Trabajo Perforacion y Voladura

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    19-Feb-2016

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perf. y voladura

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INGENIERA GEOLGICA

INDICERESUMEN Pag.03INTRODUCCIN Pag.04OBJETIVOSPag.05MARCO TEORICO Pag.06CAPITULO IDEFINICION DE SONDAJE Pag.06TIPOS DE SONDAJE Pag.06PROCESO Y CONTROL DURANTE EL SONDAJE Pag.07CAPITULO II GENERALIDADES Pag.21CALIDAD DE LA MUESTRA Pag.21MUESTRAS ALTERADAS POR LAS HERRAMIENTAS DE PERFORACION Pag.22MANIPULACIN E IDENTIFICACIN DE LAS MUESTRASPag.23CAPITULO IIICALCULO DE LA GRAVEDAD ESPECFICA Pag.26CAPITULO IVCALCULO DE LA RECUPERACIN DE TESTIGOS Pg.28

CONCLUSIONESPag.35BIBLIOGRAFAPag.35

I. RESUMEN

La toma de testigos suele ser necesaria durante las fases de investigacin regional y caractersticas de emplazamiento. De este modo pueden realizarse descripciones y ensayos de laboratorio sobre los testigos, a la vez que se emplea el sondeo para ensayos hidrulicos y muestreo geoqumico.

El servicio de perforacin en superficie involucra aquellos programas de exploracin en tajo abierto, alrededor de las unidades mineras, as como programas de exploracin en zonas rurales o zonas inhspitas donde se busque la existencia de minerales.

El servicio de perforacin en subterrneo involucra aquellos programas de perforacin en el interior de las unidades mineras para desarrollar los programas de perforacin como diamantina de delimitacin de vetas o cuerpos mineralizados, tambin consiste en el desarrollo de programas de perforacin y tiene como finalidad encontrar nuevas reservas de minerales.

II. INTRODUCCINLos problemas de integracin entre las diversas aplicaciones de ingeniera ocasionaban un exceso de tiempo en el flujo de trabajo para el diseo de los pozos.

Durante los ltimos aos en Perforacin, Rehabilitacin y Servicios a pozos se han desarrollado herramientas tecnolgicas para la aplicacin de la ingeniera en todos los procesos, sin embargo, se han mantenido separados de los simuladores y software utilizados por yacimientos, Geologa, Gestin, Finanzas y Estudios Integrados.

Perforacin Dtto. Norte, inici un proyecto para la integracin de todas las especialidades a un ambiente nico y corporativo, utilizando la data de cada uno de ellos. Como fase inicial se conform un equipo multidisciplinario integrado por representantes de Yacimiento, Geologa, Gestin, Estudios Integrados, Intevep, Tecnologa I&P AIT y Perforacin, liderado por el Departamento de Tecnologa y Nuevas Aplicaciones de Perforacin Distrito Norte.El proceso de Integracin se inicia con la elaboracin del Portafolio de Oportunidades (PDO) y del Plan de Negocio (PDN), en esta etapa perforacin tiene una participacin activa, a travs de un anlisis detallado de los post morten de los proyectos de construccin y mantenimiento de pozos y la visualizacin de nuevas tecnologas, se establecen compromisos de costos y tiempo de los futuros proyectos.

III. OBJETIVOS

GENERAL OBTENER EL CONOCIMIENTO NECESARIO PARA REALIZAR UN SONDEO DE EXPLORACN ASI COMO EL ANALISIS DE TESTIGOS OBTENIDOSESPECFICOS DEFINIR QUE ES UN SONDAJE DE EXPLORACIN

DETERMINAR CUALES Y CUANOS TIPOS DE SONDAJES SE REALIZAN DENTRO DE LA PERFORACIN

CONOCER TODOS LOS FACTORES QUE CONDICIONAN A UN SONDAJE

CONOCER TODAS LAS ETAPA QUE SE LLEVAN A CABO DENTRO DE UN SONDAJE DE EXPLORACIN

CONOCER CUALES SON LOS RIESGOS AL MOMENTO DE REALIZAR SONDAJESDE EXPLORACIN

DETERMINAR COMO SE MANIPULAN E IDENTIFICAN LAS MUESTRAS OBTENIDAS DEL SONDAJE

EXPLICAR LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE CUALQUIER MATERIAL COMPUESTO POR PARTCULAS PEQUEAS.

CALCULAR LOS TESTIGOS RECUPERADOS

IV. MARCO TERICOCAPITULO I. CONTROLES DE SONDAJEA. DEFINICIN DE SONDAJE (DRILL HOLES) Perforaciones de pequeo dimetro y gran longitud que se efectan para alcanzar zonas inaccesibles desde la superficie o laboreos mineros. Los sondajes permiten obtener muestras de dichas zonas a profundidades de hasta 1.200 m para ser estudiadas y analizadas por lo gelogos.Las tcnicas ms utilizadas actualmente son la perforacin con recuperacin de testigos o diamantina y la con recuperacin de detritos o aire reverso. En la primera se utiliza una tubera engastada en diamantes en la punta, obtenindose un cilindro de roca de un dimetro entre 2 y 5 pulgadas, en tanto que la segunda se realiza con herramientas que van moliendo la roca, permitiendo obtener slo trozos de roca de hasta 1 cm.Para una mejor comprensin acerca del control operacional durante las perforaciones es necesario un conocimiento previo acerca de los tipos de sondeos.

B. TIPOS DE SONDEOSEn general, los sondeos se pueden clasificar en diversos tipos segn la finalidad para la que se construyen. Se tienen as: Sondeos de reconocimiento o investigacin en general. Sondeos piezomtricos. Sondeos de monitoring o vigilancia de calidad de agua. Sondeos geotcnicos. Sondeos de inyeccin de cemento o pilotes. Sondeos de explotacin de agua. Sondeos petrolferos(de investigacin o de desarrollo de campo) Sondeos de inyeccin de residuos en formaciones permeables. Sondeos para la creacin de cavidades salinas, Sondeos geotrmicos.Como se ve la variedad es grande, y en cada uno de ellos se emplean mtodos de operacin especficos.Estos sondeos tienen por objeto hacer las exploraciones necesarias para el estudio de un determinado terreno o formacin, proporcionando entre otros los siguientes datos: Litologa, mediante el estudio del ripio, testigos y registros o diagrafias. Presiones de formacin y niveles piezomtricos de los distintos acuferos cortados. Propiedades fsicas de las rocas tales como porosidad, permeabilidad, temperatura, existencia de fluidos, caractersticas mecnicas, etc. Propiedades qumicas de los fluidos contenidos en la roca, salinidades, efectos corrosivos o incrustantes, concentraciones de diferentes elementos, composicin isotpica.

C. PROCESO Y CONTROLES DURANTE EL SONDAJEPRIMERA ETAPA: El equipo de perforacin debe instalarse en una plataforma o superficie totalmente nivelada y sin material suelto que pueda alterar el normal desplazamiento de las personas, equipos o maquinarias.

FIG.01. Instalacin del equipo de perforacin

SEGUNDA ETAPA: Al instalar la sonda en el punto a perforar, se debe colocar debajo de sta un polietileno o geomembrana que cubra completamente la zona inferior de la sonda, para evitar contaminacin por derrames de aceites, grasas o aditivos.

FIG.02. Instalacin de la geomembrana de proteccin

La geomembrana debe sobresalir aproximadamente 1 metro hacia los 4 lados de la sonda, como precaucin en el evento que reviente alguna de las mangueras hidrulicas, aire o lodo.

Al instalar la geomembrana, debe quedar ms baja en el centro y ms levantada en los bordes para evitar la contaminacin fuera del rea de perforacin.

Adems se debe instalar un polietileno u otro material bajo estanques o tarros de aceite, grasa, diesel, etc., para evitar contaminacin por combustibles o lubricantes.

TERCERA ETAPA: Cuando se nivela la sonda se debe asentar los gatos hidrulicos sobre maderos de aproximadamente 4 de espesor, con el objeto de evitar que stos se hundan y provoquen una desnivelacin del equipo de perforacin.

FIG.03. Nivelacin de sonda Gatos hidrulicosNo es recomendable usar maderos mayores de 4 en pozos a mucha profundidad ya que se corre el riesgo de desplazamientos y desvos del pozo.

CONSIDERACIONES IMPORTANTES DURANTE LA TERCERA ETAPA

1. La plataforma donde se realizaran los trabajos, debe contar con las dimensiones reglamentarias para utilizarse con comodidad.

FIG.04. Dimensiones reglamentarias de la plataforma2. Si existieran perforaciones para tronadura, stas deben ser tapadas o aisladas con cinta reflectante u otro material apto para este fin.

3. Si por el lugar transitan vehculos de alto tonelaje, se debe solicitar la construccin de una berma de seguridad que asle la plataforma, con una altura no inferior a 1,5 metros. Se debe poner conos reflectantes en la parte superior de la berma.

4. Si el punto de perforacin est muy cercano al cerro, se debe pedir la construccin de una berma de seguridad que proteja en caso de deslizamiento o cada de rocas.

FIG.05. Berma de seguridad

5. En el interior de la mina debe asegurarse que la iluminacin sea aceptable, usando lmparas elctricas.

6. En el rea de la plataforma deber acuarse el techo y cajas del socavn o tnel.

7. De igual forma chequear la ventilacin para evitar desmayos y accidentes del personal a raz de la emanacin del CO. Disponer en caso de emergencias de un estanque de oxgeno, adems de tecles, cables elctricos, etc. 8. Control y mantenimientos de herramientas diamantinas

Las herramientas diamantadas son los constituyentes esenciales de cualquier sistema de perforacin. Estas herramientas son productos que deben poseer las siguientes caractersticas bsicas:

Una calidad sobresaliente Una construccin adecuada Un diseo avanzado.

Los 3 atributos anteriores se deben combinar para permitir completar un programa de perforacin al menor costo posible en diamantes. Lo ideal es seleccionar una gama completa de herramientas diamantadas con los mismos estndares de calidad8.1 CORONAS SACATESTIGOS IMPREGNADAS. En el mercado existe una variedad de fabricantes de coronas sacatestigos impregnadas. La simple gama de 3 productos y con cdigos de color fue aceptada prontamente como estndar para la industria de los sondajes diamantinos. En forma progresiva, se han introducido nuevas matrices, materiales diamantados y tcnicas de fabricacin para crear una gama nueva y mejorada de productos; se trata de las coronas impregnadas de Serie.Las Coronas de Serie estn codificadas por color y numricamente del 2 al 10 para eliminar la confusin causada por las coronas codificadas y ofrecidas por otros fabricantes. Como simple gua, mientras ms dura es el tipo de roca, mayor es la Serie, es decir, Serie 10 para rocas ms duras y las Series 2 y 4 para las formaciones ms blandas y abrasivas. En todo caso debe tenerse en cuenta, que muchos otros factores influyen en la seleccin 8.2 ESTRUCTURA DE UNA CORONA DIAMANTADA En los esquemas a continuacin se muestra la estructura tpica de una corona diamantada. Para visualizar la estructura, se muestra una planta y un perfil de la corona. Se puede observar las vas de agua, la regin de la matriz, ancho de pared, etc.

FIG.06. Perfil de una corona corrugada.

FIG.07.Corte transversal de una corona

8.3 CRITERIOS GENERALES DE SELECCIN DE CORONAS

Para la eleccin de la corona adecuada se recomienda:

1. Las coronas de Christensen se clasifican segn el nmero de Serie, sta denominacin se basa en una descripcin de la norma DCDMA, que considera el tipo de terreno o formacin a perforar, relacionando la dureza de la roca con el nmero de Serie de la corona. Esto significa que si el terreno es blando, fracturado, abrasivo; la corona apropiada sera una Serie # 1 # 2. Para la formacin dura, la Serie de la corona ms alta, Serie # 9 o ms.

2. Es importante considerar las velocidades y la potencia de la sonda, para el dimetro y profundidad del pozo a perforar. Si se dispone de un equipo de alta potencia y empuje, se recomienda usar una corona de Serie baja, por el contrario, si se dispone de un equipo de baja potencia, se debe usar coronas de Serie alta.

Sonda baja potencia: Use nmero Serie alta Sonda alta potencia: Use nmero Serie baja

3. Es importante obtener la mayor informacin geolgica posible de las condiciones esperadas del terreno, tales como: tipo de roca esperada, dureza de la roca, condiciones del pozo. Es as, que segn la condicin de la roca se debe considerar: Roca dureza baja, grano grueso, fracturada => Use nmero Serie baja Roca dureza alta, grano fino, competente => Use nmero de Serie alta

4. Relacionando los puntos anteriores es necesario considerar el grado de penetracin o avance de la corona, segn lo cual se recomienda:

Penetracin baja => Use Serie ms alta Vida til corta de la corona => Use Serie ms baja

8.4 GUA DE SELECCIN DE CORONAS SEGN TIPO DE ROCA. A continuacin se presenta una tabla que relaciona el tipo de roca, las caractersticas de la roca y la correspondencia con la corona de serie recomendada.

Tabla N 1 Seleccin de coronas segn el tipo de roca

8.5 SELECCIN DEL PRODUCTO Y APLICACIN Para la seleccin de la corona correcta para el terreno adecuado, hay que determinar:

1. La velocidad

2. La potencia de la sonda, para el dimetro (tamao) y profundidad del pozo a perforar. En seguida hay que obtener la siguiente informacin posible respecto de: Tipos de rocas esperadas Condiciones en el fondo del pozo

La gama de coronas impregnadas se fabrican en tamaos que se adaptan a los barriles de la gran mayora de las empresas que estn en la competencia. Las condiciones de perforacin a menudo son difciles en donde las formaciones cambian repetidamente en un intervalo de perforacin muy corto. En esta circunstancia, se recomienda la corona de Serie inmediatamente menor, la que cortar la ms dura de las formaciones esperadas.

Se debe tener cuidado para restringir las velocidades de penetracin en cualquier roca abrasiva que se encuentre, con el fin de proteger la corona de un desgaste excesivo. Por otro lado, si la desviacin del pozo se transforma en un problema, una corona de Serie inmediatamente mayor a la seleccionada en principio, combinada con velocidades de penetracin reducidas, puede contribuir a poner el pozo bajo control. En ciertos casos, especialmente en terrenos fracturados, se debe desarrollar un programa con lodo de perforacin para mantener la estabilidad del pozo. Recursos

Tabla N 2 Criterios de seleccin de coronas

7.6 DUREZA DE LA ROCA Y SU RELACIN CON LAS CORONAS

Tabla N 3 Dureza de la roca y su relacin con las coronas

CUARTA ETAPA: MANIOBRA DE ACOPLE DE BARRAS En esta etapa se muestra el stock de barras, el enfrentamiento de barras y acople manual, el acople con llave hidrulica y el trmino de la maniobra.

FIG.08. Stock de barras

FIG.09 10. Acople de barras y torque hidrulico

QUINTA ETAPA: MANIOBRA ENGANCHE PESCANTE En la secuencia se puede observar la maniobra de enganche del pescante al tubo interior de la barra

FIG.11. Enganche de pescante

QUINTA ETAPA: VISTA GENERAL TABLERO CONTROL Y COMANDOS Se muestra una vista general del tablero y algunos instrumentos y comandos principales.Tablero de comandos y control de un equipo diamantinoEl tablero de control y comandos de un equipo de sondajes, es una consola o dispositivo que puede estar integrado o no a la mquina y que contiene todos los instrumentos y comandos para el control y operacin de la sonda.GBB dispone de una variedad de sondas diamantinas, como ejemplo CS 3000, sondas multipropsito que trabajan en la modalidad aire reverso y diamantina como las UDR 650 y UDR 1000.A travs de los comandos del tablero de control se pueden controlar, corregir y/o modificar los valores de los parmetros de perforacin segn el tipo de roca que se est perforando, de modo de optimizar el rendimiento de perforacin.Es as, que se pueden variar o ajustar los valores de: Peso sobre la corona Cauda...