INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE POZA RICA ITSPRINGENIERA PETROLERA MTODOS ELCTRICOS II REPORTE SEGUNDA UNIDAD

CATEDRTICO: DR. ARIEL FLORES ROSAS

ALUMNO: ALAN RAMREZ OROZCO

No. DE CONTROL: 106P0021

SEMESTRE: 2

GRUPO: A

ADICIN DE UNA CARGA A UN CONDUCTOR ELECTRIZACIN Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades elctricas, es decir, adquiere cargas elctricas, se dice que ha sido electrizado. Para explicar como se origina la electricidad esttica, hemos de considerar que la materia est hecha de tomos, y los tomos de partculas cargadas, un ncleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo nmero des cargas positivas y negativas. Algunos tomos tienen ms facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es ms positivo en la serie Triboelctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es ms negativo en la serie triboelctrica. Conductores, aisladores y semiconductores

Cuando un cuerpo neutro es electrizado, sus cargas elctricas, bajo la accin de las fuerzas correspondientes, se redistribuyen hasta alcanzar una situacin de equilibrio. Algunos cuerpos, sin embargo, ponen muchas dificultades a este movimiento de las cargas elctricas por su interior y slo permanece cargado el lugar en donde se deposit la carga neta. Otros, por el contrario, facilitan tal redistribucin de modo que la electricidad afecta finalmente a todo el cuerpo. Los primeros se denominan aisladores y los segundos conductores. Esta diferencia de comportamiento de las sustancias respecto del desplazamiento de las cargas en su interior depende de su naturaleza ntima. As, los tomos de las sustancias conductoras poseen electrones externos muy dbilmente ligados al ncleo en un estado de semilibertad que les otorga una gran movilidad, tal es el caso de los metales. En las sustancias aisladoras, sin embargo, los ncleos atmicos retienen con fuerza todos sus electrones, lo que hace que su movilidad sea escasa. Entre los buenos conductores y los aisladores existe una gran variedad de situaciones intermedias. Es de destacar entre ellas la de los materiales semiconductores por su importancia en la fabricacin de dispositivos electrnicos que son la base de la actual revolucin tecnolgica. En condiciones ordinarias se comportan como malos conductores, pero desde un punto de vista fsico su inters radica en que se pueden alterar sus propiedades conductoras con cierta facilidad, ya sea mediante pequeos cambios en su composicin, ya sea sometindolos a condiciones especiales, como elevada temperatura o intensa iluminacin.

FORMAS DE ELECTRIZACIN

Cuando un cuerpo cargado elctricamente se pone en contacto con otro inicialmente neutro, puede transmitirle sus propiedades elctricas. Este tipo de electrizacin denominada por contacto se caracteriza porque es permanente y se produce tras un reparto de carga elctrica que se efecta en una proporcin que depende de la geometra de los cuerpos y de su composicin. Existe, no obstante, la posibilidad de electrizar un cuerpo neutro mediante otro cargado sin ponerlo en contacto con l. Se trata, en este caso, de una electrizacin a distancia o por induccin o influencia. Si el cuerpo cargado lo est positivamente la parte del cuerpo neutro ms prximo se cargar con electricidad negativa y la opuesta con electricidad positiva. La formacin de estas dos regiones o polos de caractersticas elctricas opuestas hace que a la electrizacin por influencia se la denomine tambin polarizacin elctrica. A diferencia de la anterior este tipo de electrizacin es transitoria y dura mientras el cuerpo cargado se mantenga suficientemente prximo al neutro. Finalmente, un cuerpo puede ser electrizado por frotamiento con otro cuerpo, como aprecio Tales de Mileto en el siglo sexto antes de Cristo. Electrizacin por frotamiento

La electrizacin por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de la friccin, los electrones externos de los tomos del pao de lana son liberados y cedidos a la barra de mbar, con lo cual sta queda cargada negativamente y aqul positivamente. En trminos anlogos puede explicarse la electrizacin del vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenmenos se pierden o se ganan electrones, pero el nmero de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al nmero de electrones aceptado por el otro, de ah que en conjunto no hay produccin ni destruccin de carga elctrica. Esta es la explicacin, desde la teora atmica, del principio de conservacin de la carga elctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teora sobre la base de observaciones sencillas. Electrizacin por contacto

La electrizacin por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes tomos poseen un defecto de electrones, que se ver en parte compensado por la aportacin del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga elctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesin de electrones.

Electrizacin por induccin

La electrizacin por influencia o induccin es un efecto de las fuerzas elctricas. Debido a que stas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las proximidades de otro neutro atraer hacia s a las cargas negativas, con lo que la regin prxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsin sobre los electrones atmicos convertir esa zona en positiva. En ambos casos, la separacin de cargas inducida por las fuerzas elctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro Electrizacin por el Efecto Fotoelctrico: Sucede cuando se liberan electrones en la superficie de un conductor al ser irradiado por luz u otra radiacin electromagntica. Electrizacin por Electrlisis: Descomposicin qumica de una sustancia, corriente elctrica continua. Electrizacin por Efecto Termoelctrico: Significa producir electricidad por la accin del calor. CONDICIONES DE LA FRONTERA (Conductores con fronteras Suaves y con picos) Si el campo existe en una regin compuesta por dos medios diferentes, las condiciones que el campo debe cumplir en la interfaz que separa los medios de comunicacin se denominan condiciones de frontera. Estas condiciones son tiles para determinar el mbito de un lado de la frontera si se conoce el campo en el otro lado. Obviamente, las condiciones sern dictadas por el tipo de material de los medios de comunicacin que estn hechos. Sean ambos medios definidos por sus permitividades elctricas 1 y 2, o bien, en trminos de sus constantes dielctricas K1 y K2. En el medio 1 est definido un campo elctrico E y un vector desplazamiento dielctrico D y que se relacionan linealmente segn similar situacin se presenta en el dielctrico 2 Si no existen cargas libres en la interfaz (es decir, las cargas no son deliberadamente colocadas all) entonces no sufre ningn cambio en la frontera. Se puede mostrar que la componente normal de E puede ser discontinua en la frontera. Como se mencion anteriormente, las condiciones de frontera se aplican generalmente en la bsqueda del campo elctrico en un lado de la frontera dado el producida por el paso de una

mbito en el otro lado. Adems de esto, podemos usar las condiciones de frontera para determinar la refraccin el campo elctrico a travs de la interfaz

dielctrico (r1) y dielctrico (r2) conductores y dielctricos conductor y espacio libre Para determinar las condiciones de frontera, tenemos que utilizar las ecuaciones de Maxwell: y Tambin tenemos que descomponer la intensidad del campo elctrico E en dos componentes ortogonales:

CONDICIONES GEOLGICAS. Mtodo pasivo: autopotencial El mtodo del potencial espontaneo se basa en la recepcin de las corrientes naturales que ocurren en la corteza terrestre debido a: reacciones qumicas espontaneas presencia de agua subterrnea (un flujo de agua siempre crea una corriente elctrica) iones libres que se desplazan por efecto del magnetismo terrestre, etc. Prospeccin magntica Este mtodo de prospeccin detecta anomalas o desviasiones del valor normal del campo geomagntico debido a la presencia de minerales ferromagneticos, diamagnticos y/o paramagnticos. La mayora de las rocas.

CONDICIONES PARA APLICAR LA METODOLOGIA El mtodo del Potencial espontneo se basa en medir entre dos puntos del terreno, cual es la diferencia de potencial elctrica generada de forma natural en el subsuelo. El origen de estos campos elctricos naturales (potenciales espontneos) est asociado a diferentes fenmenos como por ejemplo a las variaciones de las propiedades del terreno (cambios de humedad, de su qumica, etc.), la presencia de cuerpos metlicos, actividad biolgica de la materia orgnica, etc.. Sin embargo de todo el conjunto de potenciales espontneos, el que nos interesa es el denominado Potencial electrocintico (Electrokinetic potential o Streaming potential) dado que su gnesis est ligada al paso de un fluido a travs de un medio poroso.

Por consiguiente, el objetivo de este mtodo se reduce simplemente a detectar en nuestro registro de campo, las variaciones espaciales del potencial electrocintico. CONDICIONES TERICAS Potencial electrocintico. El paso de una solucin de resistividad elctrica y viscosidad a travs de un medio capilar o poroso, puede generar un gradiente de potencial elctrico a lo largo de la trayectoria del flujo. Este potencial es lo que se conoce como Potencial electrocintico. Segn Dakhnov , la gnesis de este potencial se debe a la adsorcin preferencial de iones de la misma polaridad (en general aniones) en la superficie de los granos, formando una capa fija. Como respuesta a este fenmeno, se produce un enriquecimiento por parte del fluido intersticial de iones de polaridad opuesta formando otra capa (en este caso mvil), de forma que en presencia de un gradiente hidrulico, el movimiento del agua intersticial y por tanto de la capa mvil, genera una carga neta de separacin en la direccin del movimiento. Estas dos capas es lo que se conoce como la doble capa de Helmotz. Para un tubo capilar la amplitud del potencial electocintico V entre los dos extremos del conducto poroso, viene definido por la ecuacin de Helmholtz , en donde es la constante dielctrica, la resistividad, la viscosidad del electrolito, P el incremento de presin en los extremos del capilar, y es el potencial Zeta o potencial elctrico de la doble capa de Helmholtz. Al cociente V/P se le denomina electrokinetic coupling coeficient. V = (/4) P Sin embargo, el uso de esta ecuacin en problemas reales es poco prctica dado que: En general la estimacin de en las rocas no es nada sencillo. Se basa en el estudio de un tubo capilar y por tanto no tiene en cuenta la complejidad de un medio poroso, en donde la relacin granolumetrapermeabilidad del medio, la forma y tortuosidad de los poros, as como otros factores, tienen una gran importancia en el comportamiento del potencial. Efectos secundarios (i.e. los observados en los minerales de las arcillas) pueden enmascarar los potenciales electrocinticos puros, complicando por tanto la interpretacin de los resultados. Por todo ello, los investigadores centraron sus esfuerzos en determinar y evaluar la influencia de distintos factores en el comportamiento del potencial electrocintico, tanto en terrenos no consolidados (arcillas, limos y arenas) como en medios fisurados,

CONDICIONES GEOLGICAS Estudio del potencial en terrenos no consolidados. En este mbito destaca el trabajo de Ogilvy [15]. En este estudio se realiza un profundo anlisis de la influencia que tienen sobre el valor del potencial, factores como el gradiente hidrulico, el tamao de grano, la permeabilidad, as como la concentracin de sal en un fluido. Utilizando arenas de cuarzo limpias y bajo la hiptesis de rgimen laminar, en donde la ley de Darcy tiene validez, las principales conclusiones que se derivaron de este estudio fueron: A medida que aumentamos el gradiente de presin del fluido, la amplitud del potencial tambin incrementa su valor, pero siempre en valores negativos. Dado un gradiente hidrulico, las mayores amplitudes del potencial electrocintica se obtienen para terrenos de permeabilidad entre 60-70 Darcy (corresponden a arenas de tamao de grano medio). Fijado un gradiente hidrulico y una permeabilidad, un aumento de la concentracin de sal del fluido conlleva una disminucin significativa del valor del potencial, llegndose incluso a valores casi imperceptibles. Este aspecto limitar el uso del mtodo del Potencial espontneo en problemas en donde el aguas presente elevada salinidad. Estudio del potencial en medios fisurados. A diferencia de los terrenos no consolidados, el estudio del potencial en medios fisurados no ha sido tan amplio. En este sentido destaca el trabajo de Bogolosvsky, en el que intenta establecer la relacin existente entre el potencial y algunos de los parmetros que definen un material fisurado: la apertura de las fisuras, la existencia o no de relleno, y la proporcin de finos y arenas presentes en el relleno. Tambin bajo la hiptesis de rgimen laminar, las conclusiones ms importantes que se derivaron de los ensayos fueron las siguientes: Para distintas aperturas de fisuras sin relleno, se observ que cuanto menor sea la apertura mayor ser la magnitud del potencial electrocintico (en valores negativos). Tambin se apreci que el orden de magnitud de los valores de potencial obtenidos, eran muy pequeos en comparacin con los observados para materiales no consolidados. Dada una apertura de fisura de 3mm y diferentes cantidades de relleno arenoso, se observ que: 1. No existe una relacin de proporcionalidad entre el potencial y la cantidad de relleno, es decir dado un gradiente hidrulico, ms cantidad de relleno arenoso no

implica valores de potencial ms grande. Los valores mximos de potencial se obtuvieron para un relleno aproximado del 40 %. 2. El orden de magnitud de los valores obtenidos son mucho ms grande que los obtenidos para fisuras sin relleno, pero sin llegar a los niveles medidos en terrenos no consolidados. Por ltimo, dada una apertura de fisura de 3mm y rellena al 100% con diferentes mezclas de arena y arcilla, se observ que fijado el gradiente hidrulico, a medida que aumenta la proporcin de arcilla en el relleno, el valor del potencial electrocintico disminuye, si bien el orden de magnitud de stos valores (siempre negativos) continan siendo muy superiores a los observados para fisuras sin ningn tipo de relleno. En definitiva, la deteccin de focos de filtracin en medios fisurados precisar de la existencia de fisuras de pequea apertura y con cierto relleno (preferentemente arenoso), de forma que la magnitud del potencial generado por el flujo de agua, sea lo suficientemente significativo como para ser medido. En caso contrario la localizacin de reas de filtracin es prcticamente imposible. A estas limitaciones, al igual que pasaba en terrenos no consolidados, hemos de sumarle la influencia de la concentracin de sal en el fluido en donde recordemos, un incremento de la salinidad del agua conlleva una disminucin de la magnitud del potencial. Destacar que estos ensayos se engloban bajo la hiptesis de rgimen laminar, de forma que en el caso de tener un flujo en rgimen turbulento (muy factible en medios fisurados o Karst) el comportamiento descrito deja de tener validez. COMPORTAMIENTO DE LAS LNEAS EQUIPOTENCIALES EN UN CUERPO CARGADO Las lneas equipotenciales forman superficies equipotenciales que son el lugar geomtrico de los puntos que tienen el mismo potencial. Aunque se trata de superficies tridimensionales, cuando hacemos una representacin en un papel (simplificamos la realidad tridimensional a las dos dimensiones del dibujo), la traza de la superficie equipotencial sobre el papel es lo que llamamos lnea equipotencial. Las lneas equipotenciales son intersecciones de las superficies equipotenciales con el plano del dibujo. Ntese que las lneas equipotenciales no pueden cortarse (un punto no puede tener dos potenciales distintos al mismo tiempo). Las lneas equipotenciales no tienen ninguna direccin definida. Una carga de prueba situada sobre una lnea equipotencial no tiende a seguirla, sino a avanzar hacia otras de menor potencial. Al contrario que las lneas de campo elctrico, las lneas equipotenciales son siempre continuas. No tienen principio ni final. Las lneas de campo elctrico cortan a las equipotenciales y son perpendiculares a ellas, porque van en la direccin para la que el cambio de potencial por unidad de distancia es mximo. (Si hubiera una componente del campo elctrico paralela

hara falta trabajo para mover una carga a lo largo de la lnea equipotencial, contra la componente del campo. Y eso entra en contradiccin con la definicin de potencial.) La separacin de las lneas equipotenciales indica la intensidad del campo elctrico. Cuanto ms juntas estn, mayor es el mdulo del campo. (Por supuesto, suponiendo que las lneas equipotenciales se hayan trazado con una diferencia de potencial fija de una a la siguiente) Si las lneas equipotenciales tienen una separacin uniforme, se puede asumir que el campo elctrico es constante.

TRABAJO DE CAMPO El trabajo de campo es el momento en la investigacin que lleva a aplicar los instrumentos de obtencin de datos (observacin, entrevista, cuestionario, etc.) a la poblacin, fenmeno o proceso objeto de estudio. En mtodos elctricos el trabajo de campo seria tomar mediciones en registros elctricos como la resistividad, conductividad y el voltaje de las formaciones. El mtodo del Potencial espontneo (Self-potencial o Spontaneous potential) es un mtodo de prospeccin elctrica que tuvo sus orgenes en la bsqueda de recursos minerales, si bien su uso se ampli al mundo de la ingeniera civil y medioambiental, resultando ser una herramienta eficaz en el anlisis de problemas de filtracin de aguas en el subsuelo. Tcnica de aplicacin generalizada en la dcada de los 80 y principios de los 90, hoy en da es una tcnica en desuso dadas las prestaciones que nos ofrecen otros mtodos en este mbito (i.e. Tomografa elctrica). Sin embargo la sencillez del equipo que precisa as como la facilidad de implementacin en el campo, justifican la descripcin de este mtodo. El mtodo del Potencial espontneo se basa en medir entre dos puntos del terreno, cual es la diferencia de potencial elctrica generada de forma natural en el subsuelo.

El origen de estos campos elctricos naturales (potenciales espontneos) est asociado a diferentes fenmenos como por ejemplo a las variaciones de las propiedades del terreno (cambios de humedad, de su qumica, etc.), la presencia de cuerpos metlicos, actividad biolgica de la materia orgnica, etc.. Sin embargo de todo el conjunto de potenciales espontneos, el que nos interesa es el denominado Potencial electrocintico (Electrokinetic potential o Streaming potential) dado que su gnesis est ligada al paso de un fluido a travs de un medio poroso. Por consiguiente, el objetivo de este mtodo se reduce simplemente a detectar en nuestro registro de campo, las variaciones espaciales del potencial electrocintico. Tipos de configuraciones en la captura de los datos. A la hora de realizar las medidas de campo, que al igual que en Tomografa elctrica se disponen en forma de perfiles, podemos optar por diferentes procedimientos. Si bien todos ellos se han utilizado con xito en diferentes trabajos, la susceptibilidad a errores sistemticos hacen que ciertos dispositivos sean ms idneos que otros. Configuracin del gradiente. Esta tcnica solo precisa 2 electrodos, y se basa en medir mediante el milivoltmetro, cual es la diferencia de potencial entre los dos electrodos, siendo la distancia entre ambos invariable. Para ello, en primer lugar definiremos quien es el electrodo A y B y los uniremos a la terminal positiva y negativa del milivoltmetro respectivamente. Realizada la primera medida, ahora sin cambiar la polaridad del dispositivo as como la distancia electrdica, procederemos a tomar el resto de medidas a lo largo del perfil, de forma que el electrodo A ocupe siempre la posicin que ocupaba el B en la anterior medida. Si la distancia fija entre los dos electrodos es relativamente pequea en comparacin con la longitud de onda de la anomala, este procedimiento representa esencialmente el gradiente del potencial espontneo en la direccin del perfil de reconocimiento (Parasnis [20]). Para obtener la variacin espacial del valor total del potencial, basta con ir sumando cada uno de estos gradientes.

Ventajas La utilizacin de poca longitud de cable elctrico, aspecto que supone que se minimize su exposicin a las mordeduras de los animales y a los actos de vandalismo. La rapidez con la que puede ser movido el dispositivo para evitar incidentes con los posibles vehculos que puedan aparecer en la zona. En caso de observar problemas con el cable elctrico, es ms fcil de encontrar el lugar donde tenemos el fallo elctrico.

Desventajas La gran desventaja de esta configuracin reside en el tema de la calidad de los datos obtenidos. Esto se debe a que el propio proceso de adquisicin de datos lleva asociado unos errores (polarizacin, deriva y efecto contactosuelo, ver 4.5.2), que si bien pueden ser mnimos para cada medida puntual, a la hora de sumar los gradientes a fin de obtener el potencial total, la magnitud de estos errores se puede magnificar significativamente. Es justamente este aspecto de la acumulacin del error, el que determina que la configuracin de reconocimiento ms habitual sea el de base fija, dejando la del gradiente para aquellas situaciones en las que debido a la orografa del terreno, o a la gran vulnerabilidad del cable elctrico a sufrir daos, haga inviable el empleo del mtodo de base fija. Configuracin de base fija (o campo total). Este dispositivo, en el que solo se precisan tambin 2 electrodos, se basa en colocar estaciones fijas de medida a lo largo del perfil que previamente hallamos definido. En el momento de realizar las medidas iremos a una de estas estaciones, colocaremos un electrodo (ser el B) y mediremos el potencial con respecto al electrodo A, que estar situado siempre en una misma base (denominada base de referencia), en la que supondremos de forma arbitraria potencial cero. La correcta ubicacin de esta base de referencia ser fundamental a la hora de obtener unos resultados ptimos, siendo las zonas idneas para su emplazamiento aquellas que presenten un valor del potencial muy estable en el tiempo. Ventajas La principal ventaja es que ahora no tendremos problemas de acumulacin del error, ya que cada lectura si bien est sujeta a las tres componentes del error anteriormente mencionadas, ya corresponde al valor total del potencial. La flexibilidad a la hora de colocar las bases, dado que podemos optar por densificar su nmero en aquellas zonas de especial inters. Desventajas Dado que las distancias entre las estaciones de medida y la base de referencia pueden llegar a ser incluso de algn kilmetro, esto conlleva: Un aumento de la susceptibilidad del cable elctrico a sufrir algn percance, ya sea fortuito o por vandalismo. Dificultad a la hora de encontrar la ubicacin precisa del fallo. En definitiva, si bien el coste econmico y de tiempo son ms elevados en la configuracin de base fija que en la configuracin del gradiente, dado que la relacin coste-calidad es muy baja, lo ms aconsejable es utilizar esta configuracin. Configuracin multielectrdica.

Esta configuracin es similar a la de base fija pero a diferencia de sta, ahora no vamos de estacin en estacin conectando el electrodo B con el de referencia, y luego medimos, sino que ahora disponemos de un gran nmero de electrodos, los cuales ya estn todos conectados a la base de referencia mediante un cable multiconductor. Mediante un sistema multicanal de adquisicin de datos, iremos realizando de forma automtica toda la secuencia de medidas, con el espaciado temporal que nosotros queramos. Ventajas La gran ventaja de este dispositivo es la capacidad de realizar un gran nmero de medidas en un intervalo de tiempo concreto. Esto nos permitir estimar con gran precisin la deriva de los electrodos, as como otras variaciones temporales del potencial (i.e. corrientes telricas), y por tanto nos ser mucho ms fcil y preciso el filtrar estos potenciales de nuestro registro de campo. Desventajas El elevado coste en comparacin con las otras dos configuraciones. Mtodo de resistividad elctrica: Este mtodo se basa en el hecho de que los suelos, dependiendo de su naturaleza, presentan una mayor o menor resistividad elctrica cuando una corriente es inducida a travs. Su principal aplicacin est en el campo de la minera, pero en mecnica de suelos se ha aplicado para determinar la presencia de estratos de roca en el subsuelo. La resistividad elctrica de una zona de suelo puede medirse colocando cuatro electrodos igualmente espaciados en la superficie y alineados; los dos exteriores, conectados en serie a una batera son los electrodos de corriente (medida por un miliampermetro), en tanto que los interiores se denominan de potencial de la corriente circulante. El mtodo sirve, en primer lugar, para medir las resistividades a diferentes profundidades, en un mismo lugar y, en segundo, para medir la resistividad a una profundidad, a lo largo de un perfil. Lo primero se logra aumentando la distancia entre electrodos, con lo que se logra que la corriente penetre a mayor profundidad. Lo segundo se logra conservando la distancia constante y desplazando todo el equipo sobre la lnea a explorar. Las mayores resistividades corresponden a rocas duras, siguiendo rocas suaves, gravas compactas, etc, y teniendo los menos valores los suelos suaves saturados. CONSIDERACIONES SOBRE EL PUNTO DE REFERENCIA En los registros de potencial espontaneo se enva corriente a la formacin, por medio de electrodos de corriente y se mide la diferencia de potencial entre los electrodos de medicin. A partir de los voltajes medidos, se determina la

resistividad para cada dispositivo. Se conocen 2 arreglos bsicos de electrodos: Normal y Lateral. De acuerdo al espaciamiento entre los electrodos de corriente (A y B) y los de medicin (M y N), ser la profundidad de investigacin; en la herramienta normal, el punto de medicin es el punto medio entre los electrodos A y M mientras que en la lateral, ser el punto medio entre los electrodos M y N. El pozo y las formaciones adyacentes, pueden afectar de manera considerable las respuestas de los sistemas convencionales de registros. Los factores que afectan a los registros convencionales, se minimizan por medio de herramientas que utilizan corrientes de enfoque para controlar la trayectoria que sigue la corriente de medicin. Electrodos especiales en las sondas emiten dichas corrientes. De este tipo de herramienta han existido varias variantes, de 3, 7 y 8 electrodos. En la actualidad el ms utilizado es el Doble Laterolog. Su objetivo, como en las restantes herramientas de resistividad, es la medicin de la resistividad verdadera de la formacin; este dispositivo, consta de dos juegos de electrodos situados a ambos lados de la herramienta. Este arreglo proporciona un enfoque al flujo de la corriente que lo obliga a penetrar en la formacin sin desviarse hacia arriba y hacia abajo en el cao del pozo, as como proporcionar dos valores de resistividad: uno profundo (correspondiente a la zona virgen) o sea resistividad real de la formacin (RT) y otro somero (correspondiente a la zona invadida). Los dispositivos de microrresistividad se utilizan para medir la resistividad de la zona lavada (Rxo) y para describir capas permeables por medio de la deteccin de la costra de lodo. Estas mediciones son importantes por varias razones: cuando la invasin vara de moderada a profunda, conocer Rxo, permite corregir la medicin profunda de resistividad, de acuerdo a la resistividad real de la formacin, as como la deteccin de forma cualitativa de la presencia de colectores Para medir Rxo, la herramienta debe tener una profundidad de investigacin muy baja, debido a que la zona lavada puede extenderse slo unos cuantos cm, ms all de la pared del pozo. Para que el efecto del pozo no afecte la lectura, se utiliza una herramienta con un patn que lleva electrodos a intervalos cortos, que se presiona contra la formacin y reduce el efecto de cortocircuito del lodo. Las corrientes que salen de los electrodos en el patn de la herramienta deben pasar por la costra para alcanzar la zona lavada. La costra afecta las lecturas de microrresistividad, su efecto depende de su resistividad (Rmc) y el espesor (hmc). La herramienta de registro de induccin, se desarroll en principio para medir la resistividad de la formacin en pozos perforados con lodos en base a aceite o perforados neumticamente (con aire) o aquellos que la formacin mayoritariamente presente resistividades bajas ( 70,000 ppm Determinar el valor de la relacin Rmfe /Rwe con las grficas de interpretacin de SP Calcular Rwe con el valor de la relacin Rmfe /Rwe y el valor conocido de Rmfe Determinar el valor de Rw con ayuda de las grficas de interpretacin de SP CONFIGURACIN DE LOS DATOS DE CAMPO La resistividad en los materiales naturales vara desde 10-8 en los metales nativos hasta 1015 en micas (perpendicularmente a la foliacin). Los valores de la resistividad en una roca estn determinados ms que por su composicin mineralgica, por el agua que contienen, fundamentalmente por la porosidad y por la salinidad del agua (ms salinidad implica mayor conductividad). Todo esto hace que la resistividad de cada tipo de roca presente una gran variabilidad. En general, en el campo encontraremos valores de este orden: Rocas gneas y metamrficas inalteradas: > 1000 .m Rocas gneas y metamrficas alteradas, o fuertemente diaclasadas: 100 a 1000 .m Calizas y areniscas: 100 a ms de 1000 .m Arcillas: 1 a 10 .m Limos: 10 a 100 .m Arenas: 100 a 1000 .m Gravas: 200 a ms de 1000 .m Es importante que en materiales detrticos la resistividad aumenta con el tamao de grano. Por tanto, en una investigacin hidrogeolgica en materiales detrticos,

buscaremos resistividades elevadas que indican los materiales ms gruesos, mayor permeabilidad. En rocas compactas (en general las que deben su permeabilidad a la posible fisuracin) buscaremos las resistividades ms bajas, que indicarn las zonas en que la formacin presente la mayor fracturacin y/o alteracin. En este caso tambin puede que las zonas o niveles de menor conductividad tampoco sean permeables si los planos de fracturacin han sido colmatados por arcillas de alteracin.

DETERMINACION DE LA EQUIPOTENCIAL QUE NOS DA LA FORMA DEL CUERPO En la figura se tiene la situacin de las lneas de corriente y equipotenciales en el entorno de un cuerpo cargado, que tiene una forma irregular, pero que en lneas generales es isomtrico. Si el cuerpo cargado tiene una conductancia mucho mas alta que las rocas encajantes, se puede menospreciar la cada de potencia dentro del cuerpo y tomarlo como un conductor equipotencial. En ese caso la superficie del cuerpo ser una superficie equipotencial y las superficies equipotenciales, en el medio circundante prximo al cuerpo cargado, repiten su forma, tanto mas exactamente cuanto mayor sea la diferencia entre la conductancia del cuerpo y la de las rocas circundantes. Lneas de corriente y superficies equipotenciales en el entorno de un cuerpo cargado (en corte y en planta) y grfica del gradiente de potencial en la superficie del terreno.

ESTIMACIN DE LA LONGITUD DEL CUERPO El campo elctrico y, ms raramente el magntico del cuerpo puesto as en carga, se investiga en la superficie del terreno por cualquier mtodo. Por el carcter de la distribucin de este campo se sacan conclusiones sobre las dimensiones, forma y situacin del cuerpo investigado.