Como se ha mencionado, la perforación es algo impredecible y esta puede variar en muchos metros, así como en unos cuantos centímetros. Estos cambios principalmente hacen referencia a las condiciones de la roca, la cual puede ir cambiando de una roca sólida y compacta hacia propiedades de roca más blandas, fracturadas incluso zonas de fallas o como el caso que trataremos hoy presencia de acuíferos.
Para todos los que me leen un acuífero es un cuerpo de agua que se encuentra encapsulado o contenido en un macizo rocoso, el cual se origina principalmente por precipitación y filtración del agua superficial hacia el interior de la corteza, hasta llegar a un punto en el cual no tiene más movilidad y queda atrapada esa agua acumulándose cada vez más. Por otro lado existen los acuíferos que se forman de aguas residuales y provenientes del interior de la tierra principalmente en forma de vapor de agua y algunos gases. Los cuales a medida que ascienden hacia la superficie se transportan a través de grietas, fallas y zonas de baja presión para acumular grandes cantidades de agua.
En la perforación minera es muy común conseguir acuíferos, principalmente si la zona donde se perfora es en interior mina, es decir, por debajo de la superficie en túneles o galerías. Acá podrán ver una de las maquinas en la que nos encontramos realizando la perforación direccional actualmente
Adicional a esta imagen deseaba poder mostrarles un modelamiento del área en la que estamos trabajando, pero esa información la manejan los geólogos de la mina, los cuales me indican que no pueden darme esa imagen ya que es información confidencial, pero a pesar de esto. Acá les dejo un intento de croquis de la montaña donde se ubica la boca de la mina, a su vez muy humildemente hice un dibujo para representarles a ustedes la composición general de la montaña, donde vemos en el tope material sedimentario Lutitas y Areniscas que esta en contacto discordante con el cuerpo metamórfico que es el que alberga el deposito mineral (Oro), Y para que tengan una idea de como esta ubicado el acuífero, el cual esta esparcido por toda esa zona mostrada.
Y en esta imagen, es para que tengan una idea de que al momento en que la perforacion alcanza un acuifero, la presion que tiene confinada al agua se introduce en el pozo, buscando liberar la presion. En ese croquis es como estamos perforando en estos momentos, antes de llegar a donde se piensa que esta el deposito mineral.
Estos acuíferos como mencione, son muy comunes y afectan el desarrollo de la perforación. Inicialmente para darnos cuenta de que atravesamos un acuífero los parámetros de perforación cambian de un momento a otro de manera inconsistente. La presión de agua aumenta debido a que la presión del acuífero ingresa al sistema aumentando la cantidad de agua y la presión. Por otro lado el torque disminuye, debido a que esta cantidad de agua ocasiona una mayor lubricación a lo largo de la tubería, disminuyendo el roce entre esta y las paredes del pozo. Pero también ocasiona que la perforación se haga más lenta, debido a que la broca no se calienta lo suficiente para cortar más rápido la roca.
Tambien se hace engorroso el trabajo de perforación, debido a que dificulta ciertas operaciones sencillas, como aumentar un tubo para continuar con la perforación. En el siguiente video, podemos apreciar lo difícil que se hace este procedimiento en presencia de un acuífero.
En el video pueden observar como el agua sale con bastante presión del pozo. Y pueden ver a uno de los auxiliares de perforación intentando agregar un tubo para continuar con las operaciones este procedimiento demora normalmente menos de 1 minuto en realizarse, pueden ver lo difícil que se vuelve, llegando a demorar 10 minutos o más.
Siempre que se tiene un acuífero se debe estudiar, para esto se calcula la presión del acuífero conectando la tubería y cerrando la llave del fluido, de esta manera podemos observar dicha presión en el manómetro del taladro. Este acuífero presentaba una presión de 80psi y al aforarlo para calcular el caudal se obtiene aproximadamente uno de 142lts/min.
En vista de que el proyecto presenta acuíferos en la mayoría de los pozos, he realizado una acumulación de información de acuíferos para clasificarlos dependiendo de su presión y su caudal, para tener un mejor control de la perforación. En la siguiente imagen pueden observar una tabla donde clasifica a los acuíferos por la presión que presentan y el rango de caudal en el que se alojan.
Para ayudar a la perforación en presencia de un acuífero, lo que debemos hacer es utilizar la presión calculada y sumarla a la presión de perforación que se planifique, tomando en cuenta que a medida que se avanza en profundidad esta va a disminuir poco a poco.
Acá una vista de otra máquina en otra plataforma donde se aprecia un poco el agua que sale del pozo literalmente inundando a toda el área de trabajo.
Fuente de imagen: realizadas por @latm usando el programa Microsoft Excell
Fuente de fotografías y videos: son inéditas, tomadas por @latm usando mi cámara del celular
Referencias y lectura recomendada:
Jacob Bear. Hydraulics of groundwater. 1979
César Reinaldo Vilela. Hidrogeologia: tratado sobre aguas subterráneas. 1970
Marisela Uzcategui. Hidrogeologia Universidad de los Andes. 2004
Ricardo Perez. Yacimientos Minerales Universidad de los Andes. 1999
Estimado @latm el trabajo en perforación de minas requiere gran preparación física y psicológica, mucho más cuando aparecen estos problemas con los acuíferos. Presenta los detalles dónde adquiriste tus conocimientos para enfrentarte a situaciones tan difíciles que pueden causar algo más que un dolor de cabeza! Esperamos contar con más información técnica en materia de perforación y otros artículos con soporte fotográfico y vídeos como los que nos presentas aquí, aportando conocimiento para la comunidad científica #stem-espanol
Estimado @iamphysical. Tienes mucha razón y pienso que es mas necesaria la preparación psicológica, es cierto también que cuando ocurren estos problemas mas que dolores de cabeza son retos a la cabeza.
Durante mi Educación Universitaria el estudio de acuíferos estuvo muy ligado a varios textos al igual que la parte de minería, pero la perforación si fue por experiencia de trabajo con la ayuda de la experiencia de mis compañeros de trabajo adicional a la investigación relacionada al tema. Compartiré alguno de los libros que aun conservo y me toca revisar, adicional a eso otros que me sirvieron en mis días de estudio.
Si esa es la idea aportar un poco de mi conocimiento y mi trabajo con uds. Para seguir creciendo como comunidad y enrriquecernos con los temas que se publican en general. Gracias.
Excelente artículo es sumamente importante conocer en detalle la vida de estos ingenieros, sin duda alguna es un trabajo muy arriesgado y es maravilloso poder observar por medio de vídeos el arduo trabajo que ustedes realizan.
Saludos @latm
Gracias @Carloserp-2000. Es cierto, es un trabajo muy riesgoso pero apasionante. Siempre existe algo nuevo que te enseña y que deseo compartir en esta comunidad, espero sigan siendo de su agrado mis publicaciones las cuales tratare de ir mejorando cada vez mas.
saludos @latm, gracias por el aporte. De verdad que es emocionante el ver las fotos y vídeos vividos de primera mano por ti! El leer y ver la información que publicaste, me imagino estando en un lugar así y debe ser otra cosa, la experiencia vivida en una mina de ser de otro mundo jeje. saludos.