UNIDAD 2: METODOLOGÍA METODOL OGÍA DEL POTENCIAL ESPONTÁNEO
INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE VILLA LA VENTA UNIDAD 2:
METODOLOGÍA DEL POTENCIAL ESPONTÁNEO EQUIPO 3: HILARIO MISS MÉNDEZ. MIGUEL ÁNGEL IZQUIERDO RODRÍGUEZ. JULIO ALBERTO ALBERTO PUCHETA REVILLA. TERESITA DE JESÚS TORRUCO ACOPA. ACOPA. RAÚL ISAAC RAMÍREZ ARIAS. ALEXIS CUPIDO ZENTENO.
CARRERA: ING. PETROLERA
3 “P”
GRUPO:
PERIODO: FEBRERO-JULIO 2016 MATERIA: =ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO=
DOCENTE: ING. RUFINO AQUINO BOSQUEZ 1
ÍNDICE Introducción........................................... Introducción..................... ............................................. ................................ ......... 3 2.1 Electricidad terrestre… ............................. .................................................. ........................ .. 5 2.2 Compuestos inorgánicos y su nomenclatura… ............... 9 2.3 Causas del potencial espontáneo y usos del método… 16 2.4 Fenómenos de polarización eléctrica en el terreno… ..... 20 2.5 Instrumental usado… ................................................. ..................................................... .... 25 2.6 Trabajo de campo… ................................................... ...................................................... .... 34 2.7 Interpretación cualitativa… ......................................... ............................................. ....38 2.8 Interpretación cuantitativa… ........................................... ........................................... 41 Conclusión ................... ......................................... ............................................ .................................. ............ 44 Bibliografía......................................... Bibliografía............................................................... .................................. ............ 45
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INTRODUCCIÓN El método del Potencial espontáneo (Self-potencial o Spontaneous potential) es un método de prospección eléctrica que tuvo sus orígenes en la búsqueda de recursos minerales, si bien su uso se amplió al mundo de la ingeniería civil y medioambiental, resultando ser una herramienta eficaz en el análisis de problemas de filtración de aguas en el subsuelo. El método del Potencial espontáneo se basa en medir entre dos puntos del terreno, cual es la diferencia de potencial eléctrica generada de forma natural en el subsuelo. El origen de estos campos eléctricos naturales (potenciales espontáneos) está asociado a diferentes fenómenos como por ejemplo a las variaciones de las propiedades del terreno (cambios de humedad, de su química, etc.), la presencia de cuerpos metálicos, actividad biológica de la materia orgánica, etc. El potencial de registro espontáneo (SP) mide la diferencia de potencial natural o espontánea (a veces llamado auto-potencial) que existe entre el pozo y la superficie en ausencia de cualquier aplicado artificialmente actual. Es un registro muy simple que sólo requiere un electrodo en el pozo de sondeo y un electrodo de referencia en la superficie. Estos potenciales espontáneos surgen de los diferentes accesos que diferentes formaciones prevén portadores de carga en los fluidos de perforación y formación, que conducen a un flujo de corriente espontánea, y por lo tanto a una diferencia de potencial espontáneo. El registro de potencial espontáneo se expresa con el acrónimo a crónimo SP. El registro SP tiene cuatro usos principales: • La detección de camas permeables. • La determinación de Rw (Resistividad del Agua en la formación) • La indicación de la arcillosidad de una formación. • Correlación
El registro tiene una resolución vertical de baja, rara vez es útil en entornos de alta mar, y siempre se registra en la pista más a la izquierda de la suite de registro, junto con el registro de GR. Es muy importante reconocer que 3
este registro no tiene escala absoluta - sólo los cambios relativos en el SP registro son importantes. Esto se refleja en el diseño de la cabecera de registro, que muestra sólo una barra que representa un cambio de, por ejemplo, 10 mV.
Principios Existen tres requisitos para la existencia de una corriente SP: • Un fluido del pozo conductor (es decir, un lodo a base de agua). • Un bloque de lecho poroso y permeable entre la baja porosidad y
formaciones impermeables. • Una diferencia de salinidad entre el fluido de pozo y el fluido de formación,
que son el barro filtrado y el fluido de formación en la mayoría de los casos. Tenga en cuenta, sin embargo, que en algunos casos especiales un SP corriente puede ser puesto en marcha cuando no hay diferencia en la salinidad, pero donde una diferencia en el líquido presiones se produce. El potencial espontáneo se compone de las contribuciones que son electroquímico (surgen de eléctrica las interacciones entre los diversos componentes químicos de las rocas y fluidos), y electrocinética (derivarse de la circulación de los iones con carga eléctrica en el fluido con relación a la roca fija).
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2.1 ELECTRICIDAD TERRESTRE. Electricidad, categoría de fenómenos físicos originados por la existencia de cargas eléctricas y por la interacción de las mismas. Cuando una carga eléctrica se encuentra estacionaria, o estática, produce fuerzas eléctricas sobre las otras cargas situadas en su misma región del espacio; cuando está en movimiento, produce además efectos magnéticos. Los efectos eléctricos y magnéticos dependen de la posición y movimiento relativos de las partículas con carga. En lo que respecta a los efectos eléctricos, estas partículas pueden ser neutras, positivas o negativas. La electricidad se ocupa de las partículas cargadas positivamente, como los protones, que se repelen mutuamente, y de las partículas cargadas negativamente, como los electrones, que también se repelen mutuamente. En cambio, las partículas negativas y positivas se atraen entre sí. Este comportamiento puede resumirse diciendo que las cargas del mismo signo se repelen y las cargas de distinto signo se atraen. Se conocen tres sistemas eléctricos generados en la Tierra y en la atmósfera por procesos geofísicos naturales. Uno de ellos está en la atmósfera y otro está dentro de la Tierra, fluyendo paralelo a la superficie. El 5
tercero, que traslada carga eléctrica entre la atmósfera y la Tierra, fluye en vertical.
CORRIENTES DE LA TIERRA.
Las corrientes de la Tierra constituyen un sistema mundial de ocho circuitos cerrados de corriente eléctrica distribuidos de una forma bastante uniforme a ambos lados del ecuador, además de una serie de circuitos más pequeños cerca de los polos. Aunque se ha argumentado que este sistema está ocasionado por los cambios diarios en la electricidad atmosférica (y esto puede ser cierto para variaciones de periodo corto), es probable que los orígenes del sistema sean más complejos.
El núcleo de la Tierra, que está compuesto por hierro fundido y níquel, puede conducir electricidad y es comparable con el armazón de un generador eléctrico gigantesco. Se considera que las corrientes de convección mueven el metal fundido en circuitos relacionados con el campo magnético de la Tierra y se ven reflejados en el sistema de las corrientes de la Tierra que producen.
LA ELECTRICIDAD ATMOSFÉRICA La electricidad atmosférica es el resultado de la ionización de la atmósfera por la radiación solar y a partir del movimiento de nubes de iones. Estas nubes son desplazadas por mareas atmosféricas, que se producen por la atracción del Sol y la Luna sobre la atmósfera. Suben y bajan a diario, como 6
ocurre en el mar. La ionosfera constituye una capa esférica casi perfectamente conductora. Las mareas atmosféricas se producen por la atracción gravitacional del Sol y la Luna sobre la atmósfera de la Tierra ( véase Gravitación) y, al igual que las mareas oceánicas, suben y bajan a diario. La ionización y, por consiguiente, la conductividad eléctrica de la atmósfera cercana a la superficie de la Tierra es baja, pero crece con rapidez al aumentar la altura. Entre los 40 y los 400 km por encima de la Tierra, la ionosfera constituye una capa esférica casi perfectamente conductora. La capa refleja las señales de radio de ciertas longitudes de onda, ya se originen en la Tierra o lleguen a la Tierra desde el espacio. La ionización de la atmósfera varía mucho, no sólo con la altura sino también con la hora del día y la latitud.
CARGA EN LA SUPERFICIE TERRESTRE.
La superficie de la Tierra tiene carga eléctrica negativa. Aunque la conductividad del aire cerca de la Tierra es pequeña, el aire no es un 7
aislante perfecto y la carga negativa se consumiría con rapidez si no se repusiera de alguna forma.
Cuando se han realizado mediciones con buen tiempo, se ha observado que un flujo de electricidad positiva se mueve hacia abajo desde la atmósfera hacia la Tierra. La causa es la carga negativa de la Tierra, que atrae iones positivos de la atmósfera. Aunque se ha sugerido que este flujo descendente puede ser contrarrestado por flujos positivos ascendentes en las regiones polares, la hipótesis preferida hoy es que la carga negativa se traslada a la Tierra durante las tormentas y que el flujo descendente de corriente positiva durante el buen tiempo se contrarresta con un flujo de regreso de la corriente positiva desde zonas de la Tierra que experimentan tiempo tormentoso.
Se ha comprobado que la carga negativa se traslada a la Tierra desde nubes de tormenta y la relación en la que las tormentas desarrollan energía eléctrica es suficiente para reponer la carga de la superficie. Además, la frecuencia de tormentas parece ser mayor durante el día, cuando la carga negativa aumenta con mayor rapidez.
¿DÓNDE SE UTILIZA? 8
La energía eléctrica es la energía más importante del planeta después de la solar, pues millones de personas la usan alrededor del mundo y al mismo tiempo. Es muy común este tipo de energía por lo que la podemos encontrar en: -hogares. -oficinas. -industrias. -calles. -para todos los aparatos eléctricos. -iluminación.
¿DÓNDE SE OBTIENE? La energía eléctrica se obtiene de la transformación de las diferentes energías a electricidad. También se obtiene de las diferentes plantas hidroeléctricas y termoeléctricas. Entre las plantas termoeléctricas se encuentran las nucleares, geotérmicas, hidráulicas.
2.2 COMPUESTOS INORGÁNICOS Y SU NOMENCLATURA. La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) ha recomendado una serie de reglas aplicables a la nomenclatura química de los compuestos inorgánicos; las mismas se conocen comúnmente como "El libro Rojo". Idealmente, cualquier compuesto debería tener un nombre del cual se pueda extraer una fórmula química sin ambigüedad. También existe una nomenclatura IUPAC para la Química orgánica. Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente 9
enlazados con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, boro, fósforo y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos inorgánicos, los más comunes son los minerales. Estos se nombran según las reglas establecidas por la IUPAC.
Los compuestos inorgánicos se clasifican según la función química que contengan y por el número de elementos químicos que los forman, con reglas de nomenclatura particulares para cada grupo. Una función química es la tendencia de una sustancia a reaccionar de manera semejante en presencia de otra. Por ejemplo, los compuestos ácidos tienen propiedades químicas características de la función ácido, debido a que todos ellos tienen el ion hidrógeno y que dona H+ ; y las bases tienen propiedades características de este grupo debido al ion OH-1 presente en estas moléculas y que recibe protones. Las principales funciones químicas son: óxidos, bases, ácidos y sales. Nomenclatura s is temática o IUP A C , con prefijos / A tomici dad
También llamada racional o estequiométrica. Se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en cada molécula. La atomicidad indica el número de átomos de un mismo elemento en una molécula, como por ejemplo el agua con fórmula H2O, que significa que hay un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno presentes en cada molécula de este compuesto, aunque de manera más práctica, la atomicidad en una fórmula química también se refiere a la proporción de cada elemento en una 10
cantidad determinada de sustancia. En este estudio sobre nomenclatura química es más conveniente considerar a la atomicidad como el número de átomos de un elemento en una sola molécula. La forma de nombrar los compuestos en este sistema es: prefijo-nombre genérico + prefijonombre específico (Véase en la sección otras reglas nombre genérico y específico). Los prefijos son palabras que se anteponen al nombre del compuesto y representan el número de átomos que hay en la molécula del elemento. Existen diferentes prefijos los cuales provienen del griego y a continuación se presenta el número de átomos al que hace referencia el prefijo. (Generalmente solo se utiliza hasta el prefijo hepta-) El prefijo mono- normalmente se elide salvo que haya posibilidad de confusión.
Por ejemplo, CrBr3: tribromuro de cromo; CO: monóxido de carbono En casos en los que en vez de átomos se trate de grupos de átomos como compuestos tales como sales dobles y triples, oxisales y similares, se pueden emplear los prefijos bis-, tris-, tetraquis, pentaquis, hexaquis, etc.
Por ejemplo la fluorapatita Ca5F (PO4)3 : fluoruro tris(fosfato) de calcio, ya que si se usara el término trifosfato se estaría hablando del anión trifosfato [P3O10]5-, en cuyo caso sería: Ca5F (P3O10)3 Nomenclatura sistemática o IUPAC, con números romanos / Numeral de S tock
También llamada antiguamente nomenclatura de Stock. Este sistema de nomenclatura se basa en nombrar a los compuestos escribiendo al final del nombre con números romanos el estado de oxidación del elemento con “nombre específico”. Si solamente tiene un estado de oxidación, éste no se escribe. La valencia (o más bien el estado de oxidación) es la que indica el número de electrones que un átomo pone en juego en un enlace químico, un número positivo cuando tiende a ceder los electrones y un número negativo 11
cuando tiende a ganar electrones. De forma general, bajo este sistema de nomenclatura, los compuestos se nombran de esta manera: nombre genérico + "de" + nombre del elemento específico + el estado de oxidación. Normalmente, a menos que se haya simplificado la fórmula, la valencia puede verse en el subíndice del otro elemento (en compuestos binarios y ternarios). Los números de valencia normalmente se colocan como superíndices del átomo (elemento) en una fórmula molecular.
Ejemplo: Fe2S3, Fe2+3S3-2, sulfuro de hierro (III) Ejemplo: SO3, S2+6O6-2, óxido de azufre (VI) Sustancias Simples. Estas pueden estar formadas por átomos de elementos metálicos, en cuyo caso el nombre de la sustancia coincide con el del elemento que la forma. Ejemplo: Na(Sodio), Fe(Hierro), Ni(Níquel), Cu(Cobre) También pueden estar formadas por átomos de elementos no metálicos. Para nombrar estas sustancias se coloca un prefijo delante del nombre del elemento que indica la cantidad de átomos de éste que la forma. Los prefijos utilizados son: 1(Mono), 2(Di), 3(Tri), 4(Tetra), 5(Penta), 6(Hexa), 7(Hepta), 8(Octa)
Ejemplo: H2(Dihidrógeno), S8(Octazufre)
O3(Trioxígeno-Ozono),
P4(Tetrafósforo),
Óxidos. Son compuestos formados por el Oxígeno y un elemento que puede ser metal o no metal que determina las reglas a seguir. Óxidos Metálicos Como la palabra lo indica están formados por átomos de un elemento metálico, unidos al oxígeno. Para nombrarlos se utiliza la siguiente regla: Óxido + de + . 12
En caso de que el metal posea más de un Número de Oxidación, debe especificarse (con números Romanos) el que utiliza en el compuesto que se está nombrando.
Ejemplo: Na2O(Óxido de Sodio), Fe2O3(Óxido de Hierro III), ZnO(Óxido de Zinc) Óxidos No Metálicos. Están formados por átomos de un elemento no metálico, unidos al oxígeno. Para nombrarlos se coloca delante de la palabra óxido un prefijo que indica la cantidad de átomos de oxígeno presentes. A continuación se nombra el no metal, especificando con los mismos prefijos la cantidad de átomos; se exceptúa cuando esta cantidad es uno.
Ejemplo: CO(Monóxido de P2O5(Pentóxido de Difósforo)
Carbono),
SO2(Dióxido
de
Azufre),
Sales. En su composición siempre está presente un metal y uno o varios no metales que determinan su clasificación.
Sales Binarias. Están formadas por un metal y un no metal distinto del Oxígeno, de ahí que también se conozcan como Sales no Oxigenadas o Haloideas. Para nombrarlas de utiliza la siguiente regla: + uro + de + En caso de que el metal posea más de un Número de Oxidación, debe especificarse (con números Romanos) el que utiliza en el compuesto que se está nombrando.
Ejemplo: NaCl(Cloruro de Sodio), KI(Yoduro de Potasio), FeS(Sulfuro de Hierro II) Cuando el metal se une al Hidrógeno forma un tipo de sal denominada Hidruro.
Ejemplo: NaH(Hidruro de Sodio) 13
Sales Ternarias. También conocidas como Oxisales, están formadas por un metal, un no metal distinto del Hidrógeno y el Oxígeno. En estos casos el no metal y el oxígeno forman un ión poliatómico con cuyo nombre comienza el de la sal. Para nombrarlas de utiliza la siguiente regla: + de + En caso de que el metal posea más de un Número de Oxidación, debe especificarse (con números Romanos) el que utiliza en el compuesto que se está nombrando.
Ejemplo: CaCO3(Carbonato de Calcio), CuSO4(Sulfato de Cobre II), Al2(SO4)3(Sulfato de Aluminio) Sales Cuaternarias. A la composición de las Sales Ternarias se le suma la presencia del Hidrógeno, que da inicio al nombre del compuesto.
Ejemplo: NaHCO3(Hidrógeno Carbonato de Sodio-Bicarbonato) Hidróxidos. Están formados por un metal, el Hidrógeno y el Oxígeno. Para nombrarlas de utiliza la siguiente regla: Hidróxido +de + En caso de que el metal posea más de un Número de Oxidación, debe especificarse (con números Romanos) el que utiliza en el compuesto que se está nombrando.
Ejemplo: NaOH(Hidróxido de Sodio), Ca(OH)2(Hidróxido de Calcio) Ácidos. Los ácidos, atendiendo a su composición pueden clasificarse en Oxigenados y No Oxigenados o Hidrácidos.
Ácidos no Oxigenados o Hidrácidos.
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Están formados por el Azufre o alguno de los elementos del grupo VIIA de la Tabla Periódica, llamados también Halógenos, unidos al Hidrógeno. Estos compuestos siempre se encuentran en estado acuoso. Para nombrarlos, al nombre del no metal se adiciona el sufijo hídrico.
Ejemplo: H2S(Ácido Sulfhídrico), HCl(Ácido Clorhídrico) Ácidos Oxigenados. Estan formados por el Hidrógeno, un no metal y el Oxígeno. En estos casos el no metal y el oxígeno forman un ión poliatómico, similar a como ocurre en las Sales Ternarias. Para nombrarlos se cambian las terminaciones de los iones poliatómicos de la siguiente manera: ato por ico, e ito por oso.
Ejemplo: H2SO4(Ácido Sulfúrico, por el ión sulfato), H2SO3(Ácido Sulfuroso, por el ión sulfito) Haluros de Hidrógeno. Poseen la misma composición que los Hidrácidos o Ácidos no Oxigenados, pero a diferencia de aquellos siempre se encuentran en estado gaseoso. Para nombrarlos, al nombre del no metal se adiciona el sufijo uro.
Ejemplo: H2S(Sulfuro de Hidrógeno), HCl(Cloruro de Hidrógeno)
Tabla de números de valencia. En la siguiente tabla se presentan los elementos que generalmente se usan para formar compuestos. Los estados de oxidación están en valor absoluto, es decir, son valencias.
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2.3 CAUSAS DEL POTENCIAL ESPONTANEO Y USOS DEL MÉTODO. Objetivo del método. El método del Potencial espontáneo se basa en medir entre dos puntos del terreno, cual es la diferencia de potencial eléctrica generada de forma natural en el subsuelo. El origen de estos campos eléctricos naturales (potenciales espontáneos) está asociado a diferentes fenómenos como por ejemplo a las variaciones 16
de las propiedades del terreno (cambios de humedad, de su química, etc.), la presencia de cuerpos metálicos, actividad biológica de la materia orgánica, etc. Sin embargo de todo el conjunto de potenciales espontáneos, el que nos interesa es el denominado Potencial electrocinético (Electrokinetic potential o Streaming potential) dado que su génesis está ligada al paso de un fluido a través de un medio poroso. Por consiguiente, el objetivo de este método se reduce simplemente a detectar en nuestro registro de campo, las variaciones espaciales del potencial electrocinético.
¿Qué es potencial espontáneo?
• Potencial espontáneo (SP) es una natural diferencia de potencial eléctrico
en la Tierra, medido por un electrodo en un pozo, en relación con un electrodo de referencia fijo en la superficie. El potencial espontáneo se reconoció por primera vez por Conrad Schlumberger, Marcel Schlumberger, y EG Leonardon en 1931, y lo que publicó por primera vez fueron ejemplos de campos de petróleo de Rusia. El potencial espontáneo es un tipo también se usa como sondeo eléctrico vertical.
de
registro
geofísico,
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• Medición del potencial eléctrico del terreno. La circulación de agua
subterránea genera potenciales eléctricos detectables.
¿Cómo se origina? El potencial espontaneo se origina por causa de:
1. Potencial de electro filtración, por el lodo en un medio poroso. 2. Potencial de membrana, en caso de arcillas o margas. 3. Potencial de difusión, debido a la existencia de diferentes concentraciones de electrolito en el terreno. 4. Potencial electroquímico: la existencia de menas metálicas en el subsuelo. Otra fuente que origina el potencial espontaneo el "potencial que fluye" (o potencial electro cinético) que se presenta del flujo del líquido cargado de minerales disueltas (agua subterránea) con un medio poroso y fisuras del terreno. El potencial electro cinético o zeta, es el potencial cae a través de la parte móvil de la doble capa que es responsable de los fenómenos electro cinéticos como la electroforesis (movimiento de partículas en un campo eléctrico a través de una solución estacionaria). El potencial zeta se mide por mediciones de electroforesis. El potencial zeta refleja la diferencia de potencial entre el plano de corte y la fase gruesa. La distancia entre la superficie y el plano de corte no puede precisarse rigurosamente. El potencial zeta es como ya se dijo una medida para determinar la carga del coloide. Para coloides en fuentes de agua natural con un pH de 5 a 8, el potencial zeta se encuentra entre los -14 y -30 milis volts; cuanto más negativo sea el número, tanto mayores será la carga de la partícula. A medida que disminuye el potencial zeta, las partículas pueden aproximarse cada vez más aumentando la posibilidad de una colisión. El fenómeno del potencial espontaneo está asociado a corrientes naturales que son provocadas por diferentes fenómenos, en articular a la interacción geoquímica con minerales metálicos, a los gradientes de temperatura existentes y a la filtración del agua en el suelo.
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Métodos para medir el potencial espontaneo y tecnologías aplicadas a esta área.
El potencial espontáneo es un voltaje de DC.(corriente directa por sus siglas en inglés) es lo que genera el flujo de electricidad (el movimiento de electrones o corriente eléctrica) a través de un material conductivo, en las actividades a realizarse en un equipo diseñado para medir los pequeños voltajes de DC y tener la capacidad de filtro de ruido de baja frecuencia se utilizan para medir el SP. Las sondas especializadas que se utilizan para conectar los instrumentos a la superficie de la tierra deben ser no polarizantes, de lo contrario se puede producir un "contacto" de voltaje a través de la acción electroquímica de la sonda en sí. No polarizar sondas utilizando una "olla porosa" que contiene la sal de metal (sulfato de cobre) se utilizan para la solución de superficie SP. En entornos de pozo, de material inerte, se utilizan electrodos metálicos. Una forma de usar el potencial espontáneo es unir las curvas de resistividad eléctrica, y se comparan las dos. (O tres porque casi siempre se usan dos de resistividad y una de potencial espontáneo), y si la curva de potencial espontáneo varia al mismo tiempo que las curvas de resistividad se están separando eso significa que en ese estrato se tiene alta porosidad y permeabilidad.
Electroquímica Componentes Estos componentes surgen de la interacción electroquímica de iones en el filtrado del lodo y la formación de fluidos. La contribución electroquímica, en sí, consta de dos efectos: 19
1. El potencial de difusión (a veces llamado el potencial de unión líquida). Este potencial existe en la unión entre el invadido y la zona no invadida, y es el resultado directo de la diferencia de salinidad entre el filtrado de lodo y el fluido de formación. 2. El potencial de membrana (a veces llamado el potencial de esquisto). Este potencial existe en el unión entre la zona no invadida y el esquisto (u otra roca impermeable) intercalando el lecho permeable. Estas camas son generalmente de esquisto, y el argumento que sigue se aplica principalmente a pizarras, pero también es válida en menor medida de otras rocas de baja permeabilidad. Esquistos tienen la propiedad de que pueden retardar preferentemente el paso de aniones. Se llama permeabilidad selectividad aniónicos o permeabilidad selectividad electronegativo y es una característica de las membranas. Es debido a una doble capa eléctrica que existe en la interfaz de fluido de roca, y que tiene la capacidad de excluye aniones de los poros más pequeños en la roca (a veces llamada la exclusión de aniones).
+
-
Cl-
Na+ Na+ Na+ Esquisto
Low NaCl Conc.
Rm
Barrera
Na+ Na+
ClClCl-
High NaCl Conc.
Cl-
Na+
Cl-
Rw
Shale Barrier
2.4 FENÓMENOS DE POLARIZACIÓN ELÉCTRICA EN EL TERRENO. La polarización eléctrica (también llamada densidad de polarización o simplemente polarización) es el campo vectorial que expresa la densidad de los momentos eléctricos dipolares permanentes o inducidos en un material dieléctrico. El vector de polarización P se define como el momento dipolar 20
por unidad de volumen. La unidad de medida en el SI es coulomb por metro cuadrado. Los materiales que conforman el subsuelo consisten en minerales metálicos y no metálicos que independiente al tipo, provocan con su presencia efectos de polarización inducida. La aplicación de la polarización inducida en la ingeniería civil es básica porque desde la superficie del suelo, y previo a un programa de perforación, es factible distinguir la presencia de cuerpos de arcilla confinados por arenas, gravas o roca, inclusive es posible decir si es muy consistente. En la fig 1.1 aparece la representación físico y química de un medio geológico.
Fig 1.1. Esquema físico y químico representativo de un medio geológico. Causas de la polarización inducida. Solamente dos tipos de polarización se han reconocido: la de Electrodo (PE) y la de Membrana (PM). La polarización de electrodo se produce cuando entran en contacto partículas minerales y un electrolito; en la interface, se desarrolla una doble 21
capa electroquímica que se comporta símil a un condensador, el cual almacena energía (fig1.2). La conducción iónica en el electrolito cambia a electrónica en el electrodo (partícula mineral). Las anomalías debidas a la polarización de electrodo son de gran interés en minería.
Fig 1.2. La polarización de electrodo. La polarización de membrana constituye el potencial de fondo, o la polarización normal del medio, y, se puede observar aun en ausencia de conductores minerales.
Fig 1.3. La polarización de membrana. Este fenómeno se debe principalmente a la presencia de arcillas. La fig 1.3 ilustra de manera esquemática este tipo de polarización.
Modelo físico del sistema.
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El esquema de la fig 1.1 tiene una representación física a través de un circuito eléctrico, con el que se puede conocer su comportamiento ante la excitación con un campo eléctrico, a diferentes frecuencias. El circuito análogo más sencillo para describir el comportamiento dieléctrico de un medio geológico es un circuito paralelo denominado “RC”; dond e la resistencia “R” representa la masa de Bulk de la roca y el capacitor “C” es la “capacitancia” de la doble capa electroquímica (fig 1.4). La expresión que
regula el comportamiento eléctrico del modelo está dada por:
Z ( i ω )
1/
=
(
1 1 iωC + 0 Z = R ω C 2
En donde “Z(i
)
ω
√1+ω ∁2 R
2
)” es la resistencia compleja o impedancia del circuito, “R”
representa la resistencia óhmica; “C” es la capacitancia de la doble capa electroquímica; “ es la frecuencia angular e “i” es el número complejo (1)1/2. ω
Fig 1.4 Circuito eléctrico equivalente para material geológico. La ecuación anterior muestra que la resistividad depende de la frecuencia. Los valores asintóticos de la curva de dispersión son “R” para frecuencias bajas que corresponden a las corrientes de conducción, y “C” para
frecuencias altas asociadas a las corrientes de desplazamiento. 23
La inducción no se limita a los conductores, cuando acercamos una barra cargada a un aislante no hay electrones libres que puedan desplazarse por el material aislante; lo que ocurre es un reordenamiento de las posiciones de las cargas dentro de los propios átomos y moléculas. Por inducción un lado del átomo o molécula se hace ligeramente mas positivo o negativo que el lado opuesto por lo que decimos que el átomo está eléctricamente polarizado. Si, por ejemplo, la barra es negativa, entonces el lado positivo del átomo o molécula se orienta hacia la barra y el lado negativo queda orientado en sentido contrario. Se presenta el fenómeno de polarización cuando trozos de papel neutros son atraídos por un objeto cargado o cuando se coloca un globo cargado en una pared. Cuando situamos un objeto material en un campo eléctrico se comporta según sea un conductor o un dieléctrico. El conductor redistribuye sus cargas, En un dieléctrico las cargas no pueden moverse libremente y, por tanto, su comportamiento es distinto. Los dieléctricos pueden considerarse formados por dos tipos de moléculas: polares y no polares.
Una molécula es polar cuando el centro del sistema de electrones (carga negativa) no coincide con el de núcleos positivos. Las moléculas sin dejar de ser neutras son verdaderos dipolos, caracterizados por su momento dipolar. Los materiales que forman, llamados polares, están descargados en todos sus puntos, ya que la agitación térmica distribuye los dipolos al azar. Bajo la acción de un campo eléctrico externo, los dipolos moleculares se orientan alineándose con el campo. El grado de alineamiento no será completo debido a la agitación térmica de las moléculas. 24
Si la molécula es no polar , es decir, si el centro del sistema de electrones coincide con el de los núcleos positivos, el dieléctrico es, en todos sus puntos, eléctricamente neutro. Bajo la acción de un campo eléctrico externo, los centros de los sistemas citados se separan y se crean dipolos inducidos, alineados con el campo eléctrico externo. Macroscópicamente, en un dieléctrico se produce el fenómeno conjugado de alineamiento e inducción, separándose ligeramente el centro de las cargas positivas de todo el dieléctrico con respecto al centro de las cargas negativas. El dieléctrico en su conjunto permanece eléctricamente neutro pero se polariza, es decir, se acumula carga positiva a un lado y negativa en el otro.
2.5 INSTRUMENTAL USADO. REGISTRO DE POZOS.
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Es un muestro eléctrico de los pozos, consiste en una serie de mediciones, obtenidas por una sonda con varios sensores o antenas transmisoras y receptoras que se introduce en una perforación para determinar las curvas de cada parámetro que se desea conocer. Con esta técnica se obtiene a diferentes profundidades los parámetros físicos de la formación. Con estos datos de determina: Litología Resistividad real Densidad volumétrica Geometría Porosidad El registro se obtiene al hacer pasar los sensores de sonda enfrente de la formación moviendo la herramienta lentamente con el cable.
OBJETIVOS DE LOS REGISTROS GEOFÍSICOS Determinar características de la información (porosidad, saturación de agua, densidad, etc.) Delimitación(cambio de litología) Desviación y rumbo del agujero Medición del diámetro del agujero Dirección y echado de la formación Evaluación de la cementación
Tipos de registros Para la toma de características de las formaciones del subsuelo es necesario llevar a cabo la toma de registros. Para esto se utiliza una unidad móvil que contiene un sistema computarizado para la obtención y procesamiento de datos. También cuenta con el envió de potencia de señales de comando a un equipo que baja al fondo del pozo por medio de un cable electromecánico, el registro se obtiene al 26
hacer pasar los sensores de la sonda enfrente de la formación, moviendo la herramienta lentamente con el cable.
Registros de agujero abierto. Inducción, Doble Laterolog Neutrón compensado Densidad compensada Sónico digital. Imágenes de pozo
Registros en agujero entubado. Evaluación de la cementación Pruebas de formación Desgaste de tubería.
Tipos de herramientas El equipo de fondo consta básicamente de la sonda. Este es el elemento que contiene los sensores y el cartucho electrónico, el cual acondiciona la información de los sensores para enviar a la superficie, por medio del cable. Además, recibe e interpreta las ordenes de la computadora en superficie. Las sondas se clasifican en función de su fuente de medida en: Resistivas (Fuente: corriente eléctrica). Porosidad (Fuente: capsulas radiactivas). Sónicas (Fuente: emisor de sonido).
Registro Resistivo Es medir la resistencia al flujo eléctrico, generado en una sonda, entre las diversas formaciones que constituyen la corteza terrestre, mismas que se encuentran a diferente profundidad dependiendo de la ubicación geográfica del pozo. 27
Las rocas porosas presentes en un yacimiento, pueden contener ya sea, agua, gas, o bien una combinación de estos. Los hidrocarburos no conducen las corrientes eléctricas, por lo tanto, las rocas portadoras de hidrocarburos presentan una alta resistividad.
Los registros resistivos más comunes son los siguientes: a). Inducción b). Doble Inducción c). Arreglo inductivo d). Eléctrico e). Doble Latero log
Inducción. Está compuesta por una bobina transmisora y una receptora. El campo magnético que emite la bobina transmisora se induce en la formación y éste se induce en la bobina receptora para darnos por resultado el parámetro de Inducción.
Doble Inducción y Arreglo Inductivo. Estas herramientas tienen el mismo principio pero son de mayor precisión.
Eléctrico. La herramienta o sonda envía una corriente de un Amper que circula a través de la formación y en algún punto retorna, éste principio mide la resistividad de la formación al ser recibida por un electrodo de polaridad opuesta al transmisor.
Doble Laterolog. Este registro utiliza el mismo principio eléctrico, se diferencia de los demás por tomar el registro lateral doble.
Registro Acústico 28
Se basa en la transmisión y recepción de señal de forma senoidal emitidos por transductores sonoros de alta frecuencia. Con lo cual por medio de cálculos del tiempo de tránsito del sonido, entre el transmisor y el receptor, nos va a proporcionar datos del grado de porosidad, del yacimiento de interés.
Los registros acústicos más usados son: a). Sónico de Porosidad b). Sónico de Cementación c). Sónico Digital d). Sónico Bipolar
REGISTROS ACÚSTICOS. Sónico de Porosidad Su principio acústico es usado en un pozo sin tubería, es decir, sobre la litología. Al pasar por calizas, arenas, etc. Cambia su velocidad de recepción.
Sónico de Cementación Se utiliza para pozos ya entubados y el principio lo utiliza para verificar la fijación o los vacíos entre el cemento, la tubería de revestimiento y la formación.
Sónico Digital La forma en que trabaja, el tipo de transmisión de datos es diferente, las pérdidas por el cable y por frecuencia o ruidos, se eliminan, es decir no hay error en la información.
Sónico Bipolar Como su nombre lo indica contiene dos polos, las características de los transmisores son diferentes. Este tipo contiene más receptores y por tanto pueden determinar otro tipo de parámetros por medio de interpretaciones que se llevan a cabo en un procesador en la superficie.
El registro nuclear 29
Mide la concentración de hidrógeno en la formación, interpretándola en términos de porosidad; ésta se mide por medio de neutrones, difiere de la porosidad efectiva siempre que haya arcilla o gas presentes en la formación. Puesto que en la arcilla la porosidad efectiva es nula, el neutrón indicará altas porosidades ya que la arcilla de hecho contiene una gran cantidad de agua, y por lo tanto, una gran cantidad de átomos de hidrógeno.
Los registros nucleares utilizados son: a). Neutrón Compensado, b). Litodensidad, c). Neutrón NDT, d). Rayos Gamma. e). Herramienta de Decaimiento Termal, TDT
Neutrón Compensado. Contiene un detector cercano y uno lejano el cual detecta los neutrones de una fuente artificial y tiene el mismo principio que el NDT.
Litodensidad. Emite rayos gamma de alta energía, que, al interactuar con la formación la pérdida se convierte en fotones de ésta manera es detectada la cantidad de hidrocarburo.
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El NDT Contiene una fuente de neutrones natural y un detector a base de Helio, en el cual la radiación, al interactuar con el yacimiento va a proporcionar información.
El Detector de Rayos Gamma No necesita fuente artificial, puesto que la fuente natural serán los minerales que contiene el yacimiento.
TDT Contiene una fuente radioactiva artificial llamada “Minitrón” la cual se
activa a voluntad del operador y emite neutrones de alta energía.
Factores que dañan los registros La evaluación de formaciones precisa y oportuna constituye un elemento esencial del negocio de exploración y producción. En el pasado, los operadores debían adoptar soluciones intermedias entre las ventajas de las herramientas de adquisición de registros durante la perforación en tiempo real y la evaluación de formaciones más global de las técnicas aplicadas en herramientas operadas con cable. Las compañías de exploración y producción han estado anticipando una forma más rápida, más segura y más global de evaluar el potencial productivo de los yacimientos de petróleo y gas y posicionar correctamente los pozos productivos mediante la utilización de herramientas de adquisición de registros durante la perforación. Entre las prioridades de la técnica de adquisición de registros durante la perforación se encuentra justamente la reducción de la distancia existente entre la barrena y los sensores LWD. La reducción de esta distancia mitiga los efectos ambientales sobre las mediciones y reduce el tiempo de espera para la adquisición e interpretación de los datos
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Registro de rayos gamma Mide el nivel de la presencia natural de Rayos Gamma en las formaciones. Básicamente, la emisión de rayos gamma es producida por tres series radioactivas encontradas en la corteza terrestre, como lo son: series de Potasios (K40), de Uranio y de Thorio. Las arcillas y el carbón exhiben alta radiación de rayos gamma, sin embargo las arenas y carbonatos muestran baja radiación Gamma.
Factores que afectan el registro GR: Tipo de detector. Velocidad del perfilaje. Diámetro y densidad del hoyo. Espesor de las formaciones. Excentricidad y diámetro de la sonda
Factores que afectan el Registro Sónico: Diámetro del hoyo Litología.
Registro neutrón: Este perfilaje mide la habilidad de la formación para atenuar el paso de neutrones a través de la misma. Esta medida se basa en el contenido de hidrógeno de la formación. En yacimientos limpios el hidrógeno puede representar presencia de agua o petróleo. Factores que afectan el Registro Neutrónico: •
Efectos de la litología.
•
Tamaño del hoyo.
•
Peso del lodo.
•
Efecto Stand-Off o falta de separación entre la herramienta y la pared del pozo. 32
•
Efecto de la salinidad.
•
Temperatura y presión.
El registro de densidad (FDC) •
Los registros de densidad se usan principalmente como registros de porosidad. Otros uso sin cluyen identificación de minerales en depósitos de evaporitas, detección de gas determinación de la densidad de los hidrocarburos, evaluación de arenas con arcillas y de litologías complejas, determinación de producción de lutitas con contenido de aceite, cálculo de presión de sobrecarga y propiedades mecánicas de las rocas.
Factores que afectan el Registro de Densidad: •
Efecto del hoyo.
•
Espesor del revoque.
•
Litología de las formaciones.
•
Fluidos presentes en la zona investigada.
•
Efecto de los hidrocarburos.
Potencial espontaneo El potencial eléctrico natural (estático) de la Tierra. Los potenciales espontáneos son causados generalmente por la separación de la carga en la arcilla u otros minerales, por la presencia de una interface semipermeable que impide la difusión de los iones a través del espacio poroso de las rocas, o por el flujo natural de un fluido conductor (agua salada) a través de las rocas. Las variaciones del SP pueden ser medidas en el campo y en los pozos para determinar las variaciones de la concentración iónica de los fluidos intersticiales de las rocas.
Factores que afectan el registro de SP El espesor de la capa. La arcillosidad de la formación. 33
La resistividad de la formación. La profundidad de la invasión. Resistividad del lodo / Diámetro del pozo.
Factores que dañan a los registros •
Temperatura
•
Lluvia
•
Mala interpretación
•
Calor
•
Error de cero
•
Corrosión
El tiempo que debimos esperar para ver mejoradas estas capacidades ha llegado a su fin. Los científicos e ingenieros de Schlumberger han
desarrollado una herramienta LWD integrada que satisface estas necesidades y provee importantes mediciones de perforación y adquisición de registros. Éstas incluyen mediciones ya obtenidas con las herramientas LWD existentes, previamente sólo provistas mediante el empleo de herramientas operadas con cable que proporcionan información sobre la litología y los fluidos de las formaciones. Un innovador diseño de
herramienta reduce la longitud de toda la sección de medición a un solo collar de 7.9 m [26 pies] y ofrece una opción de adquisición de registros sin fuentes radioactivas que mitiga el riesgo para el personal, el medio ambiente y el pozo.
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2.6 TRABAJO DE CAMPO. El trabajo de campo se reduce a la medición de las diferencias de potencial de una serie de estaciones respecto un punto de referencia, el que puede hacerse de dos maneras denominadas: • Método de potenciales. • Método de gradientes.
Como se mide un campo natural, el método no requiere de circuito de energización, por lo que el instrumental necesario se reduce a: Un mili voltímetro (0 - 1999 mV) con distinción de polaridad y alta impedancia de entrada Dos electrodos impolarizables con mango. Un carrete con el cable necesario.
MÉTODO DE POTENCIALES. Se disponen las estaciones en perfiles, cuando se trata de minerales semiconductores se prefiere que sean paralelos y separados entre 20 y 50 m con origen en un perfil perpendicular a ellos. En mediciones en áreas geotermales los perfiles no necesariamente tienen que ser paralelos y las distancias entre puntos sucesivos son mucho mayores que en el caso anterior. Uno de los electrodos (N) queda fijo en el origen de cada perfil (junto al instrumento de medida y al operador) mientras el segundo (M) es desplazado por un auxiliar a las estaciones programadas, el operador anotará las diferencias de potencial (DV) con su signo.
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Las mediciones deben ser el cuidado hechas con necesario para obtener datos significativos y reproducibles. Las lecturas de potencial son afectadas por el contacto de los electrodos con el suelo, por lo que la calidad de éstos debe ser controlada, manteniendo el circuito de resistencia tan uniforme como sea posible de estación en estación.
No obstante, aun en las mediciones de Potencial Espontáneo para detección de minerales semiconductores, es conveniente efectuar controles frecuentes de la polarización y deriva de los electrodos, así como monitorear los potenciales generados por las corrientes telúricas. Un procedimiento habitual para la medición de potenciales en prospección de minerales semiconductores es el sugerido en la fig. 180: Se coloca N a poca distancia del origen del primer perfil y M en este último, el valor leído sería P. Luego, M se desplaza a los puntos del primer perfil y a los puntos origen de los otros perfiles, se les resta la primera lectura y se tiene en cada caso su potencial respecto de 0. Se traslada N al origen del segundo perfil y M se desplaza por los puntos de éste a los que se suma la d.d.p. de su origen, y continuando así con los siguientes perfiles. 36
Fig. 180 Procedimiento habitual para la determinación de potenciales. MÉTODO DE GRADIENTES. En este caso, los valores del potencial en cada punto se calculan por la adición progresiva de lecturas de potencial entre estaciones. Es más lento que el anterior y requiere mediciones más cuidadosas (por el arrastre de errores), siendo preferible en zonas de grandes contrastes, por lo que es casi exclusivamente utilizado en la prospección de minerales semiconductores.
No obstante, no es suficiente con que los datos sean reproducibles, puesto que lo que debe buscarse es que sean significativos en términos del propósito de las mediciones efectuadas, puesto que lo que es señal en un caso puede ser ruido en otro. Independientemente de que efectos culturales (como campos arados, cultivos, irrigación, agroquímicos), humedad del suelo y variaciones químicas deben ser cuidadosamente considerados. 37
Efectos que pueden ser minimizados mediante una juiciosa selección de las líneas y los sitios de los electrodos de medición. Debiendo además llevarse un registro cuidadoso del tipo y condición del suelo, geología local, vegetación, topografía y manifestaciones culturales.
REPRESENTACIÓN DE LAS OBSERVACIONES. Los valores de potencial obtenidos en el campo, y eventualmente corregidos en gabinete, se representan en forma de mapas de líneas equipotenciales (fig. 182), perfiles de potencial (fig. 183) y mapas de perfiles de potencial.
La densidad o separación de las isolíneas depende de la intensidad del campo observado, de modo que reflejen claramente las particularidades de la distribución del potencial. En la confección de los perfiles de potencial, la escala horizontal debe coincidir con la del mapa del informe y la escala vertical elegirse acorde con los valores a representar (fig. 183), conviene dibujarlos con línea quebrada y sin alisamientos. Debajo de ellas es muy útil trazar el relieve del terreno y bosquejar el corte geológico. Finalmente, es muy conveniente volcar todos los perfiles en un sólo mapa, lo que facilita la comparación entre ellos y por tanto su interpretación. 38
2.7 INTERPRETACIÓN CUALITATIVA. Las mediciones se representan en forma de mapa de equipotenciales. Junto a cada línea se escribe el valor y signo del potencial correspondiente. En el caso de aguas subterráneas las anomalías buscadas corresponden a los valores mínimos de PE (máximos en valor absoluto). En el caso de fuentes termales, la anomalía buscada son máximos positivos de PE. Sin duda es necesario un respaldo geológico para inferir dichas conclusiones dado que, existen muchas fuentes de ruidos que pueden causar anomalías aún más grandes que las producidas por el fenómeno investigado, por lo que dichos ruidos pueden ser una gran fuente de confusión.
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La interpretación cualitativa es posible en casi toda línea. La topografía abrupta llega a causar dificultades, aunque se trabaja bien en terreno ondulante con gradientes hasta unos 20% (que sería problemática con un SEV). La gran ventaja sobre el SEV es la habilidad de P.E. de ocupar menos longitud en su línea, poder recibir la señal a través de arcillas conductivas y de ser más rápido y móvil (con menos gente) en el campo.
El efecto topográfico en terreno undulatorio es muy poco, efectivamente en zonas muy abruptas sí llega de ser un factor; lo mejor es tratar de eliminar 40
en la posición de la líneas masas significativas de roca lateral que pudiera afectar al vector del campo total medido, esto quiere decir que toma cuidado en caminar por cañadas cerradas. Sin embargo, la longitud de la línea no es un factor en la interpretación cualitativa y a menudo el contraste geológico es mayor que lo introducido por el error topográfico. En general la roca cerrada, sin fracturas, es más magnética que la mismo roca quebrada en dónde puede haber agua subterránea. Con esta simple interpretación cualitativa, la exploración magnética es muy útil; igual con muchos tipos de geofísica, hay que cerrar la línea para ver la deriva. En la práctica, la exploración cualitativa, junto con la geología, es una poderosa herramienta en la búsqueda de acuíferos en fracturas. La determinación de profundidades requiere una interpretación cuantitativa basada en modelado y más que nada basada en el tipo de acuífero que se está buscando. Aunque la interpretación cualitativa es útil en la ubicación de zonas fracturadas, res inadecuada en una interpretación de cambios estratigráficos que pueden ser físicos con poco contraste geológico obvio. Este tipo de cambios pueden ocurrir en cualquier tipo de roca o inclusivo sedimento y pueden revelar un acuífero confinado; por lo tanto, entre más pericia el buscador adquiere, más información se puede interpretar de sus líneas. Aunque hay mucha bibliografía en la interpretación de magnetometría, los trabajos precisos y cuantitativos sobres situaciones de acuíferos son escasos. Considerando, el gran conocimiento existente sobre la interpretación del campo magnético, creo que puede haber importantes contribuciones en el futuro cercano, porque es un sistema de potencial casi sin límites de penetración a profundidad; la prospección geofísica de agua a más de un kilómetro de profundidad muy difícil, pero probablemente necesaria, y magnetometría es una probable solución. Se presenta la siguiente figura de interpretaciones cualitativas de líneas magnéticas.
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2.8 INTERPRETACIÓN CUANTITATIVA. El análisis del mapa de equipotenciales lleva a la localización de los cuerpos productores de PE y a la determinación de su forma, aunque de modo bastante impreciso. Por otra parte queda sin dejar un dato de gran importancia, que es la profundidad del cuerpo. Para un análisis cuantitativo se requiere del cumplimiento de ciertas condiciones, como son una razonable homogeneidad del medio, y una forma geométrica regular del cuerpo en caso de mineralización. Estas condiciones no suelen cumplirse en la práctica de modo riguroso, por lo que los resultados obtenidos sólo son aproximados, pero en el peor de los casos suministran útil orientación sobre las características del cuerpo investigado. 42
La interpretación cuantitativa se basa en el estudio teórico del campo producido por cuerpos polarizados de forma geométrica lo suficientemente sencilla para permitir su cálculo matemático. Las observaciones de campo se comparan con los diversos modelos teóricos así obtenidos, entre los cuales se elige el que mejor se acomoda a aquellas.
EJEMPLO:
INTERPRETACIÓN DEL POTENCIAL ESPONTÁNEO La historia del método del campo eléctrico natural data desde el principio del s. XIX, igual que en magnetometría, su uso primordial fue en la búsqueda de minerales, exploración que ha tenido notable aunque poco publicado éxito, tanto en interpretación cualitativa y en cuantitativa. Sin embargo, desde los principios del Siglo XX, su utilidad en exploración para agua fue bien reconocida utilizada por Conrado Schlumberger y otros. La medición consiste en tomar la tensión entre dos o más electrodos colocados en la tierra y conectados con un multímetro de muy alta impedancia (hasta 10,000 mega ohmnios). La resistencia de contacto de la tierra en una función de la tensión (voltaje en mili voltios), requiriendo el uso de un multímetro. 43
Los contrastes en lecturas en la búsqueda de agua no muy caliente muy raramente llega a un orden de magnitud; sin embargo, cambios de decenas de mV son comunes y a menudo desarrollan curvas bien definidas. La longitud de las líneas no es un factor definitivo en la profundidad obtenida, pero la interpretación cuantitativa si requiere el desarrollo de armónicas para calcular la relación de la longitud de onda y la amplitud.
POTENCIAL ESPONTÁNEO INTERPRETACION CUANTITATIVA
Los estudios cuantitativos sobre el estudio de acuíferos (Fournier, 1985) tienden a basarse sobre la teoría del movimiento cinético en lugar de electroquímico; una omisión sería en mi opinión. Parte de la falta del progreso sobre mayores consensos de estudios de P.E. reside en una falta de estudio del campo eléctrico de la Tierra y sobre todo de la corteza de la Tierra. El efecto telúrico es sin duda un factor con mediciones de P.E. como lo son cambios meteóricos (todo esto también efecta las mediciones de magnetometría); por lo tanto, lo mejor es efectuar P.E. en condiciones parejas de meteorología y rápidas para minimizar efectos telúricos. Como estos métodos son sensibles a efectos externos no geológicos, no son aptos cerca de las líneas eléctricas.
Curvas Filtradas 44
Curva en fase máxima de corriente 12.9 % a 22 mts. Sobre la línea de 140 mts. Fractura de echado aparente de 45º a la derecha y con una profundidad de 10-50 mts. (La barra horizontal representa 30 mts.)Ref. Abem Wadi, 1988.
Curva fuera de fase máxima distorsión en cuadratura de 1.4 % se observa que la curva es relativamente plana, indicando un conductor fuerte.
CONCLUSIÓN Para ello es importante tener en cuenta que tanto como las corrientes eléctricas dentro del potencial espontaneo de tipo terrestre nos facilitan la aplicación de métodos prospectivos que se pueden llevar a cabo dentro de una industria o en el hogar. El uso del método del potencial eléctrico ofrece una solución sencilla y relativamente económica al momento de hacer sondeos en el subsuelo. Sin embargo, conlleva también a ciertas desventajas: debido a que se necesita de “fluidos conductivos” (agua) para su uso el método no puede ser utilizado en suelos secos con gran cantidad de espacios de aire, como en gravas y 45
arenas. Pero, es esta desventaja la que también le da uno de sus usos más fuertes: los esquistos bituminosos (que son de gran intereses para la geología económica) no suelen dar lectura o representación alguna en el método del potencial espontaneo, lo que ha hecho del SP una prueba estándar en la exploración petrolera. Ya dicho todo lo anterior solo se puede agregar que este método traspuesto a pequeña escala y en un ambiente apenas de aprendizaje tiene bastantes formas de mejorarse. Por ejemplo: las practicas se pueden hacer temprano en la mañana (o ya en la noche), podríamos comparar las curvas de nivel dadas entre dos sondeos de la misma área pero con el doble de definición (lecturas) para así checar que tanta información nos estamos perdiendo o buscar una distancia ideal entre lectura y lectura que nos dé un punto de equilibrio entre número de lecturas y calidad de la gráfica. Por ultimo tenemos que dentro de la interpretación cualitativa y cuantitativa Breve caracterización del análisis de información, así como de los métodos de investigación cuantitativa y cualitativa. Ambos métodos de investigación poseen ventajas y desventajas que los pueden hacer débiles en el desarrollo de una investigación y en los resultados de la misma. Un análisis de información, para que resulte confiable, debe combinar la investigación cuantitativa y la cualitativa, desde el inicio del mismo.
BIBLIOGRAFÍA William H. Hayt, Jr.. (2001). Teoría electromagnética. México, D.F.: McGraw-Hill .
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Sitio web: Superior de Cosamaloapan [http://www.buenastareas.com/ensayos/PotencialEspontaneo/325169 80.html] 47
