Estimativas da condutividade térmica dos minerais e rochas e influência de parâmetros térmicos e petrofísicos na resistividade aparente da formação

O presente estudo realiza estimativas da condutividade térmica dos principais minerais formadores de rochas, bem como estimativas da condutividade média da fase sólida de cinco litologias básicas (arenitos, calcários, dolomitos, anidritas e litologias argilosas). Alguns modelos térmicos foram comparados entre si, possibilitando a verificação daquele mais apropriado para representar o agregado de minerais e fluidos que compõem as rochas. Os resultados obtidos podem ser aplicados a modelamentos térmicos os mais variados. A metodologia empregada baseia-se em um algoritmo de regressão não-linear denominado de Busca Aleatória Controlada. O comportamento do algoritmo é avaliado para dados sintéticos antes de ser usado em dados reais. O modelo usado na regressão para obter a condutividade térmica dos minerais é o modelo geométrico médio. O método de regressão, usado em cada subconjunto litológico, forneceu os seguintes valores para a condutividade térmica média da fase sólida: arenitos 5,9 ± 1,33 W/mK, calcários 3.1 ± 0.12 W/mK, dolomitos 4.7 ± 0.56 W/mK, anidritas 6.3 ± 0.27 W/mK e para litologias argilosas 3.4 ± 0.48 W/mK. Na sequência, são fornecidas as bases para o estudo da difusão do calor em coordenadas cilíndricas, considerando o efeito de invasão do filtrado da lama na formação, através de uma adaptação da simulação de injeção de poços proveniente das teorias relativas à engenharia de reservatório. Com isto, estimam-se os erros relativos sobre a resistividade aparente assumindo como referência a temperatura original da formação. Nesta etapa do trabalho, faz-se uso do método de diferenças finitas para avaliar a distribuição de temperatura poço-formação. A simulação da invasão é realizada, em coordenadas cilíndricas, através da adaptação da equação de Buckley-Leverett em coordenadas cartesianas. Efeitos como o aparecimento do reboco de lama na parede do poço, gravidade e pressão capilar não são levados em consideração. A partir das distribuições de saturação e temperatura, obtém-se a distribuição radial de resistividade, a qual é convolvida com a resposta radial da ferramenta de indução (transmissor-receptor) resultando na resistividade aparente da formação. Admitindo como referência a temperatura original da formação, são obtidos os erros relativos da resistividade aparente. Através da variação de alguns parâmetros, verifica-se que a porosidade e a saturação original da formação podem ser responsáveis por enormes erros na obtenção da resistividade, principalmente se tais "leituras" forem realizadas logo após a perfuração (MWD). A diferença de temperatura entre poço e formação é a principal causadora de tais erros, indicando que em situações onde esta diferença de temperatura seja grande, perfilagens com ferramentas de indução devam ser realizadas de um a dois dias após a perfuração do poço.

Respostas eletromagnéticas dos arranjos coplanar e coaxial em poço

Foi estudado a viabilidade de aplicação do arranjo coplanar de bobinas nas sondas de perfilagem em poço por indução eletromagnética. Paralelamente foram geradas as respostas do convencional arranjo coaxial, que é o amplamente utilizado nas sondas comerciais, com o propósito de elaborar uma análise comparativa. Através da solução analítica (meios homogêneos) e semi-analítica (meios heterogêneos) foram geradas inicialmente as respostas para modelos mais simples, tais como os do (1) meio homogêneo, isotrópico e ilimitado; (2) uma casca cilíndrica simulando a frente de invasão; (3) duas cascas cilíndricas para simular o efeito annulus; (4) uma interface plana e dois semi-espaços simulando o contato entre duas camadas espessas e (5) uma camada plano-horizontal e dois semi-espaços iguais. Apesar da simplicidade destes modelos, eles permitem uma análise detalhada dos efeitos que alguns parâmetros geoelétricos têm sobre as respostas. Aí então, aplicando ainda as condições de contorno nas fronteiras (Sommerfeld Boundary Value Problem), obtivemos as soluções semi-analíticas que nos permitiram simular as respostas em modelos relativamente mais complexos, tais como (1) zonas de transição gradacional nas frentes de invasão; (2) seqüências de camadas plano-paralelas horizontais e inclinadas; (3) seqüências laminadas que permitem simular meios anisotrópicos e (4) passagem gradacional entre duas camadas espessas. Concluimos que o arranjo coplanar de bobinas pode ser uma ferramenta auxiliar na (1) demarcação das interfaces de camadas espessas; (2) posicionamento dos reservatórios de pequenas espessuras; (3) avaliação de perfis de invasão e (4) localizar variações de condutividade azimutalmente.

Deconvolução de perfis de poço

A maioria dos perfis de poço utilizados nas avaliações petrofísicas de reservatórios possuem uma resolução vertical na ordem de um metro. Isto cria um problema quando as espessuras típicas das camadas são inferiores a um metro, uma vez que não há correção das leituras. Os perfis de alta resolução vertical como da ferramenta de propagação eletromagnética (EPT, Schlumberger), o dipmeter (SHDT, Schlumberger) ou das ferramentas de varredura acústica ou elétrica possuem uma resolução vertical da ordem de centimetros, mas apresentam uma limitada aplicação para as avaliações petrofísicas. Nós apresentamos um método para a deconvolução de um perfil de baixa resolução vertical que utiliza informações de um perfil de alta resolução vertical para identificar uma nítida interface entre camadas que apresentam valores da propriedade petrofísica contrastante, mas localmente constante em ambos os lados. A partir desse intervalo de controle, nós determinamos a função resposta vertical da ferramenta sob as condições atuais do poço com base no teorema da convolução. Utilizamos várias interfaces de modo a obter valores mais representativos da resposta da ferramenta. O perfil de baixa resolução é então deconvoluido utilizando a transformada discreta de Fourier (FFT) sobre todo o intervalo de interesse. É importante destacar que a invasão do filtrado da lama e a presença do bolo de lama não produzem efeitos danosos sobre o método, que foi aplicado a perfis sintéticos e a dados de campo, onde a aplicação de filtros com um correto ajuste de profundidade, bem como a própria escolha do intervalo de controle, antes da deconvolução, são de extrema importância para o sucesso do método.

Invasion of the Indo-Pacific blenny Omobranchus punctatus (Perciformes: Blenniidae) on the Atlantic Coast of Central and South America

Nós examinamos 308 espécimes do blenídeo Omobranchus punctatus, de origem Indo-Pacífica, depositados em coleções de quatro museus. Os dados de distribuição foram analisados com o objetivo de avaliar a invasão das águas costeiras do Oceano Atlântico nas Américas do Sul e Central. Em sua área de distribuição original, O. punctatus ocorre em ambientes marinhos e estuarinos. Amostragens datadas de 1930 e de 2004 produziram 20 registros da espécie no Atlântico Oeste tropical, incluindo amostras do Panamá, Colômbia, Venezuela, Trinidade e Brasil. Neste trabalho nós apresentamos 17 novos registros em áreas da Venezuela e nordeste do Brasil. O padrão temporal dos dados (1930-2009) e a proximidade da maioria das áreas de amostragem a regiões portuárias indicam que a espécie foi inicialmente introduzida no Atlântico pela água de lastro de navios navegando na rota India-Trinidade. No Brasil, a introdução parece estar associada ao movimento de navios em torno das plataformas de petróleo. No Maranhão e no Pará, a introdução está associada ao movimento de navios entre os portos próximos à foz do rio Amazonas. Alternativamente, a expansão de área desta espécie ao longo da costa da América pode ter acontecido através de dispersão larval, acompanhando as correntes em direção ao norte. Nós recomendamos o monitoramento desta espécie, bem como o desenvolvimento de estudos sobre sua ecologia em ambientes do Atlântico ocidental agora ocupados por ela.

Desenvolvimento da vegetação e morfologia da foz do Amazonas-PA e rio Doce-ES durante o Quaternário tardio

Este trabalho compara as mudanças morfológicas e vegetacionais ocorridas ao longo da zona costeira da Ilha de Marajó, litoral amazônico, e da planície costeira do Rio Doce, sudeste do Brasil, durante o Holoceno e Pleistoceno tardio/Holoceno, respectivamente, com foco especificamente sobre a resposta dos manguezais para as flutuações do nível do mar e mudanças climáticas, já identificadas em vários estudos ao longo da costa brasileira. Esta abordagem integra datações por radiocarbono, descrição de características sedimentares, dados de pólen, e indicadores geoquímicos orgânicos (δ¹³C, δ¹₵N e C/N). Na planície costeira do Rio Doce entre ~47.500 e 29.400 anos cal AP, um sistema deltaico foi desenvolvido em resposta principalmente à diminuição do nível do mar. O aumento do nível do mar pós-glacial causou uma incursão marinha com invasão da zona costeira, favorecendo a evolução de um sistema estuarino/lagunar com planícies lamosas ocupadas por manguezais entre pelo menos ~7400 e ~5100 anos cal AP. Considerando a Ilha de Marajó durante o Holoceno inicial e médio (entre ~7500 e ~3200 anos cal AP) a área de manguezal aumentou nas planícies de maré lamosas com acúmulo de matéria orgânica estuarina/marinha. Provavelmente, isso foi resultado da incursão marinha causada pela elevação do nível do mar pós-glacial associada a uma subsidência tectônica da região. As condições de seca na região amazônica durante o Holoceneo inicial e médio provocou um aumento da salinidade no estuário, que contribuiu para a expansão do manguezal. Portanto, o efeito de subida do nível relativo do mar foi determinante para o estabelecimento dos manguezais na sua atual posição nas regiões norte e sudeste do Brasil. Entretanto, durante o Holoceno tardio (~3050-1880 anos cal AP) os manguezais em ambas as regiões retrairam para pequenas áreas, com algumas delas substituídas por vegetação de água doce. Isso foi causado pelo aumento da vazão dos rios associada a um período mais úmido registrado na região amazônica, enquanto que na planície costeira do Rio Doce, os manguezais encolheram em resposta a um aumento da entrada de sedimento fluvial associado a uma queda no nível relativo do mar.

Concretes with red mud coarse aggregates

Red mud (RM) is a mineral waste, residue of the Bayer process used to obtain alumina from bauxite. While the exploration of rolled pebble damages the environment and is much more controlled by the government, the huge RM disposal areas do not stop increasing and polluting soil, rivers and groundwater sources in Amazon. In this work, the material mixtures used to produce coarse aggregates presented up to 80% of RM, 30% of metakaolin and 30% of active silica as recycled waste. Several tests were carried out to determine the aggregates physical properties and to evaluate the mechanical performance of the concretes with the new aggregates, including hydraulic abrasion strength, and the results were compared to the reference ones, i.e. rolled pebble concretes. Additionally, the sintering process neutralizes any toxic substance as occur in some RM products like tiles and bricks, and these results have encouraged an industrial or semi-industrial production of RM aggregates for concretes.