Succion diferencial de bombas y problemas de pozos

17/04/2003

Desde la década de los 70 se puso en duda de que los pozos funcionaran de esta manera, pues la evidencia empírica demostraba que pozos en los cúales se aplicaban correctos criterios de diseño fallaban, principalmente, porque el agua extraída de ellos arrastraba arena en cantidades significativas con los consecuentes problemas.

Experiencias realizadas en California en los 80 demostrarón que el agua extraída de pozos bien diseñados, era proporcionada sólo por una parte de él y que el resto del sector con rejilla o ranurada no aportaba nada de agua. Estas zonas son conocidas como sectores ciegos en la denominación que se le dá en las técnicas de rehabilitación de pozos, técnicas que tratan los pozos admitiendo el hecho cierto y comprobado de que parte del pozo no aporta agua.

2. Explicación del fenómeno físico

Cuando se instala una bomba en un pozo, sea de motor sumergido o de eje, la succión es mucho más fuerte cerca de la bomba y decrece gradualmente en la misma medida que aumenta la distancia a ella, disipándose hasta llegar a cero una vez que se establece un equilibrio entre lo que exige la bomba y lo que proporciona el pozo. Toda la energía aplicada por la bomba es satisfecha por el pozo y no hay un remanente que obligue a que otros sectores del pozo deban suministrar más agua, pues es imposible extraerla.

Ésta entrega diferencial de agua del pozo a través del elemento filtrante, rejilla o ranurado, es causa de severos problemas, siendo el principal d ellos el arrastre de arena que daña las bombas y que a su vez desencadena otros problemas que afectan al pozo, encareciendo su manutención y reduciendo significativamente su vida útil, llegando incluso a abandonarlos, según puedo acreditar con experiencias personales.

En las siguientes dos figuras se puede apreciar como se distribuye la energía aplicada por la bomba en dos posicionamientos distintos al interior de un pozo.

Cuando se instalan las bombas como se muestra en las dos figuras anteriores, se generan altísimas velocidades cerca de la succión provocándose el arrastre de arena que genera varios problemas, pero sólo dos de ellos son detectados por quienes desconocen este fenómeno: a) Daño de la bomba que obliga a repararla o reemplazarla por una nueva y b) Embanque de arena en el fondo del pozo..

3. Remedios aplicados

La industria chilena de pozos enfrenta este problema atacando el síntoma y no la enfermedad. La fiebre puede ser bajada con un antipirético, pero no se ataca la infección de la cual la fiebre es un indicador. Similarmente la extracción del embanque y el reemplazo de la bomba sólo consigue en el caso ideal dejar limpio el fondo del pozo, pero no resuelve el problema pues no ataca la causa que lo origina.

Más temprano que tarde el problema se repetirá y habrá que cambiar la bomba nuevamente llegándose al extremo de que algunos dueños de pozos instalan, por sugerencia de las propias empresas perforistas “estanques desarenadotes” o ciclones, para tratar de atenuar inútilmente el problema.

Además la extracción de arena hace reacomodarse y descender el filtro de grava, reduciendo negativamente sus características originales pudiendo provocar planchoneos del material superior, etc. todo lo cual se traduce finalmente en que el pozo disminuye significativamente su caudal, gasto específico y la eficiencia original.

Si se instala una bomba distinta en otra posición diferente a la de la original por variaciones de nivel y/o porque el pozo disminuyó su caudal, la succión que provoca altas velocidades de entrada de agua y arrastre de arena ocurrirá en otra parte del pozo y el problema volverá a ocurrir.

4. Solución Técnica

El problema ha sido enfrentado desde hace décadas en diferentes partes del mundo mediante un dispositivo ideado para lograr que todo el sector con rejilla o ranurado entregue agua uniformemente.

La evidencia empírica indica que en promedio toda el agua extraída de un pozo típico es proporcionada solo por 1/3 (33 %) del elemento filtrante. Puede fluctuar entre un 25% y un 50%. El resto del pozo no entrega nada de agua.

Este dispositivo que se acopla a la bomba y al que podríamos denominar Ecualizador de Succión resuelve el problema al uniformar el flujo y su porcentaje de éxito alcanza al 95 % en aquellos casos que es técnicamente aconsejable instalarlo.

En síntesis las ventajas del Ecualizador de Succión son:

- Elimina completamente la extracción de arena

- Aumenta el caudal del pozo

- Disminuye la depresión

- Mejora el gasto específico

- Disminuye la obstrucción biológica

- Reduce significativamente los costos operacionales

- Prolonga considerablemente la vida útil del pozo

( Su aplicabilidad a casos específicos consultarlas a hidroterra@tie.cl )

Fuente: Raúl Campillo Urbano, HidroGeólogo Senior

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