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Central Geotérmica Cerro Pabellón
PAGINA
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REV. Fecha Descripción Informe
Preparado Informe
Verificado Informe
Aprobado
Planta
Cerro Pabellón Unidades 1 y 2
GROUP FUNCION TYPE ISSUER COUNTRY TEC PLANT SYSTEM PROGRESSIVE REVISION
Periodicidad: MENSUAL
INTERNAL
INFORME DE SEGUIMIENTO AMBIENTAL
ALCANCE:
Caudal Promedio Extraído y Reinyectado en los Pozos en Operación
Presión de Reservorio Medida en un Pozo Exclusivamente Dedicado
PROYECTO: Central Geotérmica Cerro Pabellón – Etapa de Operación
UBICACIÓN: Campamento: ruta B-145, km 26 – Planta: Lat. 7.584.003 N, Long. 587.359 E
RCA Nº 86/2012
MONITOREO Nº: Informe Nº 23 (julio 2021) Fecha: 06/08/2021
INF Nº: 23072021
NÚMERO DE PÁGINAS: 16
FECHA EMISIÓN INFORME: 06/08/2021
VERSIÓN: 01
NOMBRE ARCHIVO: Caudal promedio extraído y reinyectado (por pozo) y presión de reservorio
Numeral 8.4 RCA 086/2012
1 06/08/21 Informe dirigido a la Autoridad
Ambiental y Servicios Relacionados
(DGA Región de Antofagasta)
Gianni Volpi
C. Cristián González
Rodrigo Ulloa
Central Geotérmica Cerro Pabellón
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ÍNDICE
1. RESUMEN .............................................................................................................................. 3
2. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 4
3. OBJETIVOS ........................................................................................................................... 6
4. MATERIALES Y METODOS ........................................................................................................ 6
4.1. Presión del Reservorio ................................................................................................. 6
4.2. Caudal Promedio Mensual Extraído por Pozo ................................................................... 7
4.2.1. Caudal Promedio Mensual Extraído de Fase Liquida ................................................... 8
4.2.2. Caudal Promedio Mensual Extraído de Fase Vapor ..................................................... 9
4.3. Caudal Promedio Mensual Reinyectado por Pozo ............................................................. 9
5. RESULTADOS ....................................................................................................................... 10
5.1. Presión del Reservorio ................................................................................................ 10
5.2. Caudal Promedio Mensual Extraído por Pozo .................................................................. 12
5.3. Caudal Promedio Mensual Reinyectado por Pozo ............................................................ 14
6. DISCUSIÓN .......................................................................................................................... 15
7. CONCLUSIONES .................................................................................................................... 15
8. REFERENCIAS ....................................................................................................................... 16
9. ANEXOS ............................................................................................................................... 16
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1. RESUMEN
El sistema geotérmico Cerro Pabellón y la homónima planta geotermoeléctrica de 48 Mw brutos construida
por Geotérmica del Norte LTDA. (GDN) entre 2015 y 2019 se ubican en el área de la Concesión Geotérmica
“Apacheta”. La concesión, de 81 km2, se encuentra en el norte de la Región de Antofagasta, Cordillera de
Los Andes, Provincia de El Loa, Comuna de Ollagüe. Mediante el presente informe se cumple con reportar
mensualmente a la Dirección General de Aguas (DGA) de Antofagasta los datos solicitados en el
Considerando 8.4 de la RCA 086/2012 y detallados en el Ordinario DGA Nº 425 del 10 de septiembre de
2019 (ver Anexo 4). Estos datos, relacionados con la etapa de Operación del Proyecto Co Pabellón, se refieren
en lo especifico a: “el dato registrado de la presión del reservorio” y “el caudal promedio mensual extraído y
reinyectado en cada uno de los pozos en operación”. Los resultados de las mediciones corresponden al
periodo entre el 24-06-21 y el 23-07-2021 (en adelante nos referiremos a este periodo también como “julio
2021”) y se sintetizan a continuación:
La presión de reservorio, medida con frecuencia mensual, fue de 23,39 ± 0,1 bares absolutos en
este periodo. La medición fue ejecutada por Wellfield Services, empresa certificada INN, a la profundidad
de 485-486 metros, donde se ubica la zona absorbente del pozo de monitoreo PeXAp-1. Este es el pozo
que ha sido y será utilizado exclusivamente para el monitoreo de la presión del reservorio durante la
etapa de operación. El valor de 23,39 ± 0,1 bares es prácticamente igual al valor del pasado mes de
junio 2021 (23,30 ± 0,1), considerando que estas mediciones tienen un margen de error instrumental
de 1 decima de bar. Como referencia, se hace presente que los últimos 12 meses de monitoreo el valor
promedio de la presión de reservorio ha sido de 23,48 ± 0,1 bares.
En el periodo de tiempo a que hace referencia el presente informe, se ha estado extrayendo del
reservorio de Cerro Pabellón en promedio unas 1683 t/h ± 2% de fluido mediante cinco pozos de
producción (el CP-1, CP-1A, CP-5, CP-6 y CP-6A el detalle semanal - por pozo - en numeral 5.2). El fluido
fue reinyectado en los pozos reinyectores CP-3, CP-4, CP-4A y CP-10, con un caudal promedio de unas
1653 t/h ± 2% (detalle semanal - por pozo - en numeral 5.3). Los pozos de reinyección absorben el
fluido sin inconvenientes y garantizan su restitución al sistema natural. Hay que tener en cuenta que es
poco probable que caudales producidos y reinyectados sean exactamente iguales, en cuanto existe un
2% de error de los flujometros utilizados en las mediciones (o sea siempre quedan unas ± 30 t/h de
incertidumbre máxima tanto en la producción, como en la reinyección). Además, cabe señalar que existe
una mínima pérdida de vapor a la atmosfera en correspondencia de una piscina de almacenamiento
temporal de los fluidos extraídos y destinados a la reinyección y desde las chimeneas de extracción de
gases no condensables de la planta (CO2, H2S). Durante este mes, la pérdida total ha sido de unas 29
t/h ± 2% en promedio (equivalentes a un 1,7% del fluido total extraído). Este vapor perdido a la
atmosfera claramente no se encuentra en las mediciones hechas en la reinyección, de aquí su valor
mínimamente más bajo que el de producción. Más detalles del balance de masa en numeral 5.3.
El Proyecto Co Pabellón seguirá monitoreando mensualmente todos los parámetros reportados en el presente
informe según solicitado por la DGA de Antofagasta en el contexto de la RCA 086/2012.
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2. INTRODUCCIÓN
El sistema geotérmico Cerro Pabellón y la homónima planta geotermoeléctrica construida por Geotérmica
del Norte LTDA. (GDN) entre 2015 y 2019 se ubican en el área de la Concesión Geotérmica “Apacheta”. La
concesión, de 81 km2, otorgada a GDN por el Ministerio de Minería en febrero de 2009, se encuentra en el
norte de la Región de Antofagasta, en la Cordillera de Los Andes, Provincia de El Loa, comuna de Ollagüe,
unos 120 km al NE de Calama y a unos 5-8 km del límite con Bolivia (Figura 1).
Figura 1 – La zona de Co Pabellón en el contexto regional (en rojo: la concesión geotérmica)
Dado que este informe de monitoreo responde a requerimientos incluidos en el considerando 8.4 de la RCA
086/2012 y al ORD. DGA 425/2019, pero que la tecnología de la planta Co Pabellón fue modificada - siendo
lo anterior resuelto y sancionado por el SEA mediante resolución exenta 057/2014, que permitió a GDN de
construir la planta sin necesidad de entrar nuevamente al sistema de evaluación ambiental - cabe señalar lo
siguiente: la planta está compuesta por dos módulos de 24 MW brutos cada uno y es del tipo a ciclo binario,
donde el fluido natural extraído del reservorio mediante los pozos de producción es reinyectado en el
mismo reservorio mediante los pozos de reinyección, después de haber cedido su calor (mediante
intercambiadores) a un fluido secundario, el isopentano, un hidrocarburo con punto de ebullición de 28 ºC a
la presión de 1 bar. Es el isopentano el fluido que, en su estado aeriforme debido a la ebullición, se encarga
físicamente de mover los turbo-generadores (Figura 2).
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En ciertas etapas de su operación (como por ejemplo las primeras semanas después de la puesta en
marcha a raíz de actividades de mantención) la planta puede descargar una mínima parte del fluido
geotermico extraído a la atmosfera, en forma de vapor de agua. Por lo general esto pasa desde las
chimeneas de extracción de gases no condensables. Cabe remarcar que se trata de cantidades mínimas,
generalmente entre un 1% y un 3% del fluido total extraído.
Figura 2 – Esquema de funcionamiento a régimen de la planta geotérmica binaria Co Pabellón
A la fecha, todo el proceso se alimenta del fluido (liquido + vapor) y del calor extraído mediante 5 pozos
productores (CP-1, CP-1A, CP-5, CP-6 y CP-6A) de un total de 8 productores perforados. Los otros pozos
(CP-5A, CP-2A y CP-2B) se encuentran por el momento cerrados, como pozos de reserva. La perforación
se ejecutó desde 4 plataformas de producción (la 1, 2, 5 y 6) según reportado en Figura 3.
Figura 3 – Ubicación de las plataformas de producción (rojo), de reinyección (verde) y del PexAp-1
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En Figura 3 se reporta también la ubicación de las 3 plataformas de reinyección (la 3, 4 y 10) de donde se
perforaron los pozos reinyectores CP-3, CP-4, CP-4A y CP-10 (todos utilizados a la fecha). Cabe señalar
que además de los pozos mencionados, GDN perforó dos pozos más: el CP-2, el único de los 13 pozos que
resultó ser estéril y el PexAp-1, un pozo perforado en 2007 durante la etapa de exploración del proyecto y
que es utilizado exclusivamente para la medición de la presión del reservorio (como requerido tanto por
la DGA que por el SERNAGEOMIN de Antofagasta) y no está siendo usado por la Planta Cerro Pabellón ni
para producción ni para reinyección. En la Figura 3 también se encuentra la ubicación del pozo PexAp-1.
Según solicitado por la DGA de Antofagasta en la RCA 086/2012, en el considerando 8.4, los componentes
ambientales analizados en el presente informe de monitoreo pertenecen a la categoría agua, sub-categoría
agua geotérmica o fluido geotérmico. Como ya mencionado, los parámetros a monitorear son: la presión
de reservorio (frecuencia de muestreo mensual), el caudal total extraído (frecuencia de muestreo continua
con promedio mensual, por pozo) y el caudal total reinyectado (frecuencia de muestreo continua, con
promedio mensual, por pozo).
El periodo de referencia del presente informe va del 24-06-2021 al 23-07-2021 (“julio 2021”).
3. OBJETIVOS
Objetivo del presente informe es reportar mensualmente a la DGA de Antofagasta los datos solicitados
en el Considerando 8.4 de la RCA 086/2012 y detallados en el Ordinario DGA Nº 425 del 10 de septiembre
de 2019 (reportado en Anexo 4). En particular, citando el Considerando 8.4:
“...el proyecto (Cerro Pabellón) contemplará la utilización de un pozo dedicado exclusivamente al monitoreo
de la presión de reservorio (P).... el dato registrado de la presión del reservorio será informado con frecuencia
mensual a la Dirección Regional de la DGA... junto con este dato el titular (GDN) entregará a la Dirección
Regional de la DGA el caudal promedio mensual extraído y reinyectado en cada uno de los pozos en
operación...”. Cada uno de estos tres parámetros permitirá monitorear la evolución del sistema
geotérmico Cerro Pabellón con el tiempo, mediante una atenta observación de las presiones del
reservorio y los caudales de los fluidos extraídos y reinyectados en los pozos.
4. MATERIALES Y METODOS
A continuación, se describen los materiales y métodos usados para la ejecución del monitoreo solicitado.
4.1. PRESIÓN DEL RESERVORIO
La presión del reservorio (P) se mide bajando (mediante un cable de acero y un winche motorizado dotado
de cuenta-metros) una sonda electrónica de presión dentro del pozo PexAP-1 perforado por GDN
exclusivamente para este fin. La sonda, modelo Kuster K10 (en Anexo 5 sus especificaciones técnicas y su
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certificación), tiene la característica de poder soportar, por algunas horas, las altas temperaturas que se
registran al interior del pozo (unos 220 ºC). La ubicación del pozo PexAp-1 se reporta en Figura 3 y sus
coordenadas UTM (WGS84, Huso 19) son:
Este: 587.370 m Norte: 7.584.330 m Elevación: 4.545 m.s.n.m.
Como se ha dicho, no se trata de un pozo de producción ni de reinyección. El pozo está conectado
hidráulicamente al reservorio geotermico y tiene un espejo libre de agua. El pozo no tiene presión al cabezal
por ende no debería producir espontáneamente. Aun así, al bajar la sonda en pozo, la empresa certificada
INN Wellfield Services Ltda., encargada de ejecutar la medición, ha instalado un “preventor de
reventones” en su cabezal para evitar la salida espontanea del pozo y asegurar de ejecutar la medición en
toda seguridad para los operadores e ingenieros instrumentistas (detalles en Anexo 5).
Lo que la sonda mide es la presión en correspondencia de la fractura principal del pozo en asunto, ubicada
a 485-486 m de profundidad. La Planta Cerro Pabellón y la empresa Wellfield Services disponen de más de
una sonda Kuster, modelo K10, para asegurar la entrega de la información a la DGA de Antofagasta en toda
circunstancia. Certificación INN de WellField Services: Anexo 5.
Cabe destacar que a la fecha no existen ETFA acreditadas para ejecutar el monitoreo. Lo anterior se puede
consultar y corroborar en el sitio de las SMA:
https://entidadestecnicas.sma.gob.cl/Sucursal/RegistroPublico
4.2. CAUDAL PROMEDIO MENSUAL EXTRAÍDO POR POZO
De los pozos productores de Cerro Pabellón sale un fluido bifase, agua salina a alta temperatura (> 200 ºC),
presente tanto en su fase líquida como en su fase vapor, mezcladas entre ellas. Estas dos fases son
separadas en separadores ciclónicos a una presión entre 4 y 7 bares (presión de línea). Medir el caudal de
cada una de las fases es factible, mediante flujómetros, solamente después de la separación del fluido
bifase, prácticamente en la entrada de los fluidos a la planta.
Así como dos pozos productores ejecutados de una misma plataforma de perforación (ejemplo: la plataforma
1, con sus dos pozos CP-1 y CP-1A) convergen hacia un único separador ciclónico, para obtener el caudal
promedio mensual por pozo tanto de la fase vapor como de la fase liquida extraída, por cada plataforma se
cierra (o desvía a una piscina de recolección de agua) uno de los dos pozos por algunas horas durante el
mes de referencia (en este caso julio 2021) para poder leer los valores de flujos (líquido y vapor) del pozo
que queda entregando fluido a la planta. Sucesivamente, por diferencia algebraica, se obtiene el valor de
los flujos del primer pozo (el que permaneció cerrado).
Durante esta operación es necesario mantener invariada la presión de cabezal del pozo que queda en
línea. El esquema es ejemplificado en la Figura 4.
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Figura 4 – Esquema de separación Liquido – Vapor y puntos de medición del caudal con flujometros
4.2.1. Caudal Promedio Mensual Extraído de Fase Liquida
El caudal de la fase liquida es medido mediante flujómetros instalados de forma fija en las líneas del
sistema de acarreo del fluido hacia la planta (Figura 4). Para esta fase se utilizan flujómetros de
ultrasonidos. Un flujometro de ultrasonido mide la diferencia de tiempo (t) de tránsito – ida y vuelta y en
las dos direcciones - de “pulsos de ultrasonidos” emitidos por el instrumento mismo al interior de la tubería
llena de líquido en movimiento. Si el flujo es cero estos tiempos serán iguales, por ende t = 0. Si el fluido
está en movimiento, el tiempo de “ida-vuelta” de la onda elástica del ultrasonido que viaja en la misma
dirección del fluido será más corto del de la onda elástica que viaja “contra-flujo”. De allí (del t) la
instrumentación calcula el valor de flujo líquido (en t/h) en un cierto intervalo de tiempo (fijado en una
medición por segundo en el caso de la Planta Cerro Pabellón) y almacena el dato. Estos datos se han
promediado diariamente, semanalmente para finalmente obtener el valor promedio mensual requerido.
Como visto, de 8 pozos productores perforados en total, a la fecha solamente se están usando 5. Estos 5
pozos convergen hacia 3 separadores liquido – vapor, según el esquema: CP-1 y 1A hacia el separador “C”,
CP-5 hacia el separador “F” y el CP-6 y CP-6A hacia el separador “J”. Los flujometros de fase liquida se
ubican después de los separadores, en las líneas C, F y J. Las coordenadas de los tres flujómetros puestos
en las tuberías de fase liquida que alimentan la planta se reportan a continuación:
COORDENADAS DE LOS FLUJOMETROS DE FASE LIQUIDA SEPARADA
Separador ESTE (m) NORTE (m) COTA (m) DATUM SISTEMA-HUSO
Tubería C 587591.57 7582804.35 4524 WGS84 UTM-19
Tubería F 587646.09 7582770.45 4522 WGS84 UTM-19
Tubería J 587623.14 7582793.75 4523 WGS84 UTM-19
Todas las coordenadas son medidas con GPS diferencial de precisión hasta 1 cm
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4.2.2. Caudal Promedio Mensual Extraído de Fase Vapor
El caudal de la fase vapor también es medido mediante flujómetros instalados de forma fija en las líneas
del sistema de acarreo del fluido hacia la planta. Para esta fase se utilizan flujómetros a diafragma (o de
“sección calibrada”). Un flujometro a diafragma mide la diferencia de presión (P) que se produce en un
fluido en movimiento al pasar por una sección (disco calibrado) de diámetro conocido (más chico del diámetro
de la tubería donde se mueve el fluido e insertado en esta). El P se produce por efecto del aumento puntual
de la “velocidad de entrada del fluido al disco calibrado” versus la “diminución de velocidad del fluido al salir
de la sección calibrada”. De allí (del P) la instrumentación calcula el valor de flujo de vapor (en t/h)
cada cierto intervalo de tiempo (fijado en una medición por segundo en el caso de la Planta Cerro Pabellón)
y almacena el dato. Estos datos se han promediado diariamente, semanalmente para finalmente obtener
el valor promedio mensual requerido. En Anexo 1: Certificación de Flujómetros, hecha por Vignola Ltda.,
empresa certificada INN.
Cabe destacar que a la fecha no existen ETFA acreditadas para ejecutar el monitoreo. Lo anterior se puede
consultar y corroborar en el sitio de las SMA:
https://entidadestecnicas.sma.gob.cl/Sucursal/RegistroPublico
Como ya visto, de 8 pozos productores perforados en total, a la fecha solamente se están usando 5. Estos 5
pozos convergen hacia 3 separadores liquido – vapor, según el esquema: CP-1 y 1A hacia el separador “C”,
CP-5 y CP-5A hacia el separador “F” y el CP-6 y CP-6A hacia el separador “J”. Los flujometros de fase
vapor se ubican después de los separadores, en las líneas C, F y J. Las coordenadas de los tres flujómetros
puestos en las tuberías de fase vapor que alimentan la planta se reportan a continuación:
COORDENADAS DE LOS FLUJOMETROS DE FASE VAPOR SEPARADA
Separador ESTE (m) NORTE (m) COTA (m) DATUM SISTEMA-HUSO
Tubería C 587590.09 7582800.64 4524 WGS84 UTM-19
Tubería F 587643.46 7582769.21 4522 WGS84 UTM-19
Tubería J 587620.80 7582792.08 4523 WGS84 UTM-19
Todas las coordenadas son medidas con GPS diferencial de precisión hasta 1 cm
4.3. CAUDAL PROMEDIO MENSUAL REINYECTADO POR POZO
Los caudales reinyectados son medidos mediante flujómetros instalados después de los intercambiadores
de calor y en la zona de reinyección (se dispone de un flujómetro de reinyección total - a la salida de los
intercambiadores de la planta geotérmica - y hay flujómetros por cada uno de los pozos reinyectores).
Reinyectando una fase que, después del proceso de intercambio de calor con el isopentano (ver Figura 2),
se condensa y es solamente líquida, esa se mide mediante flujómetros de ultrasonidos, cuya
descripción de funcionamiento ya se detalló en el numeral 4.2.1 del presente informe. Como en el caso de
los caudales extraídos, también para los reinyectados se dispone de instrumentación que calcula un valor de
flujo (en t/h) cada cierto intervalo de tiempo (fijado en una medición por segundo en el caso de la Planta
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Cerro Pabellón) y almacena el dato. Estos datos se han promediado diariamente, semanalmente para
finalmente obtener el valor promedio mensual requerido.
Todos los flujómetros han sido certificados por la empresa Vignola Ltda. a su vez certificada por el INN (en
Anexos 1 y 2 las certificaciones). Las mediciones han sido tomadas y procesadas por personal
instrumentista de GDN – Enel Green Power Chile cuya certificación se encuentra en Anexo 3.
Las coordenadas de los cuatro flujómetros puestos en las tuberías de reinyección de la planta hacia
los pozos CP-3, CP-4, CP-4A y CP10 se reportan a continuación:
COORDENADAS DE LOS FLUJOMETROS DE FASE LIQUIDA REINYECTADA
Pozo ESTE (m) NORTE (m) COTA (m) DATUM SISTEMA-HUSO
CP-3 587510 7581533 4511 WGS84 UTM-19
CP-4 * 588885.67 7585504.56 4516 WGS84 UTM-19
CP-4A * 588887.18 7585607.35 4515 WGS84 UTM-19
CP-10 * 589636.88 7584862.26 4502 WGS84 UTM-19
(*) Estas coordenadas son medidas con GPS diferencial de precisión hasta 1 cm
5. RESULTADOS
5.1. PRESIÓN DEL RESERVORIO
El día 21 de julio de 2021 la empresa Wellfield Services (detalles en Anexo 5) realizó, como cada mes, la
bajada de la sonda Kuster K10 al interior del pozo PexAp-1 (Figura 5) hasta los 500 m de profundidad,
para medir la presión del reservorio en correspondencia de la zona fracturada del pozo, ubicada a 485-486
m de profundidad. Estando el pozo conectado hidráulicamente al reservorio, este valor representa el
parámetro requerido mensualmente por la Dirección General de Agua de Antofagasta en el numeral 8.4 de
la RCA 086/2012. El perfil de presión versus profundidad obtenido se detalla en la Figura 6.
Figura 5 – Medición de la presión de reservorio bajando sonda, mediante winche, en pozo PexAp-1
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Figura 6 – Presión de Reservorio versus Profundidad (Log P) en Pozo de Monitoreo PexAp-1
El dato medido a 485-486 m de profundidad ha sido de 22,80 barG (detalles en Anexo 5) a los cuales hay
que sumarle los ≈0,59 bares de la presión atmosférica en Co Pabellón al momento de la medición en
reservorio. El valor de la presión de reservorio, en bares absolutos, se reporta en la Tabla 1 a continuación.
Parámetro Unidad Frecuencia Periodo de Referencia
Presión de Reservorio Bares
absolutos (barA)
Mensual julio de 2021
23,39 ± 0,1
Tabla 1 – Presión de Reservorio del sistema geotérmico Co Pabellon medida a 485-486 m de profundidad
Figura 7 – Presión de reservorio (barA) vs tiempo (etapa de operación planta Co Pabellón)
-550-500-450-400-350-300-250-200-150-100
-500
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
Pro
fun
did
ad (
m)
Presión (BarG)
Pozo de Monitoreo PExAp-1 - Perfil de Presión del 17 de julio de 2021
Nivel del espejo libre de agua
Punto de medición de la P. de Reservorio
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El valor de 23,39 ± 0,1 bares es prácticamente igual al valor del pasado mes de junio 2021 (23,30 ± 0,1),
considerando que estas mediciones están afectas por un error de 1 decima de bar. Como referencia, se hace
presente que en los últimos 12 meses de monitoreo el valor promedio de la presión de reservorio ha sido de
23,48 ± 0,1 bares (Figura 7). Ligeras variaciones son normales durante la operación de la planta
geotérmica.
5.2. CAUDAL PROMEDIO MENSUAL EXTRAÍDO POR POZO
La Planta Geotérmica Co Pabellón ha pasado a Etapa de Operación el 23 de agosto de 2019. Por ende, los
caudales registrados en continuo y promediados semanalmente / mensualmente (según solicitado por
la Dirección General de Aguas de Antofagasta), por lo que concierne el periodo del 24-06-21 al 23-07-21
(23º informe, julio 2021), se refieren a los intervalos de tiempo:
Semana 1 (Sem1): se entiende la semana que va del 24 al 30 de junio
Semana 1 (Sem2): se entiende la semana que va del del 01 al 07 de julio
Semana 3 (Sem3): se entiende la semana que va del 08 al 14 de julio
Semana 4 (Sem4): se entiende la semana que va del 15 al 21 de julio
Semana 5 (Sem5): se entienden los días 22 y 23 de julio.
Se hace presente que los caudales extraídos de los pozos y procesados por la planta, tanto de fase liquida
que de fase vapor, se miden con instrumentación que está certificada por la empresa Vignola Ltda., a su
vez certificada por el Instituto Nacional de Normalización (INN). El error instrumental es del orden del 2%.
Toda lectura y procesamiento de datos fue ejecutada por personal de Geotérmica del Norte y/o de su socio
Enel Green Power (la certificación de los instrumentos, de la empresa Vignola Ltda. y del personal
instrumentista se reporta en los Anexos 1, 2 y 3). El caudal promedio semanal y mensual procesado
por la planta (en t/h, por cada pozo de producción) se reporta a continuación en la Tabla 2:
Pozo Parámetro Frecuencia
(continua)
Periodo: 24/06/21 a 23/07/21 Promedio Mensual
(Liquido)
t/h
Promedio Mensual
(Vapor)
t/h
Caudal
Promedio
Mensual por
Pozo (t/h)
Contribución de cada pozo
respecto al
TOTAL (Liquido) Sem1 Sem2 Sem3 Sem4 Sem5
CP-1
Caudal Liquido Promedio
Semanal 162 159 166 169 169
165
47
212
14,0%
Caudal Vapor Promedio Semanal
49 46 44 47 48
CP-1A
Caudal Liquido Promedio
Semanal 160 157 164 168 168
163
30
193
13,9%
Caudal Vapor Promedio
Semanal 31 29 28 29 30
CP-5
Caudal Liquido Promedio
Semanal 167 158 155 155 161
159 119 278 13,5% Caudal Vapor
Promedio Semanal
122 123 110 120 120
CP-6
Caudal Liquido Promedio
Semanal 362 374 366 347 360
362
94
456
30,8%
Caudal Vapor Promedio
Semanal 83 93 101 99 96
CP-6A
Caudal Liquido Promedio
Semanal 327 338 331 314 326
327 68 395 27,8%
Caudal Vapor Promedio Semanal
61 67 74 71 69
Tabla 2 – Caudales promedios extraídos semanales y mensuales (por pozo) y procesados por la planta
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Para calcular la producción efectiva por pozo conforme a lo solicitado por la DGA de Antofagasta (caudal
extraído), a estos valores de caudal hay que sumarle el caudal que durante este mes no fue utilizado por
la generación eléctrica. Este caudal se descarga en una piscina ubicada en la plataforma de pozos Nº 6
(enviándolo directamente a la reinyección) y por ende no es registrado por los flujometros ubicados en la
entrada de la planta. Este caudal no procesado y descargado a las piscinas, se compone a su vez de 2 partes:
Un caudal líquido (Ql) que desde la piscina Nº 6 es bombeado directamente a la reinyección en los pozos
CP-4, 4A y 10 mediante una tubería que dispone de un flujometro que registra en continuo
(instrumentación certificada por Vignola S.A.) y también mediante una segunda tubería que lleva el agua
de las piscinas al pozo reinyector CP-3, un pozo habilitado temporalmente. Para obtener la máxima
precisión de cálculo, es necesario monitorear también las variaciones del nivel de agua de la piscina
misma (detalle en la Tabla 3).
Un caudal de vapor de agua (Qv) que se genera durante el proceso de descarga a las piscinas (expansión
de una fase liquida con alta temperatura y presión) y se pierde a la atmosfera. Esta componente de caudal
puede ser calculada conociendo la temperatura y la presión del fluido que se descarga a las piscinas.
En la Tabla 3 se reportan los valores de los caudales extraídos en marzo, pero no procesados por la planta.
Componente de caudal no procesado Unidad Frecuencia Periodo: 24/06/21 a 23/07/21
Sem1 Sem2 Sem3 Sem4 Sem5
De piscina 6 hacia CP-4, CP-4A y CP-10 t/h Medición continua (promedio semanal) 98 83 21 81 16
De piscina 6 hacia CP-3 t/h 1 valor semanal medido 59 61 62 57 55
Variación total del nivel de la piscina t/h Valor diario medido – promedio semanal -7 -5 14 -14 48
Vapor disperso a la atmosfera (piscina) t/h Valor calculado (promedio semanal) 24 23 16 22 21
Tabla 3 – Caudales promedios semanales “no procesados” por la planta
Estos caudales deben ser sumados a los caudales de fase liquida efectivamente procesada (repartiendo en
proporción entre los cinco pozos CP-1, CP-1A, CP-5, CP-6 y CP-6A, según la efectiva contribución de cada
uno de ellos, o sea usando los valores % de la última columna de la Tabla 2 para obtener así la mejor
estimación posible del caudal promedio mensual extraído por pozo, así como solicitado por la DGA de
Antofagasta (Tabla 4).
Pozo Frecuencia
(continua)
Periodo: 24/06/21 a
23/07/21
Caudales Procesados
Periodo: 24/06/21 a
23/07/21
Caudales No Procesados
Caudal promedio
semanal por pozo (t/h)
Caudal promedio
mensual por pozo
(t/h)
Sem
1
Sem
2
Sem
3
Sem
4
Sem
5
Sem
1
Sem
2
Sem
3
Sem
4
Sem
5
Sem
1 Sem
2 Sem
3 Sem
4 Sem
5
CP-1
Promedio
Semanal Liq 162 159 166 169 169
175
160
111
148
144
236
228
225
237
238
233 Promedio
Semanal Vap 49 46 44 47 48
CP-1A
Promedio
Semanal Liq 160 157 164 168 168
216
209
207
217
218
213 Promedio
Semanal Vap 31 29 28 29 30
CP-5
Promedio
Semanal Liq 167 158 155 155 161
312 303 280 295 300 298 Promedio
Semanal Vap 122 123 110 120 120
CP-6
Promedio
Semanal Liq 362 374 366 347 360
499
516
502
491
500
502 Promedio
Semanal Vap 83 93 101 99 96
CP-6A
Promedio
Semanal Liq 327 338 331 314 326
436 449 435 427 435 437 Promedio
Semanal Vap 61 67 74 71 69
Tabla 4 – Caudales promedios mensuales extraídos de los 5 pozos de producción (mejor estimación)
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El total extraído por los 5 pozos de producción CP-1, CP-1A, CP-5, CP-6 y CP-6A durante el periodo entre
el 24-06-21 y el 23-07-21 (julio 2021) es de 1683 t/h ± 2% (hay que tomar en cuenta el 2% de error
instrumental ya mencionado anteriormente). Cabe señalar que en todo el intervalo de tiempo al cual hace
referencia el informe, solamente los pozos productores CP-1, CP-1A, CP-5, CP-6 y CP-6A se encontraban
en operación. Los pozos productores CP-5A, CP-2A y CP-2B por el momento han permanecido cerrados,
por ende, no se dispone y no se reportan datos de caudal para ellos. Estos pozos han permanecido cerrados
en cuanto se trata de pozos de respaldo, actualmente no necesarios para la operación de la planta.
5.3. CAUDAL PROMEDIO MENSUAL REINYECTADO POR POZO
La lógica de cálculo del caudal reinyectado por pozo es la misma descrita para los caudales extraídos, pero
más sencilla (no se necesitan correcciones): se hace referencia al periodo entre el 24-06-21 y el 23-07-21 y
se calcula el promedio semanal a partir de los valores que los flujómetros registran en continuo. De los
valores semanales se obtiene también el promedio mensual para su sucesiva comparación con el caudal
extraído. El caudal promedio semanal y mensual reinyectado por cada pozo de reinyección, así como
solicitado por la DGA de Antofagasta, se reporta en la Tabla 5 a continuación:
Pozo Parámetro Unidad Frecuencia (continua)
Periodo: 24/06/21 a 23/07/21 Caudal Promedio
Reinyectado Mensual Sem1 Sem2 Sem3 Sem4 Sem5
CP-4 Caudal
Reinyectado t/h
Promedio semanal
294
292
276
277 269 282
CP-4A Caudal
Reinyectado t/h
Promedio semanal
405
404
389
397 389 397
CP-10 Caudal
Reinyectado t/h
Promedio semanal
923
929
895
924 905 915
CP-3 Caudal
Reinyectado t/h
Promedio semanal
59 61 62 57 55 59
Tabla 5 – Caudales promedios semanales y mensuales de los pozos de reinyección
En este periodo de tiempo, los pozos reinyectores CP-3, CP-4, CP-4A y CP-10 se encontraban abiertos y
recibiendo fluido correctamente. Sumando los caudales de cada pozo se obtiene el caudal promedio total
reinyectado en el sistema geotermico Co Pabellón. Este valor, durante julio 2021, ha sido de 1653 ± 2%
t/h. Para mejor analizar las diferencias entre caudales extraídos y reinyectados (más allá del error
instrumental que, incidiendo por un 2% tanto en la producción que en la reinyección deja un margen de
error máximo, inevitable, de unas ≈ 60 t/h) es necesario considerar la cantidad de vapor que es emitida
a la atmosfera por la descarga a la piscina de almacenamiento temporal Nº 6 de fluidos extraídos y destinados
directamente a la reinyección y por las chimeneas de la planta. Esta cantidad de vapor ha sido de 29 t/h ±
2% en el periodo de referencia. El caudal perdido a la atmosfera claramente no se encuentra en las
mediciones hechas en los pozos de reinyección, de aquí su valor ligeramente más bajo que el de producción.
La ecuación 1653 t/h ± 2% (reinyectadas) + 29 ± 2% (dispersas) = 1683 t/h ± 2% (producidas),
demuestra el correcto funcionamiento de los flujometros utilizados (análisis del balance de masa).
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6. DISCUSIÓN
El valor de 23,39 ± 0,1 bares absolutos de la presión de reservorio medido en julio 2021 es
prácticamente igual al del pasado mes de junio (23,30 ± 0,1). Hay que tomar en cuenta que estas
mediciones son afectas por el margen de error instrumental de la sonda utilizada, de 1 decima de bar. Como
referencia, se hace presente que en los últimos 12 meses de monitoreo, el valor promedio de la presión de
reservorio ha sido de 23,48 ± 0,1 bares.
Los caudales promedios mensuales extraídos (1683 ± 2% t/h) y reinyectados (1653 ± 2% t/h)
durante el periodo de referencia (julio 2021), aun cuando hay que tener en cuenta el 2% de error
instrumental, difieren ligeramente entre ellos en cuanto existe una mínima perdida de vapor a la atmosfera
durante el proceso. No todo el fluido geotérmico extraído por los pozos productores puede ser procesado
por la planta y una mínima fracción de ello se descarga a una piscina de almacenamiento temporal antes de
reinyectarlo, provocando ligeras perdidas por evaporación. Hay que considerar también una ligera perdida
de vapor por las chimeneas de extracción de gases no condensables (CO2, H2S) de la planta. Durante el mes
de referencia, la porción de vapor total dispersa ha sido de 29 t/h ± 2% (equivalente a un ≈ 1,7% del
caudal extraído). La cantidad de vapor total disperso a la atmosfera claramente no se encuentra en las
mediciones de caudal ejecutadas en la zona de reinyección, de aquí la mínima diferencia entre el caudal
extraído y reinyectado.
7. CONCLUSIONES
De acuerdo con lo requerido por la DGA de Antofagasta, en el contexto de la RCA 086/2012 y detallado en
el Ordinario 425/2019 redactado por este mismo servicio, en el presente informe mensual (julio 2021) se
reporta el dato registrado de la presión del reservorio en un pozo exclusivamente dedicado y el caudal
promedio mensual extraído y reinyectado en cada uno de los pozos en operación. Todas las mediciones
de caudal fueron ejecutadas por personal capacitado y certificado (Anexo 3) e instrumentación certificada
por empresas externas, con certificación INN. La presión de reservorio fue medida por la empresa Wellfield
Services Ltda., también certificada por el INN. Cabe destacar que a la fecha no existen ETFA acreditadas
para ejecutar el monitoreo. Lo anterior se puede consultar y corroborar en el sitio de las SMA:
https://entidadestecnicas.sma.gob.cl/Sucursal/RegistroPublico
Los resultados están en línea con lo esperado. En particular:
El valor de 23,39 ± 0,1 bares absolutos de la presión de reservorio medido en julio 2021 es
prácticamente igual al del pasado mes de junio (23,30 ± 0,1). Hay que tomar en cuenta que estas
mediciones son afectas por el margen de error instrumental de la sonda utilizada, de 1 decima de bar.
Como referencia, se hace presente que en los últimos 12 meses de monitoreo, el valor promedio de la
presión de reservorio ha sido de 23,48 ± 0,1 bares.
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Los caudales promedios mensuales extraídos (1683 ± 2% t/h) y reinyectados (1653 ± 2% t/h)
durante el periodo de referencia (julio 2021), aun cuando hay que tener en cuenta el 2% de error
instrumental, difieren ligeramente entre ellos en cuanto existe una mínima perdida de vapor a la
atmosfera durante el proceso. No todo el fluido geotérmico extraído por los pozos productores puede
ser procesado por la planta y parte de ello se descarga a una piscina de almacenamiento temporal
antes de reinyectarlo, provocando ligeras perdidas por evaporación. Hay que considerar también una
mínima perdida de vapor por las chimeneas de extracción de gases no condensables (CO2, H2S) de la
planta. Durante el mes de referencia, la porción de vapor total dispersa ha sido de 29 t/h ± 2%
(equivalente a un ≈ 1,7% del caudal extraído). La cantidad de vapor total disperso a la atmosfera
claramente no se encuentra en las mediciones de caudal ejecutadas en la zona de reinyección, de aquí
la mínima diferencia entre el caudal extraído y reinyectado.
El Proyecto Cerro Pabellón seguirá monitoreando mensualmente todos los parámetros reportados en el
presente informe según solicitado por la DGA de la región de Antofagasta en el contexto de la RCA 086/2012
y en el ORD. 425/2019.
8. REFERENCIAS
Servicio de Evaluación Ambiental. 12 de abril de 2012. Resolución de Calificación Ambiental del Proyecto
Geotermico Cerro Pabellón (RCA 086/2012).
Servicio de Evaluación Ambiental. 31 de enero de 2014, ORD 057/2014. Resuelve que el Proyecto Co Pabellón no debe ingresar al SEA por cambio de tecnología de generación y deja valida la RCA 086/2012.
Dirección General de Aguas de Antofagasta. 10 de septiembre de 2019. Ajustes a Parámetros de Monitoreo
del Sistema Geotermico Cerro Pabellón, Etapa de Operación. (ORD 425/2019).
9. ANEXOS
ANEXO 1 – Certificación de los Flujómetros hecha por la empresa Vignola Ltda.
ANEXO 2 – Certificación INN de la empresa Vignola Ltda.
ANEXO 3 – Certificado de Capacitación del Personal que lee, analiza y promedia los datos.
ANEXO 4 – ORD 425 - Aprobación de DGA Antofagasta al Programa de Monitoreo del Reservorio.
ANEXO 5 – Detalles de Medición de Presión de Reservorio y Certificación INN Wellfield Services.