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LA ENERGÍA GEOTÉRMICA DE MEDIANA Y BAJA ENTALPÍA
Controles para su Aprovechamiento Sustentable
REPORTE TÉCNICO
RT-RASV-BID-03/15
Preparado para: BANCO INTERAMERCIANO DE DESARROLLO
Por: Raúl Alberto Sánchez Velasco
Septiembre 2015
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LA ENERGÍA GEOTÉRMICA DE MEDIANA Y BAJA ENTALPÍA
Controles para su Aprovechamiento Sustentable
Contenido
1. OBJETIVO .............................................................................................................................3
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................3
3. ACTIVIDADES QUE PERMITE LA LEY DE ENERGÍA GEOTÉRMICA Y SU
REGLAMENTO EN LA ETAPA DE EXPLORACIÓN .............................................................4
3.1. Ley de Energía Geotérmica ...................................................................................................... 5 3.2. Reglamento de la Ley de Energía Geotérmica .................................................................. 6
4. ANÁLISIS DEL MARCO LEGAL EN LA ETAPA DE EXPLORACIÓN ............................7
5. PROPUESTA DE CONTROLES PARA LA EXPLORACIÓN DE LOS RECURSOS DE
MEDIANA Y BAJA ENTALPÍA ............................................................................................... 10
5.2. Muestreo y Análisis Químico de Aguas ............................................................................ 12 5.3. Perforación de un Pozo Geotérmico Exploratorio ....................................................... 12 5.4. Modelo Termo-Químico ........................................................................................................ 13 5.5. Modelo Hidráulico ................................................................................................................... 14 5.6. Localización y Diseño de los Futuros Pozos Productores e Inyectores ................ 14
6. MARCO LEGAL PARA IMPLEMENTAR LOS CONTROLES ....................................... 15
7. PRUEBA PILOTO ................................................................................................................. 16
8. SOLICITUD DE LA CONCESIÓN PARA EXPLOTACIÓN ............................................ 20
8.1. Marco Legal ................................................................................................................................ 21 8.2.- Análisis del Marco Legal ...................................................................................................... 22
9. CONCLUSIONES ................................................................................................................... 22
FIGURAS ..................................................................................................................................... 23
BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 24
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1. OBJETIVO El objetivo de este documento es proponer los controles y registros que se considera
necesario implementar durante la etapa de exploración geotérmica y parcialmente en la de
explotación, con el fin de cumplir con la legislación actual, particularmente en la exploración
de recursos geotérmicos de mediana y de baja entalpía. Estos recursos se encuentran
usualmente alojados en acuíferos no confinados, pero con los controles y registros que aquí
se proponen se podrán explorar, tanto para la generación de electricidad como en usos
directos del calor sin afectar los acuíferos adyacentes, tal y como exige la Ley de Energía
Geotérmica y su Reglamento, así como la Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En el reporte RT-RASV-BID-01/15 “Aprovechamiento de la Geotermia de Mediana y Baja
Temperatura en México con el Marco Legal Existente” (Sánchez, 2015), se presentó el
modelo geotérmico de un yacimiento de mediana y baja entalpía con dos supuestos:
- Un acuífero confinado o lo que se define en la Ley de Energía Geotérmica como un
yacimiento geotérmico hidrotermal.
- Un acuífero no confinado o lo que se define en la Ley de Energía Geotérmica como un
yacimiento geotérmico.
En la Figura 1 se muestra un modelo esquemático con los dos tipos de acuíferos
mencionados.
Fig. 1. Modelo conceptual de un yacimiento geotérmico de mediana y baja temperatura.
Fuente: (Sánchez, 2015).
En este reporte se soporta el aprovechamiento de recursos geotérmicos de mediana y baja
entalpía en el hecho de que la tecnología para generar electricidad o para aplicaciones
directas, no requiere de ningún consumo de agua, ni su aprovechamiento afecta las
propiedades físico-químicas del acuífero. Sin embargo, aunque se regrese el agua al propio
yacimiento geotérmico, es preciso que el proceso de extracción de fluidos geotérmicos del
mismo, no afecte a los usuarios del o los acuíferos adyacentes que emplean el agua en
actividades productivas o de consumo doméstico. Por ello, es necesario controlar el proceso
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de extracción-inyección de fluidos, y asegurar un aprovechamiento sustentable de este
recurso natural.
Para ello se requieren definir los mecanismos de monitoreo y control del aprovechamiento
de los recursos geotérmicos de mediana y baja entalpía, de acuerdo con el marco legal
vigente, lo cual constituye el objetivo central de este documento, como se comentó antes.
En la Ley de la Energía Geotérmica y su Reglamento se definen dos etapas:
- La exploración geotérmica la cual se autoriza presentando la solicitud
correspondiente y la Secretaría de Energía si procede, emite un permiso para realizar
los trabajos de investigación que permiten identificar y caracterizar el yacimiento
geotérmico.
- La explotación del yacimiento geotérmico, para lo cual la Secretaría de Energía
avalado por la Comisión Nacional del Agua otorga una concesión, a quien haya
realizado con éxito los trabajos exploratorios.
En la integración de la solicitud que permita explorar un recurso geotérmico, la Ley de
Energía Geotérmica y su Reglamento, así como la Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento
obligan a cumplir requisitos, que para el caso de los yacimientos de mediana y baja
temperatura sin contar con información suficiente, resulta muy complicado el satisfacerlos.
Se analiza en la primera parte de este documento la forma como puede ser viable el llevar a
cabo estos trabajos, cumpliendo con la normatividad.
Después de concluir los trabajos exploratorios se posible tramitar la concesión para explotar
este recurso natural, pero la Ley de Aguas Nacionales es mas estrecha y en una primera
instancia, el requisito legal parece infranqueable para los yacimientos geotérmicos de
mediana y baja temperatura, ya que se exige que no exista comunicación hidráulica entre el
yacimiento geotérmico y los acuíferos adyacentes. Es necesario identificar algún mecanismo
que permita la explotación del recurso, entre los que se incluye una posible modificación al
Artículo 81 de esta Ley.
Se analizan estas dos etapas de exploración y explotación, con los requisitos legales que
deben cumplirse y se plantea la forma de cómo satisfacerlos, identificando que la etapa de
exploración presenta mas oportunidades técnicas que pueden hacer factible el cumplimiento
de la normatividad, no así para el caso de la explotación donde al parecer solo una
modificación a la Ley de Aguas Nacionales puede permitir aprovechar este importante
recurso con que cuenta el país
3. ACTIVIDADES QUE PERMITE LA LEY DE ENERGÍA GEOTÉRMICA Y SU
REGLAMENTO EN LA ETAPA DE EXPLORACIÓN
La Ley de Energía Geotérmica y su Reglamento definen y acotan las actividades que pueden
realizarse al amparo de un permiso de exploración.
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3.1. Ley de Energía Geotérmica
A continuación se presentan extractos de aquellos artículos de la Ley de Energía Geotérmica
que se relacionan con definiciones o actividades referentes a la etapa de exploración.
Artículo 2. Para efectos de esta Ley, se entiende por: (…)
I. Exploración: Conjunto de actividades que contribuyen al conocimiento geológico, geofísico y geoquímico del área geotérmica; así como las obras y trabajos realizados en superficie y en el subsuelo, con el objeto de corroborar la existencia del recurso geotérmico y delimitar el área geotérmica, dentro de las cuales se encuentra el acondicionamiento del sitio, obras civiles asociadas, montaje de maquinaria y equipo, perforación y terminación de pozos exploratorios geotérmicos; (…)
II. Pozo exploratorio geotérmico: Perforación del subsuelo con fines exploratorios, bajo los lineamientos que señale la presente Ley, su Reglamento y demás disposiciones aplicables, y que tenga como propósito obtener información térmica, litológica y geoquímica de una posible área geotérmica; (…)
III. Yacimiento geotérmico: La zona del subsuelo compuesta por rocas calientes con fluidos naturales, cuya energía térmica puede ser económicamente explotada para generar energía eléctrica o en diversas aplicaciones directas;
IV. Yacimiento geotérmico hidrotermal: Formación geológica convencionalmente delimitada en extensión superficial, profundidad y espesor que contiene agua geotérmica, a alta presión y temperatura aproximada o mayor a 80°C, confinados por una capa sello impermeable y almacenados en un medio poroso o fracturado, (…)
Artículo 14. Tratándose de yacimientos hidrotermales, el permisionario deberá realizar
la perforación de uno a cinco pozos exploratorios geotérmicos. (…)
Cuando se trate de otro tipo de yacimientos geotérmicos, distintos a los señalados en el párrafo primero de este artículo, la Secretaría podrá determinar la necesidad y, en su caso, cantidad de pozos exploratorios geotérmicos que deberán perforarse y terminarse, tomando como base la extensión del área geotérmica y la suficiencia de la información proporcionada por el permisionario.
Para efectos de lo dispuesto en el párrafo anterior, se entiende como terminación de un pozo exploratorio geotérmico, al proceso operativo subsecuente a la perforación que tiene como fin dejar dicho pozo en condiciones operativas para la explotación del recurso geotérmico, de conformidad con lo señalado en el Reglamento de esta Ley y demás disposiciones aplicables. (…)
Artículo 15. Los permisionarios deberán informar a la Secretaría, de manera inmediata, si existe interferencia con acuíferos adyacentes al yacimiento geotérmico derivada de los trabajos de exploración realizados, presentando la evidencia documental y de campo correspondiente.
En caso de existir interferencia con acuíferos adyacentes, el asunto se someterá a dictamen de la Comisión Nacional del Agua, con base en dicho dictamen, la Secretaría resolverá sobre la conveniencia o no de realizar los trabajos exploratorios que regula esta Ley.
Artículo 22. Los permisionarios tendrán los siguientes derechos:
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I. Realizar obras y trabajos de exploración dentro del área geotérmica que ampare el permiso;
II. Realizar las actividades señaladas en la fracción anterior únicamente en la forma, términos y para los fines que señale el permiso correspondiente;
III. Desistirse del permiso y de los derechos que de él deriven;
IV. Solicitar correcciones administrativas o duplicados de su permiso;
V. Obtener la prórroga del permiso para exploración, y
VI. Los demás que de manera expresa señale el permiso o se encuentren regulados por la presente Ley o su Reglamento.
Artículo 23. Los permisionarios estarán obligados a: (…)
II. Tratándose de yacimientos geotérmicos hidrotermales, a reinyectar el agua geotérmica al yacimiento del cual fue extraído, con el objeto de mantener el carácter renovable del recurso; (…)
Artículo 36. Las aguas geotérmicas que provengan del ejercicio de un permiso o concesión geotérmica deberán ser reinyectadas al área geotérmica con el fin de mantener la sustentabilidad del mismo, en términos de las disposiciones que resulten aplicables.
3.2. Reglamento de la Ley de Energía Geotérmica
Aquí se incluyen algunos extractos de Artículos del Reglamento de la Ley de Energía Geotérmica igualmente relacionados con definiciones o actividades de la etapa de exploración.
Artículo 31. (…) Para establecer el número de Pozos Exploratorios Geotérmicos que deberán perforar los Permisionarios, la Secretaría tomará en cuenta el número de pozos propuestos por el solicitante del permiso, se procurará que se perfore al menos un Pozo Exploratorio Geotérmico por cada treinta kilómetros cuadrados permisionados, y en los casos que el área permisionada sea menor a treinta kilómetros cuadrados se perfore al menos un Pozo Exploratorio Geotérmico. (…)
Los Pozos Exploratorios Geotérmicos deberán construirse con tuberías lisas, y cementar el espacio anular comprendido entre éstas y la pared de la perforación evitando la conexión con acuíferos someros y deberá llevarse el registro de muestras de canal o núcleo, señalando cuando exista cambio de litología y análisis mineralógico.
Los Pozos Exploratorios Geotérmicos se sujetarán a los Lineamientos de Geotermia, lo anterior sin perjuicio de la obligación de obtener los permisos de obra para realizar pozos exploratorios, de reinyección y otros que sean competencia de la Comisión Nacional del Agua.
Artículo 32. Los Permisionarios deberán contemplar en sus programas de Exploración, los aspectos geológicos, geofísicos, geoquímicos, geohidrológicos y perforaciones a efectuar y fechas en que deberán realizarlas, evaluar e integrar con todos los datos relacionados al Área Geotérmica permisionada, entre otros que se consideren necesarios los cuales deberán realizar y procesar según las prácticas prudentes
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de la industria.
Artículo 33. El programa de Exploración, además de prever lo establecido en el artículo anterior, contendrá al menos lo siguiente: (…)
IV. La evidencia documental y de campo que permita a la Comisión Nacional del Agua, constatar que los trabajos que se realizarán no afectarán acuíferos adyacentes al Yacimiento Geotérmico, en los términos que al efecto señalen los Lineamientos de Geotermia. (…)
Artículo 40. Los Pozos Exploratorios Geotérmicos, de producción o de inyección que queden inactivos por cualquier causa, deberán cerrarse conforme a las disposiciones aplicables y a las especificaciones particulares que se establezcan en el título de concesión correspondiente, dando aviso a la Comisión Nacional del Agua.
Artículo 42. Para asegurar el mantenimiento y la integridad de los acuíferos adyacentes, los Permisionarios y Concesionarios deberán rendir a la Comisión Nacional del Agua los informes que se soliciten en los términos de la ley de la materia y de los lineamientos que emita la autoridad competente.
4. ANÁLISIS DEL MARCO LEGAL EN LA ETAPA DE EXPLORACIÓN Al analizar el contenido de los extractos presentados de la Ley de Energía Geotérmica y de su
Reglamento, se desprende que la legislación diferencia entre dos tipos de yacimientos
geotérmicos, a los que denomina yacimientos geotérmicos hidrotermales y yacimientos
geotérmicos. A continuación se plantean las características y condiciones de cada uno de
ellos.
Yacimientos Geotérmicos Hidrotermales. De acuerdo con la definición establecida en la
misma Ley de Energía Geotérmica estos son los yacimientos que contienen fluidos con
temperaturas por arriba de 80°C y que además presentan una capa sello que los separan de
los acuíferos adyacentes, evitando que entren en contacto entre sí.
Para este caso, y después del análisis de la información geológica, geofísica y geoquímica
superficial disponible, es muy probable que se pueda identificar una capa sello y demostrar a
priori, que la explotación del probable yacimiento no causará interferencia ni afectación a
ningún acuífero adyacente; sin embargo, en general para obtener esta información técnica es
necesario construir un pozo exploratorio, actividad que requiere contar con un permiso de
exploración geotérmica.
Por lo tanto, si este es el modelo de yacimiento que se pretende explorar incluyendo la
construcción de pozos, la Comisión Nacional del Agua no debería tener inconveniente en
autorizar la construcción de la infraestructura hidráulica (pozos) que permitan identificar el
recurso geotérmico, su potencial y condiciones termodinámicas del subsuelo, si se entrega
evidencia documental y de campo que demuestre que no hay afectación, ni habrá
interferencia entre el yacimiento geotérmico hidrotermal y los acuíferos adyacentes. Por lo
tanto, incluso si el acuífero adyacente estuviese en veda, la CNA podría autorizar la
perforación de pozos exploratorios, puesto que no habría interferencia entre el acuífero y el
yacimiento.
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Sin embargo, se considera conveniente que aun cuando el modelo geohidrológico que se
presente en la solicitud de exploración indique la presencia de una capa sello, este modelo
deba validarse mediante el análisis y clasificación litológica y mineralógica de las muestras
de canal o recortes de perforación. De tal manera, deberá entregarse a la SENER y a la
Comisión Nacional del Agua al terminar los trabajos exploratorios, la evidencia documental y
de campo de que efectivamente, se está verificando el modelo que se presentó en la solicitud.
Es importante mencionar que en este tipo de yacimientos geotérmicos hidrotermales no
existen limitaciones legales para que los pozos puedan abrirse a producción, siempre que los
fluidos producidos se reinyecten al mismo yacimiento, tal como se indica claramente en la
Ley y en su Reglamento. Por lo tanto, aunque no se menciona de manera explícita en la
regulación, sí queda claro que los pozos exploratorios pueden abrirse a producción como
parte del proceso de su evaluación, aunque también se observa que de darse este caso, se
deban perforar dos pozos exploratorios, uno productor y el otro con fines de inyección y
regresar los fluidos al yacimiento.
Yacimientos Geotérmicos. De acuerdo con el marco legal, estos yacimientos se consideran
distintos a los hidrotermales, básicamente en dos aspectos: su temperatura, que puede ser
inferior a 80°C, y fundamentalmente el hecho de que por lo general, no existe una capa sello
o barrera física que los separe de los acuíferos adyacentes. En este caso la Secretaría de
Energía podrá determinar la necesidad y, en su caso, la cantidad de pozos exploratorios que
deberán perforarse y terminarse, tomando como base la superficie de la zona geotérmica
permisionada y la suficiencia de la información proporcionada por el permisionario.
También se entiende que el pozo exploratorio geotérmico terminado es aquel que se deja en
condiciones operativas para la explotación del recurso geotérmico.
En este tipo de yacimientos, donde se asume que no existe una capa sello o barrera física que
separe a los fluidos geotérmicos del agua de los acuíferos someros adyacentes, es evidente
que habrá interacción entre ambos acuíferos. Por ello resulta muy complicado y
prácticamente imposible demostrar a priori, de manera fehaciente, que el probable
yacimiento geotérmico que se pretende explorar, no afectará ni interferirá con acuíferos
adyacentes.
Pese a ello, la información obtenida en la fase de exploración de este tipo de yacimientos
debe aportar evidencias sobre:
- La existencia del recurso geotérmico en condiciones tales que pueda ser
aprovechado, sea para generar electricidad y/o para algún o algunos usos directos
del calor en aplicaciones agrícolas, industriales o domésticas.
- La identificación de una barrera física de baja permeabilidad que efectivamente evite
la interferencia entre el yacimiento geotérmico y los acuíferos adyacentes, que no
haya sido reconocida antes de llevar a cabo los estudios de exploración, pero que se
pueda evidenciar durante la perforación del pozo geotérmico exploratorio.
- Información y datos que permitan demostrar mediante modelos de simulación o
alguna otra técnica o metodología, que en efecto no habría interferencia ni afectación
hacia los acuíferos adyacentes, incluso sin que exista una barrera física que los separe
del yacimiento que se pretende explotar, siempre que todo el volumen de fluidos
geotérmicos extraídos se regrese al mismo mediante pozos inyectores.
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Se considera por tanto, que los trabajos de exploración que se realicen en este tipo de
yacimientos geotérmicos deben centrarse en: (a) ubicar el recurso geotérmico, (b) obtener
información geológica y geoquímica para caracterizar el yacimiento; y (c) recopilar
información geohidrológica que permita demostrar que, pese a existir comunicación, la
explotación del yacimiento no afectaría a los acuíferos adyacentes.
Por otra parte, cabe comentar que ni en la Ley de Energía Geotérmica ni en su Reglamento se
definen los términos interferencia y afectación. Por ello, para poder interpretar si existe
interferencia o afectación se propone la siguiente definición, partiendo del hecho de que
tanto los fluidos del yacimiento, como el agua del acuífero somero están contenidos en las
mismas rocas. Es decir, que el agua y los fluidos geotérmicos son en la práctica el mismo
acuífero.
Se entiende que la explotación de un yacimiento geotérmico no causará afectación ni
interferirá con el o los acuíferos adyacentes contenidos en la misma unidad hidrogeológica
cuando el mismo volumen de fluido que se extraiga del yacimiento mediante uno o más
pozos productores, se regrese a él mediante uno o más pozos inyectores, después de haber
aprovechado su energía térmica, siempre que como producto de este proceso de extracción-
aprovechamiento-inyección de los fluidos:
a) No se incremente de manera significativa la salinidad del agua que se extrae en los
pozos vecinos ya existentes, de modo que se modifiquen las características y
vocación del acuífero o acuíferos adyacentes al yacimiento geotérmico y estos ya no
puedan seguir siendo utilizados por los usuarios.
b) No se aumente de manera significativa la temperatura del agua que se extrae en los
pozos vecinos ya existentes, de manera que se modifiquen las características y
vocación del acuífero o acuíferos adyacentes al yacimiento geotérmico y estos ya no
puedan seguir siendo utilizados por los usuarios.
c) No se reduzca de manera significativa el volumen del agua producida por los pozos
vecinos ya existentes, al operarlos en las mismas condiciones prevalecientes antes de
la explotación del yacimiento geotérmico y que en caso de registrar una disminución
en su producción, que ésta no se asocie a la extracción del fluido geotérmico.
d) No se reduzca el volumen de agua almacenada en el o los acuíferos adyacentes, lo que
obliga a reinyectar el total del fluido que se extrae.
Es decir, la explotación del yacimiento geotérmico mediante uno o más pozos productores,
no deberá incrementar de manera significativa la temperatura ni la salinidad, ni disminuir
el volumen ni la capacidad de almacenamiento del o los acuíferos adyacentes. Siempre que
esto se cumpla, se considerará que no hay afectación ni interferencia entre el yacimiento y
los acuíferos, aun cuando no exista una capa sello o barrera física que los separe.
Sin embargo, para poder aportar evidencia documental y de campo que permita sustentar
que se podrán cumplir los puntos (a) a (d) aquí planteados, es necesario construir un pozo
geotérmico exploratorio en los términos que define el Artículo 2 de la Ley de Energía
Geotérmica. Este pozo aportaría en su caso la información técnica suficiente para elaborar
el reporte respectivo que se entregue a la SENER y a la Comisión Nacional del Agua para su
análisis, una vez que se concluya la exploración.
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Por lo tanto, para la exploración de yacimientos geotérmicos que no sean de tipo
hidrotermal, es preciso construir un pozo exploratorio, aunque en principio no sea
indispensable abrirlo a producción. Esto es, incluso sin que el pozo se evalúe abriéndolo a
producción, aportará suficiente información térmica, litológica y geoquímica a partir de la
cual se podría demostrar que no habrá interferencia ni afectación a los acuíferos adyacentes.
Quedará a criterio de cada permisionario decidir el tipo de estudios y análisis que debe llevar
a cabo para demostrarlo, y presentarlo a las autoridades para su evaluación y toma de
decisión sobre el otorgamiento de una concesión.
5. PROPUESTA DE CONTROLES PARA LA EXPLORACIÓN DE LOS RECURSOS
DE MEDIANA Y BAJA ENTALPÍA
Como ya se mencionó, dentro del marco regulatorio existente, el proceso de solicitud y
otorgamiento del título de permiso de exploración para yacimientos geotérmicos
hidrotermales, no presenta mayor dificultad técnica ni para el promovente, ni para la
autoridad. Pero este no es el caso del otro tipo de yacimiento geotérmico, es decir, el que se
define como yacimiento no hidrotermal en el marco normativo actual.
En esta parte del documento se propone una metodología y controles para que se puedan
llevar a cabo los trabajos de exploración de recursos geotérmicos de mediana y baja entalpía,
en los que no existen evidencias previas de que no habrá interferencia o afectación a los
acuíferos adyacentes.
El modelo de sustentabilidad que el solicitante deberá comprobar es el que se presenta en la
Figura 2. Este modelo parte de que:
- Sólo se aprovechará el calor del fluido geotérmico a extraer.
- No se modificará significativamente la composición química del agua del acuífero
adyacente.
- Los usuarios que ya vienen explotando el acuífero adyacente no resultarán afectados.
- La perforación de los pozos productores e inyectores no pondrá en contacto
acuíferos de características físico-químicas diferentes.
Fig. 2.- Modelo del aprovechamiento sustentable de la geotermia de mediana y baja entalpía
Fuente: Sánchez, 2015
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Sin embargo, debe tomarse en cuenta que no todos los interesados en realizar trabajos de
exploración en zonas geotérmicas estarán en posibilidades de integrar la solicitud
correspondiente con las evidencias técnicas, que demuestren la no interferencia entre el
yacimiento geotérmico y los acuíferos adyacentes. Por ello, se propone que también en
estos casos se permita promover la solicitud de permiso de exploración, a fin de que las
actividades a desarrollar aporten esas evidencias técnicas. Si se descartaran de entrada
tales solicitudes, los interesados no tendrían manera de obtener la información y datos
técnicos necesarios.
Así, para estos casos donde el solicitante carezca de evidencia documental previa, que
demuestre la no interferencia entre el yacimiento y el o los acuíferos adyacentes, se plantea
una serie de actividades de exploración que se podrían proponer y que la Secretaría de
Energía estaría en condiciones de aprobar como parte del programa técnico de exploración
en la zona. Cabe advertir que estas actividades son sólo una referencia y cada solicitante
podría proponer un programa diferente, en función de las características específicas de la
zona geotérmica que pretende explorar. Además de verificar la existencia y características
del yacimiento geotérmico, que es el objetivo central de todo programa de exploración, en
estos casos el programa también tendría como objetivo adicional reunir la información y
datos suficientes para en su caso, demostrar que la futura explotación del yacimiento no
interferiría con el uso actual de los acuíferos adyacentes.
Como se verá a continuación, la única actividad que se propone no permitir en tal programa
es que los pozos exploratorios que se perforen en esta etapa, se abran a producción, sin un
permiso específico y adicional de la autoridad.
A continuación se presenta una metodología que se considera puede aportar a la autoridad,
la evidencia de la no interferencia y afectación de los acuíferos adyacentes. Debe ser
responsabilidad de cada promovente el definir la metodología que considere mas
conveniente y que aporte información fehaciente para análisis de la Secretaría de Energía y
de la Comisión Nacional del Agua.
Las principales actividades de la metodología propuesta que permitan recabar la
información técnica requerida de la zona de interés, y en el supuesto de que no se
identifique una capa sello o estrato geológico de baja permeabilidad que evite la interacción
entre acuíferos, son las siguientes:
5.1. Recopilación e Integración de la Información Geológica, Geofísica e
Hidrológica del Área Geotérmica y su Periferia
El permisionario debe realizar un estudio geológico e hidrológico integral de la zona
geotérmica que pretende desarrollar, partiendo de la información disponible y
complementándola con los trabajos de campo que resulten necesarios, incluyendo en su
caso levantamientos geofísicos que permitan identificar anomalías relacionadas con el
probable yacimiento geotérmico del subsuelo. El resultado se plasmará en un plano
hidrogeológico del área a escala apropiada.
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5.2. Muestreo y Análisis Químico de Aguas
Se deben identificar los pozos de agua ya existentes que se explotan en la zona, con un
radio de influencia de aproximadamente 5 km (el cual puede cambiar dependiendo del
proyecto). Deberán incluirse además norias y manantiales. Se tomarán muestras del agua
producida por los pozos, norias y manantiales y se analizará su composición química,
incluyendo como mínimo los siguientes elementos:
Número y Ubicación de la Muestra
Fecha Temperatura
(°C)
pH Cl B HCO3 SO4 Na K Li Rb Cs Ca Mg As
Los datos obtenidos se mostrarán igualmente en el plano hidrogeológico elaborado en la
etapa previa.
5.3. Perforación de un Pozo Geotérmico Exploratorio
No existe otra manera de obtener información directa del probable yacimiento geotérmico y
de los acuíferos adyacentes, que no sea mediante la perforación de un pozo exploratorio. Su
construcción permitirá recabar información del subsuelo, tal como:
- Estratigrafía de la zona de estudio
- Permeabilidad de las rocas del subsuelo
- Perfil de temperatura del acuífero en función de la profundidad
- Información hidráulica del o los acuíferos
- Composición química del fluido contenido en la zona geotérmica y/o en los acuíferos
adyacentes
Por ello se propone que se permita al solicitante, si así lo plantea en su programa de trabajo
técnico, perforar un pozo geotérmico exploratorio, con el objetivo que define la Ley en su
Artículo 2, independientemente si la cuenca hidrológica se encuentra en veda por la parte
de la Comisión Nacional del Agua. Este pozo deberá tener las siguientes características y
limitaciones:
- Puede ser un pozo esbelto, de diámetro entre 50 y 100 mm, o bien un pozo de
diámetro convencional para produción. En ambos casos deberá incluirse el diseño
preliminar del pozo. La solicitud, incluyendo el diseño del pozo, se revisará por
parte de la Secretaría de Energía y la Comisión Nacional del Agua y dependiendo de
la sensibilidad y características del sitio a explorar, se tomará la decisión de
autorizar la construcción de un pozo convencional o bien la de un pozo de diámetro
pequeño.
- La profundidad mínima del pozo deberá ser de 400 metros, independientemente de
la profundidad a la que el permisionario estime que pueda estar el yacimiento
geotérmico a explorar. El objetivo de definir una profundidad mínima es que la
peforación del pozo proporcione o corrobore información importante sobre el
espesor del acuífero o acuíferos.
Durante la perforación del pozo el permisionario debe recabar y entregar la siguiente
información:
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- Clasificación litológica de los recortes de la roca o muestras de canal de las rocas que
se atraviesan, con recuperación de muestras en intervalos máximos de 5 m.
- Análisis químicos del fluido de perforación, en intervalos de 50 m o cada vez que se
identifique la presencia de un acuífero, sea mediante flujos de agua al pozo o por
pérdidas de circulación del fluido de perforación.
Una vez terminado el pozo, debe tomarse un registro de presión-temperatura con
estaciones a cuando menos cada 50 metros de profundidad, para obtener el perfil térmico e
hidráulico del yacimiento que se pretende explorar.
Al concluir estas actividades, el permisionario tendrá dos opciones. Una es dar por concluida
la exploración del área geotérmica si no encuentra el yacimiento geotérmico; o bien, si no
encuentra condiciones adecuadas para su explotación futura. En tal caso, notificará su
decisión a la Secretaría de Energía y entregará la información técnica obtenida, la cual pasará
a ser propiedad de esta, en los términos de la Ley.
El pozo perforado, por su parte, pasará a ser propiedad de la Comisión Nacional del Agua,
quien lo podrá utilizar para monitoreo del acuífero, o para los fines técnicos que considere
conveniente, incluyendo su posible cierre y abandono definitivo de acuerdo con la
normatividad aplicable.
La otra opción del permisionario, en caso de encontrar condiciones favorables, es preparar
una solicitud de concesión de explotación del yacimiento encontrado. Para ello, el primer
paso es demostrar que no existe interferencia entre el yacimiento que buscaría explotar en el
futuro y el o los acuíferos adyacentes, en los términos descritos en este mismo documento.
Para hacerlo, el permisionario debe integrar un expediente técnico que incluya la
información técnica suficiente que soporte la solicitud tomando en cuenta que debe mostrar
evidencia documental y de campo de la no interferencia y afectación con acuíferos
adyacentes. Para esto puede definir su propia metodología en función de su experiencia o
bien optar por elaborar modelos científicos que como resultado, demuestren el supuesto que
obliga la Ley y su Reglamento, definiendo el ritmo de extracción- inyección que permitan un
aprovechamiento sustentable del recurso geotérmico.
Los modelos científicos que se considera pueden aportar la evidencia documental que se
requiere son los siguientes:
5.4. Modelo Termo-Químico
En el proceso de aprovechamiento de cualquier recurso geotérmico, sea para generar
electricidad o para usos directos, se va a reducir la temperatura del fluido, lo que puede
modificar también la concentración de las probables sales disueltas en él, puesto que la
solubilidad está en función de la temperatura del fluido. Para analizar el efecto que tendrá
esta reducción de temperatura y modificación en la concentración de las sales en la fase
líquida, puede prepararse un modelo termo-químico que defina el comportamiento del
acuífero en función de las condiciones en las que se regrese a él el fluido a reinyectar. Es
importante también integrar en el modelo el flujo de agua que se extrae y el comportamiento
del acuífero bajo diferentes regímenes de flujo, para identificar si existe un límite máximo de
extracción que no afecte las características químicas del acuífero.
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El modelo debe ser realizado por un especialista autorizado para esta actividad por la
Secretaría de Energía y la Comisión Nacional del Agua.
5.5. Modelo Hidráulico
Con la información que se obtuvo del pozo perforado, el permisionario puede elaborar
también un modelo termo-hidráulico que integre la información geológica, el perfil
piezométrico y la temperatura del fluido, con el objeto de definir el comportamiento del
acuífero sometido a la extracción y a la inyección de fluidos, determinar el probable cono de
abatimiento de presión y la difusividad térmica, a fin de definir los límites de extracción en
cada uno de los futuros pozos a perforar, si se autorizara después una concesión de
explotación, así como la separación que debe dejarse entre la zona de producción y la zona
de inyección para lograr un aprovechamiento sustentable del recurso geotérmico.
El modelo hidráulico también debe definir cuál es el volumen máximo que podría extraerse,
sin afectar a los usuarios vigentes del acuífero. Igualmente, un especialista debidamente
calificado deberá responsabilizarse de la realización de este modelo hidráulico, aunque lo
ideal es que ambos modelos queden bajo la responsabilidad de un solo especialista, ya que
los dos estarán estrechamente relacionados.
5.6. Localización y Diseño de los Futuros Pozos Productores e Inyectores
Con la información que aportan los modelos que se indican en las secciones 4.4 y 4.5, más la
información y datos obtenidos en el propio pozo exploratorio (sección 4.3) y en los estudios
y levantamientos establecidos en las secciones 4.1 y 4.2, es posible definir la ubicación y
características que tendrían los pozos productores e inyectores a construir durante la etapa
de explotación, incluyendo la profundidad a las cuales se asentarán las tuberías de ademe,
que eviten la interacción entre los posible acuíferos que pueda haber y la profundidad de la
tubería de producción. Además de lo anterior, y una vez que se conoce el perfil piezométrico
del acuífero, se puede determinar también si será necesaria o no una cámara de bombeo en
los pozos productores y de ser así, a qué profundidad debe ubicarse.
5.7. Prueba de Producción
Llegado a este punto, sea mediante la metodología propuesta o la que desarrolle él mismo, el
permisionario deberá remitir los resultados técnicos y explicar claramente por qué tales
resultados concluyen que en efecto no habrá interferencia entre el yacimiento a explotar y el
o los acuíferos adyacentes, estén o no sujetos a veda por parte de la Comisión Nacional del
Agua. Asimismo, puede solicitar una autorización específica para perforar un pozo
exploratorio de tipo productor y un pozo exploratorio de tipo inyector, con el diseño y
características definidas en la sección 4.6, para abrir a producción el pozo productor a fin de
evaluarlo. En caso de que en las actividades descritas en la sección 4.3 el permisionario
hubiese optado por perforar un pozo exploratorio de diámetro convencional y de que su
diseño coincida con el determinado en la sección 4.6, puede solicitar abrir este pozo a
producción para probarlo y en este caso sólo perforaría el pozo inyector para regresar el
agua al yacimiento.
La Secretaria de Energía, con el respaldo técnico de la Comisión Nacional del Agua, revisará y
evaluará la documentación técnica entregada por el permisionario en esta etapa, y en su caso
otorgará el permiso para la perforación del pozo o de los dos pozos adicionales solicitados y
15
para su apertura a producción. Sólo podrá negarlo si considera que la información no es
convincente y que por tanto la explotación del yacimiento sí afectaría los acuíferos
adyacentes y a los usuarios existentes, en cuyo caso deberá fundamentarlo técnicamente.
Dependiendo de los resultados de la perforación del o los dos pozos adicionales, y sobre
todo de la prueba de producción que el permisionario puede llevar a cabo, este decidirá si
presenta una solicitud de concesión de explotación sobre el área geotérmica permisionada,
o en su caso sobre un área menor, y podrá afinar la ubicación y diseño de los pozos
productores e inyectores preparado en el punto 4.6.
La importancia de la prueba de producción es que aporta información valiosa para integrar
el expediente técnico para solicitud de créditos bancarios, en muchas ocasiones
indispensables para iniciar con la explotación del yacimiento y generación de electricidad o
bienes de capital
6. MARCO LEGAL PARA IMPLEMENTAR LOS CONTROLES Tanto en la Ley de Energía Geotérmica como en su Reglamento se hace referencia a los
Lineamientos de Geotermia, que se definen como las disposiciones de carácter general y
normas oficiales mexicanas que expida la Secretaría de Energía, la Comisión Nacional del
Agua o cualquier autoridad federal en el ámbito de su competencia en materia de energía
geotérmica. Los Lineamientos de Geotermia se mencionan al menos en las partes siguientes:
- Capítulo I. Disposiciones Generales, Inciso IV, del Reglamento de la Ley de Energía
Geotérmica.
- Artículo 33, Inciso IV, del mismo Reglamento, donde se exige a los solicitantes de permisos
de exploración que presenten la evidencia documental y de campo que permita a la
Comisión Nacional del Agua constatar que los trabajos que se realizarán no afectarán
acuíferos adyacentes al Yacimiento Geotérmico, en los términos que al efecto señalen los
Lineamientos de Geotermia.
- Capítulo IV. De las Concesiones, Artículo 35, Fracción V, que indica que las solicitudes de
concesión de explotación deben incluir entre otros requisitos la evidencia documental y de
campo que permita a la Secretaría constatar que los trabajos que se realizarán no
interferirán con acuíferos adyacentes al Yacimiento Geotérmico, en los términos que al
efecto señalen los Lineamientos de Geotermia.
Por lo que respecta a las concesiones de agua, el Capítulo V, Artículo 42 del referido
Reglamento establece que para asegurar el mantenimiento y la integridad de los acuíferos
adyacentes, los Permisionarios y Concesionarios deberán rendir a la Comisión Nacional del
Agua los informes que se soliciten en los términos de la ley en la materia y de los
lineamientos que emita la autoridad competente.
Por lo tanto, parece claro que los Lineamientos de Geotermia constituyen el lugar apropiado
para incluir las actividades de exploración y explotación asociadas a un yacimiento
geotérmico que no sea de tipo hidrotermal, así como los controles y reportes que deben
elaborarse y entregarse a las autoridades competentes, tanto en la etapa de exploración
como en la de explotación del área geotérmica en cuestión. Así, se sugiere incluir en esos
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lineamientos las propuestas contenidas en el capítulo 4, modificando y/o agregando los
acuerdos que se puedan alcanzar entre los organismos que intervienen en la normatividad,
para explorar y explotar los recursos geotérmicos de mediana y baja entalpía en el país,
particularmente la Secretaría de Energía y la Comisión Nacional del Agua.
También puede concluirse que a partir del análisis del marco legal existente, no se identifica
la necesidad de plantear ni solicitar modificación alguna a la Ley de Energía Geotérmica y su
Reglamento.
7. PRUEBA PILOTO Del análisis que se ha realizado del contenido de la Ley de Energía Geotérmica y su
Reglamento se ha estructurado una propuesta que se considera clara y que puede ser
convincente para la toma de decisiones por parte de las autoridades en este tema del
aprovechamiento geotérmico, en particular la Secretaría de Energía y la Comisión Nacional
del Agua. Sin embargo y si se considera necesario, se puede implementar una prueba piloto
que valide la metodología para demostrar que el aprovechamiento del calor geotérmico no
afecta ni interfiere con acuíferos adyacentes, aun cuando no exista una barrera física que los
separe y la confirmación de la eficiencia de los controles para asegurar la sustentabilidad
de esta aplicación.
En el caso de que se considere necesario, a continuación se presenta una propuesta de la
forma cómo puede llevarse a cabo e implementarse esta prueba piloto
Para la implementación de esta prueba piloto se puede aprovechar alguno o algunos de los
proyectos que está desarrollando el Centro Mexicano de Innovación Geotérmica (CeMIE-
Geo), con el soporte económico del Fondo Sectorial de la Secretaría de Energía y del Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). En particular, se podría aprovechar el proyecto
P-32, denominado Diseño de una metodología integral para la perforación de sitios
geotérmicos de mediana y baja entalpía, con transformación tecnológica y definición de
parámetros de riesgo.
Este proyecto contempla la perforación de un pozo productor y de un pozo inyector,
monitoreando los resultados de la aplicación de la nueva tecnología y basando las
decisiones operativas durante la perforación en el análisis e interpretación de los
parámetros de riesgo definidos con anterioridad en el modelo geotérmico, y procesados por
una herramienta automatizada desarrollada en el mismo proyecto.
El CeMIE-Geo ha venido implementando el proyecto P-32 en la zona geotérmica identificada
como Simirao, ubicada en el Estado de Michoacán, cuyo título de permiso de exploración le
fue otorgado a la Comisión Federal de Electricidad como resultado de la llamada Ronda
Cero. Para poder continuar la ejecución de este proyecto como está planeado en el
protocolo respectivo (Ref. 2), se requiere que el CeMIE-Geo acuerde con CFE la forma de
interactuar en la zona, de tal manera que el proyecto pueda implementarse, pero que
también aporte información y datos valiosos para su exploración y futuro desarrollo por
parte de la propia CFE.
La perforación de ambos pozos está programada para empezar en abril de 2016, por lo que
se considera que habría tiempo suficiente para que las entidades involucradas, es decir la
17
Secretaría de Energía, el CeMIE-Geo y la CFE, puedan definir un acuerdo para implementar
los controles y registros propuestos.
Se propone que la prueba piloto incluya las etapas que se describen a continuación.
Etapa I.- Actividades previas
Elaboración de un acuerdo entre la Secretaría de Energía, la CFE y el CeMIE-Geo para
implementar la prueba piloto en el sitio geotérmico de Simirao, Mich., así como el censo,
muestreo y análisis químico de pozos, norias y manantiales de la zona.
Esta etapa incluye la presentación técnica y financiera del proyecto calendarizado, por parte
de personal técnico de la Secretaría de Energía a la CFE y al CeMIE-Geo para su
conocimiento, revisión, adaptación y eventual aprobación.
Para ello, es necesario gestionar la entrega de recursos económicos adicionales para llevar a
cabo actividades no incluidas originalmente en el P-32. Estas actividades son básicamente el
censo de pozos, norias y manantiales en un radio de 5 km, la toma de muestras de agua y la
realización de análisis químicos del fluido, para determinar los datos y concentraciones
sugeridos en el punto 5.2 de este documento. Se estima que esta etapa requerirá recursos
del orden de 100 mil pesos.
Tiempo de ejecución: 3 meses.
Costo aproximado: 100,000 pesos.
Etapa II. Perforación del Pozo de Estudio.
Esta actividad está cubierta por los recursos técnicos y financieros del proyecto P-32, pero
sería necesario que el personal de la Secretaría de Energía que participará en esta prueba
piloto, se coordine con el personal técnico del CeMIE-Geo que opera este proyecto, para
implementar las actividades de recopilación geológica durante la perforación y análisis
químico de los fluidos. También deberán obtenerse recursos para la descripción litológica
de las muestras de canal del pozo y para algunos estudios petrográficos y análisis químicos.
El tiempo para la ejecución de esta actividad es de 6 meses de acuerdo al calendario original
del protocolo del P-32.
Costo adicional aproximado: 150,00 pesos.
Etapa III. Desarrollo de Modelos Matemáticos
Para el desarrollo de los modelos termo-químico y termo-hidráulico propuestos en la
sección 5.4 y 5.5 de este documento se requiere tanto del personal técnico especializado,
como de recursos económicos adicionales, ya que son actividades no incluidas en el
protocolo original del P-32.
En primer término se requiere identificar a especialistas con conocimiento y experiencia
para desarrollar este tipo de modelos matemáticos de simulación.
Adicionalmente, es necesario preparar los términos de referencia de los trabajos que se
solicitan, lo cual requiere del apoyo de un especialista.
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El calendario de actividades es el siguiente:
a) Elaboración de los términos de referencia para la elaboración de los modelos
matemáticos.
Tiempo de ejecución: 1 mes.
Costo aproximado: 30,000 pesos.
b) Convocatoria o invitación a especialistas y recepción de propuestas.
Tiempo de ejecución: 1 mes.
Costo aproximado: 10,000 pesos.
c) Asignación del contrato y ejecución del servicio.
Tiempo de ejecución: 3 meses.
Costo aproximado: 200,000 pesos.
Etapa IV. Integración del informe técnico para su evaluación por parte de Secretaría de
Energía y de la Comisión Nacional del Agua.
Esta etapa incluye la integración de los estudios previos, la información técnica que se
obtuvo durante la perforación del pozo, el resultado de los modelos matemáticos y las
evidencias técnicas que demuestran que no habría interferencia del yacimiento geotérmico
con los acuíferos adyacentes, y de que estos no serían afectados por la futura explotación
del yacimiento.
De nuevo, esta es una etapa de actividades no consideradas en el protocolo del P-32, por lo
que se requerirán recursos económicos adicionales para su ejecución.
Tiempo de ejecución: 2 meses.
Costo estimado: 100,000 pesos.
Etapa V. Análisis y respuesta de la Secretaría de Energía y de la Comisión Nacional del Agua.
Esta etapa consiste en el análisis y diagnóstico del expediente técnico por parte de ambas
autoridades, quienes deberán evaluar si el informe contiene los elementos técnicos
suficientes para emitir un dictamen o bien si se requieren más estudios. Es importante
mencionar que las cinco primeras etapas propuestas para esta prueba piloto no incluyen
otras actividades de exploración, como pueden ser estudios geológicos y levantamientos
geofísicos. El objetivo único de esas actividades es probar en la práctica el mecanismo aquí
sugerido, para aportar a la autoridad la evidencia documental y de campo que le permita
constatar que en efecto no hay interferencia entre el yacimiento geotérmico y los acuíferos,
y que estos no resultarían afectados por su hipotética explotación futura.
Tiempo de ejecución: 2 meses.
Costo estimado. 30,000 pesos para gastos de viaje y viáticos al sitio del proyecto por parte
de personal técnico de la Secretaría de Energía y de la Comisión Nacional del Agua.
19
Etapa VI. Prueba de producción y medición de algunas condicionantes.
En esta última etapa se propone implementar la prueba de producción mencionada en el
punto 5.7 e implementar algunos de los controles y mediciones sugeridos en el punto 5.8
durante el periodo de explotación del yacimiento. Por supuesto, no se propone que la
Secretaría de Energía otorgue ninguna concesión de explotación en la zona de Simirao, pero
sí se considera conveniente que la prueba piloto incluya también esos controles y registros.
Para ello, se utilizaría un pozo ya existente como pozo inyector y el nuevo pozo a perforar
durante la Etapa II sugerida en este documento. Utilizando ambos pozos, se propone la
implementación de los siguientes controles y registros, que ya fueron mencionados:
a) Medición del agua que se extrae y la que se regresa al yacimiento. En este caso es
necesario definir un tipo de medidor que soporte alta temperatura, ya que se espera
que el agua a extraer estará a una temperatura entre 130 y 160°C.
b) Preparar reportes mensuales con los volúmenes extraídos e inyectados y
entregarlos a la Secetaría de Energía y a la Comisión Nacional del Agua.
c) Análisis químico del agua que se extrae del pozo y de los pozos aledaños, norias y
manantiales. Se realizarán muestreos y análisis de agua del pozo productor y del
inyector, así como de los pozos, norias y manantiales que se incluyeron en el censo.
Esta actividad será trimestral, entregándose los reportes respectivos a la Secetaría
de Energía y a la Comisión Nacional del Agua tres meses después de realizado el
muestreo, incluyendo tendencias a partir del segundo reporte.
No hay recursos considerados dentro del P-32 para estas actividades, por lo que tendrían
que destinarse recursos adicionales.
Tiempo de Ejecución: Durante el periodo que operen los pozos del proyecto P-32.
Costo estimado: 75,000 pesos para la adquisición de equipos de medición en los pozos, más
50,000 pesos trimestrales para análisis químicos.
Calendario Valorizado
A continuación se presenta el programa de trabajo calendarizado y valorizado para el
desarrollo de la Prueba Piloto propuesta. Se excluye la Etapa VI por ser periódica.
Como se observa, se estima un costo total para esta prueba piloto de 620 mil pesos, y un
tiempo de año y medio (18 meses), sin contar los gastos y tiempos de la última Etapa VI
Programa de la Prueba Piloto
ETAPA MONTO EN
PESOS
MESES
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
PRIMERA 100,000
SEGUNDA 150,000
TERCERA 240,000
CUARTA 100,000
QUINTA 30,000
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propuesta. Por supuesto, el costo más alto, que es la perforación de un pozo productor, sería
absorbido por el CeMIE-Geo como parte del presupuesto ya autorizado para el P-32.
8. SOLICITUD DE LA CONCESIÓN PARA EXPLOTACIÓN Asumiendo que la prueba de producción resulte positiva, el permisionario estará ya en
condiciones técnicas de presentar a la SENER la solicitud del título de concesión de
explotación del área geotérmica cuya exploración ha concluido.
La Secretaría de Energía con apoyo técnico de la Comisión Nacional del Agua, deberá evaluar
si en efecto se ha logrado demostrar que no habrá afectación ni interferencia entre el
acuífero y el yacimiento geotérmico, además de verificar que se ha cumplido con el programa
de actividades e inversiones comprometido. Con el aval de la Comisión Nacional del Agua y a
petición del interesado en los términos que establece la Ley de Energía Geotérmica y su
Reglamento, podrá expedir la concesión para el aprovechamiento del sitio geotérmico,
incluso tratándose de zonas declaradas en veda. La concesión se extenderá para el caso de
yacimientos geotérmicos que no sean del tipo hidrotermal, únicamente para el
aprovechamiento del calor contenido en un cierto volumen definido de agua del yacimiento
geotérmico, sin que incluya el menor consumo de agua.
Entre las condicionantes que se incluyan en el título de concesión para estos casos, se
considera conveniente que el concesionario esté obligado a implementar los siguientes
controles.
- Medición del flujo de agua que se extrae en cada pozo y en el total del proyecto.
- Medición del flujo de agua que se inyecta al yacimiento en cada pozo y el total del
proyecto.
- Preparación y entrega a la Secretaría de Energía de un reporte trimestral con el
balance de la extracción e inyección.
- Muestreo y análisis químico periódico del agua en los pozos, norias y manantiales
identificados en el punto 4.1, además de los pozos productores del proyecto
geotérmico. Se propone que el muestreo se realice trimestralmente durante los
primeros dos años después del inicio de la explotación del yacimiento,
semestralmente en los siguientes cinco años, y anualmente a partir de octavo año
durante el resto de la vigencia del título de concesión. También se propone que el
análisis químico reporte los datos y concentraciones de los elementos sugeridos en la
sección 4.1, cuando menos. El concesionario deberá entregar a la Secrtería de Energía
un reporte con los resultados de cada uno de esos muestreos y análisis dentro de los
tres meses siguientes a la fecha del muestreo, incluyendo la evolución histórica y
tendencias a partir del segundo reporte.
El flujo total de agua extraída del proyecto, no podrá ser superior al volumen que se haya
definido en el modelo hidráulico, si es el caso.
En caso de que se encuentre evidencia de que se está afectando el o los acuíferos adyacentes
y/o los pozos de agua pre-existentes, por causa del aprovechamiento geotérmico, la
Secretaría de Energía podrá suspender su explotación y solicitar al concesionario que realice
estudios adicionales y en todo caso proponga un nuevo esquema de explotación que resulte
21
viable. Si el concesionario no logra diseñar un nuevo esquema viable de explotación, la
Secretaría de Energía procederá a cancelar la concesión.
8.1. Marco Legal
El marco legal que aplica para la etapa de explotación es el mismo que se ha descrito en la
etapa de exploración en cuanto a la Ley de Energía Geotérmica y su Reglamento, Sin
embargo, la Ley de Aguas Nacionales en el Artículo 81 establece lo siguiente:
Artículo 81.- Los interesados en realizar trabajos de exploración con fines geotérmicos,
deberán solicitar a la Comisión Nacional del Agua (“La Comisión”) permiso de obra para el o
los pozos exploratorios, en términos de lo dispuesto por la Ley de Energía Geotérmica y su
Reglamento.
La explotación, uso y aprovechamiento de aguas del subsuelo , contenidas en
yacimientos geotérmicos hidrotermales, requiere de concesión de agua otorgada por
"la Comisión" y de autorización en materia de impacto ambiental.
Las concesiones de agua a que alude el párrafo anterior serán otorgadas de
conformidad con los requisitos establecidos en la Ley de Energía Geotérmica y su
Reglamento. En todo caso, la dependencia ante la cual se realizarán los trámites relativos a
su otorgamiento y modificación, será la que señala el artículo 2 fracción XVI de la Ley de
Energía Geotérmica
Como parte de los requisitos que establece la Ley de Energía Geotérmica y su Reglamento
para el otorgamiento de concesiones de agua, el interesado deberá presentar a la
dependencia a que alude el párrafo anterior, los estudios del yacimiento geotérmico
hidrotermal que determinen su localización, extensión, características y conexión o
independencia con los acuíferos adyacentes o sobreyacentes.
Los estudios y exploraciones realizados por los interesados deberán determinar la
ubicación del yacimiento geotérmico hidrotermal con respecto a los acuíferos, la probable
posición y configuración del límite inferior de éstos, las características de las formaciones
geológicas comprendidas entre el yacimiento y los acuíferos, entre otros aspectos.
Si los estudios demuestran que el yacimiento geotérmico hidrotermal y los acuíferos
sobreyacentes no tienen conexión hidráulica directa, el otorgamiento de la concesión de
agua por parte de "la Comisión", no estará sujeta a la disponibilidad de agua de los acuíferos
ni a la normatividad relativa a las zonas reglamentadas, vedas y reservas, respectivas.
"La Comisión" otorgará al solicitante, a través de la dependencia a que la alude la fracción
XVI del artículo 2 de la Ley de Energía Geotérmica, la concesión de agua correspondiente
sobre el volumen de agua solicitado por el interesado y establecerá un programa de
monitoreo a fin de identificar afectaciones negativas a la calidad del agua subterránea, a las
captaciones de la misma o a la infraestructura existente derivadas de la explotación del
yacimiento.
Se requerirá permiso de descarga y autorización en materia de impacto ambiental cuando el
agua de retorno se vierta a cuerpos receptores que sean aguas nacionales y demás bienes
nacionales o cuando se trate de la disposición al subsuelo de los recortes de perforación. La
22
reincorporación del agua de retorno al yacimiento geotérmico hidrotermal, requiere
permiso de obra para el pozo de inyección.
Las concesiones de agua otorgadas por "la Comisión", podrán ser objeto de modificación en
caso de alteración de los puntos de extracción o inyección, redistribución de volúmenes,
relocalización, reposición y cierre de pozos.
8.2.- Análisis del Marco Legal
Para esta etapa de explotación del yacimiento geotérmico, la Ley de Aguas Nacionales hace
referencia exclusivamente al yacimiento geotérmico hidrotermal e ignora la existencia del
yacimiento geotérmico en los términos que lo define la Ley de Energía Geotérmica.
Tratándose de yacimientos geotérmicos hidrotermales nuevamente resulta viable el
demostrar que no hay conexión hidráulica entre el yacimiento y los acuíferos adyacentes,
mediante la evidencia de que existe una capa geológica de baja permeabilidad que actúa
como barrera física entre ambos.
Si es este el caso, la Ley de Aguas Nacionales permite otorgar una concesión, sin condicionar
a que haya o no disponibilidad de agua y sin condicionarla a la normatividad relativa a las
zonas reglamentadas, vedas y reservas, respectivas.
Para otorgar la concesión respectiva, la Ley de Aguas Nacionales ya no exige únicamente el
demostrar la no interferencia y afectación de acuíferos como lo pide la Ley de Energía
Geotérmica y su Reglamento, sino que exige el demostrar que no exista conexión hidráulica
entre el yacimiento geotérmico y los acuíferos adyacentes, lo que para el caso de los
yacimientos geotérmicos, resulta prácticamente imposible.
Aún cuando se ha planteado la forma de cómo implementar un aprovechamiento
sustentable y controlado de la geotermia de mediana y baja entalpía y que se soporta con
los estudios y actividades desarrolladas en la etapa de exploración, el marco legal presenta
una barrera que parece infranqueable, para aprovechar este importante recurso con que
cuenta el país.
La Ley de Aguas Nacionales es lo suficientemente explicita y no se vislumbra técnicamente
forma alguna de demostrar lo que en ella se exige, para que pueda otorgar la concesión
respectiva. El camino que se plantea es una modificación a este artículo de la Ley en donde
se mantenga el criterio de no interferencia, ni afectación con acuíferos adyacentes y que
sustituya el demostrar que no existe conexión hidráulica entre ellos.
9. CONCLUSIONES Se analiza el marco legal vigente que regula la etapa de exploración geotérmica y se
identifica que para poder obtener el permiso correspondiente, el interesado debe
incluir en su solicitud la evidencia documental y de campo que demuestre la no
interferencia ni afectación de los adyacentes al yacimiento geotérmico.
Los yacimientos geotérmicos en general, tanto los hidrotermales como los que se
conocen como de mediana y baja temperatura, sin contar con la información que se
obtiene con la perforación de un pozo no disponen a priori con la evidencia
documental y menos de campo, que permita cumplir con lo que requiere la Ley y su
23
Reglamento, por lo que en consecuencia, tampoco se podría expedir un permiso de
exploración.
Se propone la elaboración de los Lineamientos de la Ley de Energía Geotérmica y su
Reglamento para que se expida el permiso de exploración y se permita la perforación
de un pozo que aporte información técnica suficiente para poder demostrar al final de
los trabajos exploratorios, que no va a haber interferencia ni afectación de los acuíferos
adyacentes, debido al aprovechamiento del calor del yacimiento geotérmico.
En la solicitud se debe incluir la metodología que se implementará para demostrar la
no interferencia no afectación de los acuiferos adyacentes. En este documento se
propone una forma de demostrar lo anterior, con base en modelos científicos que se
elaboran con la información que aporta el pozo exploratorio.
Se propone que una vez que se concluyan los trabajos exploratorios y se presenta a la
Secretaría de Energía y a la Comisión Nacional del Agua la evidencia documental y de
campo que no habrá afectación ni interferencia con acuiferos adyacentes, se extienda
un permiso específico a peticion del interesado, para abrir el pozo y evaluar su
potencoal energético, así como identificar las propiedades termodinámicas y químicas
del yacimiento. Esto puede implicar la perforación de un pozo para inyectar el fluido al
yacimiento.
Aún cuando no se considera una actividad clave, se propone el realizar una prueba
piloto con los recursos de que dispone el Centro Mexicano de Innovación Geotérmica
(CEMIE-Geo) en concreto el proyecto P-32, para validar la metodología y controles que
se propone implementar en la etapa de exploración.
Para la etapa de explotación del recurso geotérmico, de acuerdo a lo que exige la Ley de
Aguas Nacionales en el Artículo 81, se debe presentar en la solicitud el soporte técnico
que demuestre que el yacimiento geotérmico no está conectado hidráulicamente con
los acuiferos adyacentes.
El cumplimiento de esta condicionante no representa problema para los yacimientos
geotermicos hidrotermales, ya que la existencia de una barrera geológica de baja o nula
permeabilidad es el argumento para evidenciar que los acuiferos no están conectados
con el yacimiento geotérmico.
Para los yacimientos geotermicos de mediana y baja entalpía, que no cuentan con esta
capa sello, definitivamente existe una conexión hidráulica con los acuiferos adyacentes.
Para poder aprovechar el calor contenido en el fluido del yacimiento geotérmico, se
hace necesario analizar una modificación al Artículo 81 de la Ley de Aguas Nacionales
para que permita llevar el agua a superficie, aprovechar el calor en la generación de
electricidad y/o en usos directos y regresarla al yacimiento, con el mismo fundamento
técnico que se plantea aplicar en la etapa de exploración.
FIGURAS Fig. 1. Modelo conceptual de un yacimiento geotérmico de mediana y baja temperatura
Fig. 2.- Modelo del aprovechamiento sustentable de la geotermia de mediana y baja entalpía
24
BIBLIOGRAFIA
Sánchez, Raúl, 2015. Reporte Técnico RT-RASV-BID-01/15, Aprovechamiento de la
Geotermia de Mediana y Baja Temperatura en México con el Marco Legal Existente. Banco
Interamericano de Desarrollo
CeMIE-Geo, 2013. Proyecto P-32. Diseño de una Metodología para la Perforación de Sitios
Geotérmicos de Mediana y Baja Entalpía, con Transformación Tecnológica y Definición de
Parámetros de Riesgo.