Presentación de Saúl Montoya en el taller "Minería metálica a gran escala y recursos hídricos: Aspectos técnicos fundamentales en los estudios de impacto ambiental, medidas de prevención y monitoreo ambiental", realizado en mayo de 2017 en Lima, Perú.

1. Pruebas hidrogeológicas de
un EIA

2. Pruebas durante la
perforación

3. Pruebas durante la perforación
Ensayos de Inyección (Drill-stem injection tests)
Método de investigación de la respuesta hidráulica en las
zonas de fracturas durante la perforación.
Idealmente, se deberían llevar a cabo múltiples ensayos
para evaluar las principales zonas de fracturas.

4. Pruebas durante la perforación
El número de test dependerá de la profundidad del pozo y
las características de la formación penetrada durante la
perforación.
Para obtener información sobre la perforación y las
características hidráulicas, es conveniente que la prueba
tenga una duración de mínimo 20-30 minutos.

5. Pruebas durante la perforación
Airlift and recovery test
Tras finalizar la perforación, se puede llevar a cabo algún tipo de
prueba de circulación de aire. Esta prueba puede tener una
duración de 30 minutos a 4 horas para conocer el potencia de
rendimiento del pozo.

6. Pruebas durante la perforación
De las mediciones del nivel del agua, tras la prueba de
circulación del agua y la posterior recuperación, puede ser
analizada la conductividad saturada de la zona estudiada.
Si es necesario prolongar la duración del ensayo a más de 8
horas, es recomendable observar la respuesta de piezómetros
localizados alrededor de la zona de la prueba.

7. Airlift and recovery test
Ejemplo de respuesta de descenso en pozos de
observación, test de aire comprimido

8. Instalación de piezómetros

9. Instalación de piezómetros
Pozos de observación o piezómetros: perforaciones usadas
para medir el nivel de agua subterránea o presión de poro
en campo.
Existen diferentes alternativas de instalación:
• Piezómetro vertical
• Piezómetro de hilo / cable vibratorio
• Piezómetro horizontales
• Piezómetro instalados en túneles de drenaje

10. Pozos de observación abiertos
Término usado para describir un pozo de observación
incompleto para medir los niveles de agua subterránea.
Son utilizados en la etapa temprana del desarrollo del
proyecto, donde el sistema de agua subterránea ha estado
sometidos a pequeños esfuerzos y aún no tiene
desarrollado un elevado gradiente hidráulico vertical.
Permite caracterización de la superficie piezométrica a más
bajo coste.
Algunos países tienen un requerimiento legal sobre el
sellado dentro de un periodo de tiempo transcurrido desde
su creación.

11. Piezómetro vertical
Es el tradicional instrumento
para la medición de presión y
carga del agua en la
perforación.
Consiste en un intervalo de
perforación de la longitud total
de la tubería, está aislado por
un sello en la parte superior.
El nivel que alcanza el agua
en la tubería indica la presión
promedia sobre el intervalo
perforado.

12. Piezómetro vertical
Es recomendable:
• Perforación de pozo a la profundidad requerida por el
piezómetro.
• Si la extensión del pozo es mayor que la zona de
interés, es necesario que parcialmente se rellene
(relleno de bentonita o incluir bentonita desde la base
del pozo hasta la altura deseada). Colocar un poco de
grava o arena por encima de la junta inferior.
• Instalación paquete de filtros (arena o grava).
• Instalación del sellado superior.
• Cementar el orificio superior.

13. Piezómetros de Hilo / Cable Vibratorio
Convierte la presión del agua
subterránea en una señal de
frecuencia por medio de una
diafragma, cable de acero tensado y
bobina electromagnética.
El piezómetro está diseñado para
que un cambio en la presión en el
diafragma ocasione un cambio en la
tensión del cable, alterando la
frecuencia natural de vibración.
Son buenos para la medición del
nivel de agua y definición del
gradiente hidráulico vertical

14. Piezómetros / Inclinómetros
Es uno de los instrumentos
más comúnmente empleados
en la investigación y monitoreo
de deslizamientos
Los inclinómetros miden la
deformación horizontal del
suelo a determinada
profundidad.

15. Piezómetros Horizontales
Los piezómetros horizontales pueden formar parte de
programa de drenaje.
Pueden ser aplicados en la instalación de túneles de
drenaje. Instalados con cierto ángulo a la zona de estudio.
Piezómetro de cable vibratorio instalado talud o subterráneo.

16. Piezómetros Horizontales
Al igual que piezómetros verticales, la zona objetivo de
estudio debe ser aislada y sellada.
Piezómetro de cable vibratorio instalado talud o subterráneo.

17. Piezómetros túneles de drenajes
Piezómetro de cable
vibratorio puede ser instalado
en túneles de drenaje
subterráneos.
Dependiendo de la capacidad
de la configuración del túnel
subterráneo, se puede
instalar en un ángulo
específico.

18. Piezómetros Westbay
El sistema de piezómetros Westbay es una opción de monitoreo de
aguas subterránea multinivel.
Permite monitoreo de presión de poro de diferentes zonas en una única
perforación.
Las medidas se pueden hacer manualmente o automáticamente.

19. Piezómetros Westbay
Permite realizar pruebas de pulso hidráulico, mediante purgado dentro
de las zonas específicas, zonas múltiples o pruebas cruzadas usando
múltiplos pozos.
Se puede obtener muestras de agua de cada zona específica.

20. Pruebas hidráulicas

21. Pruebas pulso de presión - slug
Rápida y práctico método para obtener información sobre
la permeabilidad de la formación, usando perforaciones
abiertas o piezómetros de tubo vertical. No es compatible
con piezómetros de cable vibratorio.
El procedimiento consiste en la introducción o extracción de
un pequeño volumen al piezómetro o pozo abierto, el
cambio producido en la carga hidráulica es monitoreado a
través del tiempo. A partir de estas medidas, se obtiene la
permeabilidad de la formación inmediata de la perforación.
Esta práctica es muy útil para aquellas formaciones de baja
permeabilidad.

22. Prueba de permeabilidad vía packer
Buen método de caracterización de
diferencias verticales en
conductividad hidráulica.
El procesos consiste en una serie
de inyecciones (carga constante)
usando uno solo o doble packer. Se
puede llevar a cabo en el
transcurso o al final de la
perforación.
Configuración de un packer simple:

23. Prueba de permeabilidad vía packer
Configuración de un packer doble:

24. Prueba de permeabilidad vía packer
En roca fracturada, los intervalos de prueba están basados
en la alteración de la litología o identificación de
estructuras.
Los mejores resultados de esta prueba se obtiene,
ejecutando intervalos que no tengan una longitud mayor
de 10 m.
La zona objetivo de estudio se determina en función de
fracturas, litología y tipo de alteración y algún resultado de
logueo geológico.

25. Procedimiento prueba Packer
Una vez que está asentado el packer correctamente en el fondo de las
barras de perforación, se infla con gas nitrógeno. Las presiones de
inflado del packer generalmente varía entre 300 y 900 psi de acuerdo a
la profundidad de la prueba.
El nivel de agua se mide en el sondaje y luego se conecta a la caja de
empaquetaduras, en la parte superior de las barras de perforación y se
ajusta. Se inyecta agua hasta llenar las barras de perforación para
eliminar el aire atrapado desde el sistema antes de sellar
completamente la caja de empaquetaduras.

26. Prueba de Bombeo
Método de caracterización del sistema hidrogeológico sobre
un área más amplia que stug test.
La acción de bombeo de pozo genera un cono de depresión
en la superficie potenciométrica. La forma y el tipo de
descenso depende de las propiedades hidráulicas de la
formación.
Mediante la monitorización del área de influencia, es
posible obtener información de determinadas propiedades
(K, Ss y Sy).

27. Prueba de Bombeo
Observaciones antes de la prueba y consideraciones
Existen la posibilidad de la presencia de influencias que
puede afectar al nivel del agua en la formación.
Las influencias se refiere a tendencias del sistema
hidrogeológico debido a un bombeo cercano, efectos
barométricos, mareas terrestres en configuraciones
confinadas.
La lluvia debe ser medida antes y durante las pruebas, de
modo que la respuesta del agua subterránea responde a
algún evento especifico.

28. Prueba de Bombeo
Observaciones antes de la prueba y consideraciones
Descargas de agua subterránea, como bombeo cercanos,
debería ser monitoreado antes y durante el test. De modo
que sus efectos se tienen en cuenta durante el análisis de
los resultados
Es recomendable que el bombeo cercano a la prueba, se
mantenga con la misma tasa constante de bombeo,
durante las observaciones previas y el test. Los resultados
obtenidos pueden necesitar corrección si durante la
ejecución del test se para el bombeo.

29. Prueba de Bombeo
Elección de la tasa de bombeo
La tasa de bombeo debe estar dentro de los límites de
sostenibilidad del rendimiento del pozo. De modo que se
mantenga constante durante la realización de la prueba.
Conocimiento previo sobre el rendimiento del pozo es
importante para planificar el test. Si no hay información
disponible, se aconseja realizar un test corto de bombeo,
test de descenso para estabilizar el rendimiento del pozo.

30. Prueba de Bombeo
Medición de la descarga
La descarga es susceptible de variar durante la prueba de
bombeo, sobretodo en la etapa inicial donde un descenso
del nivel de agua provoca un aumento de la carga
hidráulica en el pozo.
Para asegurarse de la tasa se mantiene constante, debe ser
monitoreada para permitir ajustes a la bomba como el
ascenso de carga.

31. Prueba de Bombeo
Medición nivel del agua y duración del test
Las mediciones se pueden realizar por medio de transductores o
mediciones manuales.
En caso de utilizar logger automáticos o transductores de
presión, se aconseja realizar mediciones manuales para verificar
los resultados obtenidos por los instrumentos automáticos.
Si los niveles de agua se van a medir en pozos de observación,
la resolución de estas mediciones debe ser de 5 mm o mejor.
Se obtiene una gráfica durante el análisis donde se representa el
tiempo frente a los descensos.

32. Prueba de Bombeo
Las mediciones se toman:
- Inmediatamente antes de que la descarga comience, se
pare o cambie
- Cada 30 s durante los primeros 10 min
- Cada minuto durante los siguientes 20 min
- Cada 10 minutos después de completar las dos horas de
bombeo
- Cada 30 minutos después de 8 horas de bombeo
- …
La longitud del test normalmente depende del desarrollo
del cono de depresión.

33. Prueba de Bombeo
La tendencia o lo más hi-tec es analizar pruebas de bombeo con
modelamiento numérico.