Sistema Waterloo

Sistema Waterloo

El sistema Waterloo se usa para obtener muestras de agua subterránea, mediciones con el cabezal hidráulico y mediciones de permeabilidad desde muchas zonas discretamente aisladas en una sola perforación.

Descripción

Características

Datos detallados en 3 D
Cuando se emplean varios sistemas Waterloo en un sitio, éstos permiten obtener información detallada en tres dimensiones del agua subterránea a un costo razonable. Una ventaja es la menor cantidad de pozos perforados y los tiempos reducidos de monitorización.
El sistema modular se puede personalizar para los requerimientos únicos del proyecto. Esto permite monitorizar zonas ubicadas en profundidades deseadas usando opciones adecuadas para aplicaciones de roca de fondo, sobrecarga o combinación.
La monitorización discreta de zona es el único medio de obtener datos precisos para la interpretación y evaluaciones del sitio. Los cortes transversales de niveles múltiples proveen los datos detallados necesarios para calcular el flujo de masa y evaluar aproximadamente el riesgo para los receptores.
Funcionamiento:
La instalación del sistema Waterloo comienza con el conector de la base y las secciones más inferiores. Los componentes se unen en el orden requerido. A medida que cada puerto nuevo pone en posición un nuevo tubo de monitorización, se conecta a ésta una bomba dedicada y/o un transductor. Los siguientes componentes se enroscan sobre esta tubería, construyendo la cuerda de encamisado hasta que se completa el armado del sistema Waterloo. Generalmente, las instalaciones se completan en un día usando un equipo de 3 a 4 personas.

Ventajas del sistema 401
· Profundidad detallada de caudal y concentraciones.
· Costos reducidos del proyecto.
· Tiempos reducidos de purga y muestreo.
· Menos pozos perforados.
· Alteración reducida del sitio.
· Diversas opciones de monitorización.
· Muestreo aislado en zonas discretas con contaminantes.
· Caracterización de alta resolución del sitio.

Por qué los niveles múltiples brindan una comprensión más clara de las condiciones del subsuelo?
Cuando se monitoriza una serie de intervalos aislados discretos a varias profundidades en una sola perforación se capturan datos de calidad superior. La información detallada proporcionada por los niveles múltiples en forma de caudal horizontal y vertical, junto con el muestreo de zonas discretas para detectar contaminantes, es necesaria para realizar evaluaciones precisas del sitio.
• Mejora las evaluaciones del sitio y la gestión del riesgo.
• Los niveles múltiples proporcionan datos de alta resolución para ingresar en modelos conceptuales más representativos del sitio.
• Los cortes transversales de los niveles múltiples a través de un paso del caudal del agua subterránea proporcionan los mejores datos para emplear en los cálculos de Flujo de masa. Esto ha demostrado que es una herramienta importante para las evaluaciones del sitio que requieren estimaciones reales de máxima concentración de contaminantes/riesgo a receptores.
• Optimiza el rendimiento de la remediación en el sitio usando datos detallados en 3 D a partir de una serie de niveles múltiples. Posteriormente, se pueden emplear los cortes transversales para evaluar el éxito de la opción de remediación elegida y las mejoras.
• La economía tiene sentido.
• Reducciones probadas de costos para perforaciones y eliminación de sedimentos.
• Los costos del tiempo del personal de campo y eliminación son bajos cuando se reducen los volúmenes de purgado. El intervalo discreto que abarca un puerto de niveles múltiples da lugar a volúmenes más pequeños de purgado, respuestas rápidas a cambios de nivel y es ideal para técnicas de muestreo de bajo caudal.
• Superar sesgos con pozos con filtro por mucho tiempo
• La mezcla de contaminantes sobre filtros largos distorsiona las variaciones verticales lo cual produce una infravaloración de la extensión aérea de las plumas y de la verdadera concentración de contaminantes.
El caudal vertical ambiental dentro del pozo tiene potencial para transmitir contaminantes a zonas no contaminadas.

Funcionamiento

Diseño del sistema explicado
El sistema Waterloo usa componentes modulares que forman una cuerda de encamisado sellada de diversas longitudes de encamisado, sellos mecánicos, puertos, un conector base y un manifold de superficie. Esto permite la colocación precisa de puertos en zonas exactas de monitorización.
La tubería de monitorización conectada al vástago de cada puerto, conectan en forma individual esa zona de monitorización a la superficie. El sistema estándar está fabricado en PVC de 2″ (50 mm) Sch. 80 para perforaciones de 3″- 4″ (75 – 100 mm) y usa sellos mecánicos de 3 pies (915 mm) de longitud. Se dispone de componentes de acero inoxidable y tubos PTFE.

Componentes estándar del sistema Waterloo, incluyendo sello mecánico, puerto (vástago dual), encamisado de PVC, conector con base de PVC y Manifold

Juntas de modulares de sellado*
El diseño de la junta de fácil aplicación del sistema Waterloo emplea un cable de nylon como refuerzo y un o-ring (junta tórica). Esto hace que las juntas sean confiables y a prueba de fugas para que el núcleo de la cuerda del encamisado del Waterloo esté aislado de aguas de formación externa. Sólo se puede acceder al agua subterránea por medio de los vástagos del puerto y equipo de monitorización conectado. Este sello hermético evita el contacto entre el agua de inflado del sello mecánico dentro del encamisado y el agua de formación fuera del encamisado.
Juntas o-ring con cable de refuerzo.

Manifolds de cabezal de pozo personalizados
El manifold completa el sistema en la superficie. Organiza, identifica y coordina la tubería y/o cables desde cada zona de monitorización.
El manifold permite la conexión a cada transductor dedicado por vez y una conexión sencilla de un solo paso para la operación de las bombas. Cuando se seleccionan las bombas dedicadas, un único cabezal de pozo permite que se purguen zonas individuales en forma separada o que se purguen muchas zonas simultáneamente para reducir tiempos de campo.

Manifold

Los puertos de monitorización del sistema Waterloo están fabricados en acero inoxidable 316. Los sellos mecánicos aíslan a los puertos en cada zona de monitorización deseada y se conectan en forma individual al manifold de la superficie con tubos de diámetro angosto. De esta manera, el agua ingresa al puerto, pasa por dentro del vástago hacia arriba dentro del tubo de monitorización conectada al vástago hasta su nivel estático.
Se puede especificar una bomba de muestreo o un transductor de presión para cada zona de monitorización conectando el vástago del puerto. Se dispone de puertos de vástago dual para permitir mediciones tanto de muestreo como de cabezal hidráulico desde el mismo puerto. En forma alternativa, la tubería de monitorización puede dejarse abierta para permitir mediciones de muestreo y de cabezal hidráulico con equipo portátil.
Puertos de acero inoxidable

Los sellos diseñados aseguran integridad a largo plazo de los sellos en orificios de fondo de roca y pozos encamisados. Usan una manga de expansión activada de agua colocada sobre el cuerpo del sello mecánico perforado. Una capa de plástico poroso distribuye el agua en forma pareja hacia el material de expansión del sello mecánico. Una funda de goma/kevlar/goma envuelve el material de expansión. La capa de kevlar provee fuerza para puentear a través de fisuras grandes. El caucho de la goma forma un sello efectivo contra la pared de la perforación.
Se agrega agua dentro de la cuerda encamisada sellada después de la instalación. El agua pasa a través del cuerpo del sello mecánico dentro de la manga de expansión, haciendo que el material se expanda. De esta manera un sello diseñado se forma permanentemente contra la pared de la perforación.
Sello mecánico permanente Waterloo

Opciones de monitorización
• Bombas de muestreo dedicadas y/o transductores de presión
Cada puerto de monitorización puede adecuarse con una bomba de muestreo dedicada y/o transductor de presión. Esto maximiza la velocidad dentro de la que se puede obtener cada conjunto de datos y elimina la necesidad de descontaminar y repetidamente bajar instrumentos portátiles. Las bombas de muestreo son adecuadas para muestreo de muchos tipos de contaminantes incluyendo VOC (Compuestos orgánicos volátiles, por su sigla en inglés).

Los volúmenes de purgado son muy pequeños. Se puede realizar un purgado simultáneo con bombas dedicadas en todas las zonas. Los puertos con dos vástagos permiten ubicar una bomba y un transductor en exactamente el mismo nivel.
• Tubería abierta
La versión más básica emplea tubo abierto conectado a cada puerto. Esta opción permite la monitorización con un muestreador portátil y un medidor de nivel de agua de diámetro estrecho. Esto proporciona un dispositivo muy económico y flexible para monitorización de niveles múltiples.
• Combinación de tubería abierta y equipamiento dedicado.
Una tercera opción es elegir una combinación de tubería abierta y equipamiento dedicado en diferentes zonas. Este método combina las ventajas de equipamiento portátil menos costoso para zonas menos profundas y el equipamiento dedicado de tiempo más eficiente para zonas más profundas.
• Sólo monitorización del nivel del agua
El sistema Waterloo puede componerse sólo con transductores de presión para monitorización de presión en hasta 24 zonas discretas.

Aplicaciones

Instalaciones en puertos múltiples
• Instalaciones de sobrecarga o roca de fondo.
• Permiten monitorizar múltiples zonas en cualquier escenario geológico.
• Instalaciones en zonas de agua subterránea o vadosas.
• Sellos mecánicos permanentes Waterloo.
• Diseñados para roca de fondo u orificios encamisados.
• Diseñado para sellos permanentes.
El sistema Waterloo es flexible para adaptarse a sus criterios de diseño. Cada sistema Waterloo está personalizado para satisfacer las necesidades únicas de monitorización y las condiciones del subsuelo del sitio:
• aplicaciones de fondo de roca o sobrecarga
• monitorización en zonas de agua subterránea o vadosas
Los sellos mecánicos y puertos se instalan con precisión para poder monitorizar cada zona discreta aislada de interés, eliminado todas las zonas con contaminación cruzada en el área.

Un sistema Waterloo que se adapta a su aplicación
Su sistema Waterloo puede estar diseñado para adaptarse a su singular aplicación y requerimientos del sitio.
Cada diseño se puede basar en su:
• método de perforación
• zonas de interés
• métodos de monitorización preferidos
• consideraciones de costo
• profundidad, diámetro y tipo de orificio
• geología del sito
Su sistema puede estar diseñado para que se adapte al tamaño y profundidad de perforación, haya o no encamisado presente. Puede decidir sobre el número de zonas a monitorizar y la profundidad en que se ubicarán estas zonas. Seleccione sus opciones de monitorización preferidas y todo material necesario que pueda requerir.
A continuación, se muestran cuatro ejemplos de instalaciones que se pueden aplicar a su proyecto:

Fondo de roca

Sellos mecánicos permanentes en orificios
Fondo de roca
y/o sobrecarga

Packers permanentes en un encamisado con rejilla

Sobrecarga

Entierro directo:
Colapso de formación con
puertos con filtro Fondo de roca
y/o sobrecarga

Colocación directa:
Arena y bentonita con
puertos con filtro

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