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En este segundo texto el objetivo es explicar los diferentes campos de aplicación de los sondeos, con las particularidades que presenta cada uno de ellos y la práctica operativa que se sigue en cada caso. Tanto en el sector extractivo, como en el de la obra civil y en el de la edificación, los sondeos se configuran como una técnica imprescindible destinada al reconocimiento del subsuelo. a su aprovechamiento o incluso a su tratamiento para la mejora de sus características. Estos capítulos se complementan con una revisión de los fundamentos geológicos y la descripción de algunas aplicaciones informáticas empleadas en la representación gráfica de los datos procedentes de los sondeos
En el primer volumen del Manual de Sondeos se abordan los diferentes métodos de perforación. describiendo los principios de funcionamiento, los procedimientos de evacuación de los detritus, etc. También se incluyen una serie de capítulos destinados a exponer las principales operaciones auxiliares en la ejecución de sondeos y las medidas de seguridad que se han de cumplir. En este segundo texto el objetivo es explicar los diferentes campos de aplicación de los sondeos, con las particularidades que presenta cada uno de ellos y la práctica operativa que se sigue en cada caso. Tanto en el sector extractivo, como en el de la obra civil y en el de la edificación, los sondeos se configuran como una técnica imprescindible destinada al reconocimiento del subsuelo. a su aprovechamiento o incluso a su tratamiento para la mejora de sus características. Estos capítulos se complementan con una revisión de los fundamentos geológicos y la descripción de algunas aplicaciones informáticas empleadas en la representación gráfica de los datos procedentes de los sondeos. Finalmente, esta publicación consideramos que es el complemento a la anterior y que, a buen seguro, constituirá un libro de consulta tanto para estudiantes de Ingeniería y Ciencias de la Tierra como de los profesionales de los distintos sectores.
ÍNDICE
Capitulo 1
FUNDAMENTOS Y BASES GEOLÓGICAS
1. INTRODUCCIÓN
2. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS POR SU ORIGEN
2.1. Rocas sedimentarias
2.1.1. Rocas detríticas
2.1.2. Rocas evaporíticas
2.1.3. Rocas carbonatadas
2.1.4. Otras rocas sedimentarias
2.1.5. Sedimentos vulcanoclásticos
2.1.6. Perforabilidad y estabilidad de las rocas sedimentarias
2.2. Rocas ígneas
2.2.1. Perforabilidad y estabilidad de las rocas ígneas
2.3. Rocas metamórficas
2.3.1. Perforabilidad y estabilidad de las rocas metamórficas
3. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
4. LA ÉPOCA GEOLÓGICA Y LA PERFORABILIDAD DE LAS ROCAS
5. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 2
APLICACIONES INFORMÁTICAS EN LA REPRESENTACIÓN Y TRATAMIENTO DE SONDEOS
1. INTRODUCCIÓN
2. ROCKWORKS 99
2.1. Introducción
2.2. Presentación de la base de datos
2.3. Visualización de sondeos individualmente
2.4. Representación de sondeos o columnas en secciones
2.5. Representación de sondeos y secciones en 3D
3. EXPLORATION OFFICE
3.1. Introducción
3.2. Downhole Explorer
3.2.1. Introducción de la base de datos
3.2.2. Visualización de los sondeos
3.3. ViewPoint
4. GPICK 3D
4.1. Introducción
4.2. Descripción general del programa
4.3. Presentación de la base de datos
4.4. Visualización de los sondeos
Capítulo 3
SONDEOS PARA CAPTACIÓN DE AGUA
1. INTRODUCCIÓN
2. MÉTODOS DE PERFORACIÓN EN ALUMBRAMIENTO DE AGUAS Y CAPTACIONES ESPECIALES
2.1. Percusión con cable
2.2. Rotación directa
2.3. Rotación inversa
2.4. Rotopercusión
2.5. Captaciones especiales
2.5.1. Captación mediante pozos ordinarios
2.5.2. Galerías de alumbramiento de agua
2.5.3. Zanjas de drenaje
2.5.4. Pozos colectores con perforaciones radiales (tipo Ranney)
2.5.6. Pozos efectuados con máquina helicoidal
3. REVESTIMIENTO DE LOS SONDEOS
3.1. Tubería de revestimiento
3.1.1. Diámetro
3.1.2. Materiales
3.1.3. Resistencia mecánica
3.1.4. Acoplamientos
3.2. Cementación
3.2.1. Tipos de material
3.2.2. Proceso de cementación
4. FILTROS
4.1. Granulometría
4.2. Clases de filtros
4.3. Gravas
4.4. Técnicas de colocación
5. DESARROLLO DEL SONDEO
5.1. Métodos de desarrollo
5.1.1. Valvuleo
5.1.2. Pistoneo
5.1.3. Inyección de aire comprimido
5.1.4. Acidificación
5.1.5. Tratamiento con polifosfatos
5.1.6. Tratamiento con nieve carbónica
5.1.7. Explosivos rompedores
5.2. Problemas de los desarrollos
6. RECUPERACIÓN DE SONDEOS
6.1. Corrosión
6.2. Incrustaciones
6.3. Eliminación de corrosiones e incrustaciones
7. ENSAYOS Y REGISTROS
7.1. Ensayos radiactivos (testificación eléctrica de sondeos)
7.2. Realización de ensayos de bombeo
8. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 4
SONDEOS DE PETRÓLEO Y GAS
1. INTRODUCCIÓN
2. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS DE LOS YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS
2.1. Factores geológicos estáticos
2.1.1. Roca madre
2.1.2. Roca almacén
2.1.3. Roca Cobertera
2.1.4. Trampa
2.2. Factores geológicos dinámicos
2.2.1. Generación
2.2.2. Migración
2.2.3. Acumulación
3. SINGULARIDADES DE LA PERFORACIÓN MARINA
3.1. Riser marino
3.2. Compensador de movimientos
4. DISPOSITIVO DE CONTROL DE ERUPCIONES, BLOWOUT PREVENTER BOP
4.1. Tipos de preventores y elementos complementarios
5. PROCESO DE CONTROL DE ERUPCIONES
5.1. Cierre del sondeo y control de una invasión
5.2. Cálculo de la presión de formación
5.3. Cálculo de la densidad de lodo requerida
5.4. Tipo de invasión y evolución de presiones en cabeza
5.5. Presión máxima permitida en el anular
5.6. Valor de la presión de circulación
5.7. Presión de circulación con lodo de densidad dr
5.8. Control de una erupción. Método del perforador
5.9. Control de una erupción. Método del ingeniero
5.10. Comparación entre ambos métodos
6. PROGRAMACIÓN DE UNA OPERACIÓN DE PERFORACIÓN
7. FASES DE UNA OPERACIÓN DE PERFORACIÓN
8. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 5
SONDEOS DE INVESTIGACIÓN MINERA
1. INTRODUCCIÓN
2. MÉTODOS DE PERFORACIÓN UTILIZADOS
2.1. Perforación a rotación con coronas de diamantes
2.2. Perforación a rotación con triconos
2.3. Perforación rotopercutiva
3. CAMPAÑAS DE EXPLORACIÓN E INVESTIGACIÓN
3.1. Perforación desde la superficie
3.2. Perforación subterránea
4. MALLAS DE SONDEOS
5. MUESTRAS PROCEDENTES DE SONDEOS MINEROS
5.1. Testigos
5.2. Detritos húmedos
5.3. Detritos secos
5.4. Cajas de testigos
6. MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE RESERVAS
6.1. Modelos clásicos
6.2. Modelos actuales
6.3. Ejemplo de estimación de reservas
6.4. Dilución minera
7. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 6
SONDEOS GEOTÉCNICOS
1. INTRODUCCIÓN
2. TIPOS DE SUELOS Y CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS
2.1. Clasificación de los suelos por el tamaño de las partículas
2.2. Propiedades fundamentales de los suelos
2.2.1. Porosidad
2.2.2. Peso específico y densidad
2.2.3. Humedad y grado de saturación
2.2.4. Indice de densidad o compacidad relativa
2.2.5. Plasticidad. Límites de Atterberg
2.2.6. Permeabilidad
2.2.7. Compresibilidad
2.2.8. Resistencia al corte
3. RECONOCIMIENTO DE SUELOS CON OBTENCIÓN DE MUESTRAS
3.1. Barrenas helicoidales
3.2. Tubos para muestreo por hinca o en seco
3.2.1. Tomamuestras común de pared gruesa
3.2.2. Tomamuestras bipartido
3.2.3. Tomamuestras bipartido con camisa interior
3.3. Tubos para la obtención de muestras inalteradas
3.3.1. Tomamuestras de pared delgada Shelby
3.3.2. Tomamuestras de pistón fijo
4. RECONOCIMIENTO DE SUELOS POR ENSAYOS IN SITU
4.1. Penetrómetros
4.1.1. Penetrómetros estáticos
4.1.2. Penetrómetros dinámicos
4.2. Cisómetros o molinetes
5. PLANIFICACIÓN DE LOS RECONOCIMIENTOS
6. TIPOS DE ROCAS Y CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS
6.1. Recuperación
6.2. Indice de calidad de la roca R.Q.D. ( Rock Quality Designation)
6.2.1. Otros índices de fracturación
6.3. Caracterización de las discontinuidades
6.3.1. Orientación y pendiente
6.3.2. Rugosidad
6.3.3. Apertura y relleno de las discontinuidades
6.3.4. Meteorización
6.4. Ensayos de resistencia bajo carga puntual
6.5. Modelo de registro geotécnico de un sondeo
7. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 7
SONDEOS DE DRENAJE DE GRISÚ EN YACIMIENTOS DE CARBON
1. INTRODUCCIÓN
2. GAS LIBRE Y GAS ADSORBIDO
3. MÉTODOS DE DRENAJE DE GRISÚ
4. DRENAJE DE CAMPOS DE EXPLOTACIÓN
4.1. Sondeos subterráneos
4.1.1. Sondeos de techo
4.1.2. Sondeos de muro
4.1.3. Sondeos desde galerías suprayacentes y subyacentes
4.1.4. Perforación de sondeos
4.1.5. Entubación
4.1.6. Drenaje durante la perforación
4.1.7. Conexión de las tuberías de revestimiento a la red de drenaje
4.2. Drenaje con galerías de sangrado
4.3. Drenaje desde cavidades en zonas explotadas
5. DRENAJE DESDE LABORES ANTIGUAS
6. PREDRENAJE DE CAPAS EXPLOTABLES
6.1. Desgasificación alrededor de galerías y tajos
6.2. Drenaje desde capas no afectadas
6.3. Drenaje durante el avance de galerías
7. DRENAJE POR SONDEOS DE SUPERFICIE
8. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 8
SONDEOS PARA LA GASIFICACIÓN SUBTERRÁNEA DEL CARBÓN Y DESTILACIÓN
1. INTRODUCCIÓN
2. QUÍMICA DEL PROCESO DE GASIFICACIÓN DEL CARBÓN
3. MECANISMOS DEL PROCESO DE GASIFICACIÓN SUBTERRÁNEA
4. MÉTODOS BÁSICOS DE GASIFICACIÓN SUBTERRÁNEA DEL CARBÓN
4.1. Viabilidad de la gasificación de los yacimientos de Lignito de Teruel
5. DESTILACIÓN IN-SITU DE LAS PIZARRAS Y ARENAS BITUMINOSAS
6. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 9
SONDEOS PARA EXTRACCIÓN DE MINERALES IN SITU Y APROVECHAMIENTO DE CAVIDADES SUBTERRÁNEA
1. INTRODUCCIÓN
2. TIPOS DE MINERÍA QUÍMICA IN SITU
2.1. Yacimientos superficiales o poco profundos
2.2. Yacimientos poco profundos por debajo del nivel freático
2.3. Yacimientos profundos
3. INVESTIGACIÓN DE YACIMIENTOS PARA SU EXPLOTACIÓN POR MINERÍA QUÍMICA
3.1. Características hidrogeológicas del medio rocoso
3.2. Características del flujo de fluídos
3.3. Permeabilidad. Métodos de ensayos en campo
4. AGENTES LIXIVIANTES
4.1. Características específicas
4.2. Selección de lixiviantes
5. PRÁCTICA OPERATIVA
5.1. Ejecución de sondeos
6. APROVECHAMIENTO DE LAS CAVIDADES DE DISOLUCIÓN PARA EL ALMACENAMIENTO SUBTERRÁNEO DE HIDROCARBUROS
6.1. Almacenamiento subterráneo en capas porosas y permeables
6.2. Almacenamiento subterráneo en cavidades creadas por disolución en yacimientos salinos
7. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 10
SONDEOS GEOTÉRMICOS
1. INTRODUCCIÓN
2. ENERGÍA GEOTÉRMICA
2.1. Anomalías geotérmicas
2.2. Clases de geotermia
3. YACIMIENTOS GEOTÉRMICOS
3.1. Fuente de Calor
3.2. Alimentación de agua
3.3. Cobertura
4. INVESTIGACIONES GEOTÉRMICAS
5. EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS GEOTÉRMICOS
5.1. Yacimiento de alta entalpía en fase vapor
5.2. Yacimientos de media entalpía
5.3. Yacimiento de baja entalpía
6. EQUIPOS DE PERFORACIÓN DE SONDEOS GEOTÉRMICOS
7. FLUÍDOS DE PERFORACIÓN DE SONDEOS GEOTÉRMICOS
8. ENTUBACIÓN Y CEMENTACIÓN DE SONDEOS GEOTÉRMICOS
9. PUESTA EN PRODUCCIÓN DE SONDEOS GEOTÉRMICOS
10.BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 11
SONDEOS PARA LA CONSOLIDACIÓN DE TERRENOS
1. INTRODUCCIÓN
2. CAMPOS DE APLICACIÓN
2.1. Presas
2.2. Túneles
2.3. Consolidación de suelos
3. TIPOS DE TERRENOS OBJETO DE TRATAMIENTO
3.1. Terrenos porosos
3.2. Terrenos fracturados
3.3. Rocas características
4. MÉTODOS Y TECNOLOGÍA
4.1. Materiales de consolidación
4.2. Perforación
4.3. Métodos de consolidación
4.4. Práctica operativa
5. EQUIPO DE INYECCIÓN
5.1. Mezcladores
5.2. Agitadores
5.3. Bombas de inyección
5.4. Equipo de medida
5.5. Tuberías y obturadores
6. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 12
SONDEOS DE INYECCIÓN PARA LA ELIMINACIÓN DE RESIDUOS
1. INTRODUCCIÓN
2. SONDEOS DE INYECCIÓN
2.1. Descripción de los esquemas básicos
2.2. Características del diseño
2.3. Ensayos durante la ejecución del sondeo
2.4. Estudio complementario de la formación almacén
2.5. Comprobación final del sondeo
2.6. Medidas de control ambiental durante la perforación
3. OPERACIÓN Y VIGILANCIA DE LA INYECCIÓN
3.1. Normas generales de operación
4. PROBLEMÁTICA DE LA INYECCIÓN. COMPATIBILIDAD
4.1. Procesos relacionados con residuos inorgánicos
4.2. Procesos relacionados con residuos orgánicos
4.3. Problemas generados en la perforación de sondeos
4.4. Problemas generados durante el desarrollo de la operación
4.5. Efectos de la presión
4.6. Efectos de la densidad
4.7. Migración de los residuos a largo plazo
5. EJECUCIÓN DEL SISTEMA
6. OPERACIÓN DE INYECCIÓN Y CONTROL DE LA MISMA
7. EXPERIENCIAS INTERNACIONALES
8. EJEMPLOS
9. DESARROLLO EN ESPAÑA
10. BIBLIOGRAFÍA
Capítulo 13
SISTEMAS DE CONTRATACIÓN DE SONDEOS
1. INTRODUCCIÓN
2. MODALIDADES DE CONTRATOS
2.1. Sistema de precios unitarios
2.2. Sistema de tanto alzado
2.3. Sistema de objetivo garantizado
2.4. Sistemas combinados
3. PLIEGOS DE PRESCRIPCIONES TÉCNICAS
3.1. Generalidades
3.2. Ejemplo de Pliego de Prescripciones Técnicas
3.2.1. Sondeos de investigación hidrogeológica
4. BIBLIOGRAFÍA
Anexo
SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
