TERMINACIÓN, DESARROLLO Y DESINFECCIÓN DE POZOS Por: Beatriz Lira

Presentación del tema: "TERMINACIÓN, DESARROLLO Y DESINFECCIÓN DE POZOS Por: Beatriz Lira"— Transcripción de la presentación:

1 TERMINACIÓN, DESARROLLO Y DESINFECCIÓN DE POZOS Por: Beatriz Lira
CAPÍTULO 8 TERMINACIÓN, DESARROLLO Y DESINFECCIÓN DE POZOS Por: Beatriz Lira

2 8.1 TERMINACIÓN La terminación del pozo debe iniciarse lo más pronto posible después de concluir la etapa exploratoria, ya que mientras más tiempo transcurra, más difícil y menos efectiva es la reparación del daño causado a las formaciones acuíferas por la perforación.

3 8.1.1 ADEMADO (ENTUBADO) Circular agua limpia, con objeto de extraer el azolve. Alinear, nivelar y colocar a tope cada tramo de la tubería con los adyacentes para asegurar la verticalidad del ademado. La tubería debe entrar holgadamente.

4 Tubería de acero Soldadura de doble cordón al arco eléctrico. Tramos de PVC Por coples o roscas.

5 Altura = 61 cm. Nivel máximo de inundación últimos 100 años. Concluida la colocación, la tubería se gira y se deja tensada para asegurar su verticalidad

6 Tubería en acero al carbón soldable con costura, de ranura longuitudinal y sobresaliente (RM-TL) para ademe de pozos profundos de agua. Fabricada bajo las normas ASTM A-53 y ASTM A-120 Grado A. Se fabrica en diámetros nominales de 8" (200 mm) a 16" (400 mm) Unidad de venta tramo de 6.40 m.

7 8.1.2 ENGRAVADO Filtro de grava, instalado entre el cedazo (y ademe) y las paredes de la perforación, para mantener la verticalidad y la posición rígida de la tubería, es necesario para incrementar la permeabilidad en el entorno del pozo. Si el pozo no corta materiales sueltos, puede prescindirse del filtro de grava. Durante su instalación el filtro debe desinfectarse, su colocación se inicia con el fluido en circulación para extraer los finos mezclados con la grava.

8 Tubos engravadores Se introduce por medio de un embudo, se lleva un control de su nivel para levantar gradualmente los tubos alimentadores. Es más conveniente, aunque más lento. Carretillas de litros Norma AWWA Al 00-90, Pozos de agua, Sección 6). Con una sonda se mide el nivel del filtro en el espacio anular y se compara el volumen de grava introducido con el teórico respectivo, con objeto de deducir si hay oquedades en las formaciones.

9 Tubos engravadores

10 8.1.3 CEMENTACIÓN Dar rigidez a la cámara de bombeo y protección sanitaria al pozo. Operación rutinaria en la terminación del pozo y común en la rehabilitación de pozos, cuando se emplea para formar un sello sanitario superficial, esta no debe ser menor a cm ( ”) (Norma AWWA Al , pozos de agua, Sección 7). Para llevar a cabo la cementación o sellado de ademe o contrademe, se amplía a un diámetro mayor de 10 a 15 cm (4 a 6 pulg), del existente en la cámara de bombeo, hasta la profundidad prefijada. La cementación se realiza por gravedad o, de preferencia, con el sistema Halliburton, mediante empacadores colocados en posición tal, que el tramo a sellar quede aislado.

11 Cuando no es posible ampliar el pozo:
Terminado el filtro de grava seleccionado, se coloca inmediatamente a partir de la porción superior de la grava, dos tubos engravadores de diámetro de acuerdo al espacio anular, luego se coloca un colchón de arcilla de 2 a 3 m de longitud sobre la grava y se procede al vaciado de la lechada de cemento, con una longitud similar al de la arcilla, dejando un tiempo de fraguado suficiente; finalmente se coloca la lechada de cemento en todo el tramo faltante. De esta manera los tubos engravadores quedan ahogados en la cementación y en contacto con la parte superior del a grava, así el filtro puede alimentarse para mantener su nivel en caso de que haya compactación durante la operación del pozo (consultar el Manual de Diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento, Libro III, 2.1, Rehabilitación de Pozos, CNA).

12 8.2 DESARROLLO 8.2.1 OBJETIVOS Todos los métodos de perforación, modifican las características hidráulicas naturales de las formaciones atravesadas, en la vecindad inmediata del pozo. La acción de la herramienta de perforación y, especialmente, el mal empleo del fluido de perforación, reducen la porosidad y la permeabilidad de los materiales acuíferos, por compactación, colmatación y fixotropía.

13 La compactación es causada por la vibración y el impacto de la herramienta en el interior de la perforación. La colmatación consiste en la introducción y empacado de sedimentos finos en los poros y fisuras de las formaciones. La fixotropía es la resistencia creciente que opone la componente arcillosa del fluido de perforación a ser removida de las partículas sólidas, conforme aumenta el tiempo en contacto entre ambas.

14 El desarrollo y la limpieza
Objeto: reparar el daño causado a las formaciones acuíferas durante la perforación; eliminando los sedimentos y el fluido de perforación del interior, de las paredes y de las formaciones, y removiendo los materiales finos propios de las formaciones granulares. Resultado: la porosidad y la permeabilidad son restituidas y aun incrementadas en el entorno del pozo, con lo cual se eleva la eficiencia hidráulica del mismo y se obtiene agua libre de sólidos en suspensión.

15 La operación se prolonga durante el tiempo necesario hasta que el agua inyectada retorne limpia a la superficie. El lavado previo a la instalación del cedazo emplea un intenso chorro de agua desde un fondo de lavado, con el fin de aflojar la arena y formar un pozo y acuífero libre de sedimentos y materiales finos.

16 8.2.2 MÉTODOS DE DESARROLLO Se lleva a cabo inmediatamente después de concluida la limpieza del mismo. Consiste en la remoción del sedimento, la arena fina y otros materiales de una zona inmediata alrededor del cedazo, con lo cual se mejora el flujo del agua hacia dentro del pozo. Existe una gran variedad de métodos de desarrollo. Pistoneo. Sifoneo. Chifloneo. Sobrebombeo.

17 Pistoneo Se utiliza un émbolo o pistón, que consta de dos discos de cuero, caucho o hule, prensados entre discos de madera y montados sobre un niple de tubería con platillos de acero; permitiendo el ajuste estrecho del pistón con el ademe.

18 Antes de iniciar, verificar que el pistón pueda deslizarse libremente a lo largo del ademe; si el lodo y los sedimentos finos obstaculizan el libre paso del agua a través de la pared del pozo, el pistoneo produce grandes presiones diferenciales que pueden colapsar el ademe. Verificado lo anterior, se introduce el émbolo conectado a la tubería de perforación hasta la profundidad correspondiente al extremo superior del cedazo. A partir de ese punto, el pistoneo se realiza recorriendo el pozo en forma descendente, por tramos de uno a tres metros de longitud, hasta llegar a su fondo o al extremo inferior del cedazo.

19 El movimiento del pistón provoca el flujo y reflujo del agua a través de la pared, removiendo el lodo y los sedimentos finos de las formaciones hacia el interior del pozo. A cada cierta longitud desarrollada, se extrae el émbolo y se introduce la cuchara para extraer el producto del pistoneo, acumulado en la parte inferior del agujero. Ambas operaciones se alternan hasta alcanzar el fondo del pozo. Se recomienda que toda la operación de pistoneo tarde por lo menos un día y emplear equipo de perforación a percusión o rotario equipado con malacate.

20 Sifoneo Es uno de los más efectivos y comúnmente empleados. Se aplica por medio de una unidad neumática constituida por: un compresor con capacidad para operar presiones de a kg/cm (250 a 350 psi) y 2 volúmenes de 0.92 a 1.7 m/min (325 a 600 pies cúbicos por minuto); mangueras de 3 succión y de descarga, y una línea de aire de acero o una tubería principal y dos laterales para realizar el sifoneo.

21 El sifoneo se lleva a cabo por tramos, del fondo del pozo o del extremo inferior del cedazo hacia arriba, hasta llegar al extremo superior del mismo o al nivel estático. La presión de operación del compresor, aumenta de abajo hacia arriba y depende de la profundidad del tramo que se está desarrollando y de la profundidad al nivel del agua en el interior del pozo.

22 Una vez colocada la línea de aire en el extremo inferior del tramo a desarrollar, se inicia la inyección para remover de las paredes los sedimentos finos y el fluido de perforación, los cuales son extraídos del pozo, a través de una de las líneas laterales. Terminada la limpieza del tramo, se levanta la línea de aire para continuar con el siguiente, y así sucesivamente hasta recorrer toda la longitud a desarrollar. Para que el sifoneo sea eficiente, es necesario que cuando menos el 40% de la longitud de la línea de aire esté sumergida, y que el extremo inferior de la tubería principal de retorno se encuentre aproximadamente 15 m abajo del extremo de la línea de inyección. Se recomienda que el sifoneo tenga una duración total mínima de 48 horas.

23 Chifloneo Consiste en la expulsión de agua contra las formaciones acuíferas, a través del cedazo, por medio de vados chiflones distribuidos horizontalmente en la periferia de un cilindro de acero, acoplado a la tubería de perforación, de diámetro mayor o igual que el de ésta y con longitud aproximada de un metro. Son orificios de 0.48 a 0.64 cm (3/16" a 1/4"), que expulsan el agua horizontalmente con alta velocidad. La presión del agua es generada por una bomba de Iodos y transmitida a la tubería de perforación a través de una manguera. Generalmente, se utiliza la misma bomba de Iodos que en la etapa de perforación, la cual debe tener capacidad para generar presiones de a kg/cm (250 a 325 psi) e inyectar un caudal de agua de 5 a 14 lps.

24 El procedimiento consiste en la introducción del dispositivo de inyección hasta las proximidades del fondo del pozo. Mientras se bombea el agua contra la formación acuífera, se hace girar lentamente el dispositivo. Después de aplicar el chifloneo durante cierto tiempo, se eleva el dispositivo un metro y se repite la operación, y así sucesivamente, hasta desarrollar todo el tramo del pozo con tubería ranurada.

25 Duración: 48 horas. El agua que retorna a la superficie se desecha. Más efectivo, cuando el pozo está entubado con cedazo de ranura continua (helicoidal). El método es poco recomendable cuando el cedazo es de otro tipo.

26 Sobrebombeo Extracción discontinua de agua del pozo, por medio de una bomba, para provocar el flujo y reflujo del agua en las formaciones acuíferas, a fin de que se desprendan el lodo y los sedimentos finos de las formaciones y puedan ser removidos con el agua bombeada. La bomba a utilizar varía dependiendo de la profundidad al nivel del agua en el pozo. De hasta 15 m: bomba centrífuga con capacidad de hasta 15 lps, con manguera de succión provista con una válvula de compuerta en su extremo que se introduce abajo del nivel del agua. Niveles de agua más profundos: bomba vertical de pozo profundo. El equipo de bombeo debe tener capacidad suficiente para extraer caudales superiores al que se pretende extraer durante la operación normal del pozo.

27 La operación consiste en bombear el pozo durante un intervalo de tiempo de varios minutos; luego, se suspende la extracción, induciendo el flujo hacia el interior de las formaciones acuíferas. El procedimiento se repite manteniendo constante el caudal, hasta que el agua sale cada vez más limpia de sedimentos en suspensión. Se varía el caudal para provocar condiciones hidrodinámicas diferentes en el entorno del pozo y se repite el procedimiento de bombeo intermitente.

28 8.2.2.5 Observaciones generales
Cualquiera que sea el método utilizado, es recomendable un predesarrollo químico o tratamiento con polifosfatos, comúnmente conocidos como dispersores de arcillas (Manual de Diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento, Libro IIIl, 2,11, Rehabilitación de Pozos, CNA). Agregar una proporción de 20 litros por cada 30 m de longitud de desarrollo, con el objeto de facilitar la remoción del lodo de perforación, dejándolo en reposo un tiempo mínimo de 24 horas, antes de iniciar las operaciones de limpieza.

29 La duración total es ajustable
La duración total es ajustable. El fluido que haya penetrado varios metros o decenas de metros en las formaciones (se ha registrado invasión de lodo hasta distancias mayores que 100 m), sólo puede ser removido, a largo plazo por la operación normal del bombeo. La limpieza puede darse por concluida cuando el agua salga libre de sólidos en suspensión y de lodo de perforación durante un tiempo razonable. El desarrollo sólo puede estabilizar las formaciones acuíferas, cuando el filtro de grava y la abertura del cedazo hayan sido diseñados atendiendo a la granulometría de aquéllas. Si estas características no son adecuadas, el pozo seguirá produciendo materiales finos por mucho que se prolonguen las operaciones de limpieza.

30 8.3 DESINFECCIÓN DE POZOS Objetivo: destrucción total de los organismos productores de enfermedades, los cuales pudieron ser introducidos durante la perforación y desarrollo del pozo. El pozo de agua debe limpiarse lo más completamente posible de sustancias extrañas, tales como tierra, grasa y aceite, antes de la desinfección.

31 Procedimiento: adición de una solución fuerte de cloro, hasta lograr una concentración de 50 mg/litro, dejándola reposar por un periodo de por lo menos 24 horas, posteriormente se bombea el pozo para desalojar el agua. (Norma AWWA C654-87, Desinfección de pozos).

32 Hipoclorito de calcio contiene aproximadamente el 70 % de cloro disponible Se agrega hasta obtener una solución cuya concentración se encuentre en el intervalo de 50 a 200 ppm, (4 cucharadas soperas por cada 100 litros de agua). Hipoclorito de sodio, (1 litro por cada 100 de agua).

33 La desinfección se considera completa cuando el muestreo y el ensayo del agua revelan que no existe ninguna bacteria coliformes.