Glosario de pozos profundos

Formación geológica subterránea capaz de almacenar y transmitir agua en cantidades aprovechables. Se compone de un material poroso o fracturado (arenas, gravas, rocas fisuradas) y un nivel freático que define el límite superior del agua disponible. Es el recurso que un pozo profundo capta.

Unidad administrativa definida por la DGA que agrupa un acuífero o conjunto de acuíferos hidráulicamente conectados, de modo que su explotación se gestiona de forma conjunta. Es la base territorial sobre la que se declaran restricciones o prohibiciones de nuevos derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas.

Indicador de rendimiento de un pozo. Se calcula dividiendo el caudal extraído (Q, en litros por segundo) por el abatimiento del nivel dinámico (s, en metros). Un Q/s alto indica un pozo eficiente en un acuífero productivo; un Q/s bajo sugiere acuífero pobre o pozo deteriorado. Se obtiene de una prueba de bombeo.

Dos referencias críticas en un pozo. El nivel estático es la profundidad del agua sin bombeo, e indica la presión natural del acuífero. El nivel dinámico es la profundidad del agua mientras el pozo está bombeando, siempre por debajo del estático. La diferencia entre ambos es el abatimiento, insumo central de toda prueba de bombeo.

"Napa" es el nombre coloquial chileno del nivel freático: la superficie superior de la zona saturada de un acuífero libre, donde la presión del agua iguala a la atmosférica. Es el "techo" del agua subterránea somera —lo que captan norias y punteras—, no la formación geológica completa (eso es el acuífero) ni una medición de bombeo (eso es el nivel estático). Su profundidad varía de pocos metros a cientos según región y geología.

La estratigrafía es la descripción ordenada de las capas geológicas —gravas, arenas, limos, arcillas y roca— que se atraviesan al perforar un pozo. El resultado se registra metro a metro en una columna o perfil estratigráfico, que muestra la secuencia vertical del subsuelo. Es el registro geológico de la perforación: indica dónde está el agua, qué estratos la almacenan y dónde conviene ranurar el revestimiento.

Agua subterránea cuya química —salinidad, cloruros, sulfatos, dureza, pH bajo, hierro— acelera la corrosión de los equipos metálicos o la formación de incrustaciones (sarro). Determina la selección de materiales de bomba, motor y cañería, y exige un análisis físico-químico del agua antes de instalar. En napas agresivas, no especificar materiales resistentes acorta drásticamente la vida del equipo.

Los derechos de aguas (formalmente derechos de aprovechamiento de aguas o DAA) son el título legal otorgado por la DGA que faculta a su titular a usar una cantidad determinada de agua subterránea o superficial. Se distinguen derechos consuntivos (riego, agua potable, industria, minería) y no consuntivos (hidroeléctricos). Para operar un pozo profundo se requiere un derecho consuntivo de aguas subterráneas, asociado a un punto de captación específico y a un caudal máximo en litros por segundo.

Cuerpo legal que regula la propiedad y uso del agua en Chile (DFL N° 1.122 de 1981, reformado por Ley N° 21.435 de 2022). Establece la DGA como autoridad nacional, define los derechos de aprovechamiento, faculta restricciones y prohibiciones por sobreexplotación, y desde la reforma del 2022 limita la duración de los nuevos derechos a 30 años renovables, además de priorizar el consumo humano.

Resolución de la Dirección General de Aguas que regula la obligatoriedad del monitoreo de extracciones efectivas (MEE) en pozos con derechos sobre umbrales determinados. Exige instalar equipos certificados que midan caudal extraído y nivel del pozo, y que transmitan los datos a la DGA por vía telemática. Es la base regulatoria del servicio Mipozo.cl de Cruzat Ingeniería.

Captación de agua subterránea perforada con maquinaria rotaria a profundidades entre 50 y 300+ metros y diámetros de 8 a 18 pulgadas. Accede a acuíferos productivos confinados o semiconfinados, opera todo el año con caudales desde unos pocos hasta más de 100 L/s, y es el único tipo de captación que justifica un derecho consuntivo ante la DGA en proyectos agrícolas, industriales, mineros, sanitarios e inmobiliarios.

Captación de agua subterránea excavada en gran diámetro (1 a 2 m) y baja profundidad (típicamente menor a 30 m). Se reviste con anillos de hormigón o piedra y capta del primer estrato saturado. Es la tecnología más antigua y simple, vigente en sectores rurales con napa somera estable. Vulnerable a sequía y a contaminación superficial.

Captación más simple y económica: un tubo metálico de 1 a 2 pulgadas hincado a percusión en una napa superficial (menor a 10 m). Lleva una rejilla en su extremo inferior. Entrega caudales muy bajos (menos de 0,5 L/s) y sirve solo para usos domésticos o de jardín en zonas con napa muy alta. No es viable para riego serio ni captaciones productivas.

Pozo diseñado para inyectar agua al subsuelo en lugar de extraerla. Recibe principalmente aguas lluvias urbanas y reduce la sobrecarga del drenaje. Profundidades típicas entre 5 y 30 m. Es la solución habitual al RIDAA (Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado) en proyectos inmobiliarios y al manejo de aguas pluviales en parques industriales.

Bomba centrífuga multietapa que se instala sumergida en el pozo para impulsar el agua hasta la superficie. El agua atraviesa varios rodetes en serie y cada etapa suma altura de elevación, por lo que el número de etapas define la altura y el diseño del rodete define el caudal. Es una pieza distinta del motor sumergible, que va acoplado debajo y la hace girar. Se selecciona cruzando su curva caudal-altura con la altura dinámica total del pozo.

Motor eléctrico estanco que se instala en el fondo del pozo, acoplado bajo la bomba, para hacerla girar. Convierte energía eléctrica en rotación mecánica del eje; la bomba transforma esa rotación en caudal y presión. Son piezas distintas que se acoplan y reemplazan por separado. Se refrigera con el agua que sube por el pozo, se estandariza en diámetros de 4 a 12 pulgadas (NEMA) y existe en versiones encapsulada y rebobinable.

Instrumento que mide el caudal de agua extraído de un pozo, tanto el caudal instantáneo (L/s) como el volumen acumulado (totalizador, m³). Es el equipo físico que materializa la obligación de medir extracciones ante la DGA. Existen tres familias aplicables a pozos: mecánicos de turbina tipo Woltmann, electromagnéticos y ultrasónicos. El electromagnético es el estándar para reporte por su alta precisión y ausencia de partes móviles.

Componentes estructurales de un pozo profundo. El casing (revestimiento) es la tubería ciega que reviste el pozo y aísla los niveles no productivos del exterior; se fabrica habitualmente en acero ASTM A53 o PVC SCH. El screen (rejilla o tubería ranurada) son los tramos perforados que se instalan frente al acuífero por donde ingresa el agua. La selección del slot del screen depende de la granulometría del estrato.

Válvula que permite el paso del agua en un solo sentido —hacia la superficie— e impide que la columna de la cañería de impulsión retroceda cuando la bomba se detiene. En un pozo profundo es la pieza que evita tres fallas costosas: el giro inverso de la bomba al parar, el empuje axial hacia arriba al arrancar y el golpe de ariete. Las de cierre rápido son las recomendadas.

Tubo concéntrico que se instala alrededor de un motor sumergible para forzar que el agua bombeada pase a velocidad suficiente sobre su carcasa y lo refrigere. El motor sumergible se enfría con el agua del pozo que circula por su exterior; cuando esa circulación no está garantizada —pozo de gran diámetro, agua que entra por encima del motor o bomba instalada bajo las rejillas— la camisa de flujo evita el sobrecalentamiento.

Margen de sobrecarga que un motor eléctrico puede soportar de forma continua sin sobrecalentarse ni dañarse, expresado como multiplicador de su potencia nominal. Un factor de servicio de 1,15 significa que el motor admite un 15 % sobre la potencia de placa. En la placa se indica como amperios de plena carga y amperios de factor de servicio, que marcan la corriente máxima permitida.

Componente dentro del motor sumergible que absorbe la carga axial que genera la bomba al funcionar. En operación normal el empuje es hacia abajo (downthrust) y lo soporta este cojinete; el empuje hacia arriba (upthrust), que aparece en el arranque o a bajo caudal, lo desgasta. Su falla —por golpe de ariete, ciclado excesivo o instalación horizontal— es una de las causas frecuentes de avería del motor.

Altura total que debe vencer una bomba para entregar el agua donde se necesita. Suma el nivel dinámico del agua dentro del pozo, la elevación hasta el punto de entrega, las pérdidas por fricción en la cañería y la presión requerida en destino. Junto con el caudal, es el parámetro que define qué bomba y cuántas etapas se necesitan. Se expresa en metros de columna de agua.

Presión disponible en la succión de una bomba por encima de la presión de vapor del agua, que evita la cavitación —la formación y el colapso de burbujas de vapor que dañan los impulsores—. Se compara el NPSH disponible que ofrece la instalación con el NPSH requerido por la bomba: el disponible debe ser mayor, con margen. En bombas sumergibles de pozo rara vez es crítico; sí lo es en bombas booster y de superficie.

Los impulsores apilados en serie que componen una bomba sumergible. Aunque parezca un equipo distinto, la bomba sumergible es una bomba centrífuga multietapa: cada etapa (un impulsor con su difusor) agrega altura, es decir presión. El número de etapas se elige según la carga dinámica total que hay que vencer; a más altura requerida, más etapas.

Estanque con una cámara de aire a presión —hoy normalmente con membrana o vejiga— que almacena agua a presión y reduce el número de arranques de la bomba. Al absorber las variaciones de demanda, mantiene la presión del sistema entre el encendido y el apagado de la bomba y evita el ciclado rápido que desgasta el motor. Es un componente estándar de la instalación de superficie de un pozo.

Pieza estriada (spline) que une el eje del motor sumergible con el eje de la bomba y transmite el torque entre ambos. Sigue un estándar dimensional según el diámetro del motor (4, 6 u 8 pulgadas). Un acoplamiento mal armado, forzado o mal lubricado daña el estriado del eje, y el giro inverso de la bomba sin válvula de retención puede llegar a romperlo.

Instrumento para medir la resistencia óhmica del sistema de puesta a tierra. Es esencial para verificar que la malla de tierra de un pozo cumple con la norma NCh Elec 4/2003: valor referencial menor a 25 Ω para instalaciones generales y menor a 5 Ω para protección de motores sumergibles. Una medición fuera de rango exige mejorar la malla con más electrodos o tratamiento del terreno.

Equipo electrónico que regula la velocidad de un motor eléctrico ajustando la frecuencia de la corriente alterna. En pozos profundos permite arranque suave, ajuste de caudal en tiempo real, reducción de consumo eléctrico del orden de 20-40 % y protección frente a variaciones del nivel dinámico. Es el corazón eléctrico de cualquier pozo moderno.

Sistema de conductores que conecta la instalación eléctrica del pozo con el terreno físico para derivar corrientes de falla y proteger personas y equipos. En pozos profundos se exige según la norma NCh Elec 4/2003, con valores referenciales de resistencia menores a 25 Ω para instalaciones generales y menores a 5 Ω para motores sumergibles sensibles. Su buen estado se verifica con telurómetro.

Conjunto eléctrico que controla la potencia entregada al motor sumergible de un pozo. Aloja en una envolvente las protecciones (guardamotor o relé térmico, diferencial), los elementos de maniobra (contactor) y de comando (relé de nivel, relé de protección de motor) entre la fuente de alimentación y el motor. Es uno de los seis componentes del sistema de impulsión y define la seguridad y la vida útil del equipo.

Conductor que lleva la energía desde el tablero o arrancador en superficie hasta el motor sumergible trifásico, instalado bajo el nivel dinámico del pozo. Su calibre (sección en mm²) se determina por el criterio más restrictivo entre caída de tensión en régimen, caída en arranque y ampacidad. El estándar es cobre flexible; el aluminio no se recomienda. El empalme sumergido es su único punto crítico de falla.

Método de arranque en que un contactor conecta el motor directamente a la tensión plena de la red, sin etapa de reducción. Es el arranque más simple y económico, pero genera una corriente de partida del orden de 5 a 7 veces la nominal y aplica el par máximo de golpe. Se usa en motores pequeños o redes robustas; es la configuración base contra la que se comparan partidor suave, estrella-triángulo y variador de frecuencia.

Método de arranque a tensión reducida para motores trifásicos. Parte con los devanados en estrella (Y), donde cada bobina recibe la tensión de línea dividida por raíz de 3 (≈57,7 %), y al acercarse a la velocidad nominal conmuta a triángulo (Δ) para operar en régimen. Reduce la corriente de partida a aproximadamente 1/3 de la del arranque directo, pero también el par de arranque a 1/3, su principal limitación.

Equipo electrónico que controla la rampa de tensión aplicada al motor de una bomba durante el arranque y la parada, mediante tiristores (SCR) en serie con el motor. Limita la corriente de partida y suaviza la detención para mitigar el golpe de ariete. A diferencia del variador de frecuencia, solo actúa en arranque y parada: no regula la velocidad ni el caudal en régimen permanente.

Dos formas de distribuir energía eléctrica en baja tensión. La monofásica entrega 220 V entre fase y neutro y mueve cargas pequeñas; la trifásica entrega 380 V entre tres fases desfasadas 120° y aporta par constante. En pozos profundos casi todo motor sumergible sobre 3-5 HP es trifásico: arranca mejor, calienta menos y exige cable más delgado para la misma potencia.

Sistema que detiene automáticamente la bomba cuando detecta que el pozo se quedó sin agua, evitando que el motor sumergible —que se refrigera con el agua que bombea— funcione en vacío y se queme. Detecta la condición por baja carga eléctrica, por nivel o por presión, con un breve retardo para no reaccionar ante burbujas o variaciones pasajeras.

Medición, con un megóhmetro a 500 o 1.000 V de corriente continua, de la resistencia eléctrica entre los bobinados de un motor sumergible (junto con su cable) y tierra. Es la prueba diagnóstica clave para saber si el aislamiento está sano antes de energizar o de bajar la bomba al pozo: valores altos indican aislamiento en buen estado; valores bajos, humedad o daño.

Medida de cuánto se apartan entre sí las corrientes de las tres líneas de un motor trifásico, calculada como la desviación máxima respecto del promedio de las tres. Un desbalance excesivo sobrecalienta el motor, dispara la protección de sobrecarga y acorta su vida útil. En motores sumergibles trifásicos no debería superar el 5 % a plena carga, y lo ideal es mantenerlo bajo 2 %.

Dispositivo —relé térmico, guardamotor o relé electrónico— que desconecta el motor cuando la corriente supera un umbral seguro durante demasiado tiempo, protegiéndolo de sobrecarga, rotor bloqueado o falta de fase. Los motores sumergibles exigen una protección de disparo rápido (clase 10), distinta a la de un motor de superficie, porque se calientan mucho más rápido.

Clasificación de los motores sumergibles monofásicos según su sistema de arranque. Los de 3 hilos requieren una caja de control externa con condensadores y relé de arranque; los de 2 hilos llevan el interruptor de arranque integrado en el motor y no necesitan caja de control. Es una distinción práctica frecuente en los pozos domésticos y de baja potencia que en Chile operan a 220 V monofásico.

Dispositivo que desvía a tierra los picos transitorios de tensión —de rayos o de maniobras de la red— antes de que alcancen y dañen el aislamiento del motor sumergible y la electrónica del tablero o el variador. Se instala lo más cerca posible del motor y se conecta a una tierra efectiva. En zonas rurales con líneas largas y tormentas, es una protección clave y a menudo olvidada.

Método de perforación de pozos que usa dos cabezales rotatorios independientes: uno superior rota la sarta interior (con martillo de fondo, broca tricónica o drag bit según la geología) y uno inferior rota y avanza el casing de acero simultáneamente. Ese entubado simultáneo evita el colapso de la pared del pozo, por lo que es el método de referencia en gravas, bolones, ripios y suelos no consolidados donde la rotaria convencional fracasa.

Sobrepresión transitoria que se propaga como onda de choque a lo largo de la cañería cuando el agua en movimiento cambia bruscamente de velocidad, típicamente al cerrar rápido una válvula o al parar o partir de golpe la bomba. No es un equipo sino un fenómeno hidráulico: la energía cinética de la columna de agua se transforma en una onda de presión que viaja, se refleja en los extremos y puede dañar cañerías, válvulas y la propia bomba.

Capa de software que captura, almacena, visualiza y transmite a la DGA los datos de extracción de un pozo. Conviene distinguir dos sistemas: la plataforma de telemetría del proveedor —como Mipozo.cl, de Cruzat Ingeniería—, que recoge caudal y nivel desde los sensores en faena, y el Software MEE de la propia DGA, que es el receptor estatal donde se registra la obra y se reportan las extracciones efectivas.

Ensayo estandarizado que mide cómo responde un pozo y su acuífero a la extracción controlada de agua. Determina el caudal sustentable, los niveles estático y dinámico, la transmisividad y el coeficiente de almacenamiento. El informe de una prueba de bombeo es exigencia habitual para tramitar derechos de aprovechamiento ante la DGA y para dimensionar correctamente la bomba definitiva.

Medición del caudal real que entrega un pozo en condiciones de operación. Se realiza con vertedero rectangular o triangular, contador volumétrico o método del recipiente calibrado. Es exigencia regular para titulares de derechos consuntivos de aguas subterráneas según la Resolución DGA N° 1238, que obliga al monitoreo de extracciones efectivas.

Arrastre de partículas abrasivas —arena, limo— junto con el agua que extrae la bomba. Indica un pozo mal desarrollado, una rejilla o filtro de grava inadecuados, un caudal excesivo o un revestimiento dañado. La arena desgasta los impulsores de la bomba y, si entra al motor, sus cojinetes y eje, acortando drásticamente la vida del equipo. Es una de las quejas más frecuentes en pozos.

Cantidad de veces que una bomba arranca y se detiene en un período. El ciclado excesivo —arranques demasiado frecuentes— sobrecalienta el motor, desgasta cojinetes y estriado y acorta su vida, porque cada partida exige una corriente de irrupción alta y genera calor. Las causas típicas son un tanque hidroneumático sin precarga o con membrana rota, un presostato mal ajustado o una fuga en la red.