Tema 1 – Clasificaciones de los Sondeos (Introducción) Según el material Recuperado Sondeos con recuperación de testigo: Se trata de recuperar un testigo que da gran cantidad de información geológica del terreno. Se usa el método de rotación para evitar que el testigo sufra. Se usan coronas de gran dureza (widia o diamante) y hay varios tipos de sondeos o Convencional: Para profundidades pequeñas. Se tiene que sacar entero a cada maniobra. o Wire-Line: Para sondeos profundos. Se deja la sarta de perforación en profundidad y solo se tiene que sacar la batería (tubo interno) mediante artilugios de pesca. Perforaciones a destroza: Su objetivo no es la recuperación del testigo sino simplemente hacer un agujero en el terreno y solo se recuperan fragmentos de roca, llamados ripios. Su objetivo es más bien hacer análisis de resistencias del suelo o para instrumentación en obras civiles, es decir, ver si al golpear se activan fallas o surgen por fractura. Según la herramienta empleada Percusión: Que es el simple golpeo. El primer método existente. En cuanto a herramientas: A pico y pala (manualmente) Martillos de percusión Hinca de Tubos
Método Canadiense Método Pensilvaniense
Rotación: Por el giro de una corona. El utilizado en sondeos propiamente dichos. Herramientas hay también varias: Sondeos con diamante y recuperación de testigo
Rotary Sondeo en hélice Sondeo en Granalla
Rotopercusión: Por giro + Golpeo. La técnica que perfora (hace un trepano) con mayor facilidad. A también varias herramientas: Martillo de Fondo
Martillo en Cabeza
Según su aplicación De Investigación: Sismicos, hidrogeológicos, geotécnicos (muy usados), prospección minera… Los primeros que se hacen para evaluar en caso de una posible explotación. No suelen ser muy comunes como sondeos puramente científicos. De Explotación: Producción de gas y petróleo, Fracking, captación de agua… Muy comunes, para explotar recursos. En algunos casos, como en explotaciones de sal por disolución por presión y posterior decantación en cubetas son necesarios 2 sondeos. Sondeos Tecnológicos: Drenaje, desgasificación, inyección, consolidación de terrenos… cuyo fin es realmente hacer un agujero para solucionar un problema de manera técnica. Por ejemplo inyectar cemento en una zona estructuralmente vulnerable o hacer un almacén de gas.
Según sus características geométricas
Longitud: 1
1. Superficiales (< 200 m): geotécnicos 2. Poco Profundos (200 – 1200 m): hidrogeológicos/mineros 3. Medios (1200 – 2500 m)
4. Profundos (2500 – 4000 m): trampas petrolíferas 5. Muy Profundos ( > 4000 m): ambiente formador de petróleo.
Inclinación: 1. Verticales 2. Poco Inclinados (<30º) 3. Bastante Inclinados (30º-45º)
4. Horizontales 5. Ascendentes (sondeos dirigidos, van cambiando)
Diámetro: 1. Pequeño (< 100 mm) 2. Medio (100 – 300 mm) 5.
3. Grande ( >300 mm) 4. Diametros especiales
Según el procedimiento de evacuación de detritos
Cuchara: Absorbe fragmentos de ripio Circulación Directa: Escupe lodos de la corona al exterior. Circulación Inversa: Absorbe lodos del sondeo a la corona 6. Los lodos usados son de bentonita o sepiolita, que suben la viscosidad del agua, convirtiéndola en un fluido no newtoniano y aumentando la viscosidad pero no la densidad ya que de esta manera se evita que el lodo fracture las rocas o selle acuíferos que se están buscando. No sube apenas la densidad. 7.
Tema 2 – Sondeos a Rotación (Recuperación de Testigo)
8. Son aquellos en los que se recupera un testigo de roca que muestra como es el terreno en profundidad. Para ello se vale de un sistema de varillas, corona, tubos… llamado sarta de perforación que en conjunto va realizando el sondeo. 9. Según la profundidad que se busque se empezará perforando con uno u otro diámetro. Así en sondeos profundos es común que el diámetro de perforación empiece siendo muy grande y cada vez se haga más pequeño. Esto se hace así por varios motivos. 10. Primeramente para poder hacer el agujero ya que a partir de cierta distancia un diámetro grande da problemas y se le tendrá que acoplar uno más pequeño. 11. Segundo porque un sondeo es cada vez más difícil de realizar según se va profundizando, principalmente debido a que se necesita gran fuerza en el motor según se van acoplando varillas, pero también tiene que ver con el diámetro de los sondeos. 12. Las coronas en realidad funcionan como un alfiler y a más pequeñas son más presión ejercen sobre un punto, por lo que realizar la rotación se hace más sencillo y permite un sondeo más limpio y con menos desviación. Por lo tanto, el sistema de perforación es telescópico y según se profundiza el diámetro será menor.
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13. El testigo recuperado nunca será del tamaño de diámetro del varillaje, siempre es menor, ya que las coronas tienen una broca de 7 mm a cada lado (14 mm) para que puedan acoplarse, y que reduce un tanto la recuperación de testigo. 14. Un sondeo siempre requiere de la fuerza de un motor para poder realizarse. Como se ha mencionado, no es tanto por tener que profundizar, ya que en esto ayuda la gravedad, sino para sacar una sarta que cada vez pesa más. Para esto se usa el tiro de la máquina de perforación, que recupera todas las varillas en el convencional y solo la batería en el wire-line. Existe un sistema de freno que evita que el sondeo caiga en medio del tiro. 15. En algunos terrenos expansivos como en arcillas carbonosas es común que además de la fuerza del tiro se le una la del cabrestante, que es un cable que tira del sondeo, ya que al meter agua tienden a expandirse y dificultan la extracción. A esta fuerza de sacar el varillaje se le llama fuerza de extracción. 16.
Circuito de Lodos, Bombas
17. Se utiliza una bomba de lodos para poderlos inyectar y debe de construirse una balsa de lodos que los valla recogiendo al salir si quiere realizarse la maniobra correctamente. 18. Se suelen dividir en dos balsas. En la primera llegan los lodos procedentes del sondeo para que se decante el detrito y se comunica mediante un canalillo opcionalmente con filtros con la segunda, desde la que se inunda el sondeo (en circulación inversa) o se coloca la alcachofa de aspiración de la bomba de lodos. 19. 20. El caudal de lodo necesario para poder realizar el sondeo será mayor a mayor sea el diámetro del sondeo, otro motivo que explica que los sondeos no suelan ser muy anchos. También depende del diámetro de la varilla respecto al sondeo y a mayor sea la varilla se necesita menor caudal porque la varilla rellena parte del agujero del sondeo. 21. Los lodos fundamentalmente son útiles porque refrigeran la corona y porque ascienden los ripios y ayudan a un menor desgaste de la batería. En la naturaleza del ripio está el usar un tipo u otro de lodo, ya que debe evitarse una decantación del mismo que dificultaría el sondeo. En caso de un ripio denso, se aumenta la viscosidad del lodo. 22. La velocidad recomendable de ascenso del lodo es de 40 cm/seg. Debe aumentarse o descenderse el caudal para conseguir esta velocidad. 23.
Tipos de Sondeos y Baterías usadas en cada tipo 24. En sondeos, la batería es el elemento que se sitúa en la base de la sarta de perforación. Tiene una corona que por efecto de la rotación corta el terreno dejando un cilindro del material (testigo) que se aloja dentro de la batería. Cerca de la corona está el muelle que al tirar separa el testigo del macizo rocoso y evita que se caiga al ser izado a la superficie. 25. 26. En su base (sobre la corona) y en el manguito de acoplamiento al varillaje de perforación, hay escariadores que permiten mantener el diámetro nominal de perforación aunque se vaya desgastando la parte exterior de la corona . Hay 2 tipos de sondeos fundamentalmente: 27. 28. Sondeos Convencionales
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29. Son los más antiguos. En ellos se debe de sacar todo el varillaje tras cada maniobra para poder continuar el sondeo y recuperar el testigo. En cuanto a las baterías hay de varios tipos: 30.
Baterías Tipo B
31. Consta de una corona corta, con la rosca en el lado exterior de la corona y que en su interior aloja el muelle, una varilla reforzada de acero, de un diámetro similar al de la corona, un escariador y un manguito en su parte superior que permite el acoplamiento con el varillaje de perforación que puede ser de 42 mm, de 50 mm (que es lo más general) o de 60 mm. 32. 33. Si se inyectan lodos, estos estarán en contacto con el testigo; la varilla de la batería roza el testigo al girar. En suelos se suele utilizar en "Semiseco" añadiendo el agua por fuera desde la superficie para refrigerar la corona, para evitar la disgregación y el lavado del testigo. 34. Baterías Tipo T 35. Consta de una corona larga, con rosca en su lado interior, en la que se encaja un tubo prolongador en el que se encaja el muelle del lado de la corona y el tubo interno en el extremo superior. Consta de una varilla exterior reforzada del mismo diámetro exterior que la corona (aproximadamente, como la de la batería tipo B) y de un tubo interior del mismo diámetro interior que la parte interior de la corona y en consecuencia que el testigo. 36. 37. En la parte superior de la batería el manguito tiene unos rodamientos que engarzan los dos tubos permitiendo que giren independientemente. Esta pieza permite también que el fluido de perforación que llega por el interior del varillaje de perforación pase a circular entre el tubo exterior y el tubo interior evitando que se moje y disgregue el testigo. 38. 39. Gracias a esta giratoria, mientras el tubo exterior gira solidariamente con la corona y el resto de la sarta de perforación, el tubo interior que aloja el testigo puede permanecer quieto, evitando el roce entre tubo y testigo, favoreciendo la recuperación y minimizando los acuñamientos. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 4
61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. Tipo T6 80. 81. Tiene de especial que sale enfundado en un tubo de acetato. Es útil para suelos o rocas fracturadas. El testigo parafinado se toma en los sondeos geotécnicos para mandar al laboratorio cuando no se ha logrado obtener una muestra inalterada por golpeo utilizando el toma-muestras de inalterada, que no suele penetrar en terrenos arenosos sino en los cohesivos. 82. 83. Se elige un fragmento de testigo sano, se venda con una gasa cuidadosamente para que no se disgregue y se parafina para evitar que pierda la humedad natural del terreno alterando sus propiedades geotécnicas, muy relacionadas con el contenido de humedad. 84. 85. Es común la existencia de un tubo partido T6S para evitar tener que desenvolver el tubo para cortarlo y que la muestra salga lo más inalterada posible. Esto es cuando se requiere que el testigo sea sometido a una serie de análisis y se quiere, a su vez, analizar por el geólogo. 86. 87. Tubo doble testigo tipo JPH 88. Es un tipo especial que incorpora un sistema de bola que impide la decantación de lodos. Para ello tiene un sistema de aire a presión que hace que el lodo salga por los laterales en caso de que ocurra decantación de lodos. 89. 90. 91. 92. 93. 94. 95. 96. 5
97. 98. 99. 100. 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107.
Sondeos Wire-Line
108. Es una variante de los sondeos convencionales con recuperación de testigo y batería doble. Consiste en que la batería interior o porta-testigos puede extraerse cuando se acaba la maniobra mediante un gancho, un cable y un cabrestante (de ahí la línea de cable o wire-line que le da nombre). 109. 110. El tubo porta-testigos se extrae por el interior del varillaje de perforación por lo que éste debe tener un diámetro muy similar al de la batería de perforación. Esto tiene la ventaja de que el mismo varillaje de perforación sirve a la vez de varillaje de revestimiento. No tenemos que retirar todo el varillaje cada vez que se extrae el portatestigos con lo que es muy recomendable en sondeos profundos o por lo menos de más de 100 m. 111. 112. Tiene el inconveniente de que cada diámetro de batería tiene que estar acompañado de su correspondiente varillaje de perforación desde la embocadura hasta la base del sondeo. No hay mucha diferencia entre el diámetro de la varilla y el del sondeo. 113. 114. Si se quiere cambiar el diámetro de perforación y hacer más pequeño simplemente se introduce en el interior del tubo del wire-line, sin tener que retirar toda la sarta, por lo que agiliza el trabajo. En caso de desgaste de la corona, por ejemplo, solo se cambia esta y no hay que sacar todo el varillaje. 115. 116. En el wire-line hay una pieza importante que es el estabilizador. Es un anillo de bronce que permite centrar el tubo interior en la corona y obtener un testigo de calidad. El wire line tiene también una bola que controla el paso de líquido como las baterías JPH. Los diámetros de wire-line están normalizados y patentados por board long year. 117. 118. Las baterías, al igual que en convencional, suelen ser de 3 m. Sin embargo en wire-line es más común la existencia de baterías de 6 m. 119. 120. Convencional Vs Wire-Line 121. 122. En Wire-line el tiempo de perforación es notablemente menor. Sin embargo el coste en sondeos superficiales es mayor y es común que un sondeo se inicie hasta los 150 m en convencional y, si se decide continuar, se cambie la perforación a wire-line. 6
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123. 124. Un sondeo es más caro a mayor inclinación y profundidad tenga. Estos costes son derivados del tiempo que se tarda en sacar el testigo, la P en profundidad, la Tª… Por estos motivos wire-line se vuelve más rentable en sondeos profundos. Es más caro de comprar, pero sal rentable si el sondeo es más profundo de 150 m. 125. 126. Escariador 127. 128. Es un elemento que permite mantener a lo largo del sondeo el diámetro nominal de la corona 129. (en sondeos) o del útil de perforación. Puede ser de aceros especiales, soldadura, insertos 130. de widia o de insertos de diamante. Es por tanto un complemento muy útil y que ayuda a mantener este diámetro del sondeo cuando la corona se va desgastando. 131. 132. 133. 134. 135. 136. 137. 138. 139. 140. 141. Coronas de Perforación 142. 143. Es el elemento de corte que permite la perforación con extracción de testigo. La corona puede tener diferentes elementos de corte, como diamantes insertados, prisma de widia, o una matriz con impregnación de pequeños diamantes sintéticos. Recientemente se hacen también con insertos de TSD o PDC (diamante policristalino). 144. Puntas de Widia: Coronas simples. Sirven en suelos margo-calizos bastante blandos. Existen también de inserción de widia, que son puntas de widia fundidas. Corona de inserción superficial: Son coronas con muchos diamantes de gran tamaño en los bordes, pero no en la matriz. Cuando se gasta, deja de tener diamantes. El trabajo de inserción se hace manualmente, ayudándose por un molde. Para roca blanda. Corona de Concrección: Se hace un molde a partir de una pasta de acero en el que se engloban pequeños diamantes, muchas veces sintéticos. Así al desgastarse la corona van apareciendo nuevos diamantes y esta dura más. Los moldes para construir estas coronas y las de inserción, son de grafito ya que es muy refractario. El molde se rompe para sacarla. Para roca dura. Corona Ciega: Es una variante de las coronas utilizadas en los sondeos a rotación con recuperación de testigo, que se utiliza para perforar a rotación sin recuperación de testigo. Se suele utilizar bastante para perforar piezómetros en presas o para pasar tramos problemáticos (como podrían ser conglomerados con cantos que se soltaran fácilmente u otras litologías complicadas). En estas coronas los únicos agujeros interiores existentes son excéntricos para que no queden cilindros de roca -testigos-, y se utilizan para inyectar los lodos de perforación. Pueden ser de widia, de diamante de inserción o de impregnación, y a veces están compuestas por anillos para poder ir sustituyendo las partes que sufren mayor desgaste en vez de tener que reemplazar la corona en su totalidad. Coronas de PDC: Son coronas hechas con prismas triangulares de diamante policristalino. Coronas de TCD: Están hechas de cubos de diamante termoestabilizado. Es común que estos 2 últimos tipos tengan asociados diamantes de concreción a los laterales, que ayudan a mantener el diámetro del sondeo según se profundiza.
145.
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146. 147. 148. 149. 150. 151. 152. 153. 154. 155. 156. 157. 158. 159. 160. 161. 162. 163. 164. 165. 166. 167. 168. Otros términos asociados a sondeos geotécnicos 169. 170. Toma-muestra inalteradas. 171. 172. Elemento que se utiliza en los sondeos geotécnicos para obtener en el interior del sondeo una muestra por golpeo. Si no existe rechazo, el toma-muestras se introduce sesenta centímetros por golpeo, contando los golpes necesarios para introducirlo cada 15 cm. 173. 174. La muestra queda recogida en un tubo interior de PVC o metálico que se extrae desenroscando el toma-muestras y es lo que, una vez taponado con dos tapones de goma, se envía al laboratorio. El tomamuetras no se utiliza en roca y tampoco suele penetrar en arenas ni en gravas (se usa el SPT). 175. 176. SPT 177. 178. El SPT (Standard Penetration Test) es una modificación del toma-muestras, de menor diámetro, que se utiliza dentro de los sondeos geotécnicos para caracterizar la capacidad de carga del terreno. 179. 180. El SPT se introduce hasta 60 cm en el terreno por el golpeo de una maza de 63,5 kg que cae desde 75 cm sobre una zapata de golpeo, si no hay rechazo. Se cuentan las tandas de golpes necesarios para introducir el SPT cuatro intervalos de 15 cm. 181. 182. Luego se toman los dos valores de los tramos centrales y se suman dando el valor S30 (S sub-treinta). Se considera rechazo si con cincuenta golpes el SPT no ha logrado introducirse en el tramo de 15 cm. En este caso se marca R50/ y el número de centímetros que se ha logrado hincar. 183. 184. Se tiende a usar este ensayo en suelos. Sin embargo, no tiene mucho sentido usarlo en roca dura, ya que tiende a dar rechazo. A veces se hace por contrato con la empresa, y puede dar sorpresas. 185. 8
186. Penetrómetro 187. 188. Es un ensayo geotécnico que se realiza fuera de los sondeos geotécnicos, habitualmente como complemento de éstos. NO es recomendable realizar un estudio geotécnico basado únicamente en penetrómetros pero son un excelente complemento a los sondeos. 189. 190. Sirven para medir la variación de la resistencia del terreno a una carga. Hay penetrómetros estáticos que se utilizan en terrenos con muy poca capacidad portante, en los que se coloca un peso o ejerce una fuerza sobre una punta. 191. 192. Son más frecuentes los penetrómetros dinámicos en los que se introduce un tipo determinado de puntaza (Borros, DPH o DPSH) por golpeo, contando el número de golpes necesarios para penetrar cada intervalo de 20 cm. Se sigue el golpeo hasta que se obtiene un rechazo del terreno. 193. 194. Terminología de piezas de los sondeos 195. 196. Muelle: Pieza que se encuentra en el interior de las baterías de sondeo y que impide que el testigo recuperado pueda caer al ser extraído el sondeo. El muelle, al notar caer el peso del testigo lo aprisiona impidiendo su pérdida. Este se encuentra dentro de otra pieza, llamada caja portamuelles o manguito prolongador que tiene un rebaje que permite el movimiento del muelle. 197. 198. Manguitos Acopladores: Sirven para acoplar distintos tamaños de sondeo. Los hay de varios diámetros para ir cambiando el varillaje. 199. 200. 201. 202. 203. Tema 3 – Testificación de Sondeos 204. 205. Es la técnica mediante la cual se analiza desde un punto de vista geológico y técnico las características del testigo obtenido en un sondeo y se representan en una plantilla. 206. 207. Se suelen usar cajas de sondeos para meter los testigos, cada una de 3 m (como una batería normal de sondeos) en las que se va metiendo el testigo. El sondista debe marcar la profundidad a la que se ha realizado el sondeo, el punto en el que empieza y en el que acaba la caja. Con esto, se puede deducir la cantidad de testigo recuperado (una caja de 3 m puede representar 3 m reales o puede representar 6 m si la recuperación ha sido del 50%, bastante mala). El nivel de testigo recuperado, en %, está indicado por el RQD, que muestra la calidad del sondeo. 208. 209. Este parámetro muestra el porcentaje de fragmentos > de 10 cm con respecto al total excavado y viene a mostrar la fracturación de la roca, estando relacionado con el testigo recuperado. 210. 211. El testigo puede salir disgregado en suelos, para lo que se suele utilizar una boquilla especial y un parafinado, para que se disgregue lo mínimo posible. También puede parafinarse un testigo no disgregado si se busca conservar sus condiciones de humedad originales (arcillas). Aquí es útil el RQD. También puede serlo en zonas muy fracturadas o con fallas; o zonas de litologías alternantes (margas disgregables Vs yesos, en los que no se puede poner la boquilla especial). 212. 9
213. En casos en los que la recuperación es muy mala se tiende a usar sondeos geofísicos que apoyen los datos del sondeo. Otro dato que suele indicarse en las cajas de sondeos es el punto en el que aparece el nivel freático. El análisis del agua de sondeos por lo general es muy útil. Por ejemplo si sale negra puede indicar una disolución de carbón en prospección energética (bajar presión para recuperar testigo) o la aparición de sulfuros en un sondeo minero. 214. 215. Es común en sondeos en rocas metamórficas con foliación o esquistosidad que estas se acuñen, es decir, que partan por un plano de pizarrosidad y hagan cuña, teniéndose entonces que retirar la maniobra y sacar el testigo. Esto no debe de confundirse con una fractura. Las fracturas por lo general aparecen rellenas de algún tipo de mineralización, principalmente: CaCO3, SiO2, Fto K, óxido… que marca su aparición. En caso de fallas, es común una zona disgregada que la marca y luego una discontinuidad litológica que puede ser más o menos brusca. 216. 217. Testificación de Suelos 218. 219. No deben usarse baterías de tipo B en suelos ya que los lodos circulan por dentro del testigo y tienden a alterarlo. Se usan de tipo T que solo mojan la corona. Existe un sistema de clasificación de suelos. En función de la gradación tendremos un esquema en campana o con un extremo dominante. Se debe mencionar también litologías minoritarias: 220. 221. GW: 223. SW: 225. M: Limo Grava bien Arena bien 226. C: Arcilla Graduada graduada 222. GP: Grava 224. SP: Arena mal graduada mal graduada
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227. 228. Ejemplo: Arena bien Graduada, son gravas y algo de limo. 229. 230. 231. 232. 233. 234. 235. 236. 237. 238. A la hora de hacer el análisis de la testificación hay varias cosas en las que el geólogo debe fijarse: 239. - Litologia del testigo: Lo más abundante primero y luego lo más testimonial (aunque sea llamativo). Indicar el tamaño de grano y la mineralogía fundamental. - Nivel de alteración del testigo. - Color del testigo. - Juntas: Puntos en los que se interrumpe la continuidad del testigo. Pueden ser de meteorización, de recuperación (que se haya roto al maniobrar, sin más significado), consecuencia del nivel freático, Fallas, foliaciones… En las que corresponda se indicará buzamiento (en fallas) y mineralizaciones asociadas. - Regularidad de la junta - Resistencia del testigo: Se puede estimar mediante tablas o medir con un aparato. - Cantidad de Recuperación - Columna estratigráfica, útil en sondeos mineros, representando el β de las juntas más importantes que aparezcan y los cambios de litologías - Estructuras sedimentarias (si aparecen), Fósiles, estilolitos, lineaciones en rocas metamórficas, kink bands o micropliegues… y todo dato geológico visible. 240. 241. 242. 243. 244. 245. 246. 247. 248. 249. 250. 251. 252. 253. 254. 255. 256. 257. 258. 259. 260. 261. 262. 263. 264. 265.
266. 267. 268. 269. 270. 271. 272. 273. 274. 275. 276. 277. 278. Lodos de perforación 279. 280. El fluido de perforación es un líquido o gas que circula a través de la sarta de perforación hasta a la barrena y regresa a la superficie por el espacio anular. 281. 282. Llamamos ciclo al tiempo que se requiere para que la bomba mueva el fluido de perforación hacia abajo al agujero y de regreso a la superficie. Hay gran variedad de lodos de perforación y el uso de uno u otro tipo dependen del uso que se requiera del sondeo y de la litología implicada en el mismo. 283. 284. Algunos de los más comunes son aire, agua, petróleo o combinaciones de agua y aceite con determinado porcentaje de sólidos, por ejemplo arcillas. El fluido no debe ser tóxico, corrosivo, ni inflamable, pero sí inerte a las contaminaciones de sales solubles o minerales y estable a las altas temperaturas. 285. 286. No siempre se usan lodos de perforación a partir de mezclas. En muchas ocasiones el único lodo que se utiliza es agua limpia o con algo de arcilla (sin ser bentonita); o aire. 287. 288. Esta situación es común en pozos hidrogeológicos para evitar enturbiar el agua y saber con certeza en el momento en que se alcanza el nivel freático, ya que la bentonita cierra la porosidad. 289. 290. Funciones del lodo de perforación 291. 292. Retirar los ripios del fondo del agujero, transportarlos y liberarlos en la superficie. 293. La densidad y la viscosidad del lodo también contribuyen a mejorar la capacidad transportadora de un fluido, un aumento de viscosidad ayuda a desalojar partículas más densas. Además al ascender estos ripios nos pueden dar valiosa información. 294. 295. El desalojo de ripio es muy importante ya que sino el fluido se quedará sucio, lo que puede dañar la maquinaria por la abrasión o incluso hacer abortar el sondeo. 296. 297. Enfriar y lubricar el trépano y la sarta de perforación 298. Conforme el trépano y la sarta de perforación giran contra la formación, se genera una gran cantidad de calor. El fluido de perforación absorbe el calor generado y lo lleva a la superficie, donde se libera a la atmósfera. Este fluido de perforación debe tener algunas propiedades de lubricación que ayudarán a reducir el torque y la fricción. 299. 300. Impermeabilizar la pared
301. Para esto no vale cualquier fluido de perforación. Uno que cumple esta función son los lodos bentoníticos, mezcla de agua y bentonita. Al ser arcilla, esta cubierta será impermeable, lo cual es fundamental. 302. 303. Consiste en la deposición de una cubierta de lodo delgado en las paredes del sondeo, que sirven para estabilizarlo. Recibe el nombre de bizcocho. 304. 305. Esto sirve para tapar formaciones permeables las cuales al pasar el lodo de sondeos tienden a aceptar este bizcocho. 306. 307. Tiene una doble función: por un lado para consolidar estas formaciones y evitar desprendimientos; y para retardar el paso del fluido desde el agujero del pozo hacia la formación permeable, muy especialmente en areniscas, ya que esto genera daños. 308. 309. También es posible determinar filtraciones de lodo por ejemplo en zonas kársticas ya que si este lodo desaparece y no hace un bizcocho es un posible indicativo de haber topado en profundidad con una cavidad de este tipo. 310. 311. Controlar las presiones del subsuelo 312. Esto es especialmente importante. Impide que lleguen a superficie avenidas de fluidos imprevistas durante la perforación. La presión hidrostática del lodo debe de ser suficiente para impedir estas surgencias. La densidad del lodo es el factor de control de esto. 313. 314. Para perforar formaciones con presiones por debajo de lo normal se perforan frecuentemente con aire, gas, espuma rígida… que tienen muy bajas densidades. Esto evita por ejemplo que se produzca una avenida de gas. 315. 316. También evita el sifonamiento, que es un fenómeno que consiste en un ascenso de material tras haber perforado el nivel freático, pues el agujero tiende a ser rellenado y los materiales, por la diferencia de presión, tienden al estado de mínima energía. Esto significa un ascenso de materiales, especialmente significativo en materiales porosos como arenas. 317. 318. El control de las presiones es también importante para evitar agarrones por parte de arcillas expansivas que, al hidratarse, podrían llegar a inutilizar un sondeo. 319. 320. Ayudar a sostener el peso de la sarta de perforación 321. Conforme un pozo es perforado a mayor profundidad, el peso de las sartas de perforación y de revestimiento se convierte en un factor crítico. El lodo ayuda a reducir el peso de las sartas ya que ayudan a que floten hacia arriba con una fuerza de empuje igual al peso del lodo desplazado. 322. 323. Ayuda a prevenir la corrosión: subiendo el pH, lo cual evita roturas de la sarta en juntas… 324. 325. Los lodos en pequeños sondeos son controlados por el sondista capataz, aunque en grandes sondeos existe un grupo de mud logger, que es un grupo de geólogos, cuya función es específicamente el control del lodo y determinar cuál debe usarse. 326. 327.
