122235 sondeos

1

INTERCADECONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

SONDEOS

1

Mg. Miguel Llorente IsidroConsultor Intercade

2

Mg. Miguel Llorente Isidro - [email protected] - Consultor Intercade

PERFIL DEL EXPOSITOR

� Ingeniería Geológica en la Universidad de Salamanca.

� Diplomado de Estudios Avanzados en la Universidad Complutensede Madrid.

� Maestría en el Centro de Estudios y Experimentación de ObrasPúblicas de España.

� Doctorado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Minasde la Universidad Politécnica de Madrid.

� Técnico Superior Especialista en Riesgos Geológicos en el InstitutoGeológico y Minero de España.

� Más de diez años de experiencia en empresa, investigación ydocencia.

2


www.intercade.org

3


INDICE

1. Clasificación de los sondeos y métodos de perforación

2. Propiedades de las rocas y de los suelos

3. Factores que afectan su perforabilidad

4. Perforaciones: equipos, muestras, velocidad y costo

5. Mediciones y control de sondeos

6. Testificación de sondeos

7. Medidas de seguridad durante la realización de sondeos

8. Aplicaciones informáticas en sondeos

9. Sondeos de investigación minera

10. Sondeos para la extracción de minerales

11. Otras aplicaciones

4


INDICE1. Clasificación de los sondeos

� Definiciones y conceptos básicos

� Sondeos según su aplicación

• Sondeos de investigación

• Sondeos de explotación

• Sondeos tecnológicos

� Sondeos según sus características geométricas

• Longitud

• Diámetro

• Inclinación

� Sondeos según el método de perforación

• Sondeos a percusión

• Sondeos a rotación

• Sondeos a rotopercusión

3


www.intercade.org

5


DEFINICIONES Y CONCEPTOS BASICOS

6


Definición de sondeo

Perforación en la tierra con fines diversos, tales como los siguientes:

� Reconocer el terreno enprofundidad.

� Atravesar capas rocosas o desuelo cementado.

� Realizar ensayos in situ: SPT,presiómetro, molinete,permeabilidad, etc.

� Obtener muestras delsubsuelo.

� Acceder a recursos mineraleso energéticos.

4


www.intercade.org

7


Partes de una máquina de sondeo

�Motor rotación

�Mordaza

�Motor de empuje

�Unión entre varillas

�Tubos (varillaje)

�Martillo o tomamuestras

�Boca, corona, cabeza perforante

3

1

2

6

4

5

7

1. MOTOR DE ROTACION2. MORDAZA GUIA3. MOTR DE EMPUJE4. ACOPLAMIENTO5. TUBOS6. MARTILLO7. BOCA

8


CLASIFICACION DE SONDEOS SEGUN SU

APLICACION

5


www.intercade.org

9


Tipos de sondeos según su aplicación

� Investigación. Reconocimiento de estructuras geológicas.

� Explotación. Extracción de materiales líquidos y gaseosos.

�Tecnológicos. Sondeos con finalidad especial.

10


Sondeos de investigación

�Cartográficos: confección mapas

�Geológicos: análisis de estructuras geológicas

�Prospección y evaluación geológico-minera

�Hidrogeológicos: estudio de aguas subterráneas

�Geotécnicos: obras civiles y construcción

�Sísmicos: para ensayos sísmicos

6


www.intercade.org

11


Integrated Ocean Drilling Program (IODP)

International Continental Scientific Drilling Program (ICDP)

12


Sondeos de investigación :

7


www.intercade.org

13


Sondeos de investigación

14


Sondeos de explotación

�Captación de agua, petróleo, gas

�Disolución y lixiviación

�Gasificación subterránea del carbón

8


www.intercade.org

15


16


Sondeos tecnológicos

� Barrenos de voladura

� Consolidación de terrenos

� Drenaje

� Desgasificación

� Inyección, almacenamiento de CO2

9


www.intercade.org

17


CLASIFICACION DE SONDEOS SEGUN SUS CARACTERISTICAS

GEOMETRICAS

18


Tipos de sondeos según características geométricas

� Longitud

� Diámetro

� Inclinación

10


www.intercade.org

19



Longitud : en función de la profundidad alcanzada

�Superficiales: < 200 m (geotecnia, obra civil)

�Poco profundo: de 200 a 1200 m (sondeos de

explotación)

�Medios: de 1200 a 2500 m

�Profundos: de 2500 a 4000 m

�Muy profundos: > 4000 m

Perforación más profunda: Kola, Rusia 12 262 m (investigación) 1970-1989

20



Diámetro : en función del diámetro de perforación

�Desde centímetros (barrenos) hasta metros (captación)

�Por debajo de 36 mm riesgo de rotura del testigo

�De diámetro variable: petróleo inicio 580 mm (26”) y fin 96 mm (3 ¾”)

�En producción 114 mm (4 ½”)

11


www.intercade.org

21



Diámetro : en función del diámetro de perforación

TamañoDiámetro

exterior (mm)Diámetro

interior (mm)

AQ 48 27

BQ 60 36,5

NQ 75,7 47,6

HQ 96 63,5

PQ 122,6 85

CHD 76 75,7 43,5

CHD 101 101,3 63,5

CHD 134 134,0 85,0Wire-lineCorona diamantes

22



12


www.intercade.org

23



Inclinación : según la verticalidad o el ángulo del sondeo

24


CLASIFICACION DE SONDEOS SEGUN EL METODODE PERFORACION

13


www.intercade.org

25


Tipos de sondeos según el método de perforación

� Percusión o trépano

� Rotación

� Rotopercusión

26



Percusión o trépano

a b c d e

CONTACTO

BOCA

GRIETASRADIALES

DEFORMACIONELASTICA

ROCAPULVERIZADA DETRITUS

GRUESOS

PERFIL FINALDEL CRATER

10 - 20º5 - 7º

BOCA DE PASTILLAS BOCA DE BOTONES

14


www.intercade.org

27



Rotación�Con trépano cortante�Con trépano triturante�Con herramienta abrasiva

ANGULO DECIZALLAMIENTO

TRITURACIONEN LA ZONADE CONTACTO

LIBERACION DEFRAGMENTO

ACUMULACIONDE FINOS

(a)

(b)

( c )

28



Martillo en cabeza Martillo en el fondoneumáticohidráulico

15


www.intercade.org

29


CLASIFICACION DE LOS METODOS DE PERFORACION

30


Normalmente, en los métodos de perforación son una mezcla de varios modos de ataque.

Ataques en roca

Penetración y aplastamiento

Corte Percusión Abrasión Erosión

A percusión A rotación

�Por hinca�Percusión por cable�Rotopercusión con martillo

�Barena helicoidales o de aletas�Triconos de dientes�Coronas

PROCEDIMIENTO DE DESTRUCCION DE LA ROCA

16


www.intercade.org

31


.

CLASIFICACION DE LOS METODOS POR EL PROCEDIMIENTO

DE EVACUACION DE LOS DETRITUS

MECANICAMENTE FUIDO CON CIRCULACIONDIRECTA

ALUDO CON CIRCULACIONINVERSA

PERFORACIONCON CABLE(CUCHARAS)

TORNILLOHELECODALCONTINUO

AUGER

PERFORACIONROTATIVA Y

CON MARTILLOEN FONDO

MARTILLOS ROTOPERCUTIVOSHIDRAULICOS Y NEUMATICOS

CIRCULACIONINVERSA

G.L CONTUBO DOBLE G.L CON

TUBO DOBLEY MARTILLOEN FONDO

32


Mecánico discontinuo con cucharas o campanas



17


www.intercade.org

33


Mecánico continuo con tornillo helicoidal



34


Con fluidos, circulación directa (el fluido desciende por el varillaje y asciende por el espacio anular)

Con fluidos, circulación inversa

(el fluido desciende por el espacio anular

y asciende por el varillaje)



BARRENA TRICONA

PARED DELPOZO

ESQUIRLAS CIRCULANDO ALA SUPERFICIE ATRAVESDEL ESPACIO ANULAR

ADEME

ZANJA DE ALMACENAMIENTO

MANGUERA DESUCCIONREJILLA

18


www.intercade.org

35


BIBLIOGRAFIA

� Azar, J. J. (2007). Drilling Engineering. Oklahoma. 491 pp.

� CRC Lewis Publishers (1996). Drilling: The Manual of Methods,Applications, and Management. Nueva York. 615 p.

� GONZÁLEZ DE VALLEJO, L. I. (2002). Ingeniería Geológica. Madrid.744 pp.

� LÓPEZ JIMENO, C. (2000). Manual de sondeos, tecnología deperforación. Madrid. 699 pp.

� LÓPEZ JIMENO, C. (2001). Manual de sondeos, aplicaciones. Madrid.409 pp.

� LÓPEZ JIMENO, C. (2003). Manual de perforación y voladura de rocas.Madrid. 780 pp.

� PUY HUARTE, J. (1987). Procedimientos de sondeos : teoría, práctica yaplicaciones. Madrid. 667 pp.

36


INDICE












19


www.intercade.org

37


INDICE












38


INDICE

� Definición y tipos de rocas

Ígneas, sedimentarias, metamórficas

� Propiedades de las rocas

Composición, Ø, porosidad, permeabilidad…

�Clasificación de macizos rocosos

Terzagui, Laufer, Protodyakonov, Louis…

20


www.intercade.org

39


DEFINICION Y TIPO DE ROCAS

40


(Geol.) Compuesto natural de uno o varios minerales como resultado dediferentes procesos geológicos .

(Ing.) Agregados naturales duros y compactos de uno o varios mineralescon fuertes uniones cohesivas permanentes que se consideran,habitualmente, como un sistema continuo. Se distinguen de los suelos en queestos se pueden desagregar sin el uso de una importante cantidad deenergía.

(Geol.)Rocas sólidas: granito, basaltoRocas líquidas: petróleo, aguaMinerales sólidos: cuarzo, biotitaMinerales líquidos: mercurio y agua

Rocas (Geol.) o suelos (Ing.): arenas no cementadas

ROCA

122235 sondeos

Documents

sondeos definiciones

realizacin de sondeos

control de sondeos

testificacin de sondeos

sondeos de investigacin

consultor intercade

consultor intercade

intercade consultancy