CARPETA DE CAMPO PRUEBAS DE PERMEABILIDAD La permeabilidad es una parte de la constante proporcional en la Ley de Darcy, que se relaciona con las diferencias de la velocidad del fluido y sus propiedades fsicas (por ejemplo, su viscosidad) en un rango de presin aplicado al promedio de porosidad. La constante proporcional especfica para el agua atravesando una porosidad media es la conductividad hidrulica. La permeabilidad intrnseca es una funcin de la porosidad, no del fluido. La permeabilidad intrnseca de cualquier material poroso, se determina mediante la frmula de Darcy

Donde k= permeabilidad intrnseca [L2] C=constante a dimensional relacionada con la configuracin del fluido. D= dimetro promedio de los poros del material [L] De la mencionada ley de Darcy se deriva tambin una frmula que relaciona el volumen de agua que atraviesa una muestra con su permeabilidad teniendo en cuenta el diferencial de presin: Q=K*i*A Q= Cantidad de agua drenada a travs de la muestra por unidad de tiempo, (cm3/h) K= Conductividad hidrulica o coeficiente de permeabilidad. Se expresa generalmente en (m/s). I= gradiente piezomtrico disponible; (m/m) A = Seccin transversal por donde se filtra el agua Principio del ensayo: Los suelos estn formados por partculas minerales slidas que dejan vacos entre ellas. Estos vacos estn interconectados y permiten el flujo de agua a travs de ellos. Esto convierte a los suelos en materiales permeables al agua. El grado de permeabilidad es determinado aplicando a una muestra saturada de suelo una diferencia de presin hidrulica. El coeficiente de permeabilidad es expresado en trminos de velocidad. Mtodos: Mtodos directos: su principal objetivo es la determinacin del coeficiente de permeabilidad. Pueden dividirse en: a) Ensayos de laboratorio: Permemetro de carga constante: para suelos de alta permeabilidad, como arenas y gravas.

Permemetro de carga variable: para suelos de mediana permeabilidad a baja permeabilidad, como limos y arcillas. b) Pruebas de campo. Mtodos indirectos: tienen como finalidad principal la determinacin de algn otro parmetro o propiedad del suelo y se los utiliza cuando es imposible aplicar algn mtodo directo o como verificacin. Hallan el valor del coeficiente de permeabilidad a partir de la curva granulomtrica, del ensayo de consolidacin, de la prueba horizontal de capilaridad y otros. PRUEBA LUGEON Esta prueba consiste principalmente en inyectar agua a presin en tramos de perforacin, lo cual tiene por objeto tener una idea aproximada de la permeabilidad, o sea la debida a las fisuras de la roca o del material granular cementado estudiado. Se vara la longitud de los tramos probados, as como la presin a la que se inyecta el agua. La llamada unidad Lugeon corresponde a una absorcin de 1 litro de agua por minuto, por metro de sondeo, con una presin de inyeccin de 10 kg/cm2. En la prctica, consiste en obtener, para distintos tramos, curvas de gastos de absorcin en funcin de la presin de inyeccin. La longitud de los tramos de perforacin en los que se realiza la prueba debe adaptarse a la naturaleza del terreno. Equipo: Un obturador o empaque con su correspondiente tubo de inyeccin. Los ms adecuados son los mecnicos para perforaciones de dimetro mayor a los 90 mm; los obturadores neumticos constan de cubiertas cilndricas de hule que se expanden por inyeccin de aire comprimido, estos son muy eficientes pero su colocacin es muy delicada. En todos los casos, la longitud del obturador debe ser debe ser de 30 cm por lo menos y de preferencia de ms de 1 m. Una bomba. La bomba necesaria para inyectar agua a presin debe ser tal que no produzca variaciones rpidas de la presin, por tanto, debe usarse una de varios pistones, o de gusano, pero de preferencia una centrifuga de alta presin. Medidor de gastos de agua. Slo los medidores del tipo venturi permiten determinar el gasto con la precisin suficiente (del orden del uno por ciento). Uno o varios manmetros Debe ser de buena calidad y encontrarse en buen estado. Se calibrar cuidadosamente por comparacin con un manmetro de precisin. Para evitar daos al manmetro, este no debe colocarse directamente a la manguera o tubera de desfogue de la bomba, ya que sufrira el golpeteo debido al funcionamiento irregular de los pistones de la bomba Agua. El agua de inyeccin debe ser limpia y sin materiales en suspensin, para evitar taponamientos en el medidor de gastos de agua, as como en las fisuras del terreno por probar los cuales pueden inducir errores apreciables en la prueba.

Procedimiento Verificacin del sello: La colocacin de los empaques en la perforacin, con objeto de sellar el tramo por probar, puede resultar muy delicada. Para apreciar la calidad del sello, se inyecta agua y se observa si sube por la perforacin. Si el agua sube, esto puede deberse a dos causas: 1. La perforacin no es regular y el empaque no ajusta 2. El terreno est muy fisurado y se establece un cortocircuito alrededor del empaque En el primer caso es necesario desplazar el empaque algunos cm., y en ocasiones algunos metros, hasta poderlo ajustar perfectamente o aumentar la longitud del empaque para lograr un mejor sello. En el segundo, resulta difcil la realizacin de la prueba, y se debe pensar en efectuar otro tipo de ensaye (Lefranc en material saturado, Matsuo o Nasberg en caso contrario).

Realizacin de la Prueba: Verificado el sello, se anotan los datos correspondientes al tramo probado: profundidad del nivel fretico, profundidad y longitud del tramo probado, y dimetro y longitud de la tubera de inyeccin. Primer incremento de presin de inyeccin, se observa el gasto correspondiente, y se espera de 5 a 10 min.,

a que se estabilice. Se anotan los valores del gasto y de la presin correspondiente en el registro de prueba Se repite el paso anterior hasta llegar a una presin mxima de 10 Kg/cm2, y se procede, entonces, a aplicar decrementos de presin, anotando asimismo los valores de presin y del gasto corriente. La secuencia de presiones aplicadas puede ser, por ejemplo, de 1, 2, 4, 6, 8, 10, 8, 6, 4, 2, 1 kg/cm2. Es conveniente trazar el diagrama de gasto-presin conforme progresa la prueba para ir observando las particularidades de la prueba obtenida. La presin considerada debe ser la presin efectiva P, en la zona de prueba y obtenerse a partir de la presin leda en la superficie, Pm., tomando en cuenta las prdidas de carga en la tubera y en el obturador, Pc., as como la profundidad del nivel fretico con respecto al plano de lectura del manmetro, Hm. P= Pm+(Hm/10)-Pc P= presin efectiva 1. OBJETO Definir una metodologa paso a paso para ejecutar el ensayo de permeabilidad Lugeon, en sondeos para exploraciones geotcnicas. 2. ALCANCE Aplicable a este tipo de ensayo que se ejecute en el laboratorio de P&P Ltda. Este instructivo rige a partir de la fecha de su aprobacin. 3. DEFINICIONES N/A 4. DESCRIPCIN A continuacin se describen los pasos que se deben tener en cuenta para la ejecucin del ensayo.

2.2

4.1 PREPARACIN DEL PERMEMETRO

El permemetro destinado para los ensayos de permeabilidad es de marca Geopro, de doble glndula, de 56 mm de dimetro, apto para la obturacin de sondeos perforados con dimetro HQ (90 mm de dimetro). Por su caracterstica de doble glndula, el obturador es apropiado para realizar las pruebas de inyeccin (Packer) en forma ascendente ya que asla tramos del sondeo de 1 m de longitud y se hacen en los sectores que el inspector ha seleccionado como de inters una vez revisados los ncleos recuperados durante el proceso de perforacin. Para esta seleccin el inspector se apoyar en el RQD y dems datos estructurales.

Este orden de ensayo (ascendente) sistema tiene Las caractersticas de trabajo y de presin de inflado se pueden determinar a partir del instructivo (manual del usuario) del fabricante y que ha sido resumido en la tabla del Anexo No. 1 de este documento. Con el anexo se determina: a. Presin mxima de inflado con gas (nitrgeno) o con agua; el fabricante recomienda como fluido de inflado el agua por ser no compresible y por tanto ms seguro que el uso de gases inertes como el Nitrgeno. b. Comparacin con la presin mxima de trabajo recomendada por el fabricante que est directamente relacionada con el dimetro del sondeo. c. De la comparacin se determina si para las condiciones previstas es seguro el uso del obturador.

4.2 DETERMINAICIN DE LAS PRDIDAS DE PRESIN EN LA INYECCIN.

Conocida la longitud mxima de ensayo y cuando el inspector ha definido los rangos de ensayo (escalones) para los que asigna las presiones de ensayo, se puede determinar en superficie las prdidas (cada) de cabeza hidrulica que se producirn para mantener los rangos de presin asignados. Estos rangos de presin estarn directamente relacionados con un caudal que fluye a travs de la tubera. Esta determinacin se recomienda que sea previa al ensayo y se puede hacer de dos formas: a. De forma terica inventariando la longitud de la tubera usada, el dimetro, el nmero y tipo de accesorios (tees, uniones, vlvulas, etc,). Aplique la frmula de Hazen Williams o similares aplicando las longitudes equivalentes para los accesorios usados. b. Por medicin directa. Para esto se debe armar la lnea de inyeccin con las longitudes que proporcionarn las profundidades a las que se harn las pruebas y para diversos caudales, medir las prdidas que se producen; para el efecto se debern tener instalados dos manmetros patronados, uno en cada extremo, de tal forma que se evidencie la cada de presin entre extremos. Con estos datos se puede elaborar las grficas que le facilitan las determinaciones rpidas de las prdidas que ocurren por este concepto.

4.3 MATERIALES

4.3.1

Lnea de Inyeccin: Se utilizarn los siguientes materiales:

a)Obturador b) Lnea de inyeccin preferiblemente de igual dimetro que la del obturador (d=3/4). Esta lnea puede ser tambin de tubera de perforacin. c) Accesorios para el acople de los elementos: tees, codos, uniones, vlvulas de corte rpido. d) Manmetros (dos) e) Mangueras de acople f) Tanque de estabilizacin del flujo g) Bomba de inyeccin h) Fuente de agua; debe ser clara y libre de impurezas en suspensin. i) Sonda de medicin de los niveles freticos 4.3.2 Inflado del Obturador

4.3.2.1 Inflado con gas (nitrgeno): si el inflado se hace mediante gas se utilizarn los siguientes materiales: a. Botella del gas b. Preferiblemente con vlvula reguladora de presin; debe ser capaz de reducir la presin a la que viene envasado el gas (2400 psi aproximadamente) a la presin de inflado recomendada que se determina de acuerdo con el punto No 1 de este documento. La vlvula debe estar dotada de los manmetros que midan las presiones altas (botella) y bajas (la que va al llenado) con la que se regula la presin de inflado. c. Si no se tiene la reguladora, manmetro con rango de medicin no menor a 3000 psi con el que se verificar la presin de la botella d. Vlvula para regular el flujo del gas e. Manmetro para controlar la presin de inflado con rango de medicin no menor a 1000 psi. f. Racores y accesorios (tees y vlvulas) para la conexin Botella-manmetro de alta- vlvula de regulacin de la presin de salida, vlvula de baja o llenado, manmetro de presin dellenado, tees de conexin a la lnea de alivio (vaciado) con su vlvula y a la lnea de llenado. 4.3.2.2 Inflado con agua a. Fuente de agua potable b. Bomba de inyeccin con su lnea de succin y descarga apropiadas. Capacidad mxima de 500 psi; el volumen de agua para el llenado es muy pequeo y por tanto puede ser de bajo caudal y desplazamiento positivo. c. Manguera de conexin a la lnea de inflado (llenado) d. Tee e. Manmetro de control de la presin del llenado

f.

Vlvula de alivio (sirve para el vaciado del obturador)

Tanto el llenado del obturador con agua como el vaciado es bastante ms lento que cuando se hace con gas y por tanto se debe ser muy cuidadoso para que el operador no se precipite en moverlo para posicionarlo a su nuevo rango de profundidad de ensayo. Debe asegurarse de que se ha liberado la presin de sello y que ha alcanzado un dimetro menor al de la perforacin; esto es, cuando trate de moverlo debe ser de fcil desplazamiento.

4.4 CAPTURA DE INFORMACIN EN CAMPO La captura de informacin en campo, se realiza teniendo en cuenta los siguientes aspectos: a. Programa de presiones de inyeccin b. Planillas de registro de datos La informacin que se toma en campo es la siguiente:

a. Longitud del Tramo = LT = Es el tramo medido desde el sello superior, (en elobturador) hasta el fondo del sondeo (si se hace con obturado sencillo) o del intervalo de prueba si se hace con obturador de doble glndula (nuestro caso). L T = a d, (ver figura N1)

b. Altura de instalacin del manmetro en donde se lee la presin de inyeccin(h1)

c. Altura al centro de gravedad del tramo ensayado (h2) = d + (L

/2) para el caso de doble obturador y/o segn sea la profundidad del ensayo segn la norma de ensayo USBR 7310.tramo

d. Volumen de agua inyectada e. Tiempo de inyeccin

f. Con los dos datos anteriores se calcula el caudal Q g. Presin efectiva en el tramoP = p1 + (p2 p3)

En donde: p1 = Presin leda en el manmetro en superficie p2= Presin hidro-esttica de la columna de agua = (h1 + h2)/10 se divide por diez (10) para convertirla a ms o menos kg/cm2 a aproximadamente bares.

p3= Prdida de presin por la rugosidad de la tubera (de friccin) para el que primero se determina el factor de diferencia de presin F (cuando no se han medido) h. Calcule el caudal especfico q q = Q/ L tramo La longitud es la del tramo ensayado. i. La permeabilidad Lugeon se calcula: LUGEON = (q * 10)/P 1 bar = 10 m.c.a = 14.5 psi Psi= lb/ in^2 1 psi= 0.0698 bares Q= Vol. /tiempo

Figura N1, Esquema ensayo Lugeon 4.4 CONSIDERACIONES ADICIONALES A TENER EN CUENTA Cuando vaya a ejecutar el ensayo tenga presente las siguientes recomendaciones: I. Baje el conjunto empalmando los tramo de la tubera de inyeccin; muy seguramente la altura del manmetro de control de la inyeccin para cada intervalo de ensayo ser diferente ya que se deber posicionar el obturador en el tramo de prueba usando segmentos de 3 m de longitud. Donde termina la lnea vertical de inyeccin instale una Tee; conecte a la parte superior un manmetro y en la otra salida la lnea de agua que inyecta.

II.

III. IV. V.

Esta lnea sale del tanque amortiguador que tiene un manmetro que lo ilustra sobre la estabilidad del flujo. Purgue la lnea de inyeccin para eliminar en lo posible la presencia de aire en el tanque y las lneas de inyeccin. La presin de inyeccin se regula con la vlvula que est instalada antes del contador; previamente a la prueba como tal se debe haber regulado el caudal para obtener la presin deseada. Los escalones de prueba se estima que sern de cinco minutos y se deber hacer lectura de presin y volumen cada minuto para promediar los valores obtenidos. Las lecturas se inician solo una vez est seguro de que el caudal y la presin se han estabilizado. La presin del manmetro ser la designada por el inspector; se harn tres escalones subiendo y dos bajando de acuerdo con los trminos de la invitacin a cotizar.

VI.

VII.

Se incluye a continuacin algunos apartes del documento elaborado por Michael Royle para ensayos de inyeccin que servirn de complemento al procedimiento propuesto. Se sugiere consultar la totalidad del documento como ilustracin general de pruebas de permeabilidad tanto de bombeo como de inyeccin incluidas pruebas de recuperacin. Los pasos bsicos para la preparacin de una prueba de obturador se describen a continuacin. Es importante cumplirlas sistemticamente: 1) Prepare el montaje del obturador: de dos glndulas para la prueba de una seccin en pozo sin revestimiento o de tres glndulas cuando se usa el sistema wireline, con la seccin de tubera perforada en medio de las dos glndulas que obturan la formacin y cerrada la tapa en la parte inferior del obturador de prueba (ver figura 1); 2) Comprobar la lnea de conexin de inflado de los obturadores y accesorios; no ajuste en exceso ya que podra daar las roscas; 3) Verificar el montaje del obturador para que no haya fugas. Infle a ttulo de ensayo la glndula a la mxima presin de trabajo usando un tramo de tubera de perforacin o de revestimiento. 4) Revise los conectores de cable de la lnea y del montaje del obturador y del prensaestopas (especialmente los sellos); 5) Prepare y compruebe el sistema de alimentacin de agua: el tanque, el suministro, la bomba, las mangueras de conexin, medidores de presin, vlvulas y medidor de flujo; 6) Disee los parmetros de las pruebas: la profundidad y la longitud de la zona de pruebas, la profundidad de la broca de perforacin (comprobar dos veces el conteo de las barras en el sondeo cuando se hace a travs de la lnea de perforacin), la posicin de los de obturaciones, la presin de inflado y presin de agua para las tres etapas de ensayo. 7) Prepare el sondeo: elimine los lodos de perforacin y los cortes (lave con agua); 8) Retire las varillas hasta localizar la broca a la profundidad seleccionada cuando se hace el ensayo a travs de la lnea de perforacin o cuando se reviste el pozo por razones de estabilidad;

9) Prepare la tubera de inyeccin o el winche del sistema wire line si va a bajar el obturador por este medio e; 10) Instale el prensaestopas en la tubera de perforacin cuando se hace el ensayo usando la misma; 11) Mida varias veces el nivel de agua subterrnea antes de instalar el sistema de obturacin para evaluar el nivel esttico de las aguas subterrneas (o la medida de presin, si es que es artesiano, una vez el obturador en la empaquetadura del prensaestopas estn instalados); 12) Cuando use la tubera de perforacin para el ensayo, levante el conjunto de obturacin con el winche del wire line y ajstelo en el anillo de la broca (barrena) a la profundidad a la que qued la broca; comprobar si est asentado en el retenedor por "escucha" usando las barras, con una llave, etc. Si es posible, verificar la profundidad marcando el cable del winche y comprobando si ste descendi hasta la profundidad esperada; 13) Si el agujero est fluyendo (artesiano) y si aplica, instale los sellos del prensaestopas alrededor del cable del wireline y la lneas de inflado; si no, vaya al paso 15; 14) Mida la presin de cierre, si el sondeo es artesiano; 15) Inflar lentamente el obturador (en fracciones de 50 psi) hasta que la presin de trabajo se ha alcanzado. Para ello ser necesario llenar a la presin de trabajo ms la presin hidrosttica calculada; 16) Despus de que est completo el inflado, controle la presin de la lnea de inflado del obturador durante 2 minutos como mnimo para ver si el sistema tiene una fuga. Si no hay escapes evidentes, entonces; 17) Selle la lnea de inyeccin con el prensaestopas y conecte el sistema de agua de alimentacin; 18) Si fluye bajo condiciones artesianas, espere a que la presin se estabilice y registre de presin. 19) Nota: puede llevarse a cabo una parada de la prueba durante la estabilizacin de la presin (esto se describe a continuacin); 20) Verifique las lneas de inflado y la presin de inflado para garantizar que no se producen fugas; compruebe el agua del sistema de alimentacin, prepare el cronmetro y el formato de prueba de campo. 21) El sistema de obturacin est listo para la prueba. El procedimiento de prueba bsico es el siguiente: 1) Abrir la vlvula de agua de alimentacin del sistema y mantener la presin inicial constante hasta que un parece haberse estabilizado (a menudo toma alrededor de 10-15 minutos); 2) Durante este tiempo, registrar el tiempo transcurrido y el volumen total de agua consumida cada 0,5 minutos o menos, durante los primeros 2-3 minutos de la etapa de prueba, entonces cada minuto; 3) Despus de que la presin A se ha estabilizado en aproximadamente 3 minutos, aumente la presin a la presin de B; 4) Registrar los datos de tiempo vs caudal como para A. 5) Aumentar la presin, despus de que la presin B se ha estabilizado en aproximadamente 3 minutos, pase a la presin C; 6) La prueba puede ser llevada a cabo hasta las presiones D y E si el sistema de bombeo cuenta con suficientes capacidad de incremento. En lo posible, el caudal final de la bomba no debe ser superior al 80% de su mximo; 7) Repita la presin de la etapa B (o la presin de mayor a menor, D o C, si se utilizaron ms de 3 pasos en la prueba) - si liberacin de la presin de la formacin es escasa, abra la vlvula de derivacin de agua del sistema de alimentacin para disminuir con rapidez la presin de C a B;

8) Repita el nivel de presin A - si liberacin de la presin de la formacin es escasa, abra la vlvula de derivacin de agua del sistema de alimentacin para disminuir con rapidez la presin de B a A con rapidez; 9) Despus de repetir la fase A, realizar la prueba de recuperacin: cerrar la vlvula de alimentacin y registre el descenso de la presin en funcin del tiempo durante unos 10-15 minutos, o hasta que el 90% de la recuperacin haya producido; 10) Desinfle el obturador y quite el prensaestopas; 11) Espere a que todo el nitrgeno se escape de las glndulas, espere 5 minutos adicionales y luego saque el conjunto, al principio con cuidado, observando cuando salga la bandera de marca para evitar que impacte con la polea de alzamiento; y 12) Mida varias veces el nivel de las aguas subterrneas despus de terminado el ensayo para evaluar la recuperacin a varios niveles y determinar el nivel esttico. La prueba puede ser modificada y hacerla ms o menos larga. Una opcin es realizar slo una prueba a carga constante, con el nivel de agua mantenindose cerca de la cabeza de la tubera de perforacin. Cuando se produce el estado de equilibrio, se mide el caudal con un balde calibrado. La prueba a carga constante se puede hacer siguiendo la cada de la cabeza por un tiempo de unos 10-15 min.

Presin de inflado del obturador Los obturadores de la unidad de prueba deben estar inflados a la presin de trabajo para asegurar un sello adecuado. Esta presin est normalmente en el rango de 250 psi. Como se mencion anteriormente, cuando los obturadores estn inflados en el fondo del pozo, tambin debe tenerse en cuenta las estimaciones de la presin hidrosttica (presin de la columna de agua que cubre el obturador). Si la columna de agua se supone que es aproximadamente 1.4 psi/m de agua (basada en la densidad del agua dulce), entonces la presin de inflado (presin manomtrica en la superficie) que se requiere es: Pi = Pw + HWC x 1.4 psi /m Donde: Pi = presin de inflado del obturador Pw = presin de trabajo de obturador

HWC = altura (vertical) de la columna de agua sobre el obturador (ajstela para sondeos inclinados o en ngulo) Es importante sealar que en un sondaje con los niveles de agua cerca o en la superficie, como en un pozo artesiano que fluye, la columna de agua sobre la lnea de inflado y en el pozo ser esencialmente igual, por lo tanto HWC ser aproximadamente igual a 0 m. Este no es el caso de los obturadores de inflado neumtico que requieren presiones en la lnea de inflado extremadamente altas, presentando un problema importante de seguridad por el uso de gas. (Nota: en un pozo artesiano que fluye y una zona de pruebe a 750 m de profundidad, la presin hidrosttica sera de aproximadamente 1050 psi. Esta presin de la lnea de inflado entonces tendra que ser aumentada a aproximadamente a 1250 psi para inflar los obturadores a la presin de trabajo). INTERPRETACIN DE LOS DATOS Los grficos de la Figura 2 muestran una seleccin de curvas tipo de comportamientos, que son comnmente observados. A continuacin se describe cada curva. (Tenga en cuenta que la curva de recuperacin de la presin es el segmento indicado por una lnea discontinua en las grficas, de lo contrario la curva de recuperacin se confunde con la curva de presin ascendente indicando un comportamiento similar). 1. Resultado ideal donde el flujo es laminar, probablemente con las fracturas limpias, la descarga es proporcional a la carga de presin. 2. Fracturas apretadas, material impermeable 3. Alta permeabilidad, las fracturas abiertas son de gran tamao. La aceptacin de agua supera la capacidad del sistema de prueba y la presin se registra debido a la friccin en el sistema de suministro. 4. Permeabilidad bastante alta con una disminucin del flujo con el tiempo debido en parte a un cambio de flujo laminar a turbulento, as como la obstruccin parcial de las fracturas con el tiempo. 5. Baja permeabilidad, pero el lavado de la gubia (arcilla) de las fracturas, increment la permeabilidad. 6. Flujo laminar, permeabilidad moderada, pero con un aumento del flujo con la presin. El aumento de la presin de obturacin trae el flujo de regreso a una relacin lineal con la presin, lo que indica un aumento del flujo de fuga por atrs del obturador. 7. Aumento de la permeabilidad con el aumento de la presin y la curva de recuperacin sigue el mismo camino. Esto indica que las fracturas se han abierto debido al exceso de presin (hidrofracturado). 8. Disminucin progresiva de la permeabilidad con la presin (y tiempo) que indica bloqueo incompleto de las fracturas por el material transportado. 9. Permeabilidad moderada y el caudal no es lineal. La similitud de las curvas de ascenso y descenso indican que existen condiciones de flujo turbulento a ms de 15 bares.

Los datos de las pruebas de inyeccin se pueden utilizar para determinar la transmisividad efectiva (T) por medio de la ecuacin Thiem.

Donde: T = transmisividad (m2/da); Q = velocidad de inyeccin (m3/da); R = radio de influencia (m); rb = radio del pozo (m), y Pi = presin de inyeccin neta (m).

La presin de inyeccin neta; Pi La presin de inyeccin neta se calcula como la carga de presin combinada (m) que se ejerce en la zona de pruebas. Se calcula de la siguiente manera: Pi = Pg + hg + hs hf

Donde: Pi = presin de inyeccin neta (m); Pg = presin manomtrica (m); hg = altura del indicador sobre el nivel del suelo (m); hs = altura del nivel del agua antes de la prueba (m), y hf = prdidas por friccin (m). La suma de hg y hs se refiere generalmente a la altura de la columna. Ambos componentes de la altura de la columna debe ser medida antes de la prueba se lleva a cabo. El valor de Hg debe ser el mismo para cada prueba, si el aparato de prueba no se cambia, pero hs es variable dependiendo de la profundidad del nivel fretico de la zona hidrogeolgica penetrada por el sondaje. Las pruebas de descarga (bombeo) Para llevar a cabo un ensayo de descarga, el obturador se posiciona sobre la broca de la misma manera como para la prueba de inyeccin. Los procedimientos para las pruebas es bastante simple, pero hay que tener cuidado para asegurar un buen sello de obturacin como para que las respuestas de las curvas de presin no indiquen fugas, tal como se hace en una prueba de inyeccin. Se describen los siguientes procedimientos y la configuracin bsica las pruebas: 1. Instalar sobre la broca el conjunto de obturacin como el usado en la prueba de inyeccin; 2. Cierre la vlvula localizada en la parte superior de la tubera de perforacin y del manmetro (monitor de presin); 3. Despus de que la presin se haya equilibrado (lectura estable durante al menos 3 minutos), registre la presin de cierre; 4. Iniciar el cronmetro y registre la presin en funcin del tiempo con una distribucin logartmica (es decir: 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 80,100, 120, 150, 200, minutos, etc.); 5. Grafique los datos Psi/Q vs log10t (ver ms abajo para obtener una lista de parmetros).

SOLUCIN DE PROBLEMAS EN LAS PRUEBAS Prueba de QA/QC Para asegurarse de que los datos recogidos durante la prueba son correctos, y lo ms importante, que son representativos de la zona de inters, el operador deber verificar que el equipo de prueba no tiene fugas. Las fugas a travs de la lnea de alimentacin o de las barras, o por detrs de los obturadores tendrn el efecto incrementar aparentemente la permeabilidad de la zona de prueba. Esto se debe a que el agua bombeada durante la prueba, que se supone se absorbe por la zona de prueba, no cumple con este supuesto sino que la toma ser un combinacin de la absorbida (tomada) por la zona ms las fugas. Este efecto se har ms importante cuando la permeabilidad de la zona disminuye y/o aumenta la presin de inyeccin. Las reas potenciales donde se pueden producir fugas son: a) El flujo bypasea los obturadores b) Por las uniones de la tubera de inyeccin; c) Por las uniones de las barras de perforacin

6.2 Obturador fuga de derivacin Un rea por donde comnmente puede ocurrir una fuga es ms all del obturador, entre la glndula ampliada y la pared del barreno. La expansin incompleta, irregularidades en la pared de sondaje, lgrimas en el material de la glndula externa, etc, son posibles razones para que esto suceda. Las fugas de este tipo son difciles de cuantificar y que en superficie no se pueden distinguir. Con el fin de determinar si los obturadores estn sellando correctamente, la informacin para el operador est disponible a travs de: 1. Compruebe si hay una cada de la presin de inflado del obturador durante la prueba. Una cada en la presin indicar que el obturador se desinfla (y/o que una lnea de suministro, probablemente, tiene fugas); 2. Revise si hay burbujas si se utiliza un sistema neumtico y el nivel de agua es visible en la parte superior de las barras de perforacin, y 3. Tenga en cuenta el comportamiento del flujo frente a la presin ya sea un consumo inesperado en una sola prueba o como resultado de la comparacin con zonas de prueba de otras rocas similares (determinada a partir de los corazones recuperados en el sondeo). Esto puede indicar que est "tomando" ms agua por la zona y de hecho es una fuga. Probablemente ser necesario retirar el conjunto de obturador, probarlo y volver a ejecutar la prueba a fin de verificar que los datos recogidos son representativos y precisos. Esto tomar tiempo pero sobreestimar la K de la zona debido a la pobre recoleccin de datos podra tener graves consecuencias ms adelante cuando se usa la informacin en consideraciones de diseo de ingeniera.

6.3 Fugas en las barras de perforacin Las uniones de las barras de perforacin deben ser "malos (bravas? impermeables estancas )" con el fin de reducir las fugas. Absorcin consiste en envolver una cuerda o mecha de material alrededor de los hilos de las barras antes de las conexiones. La fuga puede ser muy reducida, pero as an tener un impacto significativo cuando se tiene en cuenta la fuga acumulativa. Para probar fugas aparentes, se recomienda que se instale el conjunto de obturacin en una seccin de tubo "ciega", apenas un poco por debajo de la boca de la tubera, y se infla. El agua se bombea a las barras, y se registra la respuesta del flujo frente a la presin. Si se asume que los obturadores estn sellando los tubos, y que el agua no fluye a travs de la broca, el flujo que se tenga ser la fuga acumulada del conjunto. La presin de la bomba debe corresponder a las presiones de ensayo que se espera tener ms un aumento del 50% con el fin de probar el sistema (nota: no superar el 80% de la presin de inflado obturador, ya que esto potencialmente fuerza el agua ms all de la glndula, a pesar de que la presin de inflado sea la apropiada). 6.4 Las fugas de tuberas de suministro Se pueden hacer pruebas en la superficie de una lnea de alimentacin independiente. La nica modificacin que se requiere es bloquear en la parte inferior la tubera de inyeccin de agua mediante un tapn roscado. Las presiones de prueba deben ser las mismas, salvo que no es necesario el incremento por el sellado del obturador. REQUERIMIENTO DE SONDAJES GEOTCNICOS DEPSITO DE RELAVES (POR SITIO) ENSAYOS DE PERMEABILIDAD EN ROCA El procedimiento para operar un Packer Simple ser el siguiente a) Usar la siguiente frmula para determinar la presin de ensayo a aplicar en la parte superior del intervalo (Pmax). Pmax = Presin Mxima del ensayo = 0.51 psi/ft x Hsup (Hsup es la profundidad asociada a la parte superior del intervalo de ensayo en pies.) Por ejemplo: Para Hsup = 50 ft. Pmax = 25 psi. b) Determinar la presin de poros in-situ (Pw). Esto es la profundidad de la napa en el terreno alrededor (y en el sondaje). Hay que medir esto antes de comenzar el ensayo. Por ejemplo: Profundidad de la napa = 30 ft. Profundidad de la parte superior del Packer = 50 ft. Pw = (50-30)ft x 0.433 psi/ft = 8.7 psi.

d) Conectar el sistema de abastecimiento de agua y bombear un volumen pequeo de agua bajo una presin mnima para probar el sello. El agua no debe derramar desde el Revestimiento (casing) si el sondaje est lleno. En este momento, si se tiene confianza que el sello est bien, se puede empezar el ensayo con el primer valor de Paplicado. e) Efectuar el ensayo con el rango de presiones previamente calculado. Anotar el flujo Registrado en el flujmetro cada minuto durante el perodo del ensayo ( 5 - 10 minutos) y calcular el promedio. f) Cuando el ensayo est terminado, se debe aliviar la presin del intervalo del ensayo. Despus, se alivia la presin de inflado del Packer permitiendo la relajacin a su dimetro de reposo. Retirar el Packer o re-posicionarlo para el siguiente ensayo.

INSTRUCCIONES PARA EL MANEJO DEL INDICADOR DE NIVEL DE AGUA 1. PARTES DE LA SONDA Caja de la batera Perilla sensible a agua en cascada Seal luminosa LED Sensor acstico Botn de prueba: IMPORTANTE: Este no es un interruptor On / Off - el agua es el interruptor que enciende o apaga la unidad Freno del Carrete: Para desbloquear el carrete gire el mango de plstico de bloqueo en la direccin indicada hasta que toca el marco. Para probar todo el sistema: Presione el pin central de la sonda contra el perno en la parte posterior del eje; toque el cuerpo de la sonda contra el tornillo sobre el marco de la sonda. La alarma sonar si el sistema est bien. Asegrese de que el dial de sensibilidad de la lnea est activado. 2. REVISIN DEL EQUIPO 1. Pruebe de circuito y la batera presionando el botn blanco. Asegrese de que el panel de mandos de sujecin est apretado. Si la unidad no suena, reemplace la batera (una de 9 voltios) en el cajn en el panel frontal y repita la prueba 2. Pruebe la cinta y la sonda con un cortocircuito en el cuadro elctrico y el cuerpo de la sonda sobre el pin trasero del eje del carrete como se muestra. La

chicharra y la luz se deben activar si no, ajustar la sensibilidad y repetir. Asegrese de que el dial de sensibilidad de la lnea est activado 3. Pruebe la unidad en el agua del grifo antes de salir al campo NO use agua destilada o des-ionizada 3. USO EN EL CAMPO - * IMPORTANTE 1. Desenrolle el carrete de la cinta en el pozo con cuidado, evitando el borde del revestimiento. Cuelgue la unidad sobre el revestimiento cuando sea posible y deslice la cinta sobre la gua desde el soporte del bastidor para evitar cortes y rasguos. 2. Cuando la unidad suena, mida cuidadosamente la profundidad del agua desde su punto de referencia bajando y levantando lentamente la sonda entre la interfase aire / agua. Levante la sonda, sacdale el agua y repita la medicin. En los pozos de agua que tienen cascada, reduzca la sensibilidad girando la perilla de sensibilidad hacia la izquierda. 3. El balancn de sonda-T ', balancn para poca profundidad de agua y la cinta estn capacitados para la profundidad total y pueden ser usados para medir profundidades hasta el fondo del pozo hasta que la sonda toca fondo y la cinta se afloja. NO deje caer la sonda por gravedad o se daar cuando golpea el fondo del pozo. NO use la unidad para medir el nivel del relleno de arena ya que la cinta y/o la sonda se pueden quedar aseguradas en el relleno. 4. Enrolle la cinta de nuevo en el carrete, eliminando cualquier exceso de humedad y de suciedad 4. LIMPIEZA DE LAS SONDAS 1. Siempre limpie las sondas (pozmetros) despus de su uso en el campo para mantener un rendimiento ptimo y prolongar la vida til de la unidad. 2. Desenrolle la cinta y la sonda del carrete y lvela con un detergente suave. Enjuague bien, seque rebobnela en el carrete. La cinta y la sonda pueden ser limpiadas y desengrasadas utilizando una solucin de detergente para lavavajillas y agua. Enjuage bien con agua despus. 3. Lave el carrete si es necesario. El panel electrnico central se puede quitar y el carrete lavado hacia abajo para que no ingrese agua en el contendor del panel. Desenrosque del panel de mando las perillas de sujecin y tire con cuidado el panel central. Desconecte el panel de la cinta. El carrete se pueden limpiar con una solucin de detergente para lavar platos y agua. Enjuague bien con agua y dejar secar bien antes de colocar el panel de nuevo en su sitio. NO utilice jabones abrasivos, ni con contenido de hidrocarburos halogenados o con acetonas para limpiar el carrete.

5. SOLUCIN DE PROBLEMAS a. No hay sonido cuando la unidad est se prueba. 1. Revise la batera pulsando el botn blanco. Reemplace la batera si est baja y est seguro de conseguir que las tuercas que fijan el panel estn bien aseguradas. Si la unidad sigue sin sonar, retire el panel central y compruebe todas las conexiones. 2. Compruebe conductor de la sonda para asegurarse de que est limpio y no con incrustaciones por depsito de minerales. Compruebe la conexin cinta / sonda prevenir que haya saltos de corriente. b. Sonido continuo cuando la unidad se enciende o se retira la sonda del agua. 1. Asegrese de que la punta del conductor de la sonda est limpio. 2. Compruebe si hay exceso de humedad en la parte posterior del panel electrnico. 3. Compruebe la conexin de la sonda / cinta y la cinta para detectar cualquier rotura o fugas donde el agua podra entrar. c. General 1. Evite los bordes afilados del revestimiento. 2. Evite que se enrede con otros equipos durante la perforacin o en los pozos. 3. No lo use para sondear las profundidades del agujero 4. No lo use como gua para rellenar con arena, etc. El instrumento puede quedarse bloqueado en la arena. 5. Rebobine la cinta de carrete en el despus de cada uso. 6. La garanta est condicionada al cumplimiento de estas directrices.

6. GARANTA Heron Instrumentos Inc. garantiza reparar o reemplazar cualquier equipo o pieza defectuosa (determinado a nuestra entera satisfaccin por tener un defecto de fabricacin o de material original) a la recepcin e inspeccin de la falla de dicho equipo a Heron Instruments Inc., con un pre envo pagado por el usuario. En ningn caso Heron ser responsable por ningn dao directo, indirecto o consecuente, abuso, actos de terceros (alquiler de equipos), condiciones ambientales y otros gastos que puedan surgir en relacin con la falla de dicho equipo.

Esta garanta no se aplicar a los daos de los equipos causados por un mantenimiento inadecuado, mal uso, almacenamiento o alteracin. La cobertura de la garanta Heron no se extiende a lo siguiente:

La cinta, bolsa o las pilas que se utiliza con el producto. Productos usados para equipos de alquiler Los productos contaminados por materiales que estn demostrado que sonpeligrosos y, como tal, han hecho que la unidad quede fuera de servicio.

Falla en las piezas debido a la negligencia en la limpieza o mantenimiento. La falla de piezas causadas por mal uso o uso inadecuado

PROCEDIMIENTO PARA EL REGISTRO GEOTECNICO DEL BASAMENTO ROCOSO EN SONDAJESDESCRIPCION GEOTECNICA EN SONDAJES La descripcin de un macizo rocoso para fines de ingeniera requiere de la evaluacin de las caractersticas tanto del material rocoso como de las fracturas que lo atraviesan (ejm. planos de estratificacin, diaclasas, foliacin, clivaje etc.). El material rocoso en su estado fresco o inalterado puede variar en resistencia desde relativamente blando (ejm. arcillitas, margas, yeso) a extremadamente duro (ejm. calizas, mrmoles, diabasas, cuarcitas, hornfels). La resistencia a lo largo de las fracturas puede tambin variar significativamente dependiendo de la condicin de la fractura. Formato de Registro o Logeo El formato de registro o logeo utilizado para describir las caractersticas geotcnicas de un macizo rocoso est basado en prcticas estndares internacionales, y est estructurado para proveer todos los datos necesarios para proceder a la clasificacin de los macizos rocosos dentro de los esquemas de clasificacin geotcnica del macizo rocoso anteriormente mencionados. Proporciona adems, una gua de terreno simplificada, la cual involucra un conocimiento general de la geologa, de su terminologa y procesos asociados. Los siguientes parmetros bsicos son requeridos para un registro geotcnico de testigos: Dimetro del Testigo y Condiciones de Agua; Intervalo Perforado (Corrida); Parmetros de Recuperacin de los Testigos (Recuperacin, RQD y Total de Fracturas por metro); Tipo de Roca (Litologa); Intervalo Geotcnico; Parmetros de Resistencia de la Roca Intacta (incluye ndice de Dureza de la Roca e ndice de Meteorizacin); Conteo, Orientacin (ngulo DIP de la discontinuidad), Profundidad y Condicin de Fracturas (diferentes parmetros dependiendo del sistema de clasificacin geotcnico empleado que se detallan ms adelante) El formato que ser usado para registrar los datos geotcnicos del maciz rocoso (logeo), contiene informacin bsica basado en el sistema de clasificacin de RMR de Bieniawski y considera adems una informacin del sistema Q (NGI). Este formato

constituye una gua, reconociendo que formatos alternativos o modificados del aqu presentado pueden ser requeridos para satisfacer necesidades especficas de algunos proyectos en particular. Datos Generales del Sondaje Los datos generales del sondaje (HEADER) que deben encabezar cada uno de las hojas de logeo correspondiente a un determinado sondaje, incluyen datos como la denominacin, identificacin o nombre del sondaje, ubicacin geogrfica general (localidad), longitud total de la perforacin, fechas de inicio y trmino de la perforacin, ubicacin (especificndose cota y coordenadas), ngulo con respecto a la horizontal y azimut, nombre del contratista si corresponde, equipo de perforacin y el nombre del Gelogo Supervisor responsable de la descripcin geolgica y geotcnica. REGISTRO GEOTECNICO DE TESTIGOS Dimetro del Testigo, del Revestimiento y Condiciones de Agua En estas columnas se anotarn el dimetro del testigo obtenido el dimetro de la perforacin, de acuerdo al tramo de profundidad perforado. Se aconseja utilizar la nomenclatura convencional de dimetros de sondajes, tales como PQ, HQ,NQ, BQ, etc. Tambin se pueden anotar datos del tipo de la perforacin y tipo de la herramienta de perforacin si es necesario. As mismo se anotaran el dimetro y profundidad de la tubera de revestimiento que se utilizara en la perforacin, para poder evitar los desmoronamientos dentro del mismo, por efecto de encontrar suelos o rocas deleznables. Tambin en estas columnas se debe indicar la profundidad del nivel fretico natural, las variaciones de ste si es que se miden peridicamente (al menos 02 veces por turno), o las profundidades donde hay prdida total o significativa del agua durante la perforacin. En este ltimo caso, la recuperacin del fluido de la perforacin retorno puede ser expresado porcentualmente. Intervalo Perforado (N Corrida y Profundidad) En la primera columna del formato de logeo correspondientes a los datos de recuperacin de los testigos de perforacin deber ser colocado en forma secuencial o consecutiva los nmeros de corrida que se efectan durante la perforacin del taladro. En cuanto a la profundidad de la corrida que se registra tambin en esta columna, corresponde a la profundidad de comienzo y trmino del intervalo perforado medido a lo largo del eje del testigo con respecto al collar del sondaje. El collar del sondaje es el lugar fsico (nivel de superficie) desde donde se inicia la perforacin, por lo tanto ste tiene una profundidad igual a cero. Por ejemplo, si se efecta el registro geotcnico hasta la profundidad final de 267,21 m y el logeo del tramo comenz en el metraje 266,73 m (metraje final del tramo anterior), la longitud del intervalo de logeo corrida y que aparece indicado en el formato como Perforado (m) es: 267,21 266,73 = 0,48 (m).

PARMETROS DE RECUPERACIN DEL TESTIGO Recuperacin Corresponde a la longitud efectiva de la muestra recuperada dividida por la longitud del tramo perforado. Se expresa en porcentaje (%) y se calcula para cada corrida. Solo se aconseja precisiones en las medidas del orden del 1%, es decir, porcentajes sin decimales. Recuperacin (%) = (100 x recuperacin / longitud del intervalo de logeo) Tambin sern anotadas las prdidas de testigo, los cuales son mayormente indicadores de pobres condiciones geotcnicas, ya que ellas comnmente ocurren en zonas altamente fracturadas o dbiles, las cuales pueden ser importantes para determinar las propiedades del macizo rocoso. Los materiales de escombros, reperforaciones, lodo u otro material recuperado ubicado especialmente en la parte superior de la corrida, deben ser descartados del conteo de recuperacin y por lo tanto desechados o claramente etiquetados para evitar subsecuentes confusiones. No es poco comn que se produzcan perdidas/deslizamientos en el proceso de extraccin del testigo y que parte del Material pueda ser desprendido desde el tubo saca testigo. Este problema frecuentemente indica un equipo gastado o Inapropiado por lo que debera ser reemplazado (zapata y resortes del tubo interior). Debido a que los testigos Desprendidos deberan ser presentados en el formato de logeo en la ubicacin real que ocuparon en el terreno, se requiere de alguna interpretacin adicional cuando la roca perforada durante una corrida se suelta y posteriormente se recupera durante la siguiente corrida. Obviamente las recuperaciones de testigos no deben exceder el 100% en cualquier intervalo de logeo. Los testigos que fueron perforados en corridas previas pueden a menudo ser identificados por marcas en la perforacin y al inicio de la misma.