Otimização de vazão de poços injetores em projeto de injeção de água utilizando simulação por linhas de fluxo

Until the early 90s, the simulation of fluid flow in oil reservoir basically used the numerical technique of finite differences. Since then, there was a big development in simulation technology based on streamlines, so that nowadays it is being used in several cases and it can represent the physical mechanisms that influence the fluid flow, such as compressibility, capillarity and gravitational segregation. Streamline-based flow simulation is a tool that can help enough in waterflood project management, because it provides important information not available through traditional simulation of finite differences and shows, in a direct way, the influence between injector well and producer well. This work presents the application of a methodology published in literature for optimizing water injection projects in modeling of a Brazilian Potiguar Basin reservoir that has a large number of wells. This methodology considers changes of injection well rates over time, based on information available through streamline simulation. This methodology reduces injection rates in wells of lower efficiency and increases injection rates in more efficient wells. In the proposed model, the methodology was effective. The optimized alternatives presented higher oil recovery associated with a lower water injection volume. This shows better efficiency and, consequently, reduction in costs. Considering the wide use of the water injection in oil fields, the positive outcome of the modeling is important, because it shows a case study of increasing of oil recovery achieved simply through better distribution of water injection rates

Estudo e implementação de algoritmos inteligentes para detecção e classificação de falhas na medição de gás natural

This master dissertation presents the study and implementation of inteligent algorithms to monitor the measurement of sensors involved in natural gas custody transfer processes. To create these algoritmhs Artificial Neural Networks are investigated because they have some particular properties, such as: learning, adaptation, prediction. A neural predictor is developed to reproduce the sensor output dynamic behavior, in such a way that its output is compared to the real sensor output. A recurrent neural network is used for this purpose, because of its ability to deal with dynamic information. The real sensor output and the estimated predictor output work as the basis for the creation of possible sensor fault detection and diagnosis strategies. Two competitive neural network architectures are investigated and their capabilities are used to classify different kinds of faults. The prediction algorithm and the fault detection classification strategies, as well as the obtained results, are presented

Reconfiguração dinâmica de estratégias distribuídas em dispositivos foundation fieldbus para a otimização de processos na indústria do petróleo

The petrochemical industry has as objective obtain, from crude oil, some products with a higher commercial value and a bigger industrial utility for energy purposes. These industrial processes are complex, commonly operating with large production volume and in restricted operation conditions. The operation control in optimized and stable conditions is important to keep obtained products quality and the industrial plant safety. Currently, industrial network has been attained evidence when there is a need to make the process control in a distributed way. The Foundation Fieldbus protocol for industrial network, for its interoperability feature and its user interface organized in simple configuration blocks, has great notoriety among industrial automation network group. This present work puts together some benefits brought by industrial network technology to petrochemical industrial processes inherent complexity. For this, a dynamic reconfiguration system for intelligent strategies (artificial neural networks, for example) based on the protocol user application layer is proposed which might allow different applications use in a particular process, without operators intervention and with necessary guarantees for the proper plant functioning

Uma aplicação da apredizagem por reforço na otimização da produção em um campo de petróleo

The objective of reservoir engineering is to manage fields of oil production in order to maximize the production of hydrocarbons according to economic and physical restrictions. The deciding of a production strategy is a complex activity involving several variables in the process. Thus, a smart system, which assists in the optimization of the options for developing of the field, is very useful in day-to-day of reservoir engineers. This paper proposes the development of an intelligent system to aid decision making, regarding the optimization of strategies of production in oil fields. The intelligence of this system will be implemented through the use of the technique of reinforcement learning, which is presented as a powerful tool in problems of multi-stage decision. The proposed system will allow the specialist to obtain, in time, a great alternative (or near-optimal) for the development of an oil field known

Algoritmos de reconstrucción de superficies 3D para modelaje antropométrico

Los protocolos de medición antropométrica se caracterizan por la profusión de medidas discretas o localizadas, en un intento para caracterizar completamente la forma corporal del sujeto -- Dichos protocolos se utilizan intensivamente en campos como medicina deportiva, forense y/o reconstructiva, diseño de prótesis, ergonomía, en la confección de prendas, accesorios, etc -- Con el avance de algoritmos de recuperación de formas a partir de muestreos (digitalizaciones) la caracterización antropométrica se ha alterado significativamente -- El articulo presente muestra el proceso de caracterización digital de forma corpórea, incluyendo los protocolos de medición sobre el sujeto, el ambiente computacional - DigitLAB- (desarrollado en el CII-CAD-CAM-CG de la Universidad EAFIT) para recuperación de superficies, hasta los modelos geométricos finales -- Se presentan comparaciones de los resultados obtenidos con DigitLAB y con paquetes comerciales de recuperación de forma 3D -- Los resultados de DigitLAB resultan superiores, debido principalmente al hecho de que este toma ventaja de los patrones de las digitalizaciones (planares de contacto, por rejilla de pixels - range images -, etc.) y provee módulos de tratamiento geométrico - estadístico de los datos para poder aplicar efectivamente los algoritmos de recuperación de forma -- Se presenta un caso de estudio dirigido a la industria de la confección, y otros efectuados sobre conjuntos de prueba comunes en el ámbito científico para la homologación de algoritmos

Germinação de sementes e otimização de técnicas de micropropagação de umbuzeiro (spondias tuberosa, arr.) anacardiaceae

The brazilian-plum (Spondias tuberosa, His) is a tropical fruit tree that has been consolidated in the market for agribusiness processing, due to its characteristic flavor of fruit. Accordingly, studies to optimize the propagation of plants are necessary for production of seedlings with agronomic and quality assurance measures. This study aimed at determining the efficient techniques for uniform seed germination, as brazilian-plum seed present mechanical dormancy, and establish optimal culture media for multiplication of shoots from the in vitro micropropagation. Firstly, in a greenhouse at the Universidade Federal do Rio Grande do Norte, was evaluated the influence of different methods of breaking dormancy in the emergence of seedlings of brazilian-plum and speed of germination (IVG) of seeds. After 60 days of cultivation, it was found that splay in the distal portion of the seed was the best treatment, with rates of 85.33% in germinability and 3.415 of IVG, compared with the treatment of seed-soaking in water for 12h + humus and the control group. Subsequently, new sources of seedling explants were obtained in studies of tissue culture. Laboratory of Plant Biotechnology that the university, was used stem apex, nodal segments and internodes in search of decontamination with various concentrations of calcium hypochlorite [Ca(OCl)2] and micropropagation, inoculating them in half WPM (1980) with various concentrations of 6-benzylaminopurine (BAP). We used 10 sample units with three replications for different concentrations of [Ca(OCl)2], BAP and explants type. After thirty days, which was observed for the control of contamination, during the establishment in vitro, concentrations of [Ca(OCl)2] between 0.5% and 2.0% were effective in combating exogenous contamination of the apex. In nodal segments and internodes, concentrations of [Ca(OCl)2] between 1.0% and 2.0% and 1.5% and 2.0% were respectively, sufficient to reduce the percentage of losses in these infestations explants. For micropropagation, the culture medium supplemented with 0.1 mg.L-1 BAP promotes better development of multiple shoots per explants from nodal segment. However, success does not get to shoot training in internodal segment

Análise e otimização de viagens rodoviária

O Trabalho de seguida apresentado fundou-se num objetivo que passava por provar a grande relação entre o estilo de condução e os valores de consumo de uma viatura num determinado trajeto, sendo que, para isso, foi necessário criar ferramentas que permitissem extrair, analisar e otimizar dados de viagens. Durante este trabalho, foi criado uma ferramenta que permite extrair dados de posição, tempo, velocidade, aceleração e azimute de um ficheiro GPX. A estes dados, também foram aplicados métodos para corrigi-los e facilitar a sua respetiva análise. Nomeadamente, foi desenvolvido um algoritmo para o cálculo de distância entre pontos de latitude e longitude, e foi criado também, um método que possibilita o cálculo do raio e ângulo das curvas do trajeto. Durante este trabalho, criou-se também métodos de otimização de certas variáveis de um trajeto. As otimizações criadas tinham em vista racionalizar o estilo de condução, sendo que, os resultados destas otimizações demonstram a relação entre certas variáveis e o consumo. Por fim, também foi criado um programa que engloba algumas funções criadas no trabalho, como a extração de dados do ficheiro GPX e cálculo do consumo. Este programa permite aceder a várias funções de um forma mais cómodas e simples.

O uso de ciliados Euplotes sp. em aquacultura ornamental: Otimização das condições de cultivo

Estima-se que menos de 10% dos animais marinhos comercializados para fins ornamentais sejam originários de produção em aquacultura. O desenvolvimento de “hatchery’s” de peixes de recife são essenciais para uma reprodução em cativeiro, confiável e sustentável, para que seja possível reduzir a pressão sobre as populações selvagens. O principal entrave à aquacultura ornamental marinha é a criação de larvas, devido à dificuldade em obter um alimento vivo, uma vez que, estas são muito pequenas quando eclodem. Rotíferos e artémia são as presas vivas mais utilizados na produção de peixes marinhos, mas não são utilizadas para larvas de peixes ornamentais devido à sua dimensão. Recentemente, os ciliados Euplotes sp. surgiram como uma potencial presa viva estas para larvas, devido ao seu pequeno tamanho, podem preencher a lacuna existente entre a primeira alimentação e a aceitação de rotíferos ou náuplios de copépodes. O presente trabalho teve como objetivo otimizar as condições de cultivo quer de alimentação (melhor alimentação, frequência e quantidade), fotoperíodo, salinidade e temperatura para a produção em massa de Euplotes sp.. Os principais resultados mostraram que as culturas de Euplotes sp. podem alcançar o seu crescimento ótimo com o fornecimento de 0,25 g/L de levedura de padeiro (S.cereviviae) a cada três dias, salinidade 30, 28ºC de temperatura, fotoperíodo de 12hLuz:12hEscuro, com arejamento constante. Neste momento, o conhecimento sobre a produção em escala de ciliados é muito reduzido e este estudo veio fornecer, pela primeira vez, informações técnicas sobre as condições ideais para a produção em escala deste potencial alimento de larvas de peixes marinhos ornamentais.

Introdução à Matemática - Álgebra, Análise e Otimização

Este livro destina-se às/aos estudantes das várias disciplinas de introdução à matemática nos cursos superiores que incluem algum conteúdo matemático, mas sem prosseguirem para uma formação aprofundada nesta disciplina. Aprender é difícil. No caso particular da matemática essa dificuldade está principalmente na sua natureza estritamente abstrata, embora seja aumentada por um conjunto de factores materiais e culturais (que incluem a infame pergunta/desculpa "mas afinal, para que é que isto serve?" e más práticas como "deixar as matemáticas para o fim do curso"). Com este livro pretendemos ajudar a reduzir as dificuldades materiais e, portanto, contingentes mas desnecessárias que assombram a aprendizagem da Matemática. A nossa experiência como professores (em conjunto, mais de sessenta anos) precisamente para estes estudantes, nestes cursos, produziu uma atitude pragmática para este tipo específico de ensino: o conteúdo deve ser comunicado claramente, rigorosamente e em pequenas doses concretizadas abundantemente com exemplos e exercícios. Ao longo dos anos, conforme fomos refinando esta abordagem, também fomos observando os seus efeitos: os nossos estudantes aprendem melhor a matéria, de forma mais aprofundada e com melhores resultados. É esse pragmatismo que orienta o conteúdo da "Introdução à Matemática": a apresentação dos conceitos teóricos é sucinta, rigorosa, está claramente identificada, acompanhada por exemplos e complementada por inúmeros exercícios. Cada parte do livro corresponde a uma das grandes áreas da matemática normalmente presentes no ensino superior: a álgebra linear, a análise infinitesimal e a otimização.

Evolutionary algorithms for the modeling of bioreactors

This work aims to study the application of Genetic Algorithms in anaerobic digestion modeling, in particular when using dynamical models. Along the work, different types of bioreactors are shown, such as batch, semi-batch and continuous, as well as their mathematical modeling. The work intendeds to estimate the parameter values of two biological reaction model. For that, simulated results, where only one output variable, the produced biogas, is known, are fitted to the model results. For this reason, the problems associated with reverse optimization are studied, using some graphics that provide clues to the sensitivity and identifiability associated with the problem. Particular solutions obtained by the identifiability analysis using GENSSI and DAISY softwares are also presented. Finally, the optimization is performed using genetic algorithms. During this optimization the need to improve the convergence of genetic algorithms was felt. This need has led to the development of an adaptation of the genetic algorithms, which we called Neighbored Genetic Algorithms (NGA1 and NGA2). In order to understand if this new approach overcomes the Basic Genetic Algorithms (BGA) and achieves the proposed goals, a study of 100 full optimization runs for each situation was further developed. Results show that NGA1 and NGA2 are statistically better than BGA. However, because it was not possible to obtain consistent results, the Nealder-Mead method was used, where the initial guesses were the estimated results from GA; Algoritmos Evolucionários para a Modelação de Bioreactores Resumo: Neste trabalho procura-se estudar os algoritmos genéticos com aplicação na modelação da digestão anaeróbia e, em particular, quando se utilizam modelos dinâmicos. Ao longo do mesmo, são apresentados diferentes tipos de bioreactores, como os batch, semi-batch e contínuos, bem como a modelação matemática dos mesmos. Neste trabalho procurou-se estimar o valor dos parâmetros que constam num modelo de digestão anaeróbia para o ajustar a uma situação simulada onde apenas se conhece uma variável de output, o biogas produzido. São ainda estudados os problemas associados à optimização inversa com recurso a alguns gráficos que fornecem pistas sobre a sensibilidade e identifiacabilidade associadas ao problema da modelação da digestão anaeróbia. São ainda apresentadas soluções particulares de idenficabilidade obtidas através dos softwares GENSSI e DAISY. Finalmente é realizada a optimização do modelo com recurso aos algoritmos genéticos. No decorrer dessa optimização sentiu-se a necessidade de melhorar a convergência e, portanto, desenvolveu-se ainda uma adaptação dos algoritmos genéticos a que se deu o nome de Neighboured Genetic Algorithms (NGA1 e NGA2). No sentido de se compreender se as adaptações permitiam superar os algoritmos genéticos básicos e atingir as metas propostas, foi ainda desenvolvido um estudo em que o processo de optimização foi realizado 100 vezes para cada um dos métodos, o que permitiu concluir, estatisticamente, que os BGA foram superados pelos NGA1 e NGA2. Ainda assim, porque não foi possivel obter consistência nos resultados, foi usado o método de Nealder-Mead utilizado como estimativa inicial os resultados obtidos pelos algoritmos genéticos.

Otimização de marcadores desenvolvidos para PCR convencional para uso em qPCR visando a diagnose de Xanthomonas campestris pv viticola em videira.

No Brasil, Xanthomonas campestris pv. viticola (Xcv), causadora do cancro bacteriano em videira, é uma praga quarentenária A2, com ocorrência no Semiárido Nordestino. A bactéria pode ser disseminada de plantas assintomáticas pela distribuição de material propagativo e ocorrências restritas da doença em outras regiões foram identificadas. Para diagnose confiável por PCR convencional, o DNA deve ser extraído de culturas de bactérias isoladas de tecido com sintomas suspeitos. Com a técnica, é possível detectar até 0,25 pg de DNA bacteriano total. Atualmente, métodos que empregam tecidos assintomáticos não estão disponíveis. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um protocolo sensível à detecção de Xcv por qPCR, empregando iniciadores disponíveis da técnica convencional.

Otimização e validação de sistema multiplex para genotipagem de SNPs em genes candidatos relacionados a características de interesse econômico

2015

Seleção de marcadores microssatélites e otimização de protocolo de amplificação em alfafa.

2016

Otimização da síntese de nanopartículas para encapsulamento de princípios ativos aplicados em revestimento pós-colheita.

Polissacarídeos, como quitosana, são muito empregados para a obtenção de nanopartículas (NP), mas, a concentração e o tipo de ácido para solubilizar a quitosana pode influenciar na qualidade. Isto também influenciará na eficiência de encapsulação de princípios ativos, e.g., óleo essencial e polifenóis. Assim, para otimizar os parâmetros de síntese de NP, foram feitas análises de condutividade, tamanho de partículas e morfologia em diferentes concentrações de ácido acético e clorídrico (1,0%; 0,5% e 0,1%). Com as análises de condutividade, observou-se que há excesso de ácido na concentração de 1% e isto demanda mais adição de tripolifosfato de sódio (TPP). NP, com tamanho desejável em torno de 200 nm, podem ser obtida empregando menos ácido (0,1%) e também menor quantidade de TPP.