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Cómo podría obtenerse la energía geotérmica de los pozos petroleros?

Oil well in Alberta/ Canada (source: flickr/ davebloggs007, creative commons)
carlos Jorquera carlos Jorquera 1 Apr 2020

Hay dos opciones para obtener la energía geotérmica de pozos petroleros. Una puede hasta convertir un pozo petrolero en un pozo geotérmico de producción, y la otra es la coproducción de petróleo y calor desde el pozo, como lo explica este artículo del proyecto MEET.

La Unión Europea está apoyando una gran cantidad de proyectos de investigación diferentes que abordan diferentes entre ellos el proyecto de demostración EGS de sitios múltiples MEET, un proyecto que tiene como objetivo impulsar la penetración de la energía geotérmica en el mercado europeo. Su objetivo principal es demostrar la viabilidad de EGS con generación de energía eléctrica y térmica en todos los tipos principales de entornos geológicos (cristalino, sedimentario, metamórfico, volcánico).

Entre los elementos que el proyecto está analizando es cómo se podría desarrollar la geotermia a partir de los pozos petroleros existentes. El proyecto compartió un artículo interesante exactamente sobre ese tema.

Por lo general, el desarrollo de una instalación geotérmica requiere pozos que pueden considerarse costosos y riesgosos. En esa perspectiva, la oportunidad de usar los pozos existentes, principalmente provenientes de la industria del petróleo y el gas, puede ayudar a impulsar el uso de energía geotérmica en todo el mundo. Hay dos posibilidades para producir energía geotérmica con pozos petroleros. En primer lugar, se puede convertir un pozo de petróleo para la producción geotérmica. En segundo lugar, uno puede coproducir petróleo y calor. En ambos casos, la reutilización de los pozos existentes evita costos de perforación costosos para los nuevos pozos, y probablemente también signifique una mejor aceptación social para las instalaciones de superficie industrial.

Conversión: hay cientos de pozos en tierra que están suspendidos porque ya no están produciendo suficiente petróleo y, por lo tanto, no son económicos, pero aún pueden producir mucha agua. En lugar de abandonarlos permanentemente, uno debería considerar usar su potencial geotérmico, siempre que se cumplan algunas condiciones:

Primero, debe haber una demanda de calor cerca. A diferencia del petróleo, el calor no es fácilmente transportable a largas distancias ya que requiere líneas de flujo aisladas costosas.

En segundo lugar, el recurso de calor debe ser lo suficientemente alto como para satisfacer la demanda, en términos de temperatura y caudal. Con un gradiente promedio de 30° C/km, los pozos de 2 a 3 km de profundidad tienen suficiente potencial. El caudal depende de la geología, pero se puede mejorar conectando nuevas zonas. Idealmente, el pozo debería ser lo suficientemente eruptivo, de lo contrario se requerirá mucha energía para levantar los fluidos con bombas de fondo de pozo, reduciendo así la relación de eficiencia general del sistema. Incluso para los pozos petroleros, la utilización sostenible de la energía geotérmica significa que se produce y utiliza de manera compatible con el bienestar de las generaciones futuras y el medio ambiente.

Tercero, la integridad del pozo debe ser lo suficientemente buena. Las condiciones de la carcasa y el cemento pueden deteriorarse con el tiempo y pueden requerir costosas intervenciones en los pozos.

Coproducción: también hay miles de pozos productores de petróleo en tierra. Por lo general, la producción de petróleo disminuye mientras que el agua aumenta en la vida útil del pozo. El agua producida por depósitos profundos es de hasta 90 grados Celsius en la superficie. Esta agua caliente generalmente se reinyecta en el depósito para mejorar la producción y mantener la presión. Esto significa que se desperdicia la energía calorífica del agua. Una alternativa es extraer el calor antes de la reinyección, para calor directo o para la producción de electricidad.

Dentro del Proyecto MEET, Vermilion Energy y Enogia demostrarán la viabilidad de la producción de electricidad, probando una turbina de Ciclo de Clasificación Orgánica conectada a un pozo de petróleo. Enogia, con sede en Marsella, está especializada en la construcción de turbinas para aplicaciones de baja temperatura. Vermilion, un productor de petróleo en Francia, explota unos cientos de pozos en la cuenca parisina y la cuenca de Aquitania. Se realizó un inventario de sus pozos para evaluar el recurso de calor. El mapeo de las necesidades de calor alrededor de sus pozos proporciona una base para implementar proyectos de coproducción y análisis de conversión dentro del proyecto MEET.

Vermilion Energy ya participó en proyectos geotérmicos. El barrio ecológico Les Portes du Pyla en Arcachon, en el sur de Francia, cubre las necesidades energéticas con un 80% de energía geotérmica y un 20% con metanización. La energía geotérmica proviene de la producción de petróleo de un pozo de Vermilion Energy. El agua que se extrae con este pozo es de alrededor de 70 ° C.

En el área de Arcachon, Vermilion identificó un High Scholl para sustituir el gas natural en calor geotérmico derivado del agua coproducida de los pozos de petróleo. Cerca del 90% de las necesidades de calefacción de la escuela serían manejadas por el calor geotérmico mientras se reducen las emisiones de efecto invernadero.

Fuente: MEET Horizon 2020 / ThinkGeoEnergy