Método Schlumberger para medición de resistividad

El método de Schlumberger debe su nombre a Conrad Schlumberger, fundador de la empresa de servicios petrolíferos “Schlumberger Oilfield Services” y pionero de los métodos de exploración eléctricos a principios del siglo XX, donde se utiliza habitualmente para sondeos eléctricos verticales (SEV) de aguas subterráneas y minerales agregados.

Al observar la configuración Schlumberger con Wenner tienen en común que los cuatro electrodos se ubican en la línea recta y los electrodos de corriente en los extremos.

Lista de contenido

Configuración

Esta configuración consta de cuatro electrodos en línea recta, con los electrodos en la parte interior y en los extremos los electrodos de corriente. La distancia entre los electrodos de potencial se mantiene fija, y en cada medición de debe desplazar los electrodos de corriente. Notar que espacio o distancia entre electrodos de potencial es bastante menor comparado con la distancia entre electrodos de corriente. En la siguiente imagen se aprecia la configuración Schlumberger.

Resistencia.

Para obtener el valor de la resistencia en cada medición se debe leer el valor de potencial entre los electrodos interiores, y leer el valor de corriente de los electrodos exteriores. Para finalmente obtener la relación R=V/I.

Resistividad aparente del terreno

Con la configuración de Schlumberger la resistividad del terreno queda definida con la siguiente formula o expresión:

Donde:
AB es la distancia entre electrodos de corriente
MN es la distancia entre los electrodos de potencial
R es la resistencia medida

En la configuración de Schlumberger los gráficos de resistividad aparente generalmente se hacen en función de la distancia “L”, que va desde el centro de medición hasta los electrodos de corriente.

Realizando un cambio de variable, donde:

L = AB/2 , y , 

a = MN

Y reemplazando en la fórmula de Schlumberger, se tiene la expresión equivalente:

Ahora tomando valores en que “a” es mucho menor a “L”, o sea L/a >> ¼,  la formula anterior se puede reducir a ρ = π R L²/a,

Pero generalmente se utiliza la formula anterior.

Características de la configuración Schlumberger

• La medición de resistividad ocupa un tramo más reducido del terreno.
• La realización de las mediciones se puede hacer menor tiempo que otras, ya que solo se debe desplazar los electrodos de corriente.
• Al mover menos electrodos, y no los cuatro, hay menor probabilidad de error de la ubicación de electrodos.
• Esta configuración es mas sensible a la presencia de campos externos.
• Este método es mas conveniente cuando se requiere saber valores de resistividad de capas de terreno que están más profundas, en comparación al método Wenner.

Mediciones:

Al realizar las mediciones de resistividad aparente en terreno se recomienda poner atención en los siguientes puntos:

• Elegir un trazado libre de obstáculos
• Establecer claramente el centro de medición y demarcarlo visiblemente
• En terrenos muy secos, se recomienda mojar el sector de ubicación de los electrodos, pero no hacer un charco de gua que alteraría las mediciones.
• Para la separación de electrodos se recomienda medir con cintas dieléctricas y no metálicas.
• Para determinar la máxima distancia de electrodos, se recomienda realizar un gráfico de campo para ir viendo la tendencia en el valor de resistividad aparente.
• No realizar mediciones en condiciones atmosféricas adversas en lluvia o en tormentas eléctricas

Otro punto importante es contar con un formulario donde anotar las mediciones de corriente y voltaje. Y con lo datos complementarios de la medición como mínimo:

• Nombre del proyecto
• Fecha y hora
• Ubicación
• Altura geográfica
• Configuración de electrodos
• Marca y modelo de instrumento
• Condiciones climáticas

 En el siguiente link se propone un formato el cual debe ser adaptado para condiciones particulares:

Formulario de mediciones resistividad aparente

Interpretación de las medidas

Los métodos de interpretación de las medidas de resistividad aparente se basan principalmente en técnicas desarrolladas en la disciplina geofísica. En su tiempo fueron extendidas las curvas patrón Orellana & Mooney, que consiste en comparar la curva de campo con las curvas patrón y si se obtiene un calce aceptable la curva de terreno es cercana a la teórica.

En los métodos cuantitativos, lo más sencillo es aplicar el método de mínimos cuadrados al conjunto de mediciones de campo de resistividad aparente, y lograr obtener valores de resistividad aparente calculados cercanos a los valores medidos, con el menor error posible.

Uno de los software que acepta configuración Schlumberger es ip2win, desarrollado en Moscow State University, en la siguiente imágenes se puede apreciar el ingreso de una curva de campo con los valores de L =AB/2 y Rho, además de su respectiva interpretación en dos capas.