Sondeos Geotérmicos. Juan Franqueza Palacio. Sondeos geotérmicos. Madrid, 18 de septiembre de Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid

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1 Sondeos Geotérmicos Juan Franqueza Palacio Madrid, 18 de septiembre de 2013 Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid

2 ÍNDICE 1 TIPOS DE GEOTERMIA 2 DETERMINACIÓN DEL SISTEMA DE PERFORACIÓN. TIPOS DE SISTEMAS. 3 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN DIRECTA 4 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN INVERSA 5 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA 6 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA 7 SISTEMA DE PERCUSIÓN

3 ÍNDICE 8 TIPOS DE TUBERÍAS 9 RANURAS Y FILTROS DE PUENTECILLO 10 GRAVILLA 11 PELLETS DE BENTONITA 12 TERMINACIÓN DEL SONDEO 13 TIPOS DE SONDAS GEOTÉRMICAS 14 INTRODUCCIÓN DE LAS SONDAS GEOTÉRMICAS EN EL SONDEO

4 ÍNDICE 15 RED HORIZONTAL 16 TIPOS DE COLECTORES GEOTÉRMICOS 17 TIPOS DE RELLENO

5 1 TIPOS DE GEOTERMIA

6 TIPOS DE GEOTERMIA GEOTERMIA DE CIRCUITO CERRADO Introducción de una sonda llena de agua para intercambiar calor ó frio con el terreno. GEOTERMIA DE CIRCUITO ABIERTO Extracción de agua subterránea para intercambiar su temperatura y devolver la misma a otro sondeo ó al mismo.

7 2 DETERMINACIÓN DEL SISTEMA DE PERFORACIÓN. TIPOS DE SISTEMAS.

8 TIPOS DE PERFORACIÓN SEGÚN LA FORMACIÓN GEOLÓGICA Rotopercusión neumática con martillo en fondo circulación directa ó circulación inversa para terrenos duros, competentes y estables, por ejemplo; granitos, pizarras, calizas, etc Rotación con Circulación Directa ó inversa con lodos para terrenos inestables, cuyas paredes se derrumben con facilidad, por ejemplo: arenas, gravas, zonas descompuestas ó alteradas. Perforación con entubación simultánea para cualquier tipo de terreno, especialmente cuando la formación geológica exija una combinación de los anteriores sistemas. Perforación a Percusión por cable para cualquier tipo de terreno.

9 3 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN DIRECTA

10 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN DIRECTA

11 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN DIRECTA PARAMETROS QUE DEFINEN EL AVANCE DE PERFORACIÓN SELECCIÓN DEL MARTILLO A UTILIZAR. VELOCIDAD ASCENSIONAL DE LAS PARTÍCULAS EN EL ESPACIO ANULAR DE LA PERFORACION. PESO SOBRE EL TALLANTE VELOCIDAD DE ROTACIÓN

12 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN DIRECTA

13 4 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN INVERSA

14 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN INVERSA

15 SISTEMA DE ROTOPERCUSIÓN INVERSA PERMITE LEVANTAR UNA COLUMNA LITOLÓGICA MUY FIABLE, YA QUE, LA MUESTRA SALE A LA SUPERFICIE SIN TOCAR EN LA PARED DEL SONDEO. ES ADECUADO PARA PERFORAR GRANDES DIÁMETROS, YA QUE, LOS CONSUMOS DE AIRE NO SON ELEVADOS. PERMITE LLEGAR A GRANDES PROFUNDIDADES. LOS TERRENOS A PERFORAR TIENEN QUE SER CONSOLIDADOS.

16 5 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA

17 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA

18 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA FUNCIÓN DEL LODO ELIMINAR EL DETRITUS DEL FONDO DEL SONDEO Y TRAERLOS A LA SUPERFICIE ENFRIAR Y LUBRICAR LA HERRAMIENTA DE CORTE Y EL VARILLAJE RECUBRIR LAS PAREDES DEL POZO CON UNA CAPA IMPERMEABLE (CAKE) CONTROLAR LAS PRESIONES DEL SUBSUELO. MANTENER EN SUSPENSIÓN EL DETRITUS CUANDO SE PARA LA PERFORACIÓN.

19 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA FUNCIÓN DEL LODO DECANTAR LA ARENA EN SUSPESIÓN EN LA SUPERFICIE ASEGURAR LA MÁXIMA INFORMACIÓN SOBRE LAS FORMACIONES ATRAVESADAS. FACTORES A CONTROLAR EN EL LODO: PH, VISCOSIDAD, DENSIDAD, CONTENIDO EN ARENAS.

20 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA

21 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN DIRECTA

22 6 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA

23 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA

24 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA LA PROFUNDIDAD DE LA VALVULA DE INSUFLADO DETERMINA LA SUMERSIÓN DEL SONDEO DEPENDIENDO LA MISMA DE LA ALTURA EXISTENTE ENTRE EL NIVEL ESTÁTICO Y LA VALVULA DE INSUFLADO. SUMERGENCIA Ó COEFICIENTE DE SUMERSIÓN ES LA RELACIÓN ENTRE LA SUMERSIÓN Y LA LONGITUD TOTAL DE LA TUBERIA EXPRESADA EN TANTOS POR CIENTO. SUMERGENCIA MÍNIMA 30% Y MÁXIMA 80%, IDEAL 60-65%.

25 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA PERMITE LEVANTAR UNA COLUMNA LITOLÓGICA MUY FIABLE, YA QUE, LA MUESTRA SALE A LASUPERFICIE SIN TOCAR EN LA PARED DEL SONDEO. ES ADECUADO PARA PERFORAR GRANDES DIÁMETROS. PERMITE LLEGAR A GRANDES PROFUNDIDADES.

26 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA

27 SISTEMA DE ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA

28 7 SISTEMA DE PERCUSIÓN

29 SISTEMA DE PERCUSIÓN

30 SISTEMA DE PERCUSIÓN

31 SISTEMA DE PERCUSIÓN INDICADO PARA TERRENOS DE DUREZA MEDIA BAJA, AUNQUE TAMBIEN PUEDE PERFORAR TERRENOS DUROS Y FRACTURADOS. ES ADECUADO PARA PERFORAR GRANDES DIÁMETROS. PERMITE LLEGAR A PROFUNDIDADES MEDIAS.

32 8 TIPOS DE TUBERÍAS

33 TIPOS DE TUBERÍAS EN BASE A SU COMPOSICIÓN TUBERÍAS ACERO AL CARBONO: ES LA TUBERÍA UTILIZADA EN LA MAYORIA DE LOS CASOS. TUBERÍAS DE ACERO INOXIDABLE: CUANDO EL AGUA A EXPLOTAR TIENE UNAS CARÁCTERÍSTICAS AGRESIVAS. TUBERÍAS DE PVC: CUANDO EL TERRENO LO PERMITA, SIRVEN PARA CUALQUIER TIPO DE AGUA, SEA AGRESIVA O NO.

34 9 RANURAS Y FILTROS DE PUENTECILLO

35 RANURAS Y FILTROS DE PUENTECILLO DIFERENTES ABERTURAS DE PASO DE AGUA EN FUNCIÓN DE LA GRANULOMETRÍA DE LA FORMACIÓN GEOLÓGICA. RANURA EN TUBO DE PVC, CON DIFERENTES ABERTURAS Y DIFERENTES DENSIDADES DE ABERTURA POR METRO.

36 10 GRAVILLA

37 GRAVILLA SIEMPRE SILÍCEA Y CALIBRADA TAMAÑOS: SE COLOCARÁ UN DETERMINADO TIPO DE TAMAÑO EN FUNCIÓN DEL TERRENO Y DEL FILTRO COLOCADO EN EL SONDEO.6-12mm, 8-12mm, 3-5mm, 2-4mm.

38 GRAVILLA LA PRINCIPAL MISIÓN DE LA GRAVA ES HACER UN FILTRO NATURAL PARA IMPEDIR QUE LAS ARENAS PASEN AL INTERIOR DE LA TUBERÍA DE EXPLOTACIÓN. LA COLOCACIÓN SE PUEDE REALIZAR POR GRAVEDAD HASTA HASTA UNA PROFUNDIDAD DE 100 METROS, A PARTIR DE AHÍ SE DEBE UTILIZAR UNA TUBERÍA AUXILIAR

39 11 PELLETS DE BENTONITA

40 PELLETS BENTONITA SE COLOCAN SOBRE LA ARENA SILÍCEA POR ENCIMA DE ELLOS SE COLOCA CEMENTO O DETRITUS EXTRAIDOS DE LA PERFORACIÓN.

41 12 TERMINACIÓN DEL SONDEO

42 TERMINACIÓN DEL SONDEO DESARROLLO DE LOS SONDEOS AIRE COMPRIMIDO. AIR-LIFT. DEGRADANTES DE LODOS. PISTONEO.

43 13 TIPOS DE SONDAS GEOTÉRMICAS

44 TIPOS DE SONDAS GEOTÉRMICAS PE100 SDR11 PN16 U simple U doble

45 14 INTRODUCCIÓN DE LAS SONDAS GEOTÉRMICAS EN EL SONDEO

46 INTRODUCCIÓN DE LAS SONDAS GEOTÉRMICAS EN EL SONDEO Carrusel para colectores ( Araña ) Introducción de los colectores en el sondeo mediante un Slangman Slangman Goliat Tambor giratorio hidráulico

47 15 RED HORIZONTAL

48 RED HORIZONTAL

49 RED HORIZONTAL

50 RED HORIZONTAL

51 RED HORIZONTAL

52 16 TIPOS DE COLECTORES GEOTÉRMICOS

53 TIPOS DE COLECTORES GEOTÉRMICOS

54 TIPOS DE COLECTORES GEOTÉRMICOS Distribuidores Horizontales: Distribuidor de abastecimiento Con válvulas de bola para cada inyector de alimentación, llenado y drenaje, tomas para termómetro y manómetro Distribuidor de retorno Caudalimetro para cada entrada, válvulas de llenado y drenaje, tomas para termómetro y manómetro

55 TIPOS DE COLECTORES GEOTÉRMICOS

56 17 TIPOS DE RELLENO

57 TIPOS DE RELLENO 1) Arena silícea calibrada y cemento bentonita Mezcla de Cemento Bentonita Arena silícea calibrada

58 TIPOS DE RELLENO 2) Mezcla de cemento bentonita Mezcla de Cemento Bentonita

59 TIPOS DE RELLENO 3) Mezcla de Arena silícea calibrada y cemento bentonita Mezcla de Arena Silícea calibrada y Cemento Bentonita

60 TIPOS DE RELLENO Vista Superior Vista Inferior Vista Lateral

61 Gracias por su atención! Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid

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