NTC 5539 Pozos Profundos de Agua

NORMA TÉCNICA COLOMBIANANTC 5539 2007-11-16 POZOS PROFUNDOS DE AGUA E: DEEP WATER WELLS CORRESPONDENCIA: esta norma es una adopción modificada (MOD) de la norma ANSI/AWWA A100:1997. Copyright © American Water Works Association, 6666 West Quincy Avenue, Denver, Colorado 80235, United States. requisitos mínimos construcción pozos; construcción de pozos profundos - agua; agua subterránea; pozos de agua; extracción de agua subterránea; suministro de agua. DESCRIPTORES: I.C.S.: 13.060.10 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435 Prohibida su reproducción Editada 2007-11-27 PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 5539 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2007-11-16. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 203 Pozos de agua subterránea. ALPINA S.A. ARTURO LIZARAZO & CÍA LTDA. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE HIDROGEÓLOGOS -ACHASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL -ACODAL ASOCIACIÓN NACIONAL DE EMPRESAS DE SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS Y ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS -ANDESCOASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES -ANDIASOCOLFLORES COMPAÑÍA COLOMBIANA DE CERÁMICA – COLCERÁMICA CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA -CARDEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO DE MEDIO AMBIENTE -DAMAGEOHIDRÁULICA GEOINTERPRETACIÓN LTDA. HIDROGEOCOL LTDA. IMAL S.A. INDEPENDENCE DRILLING S.A. INGEOMINAS INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES DE COLOMBIA -IDEAMLABORATORIO ASINAL LTDA. LOGEMIN S.A. MINISTERIO DE AMBIENTE VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL -MAVDTPOSTOBON S.A. SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PUBLICOS DOMICILIARIOS -SSPDUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACUACAR ALPINA PRODUCTOS ALIMENTICIOS S.A. AMERICAFLOR ASOCARS ASOCIACIÓN DE CULTIVADORES DE CAÑA DE AZÚCAR DE COLOMBIA -ASOCAÑAASOCIACIÓN NACIONAL DE EMPRESAS DE SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS Y ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS -ANDESCOCERVECERÍA BAVARIA S.A. COMISIÓN DE REGULACIÓN DE AGUA POTABLE -CRACOLPOZOS S.A. CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DEL VALLE DEL CAUCA -CVCECOPETROL AJOVER CARVAJAL S.A. COMPAÑÍA NACIONAL DE CHOCOLATES ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA FEDERACIÓN NACIONAL DE CULTIVADORES DE PALMA DE ACEITE -FEDEPALMAGRANT GEOPHYSICAL INT´L INC INGENIO SAN CARLOS PAVCO S.A. PAPELES DEL CAUCA PRIDE COLOMBIA SERVICES SOCIEDAD COLOMBIANA DE GEOTÉCNICA SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS -SCISOCIEDAD DE AGRICULTORES DE COLOMBIA ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 CONTENIDO Página 1. 1.1 1.2 1.3 GENERALIDADES........................................................................................................... 1 ALCANCE ........................................................................................................................ 1 PROPÓSITO..................................................................................................................... 1 APLICACIÓN.................................................................................................................... 1 2. REFERENCIAS NORMATIVAS ....................................................................................... 1 3. DEFINICIONES ................................................................................................................ 2 4. 4.1 4.2 REQUISITOS.................................................................................................................... 4 GENERALIDADES........................................................................................................... 4 INVESTIGACIÓN DE CONDICIONES GEOLÓGICAS E HIDROGEOLÓGICAS Y CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA ...................................................................... 5 REQUISITOS DE MATERIAL .......................................................................................... 9 TUBERÍA DE REVESTIMIENTO DEL POZO ................................................................13 FILTROS DEL POZO .....................................................................................................15 EMPAQUE DE GRAVA ..................................................................................................19 CONSTRUCCIÓN DEL POZO .......................................................................................20 DESARROLLO DEL POZO............................................................................................25 DESINFECCIÓN DEL POZO..........................................................................................26 CANCELACIÓN DE PERFORACIONES EXPLORATORIAS, POZOS PARCIALMENTE TERMINADOS O POZOS ABANDONADOOS ................................26 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Página 5. 5.1 5.2 VERIFICACIÓN .............................................................................................................. 28 PRUEBAS DE BOMBEO ............................................................................................... 28 PRUEBAS DE CALIDAD DEL AGUA ........................................................................... 29 6. 6.1 6.2 ENTREGA DEL POZO ................................................................................................... 29 ENTREGA DEL SITIO DE TRABAJO ........................................................................... 29 ENTREGA DEL INFORME FINAL ................................................................................. 29 DOCUMENTO DE REFERENCIA ..............................................................................................90 ANEXOS ANEXO A (Informativo) BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................... 32 ANEXO B (Informativo) MÉTODOS DE INSTALACIÓN DEL EMPAQUE DE GRAVA................................................... 33 ANEXO C (Informativo) CEMENTACIÓN Y SELLE. MÉTODOS DE COLOCACIÓN ..................................................... 35 ANEXO D (Informativo) VERTICALIDAD Y ALINEACIÓN. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR PRUEBAS ............. 37 ANEXO E (Informativo) DESARROLLO DEL POZO ....................................................................................................... 45 ANEXO F (Informativo) MUESTREO DE AGUA. MÉTODOS SUGERIDOS ................................................................... 49 ANEXO G (Informativo) FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DURACIÓN DE LA PRUEBA DE BOMBEO ................. 50 ANEXO H (Informativo) CANCELACIÓN DE PERFORACIONES EXPLORATORIAS, POZOS PARCIALMENTE TERMINADOS Y POZOS TERMINADOS ABANDONADOS.................................................... 51 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Página ANEXO I (Informativo) REGISTROS DE POZO ............................................................................................................. 54 ANEXO J (Informativo) TIPOS DE POZOS .....................................................................................................................55 ANEXO K (Informativo) RESISTENCIA AL COLAPSO DE LA TUBERÍA DE REVESTIMIENTO DEL POZO .............. 63 ANEXO L (Informativo) SECCIONES TELESCÓPICAS DE COMPRESIÓN AXIAL ...................................................... 85 ANEXO M (Informativo) VELOCIDAD DE ENTRADA DE LOS FILTROS ....................................................................... 87 ANEXO N (Informativo) OPCIONES Y ALTERNATIVAS DEL CONTRATANTE ............................................................ 88 ANEXO O (Informativo) LEGISLACIÓN COLOMBIANA RELACIONADA CON EL APROVECHAMIENTO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS.................................................................................................. 89 TABLAS Tabla 1. Clasificación del tamaño de grano de la USGS......................................................... 8 Tabla 2. Materiales de la tubería de revestimiento para pozos de agua .............................10 Tabla 3. Tamaños estándar para tuberías de revestimiento de pozos................................14 Tabla 4. Espesor mínimo para tuberías de revestimiento de acero tuberías de revestimiento sencillas ........................................................................................15 Tabla 5. Espesor mínimo de tuberías de revestimiento de acero de doble lámina............15 Tabla 6. Uniones de la tubería de revestimiento ...................................................................21 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 POZOS PROFUNDOS DE AGUA 1. 1.1 GENERALIDADES ALCANCE Esta norma establece los requisitos mínimos para pozos profundos para suministro de agua. 1.2 PROPÓSITO El propósito de esta norma es brindar los requisitos mínimos para la construcción de pozos profundos de agua subterránea, sin modificar las condiciones de los acuíferos y su calidad de agua. 1.3 APLICACIÓN Esta norma puede usarse como referencia para las especificaciones de construcción de pozos profundos para extracción de agua subterránea y como guía para pozos verticales de suministro de agua. Los requisitos de esta norma son aplicables cuando este documento se haya usado como referencia y, en dicho caso, únicamente para pozos de agua utilizados en aplicaciones de servicio de suministro de agua. 2. REFERENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección). NTC 77, Ingeniería Civil y Arquitectura. Método para el análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos (ASTM C136). NTC 121, Cemento Pórtland. Especificaciones físicas y mecánicas (ASTM C150). NTC 129, Ingeniería Civil y Arquitectura. Práctica para la toma de muestras de agregados (ASTM D75). 1 de 90 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 NTC 174, Especificaciones de los agregados para concreto (ASTM C33). NTC 321, Cemento Pórtland. Especificaciones químicas (ASTM C150). NTC 3470, Tubos de acero soldados y sin costura, negros y recubiertos de cinc por inmersión en caliente (ASTM A53). NTC 3978, Plásticos. Tubos y acoples termoplásticos para revestimiento de pozos fabricados en relaciones dimensionales estándar (RDE), SCH 40 y SCH 80 (ASTM F480). NTC 4009 Siderurgia. Láminas y flejes de acero laminados en frío y en caliente de alta resistencia y baja aleación, con resistencia mejorada a la corrosión (ASTM A606). NTC 4748, Tubo de línea (API Spec. 5L). NTC4775, Desinfección de pozos (ANSI/AWWA C654). ANSI/ASTM A139, Especificación estándar de tubería de acero de soldadura (en arco) de fusión-eléctrica (NPS 4 y superior). ANSI/AWWA C200, Norma para tubería de agua en acero - 6 pulgadas y superiores. ANSI/AWWA C206, Norma para soldadura de tubería de agua en el campo. API RP 13B, Procedimiento estándar de práctica para pruebas de campo con fluidos de perforación con base de aceite. API Spec. 10, Especificación para materiales y pruebas para cementos de pozos. ASTM A778, Especificación estándar de productos tubulares de acero inoxidable soldado, austenítico, No- Anillado. ASTM D2488, Standard Practice for Description and Identification of Soils (Visual-Manual Procedure). 3. DEFINICIONES Para los propósitos de este documento normativo, se aplican los términos y definiciones. 3.1 Abatimiento. La diferencia en elevación entre los niveles de agua estático y de bombeo. 3.2 Acuífero. Una formación geológica, grupo de formaciones o parte de una formación que contiene agua entre sus poros o vacíos y la trasmite para usarse como una fuente de suministro de agua. 3.3 Agua subterránea. Agua que se encuentra bajo la superficie a niveles inferiores del nivel freático. 3.4 Alineación. La desviación horizontal entre la línea central real del pozo y una línea recta representando la línea central vertical deseada. 2 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 3.5 Capacidad específica. La razón entre la tasa de descarga y la unidad de abatimiento que ésta produce, medida dentro del pozo (litros por segundo por metro (galones por minuto por pie) de abatimiento). 3.6 Cobertura. Todo el material y tierra que se encuentra sobre una formación de interés. 3.7 Coeficiente de uniformidad. Una razón entre el tamaño de apertura del tamiz que permita el paso de únicamente el 60 % de una muestra representativa del material de filtro, y el tamaño de apertura del tamiz que permita el paso de únicamente el 10 % del material. 3.8 Constructor. La parte que suministra el trabajo y materiales para la perforación e instalación del pozo. 3.9 Contratante, propietario. La persona, empresa u organización que requiere la construcción del pozo. 3.10 Cuchara (Bailer). Tubo hecho de tubería con una válvula en la parte inferior, utilizado para retirar ripios o sedimento del pozo 3.11 Eficiencia del pozo (E). La razón entre la capacidad específica real y la teórica. 3.12 Espacio anular. El espacio entre dos estructuras cilíndricas generalmente concéntricas. 3.13 Filtro del pozo. Un dispositivo cilíndrico de filtración utilizado para estabilizar el acuífero y/o el empaque de grava permitiendo al mismo tiempo el flujo de agua al pozo y permitiendo el desarrollo de la formación captada. 3.14 Flujo laminar. Movimiento de un fluido en el cual las partículas se desplazan en líneas paralelas a la dirección del flujo. 3.15 Formación consolidada. Material rocoso duro de roca de tipo sedimentaria, ígnea o metamórfica. 3.16 Formación no-consolidada. Material rocoso blando o muy suelto de roca de tipo sedimentaria, ígnea o metamórfica, que incluye arena, grava, y mezclas de arena y grava. 3.17 Lechada. Una mezcla fluida de cemento Pórtland y agua de una consistencia que puede forzarse por una tubería y colocarse como sea requerido, o una mezcla fluida de bentonita de alto contenido de sólidos y agua mezclada siguiendo las instrucciones del fabricante (véase el numeral 4.3.5). 3.18 Línea de aire. Un tubo o tubería de pequeño diámetro que se instala en el pozo y se carga de aire para medir el nivel de agua. 3.19 Nivel de bombeo. El nivel de agua en el pozo mientras que se está bombeando. 3.20 Perforación exploratoria. Sondeo mecánico utilizado para obtener información sobre las condiciones geológicas e hidrogeológicas. 3.21 Pozo abandonado. Un pozo cuyo propósito o uso haya sido permanentemente descontinuado o un pozo en tal estado de falta de reparación, que no puede lograrse razonablemente su uso o propósito. 3 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 3.22 Pozo artesiano. Un pozo en un acuífero en el que el agua subterránea se confina bajo presión de tal manera que el nivel del agua en el pozo se ubique por encima de la parte superior del acuífero. 3.23 Pozo con empaque de grava. Pozo en el cual se coloca material del filtro de grava en el espacio anular del pozo adyacente a la sección de filtros (también conocido como empaque filtrante). 3.24 Pozo desarrollado naturalmente. Pozo que no cuenta con empaque de grava y en donde el filtro es colocado directamente en contacto con la formación. Los orificios del filtro son seleccionados de tal forma que la arena fina de la formación que rodea el filtro pueda ser removida por bombeo durante el desarrollo del pozo para así formar una zona altamente permeable consistente de material grueso de la formación 3.25 Pozo profundo o de explotación. es una obra hidráulica que se construye con maquinaria especial, a diámetro reducido, basado en estudios previos, para captar y extraer agua subterránea para un uso específico. 3.26 Prueba de bombeo o aforo. La prueba de bombeo o aforo es aquella cuyos datos conciernen al pozo como la capacidad específica y la ecuación de producción del pozo, datos necesarios para la selección del sistema y equipo de bombeo que se instalará para la explotación del pozo (Ingeominas 1987) 3.27 Tubería de revestimiento (Casing). Estructura tubular retenedora y selladora que se instala en la perforación para mantener la abertura del pozo. 3.28 Tubo Tremie. Un aparato tubular que lleva materiales hasta una profundidad establecida en la perforación. 3.29 Verticalidad. La desviación horizontal de la línea central del pozo con respecto a una línea central vertical imaginaria. 4. 4.1 REQUISITOS GENERALIDADES Los requisitos, mencionados a continuación, para la construcción, desarrollo y prueba de pozos verticales permanentes de agua son los requisitos mínimos de la industria de suministro de agua. 4.1.1 Permisos Se deben obtener y cumplir todos los permisos requeridos por las autoridades competentes locales, regionales y nacionales. 4.1.1.1 Contratante Salvo especificación contraria, el contratante debe ser responsable de suministrar cualesquiera y todos los permisos gubernamentales y de esta índole que sean requeridos, para ser firmados por el contratante o su representante. 4 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.1.1.2 Constructor NTC 5539 El constructor o contratista debe ser responsable de cumplir y verificar el cumplimiento de los requisitos gubernamentales que estén vigentes a la fecha de la apertura de la licitación y los que sean designados como responsabilidad del constructor, salvo instrucción contraria en las especificaciones del contratante. 4.1.2 Entregas Las certificaciones e informes se deben entregar de acuerdo con lo requerido en otras secciones de esta norma o como sea requerido en las especificaciones del contratante. 4.1.3 Protección del agua subterránea Durante la construcción del pozo se deben tomar todas las precauciones razonablemente necesarias para asegurar que no lleguen contaminantes de cualquier origen al subsuelo. Para prevenir la contaminación bacteriológica durante la construcción del pozo se debe: a) b) c) 4.1.4 Adoptar procedimientos sanitarios para la instalación de tuberías y equipos. Desinfectar el agua de perforación. Seleccionar una fuente no contaminada para el suministro del agua de perforación. Adecuación para mantenimiento del pozo El constructor debe dejar las instalaciones tanto internas como externas del pozo en condiciones que permitan su mantenimiento periódico. 4.2 INVESTIGACIÓN DE CONDICIONES GEOLÓGICAS E HIDROGEOLÓGICAS Y CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA Generalidades 4.2.1 El propósito de esta sección es presentar consideraciones referentes a la recopilación, evaluación y reporte de datos que han sido desarrollados a partir de las investigaciones necesarias para establecer las condiciones geológicas e hidrogeológicas específicas del lugar y los parámetros de calidad del agua subterránea. Se pretende que estas consideraciones se apliquen igualmente a programas de exploración y a la perforación de pozos productivos. Las investigaciones del agua subterránea pueden requerir la perforación de uno o más pozos de prueba antes de comenzar la construcción del pozo productivo final. Para establecer el diseño óptimo de varios elementos del pozo productivo final es necesario contar con información confiable acerca de materiales geológicos específicos y condiciones de los acuíferos en el lugar. La forma más segura de determinar las características de las formaciones bajo el lugar es perforándolas, obteniendo muestras durante la perforación y registrando los datos recopilados. Adicional a la información derivada de la perforación de pozos de prueba y pruebas de bombeo, hay una variedad de métodos de registro geofísicos que suministran información útil. La medida y costo de los programas de perforación exploratoria se debe balancear contra la dificultad de obtener agua potable en el área específica, la cantidad y calidad del agua 5 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 buscada, el uso y naturaleza del pozo o pozos y el costo previsto del pozo permanente y sus dependencias. Las especificaciones del contratante deben definir el alcance de la investigación exploratoria, incluyendo los registros geofísicos mínimos requeridos. 4.2.1.1 Propósito de las perforaciones exploratorias y de los pozos de prueba Las perforaciones exploratorias suministran información hidrogeológica acerca de los acuíferos y, si se completan con tubería de revestimiento y filtros, sirven como pozos de observación. Los pozos de prueba son utilizados para realizar bombeos con el fin de obtener información acerca de las propiedades de los acuíferos y la calidad del agua. Las pruebas de abatimiento escalonadas, realizadas en pozos de prueba facilitan el diseño de los pozos productores. 4.2.2 Muestreo del subsuelo y trazabilidad del muestreo 4.2.2.1 Trazabilidad Se debe registrar cada una de las actividades, criterios y demás documentos soporte utilizados en el muestreo así como las descritas en este numeral. 4.2.2.2 Frecuencia de muestreo Las muestras de las formaciones se deben tomar a un intervalo máximo de 1,0 m (3,28 pies) y en cada cambio de formación. Se debe tener un cuidado particular cuando se tomen muestras de zonas que se espera sean productivas. 4.2.2.3 Recolección y rotulado Las muestras se deben recoger y guardar en recipientes independientes de una capacidad de por lo menos 500 g (1,1 lb) para cada intervalo. Los recipientes se deben marcar claramente indicando la designación del pozo (nombre), contratante, localización, intervalo de profundidad, método de muestreo, fecha y hora de la toma de la muestra. 4.2.2.4 Almacenamiento de muestras El constructor se debe responsabilizar por el almacenamiento seguro de las muestras de la formación geológica hasta que sean aceptadas por el contratante. 4.2.2.5 Entrega de muestras El contratante debe indicar la hora, lugar y forma de entrega de las muestras. 4.2.3 Registros geofísicos Varios registros geofísicos están disponibles comercialmente y se pueden requerir a discreción del contratante (véase el Anexo I) Los registros geofísicos de perforaciones exploratorias pueden suministrar información cualitativa de las características y tipos de acuíferos. 6 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.2.4 Muestreo y análisis de agua NTC 5539 4.2.4.1 Muestreo de agua Se deben tomar muestras de agua de cada acuífero identificado como posible fuente a desarrollar para realizarles análisis físico-químicos, bacteriológicos y, de acuerdo con el uso previsto del agua y la localización del pozo, análisis para plaguicidas y otros contaminantes. El método utilizado para recoger las muestras no debe contaminar los acuíferos. El constructor deberá determinar el método más conveniente para realizar el muestreo con el objeto de seleccionar el acuífero o los horizontes acuíferos adecuados para el propósito del aprovechamiento del pozo. 4.2.4.2 Análisis del agua Cuando así se determine, los análisis del agua se deben hacer de acuerdo con los requisitos del numeral 5.2. La temperatura, el pH y los gases disueltos se deben determinar mediante prueba de campo y registrarse. 4.2.5 Registros 4.2.5.1 Bitácora del perforador Durante la perforación y terminación de la obra del pozo, el constructor debe mantener una bitácora completa, registrando los siguientes datos cuando corresponda: 1) 2) 3) Punto de referencia para todas las medidas de profundidad. Profundidad a la que ocurre cada cambio de formación. Profundidad a la que se encontró por primera vez el agua, cuando sea aplicable al método de perforación. Localización y espesor de cada acuífero. Identificación de la estratigrafía y litología encontradas en la perforación Intervalo de profundidad del cual fue tomada cada muestra de agua y de formación. Profundidad de cada diámetro de la perforación. Profundidad hasta el nivel estático del agua (NE) y cambios observables en el NE relacionados con la profundidad del pozo. Profundidad total del pozo terminado. Profundidades de zonas de pérdida de circulación. Profundidad de la superficie o del sello sanitario. Diámetro nominal de la perforación del pozo encima y debajo del sello de la tubería de revestimiento. Cantidad, tipo y mezcla de la lechada instalada para el sello. 7 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 14) NTC 5539 Profundidad, longitud, diámetro, espesor de la pared, material y tipo de conexión de la tubería de revestimiento del pozo. Tipo de filtro, diámetro, espesor de la pared, material, apertura, tipo de conexión e intervalo de profundidad en la perforación. Sellamiento de estratos productores de agua, si existen, y localización exacta del mismo. Tasa de penetración. Durante la perforación exploratoria se debe llevar un registro de tiempo por metro que muestre la tasa de penetración, al igual que los tipos de brocas utilizadas en cada porción de la perforación. Las propiedades de los fluidos de perforación como peso, viscosidad y contenido de arena. Toda otra información pertinente requerida por las especificaciones del pozo o por el contratante. 15) 16) 17) 18) 19) 4.2.5.2 Registro estratigráfico El registro estratigráfico se debe preparar para acompañar el juego de muestras de perforación, anotando (1) profundidad; (2) espesor del estrato; (3) litología, incluyendo tamaño, rango y forma de las partículas constituyentes, al igual que la lisura, tipo de roca, y rata de penetración; y (4) aquellas notas especiales que podrían ser de utilidad. La descripción debe cumplir con la norma de gradación de tamaños de grano del servicio de medición geológica de los Estados Unidos (USGS) que se muestra en la Tabla 1. NOTA La descripción de las muestras también se puede realizar utilizando la norma ASTM D2488. Tabla 1. Clasificación del tamaño de grano de la USGS Rango del tamaño de grano mm Canto Adoquín Grava muy gruesa Grava gruesa Grava mediana Grava fina Gránulos (grava muy fina) Arena muy gruesa Arena gruesa Arena mediana Arena fina Arena muy fina Cieno Arcilla > = 256 64 - 256 32 - 64 16 - 32 8 -16 4-8 2-4 1-2 0,5 - 1 0,25 - 0,5 0,125 - 0,25 0,063 - 0,125 0,004 - 0,063 < 0,004 Pulgadas > = 10,08 2,52 - 10,08 1,26 - 2,52 0,63 - 1,26 0,31 - 0,63 0,16 - 0,31 0,08 - 0,16 0,04 - 0,08 0,02 - 0,04 0,01 - 0,02 0,005 - 0,01 0,002 - 0,005 0,0002 - 0,002 < 0,000 2 8 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.2.6 NTC 5539 Identificación de los acuíferos principales La identificación de los acuíferos principales se realiza con la integración de los dos siguientes numerales. 4.2.6.1 Identificación de los acuíferos principales utilizando registros geofísicos en la perforación Los acuíferos principales que se presentan a lo largo de un pozo se deben identificar mediante la interpretación de resultados generados por los instrumentos para registro geofísico de perforaciones. Dicha identificación debe efectuarla un profesional calificado. 4.2.6.2 Identificación de los principales acuíferos utilizando las muestras de formación La diferenciación de los principales acuíferos en un pozo se debe determinar con base en las muestras de formación obtenidas. 4.3 4.3.1 REQUISITOS DE MATERIAL Materiales líquidos de perforación Los fluidos de perforación se utilizan en el proceso de perforación para facilitar la remoción de ripios de la formación y estabilizar las operaciones de perforación y finalización del pozo. 4.3.1.1 Tipos de fluidos de perforación Los siguientes tipos de fluidos de perforación son aceptables para la perforación de pozos de agua: 1) 2) Fluidos de perforación con base de agua dulce. Fluidos de perforación con base de aire. 4.3.1.2 Aditivos para los fluidos Los aditivos para los fluidos de perforación que se aceptan para la perforación de pozos de agua se clasifican de la siguiente forma: 1) Aditivos disueltos a) b) c) d) e) f) agentes para adelgazar el lodo fosfatos inorgánicos surfactantes detergentes de perforación agentes espumantes polímeros naturales y sintéticos 9 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 2) Aditivos no disueltos a) b) c) d) 4.3.2 NTC 5539 sólidos nativos (arcillas y arenas) bentonita materiales que aumentan densidad materiales de pérdida de circulación (no se deben usar en la zona de producción) Materiales para la tubería de revestimiento Todo el material utilizado para la tubería de revestimiento debe ser nuevo y cumplir con una de las normas de manufactura enumeradas en la Tabla 2. Las certificaciones correspondientes del fabricante se deben entregar al contratante. Tabla 2. Materiales de la tubería de revestimiento para pozos de agua A. Normas de manufactura para tubería de revestimiento de una lámina de acero al carbón: ANSI/AVWJA C200 NTC 4748 NTC 3470 ANSI/ASTM A139 B. Normas de manufactura para tubería de revestimiento de una lámina de materiales alternativos: Material de la tubería de revestimiento Acero al carbón Acero de baja aleación y alta fortaleza Acero inoxidable Plástico C. Norma de manufactura ANSI/ASTM A139 NTC 4009 ASTM A778 NTC 3978 Propiedades del material de la tubería de revestimiento de acero de doble lámina: Composición química, porcentaje: Carbón Manganeso Fósforo Sulfuro Silicona Cobre Propiedades físicas: Resistencia, pp2 (MPa) Resistencia última, pp2 (MPa) Elongación, porcentaje en 8 pulgadas. Arnés "B" de Rockwell Relación de elasticidad 55000-70000(379-483) 80000-95000(552-655) 17-25 80-90 69-73 0,20-0,30 0,85-1,30 0,05 máximo 0,05 máximo 0,12 máximo 0,20 máximo 4.3.2.1 Tubería de revestimiento de doble lámina La tubería de revestimiento de doble lámina se debe fabricar en acero de alta resistencia, resistente a la corrosión y que cuente con las propiedades mínimas para materiales expuestas en la Tabla 2. La tubería de revestimiento de doble lámina se debe componer de secciones 10 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 internas y externas cada una de 1,2 m (4 pies) de longitud. Las costuras longitudinales de las secciones se deben soldar y procesar de manera que la tubería de revestimiento externa encaje cómodamente sobre el interno. Los extremos de las secciones se deben tornear a escuadra con el eje longitudinal de manera que el ajuste alrededor de la circunferencia completa sea preciso cuando los extremos se junten. Las uniones alrededor de la circunferencia de las secciones internas se deben localizar en el punto medio entre las uniones alrededor de la circunferencia de las secciones externas. Luego del ensamblaje, cada unión externa sobre la circunferencia se debe soldar eléctricamente. 4.3.3 Material de los filtros del pozo Para reducir la posibilidad de corrosión, los filtros del pozo y sus accesorios deben ser fabricados con el mismo material. Este material debe ser acero inoxidable AISI* Tipo 304 a menos que se especifique de otra manera. Se debe entregar al contratante una certificación de materiales del fabricante. 4.3.4 Requisitos del material del empaque de grava y límites de impureza 4.3.4.1 Gravedad específica El material del empaque de grava debe tener una gravedad específica promedio de no menos de 2,5. 4.3.4.2 Gravedad específica mínima No más del 1 %, en peso, del material debe tener una gravedad específica de 2,25 o menos. 4.3.4.3 Piezas no redondas Las piezas delgadas, planas o elongadas, cuya dimensión máxima exceda 3 veces la mínima, no deben presentarse en exceso del 2 % por peso. 4.3.4.4 Solubles en ácido No más de 5 % de la grava debe ser soluble en ácido clorhídrico. 4.3.4.5 Material lavado El material debe estar lavado y sin limo, mica, arcilla, suciedad, arcilla plástica o impurezas orgánicas de cualquier tipo. 4.3.4.6 Metales El material no debe contener hierro, manganeso, cobre, plomo, u otros metales pesados en formas o cantidades tales que afecten adversamente la calidad del agua del pozo. 4.3.4.7 Gradación Se deben realizar pruebas para la gradación del material del empaque de grava de acuerdo con el método de prueba especificado en la NTC 77. * American Iron and Steel Institute, 1101 17thSt. N.W., Washington, DC 20036 11 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 4.3.4.8 Relación entre el empaque de grava y la formación La razón de tamaños de grano entre el material del empaque de grava y el material de la formación debe estar en un rango de 6:1 a 4:1 de acuerdo con el resultado del análisis granulométrico y dependiendo de la uniformidad y el tamaño del material de la formación. 4.3.4.9 Coeficiente de uniformidad El coeficiente de uniformidad del empaque de grava no debe exceder 2,5. 4.3.4.10 Curva de distribución La curva de distribución de tamaño del empaque de grava debe ser paralela a la parte central de la curva de distribución de arena de la formación para arenas de formación con coeficientes de uniformidad menores a 2,5. 4.3.4.11 Selección específica para el lugar/sitio No hay dos pozos verticales productivos de agua que sean exactamente iguales. Por lo tanto, los materiales del empaque de grava y los métodos de colocación deben seleccionarse con base en el sitio específico de localización del pozo. Los materiales del empaque de grava y su espesor se deben basar en toda la información disponible, incluyendo los datos de la formación productiva, filtro del pozo y los materiales para el empaque de grava que sean práctica y económicamente viables. Es importante que los contratantes, constructores, ingenieros y otros involucrados en el diseño de pozos verticales de producción de agua que consulten los varios Anexos de esta norma. También se les recomienda consultar libros de referencia tales como el Manual de Prácticas de Construcción de Pozos de Agua de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de E.U.A. (USEPA), Agua Subterránea y Pozos de Johnson Screens Wheelabrator Clean Water y el Manual de Desarrollo de Agua Subterránea de Roscoe Moss Company. 4.3.5 Materiales para lechada y sellado Los materiales mencionados, en este numeral, se usan comúnmente para sellar pozos. El contratante debe seleccionar el material de sellado basado en el sitio de perforación. 4.3.5.1 Lechada de cemento La lechada de cemento debe consistir de una mezcla de cemento clase A bajo especificación API Spec. 10A (o cemento Pórtland Tipo 2 de acuerdo con NTC 121 y NTC 321) y agua a una razón de no más de 0,53 L por cada kilogramo de cemento para una densidad aproximada de 1 880 kg/m3 (18 Ib/pie3). Adicionalmente se puede agregar un máximo de 6 % por peso de bentonita y 2 % por peso de cloruro cálcico. 4.3.5.2 Concreto El concreto debe contener 297 kg de cemento Pórtland Tipo 2 de acuerdo con la NTC 121 y la NTC 321 y un máximo de 140 L de agua por metro cúbico de concreto. El máximo asentamiento debe ser de 102 mm (4 pulgadas). El agregado debe consistir de 47 % de arena y 53 % de agregado grueso, de conformidad con la NTC174. 4.3.5.2.1 El agregado de máximo tamaño debería ser de 19 mm (0,75 pulgadas) 4.3.5.2.2 No se debe localizar un sello de concreto en un espacio anular que tenga un espesor radial inferior a 76 mm (3 pulgadas). 12 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.3.5.3 Lechada de bentonita NTC 5539 La lechada de bentonita debe consistir en una mezcla de bentonita de alto contenido de sólidos y agua, cuyo mínimo porcentaje de sólidos sea del 20 %, mezclada y colocada de acuerdo con las instrucciones escritas del fabricante. Las mezclas de arcilla de bentonita convencional de perforación y agua no son permitidas. Tales productos no deben impartir características dañinas al pozo y se deben mezclar y ubicar siguiendo las instrucciones del fabricante. 4.3.5.4 Mortero El mortero debe consistir en una mezcla de cemento Pórtland Tipo 2, de acuerdo con la NTC 121 y la NTC 321, arena y agua en una proporción de no mas de 2 partes, en peso, de arena por una parte de cemento con máximo 0,53 L de agua por cada kilogramo de cemento. 4.4 4.4.1 TUBERÍA DE REVESTIMIENTO DEL POZO Generalidades Esta sección establece requisitos aplicables a tuberías de revestimiento permanentes para pozos de agua. La selección de tuberías de revestimiento temporales que se utilizan únicamente para la construcción se deja al constructor a menos que el contratante especifique lo contrario. 4.4.2 Permeabilidad La selección de los materiales para la tubería de revestimiento de los pozos es crítica en lugares donde sea probable que ésta esté expuesta a concentraciones significativas de contaminantes compuestos por productos derivados del petróleo, solventes orgánicos de bajo peso molecular o sus vapores. Investigaciones han demostrado que materiales para la tubería de revestimiento, tales como polietileno, polibutileno, cloruro de polivinilo (PVC) y asbesto cemento así como elastómeros, tales como los que se usan para los empaques de juntas y en las juntas de empaquetadura, pueden ser impregnados por solventes orgánicos o productos derivados del petróleo de bajo peso molecular. Si la tubería de revestimiento del pozo se extiende a través de tal área contaminada o de un área sujeta a contaminación, consulte con el fabricante acerca de la permeabilidad de los materiales de la tubería de revestimiento e igualmente antes de seleccionar los materiales a usar en dicha área. 4.4.3 Tuberías de revestimiento permanentes Las tuberías de revestimiento permanentes deben ser continuas y herméticas desde arriba hasta el fondo de la tubería de revestimiento instalada, exceptuando los filtros. 4.4.4 Diámetro de la tubería de revestimiento Las tuberías de revestimiento deben cumplir los requisitos mínimos de diámetro dados en la Tabla 3. 4.4.5 Espesor de la pared de la tubería de revestimiento La selección del espesor de la pared de la tubería de revestimiento amerita el análisis y la emisión de un juicio por parte de ingenieros calificados experimentados y expertos en perforación. El espesor de la pared de la tubería de revestimiento especificado por el contratante debe ser suficiente para aguantar las presiones debidas a la formación geológica, presiones hidrostáticas y subsidencia ejercidas sobre la tubería de revestimiento durante la 13 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 instalación, desarrollo y uso del pozo. Las Tablas 4 y 5 indican el espesor mínimo necesario de la pared sin considerar tensiones inusuales ejercidas sobre la tubería de revestimiento durante el proceso de instalación y desarrollo del pozo, corrosión o uso. El espesor definitivo de la pared de la tubería de revestimiento debe decidirse en cada caso con base en un análisis de las tensiones anticipadas a las que ésta se expondrá durante cada fase de la construcción y cualquier requisito pertinente regional o local. Debe incluirse una tolerancia apropiada para corrosión. Las Tablas 3, 4 y 5 Incorporan correlación con PVC, Plástico y opciones del mercado. Véase la Tabla K.4. 4.4.5.1 Espesor mínimo para tuberías de revestimiento de acero al carbón Las especificaciones del contratante deben determinar el espesor mínimo para la tubería de revestimiento de acero al carbón (véanse las Tablas 4 y 5). 4.4.5.2 Espesor mínimo para tuberías de revestimiento plásticas Las especificaciones del contratante deben estipular el espesor mínimo de la pared de la tubería de revestimiento plástica si se especifica el uso de ésta. 4.4.6 Mecanismos para mitigar los efectos de subsidencia La utilización y diseño de mecanismos para mitigar los efectos de subsidencia dependen del análisis y la emisión de un juicio por parte de ingenieros calificados experimentados y expertos en perforación. Se recomienda que el constructor verifique la historia del área donde se va a construir el nuevo pozo y se ayude, si es posible, con videos u otra información de pozos en la zona, de tal forma que los mecanismos para mitigar los efectos de subsidencia se tengan en cuenta en las zonas donde se puedan presentar este tipo de efectos Dentro de los mecanismos utilizados para mitigar los efectos de subsidencia se encuentran las juntas telescópicas de compresión axial (véase el Anexo L) y algunos de los diseños presentados en el Anexo J. Tabla 3. Tamaños estándar para tuberías de revestimiento de pozos Diámetro máximo del ensamble de la bomba mm Pulgadas 101,6 (4) 127,0 (5) 152,4 (6) 203,2 (8) 254,0 (10) 304,8 (12) 355,6 (14) 406,4 (16) 457,2 (18) 508,0 (20) 558,8 (22) Diámetro interno I.D. (real) mínimo de la tubería de revestimiento mm Pulgadas 127,0 (5) 152,4 (6) 203,2 (8) 254,0 (10) 304,8 (12) 355,6 (14) 406,4 (16) 508,0 (20) 558,8 (22) 609,6 (24) 652,6 (26) 14 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla 4. Espesor mínimo para tuberías de revestimiento de acero - tuberías de revestimiento sencillas Profundidad de tubería de revestimiento m (pies) 0-30 (0-100) 30-60 (100-200) 60-90 (200-300) 90-120 (300-400) 120-180 (400-600) 180-240 (600-800) 240-300 (800-1 000) 300-450 (1 000-1 500) 450-600 (1 500-2 000) Diámetro nominal de la tubería de revestimiento mm (pulgadas) 203 (8) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 254 (10) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 305 (12) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 356 (14) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 406 (16) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 457 (18) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 508 (20) 6,35 (¼) 6,35 (¼) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 11,11 (7/16) 559 (22) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 11,11 (7/16) 11,11 (7/16) 11,11 (7/16) 610 (24) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 11,11 (7/16) * * 762 (30) 7,94 (5/16) 7,94 (5/16) 9,52 (3/8) 9,52 (3/8) 11,11 (7/16) 11,11 (7/16) 12,70 (½) * * Tabla 5. Espesor mínimo de tuberías de revestimiento de acero de doble lámina Profundidad de la tubería de revestimiento m (pies) 0-30 (0-100) 30-60 (100-200) 60-90 (200-300) 90-120 (300-400) 120-180 (400-600) 180-240 (600-800) Mas de 240 (Mas de 800) Diámetro mm (pulgadas) 254 (10) 2,66 (12) 2,66 (12) 2,66 (12) 2,66 (12) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 305 (12) 2,66 (12) 2,66 (12) 2,66 (12) 2,66 (12) 3,42 (10) 3,42 (10) 4,18 (8) 356 (14) 2,66 (12) 2,66 (12) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 4,18 (8) 406 (16) 2,66 (12) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 4,18 (8) 4,18 (8) 457 (18) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 508 (20) 3,42 (10) 3,42 (10) 3,42 (10) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,94 (6) 559 (22) 3,42 (10) 3,42 (10) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,94 (6) 4,94 (6) 610 (24) 3,42 (10) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,94 (6) 4,94 (6) 762 (30) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,18 (8) 4,94 (6) 4,94 (6) 4.5 4.5.1 FILTROS DEL POZO Generalidades Esta sección establece requisitos para los filtros que se usen en pozos profundos de agua. Se debe evaluar toda la información disponible acerca del carácter de la formación portadora de agua para diseñar el pozo apropiadamente. La longitud de los filtros requerida para asegurar 15 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 un pozo altamente eficiente se determina mediante el espesor y el carácter hidrológico del acuífero. 4.5.2 Diámetro de los filtros El diámetro del filtro seleccionado debe ser el tamaño mínimo permitido que sea capaz de mantener una velocidad vertical dentro del barril de filtros no mayor a 1,22 m/s (4 pies/s) basado en el caudal máximo en litros por segundo especificado por el contratante. Si se prevé que la colocación de la bomba será entre o debajo de los filtros, el diámetro interno mínimo del filtro debe ceñirse a la Tabla 3. Las bombas nunca deben instalarse frente a los filtros. 4.5.3 Longitud del filtro La longitud mínima del filtro de un pozo debe determinarse mediante la siguiente fórmula: L = en donde L Q Ae Ve = = = longitud del filtro en metros caudal especificado por el contratante en litros por segundo área efectiva de apertura por metro de filtro en metros cuadrados (El área de apertura 2 efectiva debe tomarse como mitad del área total de apertura [m /m].) velocidad de entrada de diseño (m/s) (véase el Anexo M) L = Q (sistema inglés) 7,48 AeVe Q 3 280 AeVe = en donde L Q Ae Ve = = = longitud del filtro en pies caudal especificado por el contratante en galones por minuto área efectiva de apertura por metro de filtro en pies cuadrados (El área de apertura 2 efectiva debe tomarse como mitad del área total de apertura [pies /pie].) velocidad de entrada de diseño (pies/m) (véase el Anexo M) = 4.5.4 Otras consideraciones Otras consideraciones tales como velocidades de acercamiento, flujo laminar contra turbulento y distribución de velocidad tanto hacia el filtro, como a través del acuífero no son tomados en consideración automáticamente por los criterios usuales de diseño de filtros. Cuando los datos disponibles del acuífero son limitados, se recomiendan velocidades de entrada inferiores. 4.5.5 Tamaño de la apertura del filtro 4.5.5.1 Pozos desarrollados naturalmente En los pozos desarrollados naturalmente, las aperturas de los filtros deben dimensionarse de acuerdo con los siguientes criterios: 16 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 1) NTC 5539 Donde el coeficiente de uniformidad de la formación sea mayor a 6, la apertura del filtro debe dimensionarse de manera que retenga de 30 % a 40 % de la muestra del acuífero. Donde el coeficiente de uniformidad de la formación sea menor de 6, la apertura del filtro debe dimensionarse de manera que retenga del 40 % al 50 % de la muestra del acuífero. Si el agua de la formación es corrosiva o la precisión de la muestra del acuífero está en duda, debe seleccionarse un tamaño que retenga un 10 % más de lo que se indica en los ítems 1 y 2 de este numeral. Donde arena fina descanse sobre arena gruesa, utilice el tamaño de apertura para arena fina en los 0,61 m (2 pies) superiores de la arena gruesa subyacente. El tamaño de apertura para arena gruesa no debe ser mayor que el doble del tamaño de apertura para la arena fina. 2) 3) 4) 4.5.5.2 Pozos con empaque de grava Para los pozos con empaque de grava las aperturas de los filtros deben dimensionarse de manera que retengan entre el 85 % y el 100 % del material del empaque de grava. 4.5.5.3 Área total de apertura A menos que el contratante especifique lo contrario, el área total de apertura del filtro de un pozo debe ser aquella que resulte en velocidades de entrada iguales o menores de 0,46 m/s (1,5 pies/s) (véase el Anexo M). 4.5.6 Resistencia del filtro Los filtros se deben diseñar para que minimicen la posibilidad de daño durante la instalación, desarrollo y uso. 4.5.7 Construcción del filtro Las especificaciones del contratante deben dictar el tipo de construcción del filtro del pozo utilizando uno de los siguientes métodos: 4.5.7.1 Filtros de tubería perforada o ranurada Se deben hacer perforaciones en la tubería de revestimiento en la zona productiva de tal forma que no se retire ningún material de la pared de la tubería de revestimiento. El espaciamiento y tamaño de las perforaciones debe ser uniforme. 4.5.7.2 Filtros de ranura continua alambrados Los filtros de ranura continua alambrados deben fabricarse envolviendo en forma de circunferencia un alambre triangular alrededor de una formación de varillas espaciadas equidistantemente. Cada unión entre el alambre horizontal y las varillas verticales debe soldarse para obtener una resistencia máxima. La forma del alambre debe producir ranuras de entrada con bordes externos afilados que van ensanchándose hacia dentro para minimizar el taponamiento. Los accesorios para los extremos de los filtros deben fabricarse del mismo material que el cuerpo del filtro y deben soldarse firmemente a cada sección. 17 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 4.5.7.3 Filtros con base de tubería perforada La tubería que cumpla con las normas para tubería de revestimiento de pozos especificadas en el numeral 4.4 se debe perforar con aberturas espaciadas uniformemente y de tamaño homogéneo. Deslizado sobre éste, debe haber un filtro de ranura continua de acero inoxidable AISI Tipo 304 idéntico en construcción a los requisitos del numeral 4.5.7.2. 4.5.8 Uniones del filtro Las uniones entre las secciones del filtro y la tubería de revestimiento ciega deben soldarse, roscarse o acoplarse. Si se suelda, la varilla de soldadura debe tener la misma calidad que el metal más noble. La unión debe ser hermética recta y tan resistente como el filtro. 4.5.9 Empaques del filtro a la tubería de revestimiento El filtro o la tubería de revestimiento en la zona productiva debe sellarse a la tubería de revestimiento del pozo mediante uno de los siguientes métodos: 4.5.9.1 Empaques elastoméricos En pozos desarrollados naturalmente, un empaque no metálico, de neopreno o caucho, hecho para ajustar la tubería de revestimiento que rodea el filtro se debe sujetar al filtro o a la tubería de revestimiento en la zona productiva para efectuar un cierre hermético. 4.5.9.2 Sello de lechada Si no se utiliza un empaque elastomérico en pozos desarrollados naturalmente, el espacio entre el filtro y la tubería de revestimiento que rodea el filtro debe rellenarse con lechada para formar un sello de al menos 76 mm (3 pulgadas) de espesor y 0,91 m (3 pies) de longitud. El filtro se debe extender por lo menos 1,52 m (5 pies) por dentro de la tubería de revestimiento que rodea el filtro. 4.5.9.3 Sello con empaque de grava del filtro Donde la construcción del pozo sea del tipo empaquetado de grava y la tubería de revestimiento de la zona productiva se extienda al menos 15,2 m (50 pies) dentro de la tubería de revestimiento superficial y el espacio entre los dos se rellene de grava, no se requerirá de otro sello, a menos que condiciones locales especiales lo justifiquen o sea requerido por regulaciones de la autoridad competente. Cuando la tubería de revestimiento de la zona productiva no se extiende al menos 15,2 m (50 pies) dentro de la tubería de revestimiento superficial, se debe colocar un sello de al menos 0,91 m (3 pies) de longitud para llenar el espacio entre las dos tuberías de revestimiento. 4.5.10 Tubería de revestimiento y filtro continuos Cuando la tubería de revestimiento y el filtro son una unidad continua, las uniones pueden ser cualquiera de las aprobadas para tuberías de revestimiento indicadas en los numerales 4.4 y 4.5.7. 4.5.10.1 Empaques del fondo del filtro El fondo o extremo inferior del filtro más profundo se debe sellar usando uno de los siguientes métodos: 18 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.5.10.2 Platina roscada o soldada NTC 5539 Una platina roscada o soldada se debe instalar en el fondo del filtro. La platina debe estar hecha del mismo material del filtro al cual va sujetada. 4.5.10.3 Válvula de auto cerrado Una válvula que se cierra por si sola se debe instalar en el fondo del filtro y luego cubrirse con un tapón de cemento de al menos 0,30 m (1 pie) de profundidad. 4.6 4.6.1 EMPAQUE DE GRAVA Generalidades Esta sección comprende la construcción de pozos de agua en los que el material del empaque de grava se instala en el espacio anular entre el filtro (y la tubería de revestimiento) y la perforación con el propósito de estabilizar la formación. 4.6.2 Localización y espesor del empaque de grava La escogencia del espesor del empaque de grava que rodea el filtro depende de las características individuales del acuífero y se debe fundamentar en la información individual y específica del lugar del acuífero y en los criterios de construcción. El espesor mínimo que permita la colocación adecuada del material del empaque de grava debe ser de 77 mm (3 pulgadas) y el espesor máximo del empaque de grava habitualmente no sobrepasa los 305 mm (12 pulgadas). El material del empaque de grava se debe colocar en el espacio anular adyacente a los filtros del pozo y se debe extender sobre los filtros al menos 6,10 m (20 pies). Esto está sujeto a requisitos de la autoridad competente. 4.6.3 Muestras del empaque de grava Muestras del empaque de grava, incluyendo tamizaje, se deben aprobar por el contratante con anterioridad a la entrega y colocación. 4.6.3.1 Rotulación de las muestras Todas las muestras se deben rotular claramente indicando la proveniencia del material, la fecha y el nombre del proveedor. 4.6.3.2 Método de muestreo Los métodos de muestreo se deben realizar de acuerdo con la NTC 129. 4.6.4 Entrega y almacenamiento El material para el empaque de grava se debe despachar al campo de perforación al aprobarlo el contratante. 4.6.4.1 Entrega por bulto o a granel El material se puede entregar por bulto o a granel. 19 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.6.4.2 Material contaminado NTC 5539 El material para el empaque de grava que entre en contacto con el suelo no se debe utilizar y todos los materiales se deben proteger de la contaminación hasta que se instalen. 4.7 4.7.1 CONSTRUCCIÓN DEL POZO Generalidades Los métodos de construcción y configuración del pozo se deben seleccionar basándose en la configuración del acuífero, intención de uso del pozo, la experiencia y regulaciones de la autoridad competente. (Los tipos típicos de construcción de pozos se incluyen en el Anexo J.) 4.7.2 Métodos de perforación La perforación de pozos se puede realizar con el método de percusión (Cable-Tool) o con el método de rotación por circulación directa o inversa. 4.7.2.1 Método de percusión (Cable-Tool) Con este método, se logra taladrar mediante la acción fracturadora y trituradora de la vibración de herramientas de perforación suspendidas del taladro con un cable. 4.7.2.1.1 Dependiendo de la estabilidad de la formación, se puede taladrar un hoyo abierto antes de la instalación de la tubería de revestimiento y el filtro, o se puede instalar la tubería de revestimiento al ir perforando. 4.7.2.1.2 Sellado y métodos de sellado se mencionan en el numeral 4.4. 4.7.2.1.3 Los zapatos (Drive Shoes) se incluyen en los numerales 4.7.4.2, 4.5.9 y 4.7.8. 4.7.2.2 Método de rotación La perforación rotatoria se logra por la acción cortante, moledora y rotatoria de una broca que rota y que se empuja contra el fondo del hoyo. El material que la broca desplaza, se remueve por medio del fluido de perforación circulante. 4.7.3 Propiedades y evaluación de los fluidos de perforación Durante la perforación, cuando se utilizan aditivos para agua dulce, se deben mantener las propiedades del fluido de perforación dentro de los límites que permitan su remoción completa del agua producida por el pozo, si así se requiere, y no debe dañar la capacidad potencial, eficiencia o calidad del pozo. Las propiedades del fluido de perforación se deben mantener durante las operaciones normales de perforación dentro de los siguientes límites, utilizando los procedimientos de evaluación que cumplan la norma API RP 13B. 1) Peso (Densidad del fluido) - límites: 1,121 kg/m3 -1,362 kg/m3 (70 Ib/pie3 - 85 Ib/pie3); equipo para pruebas: balanza de Iodos (API). Viscosidad - límites: 32 s -40 s; equipo para pruebas: embudo de Marsh. Filtración (endurecimiento de la pared y pérdida de filtración) - límites:2,38 mm (3/32 de pulgada) con pérdida de agua máxima de 20 cm³; equipo para pruebas: filtro de prensa. 20 2) 3) NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4) NTC 5539 Contenido de arena (para sólidos de tamaño mayor a filtros de 200) - límites: 2 % - 4 %, por volumen; equipo para pruebas: juego de contenido de arena. NOTA Los valores de viscosidad indicados se pueden variar dependiendo del tipo de material de la formación geológica y en casos de pérdida de estabilidad, fuga de lodos y otras situaciones anormales. Cuando se varíen estos valores se deben utilizar los criterios técnicos para situaciones de emergencia. Para estos casos es necesario consultar la bibliografía indicada en el Anexo A. 4.7.3.1 Frecuencia de las evaluaciones de propiedades del fluido de perforación Las propiedades del fluido de perforación se deben evaluar una vez por cada 15,2 m (50 pies) de agujero perforado o 4 h de tiempo de circulación, lo que ocurra con mayor frecuencia. 4.7.3.2 Registro Las propiedades del fluido de perforación expuestas en esta norma se deben medir y registrar. 4.7.4 Instalación de la tubería de revestimiento del pozo El método de instalación de la tubería de revestimiento del pozo debe ser decidida por el constructor, de forma que la instalación cumpla con los requisitos del numeral 4.7.9 y el proceso de instalación no altere la forma, tamaño, configuración o resistencia de la tubería de revestimiento. 4.7.4.1 Uniones de la tubería de revestimiento Las uniones de la tubería de revestimiento deben ser de los tipos listados en la Tabla 6. Tabla 6. Uniones de la tubería de revestimiento Material de la tubería de revestimiento Acero Plástico Two-ply Tipo de unión Soldada o roscada y acoplada Roscada y acoplada, soldadura líquida, o Key Locked Soldada Norma ANSI/AWWA C206 NTC 3978 ANSI/AWWA C206 4.7.4.2 Zapatos (Drive Shoes) Los zapatos de acero especial utilizados cuando se empuja o impulsa la tubería de revestimiento deben tener anillo de acero tratado al calor SAE 1040 (Dureza 30-32 Rockwell C) o un equivalente. 4.7.4.3 Sellado de la tubería de revestimiento del pozo La tubería de revestimiento del pozo se debe sellar de acuerdo con el numeral 4.7.8. 4.7.5 Instalación de los filtros Los filtros instalados en pozos con empaque de grava se deben centrar en la perforación. Se debe utilizar un número suficiente de medios o instrumentos centralizadores para asegurar la concentricidad. 21 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.7.6 NTC 5539 Instalación del empaque de grava 4.7.6.1 Colocación La grava se debe colocar de manera tal que se asegure la continuidad del empaque de grava sin puentes, vacíos o segregaciones (véase el Anexo B). 4.7.6.2 Fluido de perforación Antes de introducir el empaque de grava, se debe reacondicionar el fluido de perforación, a menos que se necesiten propiedades diferentes para proteger el pozo, hasta que tenga las siguientes propiedades: 1) 2) 3) Peso - un máximo de 1 083 kg/m3 (68 Ib/pies3). Viscosidad - un máximo de 30 s con la prueba API del embudo de Marsh. Contenido de arena del fluido en el sistema - un máximo de 1 %, por volumen. 4.7.6.3 Condiciones inusuales de perforación En aquellos pozos en los cuales debido a la condición del acuífero se hace necesario adelantar la perforación con fluidos de perforación que no cumplen con los anteriores estándares, el constructor perforador será responsable por la remoción completa del fluido de perforación y del desarrollo del pozo. 4.7.7 Desinfección del empaque de grava Mientras se instala, el empaque de grava se debe desinfectar de acuerdo con lo establecido en el numeral 4.9. 4.7.8 Requisitos de aplicación de lechada y sellado 4.7.8.1 Generalidades El sellado consiste en llenar el espacio anular, entre la tubería de revestimiento y la perforación realizada, con una sustancia que forma un sello impermeable. 4.7.8.2 Requisitos de sellado Todos los pozos se deben sellar a una profundidad de 15,2 m (50 pies) o más, a menos que esto sea modificado por alguna autoridad competente, para evitar la entrada de agua de otras fuentes diferentes a la de los acuíferos seleccionados. 4.7.8.3 Espesor del sello sanitario El espacio anular alrededor de la tubería de revestimiento del pozo y/o el conductor, desde la superficie hasta una profundidad determinada, debe llevar lechada y no debe tener menos de 77 mm (3 pulgadas) de espesor radial o 152 mm (6 pulgadas) de diferencia neta de diámetros. Esto se puede reducir a 19 mm (1 1/2 de pulgada) de espesor radial o 77 mm (3 pulgadas) de diferencia neta de diámetros si la aplicación a presión de la lechada, desde abajo hasta arriba se lleva a cabo entubando con cemento o con el método Halliburton. Este procedimiento debe efectuarse sin considerar el método de perforación. 22 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 4.7.8.4 Sellado de una perforación sin completar El sellado de un pozo abierto no terminado se debe realizar de acuerdo con los requisitos expuestos en el numeral 4.10. 4.7.8.5 Sellado de zonas seleccionadas Todas las zonas con agua de calidad no deseada o zonas a proteger, pero que no serán aprovechadas por el pozo terminado, deben recibir la aplicación de lechada desde un punto al menos 1,52 m (5 pies) por encima de la zona hasta un punto al menos 1,52 m (5 pies) por debajo de ella. 4.7.8.6 Sellado de la tubería de revestimiento (Casing) de producción Si no se ha producido ningún otro sellado, los requisitos del numeral 4.7.8.2 deben aplicarse a la tubería de revestimiento de producción. 4.7.8.7 Métodos de Colocación La aplicación de lechada o sellado se debe realizar bajo presión de abajo hacia arriba en una operación continua para asegurar el sellado completo del espacio anular entre la tubería de revestimiento del pozo y la perforación (véase el Anexo C). 4.7.9 Verticalidad y alineación 4.7.9.1 Generalidades La verticalidad y alineación de todos los pozos de agua deben permitir la instalación exitosa y la operación a largo plazo del equipo de bombeo permanente que se instale en el pozo. Las tolerancias que se presentan a continuación son para pozos equipados con bombas de eje vertical. Los pozos equipados con otro tipo de bombas no requieren una verticalidad y alineación tan precisas. En general, las bombas sin eje vertical operarán satisfactoriamente si se pueden instalar libremente en el pozo. 4.7.9.2 Tolerancia de verticalidad La desviación horizontal máxima permitida (desplazamiento) del pozo con respecto a la vertical no debe exceder dos terceras partes del diámetro interior más pequeño de aquella parte del pozo que se este examinando por cada 30,5 m (100 pies) de profundidad (véase el Anexo D). 4.7.9.3 Tolerancia de alineación La desalineación o "Dogleg" máxima permitida es aquella que permita el paso libre de un "Dummy" o de una sección de tubería de 12,20 m (40 pies) de largo. El diámetro externo de la tubería o "Dummy" no debe ser inferior a 13 mm (1/2 de pulgada) menos que el diámetro interno de la tubería de revestimiento o agujero que se esté probando. Si se usa un "Dummy" para la prueba, debe tener al menos tres anillos de 305 mm (12 pulgadas) de ancho, localizados en la parte superior e inferior y en el centro en un marco rígido. 4.7.9.4 Tolerancia de alineación alterna El contratante puede especificar una tolerancia de alineación alterna luego de considerar la profundidad, formaciones, rectitud de la tubería de revestimiento, diámetro del pozo contra diámetro de la bomba y experiencia local (véase el Anexo D). 23 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 4.7.9.4.1 La distancia horizontal máxima permitida entre la línea central real del pozo y una línea recta que representa la línea central propuesta para la bomba (esta línea construida para minimizar la distancia horizontal entre las dos líneas centrales) no debe exceder la mitad de la diferencia entre el diámetro interno de la tubería de revestimiento o de la perforación en la parte del pozo en prueba, y el diámetro externo máximo deseado de la bomba propuesta para instalarse (véase la Tabla 3). 4.7.9.5 Profundidad de las tolerancias aplicadas Las tolerancias establecidas en los numerales 4.7.9.2, 4.7.9.3 y 4.7.9.4 se deben aplicar desde la parte superior del pozo hasta la máxima profundidad a la que la bomba vaya a bajarse en el futuro. 4.7.10 Consideraciones sobre el sitio de localización del pozo 4.7.10.1 Seguridad del sitio del pozo En todo momento durante la ejecución del trabajo, el constructor debe tomar precauciones razonables para prevenir ya sea la manipulación del pozo o la entrada de material ajeno o agua superficial al pozo. Para garantizar la seguridad durante la ejecución de las obras se deben aislar y señalizar las áreas de trabajo. 4.7.10.2 Tapa temporal del pozo Al completar el pozo, el constructor debe instalar una tapa adecuada ya sea roscada, de pestaña o soldada o un sello de compresión, para prevenir la entrada de material foráneo al pozo. La descarga de los pozos surgentes o saltantes se debe controlar por medio de uno o varios de los siguientes sistemas con el fin de garantizar que no se presenten pérdidas o desperdicio de agua: Válvulas de control Conexiones herméticas o de sellado Cementación para evitar la descarga de agua por el espacio anular Adaptador de flujo NOTA La descarga de agua desde pozos saltantes puede ser cesada o reducida de manera significativa, si se toman las medidas apropiadas durante la construcción del pozo. Si una vez revestido el pozo, no ha cesado el flujo, se recomienda que este sea reducido a un 10 % del caudal. La descarga de flujo no se debe enviar al alcantarillado o a alguna fuente de contaminación. 4.7.10.3 Altura de la tubería de revestimiento sobre la superficie A menos que se especifique lo contrario por parte del contratante, la tubería de revestimiento debe extenderse no menos de 610 mm (24 pulgadas) por encima de la elevación final del nivel de la superficie y no menos de 610 mm (24 pulgadas) por encima del record del nivel de inundación en 100 años, cualquiera que sea mayor. 24 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.7.10.4 Ubicación del equipo NTC 5539 Cualquier accesorio que permita acceso directo, abierto al pozo debe también cumplir con los requisitos de altura del numeral 4.7.10.3 y debe sellarse o enmallarse para prevenir la entrada de material foráneo, agua superficial o contaminantes al pozo. 4.7.10.5 Adecuación del sitio de localización del pozo El terreno que rodea directamente la tubería de revestimiento del pozo debe tener un pedestal de concreto con declive hacia fuera del pozo para evitar que los desagües de la superficie se acumulen alrededor del pozo terminado. 4.7.11 Dispositivos de control y monitoreo 4.7.11.1 Se debe instalar un tubo medidor de niveles adosado a la tubería de descarga del equipo de bombeo de mínimo de 3/4 de pulgada, perforado en su tercio inferior y hasta el tope del equipo de bombeo que permita el futuro control y monitoreo mediante la toma periódica de niveles de agua. 4.7.11.2 Se debe instalar un medidor volumétrico en la tubería de descarga y superficialmente para el control de la cantidad de agua extraída. Para evitar obstrucciones del medidor se debe instalar un filtro entre el registro de descarga y el medidor. 4.7.12 Informe final Además de los asuntos tratados en el numeral 4.2.5, los siguientes asuntos que se refieren a los pozos terminados se deben incluir en el informe final: 4.7.12.1 Emplazamiento del material del filtro de grava La cantidad de grava instalada se debe registrar (véase el Anexo E, numeral E.3.1). 4.7.12.2 Registros Los registros de desarrollo y pruebas como se exponen en el Anexo E, numeral E.3 y numeral 5.1.2 deben incluirse. 4.8 4.8.1 DESARROLLO DEL POZO Generalidades El desarrollo del pozo* consiste en la aplicación de técnicas apropiadas diseñadas para llevar al pozo a su máxima capacidad de descarga optimizando la eficiencia del pozo, su capacidad específica, la estabilización del material del acuífero y el control de arenas y sólidos en suspensión. Los diámetros de la tubería de revestimiento y de los filtros, la longitud de los filtros y el carácter de las formaciones están entre los muchos factores determinantes en la selección de los métodos aplicables para el desarrollo del pozo. Es prácticamente imposible anticipar exactamente cómo responderá un pozo al desarrollo y cuánto tiempo durará en alcanzar el desarrollo adecuado. Debido a que las solicitudes de propuestas con base en una suma fija para el desarrollo del pozo pueden resultar en un trabajo insatisfactorio, se recomienda que el * Para mayor información referirse al anexo E y al manual de prácticas de construcción de pozos de agua de USEPA (Manual of Water Web Construction Practices), EPA-570/9-75-001, USEPA, Washington, DC 1975) 25 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 contratante aporte para el desarrollo del pozo a la descarga (producción de agua) diseñada hasta que los parámetros deseados descritos arriba se alcancen (véase el Anexo E). 4.8.2 Completar el desarrollo El desarrollo debe continuar hasta que las siguientes condiciones se hayan logrado: 1) El contenido de arena debe promediar no más de 5 mg/L para un ciclo de bombeo completo de 2 h de duración al bombear a la capacidad de descarga del diseño. No se deben tomar menos de 10 medidas a intervalos iguales para permitir el trazado del contenido de arena en función del tiempo y la rata de producción y para determinar el contenido de arena para cada ciclo. No debe haber incremento alguno en la capacidad específica durante al menos 24 h de desarrollo. DESINFECCIÓN DEL POZO Generalidades 2) 3) 4.9 4.9.1 El pozo se debe desinfectar para eliminar la contaminación bacteriológica que pueda tornar inseguro el suministro de agua para consumo humano. Para procedimientos de desinfección remítase a ANSI/AWWA C654. 4.9.2 Desinfección La solución de cloro que se use para desinfectar el pozo debe ser de tales volumenes y fuerza y se debe aplicar de tal manera que se obtenga una concentración de al menos 100 mg/L de cloro disponible para la profundidad completa del pozo y esta solución debe permanecer en el pozo por lo menos durante 24 h. 4.9.2.1 Requisito de sobredosis Si las muestras recogidas luego de la desinfección del numeral 4.9.2 muestran contaminación bacteriológica, el constructor debe preparar y aplicar a la profundidad total del pozo un volumen total de la solución de cloro de al menos 100 mg/L de cloro disponible igual menos cuatro veces el volumen del agua en el pozo. El constructor debe dejar esta solución en el pozo durante al menos 24 h. 4.10 CANCELACIÓN DE PERFORACIONES EXPLORATORIAS, POZOS PARCIALMENTE TERMINADOS Y POZOS ABANDONADOS 4.10.1 Generalidades Las perforaciones exploratorias, pozos de prueba, pozos parcialmente terminados y pozos abandonados se deben sellar. El principio guía a seguir en el sellado de pozos abandonados es la restauración, hasta el punto que sea factible, de las condiciones geológicas que existían antes de realizar la perforación exploratoria o el pozo. 26 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.10.1.1 Necesidad de sellar los pozos NTC 5539 Se deben sellar los pozos por las siguientes razones: 1) 2) 3) 4) Para eliminar riesgos físicos. Para evitar la contaminación del agua subterránea. Para conservar el rendimiento y la cabeza hidrostática de los acuíferos. Para evitar la mezcla de aguas. 4.10.2 Requisitos de sellado Antes de iniciar las operaciones de sellado, se debe medir la profundidad y revisar si hay obstrucciones en la perforación o el pozo 4.10.2.1 Retiro de la tubería de revestimiento Retirar la tubería de revestimiento de algunos pozos puede ser necesario para asegurar la colocación de un sello efectivo. 4.10.2.2 Excepción al retiro de la tubería de revestimiento Si la tubería de revestimiento no se puede retirar fácilmente, puede ser que haya que perforarlo para asegurar el sellado apropiado que se requiere. 4.10.2.3 Materiales de sellado y colocación Concreto, lechada de cemento, bentonita o arcilla para sello se deben usar como materiales primarios de sellado y colocar de abajo hacia arriba con métodos que eviten la segregación o dilución del material. 4.10.3 Registro de los procedimientos de cancelación Se deben mantener registros completos y precisos del procedimiento de cancelación en su totalidad. 4.10.3.1 Profundidades selladas La profundidad de cada capa de todos los materiales de sellado y de relleno se deben registrar. 4.10.3.2 Cantidad de material de sellado utilizado La cantidad de materiales de sellado que se utilizan se debe registrar. 4.10.3.3 Cambios registrados Cualquier cambio en el pozo ocurrido durante el sellado, tal como la perforación de la tubería de revestimiento, se debe registrar en detalle. 27 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5. 5.1 5.1.1 VERIFICACIÓN PRUEBAS DE BOMBEO Generalidades NTC 5539 Las pruebas de bombeo del pozo* son necesarias para determinar la capacidad del pozo, abatimiento, habilidad de producción a largo plazo y parámetros para el tamaño de la bomba permanente y para tomar muestras de agua para análisis. El contenido máximo de arena durante el bombeo debe cumplir con los requisitos del numeral 4.8.2. Durante la ejecución de las pruebas se debe evitar el desperdicio del agua recolectándola en un lugar adecuado para su posterior aprovechamiento 5.1.2 Métodos de prueba Para la prueba de bombeo se debe usar una bomba de prueba y mecanismos para medir el nivel de agua y el caudal (véase el Anexo E, Desarrollo del pozo). 5.1.2.1 Pruebas de abatimiento escalonadas Las pruebas de abatimiento escalonadas se deben realizar para determinar los parámetros generales de las pruebas de bombeo de caudal constante. Estos parámetros son coeficiente de pérdida de pozo (C) y coeficiente de pérdida de acuífero (B). El pozo se debe bombear con caudales progresivamente mayores, y la longitud de cada emisión por escalón debe ser lo suficientemente larga para mostrar la indicación de una tendencia a una línea recta al graficar abatimiento contra logaritmo del tiempo transcurrido desde el inicio del bombeo. 5.1.2.2 Pruebas de bombeo de caudal constante Luego de la prueba de abatimiento escalonada se debe realizar una prueba de bombeo de caudal constante a una capacidad de al menos el diseño o la capacidad calculada del pozo, o mayor si así lo requiere la autoridad reguladora. El pozo debe bombearse a un caudal constante al menos hasta que se observe una tendencia a una línea recta en una gráfica de nivel de agua contra el logaritmo de tiempo. El tiempo de recuperación del pozo en bombeo y de cualquier pozo de observación a utilizarse en la prueba de caudal constante debe ser tal que se observe una tendencia a una línea recta en la gráfica de nivel de agua contra logaritmo de tiempo en todos los pozos. Los resultados de la prueba de bombeo de caudal constante y recuperación indicarán los parámetros de transmisividad, coeficiente de almacenamiento, conductividad hidráulica utilizados para calcular, el caudal óptimo de explotación del pozo y el diseño y tiempo de operación del equipo de bombeo permanente del pozo (véase el Anexo G). 5.1.2.3 Medidas del nivel de agua Las medidas del nivel de agua se deben tomar antes, durante y después de la prueba de bombeo para así obtener información de base (niveles estáticos del agua), los efectos del bombeo (niveles de agua durante bombeo) y un perfil de la recuperación del nivel de agua desde el nivel del agua durante el bombeo hasta el estado original. La frecuencia de medición * Para mayor información referirse a los anexos y el libro Agua subterránea y perforación de pozos, Segunda edición, Escuela de Ingenieros militares Bogotá 1995. 28 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 de los niveles de agua durante la prueba de bombeo debe ser tal que una definición adecuada de los datos de tiempo-abatimiento se haga disponible. 5.1.2.4 Interrupción de pruebas de bombeo El constructor debe realizar cualquier prueba de bombeo que especifique el contratante sin ninguna interrupción o fluctuación que pudiera afectar la precisión de los resultados de bombeo requeridos. 5.1.2.5 Registros e informes El constructor debe llevar todos los registros y presentar al contratante informes escritos precisos referentes a los niveles de agua, caudales de bombeo, intervalos de tiempo y otros detalles pertinentes sobre las pruebas del pozo productivo y todos los pozos de observación utilizados en el período de pruebas. 5.2 5.2.1 PRUEBAS DE CALIDAD DEL AGUA Consideraciones generales La calidad del agua se debe determinar mediante análisis de muestras de agua tomadas del pozo. Los análisis se deben realizar por un laboratorio acreditado por la autoridad competente. Todos los análisis se deben realizar de acuerdo con los métodos prescritos por autoridades competentes con jurisdicción sobre la construcción del pozo. 5.2.2 Procedimientos de muestreo Los procedimientos de muestreo se deben desarrollar de acuerdo con lo especificado por la regulación vigente. 5.2.2.1 Pruebas de campo Las temperaturas del agua, pH, y gases disueltos se deben determinar de muestras recogidas y analizadas en el campo. 5.2.2.2 Muestras para pruebas de regulación Se deben tomar muestras de agua cerca del final de la prueba de bombeo para los análisis que sean requeridos por el contratante o por las autoridades competentes. 6. 6.1 ENTREGA DEL POZO ENTREGA DEL SITIO DE TRABAJO Para la entrega del pozo, el constructor debe dejar el sitio libre de materiales y residuos producto de los trabajos y en condiciones libres de riesgos potenciales de contaminación. 6.2 ENTREGA DEL INFORME FINAL Además de las certificaciones e informes requeridos en otras secciones de la norma, el constructor debe entregar al contratante un informe que contenga mínimo la siguiente información: 29 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA - NTC 5539 Introducción: Nombre del contratante, nombre del pozo, fechas exactas en que se llevaron a cabo las obras, obras adicionales realizadas, descripción del punto de perforación definido, uso previsto del agua, eventualidades. Se recomienda incluir cualquier otra información que el constructor considere relevante. Localización: Ubicación del punto de perforación en coordenadas planas y/o geográficas y cota en msnm, la plancha IGAC o de la entidad competente en la escala requerida por la autoridad competente, nombre del municipio y del departamento. Geología e hidrogeología regional y local: Descripción de las unidades geológicas presentes en la zona, espesores aproximados y descripción geomorfológica de la zona. Litoestratigrafía encontrada en la perforación, espesores encontrados, estructuras geológicas predominantes. Acuíferos encontrados indicando de cual(es) se realiza la captación. Análisis granulométrico por intervalos de interés. - - - Etapas de la construcción del pozo: Fechas de inicio y fin e información correspondiente a cada una de las siguientes actividades. a) Movilización e instalación: Descripción de los equipos utilizados, perfil del personal involucrado en la perforación, cantidad de piscinas y anclajes. Construcción sello sanitario: Profundidad, material y diámetro del sello. Sondeo exploratorio: diámetros y profundidades, profundidad total explorada. Registro eléctrico: profundidad registrada, reportes de los registros corridos y los indicadores de cada uno. Diseño del pozo: Memorias de cálculo, indicar los diámetros, tipos de materiales, especificaciones, cantidades, intervalos de filtros con sus profundidades y profundidad total del pozo revestido. Ampliación: diámetros y profundidades. Entubado y engravillado: Tipo de empaque utilizado, especificación, selección de la grava y el volumen utilizado. Lavado y desarrollo: Mencionar las técnicas, la capacidad del compresor y bombas, aplicación y tipo de químicos, tiempo de lavado y el resultado del lavado. b) c) d) e) f) g) h) - Prueba de bombeo: Tipo de prueba(s) realizada(s), fecha de realización, duración, niveles, caudal, características del equipo utilizado, profundidad de instalación de la bomba y los parámetros básicos obtenidos. Análisis de las constantes hidráulicas obtenidas y perspectivas de aprovechamiento del pozo. Calidad del agua: Informe de laboratorio correspondiente al análisis de calidad de agua y consideraciones según los requisitos de esta norma, la legislación vigente y el uso del agua previsto. Cronograma, cantidades de obra y costos finales Conclusiones y recomendaciones operacionales 30 - - NORMA TÉCNICA COLOMBIANA - NTC 5539 Anexos: El informe final contendrá los siguientes anexos: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) tasa de perforación, descripción litológica, registros eléctricos, diseño del pozo, gráficas del análisis granulométrico, curva y datos de bombeo, resultados de análisis de agua, fotografías, planos de obras adicionales, copia de la bitácora de perforación, copia de actas. 31 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO A (Informativo) BIBLIOGRAFÍA Las siguientes referencias no están mencionadas en esta norma pero se suministran en este Anexo como fuentes de información adicional: 1) USEPA. 1975. Manual de prácticas de construcción de pozos de agua. EPA 570/9-75001. Washington, D.C.: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Driscoll, F.G. 1986. Agua subterránea y pozos. 2a ed. St. Paul, Minn.: Filtros Johnson/Agua limpia Wheelabrator Inc. Compañía Roscoe Moss. 1990. Manual de desarrollo de aguas subterráneas. New York, NY.: John Riley e Hijos Inc. 1995. Métodos Estándar para el examen de aguas y aguas residuales. 19 ed. APHA, AWWA y WEF. Lehr, J., S. Hurlburt, B. Gallagher, y J. Voytek; Asociación nacional de pozos de agua. 1998. Diseño y construcción de pozos de agua - Guía para Ingenieros. NEW YORK, NY.: Compañía Van Nostrand Reinhold. Nielsen David M. Practical Handbook of Ground-Water Monitoring. Lewis Publishers 1991. Ingeominas, Manual de pruebas de bombeo. 2) 3) 4) 5) 6) 7) 32 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO B (Informativo) MÉTODOS DE INSTALACIÓN DEL EMPAQUE DE GRAVA B.1 GENERALIDADES El método seleccionado para instalar el empaque de grava (como se describe en el numeral 4.6, empaque de grava) en el pozo debería suministrar una envoltura gradada de espesor relativamente uniforme, sin segregaciones ni vacíos, llenando el espacio anular entre la tubería de revestimiento en la zona productiva (tanto ciega como filtros) y la pared de la perforación. El empaque de grava se instala para conservar la integridad de la pared del pozo previniendo el colapso de la formación acuífera contra los filtros. Instalado apropiadamente, el empaque de grava se constituye en un filtro para las partículas de la formación, permitiendo obtener un agua relativamente libre de arena que se bombea del pozo productivo terminado. Cualquiera de los métodos mencionado o las variaciones relacionadas con los mismos, se pueden seleccionar de acuerdo con la localización específica del pozo y el tipo de construcción utilizado. Cada método tiene ventajas y desventajas. Se presenta una descripción de cada método de instalación en la bibliografía de referencia. Para preservar la calidad del agua y prevenir la contaminación del pozo, todos los materiales del empaque de grava requieren desinfección durante la instalación con una solución de agua potable con una concentración mínima de cloro libre de 50 mg/L. B.2 VERTIDO DESDE LA SUPERFICIE CON CIRCULACIÓN DIRECTA Cuando la tubería de revestimiento y los filtros ya ensamblados están centrados en la perforación, se instala tubería dentro del revestimiento con un sello en la parte superficial en la tubería de revestimiento ciega y opcionalmente otro sello localizado cerca del fondo de los filtros . Se inyecta agua limpia hasta que se cumpla con los requisitos del numeral 4.7.6.2. La gravilla se coloca desde la superficie mediante un embudo u orificio en el espacio anular entre la tubería de revestimiento y la pared de la perforación. Se continua circulando agua durante la colocación hasta que el empaque de grava se encuentre completamente en su sitio. Antes de que empiece esta operación el constructor deberá preparar todo adecuadamente para asegurar que la circulación sea continua. B.3 BOMBEADO POR LA CIRCULACIÓN DIRECTA LÍNEA DE ALIMENTACIÓN DE GRAVILLA CON Cuando la tubería de revestimiento y los filtros ya ensamblados están centrados en la perforación definitiva, las preparaciones para la instalación del empaque de grava se harán de acuerdo con los requisitos del numeral 4.7.6.2 y el literal B.2. El empaque de grava se coloca mediante bombeo por una línea de alimentación o canaleta que se extiende hasta el fondo del espacio anular. La línea de alimentación se retira gradualmente a medida que se va colocando el empaque de grava. 33 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA B.4 NTC 5539 VERTIDO DESDE LA SUPERFICIE CON CIRCULACIÓN REVERSA Cuando la tubería de revestimiento y los filtros ya ensamblados están centrados en la perforación definitiva, se instala la tubería de flujo reverso con la succión cerca del fondo de los filtros. La circulación por el espacio anular entre los filtros y el orificio perforado y de regreso por la tubería de flujo de retorno hasta la superficie se inicia y las propiedades del fluido de circulación se controlarán para que cumplan con los requisitos del numeral 4.7.6.2. La velocidad de la corriente descendente se ajustará a aproximadamente la velocidad de deslizamiento de las partículas en el empaque de grava. B.5 BOMBEADO A PRESIÓN DESDE LA SUPERFICIE CON CIRCULACIÓN REVERSA Cuando la tubería de revestimiento y los filtros ya ensamblados están centrados en la perforación definitiva, se instala la tubería de flujo reverso con la succión cerca del fondo de los filtros. El espacio anular entre la tubería de flujo reverso y la tubería de revestimiento en la superficie se sella y la empaquetadura filtrante se bombea a presión en el espacio anular desde la superficie. La colocación estará acorde con los requisitos de literal B.4. 34 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO C (Informativo) CEMENTACIÓN Y SELLE. MÉTODOS DE COLOCACIÓN C.1 MÉTODO CUCHARA DE CEMENTACIÓN (DUMP-BAILER) El sello se coloca bajando el material sellante al fondo de la perforación en una cuchara de cementación (Dump Bailer). La cuchara no se descarga a más de 0,30 m (1 pie) del fondo del agujero y no deberían transcurrir más de 10 min entre cada descarga. C.2 MÉTODO TREMIE El material sellante se coloca vertiéndolo por un tubo tremie (después de haber circulado suficiente agua u otro fluido de perforación por el espacio anular de manera que no haya obstrucciones). Cuando se realiza un vertido por este método, el tubo tremie se baja hasta el fondo de la zona a cementar y se va subiendo poco a poco a medida que se coloca el material sellante. El tubo tremie se mantiene lleno continuamente desde el principio hasta el final del proceso de cementación y el extremo de descarga del tubo tremie está continuamente sumergido en el material sellante hasta que la zona a cementar esté completamente llena. C.3 MÉTODO DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO-EXTERIOR El material sellante se coloca utilizando un método de desplazamiento positivo, luego de circular en el espacio anular suficiente agua u otro fluido de perforación para despejar cualquier obstrucción. El material sellante se inyecta en el espacio anular entre la tubería de revestimiento y ya sea la tubería de revestimiento exterior o la pared de la perforación. La tubería de inyección se extiende desde la superficie hasta el fondo de la zona a ser cementada. El material sellante se coloca, de abajo hacia arriba, en una operación continua. La tubería de inyección se puede subir lentamente a medida que se coloca el material sellante, pero el extremo de descarga de la tubería de inyección permanece sumergido en el material emplazado en todo momento hasta completar la cementación. La tubería de inyección se mantiene llena hasta la superficie en todo momento hasta que se complete la cementación en toda la zona especificada. En el evento que las operaciones de cementación se interrumpan por cualquier motivo, la parte inferior de la tubería se levanta por encima del nivel de material sellante y no se sumerge nuevamente hasta que se haya desplazado el aire y agua de la tubería de inyección y la tubería se haya lavado bien con agua limpia. C.4 MÉTODO INTERIOR SIN TAPÓN El material sellante se coloca en el espacio anular forzándolo a través de una tubería de descarga que se instala dentro de la tubería de revestimiento, hacia afuera del fondo de la tubería de revestimiento y luego hacia arriba a la superficie por fuera de la tubería de revestimiento. La tubería de descarga se instala hermética a través de una tapa sellada en la cabeza de la tubería de revestimiento del pozo hasta un punto a no más de 1,52 m (5 pies) por encima del fondo de la tubería de revestimiento. 35 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Se equipa la cabeza de la tubería de revestimiento con una válvula de escape, y la tubería de descarga se equipa en su parte superior con una válvula que permita la inyección de agua y lechada. La parte inferior de la tubería de descarga y la tubería de revestimiento están abiertas. Se inyecta agua limpia por la tubería de descarga hasta que regrese a través de la válvula de escape de la cabeza de la tubería de revestimiento. Entonces se cierra la válvula de escape y se continúa con la inyección de agua hasta que emane del agujero perforado por fuera de la tubería de revestimiento. Es necesario establecer suficiente circulación en el espacio anular para retirar obstrucciones. Sin hacer una interrupción significativa, se reemplaza el agua por lechada y se inyecta de manera continua a través de la tubería de caída hasta que regrese a la superficie por el espacio anular entre el exterior de la tubería de revestimiento y el agujero perforado. Entonces se inyecta la mínima cantidad de agua necesaria a través de la tubería de descarga para limpiarle la lechada. Se cierra entonces la válvula encima de la tubería de descarga y se mantiene una presión de agua constante dentro de la tubería de revestimiento y la tubería de descarga por al menos 24 h o hasta que la lechada haya fraguado. C.5 COLOCACIÓN POSITIVA, MÉTODO INTERIOR, TAPÓN PERFORABLE La lechada se coloca en el espacio anular a través de la tubería de revestimiento interior (después de haber circulado suficiente agua u otro fluido de perforación por el espacio anular de manera que no haya obstrucciones). Una cantidad medida de lechada, excediendo en 30 % el volumen teórico del espacio anular, se bombea en la tubería de revestimiento taponada. Luego, la tubería de revestimiento se destapa, se le inserta un tapón perforable encima de la lechada y se vuelve a taponar la tubería de revestimiento. Un volumen medido de agua igual al volumen de la tubería de revestimiento, se bombea en la tubería de revestimiento forzando el tapón al fondo de la tubería de revestimiento y la lechada al espacio anular, entre el exterior de la tubería de revestimiento y la pared de la perforación. La presión se mantiene hasta que una muestra de lechada indique un fraguado satisfactorio. C.6 COLOCACIÓN MEDIANTE FLOTADOR FIJADO AL FONDO DE REVESTIMIENTO La lechada se coloca mediante una zapata flotante taladrable, fijada al fondo de la tubería de revestimiento (después de haber circulado suficiente agua u otro fluido de perforación por el espacio anular de manera que no haya obstrucciones). La tubería se desplaza hasta la zapata flotante y se conecta mediante un acople de bayoneta, acople de rosca izquierda o cualquier mecanismo de escape similar. Se hace circular agua u otro fluido de perforación a través de la tubería y luego hacia arriba por el espacio anular rodeando la tubería de revestimiento. El bombeo se continua hasta que la zona a cementar quede completamente rellena. La presión se mantendrá hasta el fraguado inicial. Otra descripción del método, puede ser tomada de El agua subterránea y los pozos Johnson Screens 1975 pág. 277 y 278 36 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO D (Informativo) VERTICALIDAD Y ALINEACIÓN. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR PRUEBAS D.1 PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR PRUEBAS A medida que la tecnología avanza, aparecen nuevos métodos, tales como los métodos giroscópicos y láser, para verificar la verticalidad y alineación. La mayoría de estos se ofrecen a través de empresas de servicio especializado. Sin embargo, el método de tolerancia de alineación alterna que se presenta en este Anexo es un método elemental directo y fácil de realizar en el campo. El procedimiento de bajar una plomada cilíndrica (véase la Figura D.1) en el pozo hasta la profundidad especificada sirve para obtener datos para la tolerancia de verticalidad al igual que la tolerancia de alineación alterna. Vista superior Perforaciones Punto de acople de la línea de la plomada (exactamente en el centro de la lámina superior) Diámetro de 13 mm (0,5 pulgadas) menor que el diámetro interno de la tubería de revestimiento a la perforación Línea de la plomada Longitud aproximadamente 1,25 x diámetro interno de la tubería de revestimiento del pozo o de la perforación Eje rígido Láminas completamente redondas (perforadas) Vista lateral Figura D.1. Detalle de la plomada cilíndrica 37 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA D.2 NTC 5539 EQUIPO REQUERIDO PARA PRUEBAS DE VERTICALIDAD Y ALINEACIÓN D.2.1 Plomada La plomada consiste de un eje rígido con láminas redondas en los extremos. El diámetro exterior de las láminas de los extremos es de 13 mm (0,5 pulgadas) más pequeño que el diámetro interno de la sección de tubería de revestimiento o agujero que se esté examinando. La distancia entre las láminas de los extremos es de aproximadamente 1,25 veces el diámetro de la sección de la tubería de revestimiento o agujero que se esté examinando. La plomada deberá ser lo suficientemente pesada para mantener tenso el cable que la sostiene. El cable se sujeta a la plomada en el centro exacto de la lámina superior y debe tener un diámetro uniforme. D.2.2 Ápice El ápice es estacionario con una altura mínima recomendada de 3,05 m (10 pies) por encima de la tubería de revestimiento o perforación (véase la Figura D.2). D.2.3 Polea La polea debe ser apta para correr la plomada y el cable utilizados. Grúa Polea Ápice Cable Perforadora 3,05 m (10 pies) Carrete Plomada Tubería de revestimiento o pared de la perforación Figura D.2. Suspensión de la plomada usando el equipo de perforación D.3 PROCEDIMIENTO PARA MEDIDAS DE PRUEBA La verticalidad y alineación se determinan bajando la plomada un máximo de 3,05 m (10 pies) cada vez, o más frecuentemente al acercarse al máximo permisible y midiendo la desviación horizontal del cable de la plomada del centro de la parte superior de la tubería de revestimiento o agujero a cada intervalo. La desviación horizontal se mide en dos planos a 90° el uno del otro. 38 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA D.4 NTC 5539 DETERMINACIÓN DE DISTANCIAMIENTO (DESVIACIÓN HORIZONTAL) El distanciamiento (desviación horizontal) de la tubería de revestimiento o agujero a cada profundidad registrada se calcula utilizando la siguiente fórmula: desviación (altura + profundida d ) altura Distanciamiento = en donde distanciamiento desviación altura profundidad = desviación horizontal de la tubería de revestimiento o agujero calculada desde la vertical, en milímetros (pulgadas) desviación horizontal del cable de la plomada medida desde el centro de la parte superior de la tubería de revestimiento o agujero, en milímetros (pulgadas) la altura del ápice por encima de la parte superior de la tubería de revestimiento o agujero, metros (pies) la profundidad de la plomada por debajo de la parte superior de la tubería de revestimiento o perforación en metros (pies) = = = El distanciamiento calculado de la tubería de revestimiento o agujero a los intervalos de profundidad registrados en la Figura D.3 se grafican como se muestra en la Figura D.4. D.5 ARTÍCULOS QUE EL CONSTRUCTOR DEBE SUMINISTRAR Los siguientes artículos serán suministrados por el constructor como parte del procedimiento de pruebas de verticalidad y alineación del pozo. 1) Hoja de prueba - acta escrita que cubre los detalles de los datos de prueba de verticalidad y alineación (véase la Figura D.3). Diagrama del pozo - proyecciones longitudinales de la línea central real del pozo y de la línea central propuesta para la bomba (véase la Figura D.4). Gráfico de verticalidad - distanciamiento calculado de la línea central de la tubería de revestimiento con respecto a la vertical. Gráfico de alineación - desviaciones horizontales de la línea central real de la tubería de revestimiento del pozo con respecto a la línea central propuesta para la bomba. Diagrama – un diagrama que muestra el diámetro efectivo del pozo y la determinación de la bomba más grande que podría insertarse al pozo sin torcerse. 2) 3) 4) 5) 39 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Detalles de la prueba de verticalidad y alineación POZO NO. ___ FECHA: ____________ Diámetro interno de la tubería de revestimiento o de la perforación = 48,9 cm (19 ¼ de pulgada); Diámetro externo de la plomada = 47,63 cm (18 ¾ de pulgada); Altura del ápice por encima del extremo superior del pozo = 3,05 m (10 pies) Profundidad Desviación horizontal de la línea de la plomada -mm Distanciamiento calculado del pozo-mm de la plomada por debajo de la parte Norte Sur Este Oeste Norte Sur Este Oeste superior del pozo m 3,05 6,10 9,15 12,20 15,25 18,30 21,35 24,40 27,45 30,50 33,55 36,60 39,65 42,70 45,75 48,80 51,85 54,90 57,95 61,00 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 0 0 2 3 3 3 3 3 3 0 0 0 0 3 5 5 5 5 5 6 6 6 3 3 2 0 0 2 2 3 3 3 6 9 12 15 19 11 12 14 15 17 18 20 0 0 23 50 53 56 59 62 65 0 0 0 9 19 23 28 32 37 56 62 68 37 40 21 0 0 26 27 59 62 65 Figura D.3. Hoja de datos de la prueba de verticalidad y alineación del pozo 40 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Plano norte - sur Norte Sur 60 mm 30 mm 0 30 mm 60 mm Plano este - oeste Este Oeste Profundidad (m) 30 mm 0 30 mm 60 mm 90 mm 0 3,05 6,10 9,15 12,20 15,25 18,30 21,35 Eje construido de la bomba 24,40 27,45 30,50 Línea imaginaria de la plomada .07 N 33,55 36,60 .10 N 39,65 42,70 Línea imaginaria de la plomada .03 S 45,75 .10 S 48,80 51,85 54,90 Eje del pozo 57,95 61,00 .10 S .11 E .02 O .11 O .11 E .11 O Figura D.4. Proyecciones longitudinales de los ejes del pozo y la bomba construida en los planos verticales norte-sur y este-oeste 41 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 * Distanciamiento es el mayor a profundidades de 30 m y 60 m Distanciamiento Distanciamiento Profundidad real permitido* metros mm mm 30,5 70 326 61 92 652 Para tubería de revestimiento de 48,9 cm de diámetro interno. Norte 60 mm 30 mm Profundidad 30,5 m 70 m m Línea vertical imaginaria Este 30 mm 60 mm Oeste 60 mm 30 mm m 92 m 30 mm 60 mm Profundidad 61 m Sur NOTA Este pozo cumple las especificaciones para verticalidad Figura D.5. Representación gráfica de requisitos de verticalidad del numeral 4.7.9 D.6 DIAGRAMACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LA PRUEBA El distanciamiento calculado del pozo en los intervalos de profundidad registrados se grafica sobre papel milimetrado en dos planos, a 90° de cada uno, tal como se muestra en la Figura D.4. Primero, grafique las desviaciones horizontales calculadas en un plano, llamado el plano norte-sur, y luego en el otro plano a 90° del primero, llamado el plano este-oeste. Las líneas que se obtienen al conectar los puntos graficados representan la línea central real del pozo en cada plano. Líneas rectas que representen la línea central de la bomba se construyen en el mismo papel milimetrado en los planos norte-sur y este-oeste, como se muestra en la Figura D.4. Trabajando primero con el plano norte-sur, construya una línea recta que represente la línea central de la bomba desde arriba hasta debajo de la sección de tubería de revestimiento o agujero que fue examinado. Efectúe cualquier ajuste necesario para que la distancia horizontal desde esta línea hasta cualquier punto graficado de la línea central del pozo sea mínima. Esta línea representa la posición óptima para la bomba en el plano norte-sur. Repita este procedimiento para el plano este-oeste. El gráfico resultante es una proyección longitudinal de las líneas centrales del pozo y construida de la bomba. Un gráfico de las desviaciones horizontales de la línea central del pozo respecto a la línea central de la bomba se dibuja como lo muestra la Figura D.6. Utilizando papel milimetrado, construya un juego de ejes perpendiculares rotulando los puntos finales para indicar la dirección. La intersección de estos ejes, al cual se le refiere como origen, representa la posición óptima de la línea central propuesta de la bomba en un plano horizontal, a cualquier profundidad, tal como se ubicó previamente en la Figura D.4. 42 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Transfiera las distancias horizontales entre la línea central propuesta de la bomba y la línea central del pozo de la Figura D.4 a la Figura D.6, y rotule cada punto transferido de acuerdo con la profundidad. Asegúrese de transferir cada punto a su cuadrante apropiado en la Figura D.6. Para ahorrar tiempo, pueden ser consideradas únicamente las profundidades críticas (profundidades donde se encuentren las distancias horizontales más grandes entre las dos líneas centrales). Norte Circunferencia más pequeña que contendra todas las las profundidades críticas 36,60 m 30 mm 30,5 m 46 m m 60 mm Dogleg real en 61 m (200 pies) longitud de la tubería de revestimiento 4,78 cm (1,88 pulgadas) Dogleg en 61 m (200 pies) longitud de la tubería de revestimiento 8,9 cm (3,5 pulgadas) Oeste 60 mm 30 mm 30 mm 60 mm Este Eje de la bomba construida 61 mm 30 mm 45,75 mm 0m 60 mm Sur Especificación para alineación vertical para tubería de revestimiento de 48,9 cm (19,250 pulgadas) de diámetro interno y 31,1 cm (12,25 pulgadas) de diámetro externo de la bomba. Distancia horizontal máxima permitida entre el eje real del pozo y una línea recta que representa el eje de la bomba, construida de tal forma que se minimice la distancia horizontal entre los dos ejes, no debe exceder 8,9 cm (3,5 pulgadas) (un medio de la diferencia entre el diámetro interno de la parte del pozo que esta siendo probada - 48,9 cm (19,250 pulgadas) y el máximo diámetro externo de la bomba – 31,1 cm (12,25 pulgadas). 48,9 cm - 31.1 cm = 17,8 cm (19.250 pulgadas - 12,25 pulgadas = 7,0 pulgadas). Un medio de 17,8 cm (7,0 pulgadas) es igual a 8,9 cm (3,5 pulgadas). Radio de desalineación = 4,78 cm (1,88 pulgadas). Esta figura es la distancia horizontal máxima entre el eje del pozo y una línea recta que representa el eje de la bomba, construida de tal forma que se minimice la distancia horizontal entre los dos ejes. Esta figura se puede considerar una medida del máximo "Dogleg" del pozo. Diámetro de desalineación = 9,5 cm (3,75 pulgadas). Esta figura es la diferencia entre el diámetro interno del pozo y el diámetro externo más grande de la bomba que puede ser instalada dentro del pozo sin doblarse. Esta figura se puede considerar una medida de la pérdida de diámetro efectivo del pozo. NOTA Este pozo cumple las especificaciones de alineación. Figura D.6. Representación gráfica de requisitos para alineación del numeral 4.7.9 Cuando está completa, la Figura D.6 muestra la relación entre la línea central real del pozo y la línea central propuesta para la bomba a profundidades críticas para esta ubicación particular de la línea central propuesta para la bomba. En otras palabras, La Figura D.6 puede considerarse como una vista directamente hacia abajo de la línea central propuesta para la bomba tal como se ubica en la Figura D.4, mostrando la variación de la ubicación de centro del pozo a diferentes profundidades. 43 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Finalmente, utilizando el origen como centro, dibuje el círculo más pequeño que contenga todos los puntos graficados. El diámetro de este círculo es igual a la diferencia entre el diámetro interior del pozo y el diámetro exterior de la bomba más grande que pueda insertarse en el pozo sin torcerse (véase la Figura D.7) cuando la bomba se posiciona como en la Figura D.4. La mitad del diámetro de este círculo es igual a la máxima distancia horizontal entre la línea central del pozo y una línea recta que representa la línea central de la bomba, esta línea es construida para minimizar la distancia horizontal entre las dos líneas centrales. La Figura D.6 revelará cuáles profundidades son más críticas para el paso de la bomba. Desalineación diámetro 9,6 cm (3,76 pulgadas) Representa perdida en diámetro efectivo del pozo debido a desalineación leve Figura D.7. Relación entre el diámetro de desalineación de la Figura D.7, diámetro efectivo del pozo y diámetro interno del pozo 44 D di iá á m (1 me et 9, tro (re ro 25 i ef p 0 nte ec pu res tiv pulg rno ed en o e ta 39 ada = 4 se la s 8 ,3 ri b n o cm ) ,9 c si ata mb m n la a do d m (15 ,4 bl a, ás 9 ar en g pu se e ra lg ) st nd ad e e as po q ) zo ue Escala 0 0 7,62 cm 15,24 cm (3 pulgadas) (6 pulgadas) Po zo NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO E (Informativo) DESARROLLO DEL POZO E.1 PROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO DEL POZO Una variedad de métodos pueden aplicarse para el desarrollo preliminar de pozos, incluyendo aquellas técnicas utilizadas comúnmente como achique (Bailing), rebosamiento (Surging), lavado, bombeo, lavado a presión (Jetting), pistón y usando un compresor (Airlifting) o la combinación de pistón y compresor. Siguiendo el uso de uno o más de estos métodos preliminares, se usa una bomba para el desarrollo final y para las pruebas de desarrollo. E.1.1 Capacidad de la bomba de prueba Es necesario que la bomba y el motor (prime mover) tengan una capacidad superior al levantamiento que se anticipa y a la capacidad de producción final del pozo. La bomba se lleva a una profundidad superior al nivel anticipado de bombeo. E.1.2 Ratas de descarga variables El equipo de desarrollo y el método utilizados deben permitir ratas de descarga de bombeo variables. E.1.3 Tubería de descarga La tubería de descarga suministrada tiene el diámetro y la longitud suficientes para conducir el agua a un punto designado por el contratante y cuenta con orificios, medidores u otros mecanismos que midan con exactitud la tasa de descarga. La tubería de descarga también cuenta con una válvula u otro mecanismo adecuado para controlar o regular la tasa de descarga. E.2 MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN DURANTE EL DESARROLLO E.2.1 Tasa de descarga El mecanismo utilizado para medir la tasa de descarga de la bomba tiene una exactitud mínima de 95 %. E.2.2 Niveles del Agua Los niveles de agua en el pozo se miden con exactitud a cada una de las diversas tasas de bombeo de acuerdo con lo especificado por el contratante (véase el Anexo N. artículo 13). 45 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 1 NTC 5539 2 - gpm Válvula de control de flujo (use solamante cuando la presión de entrada exceda 25 psi) Cat. # 2805 3 8 -in. Válvula de bola (salida) 1/4-in. Válvula de compuerta (entrada) Sello (O-Ring) Cat. # 2803 Tubería de descarga de bomba Medidor contenido de arena Cat. # 2801 Tuerca Cat. # 2807 Sello (O-Ring) Cat. # 2806 Tubo centrifugo de vidrio Cat. # 2806 - 12 M1, vidrio tipo pyrex Cat. # 2809 - 10 M1, vidrio tipo pyrex Cat. # 2811 - 15 M1, policarbonato Figura E.1. Muestreador Rossum de arena E.2.3 Medición del contenido de arena El contenido de arena puede medirse con una muestreadora centrífuga de arena como se describe en el artículo “Control de arenas en sistemas de agua”*. E.2.4 Instalación de la muestreadora de arena La instalación de la muestreadora se hace de acuerdo con la Figura E.1. E.3 REGISTROS DEL DESARROLLO Es importante mantener registros completos de todo el trabajo de desarrollo del pozo. E.3.1 Cantidad de grava Para pozos con empaque de grava, se registra la cantidad de grava adicionada durante el desarrollo. E.3.2 Datos a registrar Los siguientes datos se incluyen en la bitácora del perforador. * Rossum, John R., Control of Sand in Water Systems, Jour. AWWA, 46:2:123 (Feb. 1954) 46 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) NTC 5539 Cantidad y descripción del material introducido al pozo. Nivel de agua estático y de bombeo. Métodos de medición. Duración de cada operación. Observación de los resultados. Tasas de descarga de la bomba y capacidad específica. Contenido de arena como función de la tasa de descarga de la bomba y el tiempo. Contenido de arena como función de la tasa de descarga de la bomba y la capacidad específica. Toda la demás información pertinente. 9) E.4 MÉTODOS DE MEDICIÓN DE PARÁMETROS DE OPERACIÓN DURANTE EL DESARROLLO E.4.1 Método de prueba de abatimiento escalonada Para determinar los parámetros generales para una prueba de bombeo a caudal constante se realizan pruebas de abatimiento escalonadas. El pozo se bombea a un mínimo de al menos tres tasas progresivamente mayores y la duración de cada etapa de descarga será suficiente para indicar una tendencia a una línea recta en la gráfica de abatimiento contra el logaritmo del tiempo desde el inicio del bombeo. E.4.2 Pruebas a caudal constante Luego de la prueba de abatimiento escalonada, se permite la recuperación del pozo hasta que los niveles de agua regresen aproximadamente a las condiciones estáticas. Luego de la recuperación, una prueba a caudal constante se lleva a cabo a una capacidad designada para determinar la tendencia del abatimiento a un tiempo prolongado de bombeo en el pozo bombeado y en cualquier otro pozo de observación. E.4.2.1 Bombeo del pozo El pozo se bombeará a una tasa constante hasta observar una tendencia a una línea recta en un gráfico de nivel de agua contra el logaritmo de tiempo. E.4.2.2 Tiempo de recuperación El tiempo de recuperación del pozo bombeado y de cualquier pozo de observación a utilizarse en la prueba es tal que se observe una tendencia a una línea recta para todos los pozos en una gráfica de nivel de agua contra el logaritmo del tiempo. E.4.3 Medidas de nivel de agua Las medidas de nivel de agua se obtienen antes, durante y después de la prueba de bombeo para adquirir antecedentes (niveles estáticos de agua), los efectos del bombeo (niveles de 47 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 agua de bombeo) y un perfil de la recuperación del nivel de agua desde el nivel de bombeo hasta el estado original. La frecuencia de medición de los niveles de agua durante el bombeo es tal que se logre la definición adecuada de la tendencia de abatimiento. E.4.4 Método de línea de conducción de aire Un tubo, sin escapes de aire, se instala en el pozo con la bomba de desarrollo, finalizando al menos 1,5 m (5 pies) por encima de la succión de la bomba. El tubo tiene un medidor exacto de altitud y una válvula de aire sujeta a él en la superficie. Se registra la distancia vertical desde el fondo de la línea de conducción de aire al centro del medidor. Entonces, la línea se carga con aire a presión hasta que la válvula no lea nada superior. El nivel de agua en el pozo se calcula restando la altitud registrada en el medidor de la longitud conocida de la línea de conducción. E.4.5 Método de sonar eléctrico Si el nivel no se puede medir con precisión debido a la caída del agua en cascada, se instala una tubería de diámetro igual o superior a 13 mm (0,5 pulgadas) desde la superficie hasta 0,61 m (2 pies ) por encima del tazón de la bomba para permitir la instalación y operación de un sonar eléctrico. E.4.6 Método de sonda eléctrica Se instala, adosado a la línea de bombeo, un tubo con tapón en el fondo y ranurado en su parte inferior. El extremo inferior del tubo se localiza al menos 1,5 m (5 pies) por encima de la succión de la bomba. El electrodo de la sonda se introduce por el tubo para realizar las mediciones. E.4.7 Medición del contenido de arena La medición del contenido de arena puede lograrse mediante la instalación de la muestreadora centrífuga de arena de Rossum de acuerdo con la Figura E.1. La tubería de muestreo se conecta a la tubería de descarga tan cerca de la cabeza de la bomba como sea posible para asegurar que el flujo sea suficientemente turbulento para mantener una distribución uniforme de arena en la corriente. El contratante puede especificar otros métodos aceptados por las autoridades competentes. 48 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO F (Informativo) MUESTREO DE AGUA. MÉTODOS SUGERIDOS F.1 GENERALIDADES La recolección de muestras de agua de acuíferos, cuando se considere necesario, se debería llevar a cabo con técnicas que entreguen las muestras tan verdaderamente representativas como sea posible. La evaluación de los análisis de laboratorio puede influir las especificaciones de diseño o predecir requerimientos futuros de mantenimiento. F.2 UN POZO EN UNA FORMACIÓN CONSOLIDADA El pozo se equipa con un montaje que incluya una tubería perforada interna con el fondo sellado y un empacador localizado encima y debajo del acuífero objetivo. Entonces, la tubería interna se bombea a una tasa de al menos 0,67 L/s (10 gpm) hasta obtener una muestra limpia para el análisis. Este paso se repite para cada acuífero. El bombeo se hace por medios mecánicos. Para tomar muestras no se recomienda el bombeo por levantamiento de aire o gas ya que el aire o gas puede alterar los resultados. El bombeo por levantamiento de aire puede utilizarse para el desarrollo previo al muestreo. F.3 UN POZO EN UNA FORMACIÓN NO CONSOLIDADA El pozo se equipa con un montaje que consiste de un filtro roscado de 0,6 m (2 pies) de largo ubicado opuesto a cada acuífero potencial. Se pone gravilla alrededor del filtro, o se bombea agua clara mediante flujo reverso a través del filtro para obligar a la formación a colapsarse sobre el filtro. Como alternativa, se puede clavar una punta de pozo en el acuífero que no se haya molestado. Después se bombea agua a una tasa de al menos 0,67 L/s (10 gpm) hasta obtener una muestra limpia para el análisis. Esto se repite para cada acuífero que se pretenda utilizar. El bombeo se hace por medios mecánicos. Para tomar muestras no se recomienda el bombeo por levantamiento de aire o gas ya que el aire o gas puede alterar los resultados. El bombeo por levantamiento de aire puede utilizarse para el desarrollo previo al muestreo. 49 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO G (Informativo) FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DURACIÓN DE LA PRUEBA DE BOMBEO G.1 GENERALIDADES El periodo de tiempo durante el cual se lleva a cabo la prueba de bombeo final depende enteramente de las condiciones locales y geológicas, pero la duración debería ser suficiente para permitirle a la influencia del bombeo encontrar cualquier fuente potencial de recarga y límites de los acuíferos cercanos. En general, la bomba se opera a una tasa uniforme por un período de entre 12 h y 72 h. Se recomienda que, como mínimo, se lleve a cabo una prueba de 24 h para todos los pozos municipales en acuíferos artesianos y una prueba de 72 h para acuíferos bajo el nivel de saturación (profundos). Las pruebas se continúan hasta alcanzar condiciones de equilibrio y, si es necesario, se debería extender la duración recomendada para la prueba hasta que se estabilice el nivel de bombeo. Si no es posible alcanzar un nivel de bombeo estable, la prueba no se finalizará sino hasta que se observe una tendencia clara a un nivel de bombeo consistente y se registra el fracaso en alcanzar el equilibrio. G.2 EXPERIENCIA LOCAL Las pruebas de bombeo pueden modificarse en áreas en las cuales haya disponible una experiencia substancial referente a las condiciones geológicas e hidrológicas. 50 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO H (Informativo) CANCELACIÓN DE PERFORACIONES EXPLORATORIAS, POZOS PARCIALMENTE TERMINADOS Y POZOS TERMINADOS ABANDONADOS H.1 GENERALIDADES Las recomendaciones contenidas en este anexo son pertinentes a pozos y perforaciones exploratorias en formaciones consolidadas y no consolidadas. Cada trabajo de sellado se debería considerar de naturaleza individual y los métodos y materiales se deberían determinar únicamente después de considerar cuidadosamente los objetivos delineados en la norma. H.2 POZOS EN FORMACIONES NO CONSOLIDADAS Normalmente, las perforaciones exploratorias, Los pozos parcialmente terminados y los pozos terminados abandonados que se extienden únicamente en formaciones consolidadas cerca de la superficie y que contienen agua bajo condiciones de nivel freático, se pueden sellar adecuadamente mediante un relleno de concreto, grava, bentonita o arcilla de sellado. En caso de que la formación portadora de agua consista de grava gruesa y haya pozos productivos localizados cerca, hay que ser cuidadosos al escoger materiales de sellado que no afecten los pozos productivos. Se puede usar concreto siempre y cuando los pozos productivos se puedan cerrar durante el tiempo suficiente para permitir que fragüe el concreto sin que el agua arrastre el cemento hacia fuera. También se puede utilizar arena o grava limpia desinfectada como material de relleno opuesto a la formación portadora de agua. El resto del pozo, especialmente la porción superior, debería rellenarse con concreto, lechada de cemento, bentonita o arcilla de sellado para excluir el agua superficial. El método de utilizar arcilla como material de sellado superior, es especialmente aplicable a pozos abandonados de diámetros grandes. En pozos con empaque de grava u otros pozos en los cuales se ha añadido material grueso alrededor de la tubería de revestimiento interior hasta entre 6,1 m a 9,1 m (20 pies a 30 pies) de la superficie, el sellado exterior de la tubería de revestimiento es muy importante. A veces este sellado requiere la remoción de la grava o perforación de la tubería de revestimiento para asegurar que el pozo o perforación sea sellada a una profundidad mínima de 15,2 m (50 pies) desde la superficie. H.3 POZOS EN FORMACIONES AGRIETADAS Las perforaciones exploratorias, pozos parcialmente terminados y pozos terminados abandonados que penetran calizas u otras formaciones rocosas agrietadas o canalizadas que yacen justo bajo los depósitos superficiales deberían preferiblemente llenarse con concreto o lechada, para asegurar la permanencia del sello. El uso de arcilla o arena en tales pozos no es deseable ya que el material de relleno de grano fino puede desplazarse por el flujo de agua a través de grietas o canales. Si el limitado movimiento vertical del agua en la formación no afectara la calidad o cantidad de agua en pozos productivos cercanos, capas alternadas de piedra gruesa y concreto podrían utilizarse como material de relleno a través del horizonte productor de agua. De lo contrario, sólo debe utilizarse concreto o lechada. La porción del pozo entre un punto de 3,0 m a 6,1 m (10 pies a 20 pies) por debajo y un punto de 3,0 m a 6,1 m (10 pies a 20 pies) por encima de la formación agrietada debería sellarse. Arcilla o arena puede utilizarse para sellar la parte superior del pozo hasta alrededor de 15,2 m (50 pies) del nivel superficial. Los 15,2 m (50 pies) superiores deberían sellarse con concreto, lechada, bentonita o arcilla de sellado. 51 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA H.4 NTC 5539 POZOS EN FORMACIONES ROCOSAS NO AGRIETADAS Las perforaciones exploratorias, pozos parcialmente terminados y pozos terminados abandonados que encuentran arenisca no agrietada u otras formaciones acuíferas consolidadas bajo los depósitos superficiales se pueden sellar satisfactoriamente llenando la totalidad de la profundidad con arcilla, dado que no haya ningún movimiento de agua en el pozo. También puede utilizarse arena limpia desinfectada a través de la arenisca hasta un punto de 3,0 m a 6,1 m (10 pies a 20 pies) por debajo del fondo de la tubería de revestimiento. La porción superior de este tipo de pozo se rellena con concreto, lechada, bentonita o arcilla de sellado para proveer un sello efectivo contra la entrada de agua superficial. Si hay una cantidad apreciable de flujo hacia la superficie, es recomendable echar lechada a presión o bombear concreto. H.5 POZOS DE ACUIFEROS MÚLTIPLES Algunos problemas especiales pueden desarrollarse al sellar pozos que se extienden por entre más de un acuífero. Estos pozos deben rellenarse y sellarse de tal manera que la mezcla de aguas de un acuífero al otro se prevenga. Si no se encuentra ningún movimiento apreciable de agua, el relleno con concreto, lechada, o capas alternas de estos materiales y arena será satisfactorio. Cuando las velocidades son altas, los procedimientos delineados en el literal H.6 se recomiendan. Si se usan tapones alternos de concreto o puentes, deberían situarse en horizontes no productivos conocidos o, si las localizaciones de los horizontes no productivos son desconocidas, a intervalos frecuentes. A veces, cuando la tubería de revestimiento no tiene lechada o la formación no se derrumba fácilmente, se puede necesitar romper, rajar o perforar la tubería de revestimiento para llenar el espacio anular en el exterior. H.6 POZOS CON FLUJO ARTESIANO El sellado de perforaciones exploratorias, pozos parcialmente terminados y pozos terminados abandonados que tienen agua moviéndose entre acuíferos o a la superficie, requiere atención especial. Con frecuencia, el movimiento de agua puede ser suficiente para lograr que el selle con la colocación de cemento, lechada, bentonita o arcilla de sellado por gravedad sea impráctico. En tales pozos se necesitará agregado de piedra grande (no más de un tercio del diámetro del agujero) o una empaquetadura de pozos para restringir el flujo y de tal manera permitir la colocación por gravedad de material sellador por encima de la formación que produce el flujo. Si se utilizan tapones pre-hormados o prefundidos deberían ser varias veces más largos que el diámetro del pozo para prevenir la inclinación. Ya que es muy importante en este tipo de pozos prevenir la circulación entre formaciones o la pérdida de agua a la superficie o al espacio anular por fuera de la tubería de revestimiento, se recomienda echar lechada a presión o bombear concreto utilizando la mínima cantidad de agua que permita el manejo. En pozos en los cuales la cabeza hidrostática que produce el flujo a la superficie es baja, el movimiento de agua puede ser frenado extendiendo la tubería de revestimiento del pozo a una elevación superior a la superficie de presión artesiana. Los métodos de sellado descritos con anterioridad, apropiados para las condiciones geológicas dadas, pueden entonces utilizarse. 52 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA H.7 MATERIALES PARA SELLAR NTC 5539 Un número de materiales pueden usarse para sellar pozos a satisfacción. Estos incluyen concreto, lechada, bentonita, arcilla selladora, arena o combinaciones de estos materiales y se mencionan en este anexo. Cada material tiene ciertas características y propiedades distintivas; por lo tanto, un material puede ser especialmente apropiado para realizar un trabajo en particular. La selección del material se basa en la construcción del pozo, la naturaleza de las formaciones penetradas, los materiales y equipos disponibles, la ubicación del pozo con respecto a posibles fuentes de contaminación, el pH del agua y su efecto en el material de selle y el costo de hacer el trabajo. Generalmente se utiliza concreto para rellenar la parte superior del pozo o de las formaciones portadoras de agua, para taponar secciones cortas de la tubería de revestimiento y para rellenar pozos de gran diámetro. Puede ser más barato de utilizar que la lechada y crea un tapón o sello más fuerte. Sin embargo, el concreto no penetrará en juntas angostas, grietas o intersticios. Más aún, debe tomarse el cuidado adecuado durante la colocación del concreto para asegurarse que el agregado no se separe del cemento. La lechada es muy superior para sellar pequeñas aberturas, para penetrar cualquier espacio anular fuera de las tuberías de revestimiento y para rellenar vacíos en la formación circundante. Cuando se aplica a presión, es favorecido fuertemente para el sellado de pozos bajo presión artesiana o para pozos que penetran más de un acuífero. La arcilla, como fluido pesado cargado de barro o arcilla especial aplicada bajo presión tiene la mayoría de las ventajas de la lechada. Su uso es preferido por algunas autoridades competentes particularmente para sellar pozos artesianos. Otros opinan que bajo algunas circunstancias puede eventualmente ser arrastrada a las formaciones circundantes. La arcilla en un estado relativamente seco, arcilla y arena, o arena sola pueden utilizarse ventajosamente como materiales de sellado, particularmente bajo condiciones de nivel freático donde los diámetros son grandes, las profundidades también, las formaciones son propensas al derrumbe y donde no existe la necesidad de penetrar aberturas en las tuberías de revestimiento, forros o formaciones u obtener un sello hermético en cualquier punto dado. Con frecuencia se hace necesario utilizar combinaciones de estos materiales. Los materiales más costosos se utilizan cuando se requiere de fuerza, penetración o hermeticidad. Los materiales menos costosos se utilizan para el resto del pozo. Ahora se está mezclando la lechada con arcillas de bentonita y agregados variados para obtener resultados superiores y costos más bajos. 53 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO I (Informativo) REGISTROS DE POZO Algunos de los registros disponibles incluyen los siguientes: Tipo de registro Resistividad corta normal larga normal lateral 4,9 m. (16 pulgadas) 19,7 m (64 pulgadas) 1,8 m (6 pies) Limites y espesor del acuífero Porosidad Contenido de arcillas y limos Delineación de capas de arcillas y arenas Radioactividad Gases Unión de cemento Identificación finita de materiales radioactivos Litología y porosidad especifica Movimiento de agua en la perforación y unión de cemento Diámetro y volumen del pozo Muestras de agua de la formación y presiones hidrostáticas Muestras de la formación Alineación y deriva del pozo Dirección de alineación y severidad del Dogleg Protección catódica Video y fotografías del pozo terminado Movimiento vertical de agua en el pozo Tasa de penetración de la perforación Tipo de información Potencial espontáneo (SP) Rayos Gamma (Gamma - Ray) Neutrón Rayo Gamma (Gamma - Ray neutron) Acústico (sónico) (Acoustic) Nucleidos Radioactivos (uranio, potasio y Torio) (Radioactive Nuclides (Uranium, Potassium, and Thorium)) Porosidad (Porosity) Temperatura (Temperature) Registro de diámetro (Caliper) Pruebas de formación (Formation Tester) Muestras de pared (Sidewall Coring) Inclinómetro de deriva mecánica (Mechanical Drift Inclinometer) Alineación continua/ multidisparo magnético con giroscopio (Continuous alignmentI Magnetic Multishot with Gyroscope) Perfil potencial de la tubería de revestimiento (Casing Potential Profile) Video (Television Camera Survey) Movimiento de fluidos (Fluid Movement (Spinner Survey)) Penetración (Penetration) NOTA Los registros listados son genéricos. Las empresas que realizan estos registros usan sus propios nombres para cada uno 54 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO J (Informativo) TIPOS DE POZOS J.1 GENERALIDADES Es imposible describir todos los tipos de pozos que se construyen. Más aún, hay numerosas variaciones de cada tipo, dependiendo de los requisitos de producción y del ambiente geológico/hidrológico. Para cualquier sitio dado, la selección del tipo básico de pozo más adecuado y el tipo de diseño, se basa en el examen de todos los datos disponibles. Se consideran los siguientes criterios al hacer la escogencia del tipo de pozo a construirse: 1) El pozo se construirá de manera que queden selladas las formaciones portadoras de aguas contaminadas o posiblemente contaminadas, o formaciones con características indeseadas. La eficiencia del pozo, la capacidad específica y el control de arena y turbidez deberían optimizarse para permitir la producción a las tasas requeridas con el mínimo costo operativo. Los materiales elegidos para el completamiento deberían estar diseñados para cumplir con los requerimientos de longevidad para el ambiente específico. 2) 3) J.2 TIPOS BASICOS DE POZOS En general, los siguientes tipos de pozos prevalecen en la construcción de pozos para abastecimiento público de agua. Los tipos de pozos listados y aquellos mostrados en las figuras no se presentan en ningún orden de preferencia y no son los únicos tipos de pozos que pueden usarse satisfactoriamente. El tipo de pozo seleccionado es específico para la ubicación y dependerá del uso que quiera dársele, de la capacidad, de la bomba requerida, de los acuíferos disponibles, de los requisitos y reglas locales y estatales y de las técnicas de perforación disponibles localmente. También es posible combinar más de un tipo en un solo pozo. J.2.1 Tipo 1 Pozo con empaque de grava, con tubería de revestimiento conductora fijada en el sitio mediante lechada y envoltura de grava que se extiende hasta la superficie (véase la Figura J.1). J.2.2 Tipo 2 Pozo con empaque de grava, con la tubería de revestimiento del pozo cementada en su lugar y envoltura de grava terminada sobre la parte superior del filtro con alimentación de grava (véase la Figura J.2). 55 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA J.2.3 Tipo 3 NTC 5539 Pozo con empaque de grava con filtro telescópico, tubería de revestimiento del pozo cementado en el sitio y envoltura de grava terminada sobre la parte superior del filtro (véase la Figura J.3). J.2.4 Tipo 4 Pozo desarrollado naturalmente con filtro telescópico, con tubería de revestimiento que aloja la bomba del pozo impulsado en su sitio o puesto en su sitio mediante un gato y con el conductor sellado de acuerdo con los requisitos locales (véase la Figura J.4). J.2.5 Tipo 5 Pozo desarrollado naturalmente con filtro telescópico, con tubería de revestimiento temporal colocada en su sitio por impulso o mediante un gato y la tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba sellada herméticamente para prevenir la contaminación (véase la Figura J.5). J.2.6 Tipo 6 Pozo desarrollado naturalmente con la tubería de revestimiento colocada mediante impulso o gato y llevado a su lugar con la misma perforación (véase la Figura J.6). J.2.7 Tipo 7 Pozo con empaque de grava, con pozo abierto subyacente como filtro y la tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba cementada en su sitio (véase la Figura J.7). J.2.8 Tipo 8 Pozo con empaque de grava con pozo abierto subyacente que mediante separaciones actúa como filtros para acuíferos múltiples no consolidados (véase la Figura J.8). J.2.9 Tipo 9 Pozo con completamiento de agujero abierto en roca consolidada y la tubería de revestimiento del pozo cementado en su lugar (véase la Figura J.9). J.2.10 Tipo 10 Pozo con empaque de grava terminado en roca consolidada con la tubería de revestimiento del pozo cementada en su lugar (véase la Figura J.10). J.2.11 Tipo 11 Agujero abierto o pozo terminado con filtro en un acuífero artesiano donde el nivel piezométrico está por encima de la elevación del suelo (véase la Figura J.11). J.2.12 Tipo 12 Pozo desarrollado naturalmente con filtro y tubería de revestimiento del pozo instalada en su lugar en un agujero abierto. La tubería de revestimiento sin perforaciones (virgen) en formaciones no productoras es opcional (véase la Figura J.12). 56 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Cobertura Tubería de revestimiento conductora fijada en sitio mediante lechada Zapato Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba Formación no consolidada Empaque de grava Filtro Pozo con empaque de grava, con tubería de revestimiento conductora fijada en el sitio mediante lechada y empaque de grava que se extiende hasta la superficie Figura J.1. Tipo 1 Cobertura La tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Zapato Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba cementada en sitio Línea de alimentación de grava Formación no consolidada Empaque de grava Filtro Pozo con empaque de grava, con tubería de revestimiento del pozo cementada en sitio y empaque de grava finalizado sobre la parte superior del filtro y con línea de alimentación de grava Figura J.2. Tipo 2 57 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Cobertura La tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Zapato Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba cementada en sitio Formación no consolidada Zapato Empaque de grava Filtro Estribo Pozo con empaque de grava, con filtro telescópico, tubería de revestimiento del pozo cementado en sitio y empaque de grava finalizado sobre la parte superior del filtro Figura J.3. Tipo 3 Cobertura Tubería de revestimiento conductora con lechada, si se requiere Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba Formación no consolidada Zapato Filtro Estribo Pozo desarrollado naturalmente con filtro telescópico, con la tubería de revestimiento, de alojamiento de la bomba hincada o puesta en su sitio mediante un gato y con la tubería de revestimiento conductora sellada de acuerdo con los requerimientos locales Figura J.4. Tipo 4 58 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Cobertura Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba Tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Mínimo 3,8 cm (1,5 pulgadas) en los acoples del casing Formación no consolidada Zapato Empaque Filtro Estribo Pozo desarrollado naturalmente con filtro telescópico, con la tubería de revestimiento temporal hincada o puesta en su sitio mediante un gato y con la tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba sellado heméticamente para prevenir contaminación Figura J.5. Tipo 5 Cobertura Tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Zapato Formación no consolidada Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba con perforación hecha en sitio Pozo desarrollado naturalmente con la tubería de revestimiento del pozo colocada mediante impulso o gato y perforada en sitio Figura J.6. Tipo 6 59 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Cobertura Tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Zapato Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba cementada en sitio Formación no consolidada Empaque de grava en el pozo abierto subyacente Filtro Estribo Pozo con empaque de grava, con pozo abierto subyacente para el filtro y tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba cementada en sitio Figura J.7. Tipo 7 Cobertura Tubería de revestimiento superficial cementada Tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba cementada en sitio Traslapo Formación no consolidada Zapato Empaque de grava en el pozo abierto subyacente Tubería de revestimiento ciega Filtro Pozo con empaque de grava, con pozo abierto subyacente para filtros en acuíferos múltiples no consolidados Figura J.8. Tipo 8 60 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Cobertura La tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Formación roca agrietada Tubería de revestimiento de alojamiento dela bomba cementada en sitio Formación consolidada Zapato Roca productora de agua Si se requiere la tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba se puede retraer antes de cementar. Área productiva sin tubería de revestimiento Pozo con terminación de agujero abierto en roca consolidada y tubería de revestimiento del pozo cementada en sitio Figura J.9. Tipo 9 Cobertura Formación roca agrietada La tubería de revestimiento temporal se puede retirar a medida que se coloca la lechada Tubería de revestimiento de alojamiento dela bomba cementada en sitio Formación consolidada Empaque de grava Roca productora de agua Filtro Pozo con empaque de grava terminado en roca consolidada con la tubería de revestimiento del pozo cementada en sitio Figura J.10. Tipo 10 61 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Bomba Tubería de columna o flujo Cobertura Empaque o sello La tubería de revestimiento temporal puede ser retirada a medida que se coloca la lechada Formación permeable Formación impermeable Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba o tubería de revestimiento cementada en sitio Zapato Formación bajo presión artesiana Tubería de revestimiento y filtro o hueco sin tubería de revestimiento Pozo con terminación de agujero abierto en roca consolidada y tubería de revestimiento del pozo cementada en sitio Figura J.11. Tipo 11 Cobertura Tubería de revestimiento conductora con lechada si se requiere Formación productora de agua Formación no consolidada Tubería de revestimiento de alojamiento de la bomba Filtro Formación no productora de agua Formación productora de agua Tubería de revestimiento ciega Filtro Estribo Pozo desarrollado normalmente con filtro y casing del pozo instalado en sitio y hueco abierto. Tubería de revestimiento sin perforaciones en la formación no productora de agua es opconal Figura J.12. Tipo 12 62 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO K (Informativo) RESISTENCIA AL COLAPSO DE LA TUBERÍA DE REVESTIMIENTO DEL POZO K.1 GENERALIDADES Las tablas de espesor mínimo de pared para tuberías de revestimiento de acero de lámina única y de doble lámina (véanse las Tablas 4 y 5 de la norma) representan el juicio del comité con respecto al espesor mínimo de pared normalmente necesario para varios tamaños de tuberías de revestimiento de acero y profundidades de pozos. Las Tablas 4 y 5 de la norma están basadas en el supuesto de que no se ejercerán tensiones inusuales sobre la tubería de revestimiento durante la instalación, el desarrollo del pozo, o la operación del pozo. El espesor propiamente dicho requerido para cada proyecto de pozo debería estar basado en un análisis cuidadoso de las condiciones, cargas esperadas y tensiones resultantes a los cuales la tubería de revestimiento estará sujeto (véase el numeral 4.4.5). Las Tablas K.1 a K.6 puede usarse para ayuda en la determinación de los requisitos de espesor de pared para diversos materiales alternativos de tuberías de revestimiento de pozos. Cuando las profundidades de los pozos excedan aquellas indicadas en las Tablas 4 y 5 de la norma, las Tablas K.1 y K.2 pueden usarse para ayudar en la determinación del espesor de pared requerido para tuberías de revestimiento de acero de lámina única y la Tabla K.3 puede usarse para tuberías de revestimiento de acero de doble lamina. Las Tablas K.4, K.5 y K.6 proveen información similar para materiales alternativos de tuberías de revestimiento plásticas tales como tubería de revestimiento de cloruro de polivinilo (PVC) (véase la Tabla K.4), tuberías de revestimiento de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) (véase la Tabla K.5) y tuberías de revestimiento plásticas de caucho estireno (SR) (véase la Tabla K.6). K.2 PRESIÓN DE COLAPSO O VALORES DE PRESION DE COLAPSO HIDRÁULICA Los valores para la “presión de colapso” o “presión hidráulica de colapso” enunciados en las Tablas K.1, K.4, K.5 y K.6 fueron determinados mediante la siguiente ecuación: ⎧ ⎫ ⎪ 2S ⎡ ⎪ ⎪ ⎛D ⎞⎤ ⎪ + Per ⎢1 + 3e⎜ o −1⎟⎥ ⎬ + Pe2 − Pe ⎨ ⎝ t ⎠⎦ ⎪ ⎣ ⎪ ⎛ Do −1⎞ ⎜ ⎟ ⎪⎝ t ⎪ ⎠ ⎩ ⎭ en donde Do t e S Pe Pcr = = = = = = ⎡ ⎤ ⎢ 2 SP ⎥ cr ⎢ ⎥=0 ⎢ ⎛ Do −1⎞ ⎥ ⎟⎥ ⎢⎜ t ⎠⎦ ⎣⎝ (1) diámetro exterior de la tubería de revestimiento en milímetros ( pulgadas) espesor de la pared de la tubería de revestimiento en milímetros ( pulgadas) elipticidad de la tubería de revestimiento = 1 por ciento fuerza con la que cede el material = 241,3 MPa (35 000 psi) presión de colapso con elipticidad en MPa ( psi) presión de colapso teórica de un tubo perfectamente redondo. 63 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ⎡ ⎤ ⎥ ⎞⎢ 2E ⎟ ⎢ 1 ⎥ 2 ⎟ ⎢⎛ D ⎞⎥ − u ⎠ ⎜ 0 − 1⎟ ⎥ ⎢ ⎠⎦ ⎣⎝ t 3 ⎛ = ⎜ ⎜1 ⎝ en donde u E = = relación de Poisson = 0,3 6 módulo de Young = 206 800 MPa (30 X 10 psi) Los valores para la presión de colapso para tuberías de revestimiento de acero de doble lamina enunciados en la Tabla K.3 fueron determinados de la siguiente fórmula: P = 0,65 (62.600.000 ) ⎛ D⎞⎛ D ⎞ − 1⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎝ T ⎠⎝ T ⎠ 2 (2) en donde P D T = = = presión de colapso en Mpa ( psi) diámetro nominal en milímetros (pulgadas) 2 t12 + t 2 en donde t1 t2 = espesor de la pared de la tubería de revestimiento interna (la mitad del espesor de la pared de la tubería de revestimiento de la Tabla K.3), en milímetros (pulgadas) espesor de la pared de tubería de revestimiento exterior (la mitad del espesor de la pared de la tubería de revestimiento de la Tabla K.3), en milímetros (pulgadas) = PRECAUCION La Ecuación K.2 ha sido derivada empíricamente. Su validez ha sido establecida a lo largo de muchos años por comparación con los resultados de observaciones de fallas en pruebas y en el campo. Por favor, tome en cuenta que esta fórmula no contiene ningún factor de seguridad. Como resultado, los valores para la presión de colapso de la Tabla K.3 son indicativos del valor en el cual la falla del material puede esperarse en realidad. K.3 VALORES DE FUERZA DE TENSION DEL REVESTIMIENTO (CASING) Los valores para la fuerza de tensión del Revestimiento (Casing) enunciados en la Tabla K.2 fueron determinados mediante la siguiente ecuación: Cts = en donde Cts Do St t = = = = fuerza de tensión de la tubería de revestimiento, en kilogramos (toneladas). diámetro externo de la tubería de revestimiento, en milímetros (pulgadas). esfuerzo de tensión del material, 413,7 MPa (60 000 psi). espesor de la pared de la tubería de revestimiento, en milímetros (pulgadas). πtSt (Do − t ) 2 000 (3) 64 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA K.4 NTC 5539 VALORES DE FUERZA DE COMPRESION AXIAL DEL REVESTIMIENTO (CASING) Los valores para la fuerza de compresión axial de la tubería de revestimiento de acero de lámina sencilla dados en la Tabla K.2 fueron determinados mediante la siguiente ecuación: C ts = πtS yp (D0 − t ) 2 000 (4) en donde Cts Do Syp t = = = = fuerza de tensión de la tubería de revestimiento, en kilogramos ( toneladas ) diámetro externo de la tubería de revestimiento, en milímetros (pulgadas) esfuerzo con el cual el material cede, 241,3 MPa (35,000 lb por pulgada cuadrada ) espesor de la pared de la tubería de revestimiento, en milímetros ( pulgadas ) Los valores para la fuerza de compresión axial enunciados en la Tabla K.3 para tuberías de revestimiento de acero de doble lámina fueron determinados de la Ec. K.5 como sigue: P = πtS yp (Di − t ) 2 000 (5) en donde P Di t = = = fuerza de compresión, en kilogramos ( toneladas ) diámetro interno de la tubería de revestimiento, en milímetros ( pulgadas ) espesor de lámina sencilla (mitad del espesor de la pared de la tubería de revestimiento de la Tabla K.3), en milímetros (pulgadas). (Se hace la suposición que la carga se soporta en el cascarón interno únicamente). esfuerzo mínimo con el que cede el material para las tuberías de revestimiento de acero de lámina doble = 379,2 MPa (55,000 psi) Syp = __________________________ * Cates, Walter H. Water Well Casing Manual, Consolidated Westem Steel-Division of United States Steel Corporation (1955). Available froro AWWA, 6666 W Quincy Ave., Denver, ca 80235. ___________________ * Timoshenko, S.P. and J.M. Gere. Theory of Elastic Stability, (p. 296, Equation e), McGraw-Hill, New York (1961). 65 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.1. Resistencia al colapso para tubería de acero para revestimiento del pozo Diámetro nominal pulgadas (mm) 8 (203) 8 10 10 12 12 14 14 14 14 14 14 16 16 16 16 16 16 18 18 18 18 18 18 (203) (254) (254) (304) (304) (355) (355) (355) (355) (355) (355) (406) (406) (406) (406) (406) (406) (457) (457) (457) (457) (457) (457) Espesor de pared pulgadas pulgadas (mm) 1/4 0,250 (6,35) 5/16 1/4 5/16 1/4 5/16 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 0,3125 0,250 0,3125 0,250 0,3125 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 (7,94) (6,35) (7,94) (6,35) (7,94) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) Diámetro externo pulgadas (mm) 8,625 (219,08) 10,750 12,750 14,00 (273,05) (323,85) (355,60) Diámetro interno pulgadas (mm) 8,125 (206,38) 8,000 10,250 10,125 12,250 12,125 13,500 13,375 13,250 (203,20) (260,35) (257,18) (311,15) (307,98) (342,90) (339,73) (336,55) (355,60) (352,43) (349,25) (393,70) (390,53) (387,35) (409,58) (406,40) (403,23) (444,50) (441,33) (438,15) (460,38) (457,20) (454,03) lb / pie 22,36 27,74 28,04 34,84 33,38 41,51 36,71 45,68 54,57 38,05 47,35 56,57 42,05 52,36 62,58 43,72 54,44 65,08 47,39 59,03 70,59 49,06 61,12 73,09 Peso (kg / m) (33,28) (41,29) (41,72) (51,84) (49,67) (61, 78) (54,64) (67,98) (81,21) (56,62) (70,4 7) (84,19) (62,58) (77,92) (93,13) (65,07) (81,02) (96,85) (70,53) (87,85) (105,05) (73,01) psi 755,54 1,191,21 461,08 760,25 306,09 520,68 242,43 418,68 636,10 221,82 385,11 588,19 172,25 303,15 469,53 155,89 275,69 429,18 126,48 225,76 354,92 115,51 Resistencia al colapso 2 pies agua (kg / cm ) (m agua) 1,745,29 (53,20) (531,96) 2,751,70 1,065,10 1,756,18 707,06 1,202,78 0,02 967,15 1,469,39 512,41 889,59 1,358,72 397,90 700,27 1,084,62 360,11 636,84 991,40 292,16 521,49 819,86 266,84 478,05 754,54 (83,87) (32,46) (53,53) (21,55) (36,66) (17,07) (29,48) (44,79) (15,62) (27,11) (41,41) (12,13) (21,34) (33,06) (10,98) (19,41) (30,22) (8,90) (15,90) (24,99) (8,13) (14,57) (23,00) (838,72) (324,64) (535,28) (215,51) (366,61) (170,69) (294,79) (447,87) (156,18) (271,15) (414,14) (121,28) (213,44) (330,59) (109,76) (194,11) (302,18) (89,05) (158,95) (249,89) (81,33) (145,71) (229,98) Continúa... 14,50 (368,30) 14,000 13,875 13,750 16,00 (406,40) 15,500 15,375 15,250 16,625 (422,28) 16,125 16,000 15,875 18,00 (457,20) 17,500 17,375 17,250 18,625 (473,08) 18,125 18,000 17,875 (90,96) 206,95 (108,77) 326,64 66 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.1. (Continuación) Diámetro nominal pulgadas 20 20 20 20 20 20 20 20 22 22 22 22 22 22 22 22 24 24 24 24 24 24 24 24 26 26 (mm) (508) (508) (508) (508) (508) (508) (508) (508) (559) (559) (559) (559) (559) (559) (559) (559) (610) (610) (610) (610) (610) (610) (610) (610) (660) (660) Espesor de pared pulgadas pulgadas 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 (mm) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) Diámetro externo pulgadas 20,00 (mm) (508,00) Diametro interno pulgadas 19,500 19,375 19,250 19,125 20,125 20,000 19,875 19,750 21,500 21,375 21,250 21,125 22,000 21,875 21,750 21,625 23,500 23,375 23,250 23,125 (mm) (495,30) (492,13) (488,95) (485,78) (511,18) (508,00) (504,83) (501,65) (546,10) (542,93) (539,75) (536,58) (558,80) (555,63) (552,45) (549,28) (596,90) (593,73) (590,55) (587,38) (609,60) (606,43) (603,25) (600,08) (647,70) (644,53) lb / pie 52,73 65,71 78,60 91,41 54,40 67,79 Peso (kg / m) (78,48) (97,79) (116,97) (136,03) (80,96) (100,89) (120,69) (140,38) (86,42) (107,72) (128,89) (149,94) (88,41) (110,20 (131,87) (153,41) (94,37) (117,65) (140,81) (163,84) (96,36) (120,14) (143,79) (167,32) (102,32) (127,59) psi 95,46 172,25 273,98 399,05 87,86 159,00 253,68 370,69 73,75 134,22 215,46 316,88 69,37 126,48 203,44 299,84 58,13 106,51 172,25 255,34 54,92 100,79 163,26 242,43 46,61 85,88 Resistencia al colapso pies agua (kg / cm2) (m agua) 220,52 397,90 632,89 921,82 202,96 367,28 586,00 856,31 170,37 310,05 497,71 732,00 160,25 292,16 469,94 692,62 134,28 246,04 397,90 589,84 126,88 232,82 377,13 560,02 107,67 198,38 (6,72) (12,13) (19,29) (28,10) (6,19) (11,19) (17,86) (26,10) (5,19) (9,45) (15,17) (22,31) (4,88) (8,90) (14,32) (21,11) (4,09) (7,50) (12,13) (17,98) (3,87) (7,10) (11,49) (17,07) (3,28) (6,05) (67,21), (121,28) (192,90) (280,97) (61,86) (111,95) (178,61) (261,00) (51,93) (94,50) (151,70) (223,11) (48,84) (89,05) (143,24) (211,11) (40,93) (74,99) (121,28) (179,78) (38,67) (70,96) (114,95) (170,69) (32,82) (60,47) 20,625 (523,88) 22,00 (558,80) 22,50 (571,50) 24,00 (609,60) 81,10 94,33 58,07 72,38 86,61 100,75 59,41 74,05 88,61 103,09 63,41 79,06 94,62 110,10 64,75 80,73 96,62 112,43 68,75 85,73 24,50 (622,30) 24,000 23,875 23,750 23,625 25,500 25,375 26,00 (660,40) 67 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.1. (Final) Diámetro nominal pulgadas 26 26 26 26 26 26 28 28 28 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 (mm) (660) (660) (660) (660) ( 660) (660) (711) (711) (711) (711) (711) (711) (711) (711) (762) (762) (762) (762) (762) (762) (762) (762) (762) (762) Espesor de pared pulgadas 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 pulgadas 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,500 0,250 0,3125 0,3750 0,4375 0,500 (mm) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (12,70) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (12,70) Diámetro externo pulgadas (mm) Diámetro interno pulgadas 25,250 25,125 (mm) (641,35) (638,18) (660,40) (657,23) (654,05) (650,88) (698,50) (695,33) (692,15) (688,98) (711,20) (708,03) (704,85) (701,68) (749,30) (746,13) (742,95) (739,78) (736,60) (762,00 (758,83) (755,65) (752,48) (749,30) lb / pie Peso (kg / m) (152,73) (177,75) (104,30) (130,07) (155,71) (181,23) (110,26) (137,52) (164,65) (191,66) (112,25) (140,00) (167,63) (195,14) (118,21) (147,45) (176,57) (205,57) (234,44) (120,20) (149,94) (179,55) (209,04) (238,41) psi 139,73 208,48 44,21 81,56 132,89 198,55 37,94 70,22 114,83 172,25 36,11 66,91 109,53 164,51 31,28 58,13 95,46 143,85 203,44 29,86 55,55 91,31 137,73 194,99 Resistencia al colapso pies agua 322,78 481,59 102,13 188,41 306,97 458,66 87,63 162,21 265,25 397,90 83,41 154,55 253,02 380,01 72,26 134,28 220,52 332,20 469,94 68,99 128,31 210,91 318,15 450,43 (kg / cm2) (9,84) (14,68) (3,11) (5,74) (9,36) (13,98) (2,67) (4,94) (8,08) (12,13) (2,54) (4,71) (7,71) (11,58) (2,20) (4,09) (6,72) (10,13) (14,32) (2,10) (3,91) (6,43) (9,70) (13,73) (98,38) (146,79) (31,1) (57,43) (93,56) (139,80) (26,71) (49,44) (80,85) (121,28) (25,42) (47,11) (77,12) (115,83) (22,02) (40,93) (67,21) (101,28) (143,24) (21,03) (39,11) (64,29) (96,97) (137,29) 102,63 119,44 70,09 87,40 104,63 121,78 74,09 92,41 110,64 128,79 75,43 94,08 112,64 131,12 79,43 99,08 118,65 138,13 157,53 80,77 100,75 120,65 140,4 7 160,20 26,50 (673,10) 26,000 25,875 25,750 25,625 28,00 (711,20) 27,500 27,375 27,250 27,125 28,50 (723,90) 28,000 27,875 27,750 27,625 30,000 (762,00) 29,500 29,375 29,250 29,125 29,000 30,50 (774,70) 30,000 29,875 29,750 29,625 29,500 68 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.2. Resistencia a compresión axial y a la tensión de tubería de revestimiento de acero Diámetro nominal pulgadas 8 8 10 10 12 12 14 14 14 14 14 14 16 16 16 16 16 16 18 18 18 18 18 18 * (mm) (203) (203) (254) (254) (304) (304) (355) (355) (355) (355) (355) (355) (406) (406) (406) (406) (406) (406) (457) (457) (457) (457) (457) (457) Espesor de pared pulgadas 1/4 5/16 1/4 5/16 1/4 5/16 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 1/4 5/16 3/8 pulgadas 0,250 0,3125 0,250 0,3125 0,250 0,3125 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 0,250 0,3125 0,375 (mm) (6,35) (7,94) (6,35) (7,94) (6,35) (7,94) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) (6,35) (7,94) (9,53) 18,625 (473,08) 16,625 (422,28) 16,00 (406,40) 14,50 (368,30) Diámetro externo pulgadas 8,625 10,750 12,750 14,00 (mm) (219,08) (273,05) (323,85) (355,60) Diámetro interno pulgadas 8,125 8,000 10,250 10,125 12,250 12,125 13,500 13,375 13,250 14,000 13,875 13,750 15,500 15,375 15,250 16,125 16,000 15,875 17,500 17,375 17,250 18,125 18,000 17,875 (mm) (206,38) (203,20) (260,35) (257,18) (311,15) (307,98) (342,90) (339,73) (336,55) (355,60) (352,43) (349,25) (393,70) (390,53) (387,35) (409,58) (406,40) (403,23) (444,50) (441,33) (438,15) (460,38) (457,20) (454,03) Resistencia a compresión axial toneladas (kg)* 115,11 (104,426,03) 142,81 (129,555,05) 144,32 (130,924,90) 179,32 (162,676,36) 171,81 (155,863,40) 213,68 (193,847,23) 188,99 (171,448,84) 235,16 (213,333,55) 280,90 195,86 243,75 291,21 216,48 269,52 322,14 225,07 280,26 335,02 243,96 303,88 363,37 252,55 314,62 376,25 (254,828,18) (177,681,20) (221,126,27) (264,181,26) (196,387,34) (244,504,42) (292,240,48) (204,180,06) (254,247,58) (303,925,02) (221,316,78) (275,675,29) (329,643,70) (229,109,50) (285,418,45) (341,328,24) Fuerza a tensión toneladas 197,33 244,82 247,40 307,41 294,52 366,31 323,98 403,13 481,55 335,76 417,86 499,22 371,10 462,04 552,23 385,83 480,44 574,32 418,22 520,94 622,92 432,95 539,35 645,01 (kg) (179,014,76) (222,096,96) (224,437,49) (278,877,65) (267,184,04) (332,310,83) (293,909,70) (365,713,37) (436,854,79) (304,596,33) (379,076,20) (452,884,75) (336,656,24) (419,155,62) (500,974,61) (350,019,07) (435,847,82) (521,014,32) (379,402,79) (472,588,80) (565,103,49) (392,765,62) (489,290,07) (585,143,20) 18,00 (457,20) Factor de conversión usado: 1 toneladas (2 000 lb) = 907,1847 kg, Continúa... 69 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.2. (Continuación) Diámetro nominal pulgadas 20 20 20 20 20 20 20 20 22 22 22 22 22 22 22 22 24 24 24 24 24 24 24 (mm) (508) (508) (508) (508) (508) (508) (508) (508) (559) (559) (559) (559) (559) (559) (559) (559) (610) (610) (610) (610) (610) (610) (610) Espesor de pared pulgadas pulgadas 1/4 0,250 5/16 0,3125 3/8 0,375 7/16 0,4375 1/4 0,250 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,250 0,3125 0,375 Diámetro externo Diámetro interno pulgadas 19,500 19,375 19,250 19,125 20,125 20,000 19,875 19,750 21,500 21,375 21,250 21,125 (mm) (495,30) (492,13) (488,95) (485,78) (511,18) (508,00) (504,83) (501,65) (546,10) (542,93) (539,75) (536,58) (558,80) (555,63) (552,45) (549,28) (596,90) (593,73) (590,55) (587,38) (609,60) (606,43) (603,25) (600,08) (647,70) (644,53) (mm) pulgadas (mm) (6,35) 20,00 (508,00) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) 20,625 (523,88) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) 24,50 (622,30) 24,00 (609,60) 22,50 (571,50) Resistencia a compresión axial toneladas (kg)* 271,45 (246,255,29) 338,24 (306,846,15) 404,60 (367,046,93) 470,53 (426,857,62) 280,04 (254,048,00) 348,98 417,49 485,57 298,94 372,60 445,84 518,64 305,81 381,19 456,14 530,67 326,43 406,97 487,07 566,74 333,30 415,56 497,38 578,77 353,92 441,33 (316,589,32) (378,740,54) (440,501,67) (271,193,79) (338,017,02) (404,459,23) (470,502,27) (277,426,15) (345,809,74) (413,803,23) (481,415,70) (296,132,30) (369,196,96) (441,862,45) (514,137,86) (302,364,66) (376,989,67) (451,215,53) (525,051,29) (321,070,81) (400,367,82) Fuerza a tensión toneladas 465,35 579,84 693,60 806,63 480,07 598,25 715,69 832,40 512,4 7 638,75 764,29 889,10 524,25 653,48 781,96 909,71 559,60 697,65 834,98 971,56 571,38 712,38 852,65 992,18 606,72 756,56 (kg) (422,158,40) (526,021,98) (629,223,31) (731,762,39) (435,512,16) (542,723,25) (649,263,02) (755,140,54) (464,904,94) (579,464,23) (693,352,19) (806,577,92) (475,591,58) (592,827,06) (709,382,15) (825,274,99) (507,660,56) (632,897,41) (757,481,08) (881,384,37) (518,347,19) (646,260,24) (773,511,03) (900,090,52) (550,407,10) (686,339,66) 22,00 (558,80) 22,000 21,875 21,750 21,625 23,500 23,375 23,250 23,125 24,000 23,875 23,750 23,625 25,500 25,375 * 24 (610) 7/16 0,4375 (11,11) 26 (660) 1/4 0,250 (6,35) 26,00 (660,40) 26 (660) 5/16 0,3125 (7,94) Factor de conversión usado: 1 tonelada (2,000 lb) = 907,1847 kg. 70 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.2. (Final) Diámetro nominal pulgadas 26 26 26 26 26 26 28 28 28 28 28 28 28 28 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 * (mm) (660) (660) (660) (660) (660) (660) (711) (711) (711) (711) (711) (711) (711) (711) (762) (762) (762) (762) (762) (762) (762) (762) (762) Espesor de pared pulgadas pulgadas 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 1/4 5/16 3/8 7/16 0,375 0,437 5 0,250 0,3125 0,375 0,437 5 0,250 0,3125 0,375 0,437 5 0,250 0,3125 0,375 0,437 5 0,250 0,3125 0,375 0,437 5 0,500 0,250 0,3125 0,3750 0,437 5 Diámetro Externo (mm) pulgadas (9,53) (mm) Diámetro Interno pulgadas 25,250 25,125 (mm) (641,35) (638,18) (660,40) (657,23) (654,05) (650,88) (698,50) (695,33) (692,15) (688,98) (711,20) (708,03) (704,85) (701,68) (749,30) (746,13) (742,95) (739,78) (736,60) (762,00) (758,83) (755,65) (752,48) (749,30) Resistencia a compresión axial toneladas (kg)* 528,30 614,85 360,79 449,92 538,61 626,88 381,41 475,69 569,54 662,96 388,28 484,28 579,84 674,98 408,90 510,05 610,77 711,06 810,92 415,77 518,64 621,08 723,09 824,67 (479,265,68) (557,782,51) (327,303,17) (408,160,54) (488,618,75) (568,695,94) (346,009,32) (431,538,69) (516,677,97) (601,427,17) (352,241,68) (439,331,41) (526,021,98) (612,331,53) (370,947,82) (462,709,56) (554,081,20) (645,062,75) (735,654,22) (377,180,18) (470,502,27) (563,434,27) (655,976,18) (748,128,01) Fuerza a tensión toneladas 905,66 1,054,03 618,50 771,29 923,33 1,074,65 653,84 815,46 976,35 1,136,50 665,62 830,19 994,02 1,157,11 700,97 874,37 1,047,03 1,218,96 1,390,15 712,75 889,10 1,064,71 1,239,58 1,413,72 (kg) (821,600,90) (956,199,89) (561,093,74) (699,702,49) (837,630,85) (974,906,04) (593,153,64) (739,772,84) (885,729,78) (1,031,015,41) (603,840,28) (753,135,67) (901,759,74) (1,049,712,49) (635,909,26) (793,215,09) (949,849,60) (1,105,821,86) (1,261,122,81) (646,595,89) (806,577,92) (965,888,62) (1,124,528,01) (1,282,505,15) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) (12,70) (6,35) (7,94) (9,53) (11,11) 30,50 (774,70) 30,000 (762,00) 28,50 (723,90) 28,00 (711,20) 26,50 (673,10) 26,000 25,875 25,750 25,625 27,500 27,375 27,250 27,125 28,000 27,875 27,750 27,625 29,500 29,375 29,250 29,125 29,000 30,000 29,875 29,750 29,625 29,500 (762) 1/2 0,500 (12,70) Factor de conversión usado: 1 tonelada (2,000 lb) = 907,1847 kg, 71 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.3. Resistencia al colapso y a la compresión axial de tubería de revestimiento de acero de doble lámina Diámetro nominal pulgadas 8 8 10 10 12 12 12 14 14 14 16 16 16 16 18 18 18 18 * 12 10 12 10 12 10 8 12 10 8 12 10 8 6 12 10 8 Espesor de pared de la tubería de revestimiento pulgadas 0,218 0,282 0,218 0,282 0,218 0,282 0,344 0,218 0,282 0,344 0,218 0,282 0,344 0,406 0,218 0,282 0,344 (mm) (5,54) (7,16) (5,54) (7,16) (5,54) (7,16) (8,74) (5,54) (7,16) (8,74) (5,54) (7,18) (8,74) (10,31) (5,54) (7,16) (8,74) Fuerza de compresión axial toneladas 76,36 98,44 95,20 122,80 114,03 147,16 179,09 133,43 172,26 209,70 152,26 196,62 239,42 282,06 171,10 220,98 269,14 317,14 (kg) * (69,272,62) (89,303,26) (86,363,98) (111,402,28) (103,446,27) (133,501,30) (162,467,71) (121,045,65) (156,271,64) (190,236,63) (138,127,94) (178,370,66) (217,198,16) (255,880,52) (155,219,30) (200,469,68) (244,159,69) (287,704,56) USStd. Gauge Diámetro externo pulgadas 8,436 8,504 10,436 10,504 12,436 12,504 12,568 14,496 14,564 14,628 16,496 16,564 16,628 16,692 18,496 18,564 18,628 (mm) (214,27) (216,00) (265,07) (266,80) (315,87) (317,60) (319,23) (368,20) (369,93) (371,55) (419,00) (420,73) (422,35) (423,98) (469,80) (471,53) (473,15) Diámetro interno pulgadas 8,000 7,940 10,000 9,940 12,000 11,940 11,880 14,060 14,000 13,940 16,060 16,000 15,940 15,880 18,060 18,000 17,940 (mm) (203,20) (201,68) (254,00) (252,48) (304,80) (303,28) (301,75) (357,12) (355,60) (354,08) (407,92) (406,40) (404,88) (403,35) (458,72) (457,20) (455,68) (454,15) Peso lb/pie 19,13 24,76 23,79 30,79 28,45 36,81 44,91 33,24 43,01 52,48 37,90 49,04 59,83 (kg/m) (28,47) (36,85) (35,40) (45,82) (42,33) (54,78) (66,83) (49,47) (64,01) (78,10) (56,40) (72,98) (89,03) psi 302,65 Resistencia al colapso pies agua 698,97 (kg / cm2) (m agua) (21,28) (46,60) (10,81) (23,61) (6,22) (13,57) (24,82) (3,90) (8,51) (15,54) (2,61) (5,68) (10,36) (17,14) (1,83) (3,98) (7,25) (11,99) (213,05) (466,53) (108,23) (236,44) (62,31) (135,90) (248,54) (39,09) (85,17) (155,59) (26,12) (56,85) (103,78) (171,56) (18,30) (39,82) (72,64) (120,01) 662,74 1,530,58 153,75 335,88 88,51 193,06 353,07 55,53 120,99 221,03 37,10 80,77 147,42 243,72 26,00 56,57 103,10 170,48 355,07 775,71 204,41 445,88 815,41 128,25 279,43 510,47 85,68 186,52 340,4 7 562,86 60,05 130,64 238,30 393,71 70,62 (105,09) 42,56 55,06 67,17 (63,33) (81,94) (99,97) 6 0,406 (10,31) 18,692 (474,78) 17,880 Factor de conversión usado: 1 tonelada (2,000 lb) = 907 184 7 kg. 79,29 (118,00) Continúa... 72 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.3. (Final) Diametro nominal Espesor de pared de la Diámetro externo tubería de US Std. revestimiento Gauge pulgadas pulgadas (mm) pulgadas pulgadas 20 20 20 20 22 22 22 24 24 24 26 26 26 12 10 8 6 10 8 6 10 8 6 10 8 6 0,218 0,282 0,344 0,406 0,282 0,344 0,406 0,282 0,344 0,406 0,282 0,344 0,406 (5,54) (7,16) (8,74) (10,31) (7,16) (8,74) (10,31) (7,16) (8,74) (10,31) (7,16) (8,74) (10,31) 20,556 20,624 20,688 20,752 22,624 22,688 22,752 24,624 24,688 24,752 26,624 26,688 26,752 (522,12) (523,85) (525,48) (527,10) (574,65) (576,28) (577,90) (625,45) (627,08) (628,70) (676,25) (677,88) (679,50) Diámetro interno (mm) 20,120 20,060 20,000 19,940 22,060 22,000 21,940 24,060 24,000 23,940 26,060 26,000 25,940 lb/pie (511,05) (509,52) (508,00) (506,48) (560,32) (558,80) (557,28) (611,12) (609,60) Peso (kg/m) 47,35 61,27 74,74 88,22 67,29 82,09 96,90 73,31 89,44 psi (70,4 7) (91,17) (111,23) (131,29) (100,14) (122,16) (144,19) (109,10) (133,10) (157,10) (118,06) (144,03) (170,10) psi 18,92 41,14 Resistencia al colapso pies agua 43,70 95,02 (kg / 2 cm ) (1,33) (2,89) (5,27) (8,71) (2,17) (3,95) (6,53) (1,67) (3,07) (5,02) (1,31) (2,39) (3,94) Fuerza de compresión axial (kg) * (172,818,69) (223,240,01) (271,883,25) (320,481,14) (245,339,03) (298,890,14) (352,296,11) (267,438,05) (325,851,67) (384,120,15) (289,546,14) (352,813,20) (415,935,11) (m agua) toneladas (,32) (28,96) (52,81) (87,20) (21,72) (29,59) (65,34) (16,70) (30,43) (50,22) (13,12) (23,90) (39,43) 190,50 246,08 299,75 353,27 270,44 329,47 388,34 294,80 359,19 423,42 319,17 388,91 458,49 75,02 173,25 123,88 286,09 30,86 71,26 56,24 129,87 92,82 214,38 23,73 43,23 54,80 99,85 (608,08) 105,57 (661,92) (660,40) 79,34 96,79 71,34 164,76 18,64 33,95 43,05 78,41 (658,88) 114,24 56,01 129,35 * Conversión Factor Used: 1 tonelada (2 000 lb) = 907 184 7 kg. 73 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.4. Presión de colapso hidráulico y peso unitario de tubería de revestimiento de PVC • si por NTC 3978 • • • 2 1/2 • • • 3 • • • 3 1/2 • • 4,000 3,500 2,875 Diámetro externo pulgadas Nominal 2 Real 2,375 Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,218 0,176 0,154 0,.140 0,113 0,276 0,213 0,203 0,169 0,137 0,300 0,296 0,216 0.206 0,167 0,318 0,296 0,235 0,226 0,190 Peso en aire lb/ 100 pies PVC 12454 94 78 69 63 51 144 114 109 92 76 193 220 143 136 112 235 220 178 172 146 PVC 14333 91 75 66 61 47 139 110 105 89 73 186 212 138 132 108 227 212 172 176 141 Peso en agua lb/100 pie PVC 12454 27 22 20 18 14 41 32 31 26 22 55 63 41 39 32 67 63 51 49 42 PVC 14333 24 19 17 16 12 36 28 27 23 19 48 55 36 34 28 59 55 44 43 36 Presión de colapso hidráulico psi PVC 12454 947 470 307 224 115 1,110 470 400 224 115 750 470 262 224 115 589 470 224 197 115 PVC 14333 758 376 246 179 92 885 376 320 179 92 600 376 210 179 92 471 376 179 158 92 SDRJSCH* DR+ SCH-80 SDR-13.5 SCH-40 SDR-17 SDR-21 SCH-80 SDR-13.5 SCH-40 SDR-17 SDR-21 SCH-80 SDR-13.5 SCH-40 SDR-17 SDR-21 SCH-80 SDR-13.5 SDR-17 SCH-40 SDR-21 10.9 13.5 1504 17.0 21.0 10.4 13.5 14.2 17.0 21.0 11.7 13.5 16.2 17.0 21.0 12.6 13.5 17.0 17.7 21.0 • *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++:These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480, NOTE The Above Table Has Been Reproduced from the MANUAL on the Selection and installation of Thermoplastic Water Well Casing, written and Produced by the National Water Well ASSOCIATION, 500 W, Wilson Bridge Rd,, Worthington, OH 43085, Continúa... 74 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.4. (Continuación) • si por NTC 3978 Diámetro externo pulgadas Nominal 4 • • • • Real 4,500 Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,337 0,333 0,265 0,237 0,214 0,173 0,138 0,110 0,248 0,190 0,412 0,375 0,327 0,265 0,258 0,214 0,190 0,171 0,136 Peso en aire lb/ 100 pies PVC 12454 282 279 226 203 185 151 121 97 235 182 427 391 345 283 276 231 206 186 149 PVC 14333 272 269 218 196 178 145 117 94 226 176 411 377 332 273 266 222 198 179 144 Peso en agua lb/100 pie PVC 12454 80 80 64 58 53 43 34 28 67 52 122 112 99 81 79 66 59 52 43 PVC 14333 70 70 56 51 46 38 30 24 58 46 106 98 86 71 69 58 51 46 37 Presión de colapso hidráulico psi PVC 12454 494 470 224 158 115 59 29 14 134 59 470 350 224 115 105 59 40 29 14 PVC 14333 395 376 179 126 92 47 23 11 107 47 376 280 179 92 84 47 32 23 11 SDR/SCH* DR+ SCH-80 SDR-13,5 SDR-17 SCH-40 SDR-21 SDR-26 SDR-32,5 SDR-41 SDR-13,5 SCH-80 SDR-17 SDR-21 SCH-40 13,3 13,5 17,0 19,0 21,0 26,0 32,5 41,0 20,0 26,0 13,5 14,8 17,0 21,0 21,6 26,0 29,3 32,5 41,0 41/2 • • • • 5 5 4,950 5,563 5,563 SDR-26 SDR-32,5 SDR-41 SDR-32,5 0,189 32,5 227 218 65 56 29 23 SDR-41 0,150 41,0 181 175 52 45 14 11 *SDR = STANDARD DIMENSION RATIO SCH = SCHEDULE + DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++ These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480. NOTE The Above Table has be en Reproduced from the Manual on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing, written and produced by he National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. 6 6,140 75 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.4. (Continuación) • si por NTC 3978 • Diámetro externo pulgadas Nominal 6 Real 6,625 Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,491 0,432 0,390 0,316 0,280 0,255 0,204 0,190 0,162 0,300 0,251 0,199 0,508 0,500 0,410 0,332 0,322 0,265 0,210 0,314 0,249 Peso en aire lb/ 100 pies PVC 12454 605 538 489 402 358 327 264 246 211 405 400 320 830 818 678 555 539 447 356 626 500 PVC 14333 584 519 472 387 345 316 255 238 204 390 386 308 800 788 654 535 520 431 343 604 482 Peso en agua lb/100 pie PVC 12454 173 154 140 115 102 93 75 70 60 116 114 91 237 234 194 159 154 128 102 179 143 PVC 14333 151 134 122 100 89 82 66 62 53 101 100 80 207 204 170 139 135 109 89 156 125 Presión de colapso hidráulico psi PVC 12454 PVC 14333 470 376 314 171 224 179 115 92 78 62 59 47 29 23 23 18 14 11 83 66 29 23 14 11 224 179 216 173 15 92 59 54 29 14 29 14 47 43 23 11 23 11 SDR/SCH* SDR-13,5 SCH-80 SDR-17 SDR-21 SCH-40 SDR-26 SDR-32,5 SDR-41 SDR-32,5 SDR-41 SDR-17 SCH-80 SDR-21 , SDR-26 SCH-40 SDR-32,5 SDR-21 SDR-32,5 SDR-41 DR+ 13,5 15,3 17,0 21,0 23,7 26,0 32,5 34,9 41,0 28,3 32,5 41,0 17,0 17,2 21,0 26,0 26,8 32,5 41,0 32,5 41,0 • • 7 8 • • • 7,000 8,160 10 10,200 *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480, NOTE The Above Table Has Been Reproduced from the Manual on the Selection and installation of Thermoplastic Water Well Casing, written and produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. . 76 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.4. (Continuación) • si por NTC 3978 • • • Diámetro externo pulgadas Nominal 10 Real 10,750 SDRJSCH" Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,632 0,593 0,511 0,413 0,365 0,331 0,262 0,750 0,687 0,606 0,490 0,406 0,392 0,311 0,750 0,667 0,539 0,437 0,430 0,342 DR+ Peso en aire lb/ 100 pies PVC 12454 PVC 14333 1,240 1,170 1,020 830 737 670 537 1,760 1,610 1,430 1,170 974 942 752 1,930 1,730 1,410 1,150 1,140 908 Peso en agua lb/100 pie PVC 12454 368 346 301 246 218 199 159 517 476 423 346 288 279 223 572 512 418 341 336 269 PVC 14333 322 303 263 215 191 173 139 453 417 370 302 252 244 195 500 448 366 299 294 235 Presión de colapso hidráulico psi PVC 12454 224 184 115 59 40 29 14 224 168 115 59 33 29 14 166 115 59 31 29 14 PVC 14333 179 147 92 47 32 23 11 179 134 92 47 26 23 11 133 92 47 25 23 11 SDR-17 SCH-80 SDR-21 SDR-26 SCH-40 SDR-32,5 SDR-41 17,0 18,1 21,0 26,0 29,4 32,5 41,0 17,0 18,6 21,0 26,0 31,4 32,5 41,0 18,7 21,0 26,0 32,0 32,5 41,0 1,290 1,210 1,050 860 764 695 557 1,810 1,670 1,480 1,210 1,010 977 780 2,000 1,790 1,460 1,200 1,180 942 • • • 12 12,750 14 • 14,000 SDR-17 SCH-80 SDR-21 SDR-26 SCH-40 SDR-32,5 SD4-41 SCH-80 SDR-21 SDR-26 SCH-40 SDR-32,5 SDR-41 *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++These sizes are under consideration by ASTM for addition to ASTM F480. NOTE: The Above Table Has Been Reproduced from the Manual on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing, Written And produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. . 77 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.4. (Final) • si por NTC 3978 Diámetro externo pulgadas Nomi nal 15 Real 15,300 Espesor mínimo de pared SDR/SCH* Pulgadas SDR-32,5 SDR-41 0,471 0,410 0,373 0,843 0,762 0,616 0,500 0,493 0,429 0,390 DR+ Peso en aire lb/ 100 pies PVC 12454 PVC 14333 1,360 1,190 1,080 2,480 2,260 1,840 1,510 1,490 1,300 1,180 Peso en agua lb/100 pie PVC 12454 402 352 321 735 668 546 446 440 385 351 PVC 14333 352 308 281 643 585 478 391 385 337 307 Presión de colapso hidráulico psi PVC 12454 29 19 14 158 115 59 31 29 19 14 PVC 14333 23 15 11 126 92 47 17 23 15 11 32,5 37,3 41,0 19,0 21,0 26,0 32,0 32,5 37,3 41,0 1,400 1,230 1,120 2,570 2,340 1,910 1,560 1,540 1,350 1,230 16 ++ • 16,000 SCH-80 SDR-21 SDR-26 SCH-40 SDR-32,5 SDR-41 *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480. NOTE: The Above Table Has Been Reproduced from the Manual on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing, Written and Produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. 78 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.5. Presión de colapso hidráulico y peso unitario de tubería de revestimiento ABS • si por NTC 3978 Diámetro externo pulgadas Nominal 2 Real 2,375 SDR/SCR* Espesor mínimo de pared Pulgadas DR+ Peso en aire lb/ 100 pies ABS 434 ABS 533 70 58 51 47 38 107 85 81 68 56 144 125 106 102 83 175 164 133 128 Peso en agua lb/100 pie ABS 434 3,4 2,8 2,5 2,2 1,8 5,1 4,0 3,9 3,3 2,7 6,9 6,0 5,1 4,9 4,0 8,4 7,8 6,4 6,1 ABS 533 2,7 2,2 2,0 1,8 1,5 4,1 3,3 3,1 2,6 2,1 5,5 4,8 4,1 3,9 3,2 6,7 6,3 5,1 4,9 Presión de colapso hidráulico psi ABS 434 829 412 269 196 100 968 412 350 196 100 656 412 229 196 100 515 412 196 173 ABS 533 592 294 192 140 71 691 294 250 140 71 468 294 164 140 71 368 294 140 124 • • • 2 1/2 • • • 3 • • • 3 1/2 • • *SDR = Standard Dimension Ratio SCR = Schedule 4,000 3,500 2,875 SCR-80 SDR-13,5 SCR-40 SDR-17 SDR-21 SCR-80 SDR-13,5 SCR-40 SDR-17 SDR-21 SCR-80 SDR-13,5 SCR-40 SDR-17 SDR-21 SCR-80 SDR-13,5 SDR-17 SCR-40 0,218 0,176 0,154 0,140 0,113 0,276 0,213 0,203 0,169 0,137 0,300 0,259 0,216 0,206 0,167 0,318 0,296 0,235 0,226 10,9 13,5 15,4 17,0 21,0 10,4 13,5 14,2 17,0 21,0 11,7 13,5 16,2 17,0 21,0 12,6 13,5 17,0 17,7 71 59 52 47 39 108 85 82 69 57 145 126 107 103 84 176 165 134 129 +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480. NOTE The Above Table Has Been Reproduced from the MANUAL on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing. Written and Produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OR 43085. . Continúa... 79 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.5. (Continuación) Diámetro externo • pulgadas si por NTC 3978 Nominal Real • 4 4,500 • • • • • • • • • • • • *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule 6 6,250 5 5,563 Espesor mínimo de SDR/SCH* pared Pulgadas SDR-21 0,190 SCH-80 0,337 SDR-13,5 0,333 SDR-17 0,265 SCH-40 0,237 SDR-21 0,214 SDR-26 0,173 SDR-13,5 0,412 SCH-80 0,375 SDR-17 0,327 SDR-21 SCH-40 SDR-26 SDR-13,5 SCH-80 SDR-17 SDR-21 SCH-40 SDR-26 0,265 0,258 0,214 0,491 0,432 0,390 0,316 0,280 0,255 DR+ 21,0 13,3 13,5 17,0 19,0 21,0 26,0 13,5 14,8 17,0 21,0 21,6 26,0 13,5 15,3 17,0 21,0 23,7 26,0 Peso en aire lb/ 100 pies ABS 434 109 211 209 169 152 138 113 320 294 258 212 207 173 454 404 367 301 268 246 ABS 533 108 209 207 168 151 137 112 317 291 256 210 205 171 450 400 364 298 266 243 Peso en agua lb/100 pie ABS 434 5,2 10,0 10,0 8,0 7,2 6,6 5,4 15,2 14,0 12,3 10,0 9,8 8,2 21,7 19,2 17,4 14,3 12,8 11,7 ABS 533 4,1 8,0 8,0 6,5 5,8 5,3 4,3 12,2 11,2 9,8 8,1 7,9 6,6 17,3 15,4 14,0 11,5 10,2 9,3 Presión de colapso hidráulico psi ABS 434 ABS 533 100 71 432 308 412 294 196 140 138 98 100 71 51 36 412 294 306 218 196 140 100 92 51 412 275 196 100 69 51 71 66 36 294 196 140 71 49 36 +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480. NOTE: The Above Table Has Been Reproduced from the Manual on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing, Written and Produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. 80 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.5. (Final) • si por NTC 3978 • • • • • • • • • ++ • ++ Diámetro externo pulgadas Nominal 8 Real 8,625 SDR/SCR* SDR-17 SCR-80 SDR-21 SDR-26 SCR-40 SDR-17 SCR-80 SDR-21 SDR-26 SCR-40 SDR-17 SCR-80 SDR-21 SDR-26 SCR-40 Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,508 0,500 0,410 0,332 0,322 0,632 0,593 0,511 0,413 0,365 0,750 0,687 0,606 0,490 0,406 0,667 0,539 0,762 DR+ 17,0 17,2 21,0 26,0 26,8 17,0 18,1 21,0 26,0 29,4 17,0 18,6 21,0 26,0 31,4 21,0 26,0 21,0 Peso en aire lb/ 100 pies ABS 434 622 613 509 416 404 965 909 790 645 573 1,360 1,250 1,110 908 758 1,340 1,100 1,750 ABS 533 616 607 504 412 400 956 901 738 639 568 1,350 1,240 1,100 899 751 1,330 1,090 1,740 Peso en agua lb/100 pie ABS 434 29,6 29,2 24,2 19,8 19,2 46,0 43,3 37,6 30,7 27,3 64,7 59,6 52,9 43,2 36,1 64,0 52,2 83,5 ABS 533 23,7 23,3 19,4 15,8 15,4 36,8 34,6 30,0 24,6 21,8 51,8 47,6 42,3 34,6 28,9 51,2 41,8 66,8 Presión de colapso hidráulico psi ABS 434 196 189 100 51 47 196 161 100 51 35 196 148 100 51 29 100 51 100 ABS 533 140 135 71 36 34 140 115 71 36 25 140 106 71 36 20 71 36 71 10 10,750 12 12,750 14 16 14,000 16,000 SDR-21 SDR-26 SDR-21 • SDR-26 0,616 26,0 1,430 1,420 68,2 54,6 51 36 * SDR = Standard Dimension Ratio SCR = Schedule +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480. NOTE The Above Table Has Been Reproduced from the Manual on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing, Written and Produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OR 43085. 81 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.6. Presión de colapso hidráulico y peso unitario de tubería de revestimiento SR • si por NTC 3978 • • • • • • • • • • • • • • Outside Diameter pulgadas Nominal 2 Real 2,375 SDR* SDR-13,5 SDR-17 SDR-21 SDR-13,5 SDR-17 SDR-21 SDR-13,5 SDR-17 SDR-21 Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,176 0,140 0,113 0,213 0,169 0,137 0,259 0,206 0,167 0,296 0,234 0,190 0,330 0,265 0,250 0,214 0,200 0,175 DR+ 13,5 17,0 21,0 13,5 17,0 21,0 13,5 17,0 21,0 13,5 17,0 21,0 13,5 17,0 18,0 21,0 22,5 25,7 Peso en aire lb/ 100 pies 58 47 39 85 69 57 126 102 84 165 134 109 209 169 160 138 130 114 Peso en agua lb/100 pie 2,8 2,2 1,8 4,0 3,3 2,7 6,0 4,8 4,0 7,8 6,4 5,2 10,0 8,0 7,6 6,6 6,2 5,4 Presión de colapso hidráulico psi 376 180 92 376 180 92 376 180 92 376 180 92 376 180 150 92 74 49 2 1/2 2,875 3 3,500 3 1/2 4,000 SDR-13,5 SDR-17 SDR-21 4 4,500 ,, SDR-13,5 SDR-17 SDR-21 - • *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++ These sizes are under consideration by ASTM for addition to ASTM F480. NOTE: The above table has been reproduced from the Manual on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing, written and produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. Continúa 82 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.6. (Continuación) • si por NTC 3978 Diámetro externo pulgadas Nominal 4 1/2 5 Real 4,886 5,300 SDR* SDR-13,5 SDR-17 SDR-21 SDR-26 Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,230 0,200 0,320 0,250 0,200 0,174 0,412 0,327 0,265 0,225 0,214 0,320 0,250 0,200 0,175 0,491 0,390 0,320 DR+ 21,2 24,4 16,6 21,2 26,5 30,3 13,5 17,0 21,0 24,7 26,0 19,6 25,1 31,4 35,8 13,5 17,0 20,7 Peso en aire lb/ 100 pies 162 142 240 191 154 136 320 258 212 182 173 288 228 184 161 454 367 305 Peso en agua lb/100 pie 7,7 6,8 11,4 9,1 7,3 6,5 15,2 12,3 10,0 8,7 8,2 13,7 10,9 8,8 7,7 21,6 17,5 14,5 Presión de colapso hidráulico psi 89 57 194 89 44 29 376 180 92 55 47 114 52 26 17 376 180 86 • • • • 5 5,563 6 6,275 - • • 6 6,625 SDR-13,5 SDR-17 - *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule +DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++ These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTI\1 F480. NOTE The Above Table Has Been Reproduced from the Manual on the Selection and Installation of Thermoplastic Water Well Casing, Written and Produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. 83 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 Tabla K.6. (Final) • If Per F480 • Diámetro externo pulgadas Nominal Real SDR* SDR-26 - Espesor mínimo de pared Pulgadas 0,255 0,250 0,250 0,508 0,410 0,332 0,250 0,632 0,511 0,413 0,750 0,606 0,490 0,667 0,539 DR+ 26,0 26,5 28,0 17,0 21,0 26,0 34,5 17,0 21,0 26,0 17,0 21,0 26,0 21,0 26,0 Peso en aire lb/ 100 pies 246 241 255 622 509 416 317 965 790 645 360 1,110 908 1,340 1,100 Peso en agua lb/100 pie 11,7 11,5 12,1 29,6 24,2 19,8 15,1 46,0 37,6 30,7 64,7 52,9 43,2 64,0 52,2 Presión de colapso hidráulico psi 47 44 37 180 92 47 20 180 92 47 180 92 47 92 47 7 • • • • • • • • • ++ • 14 12 10 8 7,000 8,625 SDR-17 SDR-21 SDR-26 - 10,750 SDR-17 SDR-21 SDR-26 12,750 SDR-17 SDR-21 SDR-26 14,000 ,, SDR-21 SDR-26 ++ 16 16,000 SDR-21 0,762 21,0 1,750 83,5 92 • SDR-26 0,616 26,0 1,432 68,2 47 *SDR = Standard Dimension Ratio SCH = Schedule + DR = Dimension Ratio (Actual OD + Wall Thickness) ++ These Sizes are Under Consideration by ASTM for Addition to ASTM F480. NOTE The Above Table Has Been Reproduced from the Manual on the Selection and installation of Thermoplastic Water Well Casing, Written and Produced by the National Water Well Association, 500 W. Wilson Bridge Rd., Worthington, OH 43085. 84 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO L (Informativo) SECCIONES TELESCÓPICAS DE COMPRESIÓN AXIAL En muchas regiones del globo terráqueo, una causa creciente de la falla de pozos profundos es el daño de la tubería o filtros de los pozos, ocasionado por el asentamiento de las capas terrestres. En algunos lugares, los asentamientos llegan a ser hasta de diez metros. Estos asentamientos, más comúnmente denominados “Subsidencia”, se deben, en muchos casos, al agotamiento de las aguas en los acuíferos superiores explotados por el mismo pozo. En los sitios donde la diferencia entre el nivel de bombeo de los pozos y el nivel freático es demasiado grande y adicionalmente esta depresión se conserva durante periodos prolongados (veranos por ejemplo), se generan esfuerzos que son suficientes para causar uno o más daños en el entubado del pozo o en los filtros. Los esfuerzos se deben a la compactación de los sedimentos de grano fino, los cuales, por su propio peso descienden rellenando los espacios vacíos dejados por el agua. El fenómeno difícilmente se aprecia a simple vista ya que normalmente sucede en áreas muy grandes y no en pequeñas áreas. Los daños ocurren al deformarse la tubería por pandeo (efecto Columna). La parte afectada por lo general, sufre un daño por compresión. La experiencia ha demostrado, que estos daños y deformaciones no se pueden prevenir empleando tuberías más gruesas o mas resistentes. Con el fin de prevenir este fenómeno, se han diseñado las secciones telescópicas de compresión, las cuales, al ser instaladas en los lugares apropiados, han prevenido el problema en la mayoría de los casos. A pesar que en algunas áreas se han detectado subsidencia del terreno a dos metros, la sección telescópica de compresión axial con un desplazamiento potencial de mínimo dos metros ha evitado el daño de los pozos en forma satisfactoria*. La utilización y diseño de secciones telescópicas de compresión axial dependen del análisis y la emisión de un juicio por parte de ingenieros calificados experimentados y expertos en perforación. Las secciones telescópicas de compresión axial se componen de tres tramos de tubería (telescopio superior, camisa y telescopio inferior). Se recomienda que los telescopios superior e inferior tengan mínimo dos metros de longitud y el mismo diámetro de la tubería de revestimiento. La camisa, sin costura, tiene mínimo 2,60 m de longitud y un diámetro interno que permite el desplazamiento de los telescopios superior e inferior. Las especificaciones técnicas de las tuberías a emplearse en la construcción de estas juntas son iguales o superiores a las de la tubería de revestimiento del pozo. * Tomado de Moss, Rosscoe, Handbook of Ground Water Development, p 195. 85 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 1 2 3 No. 4 1 2 3 4 5 6 7 DENOMINACIÓN PARTES Entubado del pozo Anillo de tope del tubo telescópico Tubo telescópico Anillo de tope del entubado Anillo de tope del entubado Anillo de tope del tubo telescópico Entubado del pozo Detalle A 1 5 3 4 Detalle A 6 7 Los telescopios están equipados con anillos de acero soldados en la parte inferior del telescopio superior y en la parte superior del telescopio inferior. La camisa esta equipada con anillos interiores en sus extremos. Los anillos soportan el peso del tramo inferior, a la junta, del revestimiento del pozo y actúan como topes y estabilizadores de las otras secciones. Se recomienda que todos los anillos tengan una longitud de 15 cm y un espesor tal que garantice el libre deslizamiento de los telescopios. 86 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO M (Informativo) VELOCIDAD DE ENTRADA DE LOS FILTROS La experiencia y práctica relacionadas con los acuíferos y sus condiciones físicas fluctúan entre los sitios de los pozos y las regiones geográficas. Deliberaciones del comité de la AWWA durante la preparación de esta norma revelaron que muchos diseñadores han, por varias razones técnicas, limitado las velocidades de entrada para los filtros de pozos a inferiores a 0,03 m/s (0,1 pies/s). Otros han usado y demostrado diseños exitosos de pozos e instalaciones con velocidades superiores a 0,03 m/s (0,1 pies/s) y, en algunos casos, de hasta 0,76 m/s (2,5 pies/s). El límite superior de la velocidad de entrada,0,46 m/s (1,5 pies/s) incluido en esta norma es un límite superior acordado que se basa en el juicio y el consenso de dicho comité. Se advierte al usuario de esta norma examinar minuciosamente el tema de la velocidad de entrada de los filtros de agua y establecer límites superiores para la velocidad de entrada de los filtros si las condiciones del acuífero y la experiencia así lo dictan (véase el numeral 4.5.5.3). 87 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO N (Informativo) OPCIONES Y ALTERNATIVAS DEL CONTRATANTE Las especificaciones del contratante deberían cubrir los siguientes artículos: 1) 2) 3) 4) 5) 6) Norma utilizada, la norma para pozos de agua en su más reciente modificación. Alcance de la investigación exploratoria (véase el numeral 4.2.1). Si existe la necesidad de muestras adicionales de la formación (véase el numeral 4.2.2.2). Hora, lugar y modo de entrega de las muestras (véase el numeral 4.2.2.5). Tipo de registro geofísico deseado, si es que se desea (véase el numeral 4.2.3). En caso de que el contratante desee especificar tuberías de revestimiento temporales (véase el numeral 4.4.1). Si existe la posibilidad de utilizar de manera segura tablas de espesor mínimo de la tubería de revestimiento para las condiciones encontradas (véase el numeral 4.4.5). Opciones para el tipo de material de la tubería de revestimiento (véase el numeral 4.3.2). Tasa máxima de flujo desde el pozo (véanse los numerales 4.5.2 y 4.5.3). Determinación de la velocidad de entrada a través de los filtros del pozo mediante la evaluación cuidadosa de la composición del acuífero. (La selección de los filtros del pozo debe realizarla un ingeniero profesional calificado, hidrogeólogo o constructor de pozos perforados) (véase el numeral 4.5.5.3 y el Anexo M Velocidad de Entrada de los Filtros). Opciones disponibles para la construcción de los filtros (véase el numeral 4.5.7). La profundidad del pozo terminado la cual define el límite inferior al que las tolerancias de construcción se van a aplicar (véase el numeral 4.7.9.5). Exactitud de las mediciones del nivel del agua (véase el numeral E.2.2 en el Anexo E). Tasa de flujo para pruebas de desempeño (véase el numeral E.4.2 en el Anexo E). Tolerancia de alineación alterna (véase el numeral 4.7.9.4 y Anexo D). 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) 88 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5539 ANEXO O (Informativo) LEGISLACIÓN COLOMBIANA RELACIONADA CON EL APROVECHAMIENTO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS O.1 Este anexo se presenta como información adicional al usuario de la norma con el fin de suministrar un listado de la legislación nacional, relacionado con el aprovechamiento de aguas subterráneas, vigente al momento de ratificación de esta norma. Sin embargo, este listado puede ampliarse o modificarse según lo establezca el gobierno colombiano. O.2 Las autoridades competentes a escala regional o en su jurisdicción tienen adicionalmente normas derivadas de las nacionales que aplican a su área de influencia. O.3 La legislación colombiana relacionada con el aprovechamiento de aguas subterráneas incluye las siguientes leyes y decretos: Ley 99 de 1993, Sistema Ambiental de Colombia. Ley 142 de 1994, Servicios públicos domiciliarios. Ley 373 de 1997, Ahorro y uso eficiente del agua en Colombia. Decreto ley 2811 de 1974, Código nacional de recursos naturales. Decreto 1541 de 1978, Reglamenta el uso de aguas superficiales y subterráneas. Decreto 1594 de 1984, Normas de calidad de agua. Decreto 1843 de 1991, Disposiciones sobre plaguicidas. Decreto 1449 de 1997, Conservación y protección del recurso hídrico. Decreto 155 de 2004, Tasas por uso del agua. Decreto 1220 de 2005, Licencias ambientales. Decreto 500 de 2006, Complementario a licencias ambientales. Decreto 1575 de 2007, Sistema para la protección y control de la calidad del agua para consumo humano. 89 NORMA TÉCNICA COLOMBIANA DOCUMENTO DE REFERENCIA NTC 5539 AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION Standard for Water Wells. Copyright, 6666 West Quincy Avenue, Denver, Colorado 80235, United States (ANSI/AWWA A100:1997) 90