unidad iii metodologia de los sondeos electricos verticales

7/23/2019 UNIDAD III METODOLOGIA DE LOS SONDEOS ELECTRICOS VERTICALES

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UNIDAD III

METODOLOGIA DE LOS SONDEOS ELECTRICOS VERTICALES

3.1 PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LAS ROCAS

La resistividad es una de las propiedades de las rocas que han sido y son usadas comúnmente para la interpretación de registros geofísicos de pozos, pues por medio de esta propiedad selogran determinar ciertos parámetros de los yacimientos como, la porosidad y la saturación de

fluidos, los cuales son considerados los más representativos durante la interpretación de un

registro.

Una característica eléctrica muy importante en las rocas es la resistividad, ésta se define en

ase a la resistividad de cualquier conductor que esté presente en la formación de área y

longitud unitarias, la unidad de medida está dada por el Ohm m2m, y se sim!oli"a con la letra#$

!n general se puede mencionar que la mayoría de las rocas no conductoras son rocas secas,

pero cae aclarar que e"isten algunas e"cepciones$ A diferencia de las que contienen fluidos

como el agua salada se consideran rocas conductoras$ %n cada formación su resistividad in situdependerá de la cantidad de agua que está contenida en la formación, así como tamién seencuentre distriuido el fluido dentro de la roca que se encuentre en estudio. #ae mencionar quecuando la formación es arcillosa, los valores de resistividad se verán alterados por la cantidad ydistriución de la arcilla.

$esistividad de las formaciones parcialmente saturadas

!sta propiedad se presenta cuando el gas y el aceite están presentes en una roca de tipo porosa encon%unto con una cierta cantidad de agua salada, por lo que su resistividad será mayor que $o,esto se dee a que e"iste una cantidad de agua salada que esta interactuando con los poros de laroca y la cual permite que fluya una corriente eléctrica, este cantidad de agua podemosdeterminarla como &'.

La resistividad que esté presente en una roca parcialmente saturada con agua, no solo depende de&', tamién depende de la distriución del espacio poroso. La distriución de la fase fluidodentro de las rocas depende de las propiedades de mo%ailidad al cual este sometida dicha roca,de la dirección de flu%o y a su vez del tipo de porosidad, ya sea intergranular, vugular o amas.

(ropiedades radioactivas de las rocas!n )*+* se empezó a traa%ar en la propiedades radioactivas de las rocas, para esa época elconocimiento de esta propiedad de las rocas era muy reducido, pero ya se utilizaa el registro derayos gamma para determinar cualitativamente la litología de la formación arcillosidad de lasrocas- y para fines de correlación geológica, una de las grandes venta%as que aportó esteinstrumento es que la medición podía tomarse en agu%eros ademados, pues permitió que setomaran registros en pozos donde nunca se haían podido tomar por la situación técnica en que seencontraan.



#asi toda la radiación gamma en la tierra es emitida por el isotopo radiactivo de potasio de pesoatómico / y por elementos radiactivos de la serie uranio y torio.#ada uno de estos elementos emite rayos gama cuyo número y energía son distintivos de cadaelemento.

!l potasio 0/- emite rayos gamma de un solo nivel de energía de ).1mev mientras que lasseries de uranio y torio emiten rayos gama de varios niveles de energía.

3.2 POTENCIAL DE UN ELECTRODO PUNTUAL DE CORRIENTE

&i ien es teóricamente posile determinar la disposición geométrica de las líneas de corriente, enla práctica resulta más conveniente la determinación de las líneas de circulación nula mediante lalocalización de los puntos de igual potencial. !sta modalidad tiene la venta%a de ser precisa y defácil aplicación, ya que para trazar las líneas equipotenciales no es necesario medir diferencias de potencial.

&i el medio entre amos electrodos es homogéneo las distriuciones de la corriente y el(otencial son regulares y pueden ser fácilmente calculadas.&i en este medio se intercalan cuerpos conductores o aisladores, se produce una distorsión de lacorriente2 las líneas de corriente serán atraídas por los uenos conductores mientras que losaisladores las rechazarán.

Las determinaciones pueden efectuarse tanto con corriente continua como con corriente alterna.!n este último caso, deen prevenirse dos limitaciones que pueden ser muy severas si lascondiciones e"perimentales son desfavorales.

Las zonas más convenientes para la determinación de las equipotenciales son2 la zona

3ntermedia entre los electrodos de corriente y la inmediatamente pró"ima a uno de los electrodoscon el otro en infinito-, en este caso, deido a la rápida variación del campo puede haer dificultad en advertir e interpretar las deformaciones de las equipotenciales.(or otra parte, deido al predominante rol %ugado por la posición del electrodo activo respecto dela heterogeneidad, su me%or detección puede requerir más de un levantamiento con diferente posición del electrodo.



3.3 FUNDAMENTOS DE LOS SONDEOS ELÉCTRICOS VERTICALES

Los sondeos eléctricos verticales 4&.!.5.6 constituyen uno de los métodos de campo paradeterminar la variación en profundidad de las propiedades eléctricas del susuelo. Los &.!.5.consisten en una serie de determinaciones de resistividades aparentes, efectuadas con el mismoti po de dispositivo y de separación creciente entre los electrodos de emisión y de recepción.Los datos de resistividad aparentes otenidos en cada &.!.5. se representan por medio de curvas,en función de las d istancias entr e electrodos. Las resistividades aparentes 7a se llevan en las

ordenadas y en las ascisas las distancias 89 : 9; < =. La curva así otenidas se denomina curvade &.!.5., curva de campo o curva de resistividad aparente. La finalidad del &.!.5. es averiguar ladistriución vertical de resistividades a%o el punto sondeado. &on útiles en zonas conestratificación apro"imadamente horizontal, en las que las propiedades eléctricas varías principalmente con la profundidad, más ien que lateralmente.

La especificación de espesores y resistividades de cada medio estratificado, recie el nomre de>corte geoeléctrico>. Los cortes geoeléctricos pueden clasificarse dependiendo el número decapas que lo componen? es decir de dos capas n:=-, de tres capas n:+-, de cuatro.

#onsideremos un medio estratificado general formado por dos semiespacios, uno que representala atmósfera con conductividad nula y otro que representa al terreno que es un medio heterogéneocompuesto de medios parciales homogéneos e isótropos, como se esquematiza en la figura @A@.(ara caracterizar cada medio estratificado, astará dar el espesor !i y la resistividad 7i de cada

medio parcial isótropo de índice i. #ada uno de estos medios parciales será denominado capa

geoeléctrica.



3.3.1 METODOLOGÍA WENNER

!s el más útil para diseBos eléctricos. !s un caso particular del método de los cuatro electrodossolo que aquí se disponen en línea recta y equidistantes una distancia C a D, simétricamenterespecto al punto en el que se desea medir la resistividad del suelo, no siendo necesario que la profundidad de los electro dos au"iliares, sorepase los +/ cm. !l aparato de medida es untelurómetro clásico con cuatro terminales, siendo los dos electrodos e"tremos los de inyección dela corriente de medida 9- y los dos centrales los electrodos de medida del potencial5-. !n esta metodología se asume que el suelo es homogéneo.Las mediciones de resistividad dependerán de la distancia entre electrodos y de la resistividad delterreno, y por el contrario no dependen en forma apreciale del tamaBo y del material de loselectrodos, aunque sí dependen de la clase de contacto que se haga con la tierra.La profundidad a la cual se deen enterrar los electrodos dee ser igual o menor al @E delespaciamiento de los electrodos. !l electrodo dee tener contacto únicamente en el fondo delorificio.

!n )*)@, el Fr. Gran0 Henner del U.&. ;ureau of &tandards desarrolló la teoría de este método de pruea, y la ecuación que lleva su nomre.

!n la práctica se puede admitir que la resistividad aparente es, ásicamente la de las capascomprendidas entre la superficie del suelo y la profundidad a la cual la densidad de corriente seha reducido a la mitad del valor en superficie, es decir, la profundidad de investigación es C/,I@ aD. !l e%e del sondeo eléctrico vertical y en consecuencia, de medida de resistividad, se encuentraen el medio del sistema simétrico compuesto por los cuatro electrodos, entre los dos de potencial.!l principio ásico de este método es la inyección de una corriente directa o de a%a frecuencia a

través de la tierra entre dos electrodos 9 y ; mientras que el potencial que aparece se mide entredos electrodos J y K. !stos electrodos están enterrados en línea recta y a igual separación entreellos. La razón 5<3 es conocida como la resistencia aparente. La resistividad aparente del terrenoes una función de esta resistencia y de la geometría del electrodo.



&e oserva esquemáticamente la disposición de los electrodos, en donde la corriente se inyecta através de los electrodos e"teriores y el potencial se mide a través de los electrodos interiores.#on este método la resistividad está dada por2

(:=pia$ )-Fonde2

a2 &eparación entre los electrodos$2 $esistencia del terreno otenida en la medición

(untos prácticos a tener en cuenta al medir la resistividad del terreno2 9l realizar las mediciones en las diferentes direcciones KorteA&ur-, !steA8este-, los

valores de resistencia otenidos para cada separación entre electrodos C a D pueden ser promediados, no pueden ser promediados valores otenidos con diferentes C a D.

Ko hacer medidas cuando el suelo esté húmedo por causa de la lluvia? la medida de

resistividad se dee hacer en tiempo seco preferilemente. Ko se deen hacer medidas con condiciones atmosféricas adversas lluvias y tormentas-. Los electrodos deen de ser de core. !s conveniente que se realicen mediciones en diferentes direcciones para un mismo

sondeo, por e%emplo de Korte a &ur y de !ste a 8este, deido a las características deheterogéneas de los suelos.

9l elegir la profundidad de e"ploración no se recomiendan profundidades mayores a los Mm, puesto que es muy difícil poder llegar con las tomas de tierra hasta esos niveles.

Ko es conveniente que las mediciones se realicen donde e"istan tomas de tierra o tuerías, puesto que las mismas provocan que la corriente que se inyecta en el terreno tome otratrayectoria no deseada perturando así el resultado.

&i se quiere conocer la resistividad e"istente en una puesta a tierra, es oligatorio realizar la medición en una zona cercana a la misma, con características similares y con la mismaconformación geológica, a una separación igual o mayor a tres veces la separación de loselectrodos.

9l utilizar el método de Henner para la medición de la resistividad del terreno se otiene un valor de resistencia, como la relación entre la diferencia de potencial entre los electrodos medios y lacorriente de los electrodos e"ternos. 9l variar la separación de los electrodos se otienen valoresdiferentes de resistividad por lo que se denomina resistividad aparente la otenida en cadamedición, por lo tanto se construyen perfiles de la resistividad aparente vs la separación de loselectrodos y resistividad aparente vs profundidad de e"ploración.

Fe los diversos perfiles de resistividad aparente otenidos, dee pasarse a asumir la resistividadcon que se procederá al diseBo. !ste valor será necesario para calcular la resistencia de puesta atierra y la distriución de potenciales en la superficie del suelo, estos valores a su vez serán losindicadores fundamentales del comportamiento del sistema de puesta a tierra.Feido a la no uniformidad del terreno, cuando se mide la resistividad del terreno en un punto, por cualquier método, el valor que se otiene es llamado resistividad media o aparente. (or estose recomienda hacer varias mediciones en el terreno en diferentes posiciones y después sacar un promedio de estas para otener un valor de resistividad más e"acto.



&in emrago como se tienen varios perfiles levantados en las mediciones, se dee otener unoque sea representativo del con%unto. !ste puede resultar de los promedios aritméticos de losvalores correspondientes a iguales valores de separación de los electrodos.

3.3.2 METODOLOGÍA SCHLUMBERGER

!l método de &chlumerger es de gran utilidad cuando se requieren conocer las resistividades decapas más profundas, sin necesidad de realizar muchas mediciones como con el método Henner.&e utiliza tamién cuando los aparatos de medición son poco sensiles. &olamente se recomiendahacer mediciones a */ grados para que no resulten afectadas las lecturas por estructurassuterráneas.

!l método de &chlumerger es una modificación del método de Henner, que emplea electrodos,

este dispositivo sitúa los electrodos de emisión y medición en línea recta? la variante con respectoal método de Henner, está en que la distancia entre los electrodos J y K dee ser mayor a untercio de la distancia entre los electrodos de emisión 9 y ;.

La configuración correspondiente a este método de medición se muestra en laJétodo &chlumerge.

#on este método la resistividad está dada por2

(: 1pia$ =-

Fonde2a2 &eparación entre los electrodos

$2 $esistencia del terreno otenida en la medición

La diferencia de potencial #ampo !léctrico-, leída entre los electrodos censores J y K-, es producida por una corriente eléctrica de naturaleza continua y conocida. !sta corriente se hacecircular por el susuelo mediante los dos electrodos emisores 9 y ;-, a e"pensas de una fuentede energía eléctrica convertidor.



!stos valores de $esistividad 9parente y los valores de la &ecuencia de &eparación de loselectrodos 9 y ; %unto a los valores de un perfil litológico premodelado por comparación, sonintroducidos a un programa de computación con lo que se logra la interpretación de los &!5,consistentes en poder conocer la (otencia espesor-, la $esistividad 5erdadera y la (rofundidad

de cada unidad geológica proyectada.(ara la característica &!5 &ondeo !léctrico 5ertical-, la metodología es ir separandocontinuamente los electrodos emisores a los fines de aumentar la profundidad de la investigacióny conservando siempre el e%e de simetría con respecto al punto prospectado. !sta diferencia de potencial leída está asociada a los camios litológicos del susuelo.!n ase a la corriente y diferencia de potencial leídos, se calcula la resistividad para cada puntode movida de los electrodos emisores 9 y ;-#álculo de resistividad aplicando Ley de 8hm para un medio homogéneo-.

!sta resistividad inducida que indica camios en las propiedades y características del susuelo-,

es aparente ya que es medida en superficie y no Cin situD en cada camio litológico ocurrido en profundidad. !sta resistividad se grafica en papel cuadriculado logarítmico de módulo adecuadoy en función de la separación de los electrodos emisores, se otiene la denominada #urva de#ampo de $esistividad 9parente.

3.3.2.1 REGISTROS ELÉCTRICOS

Las unidades de perfila%e son Laoratorios portátiles que disponen de computadoras para elregistro e interpretación de los perfiles de pozo. Fe la interpretación de estos perfiles se otienendatos de porosidad, contenido de fluidos, y tipos delitologías. Una correcta evaluación se logramediante la cominación de los datos otenidos en los distintos perfiles realizados en el pozos

han desarrollado métodos de medición de resistividad más sofisticados a fin de medir laresistividad de la zonalavada, $o, y la resistividad real de la zona virgen. !l registro eléctricoconvencional consiste en medir la resistividad de la formación, ofreciendo de esta manera unaherramienta muy importante para el geólogo, geofísico, petrofísico, ingeniero de petróleo y perforador, ya que permite identificar zonas prospectivas y otras.

!stos perfiles miden las propiedades eléctricas, acústicas y radioactivas de las rocas, proporcionaninformación acerca de las propiedades eléctricas de las rocas. Los sensores de la resistividad usanelectrodos o oinas, los acústicos usan transductores sónicos y los radioactivos emplean



detectores sensiles a la radioactividad. (ara tal fin se utilizan distintos instrumentos montados enuna sonda que se a%a al pozo mediante un caleAconductor. !ste cale de acero normalmentetiene I conductores eléctricos que sirven para alimentar eléctricamente a los equipos de pozo y almismo tiempo reciir en superficie los datos leídos por las diferentes sondas. 9 medida que se va

recogiendo el cale, la sonda va midiendo y las lecturas que son enviadas a superficie a travésdelcale, se registran en cintas magnéticas, que posteriormente serán utilizadas para lainterpretación de los datos.

(otencial espontáneo &( -!s un registro de la diferencia de potencial entre el potencial eléctrico de un electrodomóvil en el pozo y el potencial eléctrico de electrodo fi%o en la superficie en función de la profundidad.!nfrente delutitas, la curva de &( por lo general, define una línea más o menos recta en elregistro, que se llama línea ase delutitas. !nfrente de formaciones permeales, la línea muestradefle"iones con respecto a la línea ase de lutitas? en las capas gruesas estas defle"iones tienden a

alcanzar una defle"ión esencialmente constante, definiendo así una línea de arenas. !sta curva de potencial espontáneo es muy útil, ya que permite detectar capas permeales, correlación de capas,determinar la resistividad del agua de formación y una estimación apro"imada del contenido dearcillas.

9plicaciones2 !l perfil de &( es utilizado para2Fetectar estratos permealesAhacer correlación de capasAdeterminar valores de del agua de formación$'-Adar una idea cualitativa del contenido de arcilla en cuerpos rocosos permeales La curva de potencial espontáneo puede presentar ruidos provocados por acoples magnéticos instrumentales, perturaciones eléctricas vecinas, interferencias del cale de la herramienta y corrientes telúricas.#omo en todos los demás perfiles de pozo, la resolución vertical tiene limitaciones, que para el&( se presentan en el modelo de la izquierda.

(or lo general, el perfil eléctrico contiene cuatro curvas2 Kormal #orta &K- de )1 esta mide laresistividad de la zona lavada $"o-, es decir la zona que fue invadida por el filtrado de lodo.

Kormal Larga KL- de 1Nsta mide la resistividad la resistividad en la zona virgen $t-.

Lateral de )M OA MP-!s utilizada para medir la resistividad verdadera de la formación cuando no es posile otener unvalor preciso de la curva normal larga.

&e introducen corrientes en la formación, por medio de electrodos de corriente y se miden losvolta%es entre los electrodos de medición. !stos volta%es proporcionan la resistividad de cadadispositivo. &e deen utilizar lodos conductivos a ase de agua o lodos de emulsión de petróleo.!n general, cuanto mayor sea el espaciamiento entre los electrodos, mayor es la investigacióndentro de la formación. 9sí, la curva lateral de )M pies Mpulgadas, tiene mayor profundidad deinvestigación y la normal corta de )1P, la más somera.



(otencial !spontáneo &pontaneity (otencial : &(-!s un registro no inducido. !l &( de los materiales del susuelo se origina en las células electroquímicas formadas por el contacto entre las arcillas, las arenas y el lodo de perforación, y como consecuencia del efecto electrocinéticode los fluidos que se mueven a través de la zona permeale. !l &( se mide introduciendo un electrodo en el sondeo

sin entuar, mientras que el otro electrodo se sumerge en un pozuelo e"cavado en la superficie y lleno de lodo de perforación. &e toman a hoyo desnudo. Ko funciona en lodo ase aceite. Feido a su a%a resolución actualmentehan sido desplazados por el registro de Q$.!l se considera nulo /- frente a las capas gruesas de arcilla.La unión de todos los puntos con &( nulo permite trazar una línea llamada comúnmenteLínea ;ase de las 9rcillas . (or convenio, los registros se realizan de tal manera que las desviaciones hacia laizquierda de la línea ase se consideran negativas ? y las desviaciones hacia la derecha le lalínea ase se consideran positivas.#uando la salinidad del lodo de perforación es mayor que la salinidad del agua de formación, entonces se produce un intercamio iónico del pozo hacia la formación y el &( es positivo. #uando la salinidaddel lodo de perforación es menor que la salinidad del agua deformación se produce un intercamio iónicode la formación al pozo y el &( es negativo. Las arenas poco consolidadas que contienen agua dulce poseen

registros positivos y las arenas que contienen agua salada dan registros &( negativos. #uando la salinidad del lodode perforación es similar a la salinidad del agua deformación, entonces no se produce ningún intercamio iónico yel &( es neutro. !n estos casos, el &( no sirve de mucho. Grente a las capas de lutitas no se produce intercamioiónico evidente y por lo tanto el &( es neutro. &e mide en mili voltios m5-.!l &( se utiliza para identificar capas porosas, para calcular la salinidad del agua deformación y la resistividad del agua de formación $'-.

$esistividad!s un registro inducido. La resistividad es la capacidad que tienen las rocas de oponerse al paso de corrienteeléctrica inducida y es el inverso de la conductividad. La resistividad depende de la sal disuelta en los fluidos presentes en los poros de las rocas. (roporciona evidencias del contenido de fluidos en las rocas. &i los poros de unaformación contienen agua salada presentará alta conductividad y por lo tanto la resistividad será a%a, pero si estánllenos de petróleo o gas presentará a%a conductividad y por lo tanto la resistividad será alta. Las rocas compactas poco porosas como las calizas masivas poseen resistividades altas.

Ripos de (erfiles de $esistividad!"isten dos tipos principales de perfiles resistivos2 el (erfil Lateral Laterolog- y el (erfil de 3nducción 3nductionLog-. !l perfil lateral se utiliza en lodos conductivos lodo salado- y el perfil de inducción se utiliza en lodosresistivos lodo fresco o ase aceite-.

Fentro de los (erfiles de 3nducción tenemos2&GL: &pherical 3nduction Log. (ara profundidades someras /.@ S ).@T-. Jide la resistividad de la zona lavada$"o-.-J3L:L3J: Jédium 3nduction Log. (ara distancias medias ).@ S +./T-c-F3L:3LF: Feep 3nduction Log. (ara profundidades de más de +./T. Jiden la resistividad de la formación $t-.

Fentro de los (erfiles Laterales tenemos2J&GL: Jicrospheric Laterolog. (ara las pro"imidades )./ y 1./TT-. Lee la resistividad de la zona lavada $"o-.-JLL : LLJ :Jicro Laterolog. (ara las pro"imidades )./ y 1./TT-c-&LL:LL&: &omeric Laterolog. (ara profundidades someras /.@ y ).@T-d-FLL:LLF: Feep Laterolog. (ara profundidades de más de +./T. Jiden resistividad de la formación $t-.&e leede izquierda a derecha, en escala logarítmica. La unidad de medida es elohmAm, con un rango de valores que vadesde /.= hasta =/// omhAm.Los registro de resistividad, tamién se utiliza para estimar contactos aguaS petróleo,



para calcular la resistividad del agua de formación $'- y la resistividad verdadera de la formación $t-. &e lee deizquierda a derecha.

3.3.2.2 REGISTROS SÓNICOS

Utiliza el mismo principio del método sísmico2 mide la velocidad del sonido en las sondas penetradas por el pozo.(osee un emisor de ondas y un receptor. &e mide el tiempo de tránsito de dichas ondas. La herramienta se llama;#. !l o%etivo principal del perfil sónico es la determinación de la porosidad de las rocas penetradas por el pozo&(3- a partir del tiempo de tránsito de las ondas.Jientras mayor es el tiempo de tránsito, menor es la velocidad, y por lo tanto, mayores la porosidad de la roca. Launidad de medidas el seg<m )// S @//- ó el seg<pie / S =/-.

3.3.2.3 REGISTROS RADIOACTIVOS

(roporcionan información acerca de las propiedades radiactivas de las rocas.

$egistro de !spectrometría KQ&-!l registro de espectrometría o Q$ espectral sirve para determinar el tipo de arcillas que contiene una formación.&e asa en la relación de proporciones de los tres minerales radiactivos principales2 potasio V-, torio Rh- y uranioU-. Las concentraciones V<Rh ayudan a identificar el tipo de arcilla presentes en la formación, mientras que laconcentración de U indican la presencia de materia orgánica dentro de las arcillas. &i se parte del principioque cada formación posee un tipo de arcilla característica, al registrarse un camio en el tipo de arcilla por la

relación V < Rh- se puede inducir que se produ%o un camio formacional. (or lo tanto el KQ& puede utilizarse paraestimar contactos formacionales.

$ayos Qamma Qamma $ay : Q$-&e asa en la medición de las emisiones naturales de rayos gamma que poseen las rocas. Furante la meteorizaciónde las rocas, los elementos radiactivos que estas contienen se desintegran en partículas de tamaBo arcilla, por lotanto laslutitas tienen emisiones de rayos gamma mayores que las arenas. Jientras mayores el contenido de arcillade las rocas mayor es la emisión de Q$ de las mismas. Los minerales radiactivos principales son2 el potasio V-, eltorio Rh- y el uranio U-.

3.3.3 SONDEOS DIPOLARES

&e tiene un &ondeo !léctrico Fipolar &!F- cuando se otienen valores de la resistividadaparente del susuelo, utilizando cualquiera de los dispositivos mostrados en los gráficosanteriores, en función de la separación creciente entre dipolos, !l procedimiento que se emplea essimilar al aplicado en el método &!5. !l método &!F se desarrolló con el propósito dereemplazar las dificultosas mediciones de &!5 profundos en los que las líneas de corriente sondemasiado largas. #omo el campo dipolar decrece con $+ !c. )+M y siguientes-, susrequerimientos de energización son mayores.



!l potencial de un dipolo

Uicado un dipolo de corriente 9; en un sistema de coordenadas cartesianas y siendo : 9;WW$? y ( ", y- un punto cualquiera será2

#onvención de signos en los &F)

Fe modo que reemplazando los valores de $) y $= en la ecuación otendremos el valor de U enfunción de $ y 2

Fonde J se denomina mome!o "e# "$%o#o2

Fe manera similar al método &!5, se otienen valores de la resistividad aparente para valores de$ crecientes, lo que se hace haitualmente desplazando el dipolo de potencial y manteniendo fi%oel de corriente por la mayor dificultad de su instalación en condiciones de que sean mínimas lasresistencias de contacto. (or otra parte, no dee descuidarse el que 9; y JK puedan considerarserealmente dipolos.Jientras que2



%n los tres casos$ &uelen medirse &F ilaterales o que suele conseguirse con un solo &F ilateral.

&F ;liateral =

&F ;ilateral )

Fistancia representativa

Los &F deen graficarse de manera similar a los &!5, lo que se consigue representando la enfunción de la >distancia representativa>, que según el dispositivo será2&F82 $ &F!2 $: 98 : 8;&F92 p$

La determinación de p en este último caso se efectúa con ayuda de un áaco en función de larelación 9;<$ y del ángulo.

#lases de resistividad aparente en los sondeos dipolaresLas distintas resistividades se otienen girando JK alrededor de 8 , previamente se estalece

una convención de signos, tanto para la corriente 3 como para los ángulos de los dispositivos.

Firección de las resistividades principales

#onvención de signos en los &F)

(ara aprovechar todo el desarrollo efectuado en el método &!5, resulta conveniente partir de unae"presión del potencial en función de la resistividad &chlumerger y e"presar en función de este parámetro las distintas clases de resistividad de los &!F.



3.& INSTRUMENTAL USADO

Las herramientas de registro sónicas son unos de los instrumentos más utilizados para lasevaluaciones de hoy en día &u uso no se limita a la evaluación de formaciones

para la

úsqueda de aceite y gas, sino que se

e"tiende hasta la evaluación de terminación del pozo

así como del diseBo del mismo.

Las medidas acústicas se usaron por primera vez en un pozo en )*@) con el o%etivo dedeterminar las velocidades acústicas de las formaciones, las cuales eran necesarias para convertir las medidas en tiempo de las seBales sísmicas de e"ploración en medidas de profundidad.

9l poco tiempo se descurió quelas seBales de velocidad podían usarse para determinar la porosidad de lasformaciones.

Fe esta manera, las herramientas sónicas se convirtieron rápidamente en instrumentación indispensale para ladeterminación de presencia y cantidad de hidrocaruros en las formaciones.

Las mediciones acústicas se asan en la transmisión de energía a través de pulsos depresión .!l perfil de velocidades un registro en función de la profundidad, del tiempo requerido por una onda de sonido para atravesar una distancia determinada a través de las formacionesalrededor.

!ste fue el primer esquema de diseBo de la herramienta de registros sónicos en donde seencontraa un transmisor ro%o- que hacía llegar una seBal acústica al receptor azul- que seencontraa una distancia conocida.

Las medidas de tiempo de recorrido de la seBales de el transmisor al receptor único presentaron

muchos prolemas tanto operacionales como de interpretación.La siguiente generación contaa ya con dos receptores que corrigieron los efectos del lodo,mientras que la siguiente configuración permitió la me%ora de la centralización, lo cual daalecturas más precisas y claras sin emargo, el tiempo de via%e de las ondas en la zona CaD no es elmismo que en el de la zona CD.!sta nueva configuración de transmisores y receptores tra%o consigo la capacidad de tener unadiferencia de tiempo de registro de igual valor y acoplamiento al diámetro del pozo.



3.&.1 ELECTRODOS DE CORRIENTE ' DE POTENCIAL

Los electrodos de potencial y corriente # y (- deen clavarse a una profundidad de @/ a 1/ cmapro"imadamente, y deen estar firmemente clavados en el suelo y tener un uen contacto contierra.#on el fin de otener una medida correcta, los tres electrodos deen estar ien alineados y ladistancia entre ! y ( dee ser un 1=E de la distancia entre ! y # Fistancia Rotal, FR-. !stadistancia está asada en la posición teóricamente correcta para medir la resistencia e"acta delelectrodo para un suelo de resistividad homogéneo.La localización del electrodo ( es muy importante para medir la resistencia del sistema de puestaa tierra. La localización dee ser lire de cualquier influencia del sistema de puesta a tierra a%omedida y del electrodo au"iliar de corriente. La distancia aconse%ale entre el electrodo de puestaa tierra ! y el de corriente # es de =/ metros. (ara comproar la e"actitud de los resultados yasegurar que el electrodo a%o pruea está fuera del área de influencia del de corriente, se deerácamiar de posición el electrodo de potencial (. La primer medición se hace con el electrodoau"iliar ( a la distancia /.1= " FR. La medición se dee repetir a las distancias /.@= " FR y /.I=" FR.&i los dos resultados otenidos no difieren en más de un )/ E con respecto a /.1= " FR, entoncesel primer resultado será el correcto. !n caso de una diferencia superior al )/ E se deeincrementar la distancia entre el electrodo au"iliar de corriente # y el electrodo de puesta a tierra a%o pruea !, repitiendo el procedimiento anterior hasta que el valor de resistencia medido semantenga casiinvariale.&e recomienda repetir el proceso variando la posición de los electrodos au"iliares # y-. !lresultado final a considerar será el valor medio de los resultados otenidos.° 8 al menos */°( conrespecto al electrodo de tierra )M/Una e"cesiva resistencia de los electrodos au"iliares puede impedir que la corriente que dee pasar por el electrodo de corriente # pase por el mismo o que no se pueda medir el potencial através del electrodo potencial (. Juchos equipos de medición cuentan con indicadores que parpadean si la medida no es válida. !sto puede deerse a un mal contacto con el suelo o por elevada resistividad del mismo. !n estos casos, se recomienda compactar la tierra que rodea a loselectrodos de modo que se eliminen capas de aire entre los mismos y la tierra. &i el prolema esla resistividad, se puede mo%ar el área alrededor del electrodo, con lo que está disminuirá.

3.&.2 MULTÍMETROS

Un multímetro, tamién denominado polímetro, tester o multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potencialestensiones- o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse paracorriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma!l principio del multímetro está en el galvanómetro, un instrumento de precisión utilizado para lamedida de corrientes eléctricas de pequeBa intensidad.



!l galvanómetro se asa en el giro que e"perimenta una oina situada entre los polos de un potente imán cuando es recorrida por una corriente eléctrica. Los efectos recíprocos imánAoina producen un par de fuerzas electrodinámicas, que hace girar la oina solidariamente con unaagu%a indicadora en un cuadrante2 el desplazamiento producido es proporcional a la intensidad de

la corriente que circula. !l modelo descrito, de imán fi%o y oina móvil, es el más empleado parala faricación de amperímetros y voltímetros. ay tamién un modelo en el que la oina es fi%ay el imán, móvil y pendiente de un hilo, gira solidariamente con la agu%a indicadora.!"isten dos tipos de multímetro2

Jultímetro digital2 mientras mide las magnitudes, usa circuitos para convertir los valoresdigitales y luego se muestran en una pantallaJultímetro digital2 mientras mide las magnitudes, usa circuitos para convertir los valoresdigitales y luego se muestran en una pantalla

Jultímetro analógico2 Jediante el principio de funcionamiento del galvanómetro, la agu%a semueve sore una escala graduada.

Jultímetro analógico2 Jediante el principio de funcionamiento del galvanómetro, la agu%a semueve sore una escala graduada.

Jultímetro Figital

Jultímetro 9nalógico



3.&.3 CABLES

Un cale incluye un conductor eléctrico, una primera camisa aislante dispuesta adyacente alconductor eléctrico y que tiene una primera capacitancia inductiva específica relativa, y unasegunda camisa aislante dispuesta adyacente a la primera camisa aislante y que tiene una segundacapacitancia inductiva específica relativa que es menor que la primera capacitancia inductivaespecífica relativa. Un método incluye proporcionar un conductor eléctrico, e"truir una primeracamisa aislante que tiene una primera capacitancia inductiva específica relativa sore elconductor eléctrico, y e"truir una segunda camisa aislante que tiene una segunda capacitanciainductiva específica relativa sore el conductor eléctrico, en donde la segunda capacitanciainductiva específica relativa es menor que la primera capacitancia inductiva específica relativa .

3.&.& FUENTES DE PODER

#uando se hala de fuente de poder, o, en ocasiones, de fuente de alimentación y fuente deenergía-, se hace referencia al sistema que otorga la electricidad imprescindile para alimentar aequipos como ordenadores o computadoras. Qeneralmente, en las (# de escritorio, la ya citadafuente de poder se localiza en la parte posterior del gainete y es complementada por unventilador que impide que el dispositivo se recaliente.

La fuente de poder, por lo tanto, puede descriirse como una fuente de tipo eléctrico que logratransmitir corriente eléctrica por la generación de una diferencia de potencial entre sus ornes. &edesarrolla en ase a una fuente ideal, un concepto contemplado por la teoría de circuitos que permite descriir y entender el comportamiento de las piezas electrónicas y los circuitos reales.

La fuente de alimentación tiene el propósito de transformar la tensión alterna de la red industrialen una tensión casi continua. (ara lograrlo, aprovecha las utilidades de un rectificador, de fusilesy de otros elementos que hacen posile la recepción de la electricidad y permiten regularla,filtrarla y adaptarla a los requerimientos específicos del equipo informático.

$esulta fundamental mantener limpia a la fuente de poder? caso contrario, el polvo acumuladoimpedirá la salida de aire. 9l elevarse la temperatura, la fuente puede sufrir un recalentamiento yquemarse, un inconveniente que la hará de%ar de funcionar.

http://definicion.de/computadora

http://definicion.de/fuente-de-poder/



http://definicion.de/fuente



http://definicion.de/fuente

http://definicion.de/computadora



#ae resaltar que los fallos en la fuente de poder pueden per%udicar a otros elementos de lacomputadora, como el caso de la placa madre o la placa de video.

!n concreto podemos determinar que e"isten dos tipos ásicos de fuentes de poder. Una de ellas

es la llamada 9R 9dvanced Rechnology-, que tiene una mayor antigXedad pues data de la décadade los aBos M/, y luego está la 9RY 9dvanced Rechnology !"tended-.

La primera de las citadas se instala en lo que es el gainete del ordenador y su misión estransformar lo que es la corriente alterna que llega desde lo que es la línea eléctrica en corrientedirecta. Ko ostante, tamién tiene entre sus o%etivos el proteger al sistema de las posilessuidas de volta%e o el suministrar a los dispositivos de aquel toda la cantidad de energía quenecesiten para funcionar.

9demás de fuente 9R tamién es conocida como fuente analógica, fuente de alimentación 9R ofuente de encendido mecánico. &u encendido mecánico y su seguridad son sus dos principales

seBas de identidad.La 9RY, por su parte, podemos decir que es la segunda generación de fuentes para ordenador yen concreto se diseBó para aquellos que estén dotados con microprocesador 3ntel (entium JJY.

Las mismas funciones que su antecesora son las que desarrolla dicha fuente de poder que secaracteriza por ser de encendido digital, por contar con un interruptor que se dedica a evitar loque es el consumo innecesario durante el estado de &tand ;y y tamién ofrece la posiilidad deser perfectamente apto para lo que son los equipos que están dotados con microprocesadores másmodernos.









3.&.& TRABA(O DE CAMPO

3nstrumentos y herramientas de campo

(ara la e%ecución de los sondeos eléctricos verticales se necesitó de las siguientes herramientas einstrumentos2

) rú%ula azimutal marca ;runton, modelo #om(ro (oc0et Rransit 3nternational. ) receptor Q(& portátil, marca Jagellan, modelo Jeridian (latinum. carretes con cale de core de )M/m c<u. + cintas métricas de @/ m c<u. )@ electrodos de core. + mandarrias y = pares de guantes. = pares de pinzas de core y cinta adhesiva aislante.

) mesa portátil y ) somrilla

La laor se inició con un reconocimiento de campo en cada localidad a%o estudio, con el propósito de oservar afloramientos, rasgos característicos de la geomorfología, litologías,drena%e superficial y topografía. !n ase a este reconocimiento, se uicó el emplazamiento decada sondeo a realizar en terrenos planos y de poca pendiente.&e procedió a la instalación del equipo &9$3& en el punto central y su respectivo tendido en laszonas preseleccionadas. Utilizando las cintas métricas se colocaron los electrodos a lo largo de lalínea del sondeo acorde al dispositivo electródico &chlumerger.

!n cada uno de los lugares seleccionados para la prospección geofísica se realizó unacomproación previa de la continuidad lateral de la respuesta eléctrica, e%ecutando dos tendidos,uno principal y otro ortogonal a este de acuerdo a las limitaciones del terreno. 9sí se corrooró lacongruencia de los datos adquiridos en cada &!5, tal que no se registrarán camios consideralesdel comportamiento eléctrico. !sta tarea contriuyó a estalecer los rangos de valores deresistividad asociados a las unidades litológicas presentes.



#ada uno de los puntos de adquisición de los &!5, se geoposicionaron con el uso de un receptor Q(& y se anotó la dirección azimutal de cada tendido eléctrico. &e e%ecutaron en total once ))-sondeos eléctricos verticales con una configuración electrónica &chlumerger. &e utilizaron planillas de campo para anotar los valores de los parámetros físicos otenidos, como resistividad

aparente, potencial espontáneo &(-, diferencia de potencial 5- y corriente transmitida R"i-además de la desviación estándar &F- e información sore el terreno y uicación.

3.).1 CIRCUITOS DE MEDICIÓN

Los mecanismos de medición generalmente traa%an con valores de tensión y corriente muy pequeBas, es por ello que se necesita un circuito que acomode, la seBal o%eto de medición deforma tal que pueda traa%ar el mecanismo de medición. !stos dispositivos se denominan>#ircuitos de Jedición> algunos autores los denominan >9comodadores de medición.

!l circuito de medición, encargado de convertir las seBales de entrada para puedan traa%ar losmecanismos de medición, que tienen como función convertir las seBales reciidas de loscircuitos, en otra de salida, que pueda ser perciida directamente por los oservadores.

Los circuitos de medición más comunes son2

$esistencias multiplicadoras, utilizadas como divisores de tensión en voltímetros Fivisores de corriente en amperímetros #ircuitos de control de temperatura #ircuitos rectificadores



9l diseBar un instrumento de medición realizamos las siguientes etapas primarias y esenciales2 Fefinir datos de diseBo #onceir un esquema en loques del sistema. FiseBar el circuito de cada loque del sistema. #álculo de los elementos del circuito. Qestión de elementos. Jonta%e y prueas de funcionamiento. 9nálisis de fallas, medición y diagnóstico de circuitos.

3.).2 CORRECCIÓN POR POTENCIAL ESPONTANEO

!l método del (otencial espontáneo se asa en medir entre dos puntos del terreno, cual es ladiferencia de potencial eléctrica generada de forma natural en el susuelo.

!l método del (otencial espontáneo &elfApotencial o &pontaneous potential- es un método de prospección eléctrica que tuvo sus orígenes en la úsqueda de recursos minerales, si ien su usose amplió al mundo de la ingeniería civil y medioamiental, resultando ser una herramienta eficazen el análisis de prolemas de filtración de aguas en el susuelo.Récnica de aplicación generalizada en la década de los M/ y principios de los */, hoy en día esuna técnica en desuso dadas las prestaciones que nos ofrecen otros métodos en este ámito i.e.Romografía eléctrica-.

&in emargo la sencillez del equipo que precisa así como la facilidad de implementación en elcampo, %ustifican la descripción de este método.

!l origen de estos campos eléctricos naturales potenciales espontáneos- está asociado adiferentes fenómenos como por e%emplo a las variaciones de las propiedades del terreno camiosde humedad, de su química, etc.-, la presencia de cuerpos metálicos, actividad iológica de lamateria orgánica, etc.



&in emargo de todo el con%unto de potenciales espontáneos, el que nos interesa es eldenominado (otencial electrocinético !lectro0inetic potential o &treaming potential- dado quesu génesis está ligada al paso de un fluido a través de un medio poroso.(or consiguiente, el o%etivo de este método se reduce simplemente a detectar en nuestro registro

de campo, las variaciones espaciales del potencial electrocinético.!l método del (otencial espontáneo es un método pasivo, dado que simplemente medimos un potencial eléctrico que ya e"iste de forma natural en el terreno. !sta imposiilidad de poder modificar ningún parámetro de estudio i.e. intensidad, frecuencia,etc.-, y por tanto de intentar separar la seBal de nuestro interés del resto, conllevará que el registrode campo otenido se vea afectado por una gran variedad de potenciales espontáneos, que perturarán y enmascararán el potencial de nuestro interés2 el potencial electrocinético. Festacar que el orden de magnitud de estos potenciales en muchas ocasiones son similares al del propio potencialelectrocinético, que suele ser de algunas decenas de m5.

!n consecuencia nuestro primer o%etivo será el reconocer cada uno de estos fenómenos perturadores, para posteriormente poder filtrarlos de nuestro registro, y quedarnos simplementecon las variaciones espaciales del potencialelectrocinético.9unque comúnmente se denomina CruidoD a todas aquellas anomalías de potencial que no son denuestro interés, asándonos en la nomenclatura usada por #or'in, estaleceremos unaclasificación de éstos. 9sí, #or'in distingue entre CerrorD y CruidoD.!rror2 serían todos aquellos errores irreproduciles asociados al propio proceso de adquisición dedatos.$uido2 serían todos aquellos potenciales generados de forma natural i.e. corrientes telúricas- oartificial i.e. actividad humana-, y cuya génesis no está ligada al movimiento del agua en elterreno.!n el siguiente esquema se intenta resumir la mayoría de los fenómenos que perturan nuestraseBal de campo.!fecto deido al contacto sueloAelectrodo&i colocamos los electrodos en el terreno, medimos, los e"traemos y volvemos a reintroducirlos para repetir la medición, se oserva que generalmente las mediciones han camiado. !n muchossuelos compactos conductivos, estas variaciones son inferiores de @ o )/ m5., sin emargo parasuelos secos y resistivos estas variaciones pueden ser de decenas de m5.(ara intentar otener unas lecturas más consistentes, podemos realizar pequeBos agu%eros en elterreno, a fin de llegar a una zona en donde las condiciones sean un poco más estales. !nsituaciones de suelo muy seco se puede proceder a verter agua para homogeneizar lascondiciones de medida &emenov-. !n este caso deeremos esperar algunas horas, dada la fuertederiva en las mediciones producto de la filtración lire del agua #or'in and oover-. !nconsecuencia solo es aconse%ale verter agua en condiciones e"tremas.!n lo que concierne al grupo de los ruidos, distinguimos entre los que generan un potencialespontáneo constante o variale en el tiempo.La detección y filtración de los CruidosD transitorios pasa previamente por estimar su periodo deoscilación temporal. !stos periodos de oscilación pueden ir desde menos de un segundo a horas,días e incluso meses. Los de a%o periodo podrán ser detectados a través de propias medidasrealizadas, sin emargo para los de periodo más grande se precisará de métodos alternativos i.e.monitores telúricos-, para detectarlos y filtrarlos.



Fel con%unto de Cruidos transitoriosD destacamos2

#orrientes telúricas&on aquellos camios de potencial deidos a las variaciones temporales del campo magnéticoterrestre. Las corrientes telúricas son de origen natural y sus variaciones temporales presentanunos periodos de oscilación comprendidos entre los milisegundos hasta horas Vaufman andVeller-. 9hora ien, el rango de periodos para los cuales solemos tener la má"ima actividadtelúrica es de )/A/ s.#or'in and oover 4=@6-, con valores de amplitud del orden de algunos m5. (or 0ilómetro, si ien en áreas de gran resistividad o en zonas en las que se produce una tormenta magnética, podemos tener anomalías de decenas e incluso de hasta centenas de m5.#orrientes eléctricas deido a la actividad humanaLas zonas industrializadas son fuente de grandes variaciones de potencial, en los que la amplitud

de las anomalías puede ser de decenas a centenares de m5 <Vm#or'in-.!n cuanto a los Cruidos estalesD o con una variación temporal muy lenta, destacamos2!fecto topográfico!n astantes casos el gradiente topográfico es fácil de reconocer. 9 modo de e%emplo tenemos lafigura ), e"traída del traa%o de !rnston and &cherer, en el que los autores descomponen la seBalde campo en tres componentes2 efecto topográfico, residual &( corresponde a las anomalíasdeido a la litología- y &( noise corresponde a la actividad iológica-.#orrosión de elementos metálicos enterradosLa e"istencia de elementos metálicos enterrados en el terreno i.e. tuerías metálicas-, puedengenerar anomalías de potencial de gran amplitud algunas centenas de m5.- de signo negativo. !náreas de actividad humana, es aconse%ale un previo reconocimiento mediante técnicaselectromagnéticas para localizar posiles elementos enterrados.

3.).3 TABLA DE TOMA DE DATOS

(ara cada perfil otendremos una gráfica, en donde en el e%e de ascisas colocaremos cada una delas estaciones de medida que conformen el perfil, mientras que en el e%e de ordenadas uicaremoscada uno de los valores del potencial espontáneo medido.9hora, nuestro o%etivo consiste en detectar y filtrar los diferentes CruidosD yCerroresD que puedan e"istir en nuestras medidas, a fin de quedarnos simplemente con lasvariaciones espaciales del potencial electrocinético.

&u magnitud suele ser del orden de algunas decenas de m5. !ste proceso puede ser muycomplicado en zonas de elevado nivel de ruido i.e. #ardona-.9demás de los perfiles, tamién es muy frecuente confeccionar mapas de isolíneas de potencialelectrocinético, en los que a partir del aumento o disminución relativa del valor del potencial enel sentido del flu%o, podremos caracterizar el prolema de filtración en el susuelo.9 la hora de interpretar los resultados, la variación e"acta del potencial espontáneo en zonas con presencia de flu%os de agua, es una función comple%a que depende de aspectos tales como lasección geoeléctrica, la intensidad del flu%o, o la profundidad y geometría de éste Hilt and#or'in-. &in emargo en la práctica, y como resultado de diversos estudios así como de la



e"periencia acumulada en casos reales, se han oservado ciertas tendencias en el comportamientodel potencial que se usan a modo de reglas en la interpretación.!n el caso de analizar los resultados otenidos a través de los perfiles, identificaremos comozonas susceptiles de presentar filtraciones, aquellas zonas en donde se produzcan anomalías

negativas, es decir un descenso relativo del valor del potencial electrocinético.

Fado que en la naturaleza mayoritariamente tenemos soluciones salinas monoA y ivalentes, lacapa móvil de la dole capa de elmotz está compuesta por cationes, de forma que los iones positivos son transportados en la dirección del flu%o ;ogolovs0y-.!sto conlleva que en el caso de traa%ar con mapas de isolíneas, en zonas en donde tengamosflu%os de agua con una trayectoria suhorizontal o descendente i.e. al penetrar través de un diquede tierra o a%o el fondo de un reservorio-, en general oservaremos una disminución relativa delvalor del potencial en el sentido del flu%o anomalía negativa-, mientras que si el flu%o tiene unatrayectoria ascendente con respecto a la superficie del terreno, generalmente se producirá unaumento relativo del potencial en el sentido del flu%o. ;ogolovs0y? #or'in

&in emargo e independientemente de los aspectos anteriormente comentados, se ha oservadotamién que las anomalías del potencial electrocinético pueden verse afectados por la litología;ogolovs0y-. !n este sentido, zonas con alto contenido en arcilla pueden provocar anomalías positivas, mientras que zonas con predominio de material arenoso pueden producir anomalíasnegativas.!n definitiva, y dada la variedad de factores que influyen en las anomalías del potencial, lainterpretación de los datos otenidos dependerá de las características de cada prolema enconcreto.&in emargo e independientemente de los aspectos anteriormente comentados, se ha oservadotamién que las anomalías del potencial electrocinético pueden verse afectados por la litología;ogolovs0y-. !n este sentido, zonas con alto contenido en arcilla pueden provocar anomalías

positivas, mientras que zonas con predominio de material arenoso pueden producir anomalíasnegativas.!n definitiva, y dada la variedad de factores que influyen en las anomalías del potencial, lainterpretación de los datos otenidos dependerá de las características de cada prolema enconcreto.!l elevado nivel de ruido gran actividad industrial- así como a la alta presencia de sal en elfluido, imposiilitó el uso del método del (otencial espontáneo en #ardona. 9 fin de ilustrar gráficamente algunos de los aspectos anteriormente comentados, procederemos a e"poner deforma muy reve los resultados de un estudio de filtración de agua en la presa de tierra de#lear'ater, Jissouri ;utler-.

(lano del mapa de #lear'ater Fam en el que se muestran la uicación de los perfiles deelectrodos del potencial espontáneo.

!n consecuencia la calidad del estudio dependerá en gran medida de la capacidad que tengamosde detectar y minimizar todos esos CruidosD y CerroresD, a fin de quedarnos simplemente con lasvariaciones del potencial electrocinético.

#on o%eto de solventar el prolema anteriormente e"puesto, se requiere que elresponsale del proyecto tenga cierta e"periencia.



!l rango de aplicailidad del método se ve restringido enormemente cuando traa%amosen medio fisurado, así como con fluidos de elevada salinidad.

(ara medios fisurados, solo en los casos de tener fisuras de pequeBa apertura y ciertorelleno preferentemente arenoso-, la magnitud de la anomalía será lo suficientemente

significativa como para ser detectado. !n lo que concierne a la salinidad, en el caso de analizar filtraciones de agua con elevadaconcentración de sal, la detección será prácticamente imposile dado que la magnitud dela anomalía del potencial electrocinético será casi inapreciale.

3.).&. ELABORACIÓN DE LA CURVA DE CAMPO

La otención de la curva de resistividad aparente en función de la distancia respectiva, 9;<= o a,es el o%etivo principal de las mediciones de campo. 9 partir de esta curva es posile proponer modelos estratificados horizontalmente, que desde el punto de vista teórico den como resultadouna curva de resistividad aparente similar a la otenida con las mediciones de campo. !s ovia la

importancia de otener una curva de campo lo mas confiale posile, ya que esta es la referencia para medir la validez de los modelos propuestos. !n general las curvas de campo de la resistividad aparente presentaran variaciones para lasdiferentes uicaciones de los electrodos de medición. !stas variaciones indican una estructuraheterogénea del terreno en estudio. !s posile encontrar curvas de resistividad aparente convariaciones muy pequeBas en relación a los valores medidos, ver curva ) en figura , en estoscasos podemos presumir que el terreno tiene una estructura homogénea. Fesafortunadamenteestos casos son e"cepcionales.

!n la figura se muestran algunos e%emplos de curvas de resistividad aparente. Ko e"iste regla

general que permita una interpretación directa de estos resultados para otener un modelo delterreno en estudio. Lo único que se puede concluir con certeza es la heterogeneidad del terreno, lae"istencia de estratos profundos con mayor o menor resistividad que los estratos superficiales, yen algunos casos el número de capas inicial del modelo propuesto. (or e%emplo para las curvas =y + podemos proponer un modelo de dos estratos.



3.*. INTERPRETACIÓN CUANTITATIVA

!l primer paso en cualquier proceso de interpretación es analizar la forma de la curva otenida deacuerdo a una clasificación elemental deformas ásicas de un medio estratificado de tres capasGigura )1-. &in emargo, estas curvas ásicas se pueden cominar para generar gráficas máscomple%as que puedan contener varias capas más. Kótese que la forma de las curvas depende delespesor relativo de las capas intermedias Gigura )1 # y F- y que el ángulo má"imo de la pendiente de la curva ascendente es de @Z en una escala logAlog. &i la curva decampo asciendecon un ángulo mayor, esto sugiere un error en los datos o a efectos geométricos deido ainterfaces inclinadas. La identificación de las magnitudes de las resistividades reales, otenidas a partir de los niveles de las porciones horizontales y ChomrosD de la gráfica de campo, son uenos puntos de partida antes de comenzar una interpretación más elaorada. (or e%emplo, laúnica diferencia entre las curvas 9 y ; de la Gigura )1 es la resistividad de la capa =? las

resistividades reales de la capa ) y + son las mismas en amos modelos como se puede oservar en amos e"tremos de las respectivas curvas. !n el caso de la Gigura )1F se oserva que si lasegunda capa es muy delgada línea punteada para h= pequeBa- no se refle%a su presencia en lacurva, es decir, su efecto se CsuprimeD.(or otro lado, de la Gigura )1Q se puede oservar que el número de capas que se puedeidentificar es igual al número de puntos de infle"ión en la curva más uno. La presencia de puntosde infle"ión indica el número de interfaces en el susuelo de tal forma que el número total decapas dee ser una más que el número de interfaces entre ellas. &in emargo, las coordenadas delos puntos de infle"ión de ninguna manera indican la profundidad a las interfaces ni proporcionainformación específica de la resistividad real de los estratos. 9 partir de la forma de la curva decampo solo es posile estimar el número mínimo de capas horizontales en el susuelo y la

magnitud relativa de la resistividad de las capas respectivas.

Las curvas de los sondeos eléctricos verticales se pueden interpretar a- cualitativamenteutilizando formas ásicas de curvas, - semiAcuantitativamente a partir de modelos gráficos, y c-cuantitativamente a partir de modelado por computadora. !ste último método de interpretación esel más riguroso pero e"iste el riesgo de sore interpretar los datos deido a que las curvas decampo de los &!5 pueden tener infle"iones casi imperceptiles que requieren del %uicio delinterpretador para decidir si es o no significativa la presencia de dicho rasgo en la curva.Grecuentemente, una curva de campo ruidosa se suaviza para producir una gráfica que pueda ser interpretada más fácilmente. !n este caso no tiene mucho sentido invertir mucho tiempo enintentar otener un a%uste perfecto de los datos entre la curva decampo y el modelo generado por

computadora. #omo regla general y dependiendo de la efectividad del proceso de adquisición, losespesores y resistividades tienen una precisión asociada de entre ) y )/E, siendo los menosimprecisos aquellos otenidos con las técnicas de campo más rudimentarias. 9demás, las capassuperficiales tienden a ser modeladas con mayor precisión que aquellas a mayores profundidades, principalmente porque los datos de campo otenidos con separaciones menores de electrodostienden a ser más confiales que aquellos a separaciones mayores deido a la me%or relaciónseBal<ruido en el primer caso.



3.*.1. AN+LISIS DE CURVAS DE 1, 2, 3 ' & CAPAS

!n )*I) Qhosh propuso un método de de convolución conocido como Cfiltro digital linealDVoefoed, )*I*- a partir del cual fue posile utilizar computadoras para calcular curvas maestras para sondeos eléctricos verticales tipo &chlumerger y Henner. !l programa sintetiza un perfilvertical- de resistividad aparente para un modelo de n Acapas en el cual las variales son losespesores y las resistividades de las mismas. Los modelos generados se comparan con curvas decampo y se llevan a cao a%ustes tanto a las resistividades como a los espesores de las capas por medio de un proceso de pruea y error, hasta otener una correspondencia lo más cercanamente posile a la curva de campo. &in emargo, en los casos en que un uen conductor suyace a unacapa resistiva 7 )S=/ 7 =- el método de Qhosh produce resultados ine"actos deido a laestructura del filtro, el cual tiene muy pocos coeficientes para evitar la rápida caída en la curva deresistividad. (ara solucionar este prolema se han diseBado otro tipo de filtros lineales p.e.8

PKeill y Jerri0, )*M- y ahora los nuevos paquetes de soft'are pueden ser usados con lascondiciones de contraste más e"tremas. 9unque la mayor parte de los programas soporta modelosde hasta =@ capas, normalmente no se requieren más de 1 para descriir adecuadamente elsusuelo. Un número mayor de capas incrementa dramáticamente el tiempo requerido para producir un a%uste aceptale y generalmente, los datos no lo %ustifican además de que se puedeincurrir en la soreAinterpretación de los mismos. Fe forma similar al a%uste con curvas maestras,es recomendale a%ustar primero los segmentos de la curva de campo a separaciones deelectrodos más pequeBas y posteriormente a%ustar aquellos segmentos correspondientes aseparaciones progresivamente mayores.

!l asamento geoeléctrico el fondo de la secuencia- se considera se mi infinito por lo que

solamente se requiere su resistividad. 9lgunos programas pueden desplegar simultáneamente lacurva de campo y la curva de a%uste así como parámetros estadísticos que descrien la calidad delmodelo. !l proceso de optimización se lleva a cao automáticamente a partir de iteracionessucesivas hasta reducir el grado de desa%uste hasta alcanzar un límite estadístico aceptaleespecificado previamente. Una de las mayores venta%as del a%uste por computadora es que proporciona los medios para investigar prolemas de equivalencia y supresión de manera rápida yeficiente. 8tros programas de a%uste más sofisticados pueden incluso seleccionar el método deconvolución pues diferentes métodos pueden producir diferentes resultados. Jientras el usuariodel programa esté al tanto de sus venta%as y desventa%as es muy proale que se otenganinterpretaciones confiales. !l riesgo es que, como ocurre en otros procesos en donde se utiliza lacomputadora, y por razones ine"plicales, los resultados generados de esta forma suelen tener

más crediilidad pues se suponen más e"actos que los otenidos utilizando medios mástradicionales lo cual no es necesariamente cierto. Fe hecho, e"iste una tendencia casigeneralizada e indeseale, de importar datos a las computadoras y utilizar programas deinterpretación para producir un resultado sin siquiera pensar acerca de la metodología o loserrores e"perimentales o ien acerca de las condiciones geológicas y lo apropiado del modeloresultante. Una vez que se han otenido los modelos de capas horizontales para cada &!5, estos pueden ser colocados uno al lado de otro como se hace con los registros de pozos paracorrelacionar los diferentes estratos con resistividades comparales para generar una imagen idimensional de las variaciones laterales y verticales en la resistividad. !ste proceso se puede



e"tender a tres dimensiones de tal forma que se puedan producir mapas de espesores de capasindividuales o de resistividad a diferentes profundidades. La etapa final de la interpretaciónconsiste en la correlación de cada uno de los modelos &!5s con la geología local, para lo cual se pueden preparar talas de resistividad y posile tipo de material que representa o ien especificar

geográficamente tipo de roca y rango de resistividades en vez de solamente numerarlas capas.[ohdy )*M*- desarrolló una técnica para la inversión automática de curvas de &!5s en la cual seutiliza optimización por mínimos cuadrados. !l proceso consiste en a%ustar sucesivamente unmodelo inicial hasta que la diferencia entre los datos oservados y la curva generada por elmodelo se reduce a un valor mínimo. Una suposición fundamental es que e"isten tantas capasenel susuelo como puntos en la curva de campo y que la resistividad verdadera de cada una deestas múltiples capas corresponde al valor de la resistividad asociada a cada punto Gigura )M-. La profundidad media asociada inicialmente a cada capa corresponde al valor de la separaciónelectródica a la que fue medida dicha resistividad multiplicada por una constate. !l valor de estaconstante es tal que reduce la diferencia entre las curvas de resistividad calculada y oservada a

un mínimo y se determina a partir de un proceso de prueaAerror.

Gigura )M.A Récnica automática de inversión de un sondeo. 9- Fatos oservados y estratosiniciales. ;- a%uste de capas y curva modelo resultante. La diferencia e entre las curvas modeladay oservada se usa para aplicar la corrección c a las capas. #- !l modelo de capas final y curvateórica generada que resulta ser muy parecida a la curva oservada. !l modelo inicial se usa paragenerar una curva de sondeo sintética que se compara con la curva de campo. Fespués se lleva acao un proceso iterativo para a%ustar las resistividades del modelo mientras se mantienen fi%oslos valores de los e"tremos de la curva. Fespués de cada iteración se re calcula la curva teórica y



se compara con la curva de campo. !ste proceso se repite hasta que la diferencia de la raízcuadrática media $J&- entre las dos curvas alcanza un mínimo Gigura )M-.!"iste un uen número de programas de inversión disponiles tanto comercial comogratuitamente que utilizan esta metodología. 9demás de los programas de inversión mencionados

e"isten muchos otros que han sido creados asociados con cierto equipo de campo y tamién comodesarrollos específicos para la generación de imágenes tomográficas reales e.g. &hima,)**/?Faily y 8'en, )**)? Koel y Yu, )***)? Yu y Koel, )**+-. Los paquetes de inversión parala generación de imágenes están disponiles comercialmente, generalmente relacionados a unestilo particular de adquisición de datos y<o a un equipo de adquisición particular. !l modeladodirecto utilizando el método de elemento finito se puede llevar acao utilizando soft'aredisponile comercialmente. 9 partir de la utilización de esta técnica se puede calcular la respuestaeléctrica y desplegar en pseudoAsecciones a partir de la comparación con los datos originales.!ste enfoque se usa generalmente para generar geometrías del susuelo realistas a partir demodelos estructurales definidos Gigura )*-.



3.*.2. CURVAS DE ORELLANA



3.*.3. INTERPRETACIÓN USANDO LAS CURVAS DE ORELLANA

La interpretación consiste otener la curva de resistividad aparente.!s decir2 otener espesores y resistividades? por e%emplo, si se trata de cinco capas tenemos queotener @ resistividades y espesores.Qráficos necesarios2Qráfico patrón de = capas en adelante Q(=- y gráficos au"iliares tipos 9, \, y V (ara una interpretación correcta deeríamos disponer de un catálogo de curvas de + capas, masestos mismos gráficos au"iliares. La metodología es análoga a la descrita aquí. Fisponiendosolamente del gráfico patrón de dos capas, la precisión no es uena y los errores aumentan con elnúmero de capas, pero es una uena ase para completar la interpretación con un programainformático.(reparación2

(reviamente calcamos la curva de resistividad aparente Ccurva de campoD- en un papel vegetal, preferilemente los puntos de medidas y no la curva estimada que parece unirlos? trazamos conregla una o dos líneas horizontales y verticales, calcándolas del papel logarítmico del gráfico decampo. $ealizamos una interpretación cualitativa de la curva, apreciando el número de capas y eltipo. (or e%emplo2 si a%a, sue y a%a parecen cuatro capas2 tipo V.

(rocedimiento2)Z. &uperponemos el primer tramo la primera suida o a%ada- a una de las ramas del Q(=.#alcamos el origen del Q(= y lo rotulamos como )]^ Cprimera cruzD- y marcamos con unarayita horizontal la altura que haría alcanzado la curva de campo si huiera continuado segúnvemos en el Q(= !sta rayita se rotula 7= y se llama marca de resistividad-.

=Z. 5amos a un gráfico au"iliar, el que corresponda según la forma de la primera parte de la curvade campo 9, \, o V-. !l o%etivo es diu%ar a trazos discontinuos- una curva que saliendo dela )]^ termine en la marca de resistividad 7=.=Za- !n los gráficos au"iliares \ y se sitúa la )]^ sore el origen de coordenadas del gráficoau"iliar y se calca a trazos una de las líneas continuas del gráfico au"iliar, la que vaya hasta lamarca de resistividad 7=.=Z- !n los gráficos au"iliares 9 y V se desliza la )]^ sore el e%e vertical del gráfico au"iliar,hasta que la marca de resistividad 7=. #oincida con el e%e horizontal arria- del gráfico au"iliar.!n este momento se calca a trazos una de las líneas continuas del gráfico au"iliar, la que vayadesde la )]^ hasta la marca de resistividad 7=.

+Z. 5olvemos al Q(= y repetimos el paso )Z, pero con una limitación2 el origen del Q(= deesituarse a lo largo de la línea de trazos que acaamos de diu%ar en el paso =Z. #onseguida lasuperposición, marcamos sore el vegetal lo mismo que en el paso )Z2 una cruz calcamos elorigen de coordenadas- y una raya horizontal calcamos la altura que huiera alcanzado la curvasi huiera continuado-. !n este caso las rotularemos como =]^ y 7+.Z $epetimos los pasos =Z y +Z tantas veces como sea necesario, eligiendo el gráfico au"iliar quecorresponda, y rotulando secuencialmente2 +]^ y 7 etc...@Z 5olvemos al gráfico de campo me%or una ho%a de papel semilogarítmico limpia- y leemos yanotamos los resultados2



8rdenada de la )]^ es 7) resistividad de la )] capa-. 9ltura de las sucesivas marcas deresistividad 7=, 7+...- serán las resistividades de las capas =], +] etc. 9cisa de la )]^ es elespesor de la )] capa !)-1Z !spesores de las capas =] y sucesivas2 5olvemos a los gráficos au"iliares que hayamos

utilizado uno, dos o más-, situando el vegetal en la misma posición que cuando calcamos la líneade trazos.!n el primero de ellos ahora aparece la =]^? de las líneas de trazos del gráfico au"iliar, seguimosla que pase por la =]^ hasta leer arria el valor correspondiente, supongamos que fuera 1.

3.*.&. ELABORACIÓN DEL CORTE ELECTRO ESTRATIGR+FICO

Un #orte !lectro estratigráfico, se construye con varios sondeos eléctricos verticalesrelativamente alineados, rinda información litológica, estructural y hidrogeológica.



3.*.). ELABORACIÓN DEL MODELO GEOLÓGICO

Los modelos geológicoAgeotécnicos permiten al ingeniero comprender me%or las condicionesreinantes en un determinado lugar, además de identificar los principales prolemas geotécnicos y

hacer más realista la estimación de propiedades del suelo. Los modelos constituyensimplificaciones de prolemas más comple%os acordes con la realidad, que permiten comprender me%or el comportamiento o funcionamiento de un sistema. Los modelos son muy utilizados entodas las ciencias, aunque adquieren una gran relevancia en la 3ngeniería Qeológica. Fentro deesta disciplina podemos diferenciar tres tipos ásicos de modelos 5alle%o et al., =//=- que son2el modelo geológico, que representa la distriución espacial de los materiales, accidentestectónicos, características hidrológicas, geomorfológicas etc.? el modelo geomecánico, en el cualse diferencian las características geotécnicas e hidrogeológicas de los materiales? y el modelogeotécnico de comportamiento, que representa la respuesta del terreno durante y después de laconstrucción de las oras de ingeniería que afectan a la zona de estudio.!l primer paso en la elaoración de un modelo geológico es caracterizar correctamente el lugar y

definir unidades con comportamiento similar 9nonymous, )*I=, )*I1-. 9 través de estainformación los ingenieros geólogos o geotécnicos pueden desarrollar un modelo geológicoconceptual Goo0es, )**I- que resulte de gran utilidad para los proyectos desarrollados sore elmismo terreno.9lgunos e%emplos de modelos geológicoAgeotécnicos son los elaorados por Jollah )**+-,;ozzano et al. =///- y Qriffiths =//)- entre otros.

La elaoración de un modelo geológicoAgeotécnico consta de varias etapas de traa%o. !n primer lugar se hace la recopilación de todos aquellos datos topográficos fotografías aéreas y modelosdigitales del terreno-, geológicos mapas estructurales, mapas geomorfológicos, mapasgeológicos y mapas de isopacas o espesor de sedimentos-, geotécnicos sondeos mecánicos,

ensayos de laoratorio y ensayos in situ- y de auscultación lecturas de líneas continuas deasiento AL#9A, lecturas de piezómetros, informes de patologías, etc.- disponiles sore el sector de estudio.!l siguiente paso en la definición del modelo fue la elaoración de una cartografíasedimentológica asada en los datos e"traídos del reconocimiento y análisis de las muestras desondeos. &imultáneamente se lleva a cao la elaoración del mapa estructural y geomorfológico para lo que resultó imprescindile el uso de las fotografías aéreas del sector de estudio.

!l siguiente paso es asignar propiedades geotécnicas a las diferentes unidades y suunidades.(ara ello se contaa con )=M sondeos con profundidades de e"ploración que oscilaan entre los /y los @/ m además de numerosos datos de penetraciones estáticas y dinámicas. La situación

geográfica del sondeo en coordenadas "yz permitió identificar la unidad geológica a la que pertenecía y por lo tanto hacer esa propiedad e"tensiva a toda la unidad. (uesto que el número desondeos pertenecientes a cada unidad era numeroso, los datos de los ensayos realizados soremuestras de los mismos fueron tratados estadísticamente para asignar valores medios con suscorrespondientes desviaciones. Las propiedades geotécnicas de los suelos consideradas fueron ladensidad seca y aparente, el peso específico de las partículas, la humedad natural, el índice dehuecos inicial, el diámetro medio de las partículas, los porcenta%es de limo, arena y arcilla, loslímites de 9tererg, la cohesión, el ángulo de rozamiento, el &(R y la resistencia a compresión



simple. Las unidades geológicas que constituyen el modelo geológico %unto con las propiedadesgeotécnicas asignadas a cada una de ellas conforman el modelo geomecánico.

Ginalmente, se elaoró el modelo geotécnico de comportamiento. !ste modelo está constituido

por el modelo geomecánico completado con los datos disponiles de comportamiento de lossuelos que constituyen cada unidad. !s por tanto el má"imo grado de concreción del modelo, ycontiene información sore la capacidad portante del suelo, los asientos del terreno, lalicuefacción del suelo y los prolemas hidrológicos de cada unidadLa principal utilidad de este modelo estria en la posiilidad de estalecer itinerarios pertenecientes a oras lineales carreteras, canales, ferrocarriles, etc.- y determinar por quéunidades transcurre, que propiedades y que prolemática afectará a cada tramo de ese recorrido.(or otro lado, el modelo permite tamién la determinación del tipo de cimentación másconveniente y la estimación de las profundidades de pilota%e en el caso de que se opte por estatipología de cimentación. !l modelo geotécnico de comportamiento permite además estalecer ladistriución espacial de los prolemas geotécnicos asociados a cada unidad para así llevar a cao

un diseBo y una ordenación del territorio acorde con éstos. La utilidad práctica del modelo esevidente y permitirá a los futuros planificadores del territorio y a los diseBadores de estructuraslineales y edificaciones tener una me%or idea del terreno disponile en su área de actuación. !stoles facilitará notalemente la tarea de planificar la campaBa de investigación previa a la ora conmayor rigor además de ayudarles a tomar las medidas de me%ora del terreno y de cimentaciónoportunas.

3.*.*. SOFTWARE DE INTERPRETACIÓN

!l programa utilizado para encontrar la solución de las curvas de sondeo eléctrico vertical eselipi='in.

3nterpretación de los datos del sondeo2

Los datos para un perfil son tratados como la unidad que representa la estructura geológica delárea estudiada.

!l programa ipi='in es capaz de realizar interpretación )d interactiva e inversión, con unavariedad de arreglos electródicos comúnmente utilizados para secciones verticales conresistividades comprendidas entre /,///) y )////.el proceso interactivo se resuelve mediantefiltrado lineal. !l prolema inverso lo resuelve usando una variante del algoritmo de ne'ton para

el mínimo número de capas. !ste programa nos permite usar la información a priori quetengamos sore resistividades y profundidades, permitiéndonos minimizar el error de a%uste.

unidad iii metodologia de los sondeos electricos verticales

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