) Fuente: Mario Andrade - ENDESA, 1966

- 56 -

Page 58: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

próximos 5 años según el cuadro siguiente:

SISTEMA INTERCONECTADO

(Cooiapó-Chiloé)

Sector Público y autoproductores.

Año Demanda máxima Potencia disponible

1966 930 950 1967 1000 1100

1968 1100 11,170

1969 1200 1400

1970 1330 1400

1971 1430 1600

972 1553 1750

NUEVAS CENTRALES

(ler,sernestre) 1.967 RAEL (la. y 2a, unidades) 140 MW (2Q ) 1,067 RAPEL ( 3a.y 4a. " ) 140 MW

1968 VARIOS PARTICULARES 30 MW

1969 RAPEL (5a. Unidad y Bocamina

Lota)

1971 El Toro (la0 Etapa) 200 MW 1972 El Toro (2a. Etapa) 160 MW

Esta circunstancia hace crítico el desarro -

- 57 -

Page 59: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

llo de esta nueva fuente de energía en esa parte del país.

En el N del país en cambio la situación de-

recursos energéticos es bastante pobre y se prestaría ade

cuadamente para un programa de desarrollo de esta fuente -

de energía Aquí no se tendrían los factores adversos al-

desarrollo del potencial geotermal que se tiene en el Im-

perial Valley y Salton Sea (California), lugares en los --

cuales la eliminación del agua salada constituye un proble

ma por tratarse de zonas de desarrollo agrícola, inconve -

niente que ha frenado el uso de esta fuente de energía.

La producción de substancias químicas como subproducto cons

tituirá un factor económico favorable al aprovechamiento -

de los yacimientos de vapor en las provincias de Tarapacá-

y Antofagasta, Los costos de exploración, explotación y -

mantenimiento de las instalaciones sería más alto que en -

la zona Central por la situación geográfica de las anoma -

lías termales y la fuerte corrosión y depósitos de sales -

en las tuberías de producción. El otro factor que pueda-

tener una gran influencia en los resultados de las explora

ciones es la posible reserva de vapor en los yacimientos -

si no existe suficiente aporte de agua subterránea a la -

fuente caliente y los fluidos acumulados se deben a aguas-

- 58 -

Page 60: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

juveniles, producto del volcanismo.

Las técnicas de exploración y desarrollo de

los yacimientos de vapor son muy similares a los empleados

en la industria de]. petróleo. Por esta razón eran parte -

de las empresas petroleras como Shell, Pure, Richfield-A -

tlantjc y muchas otras se han interesado en el desarrollo-

de la energía geotermal, - como pude apreciarlo en mi últi

mo viaje a California - iniciando las exploraciones en

áreas de anomalías termales o aprovechando los pozos perfo

rados con fines petrolíferos y que han descubierto yaci --

mientos de vapor.

En el momento actual existen en el país ms

tituciones que cuentan con todos los medios, personal técni

co y experiencia para la exploración y explotación de los

yacimientos de vapor. Simultáneamente con las investia -

ciones geológicas que realiza el Instituto de Investigacio

nes Geológicas y las exploraciones con fines petrolíferos-

que realiza ENAP a lo largo del país, se recomienda estu -

diar las anomalías termales y determinar las áreas más fa-

vorables para la búsqueda de yacimientos de vapor. Esto -

requerirá evidentemente un esfarzo adicional que no aumeri

tará notablemente los costos de la investigación explorato

- 59 -

Page 61: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

ria. Las técnicas de prospección son muy similares a las-

empleadas en la industria del petróleo razón por la cual -

pueden ser llevadas a cabo en excelente forma por el equi-

po de personal técnico de ENAP.

Los yacimientos de vapor son considerados -

un recurso natural, por lo cual debe "reservarse para el Es

tado" todas las áreas potencialmente productivas en las a-

nomalías termales conocidas en el país. Esto evitará limi

taciones legales en los futuros proyectos de desarrollo -

geotermal. Simultáneamente se debe llevar a cabo un curso

especial de las posibilidades de energía geotermal a lo --

largo de todo Chile, como una fuente potencial de energía.

Considerando que las anomalías termales más

favorables para la búsqueda de yacimientos de vapor están-

en el borde oriental del Valle Central, en la zona de fa -

has en el pie occidental de la Cordillera Andina, se reco

mienda un control apropiado en las perforaciones explorato

rias para el petróleo, minerales o agua subterránea, que -

se realicen en esa parte del territorio nacional, por la -

posibilidad de tener una gradiente anormal de temperatura-

o una acumulación de vapor en los estratos sedimentarios b

rocas fracturadas atravesados en los sondajes.

.1

Page 62: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

En adición se recomienda considerar un pro-

grama de algunas perforaciones exploratorias para la búsque

da de yacimientos de vapor en las anomalías termales de ma

yor intcrs en la zona Aconcagua - Bío Bío. Estas serían-

de poca profundidad, 400 a 600 metros que pueden realizar-

se con una sonda liviana como la Mayhew 2000 Estos sonda

jes permitirán ademas obtener información estratigráfica -

no solamente útil para la exploración petrolífera sino ta

bien para prospección de minerales, estudios de suelos y a

gua subterránea.

Para poder avaluar la potencialidad de un -

yacimiento de vapor y verificar sus perspectivas como fuen

te de energía, es necesario tener varios pozos productores.

PUNTA ARENAS, JUNIO DE 19€8.

NOTA: Trabajo efectuado en 1968 y actualizado en 1974.

- 61 -

Page 63: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

A D E N D A 1

Durante los reconocimientos geológicos e-

fectuados por el Geólogo Raúl Cortes en el área del Archi

piélago patagónico al S. de la Isla Capitán Aracena, a co

mienzos del año 1973, observó una anomalía termal en la -

costa NO de la Isla Diego. Las manifestaciones consistían

en un manantial de agua caliente en una zona pantanosa.

Estos eran rns espectaculares en los días fríos por la --

formación de vapor.

Punta Arenas, Marzo de 1974.

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Page 68: RECURSOS ENERGETICOS GEOTERMICOS

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I PLANO N!2

ENAP.

Deportorneto de Explorocones

Mogoftanes

MAPA DEL MUNDO MOS1RANDO LAS REGIONES PRINCIPALES DE POSIBLE ACTIVIDAD GEOTERMAL

tAREAS SOM8RI.ADAS),CONASERISCOs SE INDIVIDUALIZAN LOS LUGARES DE OESARROLW

COMERC I AL, DE LA ENERGIA GEOTERMAL

FuIMe Word PeroIeum - Oct.-I4

ESTUDIO POR,LGo y i0z R Closif: Geol.— Ch.-?-2 Fechø. Enero-96? -------------