Campo geotérmico Momotombo

Ministerio de Energía y Minas
Dirección General de Electricidad y Recursos Renovables
Departamento de Geotermia
CAMPO GEOTÉRMICO DE MOMOTOMBO
Introducción
El campo geotérmico de Momotombo posee una planta de generación compuesta por 2 turbinas de
condensación de vapor de 35 MW cada una, que totaliza una capacidad nominal instalada de 70 MW
Bruto. Debido a insuficiencia en la producción de vapor, el campo solo utiliza una turbina generando 24
MW de energía, subutilizando de esta manera la capacidad nominal de esta planta.
En los años `90, el Estado de Nicaragua impulsó un proceso de licitación pública con el objetivo de
recuperar la capacidad nominal del Complejo Geotérmico de Momotombo, cuya generación había
descendido hasta 10 MW por problemas de incrustación de carbonato de calcio en las tuberías de
producción en la mayoría de los pozos productores.
La licitación permitió otorgar mediante un “Contrato de Asociación en Participación” en Marzo de
1999, la administración de la planta y el campo de Momotombo, a la empresa israelí ORMAT
International Inc. Este contrato establecía una participación con la empresa estatal nicaragüense
Empresa Nicaragüense de Electricidad, Sociedad Anónima (ENEL), dueña de la concesión de
explotación del complejo de Momotombo.
En Mayo de 1999, la Empresa ORMAT International Inc. cedió dicho contrato a ORMAT Momotombo
Power Company (OMPC), empresa que inicia a administrar el campo y la planta en Junio de 1999 hasta
la fecha actual.
El Contrato de Asociación en Participación establecido entre ENEL y OMPC fue diferente a los
términos y condiciones establecidos en el Documento Base de Licitación y en la Oferta presentada por
OMPC, ya que la oferta de OMPC superaba las expectativas que se establecían en el documento de
licitación para realizar un uso eficiente y responsable del recurso geotérmico, así como presentó un
mejor precio y condiciones que habían sido consideradas en dicha licitación. En cambio, el contrato
firmado entre OMPC y ENEL fue diferente, presentando desventajas para el país y ENEL.
Los compromisos asumidos por ORMAT en el contrato son los siguientes: a) incrementar la producción
de energía, pero sin el compromiso de alcanzar la generación de los 70 MW de Potencia Bruta; b)
reinyectar en un 100% los fluidos geotérmicos; c) reparar de la torre de enfriamiento y el sistema de
vacío; d) perforar tres pozos que interceptaran el reservorio profundo; e) proporcionar mantenimiento a
los pozos existentes y equipos de superficie y de la planta.
Estudios recientes realizados del campo geotérmico de Momotombo indican la posibilidad de
incrementar la producción de vapor mediante la perforación de pozos profundos en el sector noreste del
campo.
La empresa ORMAT tiene actualmente 9 años de tener la administración del campo y no ha logrado
recuperar la capacidad nominal total de producción del complejo Momotombo, establecida en 70 MW.
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HISTORIAL DEL CAMPO GEOTERMICO DE MOMOTOMBO
Localización
El campo geotérmico de Momotombo se localiza en la
zona central de la Depresión o Graben de Nicaragua, al
nor-oeste de la orilla del Lago de Managua y al pie de la
pendiente sur del activo volcán Momotombo.
Geología
El actual volcán Momotombo es un estratovolcán de
forma casi simétrica con una elevación de 1297 msnm,
con una composición basáltica y andesito-basáltica con
intercalaciones de cenizas, brechas volcánicas, tobas y
material epiclástico de la misma composición.
Fig. 1 – Vista del Volcán Momotombo
Estructuralmente el campo geotérmico se encuentra
dominado por fallas o lineamientos tectónicos de rumbo norte-sur y noroeste-sureste, los cuales
controlan la circulación de los fluidos geotérmicos. Tres reservorios geotérmicos se han identificado en
Momotombo: el reservorio somero (entre 300-800 metros); el reservorio intermedio (800-1500 metros);
y un último profundo en el intervalo de 1700 a los 2300 metros.
Perforación
En el campo de Momotombo, la perforación de pozos geotérmicos se realiza en el período de 1974 a
1996, perforándose la cantidad de 43 pozos de diámetro comercial, 32 de los cuales fueron perforados
entre 1974-1978 y 12 pozos en el período 1982-1997. La firma ORMAT perforó 3 pozos adicionales y
profundizó un pozo, entre 2000-2002, contando así con 47 pozos perforados. De todos estos pozos,
actualmente solo 12 pozos son productores y cinco pozos se utilizan para la reinyección de las aguas
separadas. Las profundidades de los pozos perforados varían entre 300 m y 2830 m de profundidad. La
temperatura de producción del reservorio es de 200-290°C
Fig. 2– Torre de perforación y etapas convencionales de la perforación de un pozo geotérmico
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Explotación
El campo Geotérmico de Momotombo fue explotado inicialmente por el Instituto Nicaragüense de
Energía (INE) y luego por la Empresa Nicaragüense de Electricidad (ENEL) desde 1983, con la
instalación de la primera turbina de vapor de 35 MW. La segunda turbina de vapor de 35 MW fue
instalada en 1989. En este período, la planta llegó a generar 57 MW por unos dos meses, pero luego la
producción de vapor inició un descenso paulatino hasta llegar a los 10 MW en 1999.
Debido a la sobreexplotación, manejo inadecuado y bajos volúmenes de reinyección del campo en los
años anteriores a 1998, se provocó una pérdida de presión en el reservorio, lo que a su vez facilitó una
rápida infiltración de un frente de agua menos caliente (150-190°C) desde el este del campo. La
presencia de este frente “frío” afectó la temperatura del reservorio somero y por ende la producción de
los pozos localizados en esta parte del campo, afectando la generación de energía hasta descender a los
10 MW anteriormente mencionados.
Como parte de la recuperación de vapor, ENEL perforó 4 pozos profundos, de los cuales 3 resultaron
productores, pero aún así, la producción de vapor continuó descendiendo debido al problema de
incrustación de carbonato en los pozos productores.
En Junio de 1999, el Gobierno asignó la operación comercial del recurso a la empresa israelí ORMAT
Momotombo Power Company, iniciando un proceso de recuperación de vapor, con lo cual la planta
geotérmica incrementó la generación hasta 24 MW e instalando en diciembre 2002 una Planta
Convertidora de Energía (OEC- Ormat Energy Converter) o Planta Binaria de 8.0 MW, con lo cual la
planta geotérmica incrementó su generación en 32 MW.
Fig. 3 - Corte vertical del reservorio del Campo Geotérmico de Momotombo
Concesión de Explotación del campo a la firma ORMAT
En Junio 1999, que asume ORMAT, su programa de recuperación de energía ha consistido en la
realización de las siguientes tareas:
a) Perforación en 2000-2002 de tres nuevos pozos de diámetro comercial y la profundización de
uno preexistente. Solo uno salió productor.
b) Limpieza mecánica de 5 pozos productores someros para la remoción de calcita en las
tuberías de producción;
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c) Colocación de inhibidores químicos para evitar la incrustación de calcita en los 5 pozos
productores anteriormente intervenidos;
d) Mejoramiento del sistema de reinyección, ampliando la red de pozos inyectores y
reinyectando el 95% de las aguas de separación;
e) Aplicando métodos de limpieza con Acido Clorhídrico a otros pozos productores que han
reducido su capacidad de producción por incrustaciones de calcita en las zonas permeables
rocosas o a lo interno de las tuberías de producción;
e) Instalación de una Planta Binaria de 8.0 MW bruto, la cual utiliza la temperatura del agua separada a
155°C para producir energía eléctrica. Esta agua separada una vez que sale de la Planta Binaria a una
temperatura de 105°C es reinyectada al subsuelo.
Los trabajos anteriormente realizados por ORMAT en el período de Junio 1999 a Dic 2002 lograron
aumentar la generación de Momotombo de 10 MW a 24 MW utilizando el vapor geotérmico y
agregando 7.5 MW Netos adicionales al Sistema Interconectado Nacional con la instalación de la Planta
Binaria, totalizando una generación de 32 MW Bruto.
Problemas actuales de generación de vapor
Actualmente, el campo geotérmico de Momotombo está evidenciando cambios en el estado del
reservorio en sus niveles someros, ya que el pozo productor MT-02, el cual ha estado en operación
desde 1986, el 5 de septiembre de 2008 cesó su producción por una reducción en su presión de
cabezal, posiblemente ocasionado por una reducción en la entalpía del fluido geotérmico, el cual
aparentemente ha sido producido por la acción de la entrada de aguas más frías o menos calientes
provenientes del este del campo y que están afectando la parte somera de ésta área de producción.
Asimismo, el pozo productor MT-42 dejó de producir fluido geotérmico en Enero del 2009.
La salida de operación de ambos pozos productores, ha provocado una reducción en la generación
de energía eléctrica de 32 MW a 27 MW.
Instalación de Sistema de Inhibición de Sílice
A inicios del año 2008 fue instalado el primer sistema de inhibición de incrustación de sílice a la
entrada del colector del agua geotérmica separada de la Planta Binaria, cuyo objetivo principal es
retardar la velocidad de incrustación de sílice en el interior de las tuberías del sistema de
calentamiento y evaporación de la planta. Los resultados obtenidos a Marzo 2009 han sido
satisfactorios y han permitido disminuir la frecuencia de los mantenimientos químicos, la cual
inicialmente ha sido anual y luego semestral, pero ahora será al menos cada dos años.
Proyectos de Expansión de la Capacidad de Generación
ORMAT a la fecha no ha presentado un plan de expansión de generación del campo.
Junio 2009