Control en la ejecución de inyección de fracturamiento hidráulico.

Luego del post anterior, del 27 de agosto de 2019 (Mejoramiento de Campo por Inyección de Fractura Hidráulica), donde se detalló la técnica de inyección de fracturamiento hidráulico como un sistema de mejoramiento de campo, ahora queremos desentrañar las pautas a seguir para tener éxito en este proceso.

Al realizar esta inyección, se debe realizar una doble verificación: sobre la mezcla utilizada y sobre el proceso de inyección.

Control de mezcla:

Es necesario hacer una mezcla estable de agua, cemento y bentonita. De esta forma evitaremos la sedimentación o desintegración.
Una relación agua / cemento (a / c) de 0,5 es estable pero excesivamente densa. Por tanto, es necesario utilizar mezclas más fluidas (generalmente alrededor de aa / c = 1); se trata de añadir bentonita para estabilizarlos. El siguiente gráfico muestra cómo se pueden estabilizar las mezclas menos densas.

Inyección De Fracturación Hidráulica 2

Estabilización de bentonita

Para obtener una dispersión suficiente de bentonita y cemento, la mezcla debe prepararse en mezcladores. fuerte agitación.

Asimismo, debemos buscar un viscosidad adecuada para mezclar. El tiempo de paso a través del Swamp Cone debe estar en el rango de 35 a 55 segundos.

Inyección De Fracturación Hidráulica 3

cono de pantano

Control del proceso de inyección:

El proceso de inyección se comprueba midiendo continuamente el deudas (con caudalímetro) y presiones inyección (con manómetro). Se realiza una buena inyección poco a poco, adaptándose al comportamiento del suelo.

Para controlar las presiones de inyección, las condiciones son necesarias casi estático (1 litro / minuto).
Se debe evitar que esta presión sea influenciada por la energía necesaria para provocar un mayor caudal y, al mismo tiempo, se debe evitar el manguito, que rompería la continuidad del bucle de lechada, cuya presión se mide en el manómetro.

El control de la presión debe ser continuo para conocer la información que nos proporciona. Por ejemplo, una caída repentina de la presión indica una fractura. Si la tasa de inyección no se reduce en este momento, la lechada se moverá excesivamente, dejando el área de interés (es decir, se perderá la lechada) y evitará que se ramifique. Tiras de coulis, que conviene hacer de forma gradual.

Se debe alcanzar la presión preestablecida en cada brazalete para completar la inyección. Por regla general, el objetivo es aumentar la presión de inyección en 1 kg / cm2 por cada metro de profundidad. Sin embargo, esta regla puede conducir a un tratamiento insuficiente de los suelos superficiales (cuando se mejora para transmitir cargas) y un tratamiento excesivo para suelos más profundos (cuando no se requieren micropilotes o «lámparas» de anclaje). Por tanto, debemos adaptar el proceso a los requerimientos del tratamiento deseado.

Además, el control de inyección debe monitorear la adición de coulis. Esta admisión debe ser del orden del 10% del volumen de terreno tratado. Una admisión del 20% (sin contar ningún pretratamiento por inyección en la cavidad) indica que se ha perdido la lechada.

Las tiras de mortero no deben extenderse más de 0,75 a 2 metros alrededor del manguito (dependiendo de la profundidad y la presión de inyección) para obtener un buen esqueleto de refuerzo del suelo tratado.

Estas son las pautas y controles a seguir al realizar una mejora del terreno de inyección de fracturamiento hidráulico. En los siguientes artículos cuantificaremos la mejora del terreno, con el objetivo de caracterizar el terreno mejorado, formulando sus nuevos parámetros de resistencia.

Autor: Antonio Santos Escobar. Maestro de Maestría en Geotecnia y Fundaciones por EADIC.

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