Formulação de pasta de cimento flexível utilizando planejamento experimental

Steam injection is an oil recovery method accomplished by introducing steam directly into the oil well to the reservoir. The steam causes dilation of the casing, which, after reduction in temperature, tends to return to the initial dimensions: causing the formation of cracks in the cement and loss of hydraulic isolation.. In this context, the type of the SBR latex is used to improve the flexibility of the cement matrix by reducing the amount of fatigue failure. To prevent these failures, the mechanical resistance parameters should be carefully adjusted to well conditions. This work aims to study the mechanical behavior of cement slurry systems additivated with SBR latex for cementing oil wells subject to steam injection. Through the central composite factorial design was studied the behavior of the compressive strength by varying the density of the paste between 1.75 g /cm³ (14.6 lb/ Gal) and 1.89 g/cm³ (15,8lb / Gal), curing time between 4 days and 28 days and concentration of SBR Latex between 0 L / m³ and 534.722 L / m³ (0 gpc and 4 gpc). The results showed that increasing the concentration of SBR latex, within the given ranges, there was a decreased compression resistance and elastic modulus by increasing the elastic deformability of the slurry. From the results it can determine best slurries formulation conditions in oil well cementing operations subject to steam injection.

Análise do grau de proteção do Aquífero Barreiras em perímetros sob fertilização química a partir de dados hidrogeofísicos - área da bacia do Rio Catu-RN

The use of chemical fertilization in arable perimeters provides increased productivity, though it can eventually lead to a qualitative depreciation of groundwater sources, especially if such sources are unconfined in nature. In this context, this thesis presents results from an analysis of the level of natural protection of the Barreiras Aquifer in an area located on the eastern coast of the Rio Grande do Norte State - Brazil. Such an aquifer is clastic in nature and has an unconfined hydraulic character, which clearly makes it susceptible to contamination from surface ground loads with contaminants associated with the leaching of excess fertilizers not absorbed by ground vegetation. The methodology used was based on the use of hydro-geophysical data, particularly inverse models of vertical electrical soundings (VES) and information from well profiles, allowing the acquisition of longitudinal conductance cartographies (S), data in mili-Siemens (mS), and the vulnerability of the aquifer. Such maps were prepared with emphasis to the unsaturated overlying zone, highlighting in particular its thickness and occurrence of clay lithologies. Thus, the longitudinal conductance and aquifer vulnerability reveal areas more susceptible to contamination in the northeast and east-central sections of the study area, with values equal to or less than 10mS and greater than or equal to 0,50, respectively. On the other hand, the southwestern section proved to be less susceptible to contamination, whose longitudinal conductance and vulnerability indices are greater than or equal to 30mS and less than or equal to 0,40, respectively.

Análise do grau de proteção do Aquífero Barreiras em perímetros sob fertilização química a partir de dados hidrogeofísicos - área da bacia do Rio Catu-RN

The use of chemical fertilization in arable perimeters provides increased productivity, though it can eventually lead to a qualitative depreciation of groundwater sources, especially if such sources are unconfined in nature. In this context, this thesis presents results from an analysis of the level of natural protection of the Barreiras Aquifer in an area located on the eastern coast of the Rio Grande do Norte State - Brazil. Such an aquifer is clastic in nature and has an unconfined hydraulic character, which clearly makes it susceptible to contamination from surface ground loads with contaminants associated with the leaching of excess fertilizers not absorbed by ground vegetation. The methodology used was based on the use of hydro-geophysical data, particularly inverse models of vertical electrical soundings (VES) and information from well profiles, allowing the acquisition of longitudinal conductance cartographies (S), data in mili-Siemens (mS), and the vulnerability of the aquifer. Such maps were prepared with emphasis to the unsaturated overlying zone, highlighting in particular its thickness and occurrence of clay lithologies. Thus, the longitudinal conductance and aquifer vulnerability reveal areas more susceptible to contamination in the northeast and east-central sections of the study area, with values equal to or less than 10mS and greater than or equal to 0,50, respectively. On the other hand, the southwestern section proved to be less susceptible to contamination, whose longitudinal conductance and vulnerability indices are greater than or equal to 30mS and less than or equal to 0,40, respectively.

Estudo da injeção de água e gás em um reservatório com características do pré-sal brasileiro

The pre-salt province is composed by large amounts of light oil and with good quality, a reality that puts Brazil in a strategic position facing the great demand for energy worldwide. In this province are the largest discoveries in the world in the last ten years; areas as Libra, Franco and Lula field, everyone containing volumes greater than 8 billion recoverable oil barrels. To develop and optimize the production of these fields, a study was done for choosing the improved oil recovery methods. The main motivations were the presence of carbon dioxide (CO2) as a contaminant and the strategic decision of do not discard it, combined with high GOR (gas-oil ratio) of the reservoir fluid. The method should take advantage of the unique abundant resources: seawater and produced gas. This way, the process of matching these resources in the water alterning gas injection (WAG) became a good option. In this master’s dissertation, it was developed a reservoir model with average characteristics of the Brazilian pre-salt, where was applied the improved oil recovery method of water alternating gas. The production of this reservoir was analyzed by parameters as: the first fluid injected in the injection process, position of the injection wells completion, injection water and gas rate and cycle time. The results showed a good performance of the method, with up to 26% of gains in the recovery factor regarding the primary recovery, since the application of water injection and gas, individually, was not able to overcome 10 % of gain. The most influential parameter found in the results was the cycle time, with higher recovery factor values obtained with the use of shorter times.

Estudo de tensoativos na organofilização de argila bentonítica para uso em fluido de perfuração à base de óleo

Due to the great challenges encountered in drilling wells, there is a need to develop fluids with appropriated properties and able to meet all the requirements of drilling operations. The physicochemical and rheological properties must be carefully controlled so that a fluid can exercise all its functions. In perforations sensitive to contact with water and "offshore", it becomes necessary the use of oil based drilling fluids, but the bentonite clay cannot be used without a previous surface modification so that their surfaces become hydrophobic. Lately, the oil companies in Brazil use imported organoclays in the preparation of oil-based drilling fluids. The study aimed to modify a calcium clay to increase the affinity of the same organic phase of oil-based drilling fluids, applying three surfactants (OCS, CTAB and UTM 150) at different concentrations. The results indicated that the surfactants UTM 150 and CTAB showed better results compared to OCS. Considering the type of surfactant and concentration as variables used in the statistical analysis, the results indicated that only the surface tension and concentration of calcium oxide in response to organophilization process showed statistically significant effects. The organophilizated clay has potential for application in oil-based drilling fluids.

Evolução morfotectônica da porção centro-sul da Bacia Paraíba

Recent endogenous processes provide dynamic movements in the lithosphere and generate the varied forms of relief, even in areas of passive continental margins, such as the research area of this work located in northeastern Brazil. The reactivation of Precambrian basement structures, after the breakup between South America and Africa in the Cretaceous played an important role in the evolution of basins, which provided generated forms of relief. These morphodynamic characteristics can be easily observed in marginal basins that exhibit strong evidence fault reactivations. The purpose of this study is to investigate the influence of morphotectonic processes in the landscape structuring of Paraíba Basin. Therefore, we used aeromagnetic, high–resolution images of the Shuttle Radar Topographic Mission–SRTM, structural geological data, deep well data and geological field data. Based on the results of the data was observed that some preexisting structures in the crystalline basement coincide with magnetic and topographic lineaments interpreted as fault reactivation of the Post–Miocene units in the Paraíba Basin. Faults that offset lithostratigraphic units provided evidence that tectonic activity associated with the deposition and erosion in the Paraíba Basin occurred from Cretaceous to the Quaternary. The neotectonic activity that occurred in Paraíba Basin was able to influence the deposition of sedimentary units and landforms. It indicates that the deposition of post–Cretaceous units was influenced by reactivation of Precambrian basement structures in this part of the Brazilian continental margin.

Modelagem molecular voltada para a construção de um nanobiossensor para detecção do herbicida Imazaquin

In this study, our goal was develop and describe a molecular model of the enzyme-inhibiting interaction which can be used for an optimized projection of a Microscope Force Atomic nanobiosensor to detect pesticides molecules, used in agriculture, to evaluate its accordance with limit levels stipulated in valid legislation for its use. The studied herbicide (imazaquin) is a typical member of imidazolinone family and is an inhibitor of the enzymatic activity of Acetohydroxiacid Synthase (AHAS) enzyme that is responsible for the first step of pathway for the synthesis of side-chains in amino acids. The analysis of this enzyme property in the presence of its cofactors was made to obtain structural information and charge distribution of the molecular surface to evaluate its capacity of became immobilized on the Microscopy Atomic Force tip. The computational simulation of the system, using Molecular Dynamics, was possible with the force-field parameters for the cofactor and the herbicides obtained by the online tool SwissParam and it was implemented in force-field CHARMM27, used by software GROMACS; then appropriated simulations were made to validate the new parameters. The molecular orientation of the AHAS was defined based on electrostatic map and the availability of the herbicide in the active site. Steered Molecular Dynamics (SMD) Simulations, followed by quantum mechanics calculations for more representative frames, according to the sequential QM/MM methodology, in a specific direction of extraction of the herbicide from the active site. Therefore, external harmonic forces were applied with similar force constants of AFM cantilever for to simulate herbicide detection experiments by the proposed nanobiosensor. Force value of 1391 pN and binding energy of -14048.52 kJ mol-1 were calculated.

Utilização de pulsos de radiofrequência fortemente modulados no processamento de informação quântica via ressonância magnética nuclear

Nesta dissertação apresentamos um trabalho de desenvolvimento e utilização de pulsos de radiofreqüência modulados simultaneamente em freqüência, amplitude e fase (pulsos fortemente modulados, SMP, do inglês Strongly Modulated Pulses) para criar estados iniciais e executar operações unitárias que servem como blocos básicos para processamento da informação quântica utilizando Ressonância Magnética Nuclear (RMN). As implementações experimentais foram realizas em um sistema de 3 q-bits constituído por spins nucleares de Césio 133 (spin nuclear 7/2) em uma amostra de cristal líquido em fase nemática. Os pulsos SMP´s foram construídos teoricamente utilizando um programa especialmente desenvolvido para esse fim, sendo o mesmo baseado no processo de otimização numérica Simplex Nelder-Mead. Através deste programa, os pulsos SMP foram otimizados de modo a executarem as operações lógicas desejadas com durações consideravelmente menores que aquelas realizadas usando o procedimento usual de RMN, ou seja, seqüências de pulsos e evoluções livres. Isso tem a vantagem de reduzir os efeitos de descoerência decorrentes da relaxação do sistema. Os conceitos teóricos envolvidos na criação dos SMPs são apresentados e as principais dificuldades (experimentais e teóricas) que podem surgir devido ao uso desses procedimentos são discutidas. Como exemplos de aplicação, foram produzidos os estados pseudo-puros usados como estados iniciais de operações lógicas em RMN, bem como operações lógicas que foram posteriormente aplicadas aos mesmos. Utilizando os SMP\'s também foi possível realizar experimentalmente os algoritmos quânticos de Grover e Deutsch-Jozsa para 3 q-bits. A fidelidade das implementações experimentais foi determinadas utilizando as matrizes densidade experimentais obtidas utilizando um método de tomografia da matriz densidade previamente desenvolvido.

SISAL - Um sistema supervisório para elevação artificial de petróleo

MEDEIROS, Adelardo A. D. et al. SISAL - Um Sistema Supervisório para Elevação Artificial de Petróleo. In: Rio Oil and Gas Expo Conference, 2006, Rio de Janeiro, RJ. Anais... Rio de Janeiro, 2006.

SISAL - Um sistema supervisório para elevação artificial de petróleo

MEDEIROS, Adelardo A. D. et al. SISAL - Um Sistema Supervisório para Elevação Artificial de Petróleo. In: Rio Oil and Gas Expo Conference, 2006, Rio de Janeiro, RJ. Anais... Rio de Janeiro, 2006.

Produção enzimática de biodiesel a partir de resíduos agro-industriais usando a lipase imobilizada de origem microbiana

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Análise e modelagem do escoamento transitório de fluidos de perfuração

Drilling fluids present a thixotropic behavior and they usually gel when at rest. The sol-gel transition is fundamental to prevent the deposit of rock fragments, generated by drilling the well, over the drill bit during eventual stops. Under those conditions, high pressures are then required in order to break-up the gel when circulation is resumed. Moreover, very high pressures can damage the rock formation at the bottom of the well. Thus, a better understanding of thixotropy and the behavior of thixotropic materials becomes increasingly important for process control. The mechanisms that control thixotropy are not yet well defined and modeling is still a challenge. The objective of this work is to develop a mathematical model to study the pressure transmission in drilling fluids. This work presents a review of thixotropy and of different mathematical models found in the literature that are used to predict such characteristic. It also shows a review of transient flows of compressible fluids. The problem is modeled as the flow between the drillpipe and the annular region (space between the wall and the external part of the drillpipe). The equations that describe the problem (mass conservation, momentum balance, constitutive and state) are then discretized and numerically solved by using a computational algorithm in Fortran. The model is validated with experimental and numerical data obtained from the literature. Comparisons between experimental data obtained from Petrobras and calculated by three viscoplastic and one pseudoplastic models are conducted. The viscoplastic fluids, due to the yield stress, do not fully transmit the pressure to the outlet of the annular space. Sensibility analyses are then conducted in order to evaluate the thixotropic effect in pressure transmission.

Otimização e validação de métodos empregando DLLME, SPE, HPLC-DAD e LC-ESI-MS/MS para determinação de agrotóxicos em água subterrânea

A preocupação com a poluição das águas por agrotóxicos tem aumentado, visto que aumentou o número de detecções de agrotóxicos em águas. A falta de avaliação da qualidade da água consumida pela população de áreas rurais onde não existe o abastecimento público de água potável, deve ser considerada, pois essas águas se encontram próximo a áreas de cultivo, onde há intensa aplicação de agrotóxicos. Nessas regiões, o abastecimento de água para as residências e para a irrigação é feito geralmente através das águas de poços. Neste trabalho, um método para determinação dos agrotóxicos carbofurano, clomazona, 2,4-D e tebuconazol em água subterrânea foi desenvolvido e validado. O método utilizou a Extração em Fase Sólida (SPE) e determinação por Cromatografia Líquida de Alta eficiência com Detecção por Arranjo de Diodos (HPLC-DAD) e confirmação por Cromatografia Líquida tandem Espectrometria de Massas (LC-MS/MS). Para a SPE utilizou-se cartuchos C18 de 200 mg, e eluição com 1 mL de metanol. Após a otimização dos parâmetros de extração e separação dos compostos, o método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação). Todas as curvas analíticas apresentaram valores de r maiores que 0,99. Os LOQs para o método, considerando a etapa de pré-concentração de 250 vezes, foram de 0,2 µg L -1 para todos os agrotóxicos por HPLC-DAD e, por LC-MS/MS, 4,0 ng L -1 para clomazona, carbofurano e tebuconazol e de 40,0 ng L -1 para 2,4-D. As recuperações foram entre 60,3 e 107,7% para a repetitividade e entre 67,5 e 115,3% para a precisão intermediária, com RSD de 0,8 a 20,7% para todos os compostos por HPLC-DAD. Para o LC-MS/MS a precisão em termos de repetitividade, variou entre 0,97 e 20,7%, e as recuperações entre 67,0 e 108,9%. O método foi aplicado na determinação de agrotóxicos em amostras de águas subterrâneas durante um ano. Nas amostras foram detectados agrotóxicos em níveis de µg L -1 . Dentro do contexto atual da Química Analítica, de desenvolver métodos mais rápidos, que utilizem menor quantidade de solvente, de amostra e com altos fatores de enriquecimento, foi otimizado um método de extração para os agrotóxicos carbofurano, clomazona e tebuconazol utilizando a Microextração Líquido-Líquido Dispersiva (DLLME) e determinação por LC-MS/MS. Foram otimizados alguns parâmetros que influenciam no processo de extração, como: tipo e volume dos solventes dispersores e extratores, tempo de extração, força iônica e velocidade de centrifugação. Nas condições otimizadas, as recuperações para os níveis de concentração entre 0,02 e 2,0 g L -1 variaram entre 62,7 e 120,0%, com valores de RSD entre 1,9 e 9,1%. O LOQ do método foi de 0,02 µg L -1 para todos os compostos. Quando comparado com a SPE se demonstrou rápido, simples, de baixo custo, além de necessitar de menores volumes de amostra para determinação de agrotóxicos em águas. O método mostrou-se adequado à análise dos agrotóxicos em água subterrânea e todos os parâmetros de validação obtidos estão dentro dos limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos

O Aqueduto da Água de Prata em Évora: bases para uma propostas de recuperação

INTRODUÇÃO: A água, elemento fundamental para o florescimento de qualquer civilização, foi desde tempos imemoriais diligentemente procurada e habilmente posta ao serviço do homem. A sua maior ou menor abundância e qualidade, condicionou a formação e desaparecimento de muitas cidades, assim como o seu grau de riqueza e desenvolvimento. Contudo, se nos primórdios o homem escolhia o sítio de fixação essencialmente em função das condições hídricas do local, épocas houve em que outros interesses mais fortes ditaram a sua escolha. Aparecem então sitias inóspitos povoados, e onde a população carenciada desse bem essencial que é a água, a teve de obter por processos mais ou menos engenhosos. Ao abastecimento em fontes naturais ou rios, seguiu-se todo o percurso de construção de poços e cisternas que, recolhendo e armazenando a água do sub-solo ou das chuvas, permitiu a sua utlização mais racional. Com o aumento populacional, e a escassez de recursos aquíferos, foi necessário recorrer-se a captações em locais cada vez mais distanciados dos núcleos urbanos. A condução dessa água que primitivamente era feita simplesmente por gravidade, através de canais ou tubagens, assumiu carácter inovador com os gregos (construção dos primeiros túnel e sifão que se conhecem na adução de água) e com os romanos, com a utilização pela primeira vez, também, de arcarias para suporte do canal ou tubagem adutora. A aplicação destes princípios básicos, extremamente simples, aliados à precisão de execução legou-nos verdadeiras obras monumentais, obras essas acima de tudo essenciais ao florescimento das antigas cidades. Em Portugal, na exiguidade deste território, muitos foram os aquedutos construídos ao longo dos séculos. As arcarias, mais ou menos monumentais destas aduções de água, passaram a marcar significativamente algumas das nossas paisagens urbanas e rurais. Foram os romanos que desempenharam em Portugal um papel decisivo na construção destas imponentes infraestruturas hídricas, essenciais às exigências públicas da população romana aqui instalada.

Análise hidromecânica do problema de fraturamento hidráulico

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.