presentación de powerpoint - · pdf filepresentación de powerpoint author:...

Click here to load reader

Post on 02-Oct-2018

216 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • WWW.POLARISINFRASTRUCTURE.COM

  • QUINES SOMOS

    Polaris Energy Nicaragua, S.A. (PENSA) es unasubsidiaria de Polaris Infrastructure Inc.(TSX:PIF).

    Desde el ao 2005, desarrollamos yoperamos el campo geotrmico San Jacinto -Tizate

    - Finalizacin reciente de proyecto deperforacin aumentando la capacidad degeneracin de 54MW a 64 MW (brutos)

    - Lderes en generacin de energa geotrmica y energa renovable en Nicaragua.

    - Contribuimos con el 12.8% del consumo nacional de energa.

    - Capacidad instalada de 72 MW (brutos)

    VEINTIDOS (22) POZOS PERFORADOS (1994 2017)

    19 pozos en operacin (11productores, 7 inyectores y1 monitor)

    11 pozos direccionales(4 pozos con mltiplespatas)

    19

    11

    1

  • Concesin comprende un rea de 40 km2.

    CAMPO GEOTRMICO SAN JACINTO TIZATE UBICACIN

    SJ localizada al NorOeste de Nicaragua, cerca de la ciudad de Len.

    Area bajo Explotacin 2 km2 , Sector Este

    2

  • USO DE ACIDO ACETICO PARA EL CONTROL DE INCRUSTACIONES POR SILICE

    TALLER No. 5A Operacin y Mantenimiento en Plantas Geotrmicas

    C o n f e re n c i s t a : I n g . J u l i o A l b e r t o Gu i d o sGe re n t e d e R e s e r v o r i o , PO L A R I S

    2doTaller Regional sobre Geotermia Operacin y Optimizacin de Campos Geotrmicos

    Guanacaste, Costa Rica Septiembre 2017

    j g u i do [email protected] ar i sg e o the r ma l . c o m

  • DIAGRAMA DE GENERACIN GEOTRMICA

    Pozos Productores/Reservorio Geotrmico

    Estacionesde

    Separacin

    TurbinaGenerator Electrico

    (MW)

    CondensadorTorre de

    Enfriamiento

    PozosReinyectores(Caliente &

    Fria)

    MezclaAgua-Vapor

    Vapor

    Salmuera

    Condensado

    3

  • PROBLEMAS EN LA OPERACIN DE PLANTAS GEOTRMICAS

    Afecta instalaciones superficialesy reduce la capacidad en pozosproductores e inyectores.

    Tipo de incrustacin caracterstica de yacimientos de alta temperatura (T > 200 C).

    Debida a reduccin de solubilidad,por disminucin de temperaturadel fluido geotrmico, adems delefecto de concentracin debido alflasheo del fluido.

    INCRUSTACIN POR SLICE

  • Ocurre en zonas de baja temperatura:Descarga en pozos productores,sistema de inyeccin y pozosreinyeccin.

    En sistema de acarreo, debido altiempo de residencia, velocidad delfluido, diseo y nivel desobresaturacin del fluido con respectoa la slice amorfa.

    Los depsitos de slice en lneas deinyeccin incrementan la frecuencia ycostos de mantenimiento. En el peor delos casos, los pozos inyectores llegan aincrustarse, con el consiguiente costode limpieza y prdida de generacin.

    PROBLEMAS EN LA OPERACIN DE PLANTAS GEOTRMICAS

    INCRUSTACIN POR SLICE

  • MTODOS DE TRATAMIENTO PARA CONTROLAR Y PREVENIR INCRUSTACIONES DE SLICE EN CAMPOS GEOTERMICOS

    - Evitar que la salmuera se sobresature consilice amorfa.SSI < 1.1 puede ser acceptable.

    - Inhibir la formacin de coloides regulandoel pH de la salmuera

    - Estabilizacin Coloidal (dispersantes osecuestrantes), inhibidores polimricos.

    - Aejamiento de la salmuera (tanques desedimentacin)

    - Remocin de la Silice, precipitacin yremocin de coloides (adicin de CaO)

  • Incrustacin: Depsito de minerales provenientes del agua geotrmica o salmuera quecontiene molculas en suspensin, que no pueden ser disueltas en el agua por estarsobresaturada con respecto a ese mineral.

    Cada sistema geotrmico tiene diferentes problemas de incrustacin, debido a la distinta composicin, cantidad y carcter fsico del agua geotrmica.

    La ocurrencia de la incrustacin de slice depende de varias condiciones:- La concentracin del cido silcico,- La temperatura - El pH de la solucin.

    El cido silcico monomrico (H4SiO4) es un cido dbil que puede ser ionizadoparcialmente como H3SiO4 - en una solucin alcalina, como se muestra en la reaccin:

    H4SiO4 H3SiO4- + H+

    MECANISMO PARA LA FORMACIN DE INCRUSTACIONES DE SLICE

  • El cido silcico es un grupo de cuatro radicales OH-, ligados a un tomo de Silicio(Si(OH)4). Este grupo, conocido como silinol, tiene la propiedad de formarpolmeros, que son agregados desordenados e irregulares de molculas construidosmediante enlaces del tipo Si-O-Si, que se forman por colisin de molculas conradicales -OH y -O-, conforme a la reaccin:

    Si-OH + Si-O- Si-O-Si + OH

    Se ha observado experimentalmente que cuando el pH disminuye se inhibe laformacin de los enlaces Si-O-Si y, por ende, la formacin de polmeros, conforme a losiguiente:

    Si-O- + H+ Si-OH

    Por consiguiente, la polimerizacin del cido silcico se detiene cuando el pH de lasalmuera se ajusta del lado cido. De esta forma la tasa de incrustacin puedereducirse.

    MODIFICACIN DE PH PARA CONTROL Y PREVENCIN DE FORMACIN DE INCRUSTACIONES DE SLICE

  • USO DE CIDOS PARA MODIFICACIN DE PH

    La salmuera geotrmica se puede dosificar con: cido actico puro cido ctrico al 50% Solucin buffer (Actico ms Acetato) cido sulfrico cido clorhdrico

    Ventaja de los cidos dbiles sobre el cido sulfrico: Mejor control del pH en el rango de funcionamiento deseado (pH 4,5-5,0). Diseo de ingeniera de proceso ms sencillo. Fcil manejo y menos riesgo en proceso de trasiego. Mnimo riesgo de corrosin

    Desventaja: Soluciones buffer y cidos dbiles relativamente caros. La sobredosificacin incrementa el potencial para la formacin de minerales de

    sulfuro (por ejemplo, stibnite) a temperaturas ms bajas (Ciclos Binarios).

  • Relacin entre velocidad de corrosin y elpH en solucin.

    Curva de titulacin pH para acido sulfrico, Buffer acetato-actico y acido actico puro (Lovelock, 2015)

    USO DE CIDOS PARA MODIFICACIN DE PHCONTROL Y PREVENCIN DE FORMACIN DE INCRUSTACIONES DE SLICE

  • CASO DE ESTUDIO CONTROL DE INCRUSTACIONES EN EL CAMPO GEOTRMICO DE

    SAN JACINTO TIZATE, NICARAGUA

    Pozo reinyector SJ11-1, perforado en Julio 2011. pierna original 2,003 m. Fork 1,654 m.

    Absorcin inicial 550 - 750 tph. En Mayo 2012 absorcin disminuye a 470 tph. En Octubre 2013 cae a 350 tph. En febrero 2015 iniciauna nueva caida drastica hasta absorver un flujo de salmuera de 80 tph.

  • PRODUCTION WELLS OF SAN JACINTO GEOTHERMAL FIELD REPRESENTATIVE DISCHARGE WATER CHEMISTRY.

    El campo geotrmico San Jacinto con un yacimiento geotrmico dominado por lquido conuna composicin del agua producida por los pozos de tipo clorurado sdica.

  • Well Silica Saturation Index at WHP

    High Pressure Separation Unit

    Silica Saturation Index

    SJ4-1 0.55HPS-1 0.89

    SJ5-1 1.05

    SJ6-1 0.76

    HPS-2 0.78

    SJ6-2 0.70

    SJ6-3 0.52

    Sj9-1 0.68

    SJ9-3 0.94

    SJ9-4 0.72

    SJ12-2 1.16HPS-3 1.35

    SJ12-3 1.40

    SILICA SATURATION INDEX

  • 0 1 2 3 4 5Sampling point

    700

    720

    740

    760

    780

    800

    820

    840

    860

    880

    900

    920

    940

    960

    Mon

    omer

    ic si

    lica

    (ppm

    )

    Silica behavior with different acidsSiO2 mon with buffer solution at 120 ppmSiO2 mon with citric acid at 70 ppm

    SiO2 mon with pure acetic acid at 40 ppmBaseline

    0 1 2 3 4 5Sampling point

    4

    4.5

    5

    5.5

    6

    6.5

    7

    7.5

    pH

    Brine pH modified with different acidspH control with buffer solution at 120 ppmpH control with citric acid at 70 ppmpH control with pure acetic acid at 40 ppmUntreated brine pH

    Concentracin de Silice Soluble a diferentes dosis de regulador de pH en diferentes puntos de muestreo a lo largo de linea de reinyeccin (tiempo de residencia 60 minutos).

    El mtodo de modificacin del pH es considerado como una alternativa en la prevencin de incrustacin.

    Variacin de pH en la salmuera en linea de reinyeccinutilizando diferentes dosis de regulador de pH.

    USO DE CIDOS DBILES PARA MODIFICACIN DE PHCONTROL Y PREVENCIN DE FORMACIN DE INCRUSTACIONES DE SLICE

  • RESULTADOS

    ANTES DESPUES

  • COMPARACIN DE COSTOS USO DE CIDOS DBILES PARA MODIFICACIN DE PH

    CONTROL Y PREVENCIN DE FORMACIN DE INCRUSTACIONES DE SLICE

  • CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    Dosificacin de cido actico puro (cido actico glacial) ha demostrado tener un efecto amortiguador de pHmuy fuerte inhibiendo polimerizacin de Silice.

    Modificacin del pH de la salmuera se considera excelente alternativa para prevenir incrustacin de slice en laslneas de inyeccin y en pozos inyectores. En el campo San Jacinto Tizate, se ha logrado reducir hasta en un90% la velocidad de incrustacin.

    Corrosin tuberas a temperatura de inyeccin (150C) es aproximadamente la misma para la salmuera con pHoriginal (7.4) que para la salmuera con pH modificado (5.0), de 0.07 mm por ao, por lo que el mtodo demodificacin de pH no aumenta riesgo de corrosin.

    Acido acetico han sido usado solamente en fase liquida (salmuera). Pruebas en Sistema bifasico no se hanrealizado an.

    El costo del cido actico es aproximadamente el doble que el cido sulfrico (por mol H +), pero las ventajaspotenciales son una ingeniera de procesos ms sencilla y un menor riesgo para las plantas.

  • Muchas Gracias

    Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3USO DE ACIDO ACETICO PARA EL CONTROL DE INCRUSTACIONES POR SILICEDiagrama de generacin geotrmica Problemas en la operacin de plantas geotrmicasProblemas en la operacin de plantas geotrmicasMtodos de tratamiento para controlar y prevenir incrustaciones de slice en campos geotermicosMecanismo para la formacin de Incrustaciones de sliceModificacin de pH para Control y prevencin