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Un pozo es un conducto estrecho perforado en el suelo, ya sea vertical u horizontalmente. Un pozo puede construirse con muchos propósitos diferentes, incluida la extracción de agua ( pozo de agua perforado y pozo tubular ), otros líquidos (como petróleo ) o gases (como gas natural ). También puede ser parte de una investigación geotécnica , una evaluación ambiental del sitio , una exploración minera , una medición de temperatura , como un pozo piloto para instalar 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 los consultores ambientales utilizan el término "pozo" para describir colectivamente todos los distintos tipos de pozos perforados como parte de una investigación geotécnica o una evaluación ambiental del sitio (la denominada Fase II de la ESA). Esto incluye pozos perforados para recolectar muestras de suelo, muestras de agua o núcleos de roca, para avanzar en el equipo de muestreo in situ o para instalar pozos de monitoreo o piezómetros . Las muestras recolectadas de los pozos perforados a menudo se analizan en un laboratorio para determinar sus propiedades físicas o para evaluar los niveles de varios componentes químicos o contaminantes.
Por lo general, un pozo de sondeo utilizado como pozo de agua se completa instalando una tubería vertical (entubado) y una rejilla para pozos a fin de evitar que el pozo se derrumbe. Esto también ayuda a evitar que los contaminantes de la superficie ingresen al pozo y protege a cualquier bomba instalada de la entrada de arena y sedimentos. Los pozos de petróleo y gas natural se completan de una manera similar, aunque generalmente más compleja.
Como se detalla en proxy (clima) , las mediciones de temperatura de pozos a una serie de diferentes profundidades se pueden " invertir " de manera efectiva (una fórmula matemática para resolver una ecuación matricial) para ayudar a estimar las temperaturas históricas de la superficie.
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 denomina almacenamiento de energía térmica estacional . Los medios que se pueden utilizar para esta técnica varían desde grava hasta lecho de roca. Puede haber desde unos pocos hasta varios cientos de pozos y, en la práctica, las profundidades han oscilado entre 50 y 300 metros (150 a 1000 pies). [1] [2]
La perforación de pozos tiene una larga historia. Al menos en la dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), los chinos utilizaban la perforación de pozos profundos para la minería y otros proyectos. El sinólogo e historiador británico Michael Loewe afirma que los yacimientos de perforación podían alcanzar una profundidad de hasta 600 metros (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 sobre una viga y la dejaban caer para impactar la broca mientras la herramienta de perforación era rotada por búfalos y bueyes". [4] Este era el mismo método utilizado para extraer petróleo en California durante la década de 1860 (es decir, "pataleándola"). [4] [5] Una fundición de bronce de la dinastía Han occidental descubierta en Xinglong, Hebei, tenía pozos mineros cercanos que alcanzaban profundidades de 100 metros (330 pies) con amplias áreas de minería; los pozos y las habitaciones estaban completos con un marco 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, eran capaces de perforar pozos de hasta 1.500 metros (4.900 pies) de profundidad. [8] [9] [10] En el siglo XI d. C., los chinos eran capaces de perforar pozos de hasta 900 metros (3.000 pies) de profundidad. La perforación de pozos era una actividad que requería mucho tiempo y tiempo. Como la profundidad de los pozos variaba, la perforación de un solo pozo podía 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 de perforación de pozos china. [10] [5]
Durante muchos años, el pozo más largo del mundo fue el pozo superprofundo Kola 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 longitud, en alta mar frente a la isla rusa de Sakhalin . [11] El pozo de alcance extendido Chayvo Z-44 se llevó el título de pozo más largo del mundo el 27 de agosto de 2012. La profundidad total medida de Z-44 es de 12.376 metros (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 (34.510 pies) de profundidad y el otro en la cuenca de Tarim con una profundidad planificada de 11.100 metros (36.400 pies). [12] [13]
Los perforadores pueden realizar un pozo utilizando una plataforma de perforación o una plataforma operada manualmente. 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.
En los países en desarrollo, en particular, 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 reviste 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 en el agua. La parte superior del pozo se tapa para protegerlo de los escombros y la contaminación. [14]
