| "ESCUELA SUPERIOR Y TÉCNICA DE INGENIEROS DE MINAS
ASIGNATURA: SONDEOS, 3º CURSO (ESP. SONDEOS Y PROSPECCIONES MINERAS)
PROGRAMA
1. INTRODUCCIÓN A LOS SONDEOS
1.2. Introducción y antecedentes.
1.3. Necesidad de las perforaciones y los sondeos.
1.4. Características en función de sus fines
1.5. Clasificación de métodos de perforación y sondeos
1.6. Operaciones previas
1.7. Operaciones comunes
1.8. Control
1.9. Tratamiento posterior
1.10. Contaminaciones
2. LAS ROCAS Y SU PERFORABILIDAD
2.1.- Nociones de las propiedades físico-mecánicas de las rocas y su influencia sobre el proceso de perforación
2.2.- Clasificación de las rocas por el grado de coherencia
2.3.- Porosidad, densidad, densidad volumétrica, peso específico y peso específico volumétrico de las rocas.
2.4.- Estructura y textura de las rocas
2.5.- Resistencia mecánica, solidez y coeficiente de solidez y resistencia dinámica de las rocas
2.6.- Dureza de las rocas y estado de tensión volúmica de la roca al penetrar el punzón.
2.7.- Propiedades deformatorias de las rocas y su clasificación
2.8.- Otras propiedades de las rocas: elasticidad, rigidez, fragilidad, plasticidad y abrasividad.
2.9.- Perforabilidad de las rocas y su clasificación
2.10.- Nociones tecnológicas principales e índices de perforación.
3. PERFORACIÓN A PERCUSIÓN
3.1.- Métodos manuales
• Forma de trabajo
• Campo de aplicación
• Herramientas y modo de trabajar
3.2.- Método con martillo perforador
• º
4. YUMBOS Y CARROS DE PERFORACIÓN
4.1.- Yumbos
4.2.- Carros de perforación.
4.3.- Martillo de fondo: aplicaciones y limitaciones.
4.4.- Evacuación del ripio.
4.5.- Martillo hidráulico
5. HINCA DE TUBOS Y MÉTODO PENSILVANIENSE
5.1.- Hinca de tubos
• Introducción
• Procedimiento Norton: equipo, modo de trabajar y aplicaciones.
• Hinca de tubos por golpeo, campo de aplicación
• Equipo y modo de trabajar.
• Limitaciones.
• Hinca de tubos por socava.
• Evacuación del ripio.
• Entubado
5.2.- Método pensilvaniense:
• Método pensilvaniense para grandes profundidades y diámetros.
• Campos de aplicación
• Descripción del equipo y su funcionamiento
• Modo de trabajar
• Evacuación del ripio
• Profundización con campana.
• Entubado.
6. PERFORACION A ROTACIÓN
6.1.- Métodos manuales
• Descripción de herramientas
• Perforación con barras helicoidales
• Campo de aplicación
• Descripción del equipo y modo de operación
• Diversos tipos de máquinas
6.2.- Sondas de investigación minera
• Características
• Descripción del equipo: sarta y sistema de accionamiento
• Modo de operación
• Profundidades y diámetros
• Evacuación del ripio
7. CORONAS DE PERFORACIÓN
7.1.- Coronas de widia
• Tipos de coronas de widia
• Formas de actuar sobre el terreno
• Relación entre empuje, velocidad y avance
7.2.- Perforación con granalla
7.3.- Coronas de diamantes
• Diamantes industriales, tamaño y calidades
• Diversos tipos de coronas
• Desgaste, consumo y recuperación de los diamantes
7.4.- Relaciones entre empuje, revoluciones y avance.
7.5.- Velocidad de perforación económica
8. SARTA DE PERFORACIÓN
8.1.- Componentes de la sarta de perforación
8.2.- Varillaje de perforación.
• Características y esfuerzos que soporta
• Dimensiones y nomenclatura.
• Normalización: americana y europea
8.3.- Cabeza de inyección
• Función
• Tipos
8.4.- Tubo sacatestigos
• Función y componentes
• Tipos y formas de extracción
8.5.- Tubo de sedimentos
9. MAQUINARIA DE ACCIONAMIENTO
9.1.- Tipos de maquinaria y órganos fundamentales
• Potencia
• Regulación del par y velocidad angular
• Dispositivos de avance
• Introducción y extracción de la sarta
• Diversas configuraciones de máquinas
10. SONDEOS DE GRAN PROFUNDIDAD
10.1.- Grandes perforadoras
10.2.- Método de perforación Rotary
• Historia y fundamento del método
• Descripción general de los elementos del equipo y su función
• El circuito de lodos
• Clasificación de los equipos en función de la profundidad que permiten alcanzar
• El trépano como elemento disgregador
• Elementos del varillaje y distribución de esfuerzos
• Órganos de accionamiento, de suspensión y de maniobra
11. PERFORACIÓN CON TURBINA
11.1.- Turbinas de perforación
• Tipos de turbinas
• Trépano, varillaje y bombas
• Potencia
• Comparación de resultados con la perforación rotary
• Perforaciones dirigidas
12. CIRCULACIÓN INVERSA
12.1.- Introducción
• Ventajas e inconvenientes
12.2.- Procedimientos de la circulación inversa
• Por depresión en cabeza
• Por inyección en cabeza
• Con tubería de doble pared:
• Inyección de aire
• Inyección de aire en agua
12.3.- Perforación rotativa con circulación inversa
13. PERFORACIÓN HORIZONATAL DIRIGIDA
13.1.- Introducción
13.2.- Planificación de la perforación
13.3.- Ejecución y seguimiento de la perforación
13.4.- Barras de perforación
13.5.- Perforación dirigida con tuberías de polietileno. Soldadura de las tuberías.
13.6.- Aplicaciones medioambientales de la PDH
13.7.- Medidas de seguridad, protección personal y al medio ambiente
13.8.- Reventamiento de tuberías
14. SONDEOS PARA PILOTAJE, MICROPILOTES.
14.1.-
15. .SONDEOS GEOTÉCNICOS
15.1.-Introducción
15.2.- Tipos de suelos y características geotécnicas
• Clasificación de los suelos por el tamaño de las partículas
• Propiedades fundamentales de los suelos
15.3.- Reconocimiento de suelos con obtención de muestras
• Barrenas helicoidales
• Tubos para muestreo por hinca o en seco
• Tubos para la obtención de muestras inalteradas
15.4.- Reconocimiento de suelos por ensayos in situ
• Penetrómetros
• Cisómetros o molinetes
15.5.- Planificación de los reconocimientos
15.6.- Tipos de rocas y características geotécnicas
• Recuperación
• Índice de calidad de la roca ROD (Rock Quality Designation)
• Caracterización de discontinuidades
• Ensayos de resistencia bajo carga puntual
• Modelo de registro geotécnico de un sondeo.
16. OPERACIONES ESPECIALES E INCIDENCIAS EN SONDEOS
16.1.- Operaciones especiales
• Pesca de objetos caídos en el fondo
• Bloqueo de la sarta
• Rotura o desenroscado de los tubos
• Rotura de cables
16.2.- Desviaciones
• Desviaciones y sus causas
• Forma de corregirlas
• Cuñas desviadoras y rótulas
16.3.- Entubación y cementación
16.4.- Control de lodos y fluidos de las rocas
• Pérdida de lodos y modo de evitarlo
• Entrada en la perforación de fluidos de las rocas y forma de contenerlos.
16.5.- Mantenimiento de las paredes del pozo
17. LODOS DE PERFORACIÓN
17.1.-Funciones de los fluidos de perforación
17.2.-Composición de los lodos
17.3.- Propiedades fundamentales y su modificación
• Densidad
• Viscosidad
• Contenido en arena
• Propiedades de filtración
17.4.- Tipos de lodos de perforación
• Lodos de bentonita
• Polímeros
17.5.- Contaminación y corrosión.
18. MEDICIONES Y CONTROL EN SONDEOS
18.1.- Tipos de medidas
• Medida de la longitud
• Medida de la inclinación
• Medida del acimut
18.2.- Instrumentos de medida de la profundidad y nivel de agua
18.3.- Instrumentos de medida de la inclinación
• Medidas con inclinómetros mecánicos de péndulo
• Medidas con tubos grabadores de ácido
• Medidas con instrumentos de registro múltiple
18.4.- Instrumentos de medida del acimut
• Medidas con magnetómetros
• Medidas con giróscopos
• Medidas con sistemas inerciales
18.5.- Equipos de observación de los sondeos
• Periscopios para sondeos
• Cámaras de televisión para sondeos
18.6.- Herramientas de impresión de huellas
• Bloques de impresión de fondo
• Herramientas de impresión de las paredes
19. TESTIFICACIÓN DE SONDEOS
19.1.- Tipos de muestras procedentes de sondeos
• Muestras de sondeos a percusión
• Muestras de sondeos a rotación con circulación directa
• Muestras de sondeos a rotación con circulación inversa
• Muestras de sondeos a rotopercusión
19.2.- Toma de testigos
19.3.- Indicios
19.4.- Análisis de muestras
19.5.- Registros geofísicos
• Diagrafía Gamma natural
• Diagrafía térmica
• Diagrafía de potencial espontáneo
• Diagrafía de resistividad
• Diagrafía de inducción
• Diagrafía neutrónica
• Diagrafía gamma-gamma
• Diagrafía sónica
• Diagrafía de calibre
• Diagrafía de buzometría
• Otros registros
19.6.- Gráficos y columnas de sondeos
• Gráfico de porcentajes
• Gráfico de granulometrías
• Gráfico de calcimetrías-complexometrías
• Gráficos mineralógicos
19.7.- Curva litológica
19.8.- Documento final resumen del sondeo
20. ACONDICIONAMIENTO FINAL DE LAS PERFORACIONES
20.1.- Operaciones finales
• Entubado y cementación
• Perforación del entubado
• Aislamiento de zonas
• Colocación de rejillas filtrantes y filtros de grava
20.2.- Medidas de producción
• Estudio de caudales y valoración de acuíferos
20.3.- Abandono de un sondeo
• Operaciones previas al abandono
• Restauración de la zona de operación
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