Corrosión e incrustación de pozos de agua. Aplicación de técnicas geofísicas al tratamiento y regeneración del sondeo RTVE-1 (Madrid)


Proyecto fin de carrera. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas. Departamento de Ingeniería Geológica
Director: Dr. Jesús Mª Díaz Curiel
Fabián Gutiérrez De Salamanca Tribiño
Opción B
1998

RESUMEN
 
En el presente trabajo se ha desarrollado el esquema de regeneración real seguido en un sondeo para extracción de agua en la Provincia de Madrid, con objeto de conseguir aprovechar el máximo caudal posible. El sondeo presentaba un muy mal estado debido principalmente a su edad y falta de tratamiento preventivo.

Se realizó una filmación, mediante registro óptico de televisión, del pozo, para poder evaluar su grado de envejecimiento; y una testificación geofísica de los parámetros “potencial espontáneo” y “emisividad gamma natural” para determinar sus características hidrológicas.

El trabajo se ha complementado con una parte teórica sobre procesos de corrosión e incrustación, en la que se ha pretendido dar una visión general de dichos procesos.

Se incluye también un estudio económico del trabajo realizado.


ABSTRACT
 
In this work, the real regeneration scheme has been developed followed in a survey for water extraction in the Province of Madrid, with the target of giving good use to the maximum possible flow. The survey presented a very bad state due mainly to the age and lack of preventive treatment.

A filmation of the pit was made to evaluate the degree of age, and a well logs of the parameters, “Spontaneous Potential”, and “Gamma Ray” to determine its hydrological characteristics.

The work has been complemented with a theoretical part about the processes of corrosion and incrustation, in which a global vision about these processes has been sought.

An economical study of the work accomplished is also included.


ÍNDICE
 
ÍNDICE GENERAL II
ÍNDICE DE FIGURAS VI
ÍNDICE DE TABLAS VIII
ÍNDICE DE ANEXOS IX
RESUMEN X
ABSTRACT XI
SÍNTESIS XII

DOCUMENTO N° 1: MEMORIA

1 OBJETIVOS 2

2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 3

3 ANTECEDENTES 5

4 MARCO GEOGRÁFICO 7

5 MARCO GEOLÓGICO 8 
5.1 INTRODUCCIÓN 8
5.2 ZÓCALO 10
5.3 COBERTERA 10
5.3.1 CRETÁCICO 10
5.3.2 PALEÓGENO 11
5.3.3 NEÓGENO 11
5.3.4 CUATERNARIO 17

6 HIDROGEOLOGÍA 19
6.1 MARCO HIDROGEOLÓGICO REGIONAL 19
6.2 DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES HIDROGEOLÓGICAS 21
6.2.1 UNIDAD DETRÍTICA 21
6.2.2 UNIDAD DE TRANSICIÓN 23
6.2.3 UNIDAD EVAPORÍTICA 23
6.2.4 CUATERNARIO 24
6.3 EL SISTEMA DE FLUJO 27
6.3.1 MODELO CONCEPTUAL DE FLUJO SUBTERRÁNEO 27
6.3.2 MOVIMIENTO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS 30
6.3.3 OSCILACIONES DE CAUDALES Y NIVELES 33
6.3.4 RECARGA TOTAL 34

7 INCRUSTACIÓN Y CORROSIÓN EN SONDEOS. DIAGNÓSTICO SISTEMAS DE REGENERACIÓN 35
7.1 INTRODUCCIÓN 35
7.2 SINTOMÁTICA Y SISTEMAS DE DETECCIÓN. DIAGNÓSTICO 35
7.3 PROCESOS DE INCRUSTACIÓN: TIPOS, ORIGEN Y EFECTOS 36
7.3.1 COLMATACIÓN POR PROCESOS QUÍMICOS 37
7.3.2 COLMATACIÓN POR PROCESOS BIOLÓGICOS 37
7.3.3 COLMATACIÓN POR PROCESOS MECÁNICOS 39
7.3.4 COLMATACIÓN POR PROCESOS FÍSICO-MECÁNICOS 39
7.4 CORROSIÓN 40
7.4.1 GENERALIDADES SOBRE LA CORROSIÓN 40
7.4.2 OXIDACIÓN 40
7.4.3 LA DISOLUCIÓN DE LOS METALES 41
7.4.4 FENÓMENOS ELECTROLÍTICOS 41
7.4.5 AUTOPROTECCIÓN Y PASIVADO 43
7.4.6 LA CORROSIÓN DE LOS POZOS 43
7.4.7 IMPORTANCIA DE LA COMPOSICIÓN DEL AGUA EN LA CORROSIÓN DE LOS POZOS 50
7.4.8 CÓMO PROTEGERSE CONTRA LA CORROSIÓN 51
7.5 PREVENCIÓN DEL ENVEJECIMIENTO DE LOS SONDEOS 55
7.6 REGENERACIÓN DE SONDEOS: TÉCNICAS, REACTIVOS Y DISPOSITIVOS ESPECIALES 56
7.6.1 REGENERACIÓN FÍSICO- MECÁNICA 56
7.6.2 REGENERACIÓN QUÍMICA 58 
7.7 ALGUNOS EQUIPOS PARA REGENERACIÓN FÍSICO-QUÍIVIICA DE SONDEOS 61
7.8 CONSIDERACIONES ECONÓMICAS SOBRE LA REGENERACIÓN DE SONDEOS 62

8 FUNDAMENTOS DE LA INTERPRETACIÓN CUANTITATIVA DE DIAGRAFÍAS 66
8.1 PARÁMETROS 66
8.1.1 INTRODUCCIÓN 66
8.1.2 RESISTIVIDAD 66
8.1.3 FACTOR DE FORMACIÓN Y POROSIDAD 68
8.1.4 SATURACIÓN DE AGUA 69
8.1.5 INVASIÓN 69
8.1.6 DIAGRAFÍAS DE RESISTIVIDAD 71
8.1.7 POROSIDAD 72 
8.1.8 ESTIMACIÓN DE LA SATURACIÓN EN AGUA BASADA EN REGISTROS DE RESISTIVIDAD 74
8.1.9 FORMACIONES ANISOTROPICAS. COSTRAS . 74
8.1.10 POROSIDAD SECUNDARIA 75
8.1.11 FORMACIONES ARCILLOSAS 76
8.1.12 FORMACIONES CON SOBREPRESION 76
8.2 LA CURVA DE POTENCIAL ESPONTANEO 77
8.2.1 ORIGEN DEL SP 78
8.2.2 FORMA DE LA CURVA DEL SP 83
8.3 DIAGRAFÍAS CONVENCIONALES DE RESISTIVIDAD 90
8.3.1 FUNDAMENTOS 91
8.3.2 FORMAS DE LAS CURVAS NORMALES Y LATERALES 94
8.4 EL REGISTRO DE RADIACIÓN GAMMA NATURAL 100
8.4.1 PROPIEDADES DE LOS RAYOS GAMMA 101
8.4.2 EFECTO DE LA DENSIDAD DE FORMACIÓN 102
8.4.3 EQUIPO 103
8.4.4 USO DEL REGISTRO DE RADIACIÓN GAMMA NATURAL 105
8.5 APLICACIÓN DE DIAGRAFÍAS EN HIDROGEOLOGÍA 107 
8.5.1 PARÁMETROS Y CARACTERÍSTICAS GENERALES DE REGISTROS 107
8.5.2 IDEAS SOBRE INTERPRETACIÓN 108
8.5.3 UBICACIÓN DE FILTROS 109

9 TRABAJOS REALIZADOS 110
9.1 REGISTRO ÓPTICO DE VIDEO-TELEVISION DEL POZO N° 1 110
9.1.1 INTRODUCCIÓN 110
9.1.2 VÍDEO MEDIANTE CÁMARA AXIAL 111
9.1.3 VÍDEO MEDIANTE CÁMARA DE ESPEJO 114
9.1.4 CONCLUSIONES 117
9.2 TESTIFICACIÓN GEOFÍSICA REALIZADA 118
9.2.1 INTRODUCCIÓN 118
9.2.2 OBJETIVOS 119
9.2.3 MEDIDAS REALIZADAS 119
9.2.4 INTERPRETACIÓN 122
9.2.5 CONCLUSIONES 123

10 CONCLUSIONES DEL TRABAJO 124

11 BIBLIOGRAFÍA 125

DOCUMENTO N° 2 – ESTUDIO ECONÓMICO

DOCUMENTO N° 3 – ANEXOS


CONCLUSIONES
 
A la vista de todo lo desarrollado durante el trabajo, se pueden establecer las siguientes conclusiones:

• El pozo presentaba un pésimo estado en su exploración por video televisión. Sin embargo, las características hidrogeológicas eran buenas según se desprende de la testificación geofísica.

• Se optó, debido al presupuesto limitado, por un encamisado de grava, y colocación de una nueva tubería de menor diámetro.

• El resultado fue óptimo, obteniendo una mínima pérdida de carga, que no impide la obtención del caudal necesario para acometer los usos para los que el pozo fue diseñado.

• Se comprueba, que la aplicación de Diagrafías junto con el uso de Registros Ópticos de Video Televisión, es una herramienta que proporciona muy buenos resultados para la evaluación del deterioro de sondeos sometidos a procesos de incrustación y corrosión.

• El coste de la regeneración por encamisado de grava es menor que el de construcción de un nuevo sondeo.

• Con este proyecto, se ha regenerado un pozo que había perdido su caudal inicial, valiéndonos de técnicas geofísicas no muy caras ni complicadas; por lo que se recomienda su aplicación a cualquier pozo que presente un problema similar.