Inf - Tecnico - SGC - 2016 - Landazuri - 1
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Por:
CONTENIDO
Pág.
RESUMEN ................................................................................................................. 9
ABSTRACT ............................................................................................................... 10
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 11
1.1 GENERALIDADES .......................................................................................... 12
1.1 OBJETIVO ..................................................................................................... 12
1.2 ANTECEDENTES ............................................................................................ 12
1.3 LOCALIZACIÓN ............................................................................................. 12
1.4 VÍAS DE ACCESO .......................................................................................... 14
3. METODOLOGÍA ............................................................................................ 19
3.1 EQUIPO DE PERFORACIÓN ............................................................................ 19
3.2 LODOS ......................................................................................................... 20
3.3 EXTRACCIÓN Y LIMPIEZA DE MUESTRAS ....................................................... 20
3.4 MARCADA EN LA CORRIDA DE LAS CAJAS ..................................................... 20
3.5 PRESERVACIÓN DE MUESTRAS DE NÚCLEO ................................................... 21
3.6 MUESTREO DE CARBONES ............................................................................ 21
3.7 PRUEBA DE DESORCIÓN EN CAMPO ............................................................. 23
4. GEOLOGÍA .................................................................................................... 24
4.1 GEOLOGÍA REGIONAL ................................................................................... 24
4.1.1 Descripción general del área ........................................................................ 24
4.1.2 Hidrografía................................................................................................... 24
4.1.3 Clima ........................................................................................................... 25
4.1.4 Vegetación y Uso de la Tierra ....................................................................... 25
4.2 ESTRATIGRAFÍA ............................................................................................ 25
4.2.1 Cretáceo ...................................................................................................... 26
4.2.2 Formación Umir ........................................................................................... 27
4.2.3 Terciario ...................................................................................................... 28
4.2.4 Cuaternario .................................................................................................. 28
4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ............................................................................. 29
4.4 GEOMORFOLOGÍA........................................................................................ 30
4.4.1 Geoformas Principales ................................................................................. 30
5. RESULTADOS ................................................................................................ 32
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7. CONCLUSIONES ............................................................................................ 41
ANEXOS .................................................................................................................. 43
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LISTA DE FIGURAS
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LISTA DE IMAGENES
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LISTA DE TABLAS
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LISTA DE ANEXOS
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RESUMEN
El presente trabajo forma parte del proyecto desarrollado por L.T. GEOPERFORACIONES
Y MINERÍA LTDA., bajo el Contrato de Prestación de Servicios No. 469 del 2016, suscrito
con el SERVICIO GEOLOGICO COLOMBIANO, cuyo objetivo consistió en la “Realización
de perforaciones exploratorias con recuperación parcial de núcleos en diámetro HQ,
incluyendo la toma de registros eléctricos y datos de temperatura a profundidad, en
rocas sedimentarias, en el departamento de Santander”; el presente informe
corresponde al pozo LANDAZURI - 1.
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ABSTRACT
The location of the wells and existing geological mapping information was provided by
the COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE.
Rock cores recovered from drilling were transported and made available to the
COLOMBIAN GEOLOGICAL SERVICE WAREHOUSE for their study, storage and
preservation. Besides the basic electric logs were run to each of the wells: Spontaneous
Potential (SP), Gamma Ray (GR), Density - Neutron Resistivity (shallow and deep), Sonic
and Tº.
For the development of the drilling standards and procedures available to the company
they were applied, reaching the target for this project zero accidents.
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INTRODUCCIÓN
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1.1 GENERALIDADES
Las perforaciones que componen el objeto del contrato se realizaron con el fin de
iniciar el estudio de las principales estructuras geológicas que puedan llegar a contener
concentraciones importantes de CH4 en la zona carbonífera Santander, de acuerdo al
conocimiento relacionado con estudios en detalle de algunas zonas de interés
localizadas en el Área del Municipio de Landazuri, en donde se referencia la presencia
de un número apreciable de mantos de carbón de espesor importante, con rangos
correspondientes a carbones con buenas perspectivas para adelantar el estudio de
GMAC en una de las estructuras principales el Sinclinal de Armas.
1.1 OBJETIVO
1.2 ANTECEDENTES
1.3 LOCALIZACIÓN
Altura
FASE Punto Coordenadas Pozos
m.s.n.m.
Este 1.027.705
Exploración Landazuri – 1 697
Norte 1.183.045
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La vía principal corresponde a la Ruta que conduce de Landazuri – Vélez, se toma hacia
el oriente rumbo a Vélez en una distancia de 2 Km por carretera pavimentada que se
encuentra en buen estado y que es mantenida por la alcaldía de Landazuri, se toma
dirección NE aproximadamente 10 km por carretera de herradura. (Ver figura 2).
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Para la etapa de perforación (investigación del subsuelo) se llevó a cabo una (1)
perforación con características específicas mencionadas a continuación.
2.1 EQUIPOS
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El registro entregado al SGC incluye un encabezado con las características del registro,
localización, coordenadas, nombre del proyecto, número del pozo, la profundidad del
pozo y del registro, fecha del registro y demás información relevante.
Para tomar los registros se verificó que el pozo estuviera lavado mediante inyección de
lodo, hasta que el fluido saliera libre de sedimento y partículas que impidieran el
descenso de las sondas. Para esto, el pozo fue lavado confirmando que siempre
mantenía agua para permitir la corrida de los registros de resistividad y SP.
Pozo Landazuri - 1
Entre las actividades que hicieron parte de la fase de adecuación y recuperación del
terreno se destacan:
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3. METODOLOGÍA
Se realizó la perforación del pozo LANDAZURI - 1 con una profundidad total de 600,40
metros perforados de la siguiente manera: A partir de la superficie del suelo 00,00
hasta 600,40 metros perforación corazonada.
El taladro BOART LONG YEAR LF 90D, con tubería de diámetro HQ (3-7/8”, que permite
recuperar un núcleo de (6.35 cm o 2.5”) de diámetro, consta de una torre donde se
encuentra la cabeza de inyección, conectada con la barra de sondeo. La cabeza de
inyección deja pasar el lodo de perforación y a la vez permite a la barra de sondeo rotar
libremente en el subsuelo. La barra de sondeo está unida por tubos de 3 m., estos
pasan por un buje maestro ubicado en la mesa rotaria. Un motor diesel hace rotar la
mesa rotaria y toda la columna de perforación, en cuyo extremo final está la broca que
perfora.
Cada vez que la perforación avanzaba en el subsuelo un total de 3 m. o sea cada uno de
los tubos de perforación, se completaba un recorrido y se añadía un nuevo tubo. A
medida que se profundizaba la perforación, el proceso se repetía. Dentro del tubo de
sondeo se encuentra un tubo interno en el cual el núcleo es recuperado, para esto
retira el último tubo, e introduce un pescante el cual captura el tubo interno y lo sube a
la superficie, obteniendo así el núcleo de roca. Con el avance de perforación,
dependiendo de la dureza de las rocas, la broca se desgasta, y debe ser remplazada.
Esta operación tarda unas horas, dado que todos los tubos de perforación, deben ser
llevados a la superficie. Remplazada la broca, los tubos vuelven a enroscarse y todo el
conjunto de la barra de sondeo desciende de nuevo al fondo del pozo. La perforación
se realizó con la recuperación de núcleos a partir de la superficie del suelo 00,00 m de
profundidad, una vez el tubo interno estaba en superficie se realizaba la extracción de
los núcleos a través de medios mecánicos o de presión dependiendo de las condiciones
en las cuales se encontraba la muestra.
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3.2 LODOS
Cuando se presentó pérdida de lodos, se aumentó el peso del lodo y su viscosidad con
bentonita. En algunos casos debido a que la perdida continuaba y se inyectó píldora
de polímero (especial para perdida de fluido), bentonita y aserrín de madera.
Las muestras eran almacenadas momentáneamente en el tubo interno que avanza con
la perforación, luego se lleva a superficie y se extraen los testigos de éste por medios
mecánicos o presión. Seguidamente las muestras se colocaron en una canaleta, luego
se realizó una lavada cuidadosa y finalmente son introducidas en cajas plásticas, con
una capacidad de 2,70 m de longitud cada una.
Al final de cada una de las corridas se marcó utilizando un taco de icopor recubierto
con cinta de enmascarar, rotulado con la profundidad total de avance, profundidad de
la corrida y la recuperación de la misma, igualmente al inicio y al final de cada caja se
colocaron tacos con las profundidades correspondientes, para los intervalos
muestreados de carbón, se reemplazó en la caja por 0.25 m de tubo PVC (ver Imagen 6)
recubierto con cinta de enmascarar rotulado así (muestra de carbón, espesor), las
muestras tomadas se utilizaran para cálculo de volumen de gas metano y análisis físico-
químico.
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Imagen 6 Núcleos en caja para registro fotográfico. Imagen 7 Recubrimiento de núcleo en papel
aluminio y papel plástico adherible.
Al finalizar se realizó un registro fotográfico a color de cada una de las cajas que se
entrega como anexo en formato JPG con un zoom de 100%.
Cada una de las cajas se marcó sobre la tapa superior, utilizando una etiqueta con la
información correspondiente a la perforación, además se realizó el registro
correspondiente.
La preservación consistió en revestir el núcleo con papel aluminio, luego envolverlo con
papel plástico adherible (ver Imagen 7) y finalmente se colocó en la dirección
pertinente líneas de orientación; de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo en cada
caja.
Se preparó el canister (Ver imagen 8), y se llenó el formato (ver anexo) con la
información sobre el manto de carbón, junto con las coordenadas del pozo.
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Para evitar que dentro del canister quede aire y genere alteraciones en los
resultados, se llenó el canister totalmente de carbón, o se de agua hasta un
nivel no más de la mitad del equipo o también se utilizó un material inerte que
no contamine la muestra, (canicas de vidrio o arena silícea) para llenar los
espacios vacíos.
Se comprobó que el sellado del canister no presente ninguna fuga, esta prueba
se realiza en campo de la siguiente manera:
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4. GEOLOGÍA
4.1.2 Hidrografía
En el área tienen su origen gran cantidad de caños y arroyos de poco tamaño, con un
desarrollo juvenil, con cauces estrechos y poco profundos, que presentan resaltos
frecuentes para superar niveles duros. De sur a norte las corrientes principales son:
Caños Clavellinas, Bravo, Florencio, Sardinas y Doradas, todos drenan hacia el E-NE
obedeciendo un patrón estructural.
Por otro lado el Cerro de Armas, tiene reservas naturales de bosques, principalmente
vírgenes, localizados a una altura entre 800 y 1.300 metros sobre el nivel del mar, con
un área aproximada de 2500 hectáreas. Esta particularidad origina un sistema
hidrológico en cuanto a la variación del clima y sus reservas hídricas, caracterizado por
frecuentes precipitaciones, humedad relativa, nubosidad alta, y evapotranspiración
baja; obteniendo un considerable volumen de agua durante todo el año, con una
buena calidad de la misma, apta para el consumo humano en la región.
4.1.3 Clima
El mes más lluvioso es el de octubre y el más seco el de Enero. Durante los ocho meses
que dura el periodo lluvioso cae más del 80 % de la precipitación anual.
Los suelos de las colinas tienen una vocación más pecuaria que agrícola, con pastos
artificiales y gramas naturales, los principales cultivos son yuca, cacao y frutales.
Desde el punto de vista hidrológico los suelos de la zona se pueden clasificar como tipo
C, con tasas de infiltración bajas, cuando están húmedos, constituidos por una capa
arcillosa que impide el movimiento del agua hacia abajo y con textura entre
moderadamente fina a fina.
4.2 ESTRATIGRAFÍA
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4.2.1 Cretáceo
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La Formación fue descrita originalmente por HUNTLEY (1912) y redefinida por LINK
(1925) y MORALES (1958), se subdivide en tres Miembros.
Miembro Umir Medio (Ksu2): Se constituye por una secuencia de unos 400 m.
de arcillolitas grises a negras con intercalaciones de limos ferruginosos en capas
de 5 cm. con fracturas rellenas de calcita. Dentro de este Miembro aparecen
muchos mantos de carbón con espesores desde centímetros hasta tres metros,
que se considera la transición hacia el Miembro Superior.
Esta secuencia aflora en el Sur del área, conformando la parte más externa de un flanco
del sinclinal de Armas, y hacia el Occidente es afectado por la Falla San Luis. Las capas
se presentan conformando pliegues locales y afectadas por fallas de cabalgamiento.
Miembro Umir Superior (Ksu3): El límite entre el miembro Umir Medio y el Umir
Superior está conformado por la aparición de un nivel de arenisca que tiene un
espesor del orden de unos 12 m. Contiene una gran cantidad de Mantos de
carbón.
Se compone el Miembro Umir Superior en su base por arcillolitas grises claras hasta
negras, carbonosas con niveles de limolitas intercaladas, donde aparecen alrededor de
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4.2.3 Terciario
Hacia la parte superior aumenta el tamaño del grano de las areniscas hasta
convertirse en conglomerados que conforman una transición hacia el Grupo
Chorro. Su espesor se estima en el orden de 1.300 m, sin embargo, en el Cerro de
Los Andes se le asigna un espesor de 500 m. Geográficamente la Formación Lisama
aflora al Oriente del yacimiento conformando la parte central del sinclinal de
Armas, e igualmente aflora hacia el Occidente al otro lado de la Falla de San Luis.
4.2.4 Cuaternario
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Los coluviones están compuestos principalmente por bloques de arenisca de todos los
tamaños, hasta de 5 m de canto, procedentes de los escarpes conformados por el Cerro
de Los Andes, embebidos en una matriz limo-arcillosa.
Según Fabre, A (1984), la Cordillera Oriental Colombiana es una cadena plegada que
cabalga hacia el este sobre la cuenca de los llanos Orientales por medio de la gran
megafractura de Guaicaramo y hacia el Oeste sobre el Valle Medio del Magdalena a
través de la falla inversa de La Salina. Por su parte el Valle Medio se presenta como una
semifosa cuyo sócalo está afectado por una serie de fracturas que hunden su labio
Occidental y que en conjunto esta basculada hacia el Oriente, dando lugar a la
presencia de una gruesa sedimentación Cretáceo-Terciaria.
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Falla de La Salina, es una gran fractura de tipo inverso que delimita el Valle
Medio del Magdalena en su contacto Oriental con el Piedemonte de la
Cordillera al Este del área.
Falla San Luis Es una Falla satélite de la Falla de la Salina, con el mismo
comportamiento.
Sinclinal de Armas, constituye una prolongación del sinclinal del Nuevo Mundo,
que afecta las Formaciones del Cretáceo y el Terciario y es delimitada al
Occidente por la Falla de San Luis y al Oriente por la Falla de la Salina. Su eje
tiene una dirección general Norte 20° Oeste, con una longitud en la zona de
interés de unos 13 km y un ancho de 2 a 4 km.
4.4 GEOMORFOLOGÍA
El área se desarrolla dentro de una topografía ondulada de colinas, que conforma una
cadena orientada al NNE con alturas mínimas de 200 m. al Occidente y se va
empinando suavemente al Oriente, inicialmente hasta una altura aproximada de 300 a
350 msnm, donde se presenta una terraza estructural y luego inicia una pendiente muy
fuerte que se convierte en escarpe hasta alcanzar 970 msnm en el Cerro de Los Andes.
Drenaje
El desarrollo del drenaje es incipiente, por tener origen en los flancos de la serranía,
justo a corta distancia del área y solo alcanza un desarrollo juvenil, sus cauces son en
consecuencia angostos medianamente profundos en forma de U. Con el cambio de la
pendiente se logra un desarrollo rápido a partir de los 250 msnm, los cauces se amplían
y en consecuencia hay depositación de sedimentos indicando un nivel de madurez
prematuro que causa la depositación.
El área del yacimiento carbonífero está enmarcada entre una zona de colinas bajas con
alturas de 200 a 300 msnm y una zona de colinas escarpadas por encima de los 450
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msnm. En la parte sur los cubrimientos de coluvión son menores y tanto la roca como
el carbón afloran en superficie. Separando claramente desde el punto de vista
geomorfológico los carbones del miembro Umir Medio de los carbones del Miembro
Umir Superior, se presenta la arenisca guía. Los afloramientos en el sector medio y
norte son más escasos y solo se encuentran en los cortes de los cauces especialmente
el Caño Vizcaino.
En el nivel de los 350 msnm y orientado con las capas se encuentra una especie de
descanso topográfico o terraza estructural que divide netamente el área y a la vez es la
división entre los miembros Lisama, Umir Superior y el Umir Medio. Esta geoforma es
causada por la presencia de un nivel de areniscas bastante constante, que subyace la
secuencia blanda de arcillolitas y limolitas grises que constituye una guía estratigráfica
y que a la vez da origen a la geoforma.
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5. RESULTADOS
Se realizó la perforación del pozo LANDAZURI - 1 con una profundidad total de 600,40
metros perforados de la siguiente manera: de 0 m – 600,40 m perforación con
recuperación de muestra corazonadas.
El objetivo del proyecto consistió en recuperar muestras de carbón de los mantos que
se encuentran en la formación Umir superior y Umir medio; para evaluar el contenido
de gas metano asociado a los mantos de carbón y arcillolitas carbonosas. En la Tabla 3
se presenta el resumen de los mantos perforados.
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6. PRUEBAS LUGEÓN
Como parte del compromiso adquirido por la empresa LT. Geoperforaciones y para
conocer los parámetros de conductividad hidráulica o permeabilidad, representativos
para los mantos de carbón, en este pozo, se llevaron a cabo 20 pruebas o ensayos de
permeabilidad tipo Lugeon, correspondientes a los intervalos que se presenta en la
tabla No. 4 anexa y cuyas características y resultados se describen a continuación.
CONDUCTIVIDAD CONDUCTIVIDAD
CONDUCTIVIDAD
HIDRAÚLICA EN HIDRAÚLICA EN
PRUEBA DESDE HASTA HIDRAÚLICA EN
UNIDADES M/ UNIDADES
UNIDADES LUGEON
SEG M/DIA
1 66.05 66.45 9090.6 0.00118162 102.09
2 127.85 128.25 8078.2 0.00105002 90.72
3 134.45 135.60 5681.7 0.00073852 73.81
4 137.2 138.3 6669.8 0.00086696 74.90
5 157.35 158.5 8542.5 0.00111037 95.94
6 169.00 169.65 6861.18 0.00089183 77.05
7 175.83 176.23 6610.72 0.00085928 74.24
8 354.60 355.00 6360.26 0.00082672 71.43
9 363.65 364.15 6109.8 0.00079417 68.62
10 421.75 422.90 5859.34 0.00076161 65.80
11 435.75 436.3 5608.88 0.00072905 62.99
12 442.65 445.4 5358.42 0.0006965 60.18
13 446.35 447.65 5107.96 0.00066394 57.36
14 458.75 460.05 4857.5 0.00063139 54.55
15 495.4 496.3 4607.04 0.00059883 51.74
16 509.95 511.35 4356.58 0.00056628 48.93
17 529.65 530.25 4106.12 0.00053372 46.11
18 563.95 564.95 3855.66 0.00050117 43.30
19 567.55 567.95 3605.2 0.00046861 40.49
20 581.5 582.2 3354.74 0.00043606 37.67
6.1. GENERALIDADES
ser calculada en el laboratorio con las muestras de núcleo obtenidas, por tanto se hizo
necesario llevar a cabo pruebas insitu, para determinar las permeabilidades relativas al
gas y al agua.
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sobre esta presión máxima se trabaja durante el ensayo para no ocasionar fracturas en
la roca a causa de la presión generada por el agua.
La presión máxima está relacionada con el objetivo de la prueba, por ejemplo para
evaluar las pérdidas por infiltración en un macizo o un embalse a ser creado o por gas
en el caso de los mantos de carbón.
Para cada nivel de presión, el ensayo consiste en bombear la cantidad de agua que sea
necesaria para mantener constante la presión en la zona de ensayo. Esta presión es
incrementada en cada nivel subsecuente, hasta llegar a la presión máxima ya
establecida. Una vez ésta es alcanzada, la presión del agua debe ser reducida pasando
por las mismas presiones de los estados anteriores.
Siendo PMAX la presión máxima definida a la cual el agua debe ser inyectada.
1 Lugeon = a la permeabilidad que absorbe un caudal de 1 litro por minuto, por cada
metro de sondeo permeable inyectado a presión constante de 1 MPa, con un tiempo
de 10 minutos.2
En la figura No. 1 aparece un esquema del equipo y la distribución del mismo para la
realización de los ensayos de Lugeon en el pozo, para evaluar la permeabilidad de los
mantos de carbón presentes en el área de estudio.
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Se seleccionaron como longitud del tramo de prueba los diferentes espesores de los
mantos de carbón y cintas encontrados durante la perforación del pozo y la
profundidad de ejecución se referencio con respecto a la superficie del terreno,
buscando probar los intervalos relacionados con dichos mantos. Una vez completada la
perforación del pozo se hizo un lavado del mismo usando agua limpia y se procedió a
bajar la herramienta (los packers) para realizar las respectivas pruebas de Lugeon.
El packer es una “bolsa” de caucho o hule, la cual en sus extremos se conecta con
tramos de tubería de 6 m de longitud, capaz de resistir presiones mayores a 1000 psi en
muchos casos, con diámetros que van desde 1.30” a 11.7” (desinflado) y 2.56” a 22”
(inflado) y longitud de hasta 79”. Los packers que para estos ensayos se utilizaron
estaban conformados por dos tramos ensamblados con tubería de 1”, y el sistema
completo se soportaba a través del wireline y la tubería galvanizada de 1”, por un
conector cónico.
La zona superior que cruza la perforación conformada por material de relleno o roca
muy alterada o agrietada, no se tuvo en cuenta para realizar estas pruebas, por lo
tanto se ubicaron los packers a la profundidad donde se localizaban los mantos de
carbón, bajando el empaque hasta alcanzar cada manto que permitiera la prueba.
La presión máxima que se aplicó a cada tramo fue de 5 Kg/cm², logrando en la mayoría
de casos que obturaran los packers (o sea que se estableció medida de presión), por
debajo de los 3 kg/cm2.
Los resultados obtenidos durante la realización de las pruebas de Lugeon (ver datos de
campo anexos) fueron procesados y evaluados utilizando el programa Aquifer Test Pro,
de la compañía Schlumberger (ver resultados 20 ensayos anexos), y a continuación se
presentan resumidos en la tabla 4.
Por tratarse de mantos que se encuentran por debajo de los 180 metros de
profundidad y estar localizados en una cuenca altamente fracturada, por los
efectos de una serie de pliegues y fallas que afectan la geología local, los
carbones presentan todos una permeabilidad de alta a muy alta (de 253 a 4253
m/día), indicativo de la buena capacidad para alojar y permitir flujos
importantes de gas.
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7. CONCLUSIONES
La permeabilidad relativa en general es media a alta, para todos los mantos de carbón
donde se realizaron las pruebas de Lugeon.
Por tratarse de mantos que se encuentran por debajo de los 180 metros de
profundidad y estar localizados en una cuenca altamente fracturada, por los efectos de
una serie de pliegues y fallas que afectan la geología local, los carbones presentan
todos una permeabilidad de media a alta (de 253 a 4253 m/día), indicativo de la buena
capacidad para alojar y permitir flujos importantes de gas.
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Servicio Geológico Colombiano
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BURGL, HANS: Informe paleontológico sobre colecciones del Departamento del Tolima
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JULIVERT M., NOEL TELLEZ: Sobre la Presencia de Fallas de Edad Pre-cretácea y Post-
Girón (Jura-Triásico en el Flanco Occidental del Macizo de Santander, Boletín de
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Informe perforación Landazuri – 1 para proyecto gas metano asociado al carbón. Area Landázuri,
Santander
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ANEXOS
Informe perforación Landazuri – 1 para proyecto gas metano asociado al carbón. Area Landázuri,
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