Programas de Perforación

7/25/2019 Programas de Perforacin

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

VIII CICLO

INGENIERA GEOLGICA

PERFORACIN Y VOLADURA

CAPITULO IV. PROGRAMAS DE PERFORACIONES

Cajamarca, 02 deOctubre de 2012

DOCENTE: IngARMANDO BOHORQUEZ HUARA


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TEMAS A TRATAR

CAPITULO I

DEFINICION DE SONDAJETIPOS DE SONDAJE PROCESO Y CONTROL DURANTE EL SONDAJE

CAPITULO II

GENERALIDADES

CALIDAD DE LA MUESTRAMUESTRAS ALTERADAS POR LAS HERRAMIENTAS DE PERFORACIONMANIPULACIN E IDENTIFICACIN DE LAS MUESTRAS

CAPITULO III

CALCULO DE LA GRAVEDAD ESPECFICA

CAPITULO IV

CALCULO DE LA RECUPERACIN DE TESTIGOS


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RESUMENLa toma de testigos suele ser necesariadurante las fases de investigacinregional y caractersticas deemplazamiento. De este modo puedenrealizarse descripciones y ensayos delaboratorio sobre los testigos, a la vezque se emplea el sondeo para ensayoshidrulicos y muestreo geoqumico.


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INTRODUCCIN

Los problemas de integracin entre las diversas aplicacionesde ingeniera ocasionaban un exceso de tiempo en el flujo detrabajo para el diseo de los pozos.

Durante los ltimos aos en Perforacin, Rehabilitacin y

Servicios a pozos se han desarrollado herramientastecnolgicas para la aplicacin de la ingeniera en todos losprocesos, sin embargo, se han mantenido separados de lossimuladores y software utilizados por yacimientos, Geologa,Gestin, Finanzas y Estudios Integrados.


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OBJETIVOS

GENERAL

ESPECFICOS

OBTENER EL CONOCIMIENTO NECESARIO PARAREALIZAR UN SONDEO DE EXPLORACN ASI COMOEL ANALISIS DE TESTIGOS OBTENIDOS

DEFINIR QUE ES UN SONDAJE DE EXPLORACIN

CONOCER TODOS LOS FACTORES QUE CONDICIONANA UN SONDAJE

DETERMINAR COMO SE MANIPULAN E IDENTIFICAN LAS

MUESTRAS OBTENIDAS DEL SONDAJE

EXPLICAR LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE CUALQUIERMATERIAL COMPUESTO POR PARTCULAS PEQUEAS.


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CAPITULO I.

CONTROLES DE SONDAJE


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SONDAJE DRILL HOLES)


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TIPOS DE SONDEOS

Sondeos de reconocimiento o investigacin en general.Sondeos piezomtricos.Sondeos de monitoring o vigilancia de calidad de agua.Sondeos geotcnicos.

Sondeos de inyeccin de cemento o pilotes.Sondeos de explotacin de agua.Sondeos petrolferos(de investigacin o de desarrollo decampo)Sondeos de inyeccin de residuos en formaciones

permeables.Sondeos para la creacin de cavidades salinas,Sondeos geotrmicos.


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PROCESO Y CONTROLES

DURANTE EL SONDAJE

PRIMERA ETAPA: El equipo de perforacin debe instalarse enuna plataforma o superficie totalmente nivelada y sin materialsuelto que pueda alterar el normal desplazamiento de laspersonas, equipos o maquinarias.


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SEGUNDA ETAPA: Al instalar la sonda en el punto a perforar, sedebe colocar debajo de sta un polietileno o geomembranaque cubra completamente la zona inferior de la sonda, paraevitar contaminacin por derrames de aceites, grasas oaditivos.

GEOMEMBRANA


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TERCERA ETAPA: Cuando se nivela la sonda se debe asentar losgatos hidrulicos sobre maderos de aproximadamente 4 deespesor, con el objeto de evitar que stos se hundan y

provoquen una desnivelacin del equipo de perforacin.


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CONSIDERACIONES IMPORTANTESDURANTE LA TERCERA ETAPA

1. La plataforma donde se realizaran los trabajos, debe contar conlas dimensiones reglamentarias para utilizarse con comodidad.

2. Si existieran perforaciones para tronadura, stas deben sertapadas o aisladas con cinta reflectante u otro material apto paraeste fin.

3. Si por el lugar transitan vehculos de alto tonelaje, se debesolicitar la construccin de una berma de seguridad que asle laplataforma, con una altura no inferior a 1,5 metros. Se debe ponerconos reflectantes en la parte superior de la berma.

4. Si el punto de perforacin est muy cercano al cerro, sedebe pedir la construccin de una berma de seguridad que protejaen caso de deslizamiento o cada de rocas


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5. En el interior de la mina debe asegurarse que la iluminacin seaaceptable, usando lmparas elctricas.

6. En el rea de la plataforma deber acuarse el techo y cajas delsocavn o tnel.

7. De igual forma chequear la ventilacin para evitar desmayos yaccidentes del personal a raz de la emanacin del CO. Disponer encaso de emergencias de un estanque de oxgeno, adems detecles, cables elctricos, etc.8. Control y mantenimientos de herramientas diamantinas

CORONASSACATESTIGOSIMPREGNADAS

CRITERIOSGENERALES DESELECCIN DE

CORONAS
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/vinculos/Presentaci%C3%B3n1.pptx


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CUARTA ETAPA: MANIOBRA DE ACOPLE DE BARRASEn esta etapa se muestra el stock de barras, el

enfrentamiento de barras y acople manual, el acople con llavehidrulica y el trmino de la maniobra.


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QUINTA ETAPA: MANIOBRA ENGANCHE PESCANTE

En la secuencia se puede observar la maniobra de enganche del

pescante al tubo interior de la barra


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QUINTA ETAPA: VISTA GENERAL TABLERO CONTROL YCOMANDOSEl tablero de control y comandos de un equipo desondajes, es una consola o dispositivo que puede

estar integrado o no a la mquina y que contienetodos los instrumentos y comandos para el control yoperacin de la sonda.A travs de los comandos del tablero de control sepueden controlar, corregir y/o modificar los valores delos parmetros de perforacin segn el tipo de rocaque se est perforando, de modo de optimizar elrendimiento de perforacin.Es as, que se pueden variar o ajustar los valores de:

Peso sobre la coronaCaudal de aguaVelocidad de rotacin del bit o corona


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1 Block de control de avance lento

2 Control chuck hidrulico

3 Cilindro del cabezal

4 Avance lento5 Control del motor del huinche

principal6 Freno huinche principal7 Botn parada emergencia8 Control del huinche principal9 Control del avance rpido10 Control del huinche wireline11 Regulador de la rotacin

12 Regulador de la velocidad de labomba de lodos

13 Descarga presin de agua

14 Block de potencia auxiliar15 Regulador del flujo del mezclador de lodos16 Ubicacin futura vlvulas auxiliares17 Abrazadera de barra18 Velocidad de la bomba de agua19 Sincronizador torque20 Manmetro presin del estanque hidrulico

21 Manmetro presin bomba auxiliar22 Control desplazamiento motor de rotacin23 Manmetro presin de agua24 Panel de control del motor

31 Torque de rotacin32 Generador de torque

25 Manmetro 4, 600 psi

26 Tacmetro del eje27 Presin de pulldown28 Presin de holdback29 Interruptores30 Medidor de flujo33 Velocidad de rotacin34 Automtico 5 amperes


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En esta imagen se observa el mdulo de los 4 comandos(de izquierda a derecha):

1. Comando regulacin de la rotacin.2. Comando regulacin huinche wireline.3. Comando regulacin avance rpido.4. Comando regulacin huinche principal


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Block de potencia que permite funciones como:1. Perforar2. Levantar barras3. Agregar barras


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En esta imagen se pueden observar:Manmetro presin bomba auxiliar.Manmetro presin estanque hidrulico.Sincronizador de torque; que permite las funciones

de:1. Perforar2. Enroscado de barras3. Desenroscado de barras


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SEXTA ETAPA: MANIOBRA BAJADA BARRAS AL POZO Y USO

PRENSA

Bajada barras al pozo y uso de la prensa de barras


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SETIMA ETAPA: MANIOBRA SUJECIN BARRAS CONPRENSA

En la secuencia se puede observar la maniobra de sujecin debarras en los dos estados, con las mordazas abiertas ycerradas, para evitar que las barras caigan al pozo.


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OCTAVA ETAPA: MANIOBRA COLOCACIN REJILLAPROTECCIN

Una vez realizada la maniobra de acople de barras, seprocede a colocar la rejilla de proteccin, para preveniry evitar accidentes


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NOVENA ETAPA CANALIZACINFLUIDOS DE PERFORACIN

En la secuencia se muestra elrecorrido del fluido de perforacin

desde que sale del pozo hasta losestanques y pozo de decantacin.


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DECIMA PERFORACION - ETAPA VISTA GENERAL YCOMPONENTES SONDA

Vista general sonda perforando y sus componentes msimportantes


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T

O

R

R

E

D

E

P

E

R

F

O

R

A

C

I

O

N


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B

O

M

B

A

S

D

E

L

O

D

O

S


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SATRA DE

PERFORACION

Y REJILLA DE

PROTECCIN


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ONCEABA ETAPA: MANIOBRA EXTRACCIN TESTIGO DELPOZO Y DISPOSICIN EN LA CAJA

La secuencia muestra la maniobra completa de la extraccindel testigo y su disposicin en la caja.


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II.-MANIPULACIN DE TESTIGOS

La manipulacin detestigos consiste en la

serie deprocedimientos

realizados despus dela extraccin de un

testigo; con el fin dereducir su grado dealteracin, de modo

que mantengan la mayorparte de las

caractersticas propiasque posea antes deser extrado

Las muestras que se obtienen conperforaciones, son cilindros

macizos rocosos denominadostestigos o cores, de dimetro

variado segn la lnea de tuberade perforacin utilizada


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CALIDAD DE LA MUESTRA

El procedimiento de muestreo estar regido por la calidad deseada oestablecida de la muestra a ser recuperada y sto, a su vez,depender de los parmetros a medir durante los ensayos delaboratorio.

Calidad

Propiedades que pueden ser determinadas de maneraconfiable

Clase 1

Clasificacin, humedad natural, pesos unitarios, parmetros deresistencia, deformacin y consolidacin

Clase 2 Clasificacin, humedad natural y pesos unitarios

Clase 3 Clasificacin y humedad natural

Clase 4 Clasificacin

Clase 5 Ninguna. Slo para determinar secuencia estratigrfica


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MANIPULACIN E IDENTIFICACIN DE LAS

MUESTRAS

1. MANIPULACION:

Las muestras deben ser manipuladas con sumo cuidado por cuanto lavalidez de los resultados obtenidos en los ensayos de laboratoriodepende, entre otras cosas, de la calidad de las muestras almomento de ser ensayadas.

Las muestras ya envasadas, para su almacenamiento y transporte allaboratorio, deben ser protegidas de las temperaturas excesivas ydel agua, por cuanto stas pueden daar la proteccin y,consecuentemente, alterar la muestra.


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Segn eltipo de

muestreo

especmenesde roca

recogidos amano

obtenidaspor rotacin

Damas

obtenidasmediante unsacatestigo

de tubo


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2. IDENTIFICACION:

Todas las muestras debern seridentificadas inmediatamente luego

de su extraccin de laexploracin, independientemente

del mtodo de exploracin ysistema de muestreo.

Cuando se deban preservar lasmuestras con el contenido dehumedad natural, simultneamentese las identificar y guardar en

envases apropiados o se lassellar con parafina o cera

adecuada.


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MANIPULACIN DE TESTIGOS EN UNA

PERFORACIN DIAMANTINA

Desde su obtencin, el testigo debeser cuidadosamente tratado para quelos resultados que se obtengan de lsean muy representativos y los datos

que proporcione sean confiables.Obtenido el testigo del tubo demuestra o portatestigo (corebarrel)ste ser depositado en una canaletapara efectuar el lavado; medicin de

la longitud para calcular larecuperacin, lineal, medida del RQD,

etc.


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Luego de extrados, lostestigos son colocados encajas de madera preparadaspara tal fin, identificadas con

el nombre del proyecto,

nmero del sondeo(perforacin), ubicacin,intervalo de perforacin de la

muestra, fecha, etc.


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ESPLITADO:

Es el seccionamiento en formalongitudinal del core por la mitad, unaparte es enviada a concentradoramientras que otra parte es

almacenada para estudiosposteriores.


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ALMACENAMIENTO DE CORES

GRANZAS Y FINOS

Para los cores se hace en ordena las corridas o tambin alnmero de caja uno sobre otro;es recomendable tenerlo enlugares secos porque la humedad

afecta a las cajas de cartn.Las granzas se las agrupa portaladros y se las apilaconsecutivamente al igual que losfinos.


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FORMATO DE MAPEO GEOTCNICO

BSICO

NTramoSondeo

N

FRACTURASLARGO DE TROZOS DE ROCA

TipoMoli

do

GradoMeteori

zacin

DESDE

HASTA

0-30

30-60

60-90

Total

1 2 3 10

11

16

18

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20


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CAP. III

CALCULO DE GRAVEDAD

ESPECIFICA


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FORMULA GENERAL:

=

DONDE:

GE= GRAVEDAD ESPECFICA

= PESO DEL AIRE

La gravedad especifica se obtiene de cada muestra se toma lamitad de cada banco generalmente.


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GRAVEDAD ESPECFICA UTILIZANDO

GRADIENTE DE PRESIN, PSI/PIE

Gravedad especfica = gradiente de presin,psi/pie 0,433

Ejemplo:

gradiente de presin = 0,624 psi/pie

Gravedad especfica = 0,624 psi/pie 0,433

Gravedad especfica = 1,44


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GRAVEDAD ESPECFICA UTILIZANDO PESO

DE LODO, LB/PIE3

Gravedad especfica = peso de lodo, lb/pie3 62,4

Ejemplo:

peso de lodo = 120 lb/ pie3

Gravedad especfica = 120 lb/ pie3 62,4



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GRAVEDAD ESPECFICA UTILIZANDO PESO

DE LODO, PPG POUNDS/GALLON)

Gravedad especfica = peso de lodo, ppg 8,33Ejemplo:

15,0 ppg fluido

Gravedad especfica = 15,0 ppg 8,33



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CAP. IV

CALCULO DE LA

RECUPERACION DEL TESTIGO


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CLCULO DE LA RECUPERACION DEL

TESTIGO

La toma de testigos suele ser necesaria durante las fases deinvestigacin regional y caractersticas de emplazamiento. De estemodo pueden realizarse descripciones y ensayos de laboratorio sobrelos testigos, a la vez que se emplea el sondeo para ensayos hidrulicos ymuestreo geoqumico.

La evolucin de las tcnicas de toma de testigos ha seguido dostendencias. La convencional con empleo de testigueras de doble tubo,acoplada al varillaje de perforacin y la de wire-line o extraccin detestigo con cable


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MUESTRAINALTERADO EN

PERFORACIN.


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En la primera la bateria de testigo se instala directamente sobre la sarta deperforacin. Constan de dos tubos: la barra exterior y el tubo portatestigos,que van montados mediante una cabeza que permite que el portatestigopermanezca estatico durante la rotacin de la barra exterior, alojando y

protegiendo el testigo de los esfuerzos surgidos durante la perforacin. Lasbarras pueden ser extradas relativamente rpido si se emplean sistemasavanzados de manejo del varillaje. La proporcin de testigo recogido frente aroca perforada es alta; por ejemplo una barra convencional de 72mmpermite obtener testigos de 62mm. Se puede utilizar como fluido deperforacin lodo o mejor agua con algn producto lubricante, tipo taladrina.

Como es lgico, se debe sacar la sarta cada vez que la tertiguera hapenetrado toda su longitud en la formacin.

En la perforacin mediante wire-line, la tubera interior es independiente dela herramienta y puede extraerse mediante un cable. Por ello no esnecesario sacar toda la maniobra cada vez que se completa la batera de

testigo. Sus dimensiones deben ser suficientemente pequeas para poderpasar por el interior del tubo de perforacin que sustituye al varillaje.

En el mercado hay dos sistemas principales: la serie Q y el sistema mtrico


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En el mercado hay dos sistemas principales: la serie Q y el sistema mtricoestndar. La serie Q es ms adecuada a formaciones blandas que han deperforarse con lodo. Experiencias realizadas en Stripa confimaron su malacapacidad de penetracin en rocas cristalinas duras. El sistema mtrico

estndar, desarrollado en Escandinavia, utiliza un wire-line de pared delgada.Su penetracin es mayor, pero su uso actual est limitado a profundidadesmximas de 600-700 m. Una perforacin con dimetro nominal de 76 mmproducira un testigo de 47.6 mm con el estndar Q, y uno de 56 mm con elwire-line mtrico. La gran ventaja de este Mtodo es la velocidad de avanceal disminuir los tiempos de maniobra. Otra ventaja estriba en la estabilidadde la sarta. Entre los incovenientes hay que citar el menor tamao deltestigo, el mayor costo de la corona que es ms ancha y, por fin, susdificultades en perforar terrenos blandos que tiendan a hincharse debido aque funciona mal cuando hay que emplear lodos.


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SONDEO A ROTACION CON BATERIAS Y

RECUPERACION DE TESTIGO CONTINUO

Este mtodo de prospeccin consiste en laperforacin del terreno mediante un tubomostreador, llamado batera, que puede ser

de dimetro variable, y que llevaincorporada una corona cortadora en su

extremo.

En funcin a los materiales a perforar se

utilizan bateras simples (perforacin enseco) y dobles o triples (perforacin coninyeccin de agua), con unos dimetroscomprendidos normalmente entre 85 y

140 mm. Las coronas mas utilizadas son lasde widia y las de diamante.


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MEDIDA DE RECUPERACIN DE TESTIGOS

El mtodo ms usado para la determinacin de la recuperacin de testigosdiamantinos, es a travs de la frmula siguiente:

Re = (Vr / Vt) x 100.. (1)

Donde:Re : Recuperacin del sondaje expresada en %Vr : Volumen del testigo con 100% de recuperacinVt : Volumen real del testigo

Los valores deVt yVr se calculan como:


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Los valores de Vt y Vr se calculan como:

Vt= / 4 L d2 (2)

Vr = (PsPa)/ da (3)

Reemplazando (2) y (3) en frmula (1), se obtiene:

Re(%) = 400( PsPa) / *d2 L da

En la prctica se usa el mtodo simplificado:

Donde:L : Largo total del tramo perforadod : Dimetro del testigoPs: Peso del testigo en el aire (sin bandeja)P : Peso del testigo sumergido en agua (sin bandeja)

da: densidad del agua.

R testigo(%) = Largo del testigo (en centmetros) en 1 metro de tubo interior


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REGISTRO DEL TESTIGO Y LOGUE DEL

TESTIGO

Las muestras que se obtienen con stas, son cilindros macizos rocososdenominados testigos o cores, de dimetro variado segn la lnea detubera de perforacin utilizada:

Lnea BQ (36,5 mm)lnea NQ (47,6 mm)

lnea HQ (63,5 mm).


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Luego de extrados, los testigos son colocados en cajas

de madera preparadas para tal fin, identificadas con elnombre del proyecto, nmero del sondeo(perforacin), ubicacin, intervalo de perforacin de lamuestra, fecha, etc.


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LOGUEO GEOLGICO

Aqu se describe losdiferentes tipos derocas, tanto preminerales y posminerales, alteracioneshidrotermales ymineralizacin.

En este caso losdatos Geolgicosobtenidos van a serusados para laelaboracin de losModelos Geolgicos

de Mina.


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Se debe registrar los siguientes datos:

Bsicos: proyecto, nombre y nmero de referencia, localizacin, nmero

de sondeo, coordenadas, inclinacin y orientacin, fecha, contratista,supervisor y sondista.

Mtodo de perforacin: mquina, tipo de perforacin, dimetro,caractersticas de los tiles de perforacin, tipos de lodos (si seemplearan), tipo de circulacin (directa o inversa) y otras caractersticas

tcnicas.Progreso de perforacin: maniobras, metros de avance, velocidad deavance, resistencia al avance, recuperacin, prdidas y filtraciones defluidos, inestabilidades de las paredes, averas, niveles freticos, nmerode golpes para la hinca del toma muestras, ensayos realizados, etc.


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LOGUEO MINERO

El Logueo geolgico minero es la descripcin de los minerales presentes en loscores con la finalidad de adquirir la mayor informacin posible acerca de lasalteraciones que se encuentran en el yacimiento.

Al conocer esta informacin se podr determinar:

El modelamiento del yacimiento

Estimacin de recursos


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Moldeamiento de un yacimiento


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CONCLUSIONES

Los proyectos de sondaje son operaciones que requieren muchocontrol durante su desarrollo pues cualquier falla podra ocasionaruna prdida econmica y humana contraproducente.

Existen variedad de tipos de sondeos pero los ms resaltantes yutilizados en la actualidad son los sondeos diamantinos

Es de gran importancia la manipulacin e interpretacin detestigos pues solo con este procedimiento podremos comprobarcon certeza la cantidad de mineral de un yacimiento.

Los testigos son la muestra real que determina el grado de

rentabilidad al explotar cualquier yacimiento mineral


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BIBLIOGRAFIA

VILLARROEL, R., 1994. Metodologa para elLevantamiento Geotcnico de Sondajes en Fotografas,CODELCO - CHILE, Gerencia de Exploraciones, Calama,Inedito GL-NI- 134/94, 40 p.

https://www.ucursos.cl/ingenieria/2010/2/GL61F/1/material_docente/bajar?id_material=310524

CURSO de aspectos relevantes del sistema deperforacin diamantina, GEOTEC , Recursos Humanos

2009


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Programas de Perforación

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