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DISEÑO DE POZOS DE AGUA SUBTERR SUBTERRÁ ÁNEA MATERIALES PARA CAÑ CAÑER ERÍÍAS Y CRIBAS Steve Haverberg Roscoe Moss Company 530 823-3155
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roscoemoss.com Los Angeles, CA 323 263-4111
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AGUAÁNEA SUBTERR Abundante Sana y segura Bajo costo
Roscoe Moss Company
Hidrogeolog Hidrogeologíía - Hidrolog Hidrologíía
Roscoe Moss Company
Componentes de un pozo de agua subterr ánea
Roscoe Moss Company
La contaminaci contaminació ó n superficial puede inducir contaminaci contaminació ó n subterr ánea por lo que se debe instalar un sello sanitario
Roscoe Moss Company
CENOTE - SINKHOLE
Roscoe Moss Company
POZO DE AGUA SUBTERRÁNEA
ALTA EFICIENCIA
LIBRE DE ARENA LARGA VIDA ÚTIL
EXPECTATIVA DE DURACIÓN DISEÑADA
Roscoe Moss Company
CONO DE DEPRESIÓN
POZOS DE AGUA EFICIENTES
Roscoe Moss Company
n ías d el p o zo a c r e c s a l n e a i v el d el ag u v N
Pérd rdid idas as de Carg Carga a en en el Pozo
Nivel de a agu gua a en en el pozo po zo bombeado bom beado
Excento de Arena
Roscoe Moss Company
Rodetes
Roscoe Moss Company
Bomba de eje vertical
Roscoe Moss Company
Un pozo eficiente y excento de arena requiere de una adecuada comprensi comprensió ón de tres par ámetros bá básicos
Acuífero
Empaque de grava Criba
…and understanding the relationship between them
Acuífero
Empaque de grava
Criba
Coupons Used Downhole Cupone upo nes s nue nu evos mos mostrando trando el orde ord en de e extr xtra acci cción ón
Weld
324 d ías
77 días
49 días
2 i n. x 3/ 3/4 4 i n. x 1/8 1/8 i n. (3 (3/8 /8 i n. ho holl e) Roscoe Moss Company
Larga Duración
Corrosió Corrosión Roscoe Moss Company
Quí Química del Agua v/s Quí Química del Acero
Roscoe Moss Company
Cascadas de agua provocan entrada de oxígeno Cascadas de agua provocan entrada de oxígeno
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Incrustación
Roscoe Moss Company
Incrustació Incrustación en tubos ranurados verticales
Ranurados Ranur ados vertic ales ale s comp cco ompleta letamente mente bloqu eados dos verti verticale cales compl mple etame tamente nte bloquea blo queados
Roscoe Moss Company
Corrosión Microbiológicamente Inducida
Roscoe Moss Company
Descripción de un Pozo existente que falló por mal diseño 0
SWL
18 in. ID x 5/16 in. wall
100
200 245
300 t f , H T P E D
298 337
400
18 in. ID x 5/16 in. wall 435 467
Roscoe Moss Co. Ful-Flo Shutter Screen
500 553 568
600
700 772
800
785
Roscoe Moss Company
Coupon Material Selected Aceros comunmente usados en el diseño de Cañería Cribas para pozos de agua subterránea – Acero de Bajo Carbono (L.C.S.) – Acero al Cobre – Acero de Alta Resistencia (Corten) – Acero Inoxidable Tipo 304 – Acero Inoxidable Tipo 316 L Roscoe Moss Company
Composici Composició ón Qu Quíímica de Cupones 100.00
Mi l d
Co p p e r Be a r
Co r te n
ss 304
ss 316L
t h g 10.00 i e W l a t o T 1.00 f O t n e c r e 0.10 P
0.01 C
S
Mn
P
Al
Cr
Cu
Ni
Si
Chemical Elemen Elemen t Roscoe Moss Company
Co
Mo
N
Fe
Ejemplo de instalación de Cupones Coupons 1/8 i n . SS 304 Cabl Cable e
Sos ostene tenedo dorr d de e Plexiglas lexig las
Roscoe Moss Company
Roscoe Moss Company
Pozo de de 1 18” 8”
Acero de bajo carbono visto en microscopio con luz Cup upón ón exp xpuesto uesto 11 meses meses Cup upón ón de d e refe referenci rencia a
mostrando mostra ndo seve severo ro “ pitting”
Roscoe Moss Company
X 26
Scanning Electron Microscope – Low Carbon Steel Ref er en c e Co u p o n Su r f ac e 11 Mo n t h Ex p o s u r e
Ge General neral Overall Attack At tack USC Center For Electron Microscopy And Microanalysis (CEMMA) Roscoe Moss Company
X 300
SEM SEM – – Copper – Copper Bearing Steel Ref er en c e Co u p o n Su r f ac e 11 Mo n t h Ex p o s u r e
Arr eas Of A t t ac A ack k - Sp Spo o t t y Et Etc ch
X 300 Roscoe Moss Company
SEM SEM – – High – High Strength Low Alloy Ref er en c e Co u p o n Su r f ac e 11 Mo n t h Ex p o s u r e
Arr eas Of A t t ac A ack k - Sp Spo o t t y Et Etc ch
X 300 Roscoe Moss Company
SEM – SEM – – Stainless Stainless Steel type 304 Ref er en c e Co u p o n Su r f ac e 11 Mo n t h Ex p o s u r e
Note Grain Boun Grain B oundaries daries Roscoe Moss Company
Even Eve n Etch Etc h
Velocidades de Corrosi Corrosió ón A c er Ac ero o Tipo
Pérdi rd iida da Metal rdid a de Me t al Mi Mill ímetros/a metros/añ ño
Observaci ó n
L.C.S. A Ac c er ero o al Co Cob bre
2.8794 0.7438
Pic ica adu duras ras se s everas Spot potty ty E tch Etch
H.S.L.A.
0.3131
Spot potty ty E tch Etch
Sttain ain inllless ess Sttee eel 304 tainless teel
0.0118
Even Etch Etc E Ett ch
Stain Stainll ess Steel Steel 316L 316L 0.0061
Even Etch Etc E Ett ch
Roscoe Moss Company
10.00
Velocidades de Corrosión Velocidades de Corrosión Mild Cu (no weld)
1.00 r a e Y r e P s l i M , s s o L l a i r e t a M
Cu (weld) Corten 0.10
SS 304 0.01
SS 316L
0.00 13-May
12-J u l
10-Sep
9-No v
8-J an
Roscoe Moss Company
9-Mar
8-May
Costos Totales v/s Costos de Materiales 400 40 0 metr os os,, ,, Ca Cañería ñería y Crib a de 18” 18” , 22 227 7 l/s 80 70
s r a l l o D f O s d n a s u o h T
350
Cumulative Cost
60
300
250
50 200 40 30 20 10 0
b t o r o l e g s s t s o r e o g e a r a c k e n t n s t s e y o n v e y o v c t i u r L B m d u c r e h l L o T e t B P p m m p i T e S u r v r e r e r e o S o i c a n e i l o l i p p e i l t e e l o P u i n g r i n f e / D o n B b e a s Z o P C t i s i d e y u m p m e t D o p F D e v B m M o C P i l o p h y f e r C V a e e i a l n t P o w & e n e o i G A q u R S c c r r e e I n i n t e l o p p m m e F l l S u r r v e e y y & v Roscoe Moss e Company l i t y g n D i a l a s i n a r t i t c
150 100
50
0
s r a l l o D f O s d n a s u o h T n I t s o C e v i t a l u m u C
No hay comida gratis
Roscoe Moss Company
Roscoe Moss Company
Esfuerzos sobre un cilindro Tubos y Cribas
Roscoe Moss Company
Cañería Conductora Estabiliza pozos geológicos someros. Forma un anillo para el sello sanitario. Es vulnerable debido su gran diámetro y a delgada pared.
Roscoe Moss Company
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Ca Cañ ñer ía Ciega
Esfuerzos colapsantes: Presión del terreno -consolidados -no consolidados Presión Hidráulica -depresión -agua “colgada”
Roscoe Moss Company
Colapso Hidr áulico
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Fórmulas para ccá álculo de Colapsos
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AWWA A100 A100--xx
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Espesor de la Pared v/s Diámetro
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Resistencia Tensional Espesor de la Pared Elipticidad
Roscoe Moss Company
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Efecto del calor sobre el PVC Working Strength
% W o r k i n g S t r e n g t h
100 95 90 85 80 75
Series 1
100 91 79
70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
66 54 41 29 16
23
27
32
38
43 Temperature (C)
49
54
Roscoe Moss Company
60
4 66
Diá Diámetro - Pozo
Roscoe Moss Company
Capacidad de Bombas v/s Di Diá ámetro
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Profundidad – Profundidad – – Di Di Diá ámetro – metro – Espesor – Espesor de pared
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Unión de tuber ías mediante coplas con hilos
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Terminales soldados Extremos planos
Extremos biselados
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Terminales con Collares soldados
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Terminales con collares soldados
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Conector Diel Dielé éctrico de acomplamiento Acero de bajo Carbono Aislador Acero Inoxidable
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Tipos de Cribas
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Ranurados Tipo Puente Espira continua Louver o Persiana
Bajo costo relativo
Tubos Ranurados Fácil obtención Área abierta reducida Limitada selección de abertura Taponamiento potencial vertical paralelo Baja resistencia
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PVC Ranurado * Bajo Costo * Aberturas paralelas * Baja resistencia
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Roscoe Moss Horizontal Louvers Super Flo
Cribas para Pozos Wire Wrap
Bridge Slot
Bridge Slotted Screen Bajo Costo relativo Área abierta apropiada Aberturas hacia dentro Disponibilidad limitada Resistencia limitada Roscoe Moss Company
Cribas de Espira Continua Gran área abierta Aberturas hacia dentro Baja resistencia relativa
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Interior de una criba de espira continua
“ V” shape shaped d Wire
Weld We ld Ring Rin g
Rods
Costo razonable
Cribas Louver
Área abierta suficiente Hidráulicamente Eficientes Aberturas hacia dentro Altísima resistencia Disponibles en largos de 40' Disponible en una variedad de aceros de distinta composición química
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Super Flo Flo Louver L ouver
Standard Sta ndard Louver L ouver
Tipos de Cribas Louver Ful Flo Louver
Fabricaci Fabricació ón de cribas Louver
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Colapso de Tubos Ranurados
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Colapso Hidr áulico
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Colapso debido a taponamiento
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Falla Tensional
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Falla por Torsió Torsión
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Falla Interior
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Área abierta: ¿Cuánta área es suficiente? A. 1 % B. 3-5% C. 10-35%
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Velocidad de entrada ¿Cuán rápido es demasiado? A. 0.1 ft/s /seec B. 0.1 0.1 to to 1.5 1.5 ft ft/s /sec ec C. Up to 2. 2.55 ft ft/s /sec ec
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Diseño de Pozos Selecció Selecci ó n el tamañ tama ñ o de la criba y del empaque de grava
Steve Haverberg Roscoe Moss Company 530 823-3155
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Selección de la abertura de la criba y del empaque de grava
Roscoe Moss Company
La relació relacióngrava entrey el acuí ífero, empaque de la acu criba del el pozo
Formación Acuífera
Empaque de grava Criba
Obtenci Obtenció ón de muestras representativas
Roscoe Moss Company
Tomando muestras representativas
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Muestra representativa
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Acusiosidad en obtener muestras representativas
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Verificación del muestreo
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Análisis granulomé Aná granulométrico tric
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Gr áfico de los resultados del an aná álisis
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Silíceo
Empaque de grava
Redondeado Tamaño de grano uniforme
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Grava limpia
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Es inconveniente vaciar directamente la grava en el pozo
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Bombeo de la grava en el pozo
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adecua adame dament nte e colo co cada Grava adecu collocada l oca oc ada
Criba
Emp mpa aqu que e de grava
Ac A c u ífero
DISEÑ DISEÑO DE POZOS DESARROLLO Steve Haverberg Roscoe Moss Company 530 823-3155
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DAÑO AL PERFORAR DAÑ
Roscoe Moss Company
DESARROLLO DE POZOS:
Cualquier proceso que sirva para incrementar la permeabilidad del acuífero y atenuar la zona da dañ ñada. Conseguible extrayendo finos a través de la rejilla. Debe ser ené en é rgico y agresivo.
Roscoe Moss Company
d el p o zo n l as c er c an ías i v el d el ag u a e n N ve
rdid ida a de carga en en el Pérd el pozo po zo
Nivel de a agu gua a en en el pozo po zo bombea bom beado do bombeado
Fases en el Desarrollo de un Pozo
Control de sólidos durante la perforación
Swabbing / Jetting
Desarrollo con bomba
Control de sólidos
Flu Fluíídos de perforaci ón
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El desarrollo de un pozo empieza antes de su perforación Minimiza los daños de la formaión Fluídos de perforación ingenierilmente diseñados
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Aplicación del Jetting según tipo de criba
Criba
Criba
Louver
de espira
Pequeña herramienta para jetting
Herramienta para Jetting
Pistón para desarrollar
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Pistón Doble para usar air li
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Air Air lif lif con con doble doble swab swab
Swabs
Comparación de la generación de energía Jetting vs. Swabbing
E. John List, “Analysis of Development Methods for Gravel Envelope Wells”
Testeador de arena Rossum
Evoluci Evolució ón del desarrollo
Desa sarrol rrollo lo con bom bomba ba
Última etapa del desarrollo Afectar la mayor área del acu acuí í fero fero alrededor del pozo Provee información para dimensionar la bomba y las pruebas
Roscoe Moss Company
Roscoe Moss Company
El Cu ad r o Per f ec t o
Cri riba ba del del pozo p ozo
Emp mpaque mpa aque aque qu e de gr gra ava A Ac c u ífero
