Exploración geológico-geofísica para el control de infiltraciones de aguas aceitosas hacia acuíferos profundos, Casanare, Colombia (página 2)
Enviado por Maria del Carmen Fuentes
El parámetro ?a, depende de K (constante geométrica del dispositivo de medición) la cual está en función de las distancias entre los electrodos de alimentación y de medición.
K = 2p?/ (1/rAM – 1/rBM – 1/rAN + 1/rBN) (1.2)
La diferencia de potencial ?U entre los electrodos de medición (?UMN) puede ser expresada según la fórmula:
?UMN = UM – UN = ? IAB / 2p?(1/ rAM – 1/ rBM – 1/ rAN + 1/ rBN ) (1.3) Donde:
UM y UN son los potenciales en los electrodos de medición (M y N), rAM, rBM, rAN, y rBN son las distancias mutuas entre los electrodos, ? es la resistividad eléctrica, (aparente)
IAB es la intensidad de corriente entre los electrodos de alimentación (A y B).
Se estima que la profundidad de investigación, depende directamente de la distancia entre los electrodos de alimentación.
El valor de la resistividad aparente depende de la composición del corte geoeléctrico a estudiar, por esta razón, al proyectar trabajos geoeléctricos en una región, deben conocerse de antemano, las características geológicas, hidrogeológicas, etc.
Los trabajos de campo consisten en medir repetidas veces en un punto de observación, la diferencia de potencial (?U) y la intensidad de corriente (I), para una sola posición de los electrodos de medición, variando la distancia entre los electrodos de alimentación como se aprecia en la figura Nº 3.
1 C. M. Schlumberger fue el autor de este dispositivo de medición para los métodos geoeléctricos.
Figura 3. Esquema del dispositivo de electrodos de SEV
Los electrodos A y B, son varillas metálicas de una aleación de hierro (polarizables), que transmiten desde 200 hasta 1000 voltios según el requerimiento; los M y N, son electrodos no polarizables, consistentes en dos varillas de cobre las cuales permiten obtener las diferencias de potencial a través del intercambio iónico con el terreno.
El equipamiento empleado en este estudio está compuesto por un equipo transmisor, y un receptor ambos digitales, marca DIAPIR VP-17, de fabricación Húngara, portátiles de alta precisión, ambos interconectados entre sí, los cuales hacen que el método sea más rápido y productivo.
La interconexión se realiza mediante un cableado, que hace que en el equipo receptor se lean automáticamente los valores de la diferencia de potencial ?U y de la intensidad de corriente (I), para las diferentes posiciones del sistema de electrodos.
El procesamiento de los datos comienza con la utilización de programas de computación destinados para estos fines, a los cuales se les introducen los datos de campo.
Como las mediciones son puntuales según los principios de medición del SEV, se obtendrán curvas representativas del corte geoeléctrico que se encontrará por debajo del punto de observación, las cuales son representadas en escala bilogarítmica para atenuar los efectos heterogéneos de las resistividades, donde, en el eje de las ordenadas se encuentran los valores de resistividades aparentes ( *m), y en el eje de las abscisas se encuentran las dimensiones de AB/ 2 (m).
Luego se procede a la interpretación y análisis de los resultados. El objetivo principal de la interpretación de las curvas de SEV, es llegar a conformar el corte geológico que compone un perfil de estudio, utilizando los espesores y profundidades que se han determinado empleando ábacos de curvas teóricas, a través de un procesamiento manual o computarizado.
El procedimiento a seguir tanto automático como manual, consiste en comparar las curvas de campo obtenidas y las curvas teóricas que se encuentran en estos juegos de curvas patrones. Finalmente, a través de esta superposición se determinan los valores de las resistividades aparentes y los espesores y profundidades de las litologías presentes por debajo del subsuelo.
TOMA DE REGISTROS EN POZOS
Para obtener una información del estado de las litologías dentro de los pozos, se obtuvieron los registros correspondientes, lo cual permitió el diseño de los piezómetros.
Foto 5. Estación de registros de pozos.
ESTUDIO DE PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS
Se realizaron ensayos mecánicos, donde se obtuvieron muestras para el análisis en laboratorio según se muestra en las fotografías siguientes:
Se emplearon los criterios de Clases de terrenos de Bredding:
Tabla 1. Criterios de clases de terrenos de Bredding.
En este trabajo se llevaron a cabo un total de ocho SEV, cuyos resultados más representativos se aprecian en las tablas 1, 2, 3, 4 y en las figuras 4, 5, 6 y 7.
Tabla 2. Datos obtenidos con el S. E. V. – 1
™ Nivel Freático: 1.6 m
Tabla 3. Datos obtenidos con el S. E. V. – 2
CAPA | PROFUNDIDAD | RESISTIVIDAD | INTERPRETACIÓN GEOLÓGICA | |||||
(metros) | (Ohmios-m) | |||||||
1 | 0 – 1.0 | 83 | Suelo arenoso | |||||
2 | 1.0 – 3.2 | 40 | Arcillas | |||||
3 | 3.2-9.1 | 122 | Arenas | |||||
4 | —- | 19 | Arcillas | |||||
™ Nivel Freático: 1.2 m
Tabla 4. Datos obtenidos con el S. E. V. – 3
™ Nivel Freático: 1.4 m
Tabla 5. Datos obtenidos con el S. E. V. – 4
™ Nivel Freático: 1.5 m
Figura 4. Curva de SEV. Estación La Gloria.
Figura 5. Curva de SEV. Estación Sardinas.
Figura 6. Curva de SEV. Estación Trinidad.
Figura 7. Curva de SEV. Estación Tocaría.
Uno de los registros obtenidos en pozos, se aprecia en la figura 9.
Figura 9. Registros de pozos obtenidos en el punto 1.
Los estudios de permeabilidad permitieron obtener la siguiente tabla:
Tabla 6. Resultados generales obtenidos con los estudios de permeabilidad.
Finalmente se ubicaron los piezómetros de la forma que se observa en las fotos 8 y 9.
Foto 8. Instalación de piezómetros.
Foto 9. Piezómetro instalado.
El trabajo se desarrolló sobre un depósito matriz-soportado (arcillo-arenoso), de origen aluvial (Qal), compuesto por arcillas, gravas y arenas.
Los sondeos (S.E.V.), realizados muestran continuidad de los materiales en profundidad por lo que se realiza una descripción general de los perfiles, para más detalle ver perfiles geoeléctricos y figuras 4, 5, 6, 7.
Descripción General: Inicialmente encontramos suelo arenoso poco saturado (seco), con resistividad aparente de 70 a 80 ? x m. Por debajo de este material se encuentra una capa arcillosa de continuidad lateral entre sondeos con resistividad aparente que varia entre 40 y 50 ? x m, seguidamente, se presenta una capa arenosa con resistividad aparente de 120 a 150 ? x m, y finalmente, se presenta una resistividad aparente de 25 ? x m, la cual se asocia a niveles arcillosos blandos y bastante saturados.
Desde el punto de vista de la permeabilidad:
o En general los materiales encontrados en la exploración de suelos se clasifican como limos arcillosos, según la USC como CL, ML-OL y MH-OH. (USC=Sistema unificado de clasificación).
o Los valores de permeabilidad obtenidos en los suelos que conforman la fundación de las piscinas de oxidación hasta los 4 metros de profundidad, presentan valores promedios de permeabilidad de K= 8.56*10 -5.
o Realizada la correlación de los valores obtenidos en laboratorio con las tablas 3 y 4 de Hazen y de M.R. LLAMAS, el material de fundación de las piscinas hasta los 4 metros de profundidad se cataloga como permeabilidad muy pequeña, poco permeable a impermeable.
Pinto Morales L.H. y Fuentes Fuentes M.C.: Informe Técnico para la empresa de Prospección y Exploración de Petróleo "Perenco Colombia Limited", en el Departamento de Casanare, Colombia. 2008.
Autor:
Fuentes Fuentes María del Carmen
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Sede Sogamoso
Pinto Morales Luis Humberto
IGEOSOFTMINE Colombia,
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