Un pozo es un pozo estrecho excavado en el suelo, ya sea vertical u horizontalmente. Un pozo puede construirse para muchos propósitos diferentes, incluida la extracción de agua ( pozo de agua perforado y pozo entubado ), otros líquidos (como el petróleo ) o gases (como el gas natural ). También puede ser parte de una investigación geotécnica , evaluación ambiental del sitio , exploración minera , medición de temperatura , como pozo piloto para la instalación de muelles o servicios públicos subterráneos, para instalaciones geotérmicas o para el almacenamiento subterráneo de sustancias no deseadas, por ejemplo, en la captura y almacenamiento de carbono .
Los ingenieros y consultores ambientales utilizan el término pozo para describir colectivamente todos los distintos tipos de pozos perforados como parte de una investigación geotécnica o evaluación ambiental del sitio (la llamada ESA Fase II). Esto incluye agujeros avanzados para recolectar muestras de suelo, muestras de agua o núcleos de roca, para avanzar en equipos de muestreo in situ o para instalar pozos de monitoreo o piezómetros . Las muestras recolectadas de pozos a menudo se analizan en un laboratorio para determinar sus propiedades físicas o para evaluar los niveles de diversos componentes químicos o contaminantes.
Por lo general, un pozo utilizado como pozo de agua se completa instalando una tubería vertical (revestimiento) y una pantalla de pozo para evitar que el pozo se hunda. Esto también ayuda a evitar que los contaminantes de la superficie ingresen al pozo y protege cualquier bomba instalada contra la aspiración de arena y sedimentos. Los pozos de petróleo y gas natural se completan de manera similar, aunque generalmente más compleja.
Como se detalla en proxy (clima) , las mediciones de temperatura del pozo en una serie de diferentes profundidades se pueden " invertir " efectivamente (una fórmula matemática para resolver una ecuación matricial) para ayudar a estimar las temperaturas superficiales históricas.
Se pueden utilizar grupos de pozos de pequeño diámetro equipados con intercambiadores de calor hechos de tubos de plástico PEX para almacenar calor o frío entre estaciones opuestas en una masa de roca nativa. La técnica se llama almacenamiento de energía térmica estacional . Los medios que se pueden utilizar para esta técnica van desde grava hasta lecho de roca. Puede haber entre unos pocos y varios cientos de perforaciones y, en la práctica, las profundidades oscilan entre 150 y 1000 pies. [1] [2]
La perforación de pozos tiene una larga historia. Al menos durante la dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), los chinos utilizaban perforaciones profundas para minería y otros proyectos. El sinólogo e historiador británico Michael Loewe afirma que los sitios de perforación podrían alcanzar una profundidad de hasta 600 m (2000 pies). [3] KS Tom describe el proceso de perforación: "El método chino de perforación profunda se lograba mediante un equipo de hombres que saltaban dentro y fuera de una viga para impactar la broca mientras búfalos y bueyes hacían girar la herramienta perforadora". [4] Este fue el mismo método utilizado para extraer petróleo en California durante la década de 1860 (es decir, "Kicking Her Down"). [4] [5] Una fundición de bronce de la dinastía Han occidental descubierta en Xinglong, Hebei, tenía pozos mineros cercanos que alcanzaban profundidades de 100 m (328 pies) con amplias áreas mineras; los pozos y las habitaciones estaban completos con una estructura de madera, escaleras y herramientas de hierro. [6] [7] En el siglo I a. C., los artesanos chinos con brocas y perforadores de hierro fundido podían perforar pozos de hasta 4800 pies (1500 m) de profundidad. [8] [9] [10] En el siglo XI d.C., los chinos podían perforar pozos de hasta 3000 pies de profundidad. La perforación de pozos requería mucho tiempo y era larga. Como la profundidad de los pozos variaba, la perforación de un solo pozo podría durar casi una década completa. [4] No fue hasta el siglo XIX que Europa y Occidente se pondrían al día y rivalizarían con la antigua tecnología china de perforación de pozos. [10] [5]
Durante muchos años, el pozo más largo del mundo fue el pozo Kola Superdeep en Rusia. Desde 2011 hasta agosto de 2012, el récord lo ostentaba el pozo Sakhalin-I Odoptu OP-11 de 12.345 metros (40.502 pies) de largo, frente a la costa de la isla rusa Sakhalin . [11] El pozo de alcance extendido Chayvo Z-44 obtuvo el título de pozo más largo del mundo el 27 de agosto de 2012. La profundidad total medida del Z-44 es de 12.376 m (40.604 pies). Sin embargo, los pozos ERD son más superficiales que el pozo Kola debido a un gran desplazamiento horizontal. En julio de 2023, China comenzó a perforar pozos profundos, uno en la cuenca de Sichuan que se espera que alcance los 10.520 metros (34.514 pies) de profundidad y el otro en la cuenca de Tarim con una profundidad prevista de 11.100 metros (36.417 pies). [12] [13]
Los perforadores pueden perforar un pozo utilizando una plataforma de perforación o una plataforma manual. La maquinaria y las técnicas para hacer avanzar un pozo varían considerablemente según el fabricante, las condiciones geológicas y el propósito previsto. Para la perforación en alta mar se utilizan unidades flotantes o plataformas sostenidas por el fondo marino para la plataforma de perforación.
Especialmente en los países en desarrollo, muchos pozos se excavan a mano. La excavación comienza con trabajo manual utilizando herramientas básicas como palas, picos y palancas. Los trabajadores excavan el suelo capa por capa, a menudo utilizando un movimiento circular para crear un agujero bien formado. El proceso es lento y exigente, y requiere trabajo en equipo y coordinación. Para evitar que las paredes se derrumben y garantizar la calidad del agua, el pozo se recubre con materiales como ladrillos, piedras o anillos de hormigón. Este refuerzo mantiene la integridad de la estructura del pozo y ayuda a prevenir la contaminación. Se puede instalar una plataforma o losa de hormigón en el fondo para evitar que los sedimentos entren al agua. La parte superior del pozo está tapada para protegerlo de los escombros y la contaminación. [14]