18 Oilfield Review

El manejo de un recurso precioso

Bill BlackVancouver, Columbia Británica, Canadá

Mohamed DawoudAgencia Ambiental – Abu DhabiAbu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos

Rolf HerrmannAbu Dhabi

Didier LargeauDelft, Países Bajos

Robert MalivaFort Myers, Florida, EUA

Bob WillSacramento, California, EUA

Por su colaboración en la preparación de este artículo, se agradece a Martin Draeger, Waterloo, Ontario, Canadá;Thomas Missimer, Fort Myers, Florida; y Dominique Pajot,París.AIT (generador de Imágenes de Inducción de Arreglo),AquaChem, AquiferTest Pro, CMR (herramienta deResonancia Magnética Combinable), CTD-Diver, Diver, Diver-NETZ, DSI (generador de Imágenes Sónico Dipolar),ECLIPSE, ECS (sonda de Espectroscopía de CapturaElemental), FMI (generador de Imágenes Microeléctricas de Cobertura Total), Hydro GeoAnalyst, MDT (ProbadorModular de la Dinámica de la Formación), Petrel, PlatformExpress, RFT (Multiprobador de Formaciones), RST(herramienta de Control de Saturación del Yacimiento) yWestbay son marcas de Schlumberger.

Agua saladade los océanos

97.4%

Agua superficial0.3%Otras fuentes0.9%Aguasubterránea30.1%Capas de hieloy glaciares68.7%

Agua dulce2.6%

Muchos lugares del mundo experimentan desequilibrios estacionales o a largo plazo

entre la oferta y la demanda de agua dulce. Los recursos de agua subterránea son cada

vez más requeridos para compensar una proporción mayor de estas insuficiencias. Con

el fin de ayudar a administrar y sustentar el aprovisionamiento seguro de agua

subterránea, los responsables de manejar los recursos hídricos están recurriendo

a la tecnología avanzada de adquisición de registros geofísicos—en gran parte

promovida en el campo petrolero—en combinación con las técnicas innovadoras

de monitoreo y muestreo de fondo de pozo.

Otoño de 2008 19

Dado el balance de los recursos hídricos de nues-tro planeta, es sorprendente que alguna vez haya-mos tenido suficiente agua para beber. Si bien laTierra se conoce como el “planeta agua,” la mayorparte de ese volumen de agua no es bebible. Cu-briendo aproximadamente un 70% de la superfi-cie terrestre, alrededor de un 97.4% del agua esagua salada; es decir, un total de tan sólo 2.6% deagua dulce. La mayor parte de esa agua dulce esen gran medida inaccesible, ya que se encuentracongelada en las capas de hielo y los glaciares;una parte considerable de la porción restanteyace en el subsuelo.

En la mayoría de los casos, el agua no viene anosotros—o bien nosotros vamos a ella o diseñamosformas de que llegue a nuestros grifos o válvulas.La mayor parte de la población del mundo—apro-ximadamente un 60% y con tendencia creciente—vive cerca de áreas costeras, mientras que muchosde quienes habitan en el interior tienden a asen-tarse cerca de fuentes de agua superficiales, talescomo arroyos, lagos y manantiales. Con el creci-miento poblacional y los incrementos asociados alconsumo de agua local, al uso industrial y la de-manda agrícola, los recursos hídricos de estas lo-calizaciones están cada vez más sujetos a procesosde agotamiento, degradación ambiental y polución.Los asuntos demográficos, la infraestructura, la po-lución y las sequías crean el marco adecuado paraun amplio abanico de problemas, que en última ins-tancia afectan la disponibilidad y la distribución deuno de nuestros recursos más valiosos.

Una solución obvia consiste en guardar este re-curso; esto es, almacenar el agua cuando es abun-dante para utilizarla cuando no lo es. Esta solucióntrae a la palestra un interrogante importante: asaber, ¿cómo almacenar el agua para lograr unnivel de recuperación máximo? Los embalses desuperficie, los estanques de retención de agua ylos lagos pierden agua con la evaporación o pue-den volverse no potables a través de la contamina-ción con agentes contaminantes. Además, el aguaalmacenada en tanques puede deteriorase consi-derablemente con el tiempo debido al desarrollobacteriano. Y, si bien los tanques de almacena-miento superficial constituyen una alternativa,tienden a ser caros, están sujetos a fallas estructu-rales potenciales y resultan vulnerables a los de-sastres naturales o artificiales.

Otro enfoque consiste en almacenar el excesode agua en los acuíferos de agua subterránea exis-tentes durante la estación de las lluvias (habitual-mente, los meses de invierno cuando el suministrode agua superficial excede la demanda) paraluego extraerla en los períodos de sequía. Este en-foque, conocido como almacenamiento y recupe-ración en acuíferos (ASR) o recarga artificial

(AR), es en cierta medida análogo al almacena-miento subterráneo de gas; en este caso, un em-balse (o acuífero) conocido se llena con aguadulce en lugar de gas natural.1 La capacidad delalmacenamiento en acuíferos es una ventaja claracon respecto a los tanques de almacenamiento desuperficie; en el caso de ciertos acuíferos, esta ca-pacidad puede alcanzar miles de millones de ga-lones de agua. Los sistemas de acuíferos puedenmantener el agua almacenada en el subsuelo du-rante varios años, protegiéndola de la evaporacióny conservando al mismo tiempo su buena calidad.En la superficie, a menudo se pueden colocar pozosde agua donde más se necesitan y, como la insta-lación de superficie ocupa poco espacio, es posi-ble minimizar los costos de adquisición de tierras.Mediante el almacenamiento de estos grandes vo-lúmenes de agua en el subsuelo, se reduce la ne-cesidad de construir y mantener grandes embalsessuperficiales.

Los embalses subterráneos pueden ser carga-dos, o posteriormente recargados, a través de lainyección de agua en el fondo del pozo. En un pro-ceso similar al utilizado en el campo petrolero, elproceso de inyección requiere un pozo para colo-car el agua en un embalse del subsuelo. Si el acuí-fero es de tipo no confinado, sin barreras de bajapermeabilidad o acuitardos que podrían impedirel flujo de agua entre la superficie del terreno y elnivel de agua libre, también puede ser cargado através de la percolación descendente del agua su-perficial. El proceso de percolación implica la dis-persión del agua por el terreno en estanquessomeros, permitiendo luego su infiltración en lacapa freática subyacente. En otros casos, el flujode los ríos es alterado para prolongar la exposi-ción entre el río y su lecho, lo que hace que el

agua se filtre en el terreno en lugar de fluir hastaencontrarse finalmente con el océano.

El agua que se inyecta o se dispersa por el te-rreno necesita provenir de algún lugar. El aguadulce natural sería la mejor opción, pero normal-mente su volumen no es suficiente para sustentaresta operación durante todo el año. Por ejemplo,ciertas zonas de las regiones ecuatoriales de bajalatitud poseen una estación invernal de lluvias—a menudo caracterizada por una superabundan-cia de agua—que no compensa la estación estivalmucho más seca. En las latitudes levemente másaltas, las zonas subtropicales tales como las deMedio Oriente pueden ser tan áridas que las pre-cipitaciones prácticamente no se incluyen en laecuación correspondiente al uso del agua. Estasáreas desérticas probablemente experimentensólo una fracción de pulgada de lluvia por año.Otras, tales como la zona del sur de California,pueden tener acceso al agua que se importa a tra-vés de los acueductos pero son motivadas a mini-mizar el consumo debido al costo elevado de estaagua importada.

En cada caso, los responsables de los recursoshídricos complementan el agua almacenada en losacuíferos con agua “nueva” o destinada a otros fines(arriba). En Medio Oriente y en otros lugares, estaagua nueva se obtiene a través de la desaliniza-ción, a medida que las autoridades responsablesde los recursos hídricos remueven la sal del aguade mar o del agua subterránea salobre producidapor los pozos de agua. Para complementar el agua

1. Para obtener más información sobre el almacenamientosubterráneo de gas, consulte: Brown K, Chandler KW,Hopper JM, Thronson L, Hawkins J, Manai T, Onderka V,Wallbrecht J y Zangl G: “Tecnología de pozosinteligentes en el almacenamiento subterráneo de gas,”Oilfield Review 20, no. 1 (Verano de 2008): 4–19.

> Fuentes de agua dulce. Si bien muchos creen que nuestros suministrosde agua dulce provienen de las precipitaciones, el derretimiento de lasnieves o los manantiales subterráneos, el manejo de los recursos hídricosa menudo requiere una combinación de fuentes para recuperar las aguascon fines de uso doméstico, agrícola e industrial.

Usuario

Aguasubterránea

Agua residualtratada

Aguadesalinizada

Flujos desuperficie

Fuentes de agua

Almacenamientosuperficial

Almacenamientosubterráneo

importada que se envía al sur de California poracueducto, los administradores de los recursos hí-dricos tratan el agua residual, filtrándola y desin-fectándola para que satisfaga las normas de aguapotable antes de que ingrese en el acuífero por bom-beo. Cada situación requiere un enfoque centradoen el agua utilizada para recargar los acuíferos.

El agua inyectada o filtrada afecta al agua sub-terránea nativa contenida dentro del acuífero. Elagua recién introducida tiende a desplazar al aguanativa contenida en el acuífero, creando una bur-

buja neta de agua dulce rodeada por una zonatapón protectora de aguas mixtas (arriba). Estazona tapón exhibe un contraste de densidad gra-dacional, entre el agua nativa y el agua inyectada,causado por las diferencias de formulación quí-mica y sólidos disueltos presentes en cada cuerpode agua.

Como sucede con el almacenamiento de gas,los embalses subterráneos deben ser conocidosexhaustivamente en términos de heterogeneidad,condiciones de borde, geoquímica, propiedades

hidráulicas y calidad del agua. Este conocimientose logra a través de estudios hidrogeológicos, estu-dios de geofísica de superficie, perforación y geo-física de pozo, pruebas de desempeño de acuíferos,y mediante el monitoreo y muestreo local deta-llado del agua con el tiempo. El modelado y la si-mulación numérica del agua subterránea ayudana delinear espacialmente el acuífero, caracterizarlas velocidades de entrada (recarga) y salida (des-carga), y pronosticar la respuesta del sistema alos diversos esfuerzos.

Embalses subterráneos, fluidos producidos,procesos de inyección de agua, registros de pozos,muestras de fluidos y modelos computacionalesson conceptos no exclusivos de la industria hí-drica. Existen muchas similitudes obvias entre losconceptos geofísicos, geológicos y de ingenieríaque se relacionan indistintamente con la produc-ción de petróleo y gas y con la producción de agua.De hecho, la historia de la producción de petró-leo y gas está colmada de campos que producenmás agua que hidrocarburos.2

Con la experiencia adquirida en la medición yla caracterización de yacimientos y fluidos delsubsuelo para la industria del petróleo y el gas,Schlumberger también está centrando su atenciónen un tipo diferente de depósito, con el propósitode ayudar a los responsables de los recursos a eva-luar, monitorear y cuidar el agua subterránea. Através de inversiones en personal y tecnología, lacompañía ha generado un portafolio de conoci-mientos técnicos especializados en evaluación,caracterización y monitoreo de acuíferos y en elmanejo de los recursos de agua subterránea (iz-quierda, extremo inferior). A lo largo de los años,Schlumberger ha llevado a cabo diversos proyec-tos para ayudar a satisfacer las demandas futurasde agua en seis continentes. Los ingenieros, hi-drogeólogos y geofísicos de Schlumberger se en-frentan rutinariamente con los desafíos asociadoscon los sistemas ASR, el manejo de los recursoshídricos, el manejo del agua subterránea de zonascosteras, el monitoreo del agua subterránea y lassoluciones para las minas y los sitios ambientalessensibles, relacionados con el agua.

Este artículo describe algunos de los proble-mas que afectan la búsqueda de agua potable y lastecnologías utilizadas para mantener nuestroabastecimiento de agua. Algunos estudios decasos de los Emiratos Árabes Unidos y EUA escla-recerán ciertos problemas singulares con que seenfrentan los responsables de los recursos hídri-cos y las tecnologías que emplean para adminis-trar y preservar este preciado recurso.

20 Oilfield Review

> Zona tapón. Una burbuja de agua dulce inyectada es rodeada por unazona tapón donde las diferencias de densidad y de sólidos disueltos totalesentre el agua inyectada y el agua nativa, tienden a disiparse.

Profundidad típica de 60 a 900 m

Cabezal de pozo

Zona tapón(zona intermedia) Agua dulce inyectadaAgua

nativa

> Historia de las adquisiciones. A fines de siglo, Schlumberger puso en marcha un programa paraexpandir sus conocimientos técnicos especiales y sus capacidades en el área de los servicioshidráulicos.

2000

Año

Westbay: desarrolló terminaciones de múltiples niveles, junto con sondas de presión y muestreo para lacaracterización detallada y el monitoreo de acuíferos complejos profundos

Compañía adquirida

2001 Van Essen Instruments: desarrolló registradores de datos, libres de mantenimiento para las redes demonitoreo del agua subterránea

2001 Saracino-Kirby-Snow: proporcionó servicios de consultoría especializados en uso conjuntivo, depósito de aguasubterránea y protección de la calidad del agua subterránea

2005 Waterloo Hydrogeologic: desarrolló software ambiental centrado en el manejo de datos, el análisis de datos,y el modelado y la visualización del agua subterránea

2007 Missimer Groundwater Science: proporcionó servicios de consultoría con conocimientos técnicos especialesrelacionados con el diseño de campos de pozos, el modelado del agua subterránea, la evaluación de losrecursos hídricos y el almacenamiento y la recuperación de agua en acuíferos

2007 Water Management Consultants: proporcionó servicios de consultoría especializados en informes ambientalesde referencia, estudios de impacto ambiental y desagüe de minas con personal especializado en hidrogeología,ingeniería civil, hidráulica y geoquímica

Otoño de 2008 21

Evaluación de acuíferosLa calidad de los acuíferos varía considerable-mente entre un embalse y otro. En ella incidentanto la geología—que puede variar de gravas yarenas someras a rocas y cársticos fracturadosprofundos—como la calidad del agua, que oscilaentre dulce, salobre y salina.3 Para comprender ypronosticar el comportamiento de los sistemassubterráneos de almacenamiento y extracción, sedeben medir y delinear con precisión numerosascaracterísticas de los acuíferos.

La valoración de los acuíferos requiere unaevaluación multidimensional de la geología local yregional, la hidrogeología y la hidrología. Tanto laroca a través de la cual se desplaza el agua, comola roca en la que será almacenada, afectan las pro-piedades del agua subterránea nativa. Los hidro-geólogos necesitan caracterizar exhaustivamentela cuenca que rodea al acuífero y la tectónica re-gional que conformó la cuenca para comprenderlos mecanismos de almacenamiento y flujo. Ade-más de analizar la composición química del aguasubterránea nativa, deben analizar el agua impor-tada y examinarla por la posible presencia de con-taminantes.

Los responsables de los acuíferos deben asegu-rar que cualquier volumen de agua importada satis-faga ciertos estándares de calidad para determinarla concentración, fuente y tipo de contaminante.Necesitan efectuar exámenes por la posible presen-cia de agentes de polución comunes, tales como elnitrógeno proveniente de la escorrentía de fertili-zantes, además de los contaminantes biológicosprovenientes de los residuos agrícolas, la escorren-tía de aguas pluviales o las aguas servidas. La com-posición química del agua importada debe serexaminada para determinar su compatibilidad conel agua subterránea nativa y su acuífero; las conse-cuencias de la incompatibilidad pueden variardesde la depositación de minerales hasta el tapona-miento u otro tipo de degradación del acuífero(arriba a la derecha). Por otro lado, ciertas reac-ciones pueden mejorar efectivamente la calidaddel agua almacenada mediante la reducción de lasconcentraciones de compuestos orgánicos y micro-organismos. Este mejoramiento de la calidad delagua se considera un subproducto natural del al-macenamiento subterráneo de agua.

Las muestras de agua solas no proveen sufi-ciente nivel de detalle para evaluar la viabilidadde los esquemas de almacenamiento en acuíferos,de modo que la geofísica de pozo y superficie de

alta resolución desempeña un rol cada vez másimportante en la caracterización de acuíferos. Lasemejanza entre las tecnologías de evaluaciónpara los campos petroleros y los campos de pozosde agua subterránea crece a medida que las téc-nicas de medición y evaluación de yacimientos,desarrolladas para la industria del petróleo y elgas, están siendo adaptadas para evaluar los re-cursos de agua subterránea.4 Desde los albores delos métodos de adquisición de registros con cable,la búsqueda de petróleo y gas se ha vinculado ín-timamente con la detección de agua. De hecho,los fundamentos de la petrofísica de campos pe-troleros se asentaron en gran medida en los cálcu-los de saturación de agua (Sw), basados en lasmediciones del potencial espontáneo y la resisti-vidad de las formaciones obtenidas de los regis-tros adquiridos con cable. Originalmente, lospetrofísicos de campos petroleros calculaban elvalor de Sw para determinar el porcentaje del es-pacio poroso de una roca que se encontraba satu-rado con agua. A partir de este porcentaje, podíaninferir que el espacio poroso restante estaba ocu-pado con hidrocarburos.

Antes, entre la industria petrolera y la indus-tria hídrica existía una brecha en la tecnología demedición. Esa brecha tecnológica fue generada engran parte por el valor de mercado relativamentebajo asignado al agua: en tanto y en cuanto el agua

fuera barata y abundante, no existía ningunajustificación económica para la aplicación de en -foques de alta tecnología al desarrollo de los re-cursos de agua subterránea. Esta brecha se estácerrando gradualmente a medida que los recursosde agua dulce de fácil acceso se vuelven escasos yse necesitan suministros de agua alternativos paraatender a las crecientes demandas. Un programabásico de adquisición de registros geofísicos depozo para un proyecto de campo, probablementesólo necesite un registro calibrador, otro de rayosgamma y resistividad, un registro de inyectividady quizás un registro sónico. Esto constituye unaserie común de registros para la mayoría de lascompañías de adquisición de registros de pozosde agua. Para una caracterización de acuíferosdetallada, se requiere una serie más avanzada deregistros. Las herramientas de adquisición de re-gistros de Schlumberger, alguna vez destinadasexclusivamente al área petrolera, están siendoutilizadas cada vez con más frecuencia para eva-luar la heterogeneidad de los embalses de aguasubterránea, la calidad del agua y los componen-tes hidráulicos de los acuíferos.

Los estudios de factibilidad ASR utilizan unaamplia variedad de datos, la mayor parte de loscuales pueden obtenerse a través de medicionesde geofísica de superficie y geofísica de pozo, ob-teniéndose el resto a través de operaciones de

2. Arnold R, Burnett DB, Elphick J, Feeley TJ III, Galbrun M, Hightower M, Jiang Z, Khan M, Lavery M, Luffey F y Verbeek P: “Manejo de la producción de agua: Deresiduo a recurso,” Oilfield Review 16, no. 2 (Otoño de 2004): 30–45.

3. La topografía cárstica es un tipo de topografía formada através de la disolución de las rocas carbonatadas. Lasfosas de hundimiento, las cavernas y las superficies conmarcas de tipo viruela son características típicas de lastopografías cársticas.

> Interacciones potenciales de los fluidos en los sistemas ASR. Los responsables del agua subte rrá -nea deben asegurar que la química de fluidos del agua inyectada sea compatible con la del acuífero.La incompatibilidad puede generar efectos no deseados y reducir la eficiencia de la recuperación del sistema en general.

Lixiviación de oligoelementos, tales como el arsénico, el molibdeno, el níquel y el uranio, incorporados o absorbidos en minerales de sulfuro desestabilizados

Obstrucción debido al crecimiento de algas

Desequilibrio de los carbonatos

Causa Efecto

Introducción de oxígeno disuelto

Intercambio catiónico

Oxidación de materia orgánica

Reducción de la salinidad

Actividad biológica

Acumulación de incrustaciones y reducción de la permeabilidad asociada

Taponamiento debido a la precipitación de oxihidróxido de hierro

Reducción de la dureza e incremento de la concentración de sodio del agua almacenada

Disolución de minerales carbonatados e incremento de la permeabilidad

Dilatación y dispersión de las arcillas

Concentraciones diluidas de carbono orgánico disuelto y algunos subproductos de la desinfección

Reacciones rédox (de reducción-oxidación) transmitidas biológicamente

Incremento de las concentraciones de hierro y manganeso reducidos

4. El término campo de pozos, que es común para losprofesionales especialistas en agua subterránea, seutiliza para describir un área en la que se han instaladomás de un pozo y la tubería asociada con el propósito de inyectar, extraer o monitorear el agua subterránea.

perforación o de muestreo reales (izquierda). Másallá de la caracterización de las propiedades bási-cas de las formaciones, los responsables de losacuíferos necesitan datos geomecánicos, estruc-turales y geoquímicos para investigar un acuífero.Sobre la base de un marco de referencia básico,generado a partir de la litología, la estratigrafía yla estructura, se desarrollan modelos de flujo deagua subterránea y transporte de solutos queluego se pueblan con los datos del sistema deacuíferos obtenidos de una diversidad de fuentes.La distribución del tamaño de poros, la porosidadtotal y efectiva, la densidad volumétrica, la mine-ralogía, el espesor de las capas y las propiedadesmecánicas de las rocas pueden determinarse apartir de los datos de registros de pozos (próximapágina, abajo a la izquierda). La comprensión dela orientación y la permeabilidad de las fracturasy las fallas, que a menudo sirven como conductospara el flujo de fluido, es crucial para las evalua-ciones geomecánicas locales y regionales, y parael diseño de pruebas hidrológicas y redes de mo-nitoreo del agua subterránea. Si se combinan conlevantamientos de sísmica de superficie y levanta-mientos entre pozos, los datos de pozos, talescomo los provistos con un generador de ImágenesMicroeléctricas de Cobertura Total FMI, sirvenpara la determinación del tipo, la geometría y laorientación de las fracturas.

El esfuerzo local puede estimarse a partir delas mediciones de la ovalización por ruptura de lapared del pozo, las fracturas inducidas por lasoperaciones de perforación y las pruebas de mini-fracturamiento. Otras propiedades geomecánicaspueden calcularse a partir de los datos de los re-gistros acústicos y de densidad. Estas propieda-des se utilizan para evaluar y pronosticar losesfuerzos regionales y locales pertinentes al di-seño del pozo y de la terminación, y para pronos-ticar la subsidencia o la deformación causada porel bombeo o la inyección del agua subterránea.

Las propiedades hidrogeológicas, tales como laconductividad hidráulica, la transmisividad y el co-eficiente de almacenamiento, la tasa de flujo ver-tical, la presión capilar y la presión de poro,revelan mucho acerca de cómo fluirá el aguasubterránea a través de un sistema de acuíferos.5

Igualmente importante resulta el hecho de queestas propiedades ayudan a los responsables de losacuíferos a caracterizar el transporte de contami-nantes. La calidad del agua subterránea es afec-tada por las concentraciones elementales, lamineralogía, la litología y la salinidad. Para medirestas concentraciones, se utilizan herramientas deadquisición de registros geoquímicos, tales comola sonda de Espectroscopía de Captura ElementalECS, para estimar la salinidad del agua subterrá-nea y medir la abundancia de los elementos que

22 Oilfield Review

> Registro de un acuífero. Una sección a través de un acuífero no confi na do,típica de los que se observan en los Emiratos Árabes Unidos, muestra eltope de una capa de agua libre (línea azul) por debajo de una zona arenosa,no saturada e hidráulicamente conductiva. Este acuífero ha sido divididoen tres zonas, como se demarca en la columna del registro de lodo corres -pondiente a la litología (Carril 3). La Zona 1, en la porción superior de lasección, exhibe la mejor combinación de litología, porosidad y permea bi -lidad (Carriles 3, 4 y 5, respectivamente). La Zona 2 muestra una reducciónde estas propiedades. La Zona 3, una zona de transición por encima de labase de la arcilla, exhibe cierta porosidad y baja permeabilidad; representaun cambio de facies neto en la base del acuífero. Por debajo de la Zona 3,un contacto erosivo, o discordancia, marca el tope de una capa de arcillasy lutitas (línea verde). Estos sedimentos de baja permeabilidad forman unacuitardo que impide el flujo del agua subterránea hacia las capas per mea -bles adyacentes.

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Base del acuífero

Tope del acuífero

Interpretación

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Se utiliza para determinar el rumbo y evaluar el echado (buzamiento) de la estratificación y las fracturas, y para evaluar la textura de las rocas o de los sedimentos

AITGenerador de Imágenes de Inducción de Arreglo

Obtiene la resistividad eléctrica de la formación a través de cinco profundidades de investigación intensamente enfocadas (que oscilan entre 10 y 90 pulgadas) para delinear la estratificación, evaluar la invasión de los fluidos de perforación y estimar la salinidad del agua de formación

DSIGenerador de Imágenes Sónico Dipolar

FMIGenerador de Imágenes Microeléctricas de Cobertura Total

Produce imágenes 3D completamente orientadas de la resistividad eléctrica o las propiedades acústicas de la formación que rodea a un pozo

RSTHerramienta de Control de Saturación del Yacimiento

Mide la actividad espectral de los rayos gamma generada electrónicamente e inducida por neutrones, para determinar las fracciones de peso elementales de una serie de elementos clave que conforman la rocas

CMRHerramienta de Resonancia Magnética Combinable

Mide por resonancia magnética la respuesta del hidrógeno libre presente en el espacio poroso de una formación y se utiliza para evaluar la distribución del tamaño de poros, la porosidad efectiva, la porosidad total y la conductividad hidráulica

MDTProbador Modular de la Dinámica de la Formación

Recolecta muestras de fluidos, mide las presiones de los acuíferos, obtiene datos de permeabilidad y anisotropía, y provee pruebas de minifracturamiento hidráulico

Mide los tiempos de tránsito interválicos de las ondas compresionales y las ondas de corte, junto con la lentitud de las ondas de Stoneley, para determinar las anisotropías de los esfuerzos, las propiedades geomecánicas, la porosidad, la permeabilidad y la permeabilidad de las fracturas, y para calibrar los datos sísmicos de superficie

Herramienta Función

Otoño de 2008 23

conforman las rocas, tales como el silicio, el cal-cio, el hierro, el azufre, el carbono, el oxígeno, eltitanio y el aluminio.

La evaluación de acuíferos constituye un pro-ceso continuo, y una vez que un embalse de aguasubterránea se utiliza con fines de almacena-miento, los responsables de administrar los re -cursos hídricos deben vigilar el monitoreo y laidentificación de las condiciones que podríancomprometer la calidad del agua.

Monitoreo del agua subterráneaLas prácticas de monitoreo de los embalses deagua subterránea difieren sustancialmente de lasde los yacimientos de petróleo y gas. El monitoreodel agua subterránea utiliza redes de pozos de ob-servación no productivos, perforados y dedicadosexclusivamente a medir las condiciones del sis-tema hidrogeológico que podrían augurar cambiosen la calidad o la cantidad de agua subterránea.Las profundidades relativamente someras de lamayoría de los acuíferos hacen que la perforaciónde dichos pozos constituya una propuesta relativa-mente barata, y la necesidad crucial de los proce-sos de monitoreo para salvaguardar el suministrode agua convierte a estos pozos en una necesidadabsoluta. Si bien los pozos de producción de aguasubterránea también son monitoreados, los pozosde observación proporcionan acceso a puntos dis-tribuidos lateral y verticalmente por toda lacuenca hidrogeológica, proveyendo una red tridi-mensional que permite que los responsables de

los recursos hídricos examinen una amplia exten-sión del sistema general.

Una red de pozos de observación, colocada enlos flancos de uno o más pozos productores, puededetectar los cambios producidos en el sistema deagua subterránea para alertar a los responsablesde los recursos acerca de la existencia de amena-zas inminentes para el acuífero. Las redes de mo-nitoreo de agua subterránea pueden proveer datosbásicos para construir mapas de la distribuciónespacial y temporal de las diversas característicasdel agua y ayudar a identificar los cambios causa-dos a corto plazo en el flujo de agua subterráneapor el bombeo, la recarga natural y la descarga, yel uso agrícola e industrial. Los datos de los pozosde monitoreo proveen además una descripción deluso del agua en tiempo real, la cual puede resul-tar útil para garantizar el cumplimiento de lasnormativas por parte del usuario. Por último, elmonitoreo del agua subterránea es valioso paracalibrar los modelos computacionales del sistemahidrogeológico.

Un pozo de monitoreo básico consiste típica-mente en un agujero somero, perforado un pocomás allá de la profundidad requerida para moni-torear un intervalo específico del acuífero, y unatubería vertical de inyección o una tubería de re-vestimiento con un filtro (cedazo) ranurado (de-recha). La tubería vertical de inyección o la tuberíade revestimiento de 2.5 a 10 cm [1 a 4 pulgadas] dediámetro se baja en el pozo de manera que la sec-ción del filtro ranurado se posiciona en el inter-

valo a monitorear. Un filtro de grava redondeada oarena gradada se apisona alrededor del cedazo yel resto del pozo se sella con cemento o con unalechada de bentonita. El agua subterránea ingresaen el pozo entubado a través del filtro y sube por latubería de revestimiento hasta que la presión ejer-cida por la columna de agua equilibra la presióndel agua subterránea en el intervalo monitoreado.

La calidad del agua puede determinarse me-diante su bombeo ocasional desde el pozo y el aná-lisis de su composición química en un laboratorio.La presión de fluido del acuífero se monitorea me-diante la medición de la altura de la columna deagua en el pozo. El nivel del agua puede obtenersesencillamente bajando una cinta de medir en elpozo de observación y registrando la distanciaexistente entre la parte superior del pozo y elnivel del agua en el pozo entubado.

Hasta hace poco, los datos de mediciones delagua subterránea se obtenían manualmente. Estapráctica era lenta y requería un técnico de campoentrenado que visitara cada uno de los pozos delcampo, cuya superficie podía superar los 100 km2

[39 mi2]. La recolección de los datos se complicabaaún más en las zonas donde el acceso a los pozos

5. El coeficiente de almacenamiento es un porcentaje,integrado en profundidad, del volumen de aguasubterránea que puede ser liberado del almacenamientodebido a la despresurización de un acuífero confinado; se define como el volumen liberado del lugar dealmacenamiento por declinación unitaria de la cargahidráulica, por área unitaria del acuífero. La tansmisividades la conductividad hidráulica dividida por el espesorvertical del acuífero. Estas dos propiedades miden lacapacidad de un acuífero para descargar aguasubterránea.

> Serie avanzada de herramientas de adquisición de registros geofísicos de pozo. Actualmente, serecurre cada vez con más frecuencia a las herramientas de adquisición de registros, alguna vezreservadas para aplicaciones de petróleo y gas, para la caracterización precisa de los sistemas de agua subterránea.

> Diseño típico de un pozo de monitoreo. Insta la -ción de una tubería de revestimiento de clorurode polivinilo (PVC) de 10 cm [4 pulgadas] y de unfiltro de PVC en un agujero de 22 cm [81⁄2 pulgadas].

Empaquede grava

Filtro de4 pulgadas

Niveldel agua

Tope dela arcilla

Profundidadtotal

Lechada

Tubería derevestimientode 4 pulgadas

de observación o monitoreo se veía restringido porlas nevadas intensas, las inundaciones o la pre-sencia de terratenientes poco colaboradores. De-pendiendo de la aplicación, las mediciones podíanobtenerse una vez por semana en los mejores es-cenarios, o incluso una vez por temporada—o conmenos frecuencia—lo que se traducía en menorcantidad de puntos para establecer tendencias,diluyendo en última instancia el valor de los datos.

El proceso de recolección de los datos prove-nientes de los pozos de monitoreo se ha facilitadosignificativamente con la evolución de la tecnolo-gía de sensores. Un procedimiento de rastreo delos cambios del nivel de agua en los pozos de mo-nitoreo consiste en la instalación de un transduc-tor de presión a cierta profundidad por debajo dela superficie de la columna de agua. Las presionesmedidas por el transductor se utilizan para calcu-lar el nivel de agua. En el pasado, estos sensores

de presión se conectaban directamente a la su-perficie para permitir la visualización o el regis-tro de las presiones. No obstante, era necesariosuministrar energía al equipo de superficie, elcual podía ser objeto de vandalismo.

Para la década de 1990, los componentes elec-trónicos de fondo de pozo habían avanzado alpunto tal que en un pozo de monitoreo podía des-plegarse permanentemente una unidad autónomapequeña que tenía incorporados un sensor de pre-sión, un sensor de temperatura, una memoria dealmacenamiento de datos y la fuente de alimen-tación. El primero de esos paquetes de sensores,conocido como registrador automático de aguasubterránea Diver, fue desarrollado en los PaísesBajos por Van Essen Instruments. La familia deinstrumentos Diver, para el monitoreo a largoplazo de los parámetros de agua subterránea yagua superficial, demostró ser confiable y fácil deinstalar (izquierda). Los registradores de datosDiver pueden ser programados para registrar me-diciones de presión y temperatura en cualquiermomento que se especifique; lo que contrasta to-talmente con los datos obtenidos a mano.

Los registradores de datos están cobrando im-portancia en el manejo de los acuíferos costeros,donde se los utiliza para monitorear la salinidadcon el transcurso del tiempo. En estos acuíferos, lainterfase entre el agua dulce y el agua de mar seencuentra en estado de equilibrio dinámico, des-plazándose hacia atrás y hacia adelante con los au-mentos o las reducciones producidas en el bombeode la capa freática continental, o con las variacionesacaecidas en las mareas, las tormentas o la presiónatmosférica. Este movimiento es relativamentelento y puede pasar un lapso de tiempo considera-ble antes de que se note el aumento de la salinidaden los pozos de agua de la zona. Normalmente senecesita una red de monitoreo densa para detec-tar la invasión de agua salada y esta aplicaciónrequiere otro tipo de registrador de datos. El regis-trador automatizado de datos CTD-Diver mide laconductividad eléctrica (EC), además de la tem-peratura y la presión. Si se correlacionan con lasmediciones de los sólidos disueltos totales obte-nidas en el laboratorio, las lecturas EC puedenutilizarse para rastrear los cambios de salinidadproducidos con el tiempo.

24 Oilfield Review

> Registrador de datos CTD-Diver. Este sensorcompacto se cuelga dentro de un pozo de mo ni -toreo para registrar la presión, la temperatura yla conductividad eléctrica del agua.

by Van Essen InstrumentsA Schlumberger product

www.vane

ssen

.com

R

Recolección tradicional de datos: se visita cada pozo

Recolección de datos con Diver-NETZ: se reciben datos de múltiples pozos

Registrador de datos Diver

TransmisorDiver

Receptorde mano

> Recolección inalámbrica de datos. El sistemaDiver-NETZ permite que los técnicos a cargo delmonitoreo de los pozos recolecten rápidamentelos datos de agua subterránea sin necesidad devisitar cada boca de pozo.

Otoño de 2008 25

La familia de registradores de datos Diverpuede operar hasta 10 años sin mantenimiento.Estos registradores de datos proveen una formaeconómicamente efectiva de rastrear los cambiosproducidos en los pozos de monitoreo, pero losdatos necesitan seguir siendo recolectados en elcampo. En la operación más básica, el registradorde datos se cuelga en el pozo con cable de acero.La unidad debe ser recuperada del pozo para des-cargar los datos de la memoria.

Los avances registrados en materia de compo-nentes electrónicos y comunicación de datos con-tinúan revelando nuevos modos de recolección dedatos de los yacimientos de agua subterránea. Unenfoque utiliza un cable de datos Diver, el cualpermite la lectura directa o el acceso a la memo-ria del registrador de datos desde el cabezal delpozo sin tener que recuperar el sensor del pozo.Sin embargo, con el sistema de manejo de datosDiver-NETZ para las redes de monitoreo de aguasubterránea, se puede obtener un mayor grado deflexibilidad en la recolección y el manejo de datosde campos de pozos (página anterior, arriba a la de-recha). Con su rango de conexiones inalámbricas,que llega hasta 150 m [490 pies], los técnicos decampo pueden localizar y recolectar datos sintener que trasladarse hasta cada pozo. El hechode evitar obstáculos locales, propiedades cerca-das, inclinaciones pronunciadas y cruces de ríosmejora la seguridad a la vez que incrementa lastasas de recolección de datos.

En el año 2007, Schlumberger llevó a cabo unestudio piloto Diver-NETZ en colaboración con laciudad de Guelph, en Ontario, Canadá. El área dela prueba cubría 16 pozos dispersos a lo largo de 12instalaciones y se extendía sobre una superficie demás de 150 km2 [58 mi2]. Antes del estudio, los téc-nicos de la ciudad especialistas en monitoreo reco-lectaban manualmente los datos de los yacimientosde agua subterránea localizando primero cada unode los pozos, extrayendo luego su tapa, bajando unmedidor de nivel de agua y tomando las lecturas co-rrespondientes. El sistema Diver-NETZ demostróser un 70% más eficiente que el método manual. Asu vez, un viaje con fines de recolección de datosde 75 horas y dos personas se redujo a otro de 4horas y una sola persona. La nueva rutina de reco-lección de datos produjo una reducción asombrosa

del costo—de 10 dólares canadienses (CAD) a 0.25CAD por punto de medición. Al mismo tiempo, lacantidad de datos recolectados se incrementó de300 a 3,000 puntos de medición por mes. Este enfo-que resultó crucial para satisfacer el cumplimientode las normativas legisladas por la ciudad sin exce-der el presupuesto.

Si bien los registradores de datos demostraronser simples y económicamente efectivos encuanto al monitoreo del agua subterránea, paraprobar las zonas individuales de un pozo se re-quiere un enfoque diferente. Durante los últimos30 años, los geocientíficos que procuraban obte-ner capacidades de monitoreo del agua subterrá-nea de alta resolución, utilizaron sistemas queposibilitan el monitoreo de las condiciones delagua subterránea en múltiples puntos de un pozo.6

Una de las primeras de estas tecnologías que in-cursionó en el mercado fue desarrollada en Ca-nadá por Westbay Instruments of Vancouver,British Columbia; compañía posteriormente ad-quirida por Schlumberger. Diseñada original-mente para el monitoreo de las presiones de poroen zonas con propensión a los derrumbes, la tec-nología se expandió rápidamente a otras aplica-ciones geotécnicas y de construcción, tales comola caracterización local de reservorios geológicos,las investigaciones de agua subterránea contami-nada y, finalmente, el manejo general de los re-cursos de agua subterránea.

El sistema de caracterización y monitoreo deaguas subterráneas de múltiples niveles Westbayse inspiró, en parte, en la tecnología de campospetroleros. Los geocientíficos especialistas enagua subterránea ya sabían que hasta los cambiosmás leves producidos en la presión pueden afectarla química de las muestras de fluidos obtenidasen el fondo del pozo. Además, querían evitar quelas muestras de fluidos de una sección de un pozose mezclaran con las de otro nivel. Reconociendoque estos mismos problemas habían sido aborda-dos en la industria petrolera con herramientasoperadas con cable, tales como el Multiprobadorde Formaciones RFT, los diseñadores del sistemaWestbay adoptaron un enfoque similar para elmuestreo del agua subterránea. Este sistema demonitoreo está diseñado para obtener muestrasde fluido del subsuelo y mediciones en múltiplesposiciones discretas de un pozo.

El sistema Westbay utiliza revestimientos mo-dulares, empacadores, coples con orificios, y loscomponentes asociados, para preservar la integri-dad del pozo a la vez que provee la capacidad paraaislar numerosas zonas con fines de prueba y mo-nitoreo.7 El revestimiento Westbay se sella a lolargo de toda su extensión, lo que impide que elagua subterránea circule en forma ascendente odescendente en su interior, mientras que los em-

pacadores inflables colocados en la parte externadel revestimiento sellan el pozo en múltipleszonas de prueba y monitoreo, lo que impide elflujo ascendente o descendente por el espacioanular (arriba). Las probetas especiales operadascon cable que se bajan dentro de la tubería de re-vestimiento Westbay, pueden localizar y operar lasválvulas de orificio provistas para acceder a losfluidos de pozo en las zonas que se encuentranentre los empacadores.

6. Ellis D, Engelman B, Fruchter J, Shipp B, Jensen R, LewisR, Scott H y Trent S: “Environmental Applications ofOilfield Technology,” Oilfield Review 8, no. 3 (Otoño de1996): 44–57.

7. Una compañía instaló 60 empacadores inflables en unpozo; sin embargo, la longitud de la sarta de revestimientoes la única restricción real con respecto al número deempacadores que puede alojar el sistema Westbay.Hasta la fecha, la profundidad de instalación máxima seestableció en 1,270 m [4,167 pies]; valor consideradoprofundo según la mayoría de las normas vigentes conrespecto al agua subterránea.

> Tecnología de monitoreo de múltiples niveles. Elsistema de terminación Westbay permite el mo ni -toreo de la temperatura y la presión del fluido, larecolección de muestras de fluido, y la inyeccióno la extracción de los fluidos para comprobar laconductividad hidráulica de múltiples zonas enun solo pozo.

Orificio demedición

Orificio debombeo

Empacador

Probeta delextractor de

muestras

Conexionesselladas

Contenedordel extractorde muestras

Estas probetas desempeñan una diversidad deroles, tales como el proceso de inflado y desinfladode los empacadores, la medición de la tempera-tura y la presión del agua subterránea, la recolec-ción de muestras localizadas y la ejecución depruebas hidráulicas u otras pruebas específicasdel sistema. Una probeta de muestreo especialprovee la capacidad para recolectar y preservarmuestras de fluidos discretas a la presión de for-mación, con un grado mínimo de perturbación ysin reiterar el proceso de purga. Los arreglos derevestimiento Westbay son generalmente de clo-ruro de polivinilo (PVC) o plásticos de poliuretanopara la mayoría de los ambientes de aguas subte-rráneas; sin embargo, también pueden fabricarsede acero para tolerar temperaturas y presionesmás altas.

La industria del agua subterránea está reco-nociendo gradualmente el valor de los perfiles ver-ticales de presión y química basados en muchasmás mediciones que las consideradas histórica-mente como la norma (30 a 40 puntos de monito-reo a través de un intervalo de 120 m [390 pies]).Este tipo de datos de alta resolución, adquiridosen el largo plazo, desempeña un rol importante enlas series avanzadas de programas de modelado einterpretación utilizados para administrar los re-cursos de agua subterránea.

Visualización del escenario completoPara rastrear las condiciones cambiantes de unacuífero, los responsables de administrar el aguasubterránea requieren no sólo datos de monitoreo

de última hora sino también modelos estáticos ydinámicos del acuífero en sí. La comprensión delos riesgos implícitos en los cambios producidosen el acuífero requiere un conocimiento profundodel mismo, su conductividad hidráulica, el coefi-ciente de almacenamiento, la porosidad efectiva,la dirección del flujo de agua subterránea y otrosaspectos de su régimen hidrogeológico. Para co-nocer sus embalses, los responsables del aguasubterránea evalúan los datos del pozo de monito-reo y de las muestras de agua con la ayuda de mo-delos y simulaciones. Estos programas ayudan alos hidrogeólogos a definir las características delacuífero en términos de caudal de entrada, cau-dal de salida y recarga de agua subterránea. Comosucede con otras herramientas descriptas previa-mente, algunos tipos de software de análisis de ya-cimientos para campos de petróleo y gas han sidoadaptados para modelar y simular el comporta-miento de los sistemas de agua subterránea.

La infinidad de procesos y análisis requeridospara evaluar un acuífero se maneja mejor a travésde un flujo de trabajo sistemático.8 Los especialis-tas en servicios de agua de Schlumberger han desa-rrollado flujos de trabajo que vinculan el softwareexistente para el agua subterránea, con las aplica-ciones de software diseñadas para la industria delpetróleo y el gas. El flujo de trabajo del proyectoHydro ayuda a los equipos responsables de los re-cursos a construir y evaluar los modelos hidrológi-cos y las simulaciones en tiempo casi real. Esteflujo de trabajo permite que los hidrogeólogos, loshidroquímicos, los geólogos y los responsables de

los recursos hídricos compartan los datos y los re-sultados dentro del mismo ambiente, lo que esti-mula la colaboración entre las distintas disciplinas.En este flujo de trabajo, los registros y otros datosrecolectados en el campo se combinan con los mo-delos para verificar las correlaciones y validar lasinterpretaciones. Las visualizaciones 3D interacti-vas y los visores en sección transversal permitenque los responsables de los recursos visualicen lasrelaciones complejas entre la geología y la hidro-geología, mientras que las animaciones 3D de losflujos de agua subterránea proveen conocimientosadicionales y una forma de examinar los diversosescenarios de producción (arriba).

Utilizando los sistemas de modelado Petrel, queabarcan desde la interpretación sísmica hasta la si-mulación dinámica de los yacimientos, los respon-sables de los acuíferos pueden importar registrosde pozos, datos de resistividad de superficie (datos

26 Oilfield Review

8. Herrmann R, Pearce M, Burgess K y Priestley A:“Integrated Aquifer Characterization and NumericalSimulation for Aquifer Recharge and Storage at MarcoLakes, Florida,” en Hydrology: Science & Practice for the 21st Century, Proceedings of the British HydrologicalSociety International Conference (Hidrología: Ciencia y Práctica para el Siglo XXI, Actas de la ConferenciaInternacional de la Sociedad Hidrológica Británica, Vol. 1. Londres: Sociedad Hidrológica Británica (2004):276–283.

9. La eutroficación es un proceso en el cual la escorrentíaproveniente de residuos animales, fertilizantes o aguasresiduales incrementa la densidad de nutrientes de uncuerpo de agua, produciendo una superabundancia devida vegetal. La descomposición subsiguiente de estosvegetales agota el oxígeno presente en el agua,produciendo la desaparición de la vida acuática.

> Flujo de trabajo del proyecto de agua subterránea. El enfoque del flujo de trabajo del proyecto Hydro vincula las aplicacionesexistentes para la caracterización del agua subterránea, con las desarrolladas para la industria del petróleo y el gas.

Recolección de datos y aporte de información• Manejo de la información• Base de datos del sistema de información geográfica

Representación delsubsuelo con imágenes• Confección de mapas• Interpretación de levantamientos electromagnéticos

Interpretación deregistros geofísicos• Correlación de pozos• Propiedades de las formaciones

Análisis de datos• Modelado de facies• Modelado de fallas• Modelado de fracturas• Análisis de pruebas hidrodinámicas

Análisis de incertidumbre• Procesos de re-escalado• Poblado con propiedades de los acuíferosModelo conceptual

• Modelo geológico 3D• Modelo hidrogeológico conceptual

Simulación 3D de flujoy transporte de masa• Condiciones saturadas y variablemente saturadas• Modelado dependiente de la densidad• Geomecánica

Calibración• Ajuste histórico• Presentación posterior al procesamiento

Otoño de 2008 27

electromagnéticos en el dominio del tiempo) ydatos sísmicos de superficie para construir mode-los de acuíferos 3D detallados. Además puedencondicionar el modelo de acuífero en forma adi-cional con información de los levantamientos ge-ofísicos superficiales 3D, los mapas geológicos, losmodelos de facies, los atributos sísmicos y los mo-delos geoestadísticos. Para comprender el flujo yel transporte masivo en condiciones altamentecomplejas, pueden importar el modelo de acuíferoPetrel en el software de simulación de yacimien-tos ECLIPSE. El programa ECLIPSE provee herra-mientas de desempeño de pozos de las que nodisponía previamente la industria hídrica y aceptacondiciones especiales, tales como la incorpora-ción de los efectos de la densidad para el mode-lado del comportamiento de los acuíferos salinos,la intrusión de agua salada en los acuíferos coste-ros o las condiciones no confinadas de los acuífe-ros correspondientes al nivel de agua libre, laprecipitación pluvial y los sistemas fluviales de su-perficie. También puede modelar los líquidos enfase no acuosa, tales como los contaminantes pe-tróleo o gasolina, junto con las reacciones quími-cas que sobrevienen a medida que se desplazan através del sistema. Además, el programa permitesimular características físicas tales como la per-meabilidad direccional, el equilibrio vertical, ladoble porosidad y la doble permeabilidad.

Los siguientes estudios de casos destacan laaplicación de las tecnologías de campos petrolerosy las tecnologías específicas del agua subterránea.

Almacenamiento y recuperación en acuíferos de ambientes áridosEl clima incide significativamente en el aprovisio-namiento de agua de un país. Los climas áridos enparticular—caracterizados por bajas tasas de pre-cipitación y altas tasas de evaporación—puedenobstaculizar los emprendimientos agrícolas, in-dustriales y nacionales de un país. En Abu Dhabi,Emiratos Árabes Unidos, durante mucho tiempose debió enfrentar los diversos desafíos impuestospor el clima; sin embargo, ahora debe abordar elincremento de las tasas de consumo de agua parasatisfacer las necesidades de una población y unaeconomía en crecimiento.

El deterioro de los acuíferos no renovables olos acuíferos cuya recarga es lenta ha instado alEmirato de Abu Dhabi y a la mayoría de los paísesdel Consejo de Cooperación del Golfo Pérsico(GCC) a utilizar el proceso de desalinización (o de-salación) como fuente primaria de agua domés-tica. Si bien se considera que la mejor solución alargo plazo para garantizar el abastecimiento deagua de GCC a nivel regional sería una red de plan-tas de desalinización de gran escala, un problema

con que se enfrenta Abu Dhabi es la vulnerabili-dad de las plantas de desalinización en cuanto apolución y otros desastres, que podrían obligar aefectuar cierres de emergencia. La preocupaciónes que el abastecimiento de agua no sea suficientepara satisfacer la demanda durante los períodosde cierre prolongados. Además, si bien la produc-ción de agua de las plantas de desalinización esrelativamente constante, la demanda de agua seha incrementado significativamente debido al rá-pido crecimiento de los diversos sectores de desa-rrollo y al aumento de la población. Para proveeruna reserva estratégica de agua para situacionesde emergencia, los responsables de administrar el agua propusieron un proyecto ASR para desa-rrollar una reserva de agua dulce consistente en136,382,756 m3 [30,000 millones de galones impe-riales].

En esta región árida, las tecnologías de desa-linización y ASR van de la mano. Más del 90% del

agua dulce suministrada para uso doméstico enAbu Dhabi se produce a través de la desaliniza-ción del agua de mar o del agua subterránea salo-bre. El exceso de producción de las plantas dedesalinización puede almacenarse para satisfacerla demanda futura, y ciertos acuíferos someros delárea pueden resultar muy adecuados para estepropósito.

En los climas áridos, el almacenamiento deagua en acuíferos naturales constituye una alter-nativa favorable al almacenamiento en embalses,lagos o tanques de superficie (arriba). En compa-ración con los métodos de almacenamiento su -perficial, los proyectos ASR poseen costos deconstrucción significativamente reducidos y efec-tos limitados sobre el medio ambiente, tales comola pérdida de aguas superficiales por evaporación,la eutroficación y el potencial de falla catastróficade las represas y sus embalses.9 La huella super -ficial mínima de los proyectos ASR se contrapone

> ASR versus almacenamiento superficial. Una comparación entre el almacenamiento superficial entanques y el almacenamiento subterráneo en un acuífero para disponer de agua potable, revela lasclaras ventajas de almacenar el agua en el subsuelo. Para almacenar 4,000 millones de galones im -periales en un acuífero, sería necesario un equivalente a 200 tanques de superficie con una capa cidadde 20 millones de galones imperiales. La huella de estos tanques de superficie (círculos negros) puedecubrir un área de 1.5 km por 3 km [0.9 por 1.9 mi], con un considerable impacto ambiental negativo. Laburbuja de agua dulce para el almacenamiento subterráneo (óvalo rojo), equivalente a la capacidadde almacenamiento de 200 tanques superficiales, induce cambios de presión durante las operacionesde inyección o recuperación sobre un área más grande (óvalo verde).

20 millones degalones imperiales

28 Oilfield Review

> Sitio ASR en Shwaib. El agua dulce de la planta de desalinización de Qidfa provee agua de inyección para un sitio ASR situado en Shwaib, al norte de la ciudad oasis de Al Ain. Desde Qidfa, el agua dulce es bombeada 170 km [105 mi] a través de una línea de conducción dual (línea azul), a través de unasierra de 800 m [2,625 pies], en su trayecto hacia el campo de pozos ASR. El sitio ASR se encuentra ubicado en la porción oeste de una sierra omaní,cerca de las zonas de recarga donde los escasos episodios de lluvia ayudan a cargar los acuíferos con agua relativamente dulce. Este suministro deagua ayudará a las ciudades de Abu Dhabi y Al Ain a satisfacer las demandas de agua dulce en el futuro.

ARABIA SAUDITA

EMIRATOS ÁRABES UNIDOS

QATAR

Doha

Abu Dhabi

Dubai

Sharjah Planta dedesalinización

de Qidfa

Sitio ASRen Shwaib

OMÁN

N

Al Ain

km

millas

75

75

0

0

> Huella superficial de un sitio ARS. Un sitio deinyección, situado en Abu Dhabi, revela pocosdetalles acerca del activo almacenado en elsubsuelo. Esta instalación de doble propósitopermite la inyección (lado derecho) y la recu -peración asistida con una bomba sumergible(tubería más grande del lado izquierdo). Estecabezal de pozo es uno de los dos utilizadosdurante la ejecución de la prueba piloto ASR, y sólo se requirió un pozo para inyectar apro xi -madamente 136,383 m3 [30 millones de galonesimperiales] o casi 11⁄2 veces el volumen de untanque de superficie grande.

al alcance de su capacidad de almacenamientosubterráneo, que llega a alcanzar miles de millo-nes de galones (derecha).

Este enfoque puede ayudar a los responsablesde los recursos hídricos de Abu Dhabi a lograr suobjetivo de almacenar una provisión de agua dulceque dure 180 días, para las ciudades principalesde Al Ain y Abu Dhabi. Este objetivo estratégicoconstituiría un resguardo frente a los problemasimprevistos que podrían cercenar la producciónde las plantas de desalinización del área.10 El plande los responsables de los recursos hídricos re-quería que los acuíferos de la región oriental delEmirato de Abu Dhabi fueran recargados artifi-cialmente con agua dulce de una planta de desa-linización situada en la costa del Océano Índico,en Qidfa, en el Emirato de Fujairah (abajo). Elagua desalinizada se inyectará en el sistema deacuíferos unos 200 días por año, después de locual los depósitos de agua subterránea podrán serutilizados para complementar el abastecimientode agua potable en los meses de verano y otros

períodos de demanda pico. Durante las etapas deescasez de agua, o para complementar la demandapico, el campo de pozos ASR definitivo operarácon una capacidad de producción de 90,922 m3/d[20 millones de galones imperiales por día], conuna expansión potencial a 454,609 m3/d [100 mi-llones de galones imperiales por día].

Schlumberger efectuó un estudio promovidopor el gobierno de Abu Dhabi y gestionado por laAgencia Ambiental Abu Dhabi (EAD) para verifi-car el potencial de un sistema ASR. La fase inicialdel proyecto implicó la localización de un sitioASR potencial. Esta fase requería una revisión dela información geológica e hidrogeológica: litolo-gía, registros geofísicos, registros del nivel deagua, datos de calidad del agua, datos sísmicos ymapas base. Los datos fueron compilados en unsistema de información geográfica (GIS) y en lasbases de datos del software Hydro Manager. Luegose desarrollaron modelos hidrogeológicos 3D, uti-lizando los programas de modelado y simulaciónde agua subterránea Petrel y ECLIPSE.

Otoño de 2008 29

Los especialistas en servicios hídricos deSchlumberger trabajaron en conjunto con EADpara identificar y verificar sitios potenciales. Conese fin, definieron la zona de almacenamiento, elespesor del acuífero y los parámetros hidráulicosrelacionados y luego verificaron los potencialesacuíferos candidatos. El equipo clasificó todos lossitios ASR potenciales para optimizar la elecciónde las localizaciones. Se desarrollaron estrategiasde perforación exploratoria para los sitios que re-cibieron las clasificaciones más altas y luego seperforaron los pozos. Los pozos se evaluaron conuna serie integral de herramientas, incluyendo laherramienta integrada de adquisición de registroscon cable Platform Express, las herramientasCMR y FMI, y la sonda ECS.

A medida que se desarrollaba cada uno de lospozos del área del proyecto, se equipaba con losregistradores de datos Diver para monitorearconstantemente los niveles de agua, la conducti-vidad eléctrica y la temperatura, proveyendo unregistro confiable de los cambios producidos enrespuesta a la inyección de agua o a las pruebasde bombeo hidráulico. Los datos fueron analiza-dos utilizando el sistema de análisis de pruebasgráficas AquiferTest Pro y el software Saphir deKAPPA Engineering para evaluar las propiedadeshidráulicas del acuífero. Los resultados de estafase inicial ayudaron a los especialistas del pro-yecto ASR a seleccionar un sitio con un acuíferoque exhibiera las características de almacena-miento requeridas.

El sitio de la prueba se encuentra situado en laregión noreste del Emirato, al sudoeste de Shwaib,en el extremo oeste del sector norte de las Monta-ñas de Omán. Posee una superficie de aproximada-mente 4 km2 [1.5 mi2], con dunas de arena noconsolidadas, ricas en cuarzo, dispuestas sobre lasuperficie a la que subyace una zona no saturada de50 m [164 pies] de espesor por encima de aproxi-madamente 25 m [82 pies] de un acuífero saturado.

El acuífero está compuesto por arenas eólicasy fluviales no consolidadas del Cuaternario, arci-llas limosas y material calcáreo depositado en pa-leocanales seccionados en fangolitas y arcilitas delMioceno. Se encuentra bisegmentado por una fallade cabalgamiento con tendencia norte a sur y sedivide en dos unidades: una zona superior no sa-turada, o vadosa, y un acuífero inferior saturado.11

Al acuífero infrayacen rocas sedimentarias finasdel Mioceno, correspondientes a la FormaciónFars, que ha sido subdividida en las unidades FarsSuperior e Inferior. La unidad Fars Superior estácompuesta fundamentalmente por arcilita conmargas dolomíticas, caliza y limolitas interestra-tificadas. La unidad Fars Inferior corresponde bá-sicamente a fangolitas y evaporitas.12

La EAD supervisó los aspectos técnicos de esteproyecto, que exploró la hidrogeología y la estruc-tura geológica del sitio. El estudio requería la in-yección del agua desalinizada en un acuíferosomero para determinar el flujo y la mezcla deagua dentro del acuífero, seguida por la recupera-

ción y el control del agua a medida que era bom-beada desde el subsuelo (arriba). Además, seefectuaron levantamientos microgravimétricos yelectromagnéticos de superficie con el fin de in-vestigar más exhaustivamente el acuífero, deter-minar el impacto de las fallas de cabalgamiento yverificar si podían utilizarse técnicas gravimétri-cas para delinear los límites del acuífero.

Durante esta fase, se perforaron dos pozos ASRademás de una serie de pozos de monitoreo dentrode los límites del proyecto. La prueba incluyó losciclos de inyección-almacenamiento-recuperación,con un período de almacenamiento de 30 díaspara evaluar las interacciones hidroquímicas po-

10. Bradley CC, Ali MY, Shawky I, Lavannier A y DawoudMA: “Microgravity Investigation of an Aquifer Storageand Recovery Site in Abu Dhabi,” First Break 25(Noviembre de 2007): 63–69.

11. La zona no saturada, también conocida como zonavadosa, corresponde habitualmente al intervaloexistente entre la superficie terrestre y el tope de lacapa freática. Los poros de esta zona contienen tantoagua como aire. Los poros de la zona saturada casisiempre están completamente llenos de agua.

12. Bradley et al, referencia 10.

> Agua descargada durante una prueba de recuperación. El agua dulce recuperada en una pruebapiloto ASR fue bombeada más de 2 km [1.2 mi] antes de ser descargada en una depresión de duna.Esta agua volvió al acuífero filtrándose verticalmente unos 30 m [98 pies]. Un pozo de observacióncercano monitoreó el proceso.

tenciales y facilitar el análisis avanzado de la quí-mica del agua y la recolección de los datos de mo-nitoreo provenientes de los pozos adyacentesdurante los diversos ciclos (arriba). El proyectoincorporó el software Petrel para el modelado ge-ológico, el software ECLIPSE-H2O para las simu-laciones dinámicas del agua subterránea, elsistema AquaChem de manejo, análisis y presen-tación de informes para el análisis de la calidaddel agua, y el programa PHREEQC para los pro-nósticos de compatibilidad del agua.13 El sistemade manejo de la información Hydro GeoAnalyst yel software Hydro Manager proporcionaron el ma-nejo, análisis y visualización completos de losdatos de los pozos y del acuífero.

Si bien el enfoque ASR constituye un procedi-miento sólido de desarrollo y manejo del suminis-tro de agua en el largo plazo, requiere estrategiasde manejo excepcionales, sustentadas con capa-cidades avanzadas de caracterización de acuífe-ros y conocimientos técnicos especiales. Hasta

hace poco, los problemas asociados con la carac-terización precisa del acuífero, la calidad del aguay la infraestructura necesaria limitaban la aplica-ción de la técnica ASR. Este proyecto comprobó yconfirmó la viabilidad del enfoque ASR como unaalternativa al almacenamiento superficial delagua, segura y económicamente efectiva. El sitiologró una eficiencia final del sistema del 88%, y elproyecto demostró que en esta localización podíanalmacenarse con éxito 18,184,367 m3 [4,000 millo-nes de galones imperiales]. Con los resultados deeste estudio se sustentará el desarrollo del mo-delo de acuífero, se refinará la planeación de laprueba ASR y se mejorarán los pronósticos rela-cionados con el desempeño de los proyectos ASRen esta región. Este esquema ASR constituye ade-más una contribución vital para las reservas es-tratégicas de agua del área. El gobierno de AbuDhabi ha adoptado el concepto ASR como solu-ción para el almacenamiento estratégico y esta-cional de agua dulce.

La cuenca hidrogeológica del Río Mojave La cuenca hidrogeológica del Río Mojave, situadapor debajo del Desierto de Mojave al sur de Cali-fornia, implicó un enfoque completamente dife-rente en relación con la recarga del acuífero. Laproximidad de esta cuenca hidrogeológica conrespecto a la región altamente urbanizada de LosÁngeles ha generado un crecimiento de la de-manda de sus aguas. El Río Mojave, que constituyela fuente principal de agua superficial para la re-gión, posee sólo un tramo pequeño de flujo deagua permanente y el resto de su cauce superfi-cial permanece seco; salvo por breves períodos deflujo que tienen lugar cuando se producen tor-mentas intensas.

La cuenca es administrada en parte por laAgencia de Agua Mojave (MWA), un contratista deabastecimiento de agua estatal que, en colabora-ción con otros distritos de suministro de agua deCalifornia, es responsable del manejo de los recursoshídricos de la región para asegurar el abastecimiento

30 Oilfield Review

> Condiciones del acuífero durante las distintas etapas de la prueba. Una vista en plano, obtenida durante una etapa de almacenamiento (extremo supe riorizquierdo), muestra la burbuja de agua dulce del agua desalinizada inyectada (azul) y la zona tapón (la transición del verde al amarillo y al naranja), rodeadapor el agua nativa del acuífero salino (rojo). La zona azul representa la burbuja de agua dulce a ser recuperada. La sección transversal (extremo inferiorizquierdo) muestra los pozos de inyección ASR (barras rojas) y los pozos de monitoreo (barras verdes) que penetran en una zona no confinada (gris) antesde llegar al acuífero. Una burbuja de agua dulce (azul) es rodeada de agua salina (rojo). La visualización 3D (extremo superior derecho) muestra un montículode agua dulce desarrollado durante la fase de inyección. Más adelante, se forma un cono de depresión durante la fase de bombeo (extremo inferior derecho).Durante esta prueba, sólo se utilizó un pozo para los procesos de inyección y extracción.

Pres

ión

Baja

Alta

N

Pozo ASRPozo de monitoreo

Pres

ión

Baja

Alta

N

Salin

idad

Dulce

Salina

N

Pozo de inyección/recuperación ASR

Pozo inyector ASR0.350.45

0.55

0.25

0.15

Pozo de monitoreo

Salin

idad

Dulce

Salina

Otoño de 2008 31

constante de agua para uso actual y futuro. El plande manejo de los recursos hídricos regionales dela MWA procura estabilizar los niveles de aguasubterránea en proceso de declinación y atenderal crecimiento poblacional proyectado. Este pro-grama regional de recarga y recuperación (R3) de-sempeña un rol fundamental en la estrategia demanejo de los recursos hídricos de la MWA delargo plazo.14

Una vez concluido, el proyecto R3 permitiráque los proveedores locales de agua utilicen aguaimportada para complementar los recursos deagua subterránea en esta alta región desértica delsur de California. El proyecto de recarga R3 estásiendo diseñado para utilizar el agua importadade las porciones septentrionales a través de unsistema de canales, acueductos y líneas de con-ducción operados por el Proyecto Agua del Estadode California, que constituye el sistema estatal detransporte de agua más grande de la nación. Estaagua importada se dispersará a través de los sedi-mentos altamente conductivos, o permeables, dela planicie de inundación del Río Mojave, donde

se filtrará hasta el acuífero subterráneo del RíoMojave. En los períodos de incremento de la de-manda, la MWA extraerá el agua almacenada deuna serie de pozos de reaprovisionamiento delproyecto R3 y luego la enviará a través de un sis-tema de transporte seguro para su entrega a losproveedores de agua del área.

Una fase clave del programa R3 es la corres-pondiente a la construcción de las instalacionesde producción y suministro de agua subterránea,colocadas gradiente abajo de la zona de recarga desuperficie. En vista del alcance y la complejidaddel proyecto, la agencia MWA estimó necesario de-sarrollar modelos predictivos de alta calidad paraevaluar diversos diseños de sistemas de recarga yrecuperación, o verificar las alternativas operacio-nales. Los modelos resultantes cubren la CuencaSuperior del Río Mojave, el Río Mojave y las insta-laciones asociadas de recarga de superficie.

Un modelo conceptual hidrogeológico incor-pora los rasgos estructurales e hidroestratigráfi-cos locales detallados; se basa en los datosadquiridos por la MWA y otras agencias. Este mo-

delo hidrogeológico 3D se divide en zonas que re-presentan estratos netos, interpretados a partirde datos geológicos y geofísicos (abajo).

Un modelo de procesos transitorios provee unarepresentación precisa del Río Mojave. Si bien elrío no es el único rasgo hidrológico clave del mo-delo, presenta desafíos extremos para el mode-lado de procesos transitorios, con sus períodoslargos de flujo bajo durante las épocas de sequía ysus inundaciones episódicas en los meses de in-vierno. Las tasas de afluencia del Río Mojave se

13. PHREEQC es un programa de computación para elcálculo de la formación de especies nuevas, lasreacciones discontinuas, el transporte unidimensional y el cálculo geoquímico inverso, desarrollado por elServicio Geológico de EUA. Para obtener más formaciónsobre este software, consulte http://wwwbrr.cr.usgs.gov/projects/GWC_coupled/phreeqc/ (Se accedió el 29 deabril de 2008).

14. Will RA, Yeh M, Eckhart L, Slade RC y Williamson MS:“Numerical Modeling of a Complex Regional AquiferRecharge and Recovery System (R3) in the UpperMojave River Basin, California,” (resumen)http://ngwa.confex.com/ngwa/expo07/techprogram/P4712.HTM (Se accedió el 19 de mayo de 2008).

>Modelo hidrogeológico. Una sección ortogonal, basada en un marco de datos digitales de cotas, medidos por satélite, muestra la cuenca hidrográficasuperior del Río Mojave en California. El lecho del río, en la porción central de la sección, labra una curva suave en forma de S a través de un terreno dealuviones provenientes de las montañas adyacentes. La sección transversal, construida con ayuda de los registros de pozos, se divide en grandes ho ri -zontes hidroestratigráficos y muestra el nivel del acuífero principal (amarillo), la roca firme y las montañas (ambas en púrpura). Este modelo provee unmarco para las simulaciones posteriores de procesos transitorios.

N

Unidades geológicas

Sedimentos superficiales

Unidad 1

Unidad 2

Unidad 3

Unidad 4Unidad 5

Unidad 6

Roca firme

Eje X

6,680,000 6,720,000 6,800,000 6,840,000 6,880,000 6,920,0006,760,000

0

2,000

4,000

6,000

8,000

Eje

Z

1,960,000

2,000,000

2,040,000

2,080,000

Eje Y

incorporaron en el modelo desarrollado porSchlumberger (derecha). Este modelo ayuda a laagencia MWA a estudiar las inundaciones produci-das por episodios de tormentas y las interaccio-nes del agua subterránea a través de la zona nosaturada.

El modelo calibrado permite que los ingenie-ros civiles, los hidrogeólogos y los planificadoresmunicipales investiguen escenarios alternativospara el diseño del sistema R3 con el fin de explo-rar las variaciones potenciales producidas en lalocalización y el tiempo de la recarga, junto conla localización, el diseño y los programas de bom-beo de los pozos de extracción. Las restriccionesen materia de evaluación comprenden el costo deinfraestructura, el impacto sobre la calidad delagua, la protección de las especies en peligro deextinción y las áreas ribereñas, los efectos sobrelos campos de pozos municipales existentes y losimpactos sobre los usuarios intermedios.

Una vez implementada la infraestructura, elproyecto R3 permitirá purificar y almacenar más de 40,000 acres/pie, o 49 millones de m3 [13,000 mi-llones de galones estadounidenses], de agua im-portada anualmente.

Una oleada de agua subterráneaMás del 60% de la población mundial se encuentraconcentrada en las zonas costeras del mundo; yesta tendencia continúa expandiéndose todos losdías, previéndose que alcance un 75%. Como resul-tado, las capas freáticas en ciertas comunidadescosteras están exhibiendo signos de sobreexplota-ción. El impacto de este crecimiento a veces puedepercibirse en las aguas extraídas de los acuíferoscercanos. Allí, los niveles de agua dulce en procesode declinación crean las condiciones para la intru-sión de agua de mar y la contaminación de las re-servas subterráneas de agua dulce.

El bombeo desde los embalses costeros deagua subterránea forma una fosa de baja presiónen la zona continental. Si no existe ninguna ba-rrera de permeabilidad entre el acuífero de aguadulce y la costa, el bombeo excesivo del acuíferotarde o temprano llevará al continente agua sa-lada, que llenará el acuífero y amenazará el abas-tecimiento de agua de la comunidad. Un problemasimilar se observa en los pozos de petróleo y gas.El bombeo excesivo de un pozo de petróleo o gaspuede producir la conificación de las aguas sub-terráneas, creando un impacto adverso sobre laproducción de los fluidos requeridos.

Las comunidades costeras recurren a los res-ponsables del agua subterránea para resolver esteproblema. En la costa oeste de los Estados Uni-dos, las autoridades a cargo de los recursos hídri-cos del Condado de Los Ángeles y el Condado deOrange, en California, utilizan ciertos conceptos

similares a los de la técnica ASR para defendersefrente a la intrusión del agua de mar.15

Luego de algunos años de bombeo intenso parasustentar la agricultura regional, la capa freáticase había reducido por debajo del nivel del mar, locual permitió que el agua salada del Océano Pací-fico avanzara por el subsuelo hasta 8 km [5 mi-llas] dentro del continente. Con el fin de evitar unproceso de intrusión ulterior, el Distrito de Sumi-nistro de Agua del Condado de Orange desarrollóun programa de recarga artificial para crear unabarrera hidráulica subterránea. Una mezcla deagua recuperada—18,927 m3/d [5 millones de ga-lones estadounidenses] de agua tratada por ósmo-sis inversa, 34,000 m3/d [9 millones de galonesestadounidenses] de agua tratada por adsorciónde carbono y 32,555 m3/d [8.6 millones de galonesestadounidenses] de agua de pozos profundos—es tratada para cumplir con los estándares estata-les estrictos en materia de agua potable. Una seriede 23 pozos de inyección de múltiples puntos, co-locados a 6.4 km [4 millas] en el continente, sumi-nistra el agua dulce reciclada a los acuíferoscosteros. La diferencia de densidad entre el agua

dulce y el agua salada se utiliza con buenos finesya que esta agua “nueva” crea una zona tapón sub-terránea de agua dulce. La zona tapón, tambiénconocida como montículo de agua dulce, ejercepresión contra la incursión de agua salada obli-gándola a apartarse de los pozos municipales deagua, mientras que los pozos de monitoreo ras-trean los resultados del programa de inyección.

Es importante abordar otros aspectos del de-safío que plantea el abastecimiento de agua dulcecon las herramientas y la tecnología disponibles.La escasez y la contaminación del agua, en mu-chos casos, constituyen problemas sociales quepueden ser encarados en parte mediante la modi-

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15. Para obtener más formación sobre el programa detratamiento y recarga artificial de agua del Distrito deSuministro de Agua del Condado de Orange, consulte el análisis del proyecto Water Factory 21 en el sitiohttp://www.ocwd.com/_html/wf21.htm (Se accedió el 29 de abril de 2008).

16. Para obtener más formación sobre estas organizaciones,por favor acceda a Internet. Para interiorizarse sobre lasiniciativas SEED, consulte: http://www.seed.slb.com/. Alsitio en la Red para el Laboratorio de Medios del MIT sepuede acceder a través de http://learning.media.mit.edu/(Se accedió el 29 de abril de 2008).

> Distribución de la conductividad hidráulica. Esta vista en planta de las unidades acuíferas se divideen un acuífero correspondiente a una planicie de inundación fluvial y un acuífero regional. El acuíferocorrespondiente a una planicie de inundación fluvial (naranja) comprende arenas y gravas hidráulica -mente conductivas, depositadas en las etapas tardías de la historia geológica en las que los caudalesfluviales eran más altos. No es sorprendente que la planicie de inundación trace la misma curva suaveen forma de S observada en la figura previa. Esta curva varía, de naranja a amarillo, con las reduccio nesde la conductividad hidráulica. Las estimaciones de la conductividad hidráulica obtenidas de diversasfuentes se interpolaron en 3D utilizando una combinación de métodos deterministas y estocásticos.Hoy, el río fluye mayormente en el subsuelo. En la porción más amplia del segmento naranja, la capafreática se encuentra muy próxima a la superficie.

Eje X6,680,000 6,720,000 6,800,000 6,840,000 6,880,000 6,920,0006,760,000

1,000

1

–0.001

Cond

uctiv

idad

hid

rául

ica

(K),

pies

/d

N

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ficación de la demanda y el uso del agua. Si bienesta solución ciertamente no es tan simple comoparece, una forma de abordar esta meta consiste

en incrementar el nivel de concientización y edu-cación. Schlumberger también está adoptandomedidas en este frente.

Desde 1998, el programa de Schlumberger deExcelencia para el Desarrollo Educativo (SEED)ha permitido a los empleados, cónyuges de emple-ados y jubilados de Schlumberger, compartir sutiempo y sus conocimientos científicos con las ge-neraciones más jóvenes de estudiantes. Este pro-grama de educación global, sin fines de lucro,proporciona acceso al conocimiento y los recur-sos tecnológicos a estudiantes cuyas edades osci-lan entre 10 y 18 años, y a los profesores de lascomunidades en las que vive y trabaja el personalde Schlumberger. El programa SEED ofrece unadiversidad de actividades basadas en proyectos,talleres prácticos sobre educación en ciencias, yproyectos de colaboración internacional que ha-bitualmente se centran en temas globales, talescomo el agua, el cambio climático y la energía al-ternativa.

En cumplimiento con las iniciativas de aguadulce promulgadas por las Naciones Unidas,Schlumberger lanzó el Proyecto de Agua SEEDcon el fin de ayudar a alumnos y profesores a de-sarrollar la concientización, las actitudes y las ha-bilidades esenciales para investigar la calidad y ladisponibilidad del agua, mantener y mejorar la ca-lidad de las fuentes de agua en sus comunidadeslocales, y facilitar el intercambio de sus datos eideas con otros alumnos. En talleres organizadospor los voluntarios del programa SEED, los alum-nos desarrollan un conocimiento de las fuentes deagua y su cuenca hidrográfica local, aprenden aefectuar pruebas exactas de la calidad del agua, ya explorar las formas en que las diferentes cultu-ras se relacionan con el agua (izquierda).

Los voluntarios del programa SEED incentivana los alumnos para que investiguen la salubridadde las fuentes de agua locales utilizando equiposde pruebas de la calidad del agua de bajo costo.Estos equipos, provistos por el proyecto SEED,proporcionan a los alumnos las herramientas paraanalizar muestras de agua local con el fin de de-terminar el valor del pH, el oxígeno disuelto, la de-manda bioquímica de oxígeno, la temperatura, laturbidez, y la presencia de nitratos, fosfatos y bac-terias coliformes. Las escuelas SEED tienen ade-más la oportunidad de exhibir los datos en un sitiode Internet, que constituye una plataforma parala comparación de los datos y la reflexión sobrelos resultados dentro de un contexto global.

El Proyecto de Agua SEED es facilitado por elpersonal del programa SEED y por voluntarios deSchlumberger en asociación con el Instituto de Tec-nología de Massachusetts (MIT), y su Laboratoriode Medios.16 Los esfuerzos de los alumnos y los vo-luntarios del programa SEED forman parte de uncrecimiento en la responsabilidad ambiental queestá tomando impulso en todo el mundo. —MV

> Ilustraciones de todo el mundo. Participantes del programa SEED de Ecuador,Kazajstán, México e India, exhiben sus talentos, celebrando la disponibilidad deagua en sus obras.