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7/21/2019 Metodos Elec 2.2 http://slidepdf.com/reader/full/metodos-elec-22 1/58  NST TUTO TECNOLOG CO DE CERR  NGEN ERÍA PETROLERA  NTEGRANTES: MUÑOZ ANGELES SERG O SOTO OL VARES JUAN CARLOS FLORES HERNADEZ DAMAR S GLES AS VELES M RNA CRUZ CASTELLASNOS JANELL LARA CORTES JENN FER  

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apuntes unidad 2 metodos electricos

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 NST TUTO TECNOLOG CO DE CERR

 NGEN ERÍA PETROLERA

 NTEGRANTES:

MUÑOZ ANGELES SERG O

SOTO OL VARES JUAN CARLOS

FLORES HERNADEZ DAMAR S

GLES AS VELES M RNA

CRUZ CASTELLASNOS JANELL

LARA CORTES JENN FER

 

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UNIDAD 2 : METODOLOGIA DEL CUERPO

CARGADO

2.2 CONDICIONES DE LA METODOLOGIA

2.2.1 CONDICIONES TEORICAS

2.2.2 CONDICIONES GEOLOGICAS

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Fundamentos del métodoEn la investigación de yacimientos minerales y para los reconocestructúrales, con frecuencia se plantean problemas de seguimiento y dlas formaciones geológicas en excavaciones mineras descubiertas, medmecánicos o por la erosión ,en uno o varios puntos. Si estas formcompuestas por rocas o minerales cuya resistencia eléctrica es mucho mlas rocas encaantes, el problema planteado puede ser resuelto por e%&'(&.

El principio del método de carga consisten que uno de los polos de ucorriente eléctrica se pone a tierra directamente en el cuerpo estudiado yelectrodo fuera de los limites del terreno investigado, a una distancia su

grande para que la in*uencia de su campo pueda ser despreciada.El campo eléctrico y, mas raramente, el magnético del cuerpo puesto asinvestiga en la super)cie del terreno por cualquier método. or el cdistribución de este campo se sacan conclusiones sobre las dimensiosituación del cuerpo investigado.

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La puesta en carga de una masa es un método que se le puede considerar como un caso

particular de medidas de potencial. en este caso, uno de los electrodos de emisión se

sustituye por un yacimiento mineral conductor en el cual se inyecta la corriente. Entonces

yacimiento actúa más o menos como electrodo .toda su superficie se sitúa sensiblemente

mismo potencial este método puede aplicarse en prospección minera.

Es necesario para poder hacer la puesta a masa que :

•   la resistiidad del conductor sea muy débiles y muy inferior a la del

entorno

•  el conductor sea continuo

• el conductor sea accesible por sondeo o afloramiento

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-a corriente tiende a *uir uniformemente desde el cuerpo conductlas rocas circundantes . en condiciones ideales deber+a existirpotencial uniformemente repartido a l super)cie del cuerpo conducen realidad este distribución es modi)cada por la forma del cuerpopendiente, y su contraste de resistividad con la roca encaarte cumás elevado es el contraste más uniforme se hace la distribuciópotencial sobre la super)cie del cuerpo mineraliado .cuandcontraste disminuye, la cartograf+a de la forma del cuerpo es mprecisa y si no existe ningún contraste se obtiene una distribuciópotencial semiesférica .

  %uando dos cuerpos mineraliados están próximos puede habeefecto de salto de fuga .la corriente pasa del cuerpo dondeencuentra la fuente de corriente al cuerpo adyacente los voltmedidos en la parte superior del cuerpo adyacente son meelevados .

 "ambién pueden determinarse la pendiente del cuerpo .los fue

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Existen muchas formas de disponer los electrodos de corrientpotencial. 0ormalmemte, la masa empleada consiste en colocarelectrodos de corriente & sobre un mineral conductor ,establecidotro en el in)nito. El punto de medida es un electrodo de poten

considerándose que el otro está en el in)nito también.

Este eemplo  muestra la puesta a masa de un )lón gra)toso cortadouna falla .se remarcara que la falla se evidencia claramente po

gradiente más fuerte de equipotenciales

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El método de puesta a carga puede emplearse también para determinar direcciones preferenciales de circulación en un acu+fero .generalmentepuesta en carga se efectúa directamente en el sondeo y el acu+fero queddelimitado por las equipotenciales as+ generadas.

 

Este eemplo muestra la puesta a carga de un acu+fero por la mediación un sondeo situado en revondabaux , en suia . las equipotenciaobtenidas indican las direcciones preferenciales del *uo lo que permsituar la implantación de dos captaciones

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En esta imagen se tiene la situacicorriente y equipotenciales en cuerpo cargado, que tiene una fo

que en l+neas generales es isomécargado tiene una conductancia mlas rocas encaantes, se puedeca+da de potencial dentro del cuerun conductor equipotencial. Esuper)cie del cuerpo será equipotencial y las super)cies equmedio circundante próximo al repiten su forma, tanto más exmayor sea la diferencia entre lacuerpo y la de las rocas circundan

& medida que se alean del cuerpo cargado, las super)cies equipotenciales piecon la forma del mismo y dependerá de la contextura eléctrica de las rocas circude un medio encaante homogéneo e isótropo las super)cies equipotenciales a

cuerpo, se aproximan a la forma esférica.

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Si el cuerpo estudiado se encuentra a una profundidad escasa en compadimensiones, algunas de las l+neas equipotenciales en la super)cie de terreno tpróxima a la proyección del cuerpo cargado sobre esta super)cie.

&ctualmente se emplean tres métodos para el estudio del campo electromagcuerpo cargado.

El primer método consiste en el levantamiento de las l+neas equipotencialescargado1 tiene aplicación principalmente en la exploración de cuerpos de form

ara el trabao por el segundo método se miden los gradientes de potenc

per)les que pasan por el cuerpo cargado. Este método se utilia principexploración de cuerpos alargados de fuerte buamiento, de tipo )loniano y e

!as raramente, se efectúa la medición de las componentes horiontal y vemagnético

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'ecepción de las l+neas equipotencialessobre un cuerpo cargado

El dispositivo para la observación de las l+neas equipotenciales sobre un cuerp

de una l+nea de alimentación con una fuente de corriente y unas tomas de tierrde recepción que lleva una sonda y un indicador de cero 2)g. 334 a5.

-a con)guración de la toma de tierra del circuito de alimentación que se cosobre el cuerpo cargado, depende de las condiciones particulares en las qupunto de carga. En el caso de que la carga se realia en excavaciones minerasdel terreno, es conveniente emplear en el sistema de toma de tierra electrovarilla. Si la roca o mineral en el punto de carga es tan compacto que no es

electrodos en el, las tomas de tierra se realian por medio de )eltro o estopa esolución de cualquier sal. ara la instalación de estas tomas de tierra en unatecho de la excavación, se suetan con mapeos. ara la carga en sondeos mecáelectrodos desliantes en forma de cepillo de resortes y sondeos secos, en formestopa, moadas en solución salina.

 

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-a toma de tierra en el in)nito, se sitúa a una distancia que exceda en 36 dimensiones de la super)cie dentro de la cual hay que investigar el campo

tomas de tierra en el in)nito y para disminuir su resistencia, se hacen con vade varilla y si es posible en lugar húmedo. El lugar de la toma de tierraaccidentes, se protege con banderines y se provee de letreros de advertencia.

-as tomas de tierra en el in)nito se unen a la fuente de corriente con cables (u otros tipos con la menor resistencia posible. ara disminuir los errores a causen la l+nea de alimentación, dentro de la ona del levantamiento, se emplea caestado.

%omo fuente de corriente se emplean los generadores del equipo 89S:76 conveniente auscultar las l+neas equipotenciales con ayuda de un circuito de pconsta de dos electrodos y del instrumento de medida del equipo. En el mediciones de campo, la entrada del instrumento medidor 89S se conecta coconmutador directamente a un ampli)cador.

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-a observación de las l+neas equipotenciales se efectúa del modo siguiente<-a sonda posterior del circuito de prospección se sitúa en el punto inicial deanterior se lleva adelante, en toda la largura de la l+nea de auscultación,supuesta de la isol+nea.

El operador, que se halla en la sonda anterior cambiando su situación, busca en la misma isol+nea de la sonda posterior. -a sonda debe desplaarse para elloen la )g.3=6, perpendicularmente a la dirección supuesta de la isol+nea.

$espues de determinar la situación del punto de la isolinea investigada, encoloca un alón con indicacion del numero de l isolinea y del punto. & continuapasan a la sonda posterior al punto contrario y el operador nuevamente hace

anterior en la largura de la l+nea de auscultación y repite las operaciones descri

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En el proceso de la interpretación, se determina la situación aproximada del obsu forma, sin indicación de la profundidad ni le los parámetros estructurales. -o

en el proceso de interpretación del mapa, es la elección de la l+nea equipotenpor su forma a la proyección del cuerpo cargado sobre el terreno.

En el mapa de isol+neas esto se traduce en que el borde del cuerpo cargado condensación de las l+neas equipotenciales. ara los cuerpos alargados en udirección, el espesamiento de las l+neas es particularmente elevado en los extrestudiado. >ay que tener en cuenta que la ona de condensación de las isodesplaada respecto al contorno del cuerpo 2por el lado externo5, al tiedesplaamiento es tanto mayor cuanto mas profundo yace el cuerpo.

& causa de ello, es dif+cil ugar la forma del cuerpo cargado por los datos del men el entorno del punto de carga. ara valorar la in*uencia de la situación del puel carácter del mapa de isol+neas, se recomienda, si ello es posible, realiar repetitivos para distintas situaciones del punto de carga.

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MEDICION DE LOS GRADIENTES DE POTENCIAL SOBRE UN CUERPOCARGADO.

&l cargar un cuerpo conductor de fuerte buamiento con corriente continua, el cse investiga midiendo el gradiente de potencial a lo largo de per)les situados del terreno perpendicularmente a la dirección supuesta del obeto est

instrumento de medición se emplea un autocompenador o un potenciómetro.-a l+nea de alimentación consta de dos tomas de tierra & y ?, unidas por cablescorriente y un interruptor. @na de las tomas de tierra se coloca en el cuerpo obsese lleva al in)nito. %omo fuente de corriente. -a densidad de corriente enalimentación, debe ser tal que asegure una medición )able de la diferencia de las tomas de tierra de recepción, dentro de los limites de toda la ona investigde bater+as necesarias para la investigación se calcula igual que para el dis

método de resistividad.El interruptor de corriente inserta cortando la l+nea de alimentación con ayuda cable, cuya longitud se procura sea su)ciente para que el instrumento se pcualquier per)l dentro de los limites de la ona investigada, sin tener que trl+nea de alimentación. @n extremo del cable se coloca a un electrodo colocado el otro a un carrete con un cable que va a la toma de la tierra en el in)nito.

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-a polaridad de todas las comantenerse rigurosamente. @polaridad de dichas conexiones l

error en el signo de la diferencia

En el campo, inmediatamentefectuar las mediciones, se gra)cas que relacionan el gradiecon la situación del punto deescala vertical de la gra)ca se elcuenta la intensidad del campo m

0ormalmente se toma distinta eper)les. Aa que el valor del potencial disminuye al alearsepunto de carga.

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DETERMINACION DE DIRECCION Y ELOCIDAD DE DESPLA!AMIENTO DE LAAGUAS SUBTERRANEAS

En el poo que se ha puesto al descubierto el horionte acu+fero, se baa un cualquier sal soluble, normalmente sal común o cloruro amónico.

El *uo subterráneo, al disolvsolución en la direcdesplaamiento. uesto qsalina. & causa de la elevadapresenta una buena codifusión en el horionte acuseguida por el método de c

uno de los electrodos dalimentación se baa al horionte acu+fero y el segual in)nito. En la super)cie estudia el campo eléctricosituado en el poo.&ntes de introducir la sal en el poo se realia el levantamiento de una

equipotenciales que, en el caso de un poo perforado en rocas relativamente sentido horiontal, serán de forma muy próxima a la de un circulo con centro en

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En este saco se introduce la sal se coloca un extremo de un cable que va hapoo. Este cable conecta al electrodo & a uno de los polos de la bater+a y tambbaar y subir el electrodo. El saco de la tela porosa se protege por fuera con ulona tupida. &l extremo )nal del electrodo, en caso necesario, se sueta un peel descenso del dispositivo en el poo.

-a toma de tierra del in)nito se traslada a una distancia del poo de 36 profundidad del horionte acu+fero.

El circuito de recepción consta de dos tomas de tierra de medición ! y 0 y de las unen con el instrumento de medición 2potenciómetro5. -a longitud de conexión es tal que puede realiar el levantamiento de las isol+neas con

invariable de una de las tomas de tierra del circuito receptor. "odo el dispositivo se sitúa de tal forma que la bater+a e instrumento se encula boca del poo.8nmediatamente después de el vertido de la sal en el poo se realia el levantisol+neas del campo normal. En caso de que no revestido los radios de lamantienen iguales a 3,7 a = veces la profundidad del horionte acu+fero invescaso de poo revestido de = a B veces dicha profundidad.

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Estudios geográ)cos de super)cie

En un área inexplorada, primero se estudia la topograf+a, y losrasgos de la super)cie de la tierra. &lgunas veces es posiblededucir las caracter+sticas de las formaciones subterráneas y lamayor+a de las estructuras de la super)cie.

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Esta se basa en un estudio geológico detallado, a escala regionay sobre todo local, encaminado a conocer datos relativos a laconstitución estratigrá)ca y petrográ)ca del terreno y a suámbito en el otro lado. &demás de esto, podemos usar lascondiciones de frontera para determinar la refracción el campoeléctrico a través de la interfa

dieléctrico 2 5 y dieléctrico 2 5

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ara determinar las condiciones de frontera, tenemos que utilialas ecuaciones de !axCell<

 "ambién tenemos que descomponer la intensidad del campoeléctrico E en dos componentes ortogonales<

ED EtEn

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F que es la geolog+aG

-a geolog+a es la ciencia que estudia el origen, historia yestructura f+sica de la tierra. Esta ciencia es esencial para laindustria petrolera ya que la mayor+a del petróleo es encontradodentro de las rocas.

En el ámbito petrolero la geolog+a se basa en el estudio de lasrocas que contienen petróleo y gas, particularmente aquellas cosu)ciente petróleo , para ser comercialmente explotado.

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Es importante aclarar lo que es un yacimiento de petróleo es unformación de roca que contiene petróleo y gas, y su tamaHodependerá de la cantidad de petróleo y gas que contenga.

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-a exploración petrol+fera, y en particular la geolog+a estructuraltiende con las técnicas que dispone, a<

 -ocaliar un emplaamiento favorable para la acumulación depetróleo o gas, donde implantar un sondeo.

 'econocer en el curso del sondeo, la presencia de hidrocarburoen los terrenos atravesados por la broca.

 $el primer obetivo, se ocupa la (eolog+a de Super)cie, mientraque, el segundo pertenece a la (eolog+a del Subsuelo.

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(eolog+a de super)cie

Esta se )a dos metas principales<3. 'econocer la presencia y determinar la naturalea de las facies

favorables para la génesis y acumulación de hidrocarburos y)ar su posición en la serie sedimentaria.

=. $evelar y localiar las trampas y determinar con mayorprecisión posible, su geometr+a.

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  Esta se fundamenta en< ?úsquedas estratigrá)cas< Se basan en mostrar información sobre la

naturalea y potencia de los diferentes terrenos sedimentariosencontrados, as+ como sus posiciones relativas. -a información seobtiene tomando muestras sistemáticamente, para su posterior estudioen el laboratorio, con el )n de conocer las caracter+sticas petrográ)cas,petrof+sicas, geoqu+micas y su contenido en micro fauna. Estas

investigaciones permiten hacerse una idea del valor petrol+fero de laserie sedimentaria.

Estudios estructurales< "ienen por obetivo la búsqueda de trampasestructurales ya que son las únicas accesibles a la geolog+a desuper)cie. El procedimiento de dicha búsqueda se basa en ellevantamiento de un mapa geológico clásico o en algunos casos dondeeste no es su)ciente se debe completar con un mapa estructural.

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(eolog+a del subsuelo

@na ve que se elige la localiación de un sondeo de exploraciónqueda por descubrir rápidamente la presencia de petróleo o degas en las rocas:almacén atravesadas. "eniendo en cuenta que esondeo es una operación muy costosa, es necesario obtener elmáximo de datos geológicos que serán indispensables para eldesarrollo posterior de la investigación. Estos datos como poreemplo< $etección de indicios, recolección y utiliación de

muestras, entre otros, se obtienen por medio de esta geolog+a.

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Esta se fundamenta en<

 %ontrol geológico de sondeo< Es la base de toda la geolog+a desubsuelo. $epende de la precisión y )delidad de sus observaciones

as+ como también de la calidad de las interpretaciones posterioresEs igualmente el geólogo residente en el sondeo, quien debe prevela proximidad del obetivo del sondeo, utiliando para ello los datossobre la geolog+a local, aportados por los estudios del terreno.

8nterpretación de datos< %on la utiliación conunta de los diversosparámetros f+sicos obtenidos por los registros y las observacionesdirectas recogidas de las muestras, es posible obtener un

conocimiento muy detallado de la serie estratigrá)ca atravesada pel sondeo, como por eemplo< Edad de las formaciones, naturaleapetrográ)ca, caracteres petrof+sicos, contenido de *uidos, etc.

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J&--&S

#curren cuando una super)cie rocosa se fractura y ocurre undesplaamiento de las partes una relación a la otra. -a presenciade una falla es de importancia para los geólogos ya que estasafectan la localiación del petróleo y las acumulaciones de gas yque un desplaamiento de las partes puede ocasionar elmovimiento de la roca que contiene los hidrocarburos de suubicación original.

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Jalla 0ormal< Estas presentan un desplaamientoprincipalmente vertical y se dan cuando la super)cde fractura esta inclinada hacia el bloque deprimid

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Jalla 8nversa< Estas fallas al igual que las normalespresentan un desplaamiento principalmente verticy se dan cuando la super)cie de la falla esta inclinahacia el bloque levantado. @na falla de este tipo

puede pasar a ser un cabalgamiento, cuando elángulo de inclinación de su plano tiende hacia lahoriontal.

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 "'&!&S

-as trampas son todas aquellas anomal+as geológicas quedetienen la migración del petróleo y produce su acumulación, suorigen puede ser tectónico, estratigrá)co o litológico.

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ES"'&"8('&J8%&S   -enticulares

  En arrecifes

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  &nticlinales, Sinclinales

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Se originan debido a fenómenos de tipo litológico, sedimentario paleográ)cos. Se consideran dentro de esta categor+a lastrampas que no aparecen relacionadas con estructurasclaramente de)nidas.

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-E0"8%@-&'ES< Son trampas que se forman en masalenticulares, mas o menos extensas y compleas, dearenas o areniscas que pasan lateralmente a margasarcillas u otras rocas impermeables.

En arrecifes< Son trampas que se forman bao determinad

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circunstancias donde algunos organismos colonialespueden dar lugar a una formación biohermal. Estasformaciones están constituidas por calias que a su vesestán constituidas por los organismos, presentannumerosos huecos y por consiguiente porosidad elevada,por lo que si aparecen cubiertas por formacionesimpermeables pueden constituir excelentes almacenes.

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Son aquellas donde intervienen principalmente factorestectónicos, pliegues, fallas, y sus combinaciones.

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 "rampas en fallas< Son trampas que se forman por eldesplaamiento de un cuerpo rocoso a lo largo de lal+nea de falla. Este tipo de trampas depende de laefectividad del sello y de la permeabilidad de las

capas.

 "rampa &nticlinal< forma de arco y fueron los primeros tipos

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de trampas reconocidos. Se forma en áreas decomprensión, pueden tener múltiples onas de produccióny formar campos gigantes.

"rampa Sinclinal< @n pliegue en la roca en forma de cuenca o

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 "rampa Sinclinal< @n pliegue en la roca, en forma de cuenca ocubeta, en el que las capas de roca son convexas hacia abao.-as rocas más modernas forman el núcleo del pliegue y fuera delnúcleo las rocas son progresivamente más antiguas. -ossinclinales habitualmente no entrampan hidrocarburos porque los

*uidos tienden a )ltrarse en forma ascendente por los *ancos delpliegue.

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!étodo pasivo< autopotencial. El método del potencialespontaneo se basa en la recepción de las corrientes naturalesque ocurren en la cortea terrestre debido a<

reacciones qu+micas espontaneas

presencia de agua subterránea 2un *uo de agua siempre creauna corriente eléctrica5

 iones libres que se desplaan por efecto del magnetismoterrestre, etc.

rospección magnética

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rospección magnética

Este método de prospección detecta anomal+as o desviacionesdel valor normal del campo geomagnético debido a la presenciade minerales ferro magnéticos, diamagnéticos yNoparamagnéticos en la mayor+a de las rocas.

rospección eléctrica

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p

-a prospección eléctrica en corriente continua es una técnicabasada en un dispositivo tetraelectródico que inyecta corrienteen el terreno y mide la diferencia de potencial que se genera. -ocambios de la resistividad calculados permiten modeliar la

estructura del subsuelo.

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Estud"o del #oten$"al en te%%enos no$onsol"dados.

En este ámbito destaca el trabao de #gilvy. En este estudio serealia un profundo análisis de la in*uencia que tienen sobre elvalor del potencial, factores como el gradiente hidráulico, eltamaHo de grano, la permeabilidad, as+ como la concentración desal en un *uido.

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@tiliando arenas de cuaro limpias y bao la hipótesis de régimen laminaren donde la ley de $arcy tiene valide, las principales conclusiones que sederivaron de este estudio fueron<

& medida que aumentamos el gradiente de presión del *uido, la amplituddel potencial también incrementa su valor, pero siempre en valoresnegativos.

$ado un gradiente hidráulico, las mayores amplitudes del potencialelectrocinética se obtienen para terrenos de permeabilidad entre ;6:O6$arcy 2corresponden a arenas de tamaHo de grano medio5.

Jiado un gradiente hidráulico y una permeabilidad, un aumento de la

concentración de sal del *uido conlleva una disminución signi)cativa delvalor del potencial, llegándose incluso a valores casi imperceptibles. Esteaspecto limitará el uso del método del otencial espontáneo en problemasen donde el aguas presente elevada salinidad.

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Estud"o del #oten$"al en med"o&su%ados.

& diferencia de los terrenos no consolidados, el estudio dpotencial en medios )surados no ha sido tan amplio. En esentido destaca el trabao de ?ogolosvsPy, en el que intenestablecer la relación existente entre el potencial y algunos de

parámetros que de)nen un material )surado< la apertura de )suras, la existencia o no de relleno, y la proporción de )nosarenas presentes en el relleno.

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 "ambién bao la hipótesis de régimen laminar, las conclusiomás importantes que se derivaron de los ensayos fueron siguientes<

  ara distintas aperturas de )suras sin relleno, se observó qcuanto menor sea la apertura mayor será la magnitud potencial electrocinético 2en valores negativos5. "ambién apreció que el orden de magnitud de los valores de potenobtenidos, eran muy pequeHos en comparación con observados para materiales no consolidados.

 $ada una apertura de )sura de Bmm y diferentes cantidadesrelleno arenoso, se observó que<

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3. 0o existe una relación de proporcionalidad entre el potencial la cantidad de relleno, es decir dado un gradiente hidráulico, mácantidad de relleno arenoso no implica valores de potencial mágrande. -os valores máximos de potencial se obtuvieron para urelleno aproximado del Q6 R.

=. El orden de magnitud de los valores obtenidos son mucho mágrande que los obtenidos para )suras sin relleno, pero sin llega

a los niveles medidos en terrenos no consolidados.

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or último, dada una apertura de )sura de Bmm y rellena 366R con diferentes meclas de arena y arcilla, se observó qu)ado el gradiente hidráulico, a medida que aumenta proporción de arcilla en el relleno, el valor del potencielectrocinético disminuye, si bien el orden de magnitud de éstovalores 2siempre negativos5 continúan siendo muy superiores los observados para )suras sin ningún tipo de relleno.

%onclusiones

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%onclusiones

En este tema aprendimos el uso y la interpretación del métodpuesto a la masa, conocimos que el cuerpo o yacimiento es comsi fuera nuestro electrodo ,para el uso de este método afecta que son las fallas y trampas ,en este tema recordamos lodistintos tipos de fallas y algunas técnicas de análissubterráneo.

bibliograf+a