Modelagem e previsão da perda de injetividade em poços canhoneados

Waterflooding is a technique largely applied in the oil industry. The injected water displaces oil to the producer wells and avoid reservoir pressure decline. However, suspended particles in the injected water may cause plugging of pore throats causing formation damage (permeability reduction) and injectivity decline during waterflooding. When injectivity decline occurs it is necessary to increase the injection pressure in order to maintain water flow injection. Therefore, a reliable prediction of injectivity decline is essential in waterflooding projects. In this dissertation, a simulator based on the traditional porous medium filtration model (including deep bed filtration and external filter cake formation) was developed and applied to predict injectivity decline in perforated wells (this prediction was made from history data). Experimental modeling and injectivity decline in open-hole wells is also discussed. The injectivity of modeling showed good agreement with field data, which can be used to support plan stimulation injection wells

Modelagem e simulação de um sistema de bombeio mecânico em poços direcionais utilizando parâmetros concentrados

This work aims presenting the development of a model and computer simulation of a sucker rod pumping system. This system take into account the well geometry, the flow through the tubing, the dynamic behavior of the rod string and the use of a induction motor model. The rod string were modeled using concentrated parameters, allowing the use of ordinary differential equations systems to simulate it s behavior

Modelagem e análise de um dispositivo mitigador de flecha para linhas de transmissão de energia elétrica baseado em ligas com memória de forma

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.

Análise da modelagem experimental da perda de injetividade

Injectivity decline, which can be caused by particle retention, generally occurs during water injection or reinjection in oil fields. Several mechanisms, including straining, are responsible for particle retention and pore blocking causing formation damage and injectivity decline. Predicting formation damage and injectivity decline is essential in waterflooding projects. The Classic Model (CM), which incorporates filtration coefficients and formation damage functions, has been widely used to predict injectivity decline. However, various authors have reported significant discrepancies between Classical Model and experimental results, motivating the development of deep bed filtration models considering multiple particle retention mechanisms (Santos & Barros, 2010; SBM). In this dissertation, inverse problem solution was studied and a software for experimental data treatment was developed. Finally, experimental data were fitted using both the CM and SBM. The results showed that, depending on the formation damage function, the predictions for injectivity decline using CM and SBM models can be significantly different

Modelagem do desempenho ambiental dos projetos de exploração e produção aplicando equações estruturais

A legislação ambiental e os principais agentes que se relacionam com a empresa se constituem em fatores exógenos que não podem ser negligenciados ao formular-se e avaliar-se a política ambiental corporativa. As influências exógenas e seus efeitos sobre a gestão ambiental e o gerenciamento de projetos de exploração e produção (E&P) e, por essa via, sobre o desempenho ambiental, foram objetos de estudo desta tese. Embora o desempenho ambiental seja um assunto relevante, a pesquisa sobre esse tema ainda é escassa. Tal carência desponta ainda mais acentuada quando se aborda o desempenho ambiental de projetos na indústria de petróleo e gás. O principal objetivo deste estudo foi avaliar a relação entre a legislação ambiental vigente, as ações de órgãos reguladores, fornecedores, empresas terceirizadas e comunidades locais e o desempenho ambiental dos projetos de E&P na indústria de petróleo e gás e, também, analisar os efeitos do sistema de gestão ambiental e o gerenciamento dos projetos sobre tal desempenho. Na fase abdutiva, foi conduzido um estudo de caso com abordagem qualitativa em uma grande empresa brasileira do setor de petróleo e gás, na fase dedutiva, foi realizada uma pesquisa survey explanatória de corte transversal com abordagem quantitativa, incluindo 113 projetos de E&P de cinco unidades executoras da empresa. Foi formulado um modelo conceitual, com cinco construtos e sete hipóteses de pesquisa, representativo dos efeitos de fatores externos sobre o desempenho ambiental dos projetos de E&P. Os dados foram tratados aplicando a Análise Fatorial Exploratória e a Modelagem de Equações Estruturais com aplicação dos softwares IBM® SPSS® Statistics 20.0 e IBM® SPSS® Amos 18.0. O modelo de equações estruturais foi reespecificado e estimado utilizando o método de Máxima Verossimilhança e o procedimento bootstrap com 2000 reamostragens, até alcançar adequados valores dos índices de ajustamento. O modelo mostrou boa aderência às evidências empíricas, representando uma teoria explicativa dos fatores que influenciam o desempenho ambiental dos projetos de E&P na empresa estudada. As estatísticas descritivas apontaram adequado desempenho dos projetos de E&P com relação aos efluentes descartados, volume de água reutilizada, redução de resíduos e práticas de reciclagem. Identificou-se que projetos de maior porte alcançam melhor desempenho ambiental em relação aos de menor tamanho. Não foram achadas diferenças significativas entre os desempenhos de projetos executados por unidades operacionais distintas. Os resultados da modelagem indicaram que nem a legislação ambiental, nem os agentes externos exercem influência significativa sobre a sistemática da gestão dos projetos de E&P. Os agentes externos atuam sobre a gestão ambiental da empresa exercitando capacidades colaborativas, obstrutivas e propositivas. A legislação ambiental é percebida como entrave ao desenvolvimento dos projetos ao longo de seu ciclo de vida, principalmente, pelas deficiências dos órgãos ambientais. Identificou-se que o sistema de gestão ambiental influencia diretamente o Programa de Desenvolvimento e Execução de Projetos de E&P, que, por sua vez, provoca efeitos diretos e indiretos sobre o desempenho ambiental. Finalmente, comprovou-se que o Sistema de Gestão Ambiental da empresa é determinante para o desempenho ambiental dos projetos de E&P, tanto pelos seus efeitos diretos, como pelos indiretos, estes últimos mediados pela sistemática de gestão dos projetos de E&P

Modelagem matemática para o transporte de partículas sujeitas a múltiplos mecanismos de retenção

Discrepancies between classical model predictions and experimental data for deep bed filtration have been reported by various authors. In order to understand these discrepancies, an analytic continuum model for deep bed filtration is proposed. In this model, a filter coefficient is attributed to each distinct retention mechanism (straining, diffusion, gravity interception, etc.). It was shown that these coefficients generally cannot be merged into an effective filter coefficient, as considered in the classical model. Furthermore, the derived analytic solutions for the proposed model were applied for fitting experimental data, and a very good agreement between experimental data and proposed model predictions were obtained. Comparison of the obtained results with empirical correlations allowed identifying the dominant retention mechanisms. In addition, it was shown that the larger the ratio of particle to pore sizes, the more intensive the straining mechanism and the larger the discrepancies between experimental data and classical model predictions. The classical model and proposed model were compared via statistical analysis. The obtained p values allow concluding that the proposed model should be preferred especially when straining plays an important role. In addition, deep bed filtration with finite retention capacity was studied. This work also involves the study of filtration of particles through porous media with a finite capacity of filtration. It was observed, in this case, that is necessary to consider changes in the boundary conditions through time evolution. It was obtained a solution for such a model using different functions of filtration coefficients. Besides that, it was shown how to build a solution for any filtration coefficient. It was seen that, even considering the same filtration coefficient, the classic model and the one here propposed, show different predictions for the concentration of particles retained in the porous media and for the suspended particles at the exit of the media

Proposta de modelagem de qualidade ambiental em áreas metropolitanas, por meio de dados de sensoriamento remoto

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2016.

Modelagem da bioconcetração de pesticidas em batatas.

Apresentamos um modelo que estima o fator de bioconcentracão (BCF) de pesticidas em batatas supondo que o pesticida na solução do solo é absorvido pela batata por difusão passiva,seguindo a segunda lei de Fick.Os pesticidas do modelo são compostos orgânicos não-iônicos, tradicionalmente utilizados no cultivo de batatas que degradam no solo de acordo com uma equação cinética de primeira ordem. Este trabalho apresenta uma expressão que relaciona o BCF com a taxa de eliminação do pesticida pela batata, com a taxa de acumulação do pesticida na batata, com a taxa de crescimento da batata, e com a taxa de degradação do pesticida no solo. O BCF foi estimado supondo-se estado de equilíbrio estacionário do quociente entre a concentração do pesticida na batata e a concentração do pesticida na solução do solo. O modelo foi construído baseado no trabalho de Trapp et al. (2007), [Diffusion of PAH in Potato and Carrrot Slices and Applications for a Potato Model] no qual é apresentada uma expressão para calcular a difusividade de substâncias orgânicas persistentes em batatas. A modelagem consistiu em adicionar ao modelo de Trapp et al. (2007) a hipótese de que o pesticida degrada no solo. O valor do BCF sugere um conjunto de pesticidas que devem ser prioritariamente monitorados em cultivos de batatas. Foi estimado o BCF dos pesticidas methamidophos, cymoxanil, carbofuran, aldicarb, metalaxyl, fenamiphos, carbaryl, triazophos, tebuconazole, propiconazole, chlorothalonil e cypermethrin.

Modelagem da bioconcentração de herbicidas em plantas.

Propriedades físico-químicas de herbicidas e propriedades fisiológicas de plantas foram utilizadas para apresentar um modelo que simula a bioconcentracão e calcula o fator de bioconcentração de herbicidas em plantas. A modelagem supõe que o herbicida na solução do solo é absorvido pela planta no processo de transpiração da solução do solo. Utilizamos o modelo para estimar o fator de bioconcentração dos herbicidas 2,4-D, acetochlor, ametryn, atrazine, clomazone, diuron, hexazinone, imazapyr, metribuzin, pendimethalin, picloram, simazine, sulfentrazone, tebuthiuron e trifluralin em cana-deaçúcar. A modelagem sugere que existe uma correlação negativa entre o fator de bioconcentração e o coeficiente de sorção de herbicidas no carbono orgânico do solo.

Modelagem de variogramas.

2015

Modelagem de biomassa por unidade de área em plantações de Eucalyptus no Estado de Minas Gerais.

Este trabalho teve como objetivo estimar a quantidade de biomassa seca em plantios de Eucalyptus no estado de Minas Gerais, a partir de resultados de 244 parcelas de inventário florestal, considerando variações de qualidade do sítio, área basal e idade entre 2 e 8 anos. Foi estabelecida a classificação de sítio, com ajuste de equação utilizando os dados de idade e altura dominante. A biomassa total por hectare foi calculada multiplicando-se o volume por hectare pela densidade da madeira de Eucalyptus grandis e por um fator de expansão de biomassa. Avaliando-se a correlação entre biomassa total por hectare e variáveis ambientais e dendrométricas, verificou-se que a área basal e o índice de sítio foram as duas variáveis do povoamento de correlação mais alta, 0,93 e 0,64, respectivamente. Doze modelos foram ajustados para representar a quantidade de biomassa total por hectare tendo como variáveis independentes a área basal, o índice de sítio e a idade, bem como combinações entre estas. O modelo que apresentou melhor ajuste e precisão foi: Bs = exp[−6,7518 + 0,9567 × ln(G) + 0,0388 × ln?(G) + 4,0732 × ln(IS) − 0,4799 × ln?(IS)] × 1,0020, com R²ajustado de 0,955 e Syx% de 5,29%, e indicou valores de estoque de biomassa entre 39,7 e 174,9 Mg.ha-1, para área basal entre 8,9 e 27,9 m2.ha-1. A aplicação do modelo ajustado, com as variáveis índice de sitio e área basal por hectare, pode estimar de maneira prática e precisa a biomassa total por hectare, por utilizar variáveis de simples obtenção e por ter sido gerada a partir de um conjunto de dados com pouca variabilidade atribuída ao material genético.

A IMPORTÂNCIA DA GERAÇÃO DO FATOR TOPOGRÁFICO (LS) DA EUPS PARA MODELAGEM EROSIVA DE BACIA HIDROGRÁFICA

A erosão é um grande problema para a sociedade e resulta em problemas ambientais e econômicos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo analisar e identificar, através da elaboração e interpretação do Mapa de Fator Topográfico (Fator LS) da EUPS (Equação Universal de Perdas de Solo) em ambiente computacional, setores potencialmente susceptíveis aos processos erosivos na Bacia do Córrego Ibitinga na cidade de Rio Claro (Brasil - SP). Nos procedimentos metodológicos, é utilizada a abordagem sistêmica, onde o relevo e os seus componentes são analisados de forma integrada. Para a elaboração da Carta é necessária a criação das Cartas de Extensão de Vertentes e Classes de Declividade e, posteriormente cruzamento em ambiente GIS, produzindo a Carta de Fator Topográfico que indica os setores mais susceptíveis à dinâmica erosiva. Observou-se que as linhas de cumeada são suaves e possuem baixas vulnerabilidades erosivas. No entanto, uma ruptura topográfica representa uma diferenciação erosiva e aumento da declividade, gerando suscetibilidade do setor à erosão. Este maior potencial de erosão produz-se nos altos cursos d' água e também acompanhando toda a linha de ruptura topográfica que contorna o lado esquerdo do curso principal.

Modelagem da bioconcentração de herbicidas em plantas.

2008

Predição da fertilidade do solo do polo agrícola do Rio de Janeiro por meio de modelagem solo x paisagem.

O objetivo deste trabalho foi predizer a fertilidade do solo no polo agrícola do Estado do Rio de Janeiro, por meio da modelagem solo x paisagem. A área de estudo compreendeu as regiões mais produtivas do Estado do Rio de Janeiro: Norte, Noroeste e Serrana. Características químicas do solo ? pH em H2O e capacidade de troca catiônica (CTC) ? e ambientais ? elevação, plano de curvatura, perfil de curvatura, índice de umidade, aspecto e declividade do terreno, além de tipos de solos, índice de vegetação normalizada (NDVI), imagens Landsat 7 e litologia ? foram utilizadas como variáveis preditoras. A análise exploratória dos dados identificou valores extremos, os quais foram expurgados, na preparação para a análise por regressão linear múltipla (RLM). Aos resultados da RLM, foram adicionados os resultados de krigagem dos resíduos da regressão, com uma técnica de mapeamento digital de solos (MDS) denominada regressão-krigagem. Na região Serrana, as variáveis ambientais explicaram as variáveis químicas. A variável NDVI foi importante nas três regiões, o que evidencia a importância da cobertura vegetal para a predição da fertilidade do solo. Em geral, os solos analisados apresentaram baixo pH. Os valores de CTC, nas regiões estudadas, estão dentro do intervalo considerado bom para a fertilidade do solo.

MODELAGEM DO RELEVO DA ZONA COSTEIRA OCIDENTAL DO ESTADO DO MARANHÃO, BRASIL

A geração e utilização de Modelo Digital de Terreno, integrados a Sistemas de Informações Geográficas (SIG’S), são ferramentas extremamente úteis na caracterização morfológica de uma determinada área. As condições geográficas do segmento do Litoral Ocidental Maranhense denunciam o alto grau de vulnerabilidade da paisagem em função da intensa dinâmica imposta pela ocupação humana atual na área, seja através de práticas agrícolas mal elaboradas seja pela degradação ambiental, em especial dos manguezais. Este trabalho tem por objetivo à geração e análise de modelos tridimensionais, da área costeira ocidental do Maranhão com base em cartas planialtimétricas e dados de sensoriamento remoto, para a caracterização morfológica do relevo, possibilitando a análise temporal dos processos de erosão e sedimentação nesta região. A metodologia utilizada foi baseada no tratamento de dados do Radar Interferométrico da SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission). Para a realização do trabalho foram desenvolvidos os procedimentos metodológicos: levantamento e análise da bibliografia, utilização de softwares de tratamentos de dados de topografia para geração dos modelos, análise dos modelos e validação a partir do conhecimento da área. Os resultados evidenciaram feições características do relevo, auxiliando nas atividades de planejamento e monitoramento ambiental.