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Aguamarket.com»Temas Interes»Pozos por el metodo de Rotopercusion Perforacion y Entubamiento simultaneo
 

Pozos por el metodo de Rotopercusion Perforacion y Entubamiento simultaneo

 
  Fecha de Publicacion: 04/04/2003  

Varios colegas y profesionales relacionados con el tema de la captación de agua subterránea me plantearon hace dos años su preocupación por la técnica de perforación que se ha dado en llamar rotopercusión que consiste en perforar con martillo del tipo DTH de las marcas Odex o Tubex bajando, simultáneamente con la perforación, la cañería de habilitación ranurada.

Parecen olvidar que hace décadas se hacía lo mismo, pero usando el método de percusión con cable y que en la especialidad era denominado “perforar con los ranurados puestos”. Esta práctica era aplicada cuando se conocía o, más bien, se creía conocer, la estratigrafía que se perforaría. La diferencia entre lo que se hacía antes y lo que se hace ahora es la velocidad mucho mayor del método de rotopercusión lo que conlleva costos más bajos, pese a que la inversión en el equipamiento requerido es altísima.

Si bien no acredito una gran experiencia en la supervisión de pozos construidos por este método, he tenido acceso a los datos constructivos de una cantidad suficiente como para hacer un análisis que oriente una evaluación más científica de este método, cuya aplicación se ha extendido mucho en Chile. Los datos que he usado en este análisis corresponden a pozos perforados con rotopercusión en el Valle del Río Copiapó y los he comparado con los obtenidos con pozos perforados con percusión por cable y por rotación directa. Todos los pozos se encuentran relativamente cercanos.

Los datos que he comparado corresponden a los informados al momento de terminado el pozo y resumidos en el gráfico de construcción que habitualmente se entrega. Los pozos que se analizan son de propiedad de un cliente de este consultor. En total los pozos en análisis son seis, de los cuales uno fue perforado con rotación directa, tres los fueron con percusión con cable y dos con rotopercusión.

Todos, menos uno, fueron habilitados en el relleno sedimentario aluvial moderno del valle del Copiapó que corresponde a fracciones principalmente gruesas con escasa participación de partículas más finas. Los pozos utilizados en este análisis fueron hechos por cuatro empresas distintas y son los siguientes:

TABLA Nº1 Pozo Empresa Método Perforación Elemento Filtrante 1 A Percusión con Cable Ranurados 2 B Percusión con Cable Rejilla ACP 3 C Rotopercusión Ranurados 4 C Rotopercusión Ranurados 5 D Percusión con cable Rejilla ACP 6 D Rotación Directa Rejilla ACP

Hechos relevantes

a. Área abierta

Es suficientemente conocido el hecho de que en el diseño tradicional de pozos se recomienda enfrentar el acuífero con una gran área abierta para la entrada del agua a baja velocidad que, según el manual de la Johnson, no debe superar los 3 cm/seg.

Este tema lo he analizado en otros artículos y las conclusiones a que he llegado difieren grandemente con lo propuesto por la Johnson y concuerdan plenamente con las de otros especialistas extranjeros en el sentido de que con un área abierta baja se logran igualmente pozos de alta eficiencia aunque la velocidad de entrada del agua al pozo sea muchísimo más alta. Puede ser de hasta 1 m/s, pues las pérdidas de carga en el elemento filtrante propiamente tal son mínimas según la Hidráulica.

El porcentaje de área abierta de los pozos construidos por el método de rotopercusión (perforación y entubamiento simultáneo) que se incluyen en este análisis es inferior a 1 %. Este hecho es de suma relevancia ya que las rejillas de espira continua usualmente tienen un área abierta en el entorno al 30 %, es decir, en los pozos que he analizado y construidos por el método de rotopercusión, el área abierta es menos de 1/30 del área de las rejillas.

El porcentaje de área abierta de las rejillas de espira continua del tipo ACP corresponde al Slot 40, es decir, 1 milímetro de generalizado uso. El porcentaje de área abierta de los pozos con ranurados hechos por percusión con cable no lo he calculado, pues de trata de pozos hechos hace varios años, pero debiera estar en el entorno al 1 a 2 %.

b. Desarrollo

Con la excepción de los pozos construidos con rotopercusión que fueron desarrollados con aire, los restantes lo fueron con pistón siguiendo las técnicas y procedimientos que se vienen aplicando hace más de 5 décadas en Chile. En los pozos hechos por rotopercusión la faena de desarrollo se hace con el compresor de la máquina y suele durar muy poco tiempo a diferencia de lo queocurre con los otros pozos, especialmente en uno que fue hecho con rotación directa.

2. Datos Utilizados

Los datos utilizados en este análisis corresponden a los entregados por las empresas contratistas inmediatamente de terminados los pozos, es decir, corresponden al estado inicial del pozo, En la actualidad varios de los pozos se encuentran en condiciones muy diferentes.

3. Método de Análisis

Sobre la base de los datos de las pruebas a caudal variable, hechas al momento de construirse los pozos, se calcularon las Eficiencias haciendo uso del software GWW 1.31 originalmente creado por Naciones Unidas y perfeccionado por Jasminko Karanjac. Las fórmulas que se aplican para calcular la eficiencia son las de uso corriente.

4. Resultados

Los resultados de este análisis se entregan en la siguiente tabla en que para cada pozo se dan: la eficiencia calculada para el mayor caudal de la prueba de Gasto Variable y el correspondiente Gasto Específico. Para el pozo Nª 3 no se indica el Gasto Específico debido a que fue habilitado en roca.

TABLA Nº2 Pozo Eficiencia (*)% Gasto Específico L/S/M 1 59.9 15.5 2 55.8 8.7 3 82.1 (1) 4 80.0 27.8 5 47.3 13.2 6 27.1 6.4

Otro aspecto importante dice relación con un tema que ha sido antes analizado por Dennis Williams, la relación existente entre Gasto Específico y la longitud del elemento filtrante.

Se ha determinado para cada pozo su Gasto Específico, la longitud del elemento filtrante y, el Gasto específico por unidad de elemento filtrante. Los resultados se entregan en la Tabla siguiente:

TABLA Nº3 Pozo Gasto Específico Longitud Tipo G. E/metro 1 15.5 21 Ranurado 0.74 2 8.7 36 Rejilla 0.24 3 -- -- -- -- 4 27.8 30 Ranurado 0.93 5 13.2 25 Rejilla 0.53 6 6.4 21 Rejilla 0.30

5. Conclusiones

Si bien la cantidad de pozos empleada es reducida, lo relevante es que han sido construidos en unidades hidrogeológicas de similar naturaleza, es decir, sedimentos aluviales recientes del Valle del Río Copiapó. Aún admitiendo que existe una heterogeneidad areal y vertical en este tipo de ambientes geológicos, ciertos resultados merecen destacarse.

5.1. La eficiencia constructiva más alta es la que se logra con el método de rotopercusión, es decir, perforación y entubamiento simultáneo(>80%) . Le sigue la percusión por cable y luego la rotación directa.

5.2. Sistemáticamente los pozos habilitados con ranurados muestran eficiencias superiores a la de los pozos habilitados con rejillas del tipo ACP.

5.3. Igualmente los pozos habilitados con ranurados muestran Gastos Específicos superiores a los de los pozos habilitados con ese tipo de rejillas.

5.4. Además, los Gastos Específicos por metro de elemento filtrante, son mayores en los pozos habilitados con ranurados que en los pozos habilitados con rejillas.

5.5. Estos resultados son, por el momento, solo aplicables al ambiente geológico en que se han construidos los pozos analizados.

6. Comentarios Finales


Fuente: Raúl Campillo Urbano, HidroGeólogo Senior
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