EFICIENCIA HIDRAÚLICA EN LOS POZOS

1. EFICIENCIA HIDRAÚLICA EN LOS POZOS MARCELA LÓPEZ LÓPEZ

2. LA EFICIENCIA DE UN SISTEMA SE DEFINE COMO LA RELACIÓN ENTRE LA ENERGÍA QUE SE LE PROPORCIONA Y LA QUE SE RECUPERA DE ÉL. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE BOMBEO HIDRÁULICA (POZO Y ACUIFERO) ELECTROMECÁNICA (MOTOR –BOMBA)

3. LA EFICIENCIA HIDRAÚLICA (“eh”) ES UNA MEDIDA DE LA EFECTIVIDAD DE UN POZO PARA EXTRAER AGUA DE UN ACUIFERO. CUANDO SE OPERA UNA BOMBA EN UN POZO, SE PROVOCA UN ABATIMIENTO TOTAL EN SU INTERIOR, QUE INDUCE EL FLUJO HACIA ÉL DESDE EL AREA DE INFLUENCIA DEL BOMBEO.

4. ABATIMIENTO TOTAL (“At”) ABATIEMIENTO EN LA FORMACIÓN (“AF”): CARGA HIDRAULICA NECESARIA PARA INDUCIR EL FLUJO DEL CAUDAL EXTRAIDO, EN CONTRA DE LA RESISTENCIA QUE OPONEN LOS MATERIALES ACUIFEROS A LA CIRCULACIÓN DEL AGUA PERDIDA DE CARGA (“AP”): ESTA ASOCIADA CON LOS FENÓMENOS HIDRÁULICOS QUE TIENEN LUGAR EN EL INTERIOR Y EN LAS INMEDIACIONES DEL POZO.

5. LA EFICIENCIA DEL POZO ES LA RELACIÓN ENTRE EL ABATIMIENTO TEÓRICO QUE ES NECESARIO PROVOCAR EN EL ACUIFERO PARA EXTRAER EL CAUDAL DADO, Y EL ABATIMIENTON TOTAL QUE SE MIDE EN ÉL.

6. DETERMINACIÓN DE LA EFICIENCIA HIDTRAÚLICA PUEDE OBTENERSE MEDIANTE PRUEBAS DE BOMBEO A CAUDAL VARIABLE, DENOMINADAS “PRUEBAS ESCALONADAS” CONSTAN DE VARIAS ETAPAS A CAUDAL CONSTANTE. LOS MÉTODOS DE INTERPRETACIÓN SON LOS DESARROLLADOS POR JACOB Y RORABAUGH.

7. FACTORES QUE CONTROLAN LA EFICIENCIA DEL POZO LOS ABATIMIENTOS DEPENDEN DE LA NATURALEZA MISMA DEL ACUIFERO QUE SOLO PUEDE MODIFICARSE ARTIFICIALMENTE EN LAS INMEDIACIONES DEL POZO, POR LA MANERA EN QUE SE CONSTRUYÓ O MEDIANTE TRATAMIENTOS PARA AUMENTAR LA PERMEABILIDAD. LAS PERDIDAS DEPENDEN DE LAS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS, DE CRITERIOS RACIONALES DE DISEÑO, Y DE MÉTODOS EFICIENTES DE DESARROLLO Y LIMPIEZA. A LO LARGO DE LA VIDA DEL POZO, LAS PERDIDAS PUEDEN AUMENTAR, POR FENÓMENOS COMO LA CORROSIÓN, LA INCRUSTACIÓN Y LA COLMATACIÓN,Y POR LO TANTO DISMINUIR SU EFICIENCIA

8. CONSTRUCCIÓN DE UN POZO DENTRO DE LA UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ Profundidad del pozo: 24.00 metros Nivel Estático o freático: 2.40 metros Ubicación del pozo con GPS: (coordenadas UTM) Latitud Norte: 1002336 Longitud Este: 675128 Elevación: 18 msnm aproximadamente.

9. ANÁLISIS DEL ABATIMIENTO EN LOS POZOSEL Abatimiento o descenso en un pozo puede escribirse mediante la siguiente ecuacióngeneral propuesta por Jacob:BXQ expresa el abatimiento debido a la pérdida en el acuífero y CQ2 debido a laspérdidas en el pozo. B se llama coeficiente de pérdidas de circulación en la formación y esvariable con el tiempo de bombeo y C se llama coeficiente de pérdidas en el pozo y esindependiente del tiempo.Para determinar B y C es necesario realizar una prueba escalonada y proceder a laresolución gráfica, dibujando s/Q en función de Q y trazando la recta que pasa por esospuntos. La pendiente da el valor de C y la ordenada en el origen el valor de B.De los valores obtenidos de la prueba de bombeo escalonada se dibuja el gráfico s/Q vs. Q,para obtener los valores de C y B. Los valores de Q fueron convertidos a m³/día.

10. ANÁLISIS DE ABATIMIENTO EN EL POZO UTP-ET:De los valores obtenidos de la prueba de bombeo escalonada se dibuja el gráfico s/Q vs. Q, para obtener los valores de C y B. Los valores de Q fueron convertidos a m³/día.

11. Del Gráfico, se obtuvo que B = 0.0247 días/m² , y el valor de C = 1.56423 x 10-5 días/m La ecuación del pozo UTP-ET es la siguiente: s = 0.0247 * Q + 1.56423 x 10-5 * Q² De acuerdo a la ecuación del pozo, se estima que con un caudal de bombeo de 60 gpm, el pozo tendrá un abatimiento de 9.75 metros, y con 75 gpm, el abatimiento será de 12.71 m.

12. Aplicando la ecuación, en función de los caudales de la prueba de bombeo escalonada, se presenta el siguiente cuadro: La regresión lineal se considera excelente, la prueba fue exitosa con un R² = 0.98. El % de error es bajo con valores de 0.76 % hasta 0.35 %.

13. EFICIENCIA DE UN POZOLa eficiencia de un pozo es un dato de valoración de la construcción de un pozo de gran valor y permite comparar pozos en la misma formación, si se toman iguales tiempos eiguales caudales. Sin embargo no es un criterio acertado Para comparar pozos en formaciones diferentes. Es un valor importante para la explotación de un pozo y se obtiene de la ecuación del pozo, luego de determinar los coeficientes B y C. La eficiencia de un pozo puede escribirse mediante la siguiente ecuación:La eficiencia de un pozo en que todas las pérdidas de carga son directamente proporcionales a Q será:

14. EFICIENCIA DEL POZO UTP-ET: Los valores estimados de eficiencia en el pozo de la UTP-ET, varían de acuerdo al caudal de explotación. Estos valores están en función de los coeficientes B y C, que se determinaron anteriormente. Los valores de eficiencia del pozo están dados en porcentajes y muestran la buena eficiencia que tiene el pozo a medida que se aumentó el caudal de bombeo en el pozo. Con un caudal de 40 gpm (218.02 m³/día), el pozo tiene una eficiencia de 87.9%. Los resultados se presentan en el siguiente cuadro:

15. EFICIENCIA ELECTROMECÁNICA LA EFICIENCIA DEL CONJUNTO MOTOR-BOMBA SE DEDUCE COMPARANDO LA CURVA CARACTERÍSTICA DEL POZO (CAUDAL-ABATIMIENTO) CON LAS CURVAS DE LOS IMPULSORES PROPORCIONADOS POR EL FABRICANTE , SI NO SE CUENTA CON ELLAS SE PUEDE OBTENER EL FACTOR DE VARIACIÓN DE POTENCIA (“FVP”) Pt Potencia teórica Pr Potencia real

16. Q Caudal de bombeo (l/s) H Carga manométrica total (m) Eb Eficiencia de la bomba Em Eficiencia del motor La potencia real (Pr) se calcula con un potenciómetro.

17. Valores de “fvp” menores que la unidad denotan un equipo deficiente mientras que los valores mayores a la unidad son adecuados

18. Fp es el factor de potencia i intensidad de corriente medida con un amperímetrov voltaje medido por medio de un voltímetro

19. Gracias por su atención