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PERFORACION DE POZOS
PROFUNDOS PRODUCTORES DE AGUA
CUENCAS HIDROGRAFICAS
Conformación de cuencas (aguas subterráneas y superficiales)
Río Ichilo
Río Yapacaní Río Piraí
Río Grande o Guapay Río Blanco
Río San Martín Río Paraguá Río Iténez
Río San Julián Río Parapetí Río San Miguel Río Tucavaca
Río Curichí - Grande La Gaiba
CUENCAS HIDROGRAFICAS
Conformación de cuencas (aguas subterráneas y superficiales)
ESQUEMA DEL AGUA SUBTERRANEA
Aspectos a tener en Cuenta
El almacenamiento de aguas contaminadas debe tomar en cuenta la extracción de agua de un pozo artesiano o profundo para consumo o riego.
ESQUEMA DEL AGUA SUBTERRANEA
ETAPAS EN LA PERFORACION POZOS PROFUNDOS
PRODUCTORES DE AGUA
ETAPAS EN LA PERFORACION DE POZOS PROFUNDOS
• Movilización de equipos.(eleccion del lugar donde se perforara) • Perforación e instalación del tubo conductor.
• Perforación del pozo piloto.
• Registros eléctricos (potencial espontáneo, resistividad,
conductividad, gamma ray, prueba de verticalidad y rectitud). • Operaciones de
ensanche del pozo piloto. • Colocación de los tubos engravadores.
• Instalación de la tubería de revestimiento y los filtros. • Colocación del empaque de grava seleccionada. • Cementación de la tubería de revestimiento (sello sanitario) • Desarrollo del pozo (pistoneo, aire y agua a presión) • Instalación, operación y remoción de bomba para realizar
desarrollo y pruebas de bombeo.
• Retiro de los equipos, acondicionamiento y limpieza del lugar.
DIAMETROS DE PERFORACION
1.- ELEGIR EL LUGAR DE PERFORACION
POR REFERENCIA DE POZOS CERCANOS
O DE ACUERDO A ZONAS CONCIDAS FAVORABLES PARA LA PERFORACIÓN DE POZOS EN PROFUNDIDADES SIMILARES A LAS YA EXISTENTES
ESTUDIOS DE PROSPECCION GEOFISICA :
SEV: SONDEO ELECTRICO VERTICAL SE 2D: SONDEO ELECTRICO EN 2 DIMENSIONES
INTENTAN DISTIGUIR O RECONOCER LAS CONDICIONES GEOLOGICAS QUE SE ENCUENTRAN A PROFUNDIDAD
DELIMITAN LAS CAPAS DEL SUBSUELO OBTENIENDO ESPESORES Y RESISTIVIDADES , DE ACUERDO A SU INTERPRETACION SE DETERMINA LA `RESENCIA O NO DE ACUIFEROS
ESTUDIO DE RADIESTECIA
ES LA CINCIA O ARTE DE CAPTAR LAS RADICIONES DE LOS DISTINTOS MATERIALES EN ESTE CASO LAS RADIACIONES QUE EMITEN
LAS CORRIENTES DE AGUA EN EL SUBSUELO Y DETERMINAR SU CANTIDAD Y PROFUNDIDAD
UTILIZANDO DIFERENTES HERRAMIENTAS PARA CAPTAR MEJOR LAS VIBRACIONES COMO EL PENDULO, ANTENAS, VARILLAS Y OTROS
PROYECCION ESTRATIGRAFICA
Tomando en cuenta las características de perforaciones cercanas al lugar
donde se pretende realizar una perforación , se puede proyectar el
comportamiento de los acuíferos y tipos de suelos en el punto deseado Se recomienda obtener la mayor información posible de pozos cercanos lo significara una gran referencia para el pozo que se esta planificando
PROSPECION GEOFISICA:
RADIOESTECIA:
EL LUGAR DE LA PERFORACION
La perforación de un pozo para agua
demanda un especio abierto,
preferentemente plano libre de vegetación
El espacio necesario esta en función del tamaño y la cantidad de equipos que se utilizaran para la realización de la misma
Se debe tener en cuenta que además del equipo de perforación, se requiere un
camión cisterna , camionetas de apoyo y lugar determinados para descargar la herramienta y acopiar agua
Los equipos de perforación convencionales que utilizan el método de perforación con lodos bentoniticos requieren la excavación de zanjas y pozas para el denominado circuito de lodos
CONTROL DE VERTICALIDAD
TORRE DEL EQUIPÒ
Un aspecto importante que se debe
DE PERFORACION
tener muy en cuenta al momento de realizar la instalación del equipo de perforación es la VERTICALIDAD, es
decir que la torre de perforación este perpendicular al suelo , formando un ángulo de 90º con la horizontal
TERRENO DE
90º
PERFORACION
Para controlar esta verticalidad los equipos de perforación están provistos de plomadas especiales , mas también existen equipos modernos para controlar la verticalidad del pozo los denominados TATCO
CAÑO CONDUCTOR O ANTEPOZO
El ante pozo o Caño conductor es la
estructura de soporte superficial del pozo perforado.
Una de sus funciones es evitar que los suelos superficiales sueltos sufran derrumbes y se precipiten dentro del pozo perforado
El ante pozo esta compuesto de un caño de acero y es cementado en todo su contorno con tal de darle firmeza a la estructura
El diámetro y la profundidad del Ante pozo están dadas por el tipo de suelos que se atraviesan y por el diámetro final del pozo entubado
PERFORACION DEL POZO PILOTO
METODOS DE PERFORACION DE POZOS
Existen típicamente 3 métodos son usados para perforar pozos de agua:
- Rotación
- Martillo neumático
- Herramienta de cable (YA NO SE UTILIZA)
Existen otros métodos y combinaciones de métodos pero estos son los más comunes .
La mayoría de pozos piloto de agua son perforados con un diámetro de 8 o 6 pulgadas.
El diámetro final del pozo entubado esta en función de la demanda de agua pudiendo ser: 4”, 8”, 10”, 12” HASTA 14”
PERFORACION DEL POZO PILOTO
METODOS DE PERFORACION DE POZOS
PERFORACION ROTACIONAL CON LODO BENTONITICO
En el método rotatorio directo, se aplica a la formación una herramienta de corte rotatoria con carga controlada.
Por la barra y a través de la herramienta de corte se bombea agua con aditivos (lodo bentonitico) para proporcionar estabilidad al pozo y viscosidad, la que se hace ascender por el pozo para arrastrar los detritos.
Por lo general, el pozo se construye en dos o más etapas. Primero, se perfora un pozo piloto más pequeño, de 6” o 8”que luego se ensancha a un diámetro 12 ó 14 pulgadas mayor que la tubería y rejilla.
TREPANOS O BROCAS DE PERFORACION
PERFORACION DEL POZO PILOTO
PERFORACION DEL POZO PILOTO
ENSANCHE DEL POZO PILOTO
DIAMETRO DIAMETROENSANCHE ENTUBADO
Y PREFILTRO DE GRAVA
SELECCIONADA
Una vez perforado el pozo piloto se procede a ensanchar el pozo con el fin de crear un espacio anular entre el pozo perforado y el tubo de encamisado en el que se pueda disponer el prefiltro de grava seleccionada
diametro del ensanche esta en proporción al diametro entubado, es decir el diametro del ensanche deberá ser entre 6 y 12 pulgadas mayor al diametro entubado
La utilización del empaque de grava, como prefiltro en pozos de agua, como elemento estructural de las perforaciones subterráneas y su versatilidad convierte a los pozos engravados, en el seguro y eficiente método para estabilizar el espacio anular y controlar
el arrastre de finos
(limo, arena).
DISEÑO DEL EMPAQUE DE GRAVA SELECCIONADA
DISEÑO DEL EMPAQUE DE GRAVA SELECCIONADA
Para determinar las
características del pre filtro de deben realizar ensayos
granulométricos en Laboratorio de suelos de las muestras de material fino (arenas) del acuífero.
Con este procedimiento se define la curva granulométrica media del acuífero, su
coeficiente de uniformidad y finalmente se define la curva patrón del pre filtro.
El pre filtro a utilizar en el pozo deberá cumplir con las
características de la curva patrón determinada
PERFORACION DEL POZO PILOTO
METODOS DE PERFORACION DE POZOS
PERFORACION CON MARTILLO NEUMATICO
En áreas de piedra sólida muchos perforadores prefieren usar la técnica perforadora que emplea un compresor de aire para operar un martillo neumático que es instalado al final de la broca.
El martillo ayuda a romper las piedras o rocas sólidas. El aire comprimido también expulsa pedazos de piedra y agua fuera del hoyo durante la perforación.
Por motivos de seguridad se utiliza espumas especiales para evitar que las partículas expulsadas por el aire dañen a los equipos o al personal
ENTUBADO O ENCAMISADO DEL POZO PILOTO
ESTUDIO DE PERFILAJE O REGISTRO ELECTRICO DE POZOS
El Registro Eléctrico es el proceso que consiste
Ej. Grafico perfil GR
RAYOS GAMMA en adquirir y registrar información geológica
Mide la radioactividad
proveniente de la profundidad de la tierra.
natural, los elementos
radioactivos tienden a
Mientras se perfora un pozo de agua, se concentrarse en arcillas y
lutitas
introducen unas sondas dentro del pozo para obtener datos que luego serán utilizados para
Formación arcillosa
generar una especie de gráfico conocido como
(Lutitas)
registro.
Formación arenosa
Qué determinamos con esto?
(Areniscas)
Indicación de áreas permeables y porosidad de la tierra, Posiciones del límite del estrato, Correlación de estratos entre perforaciones entre
Formación arcillosa otras.
(Lutitas)
La sonda de registro eléctrico es una sonda clásica con electrodos y componentes electrónicos que combinada con el agua del pozo arroja mediciones de resistividad de penetración poco profunda, media o profunda con autopotencial.
ENTUBADO O ENCAMISADO DEL POZO PILOTO
ESTUDIO DE PERFILAJE O REGISTRO ELECTRICO DE POZOS
A través de los perfiles de pozos medimos un número de
parámetros físicos relacionados a las propiedades geológicas y petrofísicas de los estratos que han penetrado. Además, los registros nos dan información acerca de los fluidos presentasen los poros de las rocas (agua, petróleo o gas). Por lo tanto, los datos de los perfiles constituyen una descripción de la roca
Potencial Espontáneo (Spontaneity Potencial = SP)
Es un registro no inducido. El SP de los materiales del subsuelo se origina en las células electroquímicas formadas por el contacto entre las arcillas, las arenas y el lodo de perforación, y como consecuencia del efecto electrocinético de los fluidos que se mueven a través de la zona permeable. El SP se mide introduciendo un electrodo en el sondeo sin entuba
Resistividad (Resistivity)
Es un registro inducido. La resistividad es la capacidad que tienen las rocas de oponerse al paso de corriente eléctrica inducida y es el inverso de la conductividad. La resistividad depende de la sal disuelta en los fluidos presentes en los poros delas rocas. Proporciona evidencias del contenido de fluidos en las rocas. Si los poros de una formación contienen agua salada presentará alta conductividad y por lo tanto la resistividad será baja
ENTUBADO O ENCAMISADO DEL POZO PILOTO
DISEÑO DEL POZO - UBICACIÓN DE LOS FILTROS
Una vez realizado el registro eléctrico del
pozo se procede a dibujar el diseño del pozo para posteriormente realizar el entubado de acuerdo a la profundidad de los acuíferos encontrados se coloca los filtros en los estratos escogidos.
TUBERIA PARA POZOS DE AGUA
TUBOS
GEOMECANICOS
TUBOS DE PVC
TUBOS ACERO AL CARBONO
TIPOS DE JUNTAS O UNIONES DE ACUERDO A LA TUBERIA
TUBOS
GEOMECANICOS
Unión a rosca especial
TUBOS DE PVC
Unión con pegamento reforzado con tornillos de encarne
TUBOS ACERO AL CARBONO
Unión con soldadura in situ
TIPOS DE FILTROS PARA POZOS
FILTROS
GEOMECANICOS
FILTROS PVC
FILTROS TIPO JOHNSON
RANURADOS
DE RANURA CONTINUA
PERFIL LITOLOGICO DEL POZO
LAVADO DEL POZO PILOTO
Se inyecta a presión agua limpia desde un tanque exterior (Camión Cisterna), haciendo que esta retorne por los filtros y la parte externa de la tubería atravesando desde abajo todo el empaque de gravilla del prefiltro.
operación es gradual, inyectando agua cada vez a mayor presión y caudal hasta que poco a poco el agua se vaya aclarando, limpiando especialmente del lodo de perforación. La limpieza del pozo dura entre 10 y 15 horas.
Para ello se emplean entre 15 y 25 m3 de agua provistas por el camión cisterna desde alguna fuente aledaña.
DESARROLLO AIR FLY DEL POZO PILOTO
Utilizando el compresor del equipo, se
procede al compresorado air fly, durante doce horas, o el tiempo necesario para dejar completamente limpio de lodos con un 100 % de agua cristalina.
Se inyecta aire a presiones entre 5 Kg/cm2 a 10 Kg/cm2 con una sumergencia de la tubería de 2” de Fº.Gº. Y una manguera de ¾” unida a un Politubo del mismo diámetro De casi un 90% mas de los 2/3 mínimamente aconsejados por NORMAS.
Este proceso se realiza hasta que el agua del pozo queda totalmente clara sin presencia de sólidos o arenas en suspensión.
DESARROLLO - PISTONEO DEL POZO PILOTO
El pistoneo consiste en generara un
flujo y reflujo de agua en dirección del acuífero, favoreciendo un acomodo adecuado del pre filtro de grava seleccionada , mejorando su conductividad hidráulica.
El pistón, incluye aberturas o válvulas, lo que fuerza al agua a entrar que se abren cuando el mismo desciende y se cierran cuando asciende lo que fuerza al agua a entrar y a salir a través del filtro
SELLO SANITARIO
El sello sanitario esta dispuesto en un núcleo impermeable de arcilla compactada alrededor de la tubería del pozo la cual sirve para evitar el ingreso de las aguas superficiales por infiltración al pre filtro natural constituido por el empaque de grava, para proceder armar encima de este, una superficie rectangular de hormigón ciclópeo de 1m3 en el cual se empotran los engravilladores los cuales tienen 2 metros de largo con un empotre de un 1m por debajo del sello sanitario conectado con la grava del pozo, los cuales sirven para aumentar grava a medida que esta baje en el pozo (asentamiento del empaque de grava).
PRUEBA DE BOMBEO DEL POZO PILOTO BOMBA SUMERGIBLE
Se trata de una bomba de tipo centrifuga que acoplada a un motor sumergible, se constituye en un conjunto donde el eje de unión es de pequeña extensión, reduciendo con esto las perdidas de carga.
El Motor sumergible es alimentado por un cable
eléctrico blindado y que puede operar a grandes profundidades sin riesgo de infiltración de agua
El dimensionamiento de las bombas sumergibles esta en función de la profundidad de instalación (nivel dinámico), el caudal de producción del pozo y caudal requerido a boca de pozo.
PRUEBA DE BOMBEO DEL POZO PILOTO
Una prueba de bombeo se realiza para
evaluar un acuífero, estimulándolo por medio de bombeo, y observando su
respuesta (descenso de nivel) La forma más común de realizar una prueba de bombeo, es bombeando agua desde un pozo, a una tasa constante, por lo menos durante un día, mientras se miden
cuidadosamente los niveles de agua en los pozos. Cuando el agua es bombeada desde el pozo de bombeo, la presión en el acuífero disminuye, provocando el descenso del nivel de agua en los pozos. El descenso disminuye radialmente desde el pozo de bombeo, y
aumenta a medida que el bombeo continúa, hasta que se estabiliza obteniéndose el denominado nivel dinámico.
