DIVISIÓN DE INGENIERÍA PETROLERA

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

Geología de explotación del petróleo

Grado y Grupo:

3”A”

CARRERA:

Ingeniería Petrolera

FACILITADOR:

Unidad 7 “Geohidrología” y “Geotermia”

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ÍndiceUnidad 7

Introducción 3

Geohidrología 4

7.1. Conceptos fundamentales. 5

7.2. El ciclo hidrológico. 6-7

7.3. Tipos y clasificación de acuíferos. 8-10

7.4. Acuíferos en materiales no consolidados. 11-12

7.5. Acuíferos en rocas ígneas. 12-13

7.6. Acuíferos en rocas sedimentarias. 13-14

7.7. Acuíferos en rocas metamórficas. 15-16

7.8. Provincias hidrogeológicas de México. 17-18

Conclusión 19

Bibliografía 19

Unidad 8

Introducción 20

Geotermia. 21

8.1. Conceptos fundamentales. 22

8.2. Causas del incremento de temperatura en el subsuelo. 23-24

8.3. Clasificación de campos geotérmicos. 25-26

8.4. Aplicaciones y usos de la energía geotermia. 26-28

8.5. Zonas y yacimientos de México 28-29

Conclusión 30

Bibliografía 30

Coatzacoalcos, ver.

28/05/13

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Introducción

La Geohidrología estudia la textura y la estratificación de las rocas y los suelos, ya que son estos los que forman los receptáculos y conductos por donde el agua se infiltra.

En este aspecto corresponde el campo de la Geología, pero la Geohidrología también tiene que ver con las fuerzas que actúan sobre el agua subterránea y provocan su movimiento. En este aspecto queda dentro del campo de la Mecánica de Fluidos.

Con respecto a la Geohidrología, la porción superficial porosa de la corteza terrestre puede ser divida en dos zonas: la de saturación y la suprayacente o de aeración.

La zona de saturación es aquella cuya superficie superior está limitada por el nivel de aguas freáticas o por una formación impermeable. La zona suprayacente o de aeración, comprende desde el nivel de aguas freáticas hasta la superficie.

El agua que se encuentra en la zona de saturación se llama generalmente agua del subsuelo; al agua de la zona de aeración se le denomina agua vadosa o queda incluida en la designación de humedad del subsuelo.

El término agua subterránea incluye tanto el agua vadosa como a la que se encuentra debajo del nivel freático.

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Geohidrología.

Ciencia que estudia las leyes que rigen la presencia y movimiento de las aguas subterráneas. Es decir el acuífero, la migración y volúmenes almacenados, así como los métodos de su explotación y conservación. La geohidrologia subterránea se ocupa de analizar la ocurrencia y uso del agua subterránea. Básicamente estudia el comportamiento del agua a través del medio poroso, desde un punto de vista hidrológico a diferencia de la hidrología que lo hace con mayor atención y énfasis en los aspectos geológicos y físicos.

En este aspecto corresponde el campo de la Geología, pero la Geohidrología también tiene que ver con las fuerzas que actúan sobre el agua subterránea y provocan su movimiento. En este aspecto queda dentro del campo de la Mecánica de Fluidos.

Con respecto a la Geohidrología, la porción superficial porosa de la corteza terrestre puede ser divida en dos zonas: la de saturación y la supra yacente o de aeración.

La zona de saturación es aquella cuya superficie superior está limitada por el nivel de aguas freáticas o por una formación impermeable. La zona supra yacente o de aeración, comprende desde el nivel de aguas freáticas hasta la superficie.

El agua que se encuentra en la zona de saturación se llama generalmente agua del subsuelo; al agua de la zona de aeración se le denomina agua vadosa o queda incluida en la designación de humedad del subsuelo.

El término agua subterránea incluye tanto el agua vadosa como a la que se encuentra debajo del nivel freático.

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7.1. Conceptos fundamentalesPorosidad: Se refiere a los espacios abiertos (poros) en los diferentes tipos

de rocas.

Permeabilidad: Se refiere a la capacidad de la roca para transmitir agua.

Hidrología cualitativa 

En la hidrología cualitativa el énfasis está dado en la descripción de los procesos. Por ejemplo en la determinación de las formas y causas que provocan la formación de un banco de arena en un río, estudio asociado al transporte sólido de los cursos de agua; o al análisis de la ocurrencia de condensaciones en determinados puntos de una carretera, que afectan la visibilidad y por lo tanto pueden aconsejar a cambiar el trazado de la misma.

Hidrología hidrométrica 

La hidrología hidrométrica, o hidrometría, se centra en la medición de las variables hidrológicas, se trata básicamente de trabajos de campo, donde el uso adecuado de los instrumentos de medición, la selección adecuada de los locales en los cuales las medidas son efectuadas y la correcta interpretación de los resultados es fundamental para la calidad de la información recabada. Ayudando en su totalidad a poder calcular aspectos relacionados con cauces y las dependencias hidrológicas.

Hidrología cuantitativa 

El énfasis de la hidrología cuantitativa esta en el estudio de la distribución temporal de los recursos hídricos en una determinada cuenca hidrográfica. Los instrumentos más utilizados en esta rama de la hidrología son los instrumentos matemáticos, modelos estadísticos y modelos conceptuales.

Hidrología en tiempo real 

Es la rama más nueva de la hidrología, y se populariza a partir de los años 1960 - 70, con el auge de las redes telemétricas, donde sensores ubicados en varios puntos de una cuenca transmiten, en tiempo real los datos a una central operativa donde son analizados inmediatamente para utilizarlos en auxilio de la toma de decisiones de carácter operativo, como abrir o cerrar compuertas de una determinada obra hidráulica.

Hidrología forestal 

Es el estudio del ciclo hidrológico, es decir, la circulación del agua entre la Tierra y la atmósfera en los montes, bosques o demás áreas naturales.

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7.2. El ciclo hidrológicoEl ciclo hidrológico es el fenómeno de circulación global del agua producido

fundamentalmente por la energía solar, e influenciado por las fuerzas de gravedad y la rotación de la Tierra.

Así, a partir de la recepción de energía solar que es la fuente de generación exterior se puede comenzar a describir el ciclo del agua con la generación de vapor de agua hacia la atmósfera por evaporación del agua líquida desde lagos, ríos, océanos, mares y por evapotranspiración desde suelos y vegetación. Luego, bajo determinadas condiciones meteorológicas (presión, temperatura y humedad) este vapor se condensa –esto es cambiando nuevamente de estado- formando microgotas de agua líquida que se mantienen suspendidas en el aire debido a la turbulencia natural. El agrupamiento de estas microgotas da lugar a los aerosoles y sucesivamente a la formación de nubes. Luego, a través de la dinámica de las masas de aire (circulación atmosférica) se concreta la principal transferencia de agua atmosférica hacia las masas continentales en forma de precipitación.

La idea del Ciclo Hidrológico, que hoy nos parece tan intuitiva, durante siglos no fue comprendida por filósofos y “científicos”, creyendo que el ciclo se realizaba al revés: el agua penetraba en la corteza desde el fondo de los océanos, se almacenaba en la profundidad, probablemente en grandes cavernas, y ascendía después por el calor de la Tierra hasta las partes altas de las montañas, surgiendo en las zonas de nacimiento de los ríos. No creían posible que el caudal de un gran río fuera producido exclusivamente por las lluvias y les maravillaba la existencia de manantiales en lugares topográficamente elevados y con caudales relativamente constantes. Tales, Platón, Aristóteles,... hasta Kepler (1571-1630) y Descartes (“Principios de la Filosofía”, 1644) no se limitaban con esbozar la idea del Ciclo al revés, sino que dedicaban largos textos a pormenorizar las diversas etapas del proceso. Lo más complicado era la pérdida de la sal marina, pero para ello invocaban procesos similares a la destilación

El agua de la hidrósfera procede de la desgasificación del manto, donde

tiene una presencia significativa, por los procesos del vulcanismo. Una parte del

agua puede reincorporarse al manto con los sedimentos oceánicos de los que

forma parte cuando éstos acompañan a la litosfera en subducción.]

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La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida, sobre todo en

los océanos y mares y en menor medida en forma de agua subterránea o de agua

superficial por ejemplo ríos y arroyos.

El segundo compartimento por su importancia es el del agua acumulada

como hielo sobre todo en el casquete glaciar antártico y groenlandés, con una

participación pequeña de los glaciares de montaña, sobre todo de las latitudes

altas y medias, y de la banquisa. Por último, una fracción menor está presente en

la atmósfera como vapor o, en estado gaseoso, como nubes.

Esta fracción atmosférica es sin embargo muy importante para el

intercambio entre compartimentos y para la circulación horizontal del agua, de

manera que se asegura un suministro permanente a las regiones de la superficie

continental alejadas de los depósitos principales.

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7.3. Tipos y clasificación de acuíferos.El agua subterránea representa una fracción importante de la masa

de agua presente en los continentes. Esta se aloja en los acuíferos bajo la superficie de la Tierra. El volumen del agua subterránea es mucho más importante que la masa de agua retenida en lagos o circulante, y aunque menor al de los mayores glaciares, las masas más extensas pueden alcanzar millones de km² (como el acuífero guaraní). El agua del subsuelo es un recurso importante y de este se abastece a una tercera parte de la población mundial,1 pero de difícil gestión, por su sensibilidad a la contaminación y a la sobreexplotación.

Un acuífero es aquel estrato o formación geológica permeable que permite la circulación y el almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas. Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados como gravas de río, limo, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementadas, arenas de playa, algunas formaciones volcánicas, depósitos de dunas e incluso ciertos tipos de arcilla. El nivel superior del agua subterránea se denomina tabla de agua, y en el caso de un acuífero libre, corresponde al  nivel freático.

Según su estructura

Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden distinguir los acuíferos libres y los acuíferos confinados.

En la figura de al lado se ilustran los dos tipos de acuíferos:

río o lago (a), en este caso es la fuente de recarga de ambos acuíferos. suelo poroso no saturado (b). suelo poroso saturado (c), en el cual existe una camada de terreno

impermeable (d), formado, por ejemplo por arcilla, este estrato impermeable confina el acuífero a cotas inferiores.

suelo impermeable (d). acuífero no confinado (e). manantial (f); pozo que capta agua del acuífero no confinado (g). pozo que alcanza el acuífero confinado, frecuentemente el agua brota como en

un surtidor o fuente, llamado pozo artesiano (h).

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Según su textura

Desde el punto de vista textural, se dividen también en dos grandes grupos: los porosos y fisúrales.

En los acuíferos porosos el agua subterránea se encuentra como embebida en una esponja, dentro de unos poros intercomunicados entre sí, cuya textura motiva que existe "permeabilidad" (transmisión interna de agua), frente a un simple almacenamiento. Aunque las arcillas presentan una máxima porosidad y almacenamiento, pero una nula transmisión o permeabilidad (permeabilidad <> porosidad). Como ejemplo de acuíferos porosos, tenemos las formaciones de arenas y gravas aluviales

En los acuíferos fisúrales, el agua se encuentra ubicada sobre fisuras o diaclasas, también intercomunicadas entre sí; pero a diferencia de los acuíferos porosos, su distribución hace que los flujos internos de agua se comporten de una manera heterogénea, por direcciones preferenciales. Como representantes principales del tipo fisural podemos citar a los acuíferos kársticos.

Según su comportamiento hidrodinámico

Por último, desde un punto de vista hidrodinámico, de la movilidad del agua, podemos denominar, en sentido estricto:

Acuíferos

Buenos almacenes y transmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad) (p.ej.- arenas porosas y calizas fisurales).

Acuitardos

Buenos almacenes pero malos transmisores de agua subterránea (cantidad pero lentos) (p.ej.- limos).

Acuícludos

Pueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas).

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Acuífugos

Son nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitas no fisuradas). Según su comportamiento hidráulico.

Acuífero subestimado o libre.

Es aquel acuífero que se encuentra en directo contacto con la zona subsaturada del suelo. En este acuífero la presión de agua en la zona superior es igual a la presión atmosférica, aumentando en profundidad a medida que aumenta el espesor saturado.

Acuífero cautivo o confinado.

Son aquellas formaciones en las que el agua subterránea se encuentra encerrada entre dos capas impermeables y es sometida a una presión distinta a la atmosférica (superior). Sólo recibe el agua de lluvia por una zona en la que existen materiales permeables, recarga alóctona donde el área de recarga se encuentra alejada del punto de medición, y puede ser directa o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto directo con un afloramiento del agua subterránea, o las precipitaciones deben atravesar las diferentes capas de suelo antes de ser integrada al agua subterránea. A las zonas de recarga se les puede llamar zonas de alimentación. Debido a las capas impermeables que encierran al acuífero, nunca se evidenciarán recargas autóctonas (situación en la que el agua proviene de un área de recarga situada sobre el acuífero), caso típico de los acuíferos semiconfinados y los no confinados o libres (freáticos).

Acuífero semi-confinado.

Un acuífero se dice semi-confinado cuando el estrato de suelo que lo cubre tiene una permeabilidad significativamente menor a la del acuífero mismo, pero no

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llegando a ser impermeable, es decir que a través de este estrato la descarga y recarga puede todavía ocurrir.

7.4. Acuíferos en materiales no consolidados.

La mayoría de los materiales no consolidados pertenecieron en su día al

grupo de materiales transportados. Estos dos grupos se distinguen por el

predominio de los procesos sedimentarios, y por lo tanto la ganancia de materiales

(transportados, o de los procesos erosivos, y por lo tanto la perdida de materiales

(no consolidados). Si ocurren ambos procesos, el que sea dominante durante el

periodo significativo, determina la clasificación. La diferencia fundamental consiste

en que en el primer caso (ganancia de materiales), los horizontes superficiales

aumentan gradualmente de espesor gracias a los nuevos aportes, mientras que en

el segundo (perdida de materiales), disminuyen por erosión. En condiciones de

erosión gradual, generalmente se consigue una diferenciación más pronunciada

del perfil del suelo y una mayor caracterización de los horizontes B que en

condiciones de sedimentación.

Los materiales no consolidados más importantes son los depósitos

glaciares, eólicos (especialmente loess) y los sedimentos antiguos acumulados

por el agua y actualmente expuestos a la erosión. La naturaleza de estos últimos

será considerada en la sección de depósitos actuales.

En un principio, la mayoría de los depósitos sedimentarios se hallan

disgregados y se incluyen en la categoría de materiales no consolidados, a menos

que haya trasformado en rocas sedimentarias compactas. Como no precisan la

desintegración, los estadios iniciales de la formación del suelo son mucho más

rápidos en estos materiales que en los residuos de rocas duras. En realidad

constituyen ya en el horizonte C y una vez gana aflorado a la superficie, son

permeables al aire, al agua y a las raíces. Los procesos de meteorización química

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y

biológica que convierten estas materias en verdaderos suelo comienzan a actuar

inmediatamente, sin tener que esperar los efectos de la disgregación física.

7.5. Acuíferos en rocas ígneas.

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Se trata de materiales cuya permeabilidad primaria es muy reducida. Sin

embargo, este carácter de acuíferos se ve modificado frecuentemente por la

presencia de discontinuidades que aportan a las rocas una permeabilidad

secundaria nada despreciable, y que da lugar a acuíferos heterogéneos, de

pequeñas reservas y recursos, pero que pueden resolver problemas de

abastecimiento de pequeños núcleos urbanos.

Finalmente en las rocas ígneas y metamórficas (granitos, dioritas, gabros,

pizarras y esquistos) las únicas posibilidades de dar buenos acuíferos residen en

la zona alterada superficial o en las regiones muy fracturadas por fallas y

diaclasas, de todos modos constituyen los peores acuíferos, en cuanto a

rendimiento de caudal.

Los acuíferos pueden clasificarse atendiendo a varias de sus

características. Las clasificaciones principales que pueden establecerse son:

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atendiendo al estado energético del agua o por la variación de la calidad de sus

aguas.

De los primeros los acuíferos libres no confinados o freáticos son aquellos en los cuales existe una superficie libre del agua que contienen, que está en contacto con el aire y por tanto a presión atmosférica.

7.6. Acuíferos en rocas sedimentariasSegún sus propiedades hidrogeológicas, existe una gran variedad de rocas

sedimentarias, y forman los acuíferos más importantes. Pueden presentar varios tipos de intersticios y poseen un rango muy grande de permeabilidad. La permeabilidad puede ser anisótropa, de modo que la modelación del flujo subterráneo regional y el movimiento de los contaminantes y trazadores son muy complicados. Cuando se está evaluando el flujo subterráneo y el movimiento de los contaminantes y trazadores en dichos medios se debe considerar la doble porosidad (Apt. 5.1.2.2.3). Ésta implica componentes rápidos y componentes más lentos.

Las rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias presentan notables diferencias entre unas y otras, al tratarse de materiales consolidados:

Las sedimentarias detríticas (conglomerados, areniscas), originadas a partir de la compactación de sedimentos sueltos, pueden o no consituir buenos acuíferos dependiendo del tamaño de las parículas, su grado de compactación y cementación, el tipo de cemento, etc.

Entre las sedimentarias de tipo químico, las calizas tienen una enorme importancia como rocas en cuyo seno se sitúan importantes acuíferos. Formadas casi exclusivamente por carbonato cálcico, las calizas son rocas insolubles en agua y, en principio, muy poco permeables. Pero poseen frecuentemente numerosas superficies de discontunuidad en forma de planos de estratificación, diaclasas, grietas y fisuras, a favor de las cuales las aguas pueden infiltrarse.

Estos acuíferos cársticos son en parte conocidos y se han popularizado debido a la belleza de las grutas, ocupadas parcialmente de agua en forma de lagos y tapizadas con depósitos calcáreos de estalactitas y estalagmitas (Artá y Drach en Mallorca, Gruta de las Maravillas de Aracena...).

Como su morfología es conocida, mucha gente cree que las aguas en el subsuelo siempre circulan como lo hacen en estas formaciones, de forma que es

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muy habitual que se identifiquen las aguas subterráneas en general, con algunas de las características más evidentes de la circulación cárstica en particular. Una de las ideas incorrectas más comunes en el imaginario colectivo acerca de las aguas subterráneas es la de que, en el interior de la tierra, éstas circulan siempre a través de grandes oquedades que las aguas recorren en forma de ríos, o en las que se remansan originando lagos, y que, en definitiva, las aguas subterráneas son una réplica de las superficies.

7.7. Acuíferos en rocas metamórficas

Se trata

de

materiales cuya permeabilidad primaria es muy reducida. Sin embargo, este

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carácter de acuífugos se ve modificado frecuentemente por la presencia de

discontinuidades que aportan a las rocas una permeabilidad secundaria nada

despreciable, y que da lugar a acuíferos heterogéneos, de pequeñas reservas y

recursos,  pero que pueden resolver problemas de abastecimiento de pequeños

núcleos urbanos.

Acuíferos kársticos: Desarrollados fundamentalmente sobre rocas

carbonatadas, aunque también pueden albergarlos formaciones

evaporíticas.

El papel de los acuíferos en la regulación de los recursos hidráulicos

Las aguas superficiales y subterráneas pueden realizar funciones

complementarias en un sistema de recursos hidráulicos.

Los acuíferos pueden representar alternativas interesantes para el

almacenamiento de agua y ahorros económicos sustanciales en cuanto a los

sistemas de distribución de superficie. La función de un acuífero como elemento

de distribución de agua está asociado estrechamente a su papel como elemento

de almacenamiento.

Utilización alternativa

La capacidad de almacenamiento de un acuífero puede aprovecharse si se

hace más uso de los embalses  o de los caudales de los ríos en los períodos

húmedos, y por el contrario se extrae más de los acuíferos en períodos secos.

Aprovechamiento del almacenamiento subterráneo mediante la recarga

artificial

Entendemos por recarga artificial un conjunto de técnicas que permiten,

mediante intervención programada e introducción directa o inducida de agua en un

acuífero, incrementar el grado de garantía y disponibilidad de los recursos

hídricos, así como actuar sobre su calidad.

Esta técnica pretende contribuir, siempre que técnica y económicamente

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sea posible, a una gestión más racional del potencial hídrico que presenta una

determinada cuenca hidrográfica o sistema de explotación.

Los objetivos que persigue son dos:

Aumento y optimización el volumen de los recursos hídricos y,

Prevención o corrección del deterioro de la calidad del agua

Entre las aplicaciones más habituales de recarga artificial de acuíferos

están el almacenamiento de escorrentías superficiales no reguladas, reducción del

descenso piezométrico, mantenimiento hídrico de determinados enclaves

ecológicos, etc.

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7.8. Provincias hidrogeológicas de México.

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Conclusión

El agua subterránea ha sido una fuente de abastecimiento de agua desde hace muchísimos años. Como se observa, ya desde la antigüedad se utilizaba el recurso para satisfacer las necesidades de los pueblos que poblaban el mundo y hoy día -gracias al desarrollo tecnológico tan avanzado- es posible extraer el recurso subterráneo y conducirlo grandes distancias para abastecer de agua potable a ciudades enteras que requieren del vital líquido.

Bibliografía*Apuntes sobre geohidrología

Eduardo Ortíz Sánchez

*La Geohidrología, ciencia que estudia el agua en las rocas

12-feb-2011

Jean Louis Vignaud

*http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/2706/Capitulo1.pdf

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Unidad 8

Introducción

La energía geotermia es del interior de la tierra es lo que la tierra produce a través de los conductos de que generan energía térmica.La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radio génico, etc. Geotérmico viene del griego geo, “Tierra”, y thermos, “calor”; literalmente “calor de la Tierra”.

La Tierra, además de disponer de energía procedente del exterior, fundamentalmente del Sol, que da origen, directa o indirectamente, a diversas tipos de energías renovables (solar, eólica, oleaje, maremotérmica, biomasa, etc.), también dispone de energías endógenas. Un tipo de energía endógena es la energía térmica, la cual proviene de la importante cantidad de calor que la Tierra almacena en su interior. Por su procedencia, a esta energía térmica interna de la Tierra se les denomina energía geotérmica

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GeotermiaLa geotermia es una rama de la ciencia geofísica que se dedica al estudio

de las condiciones térmicas de la Tierra. Uno de los frutos de la técnica más notables, es la extracción de la energía geotérmica.

Es la energía termal acumulada bajo la superficie de la tierra en zonas de agua de alta presión, sistemas de vapor o de agua caliente, así que en rocas calientes. La energía termal usada consiste en parte de la corriente permanente de calor desde el núcleo de la tierra, a través del manto y hasta la superficie, dónde la energía está desprendido a la atmósfera. La otra parte forman procesos de desintegración radiactiva que suceden naturalmente en el manto y liberan energía.

Geotermia es una palabra de origen griego, que deriva de "geos" que quiere decir tierra, y de "thermos" que significa calor: el calor de la tierra. Se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia que estudia los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales que intentan explotar ese calor para producir energía eléctrica y/o calor útil para el ser humano.

La climatización geotérmica es un sistema de climatización (calefacción y/o refrigeración) que utiliza la gran inercia térmica (temperatura constante, dependiendo de los diferentes lugares, desde 10 a 16 ºC) del subsuelo poco profundo. Se utiliza una bomba de calor que es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambiente a otro según se requiera. Su funcionamiento es muy similar a un aire acondicionado tradicional que funciona para frío o como calefacción. El subsuelo suele estar a un temperatura neutra durante todo el año (más fresco en verano que el aire y más templado en invierno), con lo que el rendimiento de la bomba de calor es muy alto al necesitar menos trabajo para realizar la trasferencia de energía.

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8.1. Conceptos fundamentales* Temperatura. Es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente

o frío.

* Calor. Es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas.

* Energía. Es la capacidad para realizar un trabajo.

* Corteza terrestre. Es la capa rocosa externa de la tierra.

* Magma. Es una mezcla de alta temperatura compuesta de roca fundida y gases.

* Volcanes. Es una estructura geológica por la cual emergen el magma en forma de lava y gases del interior del planeta.

* Recurso renovable. Es considerado como un recurso renovable si se puede restaurar por procesos naturales a una velocidad similar o superior a la de

consumo por los seres humanos.

* Yacimiento. En geología, es una formación en la que está presente una concentración estadísticamente anómala de minerales presentes en la corteza

terrestre o litosfera.

* Cámara magmática. Es un gran repositorio subterráneo de roca fundida llamada magma.

* Aguas termales. Se llaman aguas termales a las aguas minerales que salen del suelo con más de 5°c que la temperatura superficial.

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8.2. Causas del incremento de temperatura en el subsuelo.

La energía geotérmica de baja temperatura se aplica a la producción de calefacción, aire acondicionado y agua caliente. Su funcionamiento es muy simple, y es una forma económica y eficiente de reducir drásticamente el consumo de energía.

La temperatura media de la Tierra depende, en gran medida, del flujo de radiación solar que recibe. Sin embargo, debido a que ese aporte de energía apenas varía en el tiempo, no se considera que sea una contribución importante para la variabilidad de la temperatura a corto plazo. Las variaciones en el campo magnético solar y, por tanto, en las emisiones de viento solar, también son importantes, debido al desgaste de la capa de ozono, entra la energía solar de forma más intensa y directa.

Principio de funcionamiento

Cada media hora, el sol provee energía suficiente a la Tierra para cubrir sus necesidades energéticas de todo un año. La atmósfera terrestre deja pasar la radiación solar, que calienta el suelo. La radiación reflejada por el suelo, de menor longitud de onda que la radiación incidente, no puede volver a atravesar en su totalidad la atmósfera hacia el espacio exterior. El resultado es que una parte importante de la radiación incidente sobre la tierra se queda en el subsuelo y en la atmósfera en forma de calor. Es lo que se conoce como efecto invernadero.La acción humana de quemar ingentes cantidades de combustibles fósiles ha originado un incremento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera, con el efecto indeseado de incrementar la capacidad de la atmósfera de retener el calor de la radiación solar, con la consecuencia de un incremento de las temperaturas medias de la tierra, especialmente en las zonas polares. A este incremento, de consecuencias imprevisibles, pero cuyos efectos se hacen ya notar en el clima, se le conoce como Cambio Climático.

Impactos de meteoritos

En raras ocasiones ocurren eventos de tipo catastrófico que cambian la faz

de la Tierra para siempre. El último de tales acontecimientos catastróficos sucedió

hace 65 millones de años. Se trata de los impactos de meteoritos de gran tamaño.

Es indudable que tales fenómenos, pueden provocar un efecto devastador sobre

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el clima y la temperatura al liberar grandes cantidades de CO2, polvo y cenizas a

la atmósfera y al subsuelo, debido a la quema de grandes extensiones boscosas.

De la misma forma, tales sucesos podrían intensificar la actividad volcánica en

ciertas regiones. 

Influencias internas

La deriva continental es un proceso sumamente lento, por lo que la posición

de los continentes fija el comportamiento del clima durante millones de años. Hay

dos aspectos a tener en cuenta. Por una parte, las latitudes en las que se

concentra la masa continental: si las masas continentales están situadas en

latitudes bajas habrá pocos glaciares continentales y, en general, temperaturas

medias menos extremas. Así mismo, si los continentes se hallan muy

fragmentados habrá menos continentalidad.

Efecto invernadero

Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual la atmósfera terrestre retiene parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. 

VulcanismoEl vulcanismo es parte del proceso de extracción de material fundido

(magma) desde el interior de un plantea, y su derrame sobre la superficie a través de grietas, fisuras y orificios. Las erupciones también liberan hacia la superficie gases frescos provenientes del material derretido del interior de la Tierra. El volcanismo es parte del proceso mediante el cual se enfría un planeta. Aun cuando no son volcanes, los géisers y manantiales calientes son parte del proceso volcánico, involucrando agua y actividad hidrotermal. De acuerdo a la viscosidad del material, varían las características de la erupción volcánica.

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8.3. Clasificación de campos geotérmicos.

Se obtiene energía geotérmica por extracción del calor interno de la Tierra. En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas basales o dentro de rocas sedimentarios. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor (flashing). El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable.

En la mayoría de los casos la explotación debe hacerse con dos pozos (o

un número par de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por

otro se vuelve a reinyectar en el acuífero, tras haber enfriado el caudal obtenido.

Las ventajas de este sistema son múltiples:

* Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento térmico, puesto que el agua

reinyectada contiene todavía una importante cantidad de energía térmica.

* Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se

mantiene.

* Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan

al circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita contaminaciones.

Energía geotérmica de temperaturas medias. La energía geotérmica de

temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a

temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 °C. Por consiguiente,

la conversión vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe

explotarse por medio de un fluido volátil. Estas fuentes permiten explotar

pequeñas centrales eléctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse

mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefacción y en

refrigeración (mediante máquinas de absorción).

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Energía geotérmica de baja temperatura. La energía geotérmica de

temperaturas bajas es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por

ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotérmico.

Los fluidos están a temperaturas de 50 a 70 °C.

Energía geotérmica de muy baja temperatura. La energía geotérmica de

muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas

comprendidas entre 20 y 50 °C. Esta energía se utiliza para necesidades

domésticas, urbanas o agrícolas.

Las fronteras entre los diferentes tipos de energías geotérmicas es

arbitraria; si se trata de producir electricidad con un rendimiento aceptable la

temperatura mínima está entre 120 y 180 °C, pero las fuentes de temperatura más

baja son muy apropiadas para los sistemas de calefacción urbana.

8.4. Aplicaciones y usos de la energía geotermia.

La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el

hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del

interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el

gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo,

"Tierra", y thermos, "calor"; literalmente "calor de la Tierra". 

Ventajas e inconvenientesVentajas

1. Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.2. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental

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que los originados por el petróleo y el carbón.3. Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético4. Ausencia de ruidos exteriores5. Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinados.6. No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.7. El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combustibles.8. La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.Inconvenientes1. En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.2. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.3. Contaminación térmica.4. Deterioro del paisaje.5. No se puede transportar (como energía primaria).6. No está disponible más que en determinados lugares.

Esquema de las fuentes de energía geotérmicas.

La energía geotérmica es un tipo de energía renovable que está íntimamente relacionada con géiseres, volcanes, aguas termales, entre otras cosas. Las zonas que poseen actividad o que tuvieron actividad durante los últimos 10 años en la corteza terrestre son también capaces de proveer energía geotérmica. Pero luego de haber definido este tipo de energía, lo curioso, al menos para muchos individuos, es saber cómo se extra y se utiliza este tipo de energía.

Planta de energía geotérmica 

Extracción y uso de la energía geotérmicaPara poder extraer la energía geotérmica necesitamos que se hagan

presente yacimientos de agua caliente cerca de la zonas en donde se va a realizar la extracción; se perfora el suelo y se extrae el líquido, el cual se podrá aprovechar para hacer funcionar turbinas, las cuales mediante su rotación, mueve un

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generador que luego nos otorgará la energía eléctrica. Este líquido que se extrae saldrá en forma de vapor si su temperatura es muy alta.

Fuente de energía geotérmica La energía geotérmica utilizada aquí, a través del agua, se devolverá

posteriormente al pozo, a través de un proceso de inyección; para luego, ser recalentada y así sustentar la reserva. Manteniendo la reserva hace que este recurso de energía se llame renovable, entre 1995 y 2000 las reservas geotérmicas mundiales crecieron de forma continuada. 

8.5. Zonas y yacimientos de México.México es el sexto mayor productor de petróleo en el mundo y el décimo en

términos de exportación neta al 2007. Los principales yacimientos de petróleo y gas natural en México se localizan en las regiones marina y del sudeste, donde el petróleo y el gas natural están presentes en las mismas formaciones subterráneas. Por esta razón, la principal fuente de gas natural es el gas asociado que se extrae simultáneamente con el petróleo. 

Las principales cuencas por su producción acumulada y reservas remanentes de aceite son las de Tampico-Misantla y las denominadas Cuencas del Sureste.

Las cuencas de Sabinas, Burgos y Veracruz son primordialmente gasíferas, destacando por su volumetría la de Burgos. Actualmente, la cuenca con menor conocimiento es la del Golfo de México Profundo.

Golfo de México profundo:

Más del 50% de los recursos potenciales del país se encuentran en aguas profundas. Las estimaciones prospectivas se ubican en cerca de 30 mil millones de barriles de crudo equivalente. 

La porción profunda de la Cuenca del Golfo de México se ubica en tirantes de agua superiores a 500 metros, cubriendo una superficie aproximada de 575,000 kilómetros cuadrados. Con base en la información hasta ahora adquirida, se han identificado 9 provincias geológicas: Delta del Rio Bravo, Franja de Sla

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Alóctona, Cinturón Plegado Perdido, Franja Distensiva, Cordilleras Mexicanas, Salina del Golfo Profundo, Escarpe de Campeche, Cañón de Verazcruz y Planicia Abisal, distribuidas en 3 proyectos exploratorios: Golfo de México B, Golfo de México Sur y Área Perdido.

Sabinas:Es una importante cuenca gasífera que se extiende bajo el estado de Coahuila. El espesor estratigráfico cronológicamente abarca desde el Jurásico superior hasta el Cretácico,Superior.

Burgos:La de Burgos es la región productora de gas no asociado más importante

de México. Cuenta con cerca de una tercera parte de las reservas de gas no asociado del país. Su dotación original de reservas es casi el doble de la correspondiente a la cuenca de Macuspana, en Tabasco, la otra región productora tradicional de gas no asociado.

Tampico-misantla: La de Tampico-Misantla es una de las cuencas petroleras de México y en

ella se diferencian tres provincias productoras de petroleo: la cuenca, propiamente dicha, la Faja de Oro y el Paleocanal de Chicontepec.

VERACRUZ:La de Veracruz ha producido, desde su descubrimiento en 1953, alrededor

de 11.4 x 10^6 m'3 (71.5 X 10^6 bls) de crudo, el cual se extrae, principalmente, de calizas del Albiano-Cenomaniano (For mación Orizaba) y del Campaniano-Maastrichtiano (formaciones Méndez y San Felipe). Por otra parte, las lentes arenosas del Mioceno han producido 12 x 10^9 m3 (427.9 x 10^9 pies3) de gas. Las reservas probadas de esta cuenca corresponden al 0.5% de las reservas totales de México.

En esta cuenca se diferencian dos elementos geológicos conocidos como Cuenca Terciaria de Veracruz, al oriente, y Plataforma de Córdoba, al occidente. En la Plataforma de Córdoba, los carbonates del Mesozoico fueron fuertemente plegados, fallados inversamente y erosionados durante el Eoceno Medio, por lo que la poco potente sedimentación terrígena post-eocénica descansa en discordancia angular sobre el Mesozoico. En la Cuenca de Veracruz, la tectónica es más tranquila y el espesor del Mesozoico es menor, mientras que la cubierta de terrígenos terciarios se incrementa fuertemente hasta 8 ó 9 km.

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ConclusiónDespués de realizar este trabajo, llegamos a la conclusión de que hay que

tener en cuenta varios puntos o conceptos importantes para tener una idea clara sobre el tema:

Lo primero que consideramos, es que hay que fomentar el uso de la energía mareomotriz o geotérmica, como así también contar con el uso de todas las energías limpias o alternativas, como la solar y la eólica, entre otras; lo más importante de este punto es terminar de una vez por todas con el uso de combustibles fósiles que es uno de los causantes del calentamiento global.

Llegue a concluir que la energía geotérmica, es una de las energías más limpias, y que su utilización para la realización de energía eléctrica, sería una gran alternativa de desarrollo, la cual abarataría las tarifas de energía eléctrica y disminuiría la contaminación por quema de combustibles fósiles.

Bibliografía

www.energiageotermica.es 

www.pemex.com/index.cfm?action=content&sectionid=145 

www.energiasostenible.es/nweb

Revista mexicana de geoenergía, Volume 15

Introducción a los aspectos aplicados y teóricos de la conducción del calor en la tierra. Günter Buntebarth.