Evaluación de la Energía Geotérmica en México - Comisión ...

1.2.2. Modelo de descompresión gradual con Montecarlo
Este modelo es una herramienta simple pero con los fundamentos teóricos necesarios para
precisar sus resultados. Este modelo resulta más simple que un modelo numérico completo
(elemento finito), pero con una precisión considerable, ya que presenta una complejidad
mayor que el análisis volumétrico. Este modelo se basa siguiendo la metodología desarrollada
por Hiriart y Sánchez (1985), donde se resuelven las ecuaciones de conservación de masa y
energía en función de las propiedades termodinámicas del fluido (agua-vapor), se plantean las
ecuaciones diferenciales que simulan el comportamiento de un yacimiento geotérmico,
considerándolo como un recipiente con permeabilidad infinita. Esto evidentemente afectaría al
número de pozos requeridos para desarrollarlo, mas no a la capacidad térmica y evolución
termodinámica promedio al descomprimirlo.
El modelo se desarrolló partiendo de los principios fundamentales de conservación de masa y
energía. Se inicia considerando un volumen de yacimiento constante, en el que el fluido se
encuentra en estado bifásico de saturación. Después modela la extracción de fluido y va
recalculando las condiciones termodinámicas del yacimiento debido a la descompresión
asociada a la extracción de masa, cuyo comportamiento dependerá de la variación en la
calidad de vapor en el yacimiento. Como resultado se obtiene la evolución de la presión de
fondo, la temperatura y la entalpía como función de la potencia instalada y las condiciones
definidas para el yacimiento: porosidad, recarga de masa, recarga de calor, etc. Finalmente se
define el potencial geotérmico cuando se ajusta la potencia instalada para el yacimiento de tal
forma que éste alcance las condiciones de abandono definidas a priori, en el tiempo
establecido para la vida útil del proyecto.
Se considera un volumen de yacimiento del cual se realizará la extracción del fluido. Al
modelar el caso más general se supone que la roca cede un porcentaje de calor, pero que
existirá recarga de masa, y se evalúa el comportamiento en el tiempo.
Las ecuaciones parten de:
Donde es la recarga, el flujo másico de extracción al yacimiento, la masa de agua en el
yacimiento, el volumen del yacimiento, la porosidad de la roca, el volumen específico
del agua a las condiciones del yacimiento y el tiempo.
Sustituyendo y simplificando se llega a la siguiente expresión de forma simple. Nótese que el
término está asociado con la recarga de fluido al yacimiento, y el término está asociado a
la transferencia de calor de la roca al fluido:
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