Modelamiento térmico del subsuelo en el sector sur de la cuenca Llanos Orientales (Colombia) para su aplicación en geotermia de coproducción

Abstract

El mapa de gradientes geotérmicos de la cuenca Llanos Orientales (Alfaro et al., 2009). muestra una anomalía térmica positiva en el sur que siempre ha generado interés en el aprovechamiento del potencial geotérmico de la región. Si bien se han aprobado proyectos piloto de coproducción geotérmica, Colombia carece de estudios que analicen la relación regional entre el modelo térmico del subsuelo y la viabilidad de estos proyectos, lo cual plantea la pregunta: ¿Cómo las variaciones de temperatura y de gradiente térmico en el subsuelo afectan el potencial de la geotermia de coproducción en el área evaluada? El potencial geotérmico en el sector sur de la cuenca fue evaluado, mediante modelamiento térmico 1D y 3D con el propósito de caracterizar anomalías térmicas para la implementación de proyectos de coproducción de energía geotérmica. Se recopiló información geológica y de pozos para comprender la configuración térmica de la cuenca. Se construyó el modelo 3D calibrado con perfiles verticales 1D y se generaron mapas de gradiente térmico y distribución de temperatura actual de tres reservorios de hidrocarburos; las Formaciones Gacheta, Mirador y Carbonera C7. Estos resultados permitieron identificar y mapear plays geotérmicos a la vez que se evaluó su potencial con los modelos de producción de energía Exergía y el del Instituto tecnológico de Massachussets (MIT por sus siglas en inglés). Aunque las zonas con mayores gradientes geotérmicos (hasta 79,8°C/km) se localizan cerca de los paleoaltos de basamento (sector sur oriental), el modelado 3D y la delimitación de plays permitió definir cuatro zonas con potencial aprovechable según la convergencia de reservorios y la temperatura mínima (Tin) requerida para plantas ORC de coproducción: bajo (Tin<80°C), medio (Tin>80°C en un reservorio), alto (convergencia de Carbonera C7 y Mirador con Tin>80°C) y muy alto (tres reservorios con Tin>80°C, máxima 127°C en Gachetá). Los modelos estimaron un potencial de hasta 700 kWe para el pozo Apiay-4P, con un caudal de 10.000 B/D en la zona de muy alto potencial, con variaciones según la temperatura del fluido y ambiente. Se identificó una zona noroeste con muy alto potencial por sus altas temperaturas y convergencia de múltiples reservorios. La metodología empleada y los resultados obtenidos pueden ser muy útiles para futuros proyectos de aprovechamiento geotérmico en los Llanos Orientales.