Después de muchos años trabajados, múltiples mantenimientos en condiciones buenas, regulares y adversas, de contar con un recurso humano prácticamente invariable en los últimos 20 años, se ha obtenido un cúmulo de experiencias, producto de la retroalimentación entre los pozos, el trabajo de mantenimiento y el personal bien capacitado siempre dispuesto a aplicar nuevos procedimientos, con el único objetivo de alcanzar mejores resultados en el menor tiempo. Quiero compartir con ustedes nuestros conocimientos y experiencias prácticas, con resultados óptimos.
Para ejecutar un eficiente mantenimiento en un pozo de agua en operación o con largo periodo de inactividad, debemos conseguir la mayor cantidad de información del mismo, ya que ayudará a estructurar el procedimiento para que su mantenimiento sea eficaz, disminuyendo el tiempo y los costos del mismo.
Para ello se debe contar con datos, tales como: diseño, registro eléctrico, análisis físico-químico del agua y parámetros físicos e hidráulicos (diámetro, profundidad, material, nivel estático, caudal y nivel dinámico); de no disponer de esta información, es imperante hacer una video filmación del pozo, para ubicar las zonas de captación: rejillas o tubería ranurada, estado de las misma, el tipo de oclusión o nivel de incrustación y de paso observar las condiciones en general de la tubería de encamisado del pozo. La cantidad de información detallada del pozo nos conducirá a una mejor programación de mantenimiento y rehabilitación del pozo concluyendo en excelentes resultados.
Una vez procesados los datos del pozo en cuestión, se deberá tomar en consideración dos aspectos importantes como son la limpieza mecánica con aire comprimido y la limpieza química:
Limpieza Mecánica con Aire
La práctica de impulsar y bombear aire alternativamente es una técnica de limpieza y desarrollo. Consiste en inyectar aire en el pozo para elevar la columna de agua hacia la superficie, cerrar el suministro de aire cuando el agua llega a la parte superior del revestidor, lo que permite que la columna de agua aireada vuelva a entrar al pozo. Esto crea una corriente hidráulica hacia el exterior a través de la pared del pozo, que ayuda a remover las partículas finas de arena y arcilla. La instalación de una línea de aire dentro de un tubo permite que el bombeo de aire se utilice periódicamente durante la limpieza para eliminar el sedimento de la pared.
El tamaño y capacidad de los equipos y herramientas a utilizar en la limpieza mecánica, dependerán del diámetro, profundidad y nivel estático del pozo, estos dos últimos parámetros, definen la altura de la columna de agua a vencer o romper, por lo tanto:
• El diámetro del pozo define el diámetro de la tubería de limpieza. Por ejemplo: Pozo de Ø 6” – Tubería de limpieza Ø 3”, Pozo de Ø 8” y 10” – Tubería de limpieza de Ø 4”, Pozo de Ø 10” y 12” – Tubería de limpieza 5” ó 6”.
• Capacidad del compresor (volumen y presión) lo define el diámetro, la profundidad y el nivel estático del pozo. Por ejemplo: Para pozos que se van a limpiar con tubería de Ø 3” y una carga o columna de agua hasta 80 metros se necesita un compresor que despache un caudal mínimo de 275 cfm (pie3/min) y una presión 150 psi. (lb/pulg2) de descarga. Si la columna de agua supera los 100 metros debemos aumentar la capacidad mínima del compresor a 375 cfm y 180 psi. Para pozos con tuberías de limpieza de Ø 4” y una columna menor a 100 metros se utilizará como mínimo un compresor de 375 cfm y 150 psi. Si la columna es mayor a 100 metros, se deberá cambiar a un compresor que despache una mayor presión, por lo menos de 200 psi.
Para pozos con tubería de limpieza de Ø 5” a 6” y columna de agua menor a 80 metros se puede usar un compresor de mínimo 450 cfm y 120 psi. Si la columna de agua aumenta a 100 m.c.a. (metro de columna de agua), hay que aumentar la presión a un mínimo de 150 psi.
En sitios donde la columna de agua supera los 140 metros hay que trabajar con compresores con rangos de presión entre 230 y 275 psi.
Limpieza Química
El tipo de incrustación y bloqueo del flujo de agua, toma muchas formas, siendo el Bloqueo Mineral (incrustaciones) las más comunes, el Bloqueo Físico (obstrucciones) y el Bloqueo Biológico (oclusión). El uso de agentes químicos ayuda a desprender con mayor rapidez las incrustaciones u oclusiones que puedan presentar los pozos, es por ello que se procede a tratarlos de la siguiente forma:
• Bloqueo Mineral: Los pozos con alto contenido de sales de calcio, óxidos de hierro y óxidos de manganeso, se van precipitando y terminan formando incrustaciones, las mismas van tapando las secciones de captación del pozo y en consecuencia terminamos reduciendo el área abierta en las tuberías y al perder área, se disminuye la capacidad de captación, se aumenta la velocidad de entrada del agua al pozo y se termina acelerando la corrosión del encamisado del pozo. Mecánicamente desprender este tipo de incrustaciones con un cepillo de cerdas de nylon y aire comprimido, no es sencillo, rápido ni eficiente. Para ello se debe acompañar con un producto químico desincrustante, que contribuya al ablandamiento y desprendimiento de las mismas. Los agentes químicos más utilizados para esta operación son las soluciones en base a ácido clorhídrico, sulfámico y fosfórico; sin embargo, al utilizar estos ácidos hay que tomar todas las precauciones posibles en su manejo (guantes, máscaras, lentes, etc.) y colocar un agente inhibidor después de cierto tiempo (no mayor a 24 horas), ya que son soluciones altamente corrosivas. Para esta aplicación, Baroid nos presenta un polímero denominado el Aquaclear MGA y Johnson Screens por su parte tiene el Nu-Well 100 los cuales tienen un muy buen rendimiento en obra.
• Bloqueo Físico: Se refiere al depósito de compuestos de partículas (arenas y arcillas) provenientes de la formación llevadas al pozo a través del bombeo o de las corrientes subterráneas del acuífero, con el tiempo, se van acumulado en el empaque de grava haciendo que se pierda transmisibilidad; para aflojar y sacar estas partículas del empaque, se recomienda utilizar un agente dispersante de arcillas y lodos bentoníticos. Se puede recurrir a una solución de polifosfatos o trípolifosfato para desarticular las arcillas y ayudando rápidamente a mover estas partículas del empaque de grava. En el mercado existen productos comerciales como el Aquaclear PFD de Baroid y el Nu-Well 220 de Johnson Screens.
• Bloqueo Biológico: Es producto del crecimiento bacteriano las cuales son anaeróbicas, ellas forman una especie de biomasa que también ocasiona taponamientos o bloqueos en las tuberías de captación. Para su desarticulación pueden ser tratadas con los mismos ácidos que se tratan los bloqueos minerales, sin embargo, en el mercado existen productos específicamente diseñados para atacar estas bacterias. Con Baroid se utiliza un polímero denominado Aquaclear AE y en Johnson Screens el Nu- Well 310. Una vez entendido los tipos de bloqueos o taponamientos que pueden presentar los pozos, tipos de limpieza y equipos y herramientas que debes usar, expondremos detalladamente la forma en cómo deben ser aplicados los productos para su mejor aprovechamiento.
MODELO DE LIMPIEZA DE UN POZO
A continuación, describiremos el “paso a paso” de cómo hacer el mantenimiento de un pozo con bloqueo mineral y bloqueo físico.
• Se realiza el desmontaje del equipo de bombeo.
• Se filma un video del interior del pozo. Mediante este procedimiento podremos confirmar el estado del pozo, ubicación de las zonas de captación, tipo de bloqueo, nivel estático, profundidad, etc.
• Instalar la tubería de limpieza y aire con un juego de cepillos de nylon acorde al diámetro del pozo (aproximadamente 1 pulgada mayor al diámetro del pozo), ir hasta el fondo del pozo.
• Calcular el volumen de agua contenido en el pozo partiendo desde el nivel estático y hasta el fondo del pozo, preparar la solución desincrustante de carbonatos de calcio, óxidos de hierro y de manganeso, de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Verter el producto por la tubería de inyección de aire, luego colocar el dispositivo para limpiar con compresor (tee con la tubería de limpieza y aire por dentro), cerrar la válvula de la tubería de limpieza e iniciar la circulación de aire comprimido adosado a la solución química desincrustante, siempre con la válvula de descarga cerrada, para impedir sacar o botar el producto. Cuando se sienta que el agua con el aire está llegando a la boca del pozo, cortar el suministro de aire por 10 minutos y luego volver a agitar de la manera que se hizo anteriormente y así repetir este procedimiento unas 8 veces, luego dejar reposar toda la noche. En la mañana volver agitar unas 4 veces más.
• El desincrustante debió actuar durante la noche y haber realizado su trabajo (ayudar a desprender o disolver las incrustaciones). Al conocer las ubicaciones de las rejillas o tuberías ranuradas, procedemos a cepillar esas secciones, quitando la tubería de limpieza necesaria para quedar en la ubicación exacta y luego subimos y bajamos de 6 a 8 veces la tubería de limpieza para que los cepillos actúen como un “baqueteo” (cepillado) y de esta manera remover las impurezas adheridas a las tuberías de captación, agitar con el compresor (inyectar aire siempre sin botar producto). Esta operación se debe repetir para todas y cada una las secciones de captación del pozo.
• Concluido el paso anterior, se procede a sacar toda la tubería para quitar los cepillos y colocar solamente la tubería de limpieza y aire. El siguiente método es conocido como AIR-LIFT. Nos vamos nuevamente al fondo y se comienza a bombear para sacar todo el material removido y el desincrustante hasta que el pozo aclare con bastante rapidez.
• Procedemos a aplicar el producto removedor de arcillas y lodos (bloqueo físico) siempre respetando las dosificaciones del fabricante. Esta solución se agitará, mediante el bombeo de aire comprimido, sometiendo al pozo mediante la colocación de una herramienta en superficie denominada cono de compresión, que permite que la solución se expanda por todo el revestidor y empaque de grava desde el fondo del mismo hasta la última captación sumergida. De igual forma se procederá al bombeo continuo con aire comprimido, para lograr la interacción de la inyección de la solución dispersante de arcillas y lodos en las ranuras y el empaque de grava. Después de repetir por varias horas esta técnica, se procederá a desalojar todo el material removido y agitado durante el proceso de aplicación del dispersante, abriendo la válvula de descarga de la línea de limpieza.
Durante el bombeo con compresor se crearon flujos bidireccionales para provocar la salida de materiales finos desde el empaque de grava al revestidor del pozo, liberando de material fino las rejillas y ranuras de la tubería.
• Para finalizar, se debe retirar el cono de compresión y estrangular el pozo (cerrar la válvula de descarga y bombear el agua por el encamisado del pozo. Cuando el agua deje de presentar turbiedad y luego de abrir la llave y el agua aclare en menos de 5 minutos, podemos concluir el mantenimiento.
• Se procede a retirar las tuberías de limpieza y aire.
• Si se desea comprobar los resultados de este trabajo se puede correr un nuevo video de verificación.
• Por último, se instalará el equipo de bombeo nuevamente. Se puede concluir que, para lograr un buen mantenimiento en los pozos de agua, tenemos que comprender los problemas presentes en cada pozo, los cuales varían en cada caso y que las soluciones son una combinación de acciones que, ejecutadas acordemente, nos brindarán pozos con mayor eficiencia, durabilidad y un cliente satisfecho por un servicio impecable.
Ing. Otto Giovannetti, presidente de Rimoca Industrial C.A