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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

1. Ensayo Lugeon Este ensayo se realiza en el interior de sondeos y permite calcular semicuantitativamente la permeabilidad de los macizos rocosos, en cualquier tipo de litología y estado de fracturación. El ensayo consiste en introducir agua a presión constante (10 kp/cm2) en el sondeo, midiendo las admisiones durante un período de 10 minutos. Normalmente, se ensayan tramos de 5 m de sondeo, aislando el tramo de ensayo del resto del sondeo mediante dos obturadores; en este caso el ensayo se conoce también como packer test. Si el ensayo se realiza en el fondo del sondeo (5 m finales) sólo es necesario el empleo de un obturador, correspondiendo en este caso al ensayo tal y como lo definió M. Lugeon en 1933 (Figura 6.87A)).

La presión se aplica en escalones sucesivos de carga y descarga de 0, 1, 2, 5 y 10 kp/cm2 respectivamente, manteniendo la presión en cada escalón durante 10 minutos. Siempre deben alcanzarse los 10 kp/cm2, excepto en rocas blandas en las que se puede producir fracturación hidráulica antes de llegar a dicha presión. Los valores de permeabilidad obtenidos a 5 y 10 kp/cm2 no pueden extrapolarse linealmente para presiones mayores. La unidad de medida del ensayo es el Lugeon que corresponde a una absorción de agua de 1 litro por metro de sondeo y por minuto, realizando el ensayo a 10 atmósferas de presión durante 10 minutos. Una unidad Lugeon equivale a un coeficiente de permeabilidad de 10-5 cm/s (U.L. = 1 1/m x min = 10-5 cm/s). GEOLOGIA DE LOS HIDROCARBUROS

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Los resultados de esta prueba se presentan en función de la profundidad, en unidades Lugeon (Figura 6.89) o admisión en 1/m x min en función de la presión ensayada. En la Figura 6.90 se muestran varias curvas presión-caudal y en el Cuadro 6.10 se incluye una clasificación de los tipos de macizos rocosos según su permeabilidad.

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2. Ensayo Lefranc Este ensayo se utiliza para medir el coeficiente de permeabilidad en suelos permeables o semipermeables, de tipo granular, situados por debajo del nivel freático, y en rocas muy fracturadas. El ensayo se efectúa en el interior de sondeos y puede realizarse durante la ejecución de la perforación o una vez finalizad ésta. El procedimiento consiste en rellenar de agua el sondeo y medir el caudal necesario para mantener el nivel constante (ensayo a régimen permanente) o bien medir la velocidad de descenso del nivel de agua (ensayo a régimen variable). La medida del caudal de admisión debe realizarse cada 5 minutos, manteniendo el nivel constante en la boca del sondeo durante 45 minutos. Si la admisión es muy alta, debe medirse cada minuto durante los 20 primeros y después cada 5 minutos hasta llegar a los 45 minutos. La realización del ensayo requiere que, antes de medir tiempos y caudales, se llene el sondeo de agua, observando que el aire es expulsado y que se estabiliza el nivel y la velocidad de descenso, lo que indica que se ha alcanzado el régimen permanente. Para los cálculos posteriores es necesario determinar la cota del nivel freático. En la Figura 6.84 se muestra un esquema de la realización del ensayo y los factores a considerar para la obtención del coeficiente de permeabilidad k, definido por la expresión: k = Q/(CΔh) donde Q es el caudal admitido (m3/s), Ah es la altura en metros del agua sobre el nivel piezomètrico inicial y C es el coeficiente de forma del sondeo, definido por la expresión: C = 4π/[(2/L) Log(L/r) — (1/2/H)] donde L es la longitud del tramo ensayado (m), r es el radio del sondeo (m) y H es la distancia del punto medio de la zona ensayada al nivel freático (m). La longitud del tramo de sondeo a ensayar queda siempre definida entre el final de la tubería de revestimiento del sondeo y el fondo del mismo.

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