Aplicação de análise de séries temporais em perfis de poço

Esta tese descreve a aplicação de análise de séries temporais em perfis de poço. Através desta técnica é possível avaliar-se a repetição e a resolução vertical de perfis, e determinar-se o intervalo de amostragem e a velocidade de perfilagem ideais para diferentes perfis. A comparação entre três poços é também feita, baseada num mesmo tipo de perfil. Para tanto, na seqüência utilizada, procurou-se manter num mesmo domínio os dados cuja quantidade total de amostras (N) por perfil não ultrapassou 2048. Desses dados, foram inicialmente retirados o valor médio das amostras e o alinhamento polinomial algébrico eventualmente nelas embutido. Em seguida, foi efetuada a aplicação do ponderador cossenoidal, do filtro passa-alta, da janela Hanning, do cálculo da função coerência, do espectro de fase, da razão sinal-ruído e dos espectros de potência do sinal e do ruído, nesta ordem. Para a função coerência, fez-se necessário o cálculo dos níveis de confiança de 50%, 90% e 95%. O cálculo do primeiro nível teve por base a necessidade de se determinar a resolução vertical de alguns perfis, e dos demais, a fim de que fosse obtida uma informação referente à localização daqueles níveis para a coerência calculada. Em relação ao espectro de fase, seu cálculo surgiu da necessidade de se obter uma informação adicional a respeito dos perfis manipulados, ou seja, o conhecimento da ocorrência ou não de deslocamento relativo de profundidade entre a seção principal e a seção repetida. A razão sinal-ruído foi calculada no sentido de possibilitar a comparação, como elemento avaliador dos diversos tipos de perfis, com a coerência e o cálculo dos espectros de potência. Os espectros de potência do sinal e do ruído foram calculados para se ter mais um parâmetro de avaliação da seção repetida, já que em tese, os espectros de potência do sinal e do ruído da seção repetida devem ser iguais aos respectivos espectros da seção principal. Os dados utilizados na aplicação da metodologia proposta foram fornecidos pela PETROBRÁS e oriundos de quatro poços da Bacia Potiguar emersa. Por questões de sigilo empresarial, os poços foram identificados como poços A, B, C e D. A avaliação da repetição entre diferentes tipos de perfis indica que, para o poço A, o perfil micro-esférico (MSFL) tem repetição melhor do que o perfil de porosidade neutrônica (CNL), o qual tem, por sua vez, repetição melhor do que o perfil de raios gama normal (GR). Para os perfis do poço D, uma diminuição da velocidade de perfilagem de 550 m/h para 275 m/h é vantajosa apenas para o perfil de porosidade neutrônica. Já a velocidade de perfilagem de 920 m/h, utilizada, na obtenção dos perfis do poço C, é totalmente inadequada para os perfis de resistividade (MSFL, ILD e ILM). A diminuição do intervalo de amostragem de 0,20 m para 0,0508 m, nos perfis de raios gama e de porosidade neutrônica, e 0,0254 m para o perfil de densidade, apresenta bons resultados quando aplicada no poço D. O cálculo da resolução vertical indica, para o perfil de porosidade neutrônica, uma superioridade qualitativa em relação ao perfil de raios gama normal, ambos pertencentes ao poço A. Para o poço C, o perfil micro-esférico apresenta uma resolução vertical na mesma ordem de grandeza da resolução do perfil de raios gama do poço B, o que evidencia ainda mais a inconveniência da velocidade de perfilagem utilizada no poço C. Já para o poço D, o cálculo da resolução vertical indica uma superioridade qualitativa do perfil de densidade de alta resolução em relação ao perfil de raios gama de alta resolução. A comparação entre os poços A, B e D, levada a efeito através dos respectivos perfis de porosidade neutrônica normais, comprova que a presença de ruído aleatório, em geral, está diretamente ligada à porosidade da formação - uma maior porosidade indica uma presença maior de ruído e, por conseguinte, uma queda qualitativa no perfil obtido. A análise do espectro de fase de cada perfil indica um deslocamento em profundidade, existente entre as seções principal e repetida de todos os perfis do poço C. E isto pôde ser confirmado com a posterior superposição das seções.

Correlação de poços com múltiplos perfis através da rede neural multicamadas

A correlação estratigráfica busca a determinação da continuidade lateral das rochas, ou a equivalência espacial entre unidades litológicas em subsuperfície, a partir de informações geológico-geofísicas oriundas de poços tubulares, que atravessam estas rochas. Normalmente, mas não exclusivamente, a correlação estratigráfica é realizada a partir das propriedades físicas registradas nos perfis geofísicos de poço. Neste caso, busca-se a equivalência litológica a partir da equivalência entre as propriedades físicas, medidas nos vários poços de um campo petrolífero. A técnica da correlação estratigráfica com perfis geofísicos de poço não é uma atividade trivial e sim, sujeita a inúmeras possibilidades de uma errônea interpretação da disposição geométrica ou da continuidade lateral das rochas em subsuperfície, em função da variabilidade geológica e da ambigüidade das respostas das ferramentas. Logo, é recomendável a utilização de um grande número de perfis de um mesmo poço, para uma melhor interpretação. A correlação estratigráfica é fundamental para o engenheiro de reservatório ou o geólogo, pois a partir da mesma, é possível a definição de estratégias de explotação de um campo petrolífero e a interpretação das continuidades hidráulicas dos reservatórios, bem como auxílio para a construção do modelo geológico para os reservatórios, a partir da interpretação do comportamento estrutural das diversas camadas em subsuperfície. Este trabalho apresenta um método de automação das atividades manuais envolvidas na correlação estratigráfica, com a utilização de vários perfis geofísicos de poço, através de uma arquitetura de rede neural artificial multicamadas, treinada com o algoritmo de retropropagação do erro. A correlação estratigráfica, obtida a partir da rede neural artificial, possibilita o transporte da informação geológica do datum de correlação ao longo do campo, possibilitando ao intérprete, uma visão espacial do comportamento do reservatório e a simulação dos possíveis paleoambientes. Com a metodologia aqui apresentada foi possível a construção automática de um bloco diagrama, mostrando a disposição espacial de uma camada argilosa, utilizando-se os perfis de Raio Gama (RG), Volume de Argila (Vsh), Densidade (ρ_b) e de Porosidade Neutrônica (φ_n) selecionados em cinco poços da região do Lago Maracaibo, na Venezuela.

Determinação automática da porosidade e zoneamento de perfis através da rede neural artificial competitiva

Duas das mais importantes atividades da interpretação de perfis para avaliação de reservatórios de hidrocarbonetos são o zoneamento do perfil (log zonation) e o cálculo da porosidade efetiva das rochas atravessadas pelo poço. O zoneamento é a interpretação visual do perfil para identificação das camadas reservatório e, consequentemente, dos seus limites verticais, ou seja, é a separação formal do perfil em rochas reservatório e rochas selante. Todo procedimento de zoneamento é realizado de forma manual, valendo-se do conhecimento geológico-geofísico e da experiência do intérprete, na avaliação visual dos padrões (características da curva do perfil representativa de um evento geológico) correspondentes a cada tipo litológico específico. O cálculo da porosidade efetiva combina tanto uma atividade visual, na identificação dos pontos representativos de uma particular rocha reservatório no perfil, como a escolha adequada da equação petrofísica que relaciona as propriedades físicas mensuradas da rocha com sua porosidade. A partir do conhecimento da porosidade, será estabelecido o volume eventualmente ocupado por hidrocarboneto. Esta atividade, essencial para a qualificação de reservatórios, requer muito do conhecimento e da experiência do intérprete de perfil para a efetiva avaliação da porosidade efetiva, ou seja, a porosidade da rocha reservatório, isenta do efeito da argila sobre a medida das propriedades físicas da mesma. Uma forma eficiente de automatizar estes procedimentos e auxiliar o geofísico de poço nestas atividades, que particularmente demandam grande dispêndio de tempo, é apresentado nesta dissertação, na forma de um novo perfil, derivado dos perfis tradicionais de porosidade, que apresenta diretamente o zoneamento. Pode-se destacar neste novo perfil as profundidades do topo e da base das rochas reservatório e das rochas selante, escalonado na forma de porosidade efetiva, denominado perfil de porosidade efetiva zoneado. A obtenção do perfil de porosidade efetiva zoneado é baseado no projeto e execução de várias arquiteturas de rede neural artificial, do tipo direta, com treinamento não supervisionado e contendo uma camada de neurônios artificiais, do tipo competitivo. Estas arquiteturas são projetadas de modo a simular o comportamento do intérprete de perfil, quando da utilização do gráfico densidade-neutrônico, para as situações de aplicabilidade do modelo arenito-folhelho. A aplicabilidade e limitações desta metodologia são avaliadas diretamente sobre dados reais, oriundos da bacia do Lago Maracaibo (Venezuela).

Bright solitons in a quasi-one-dimensional dipolar Bose-Einstein condensate

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Momento de dipolo elétrico do nêutron no modelo 3-3-1

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Effects of rotation in the laser-pulse photoassociation in a thermal gas of atoms

Photoassociation is a possible route for the formation of chemical bonds. In this process, the binding of colliding atoms can be induced by means of a laser field. Photoassociation has been studied in the ultracold regime and also with temperatures well above millikelvins in the thermal energy domain, which is a situation commonly encountered in the laboratory. A photoassociation mechanism can be envisioned based on the use of infrared pulses to drive a transition from free colliding atoms on the electronic ground state to form a molecule directly on that state. This work takes a step in this direction, investigating the laser-pulse-driven formation of heteronuclear diatomic molecules in a thermal gas of atoms including rotational effects. Based on the assumption of full system controllability, the maximum possible photoassociation yield is deduced. The photoassociation probability is calculated as a function of the laser parameters for different temperatures. Additionally, the photoassociation yield induced by subpicosecond pulses of a priori fixed shape is compared to the maximum possible yield.

Phase transitions and interface phenomena in the cryogenic temperature domain of a niobate nanostructured ceramic

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Measuring the Spin of Black Holes in Binary Systems Using Gravitational Waves

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Search for Gravitational Waves Associated with gamma-ray Bursts Detected by the Interplanetary Network

We present the results of a search for gravitational waves associated with 223 gamma-ray bursts (GRBs) detected by the InterPlanetary Network (IPN) in 2005-2010 during LIGO's fifth and sixth science runs and Virgo's first, second, and third science runs. The IPN satellites provide accurate times of the bursts and sky localizations that vary significantly from degree scale to hundreds of square degrees. We search for both a well-modeled binary coalescence signal, the favored progenitor model for short GRBs, and for generic, unmodeled gravitational wave bursts. Both searches use the event time and sky localization to improve the gravitational wave search sensitivity as compared to corresponding all-time, all-sky searches. We find no evidence of a gravitational wave signal associated with any of the IPN GRBs in the sample, nor do we find evidence for a population of weak gravitational wave signals associated with the GRBs. For all IPN-detected GRBs, for which a sufficient duration of quality gravitational wave data are available, we place lower bounds on the distance to the source in accordance with an optimistic assumption of gravitational wave emission energy of 10(-2)M(circle dot)c(2) at 150 Hz, and find a median of 13 Mpc. For the 27 short-hard GRBs we place 90% confidence exclusion distances to two source models: a binary neutron star coalescence, with a median distance of 12 Mpc, or the coalescence of a neutron star and black hole, with a median distance of 22 Mpc. Finally, we combine this search with previously published results to provide a population statement for GRB searches in first-generation LIGO and Virgo gravitational wave detectors and a resulting examination of prospects for the advanced gravitational wave detectors.

Nonmesonic Weak Decay Spectra of Light Hypernuclei

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ferrimagnetism and spin excitation in a Ni-Mn partially inverted spinel prepared using a modified polymeric precursor method

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Implementation of an F-statistic all-sky search for continuous gravitational waves in Virgo VSR1 data

We present an implementation of the F-statistic to carry out the first search in data from the Virgo laser interferometric gravitational wave detector for periodic gravitational waves from a priori unknown, isolated rotating neutron stars. We searched a frequency f(0) range from 100 Hz to 1 kHz and the frequency dependent spindown f(1) range from -1.6(f(0)/100 Hz) x 10(-9) Hz s(-1) to zero. A large part of this frequency-spindown space was unexplored by any of the all-sky searches published so far. Our method consisted of a coherent search over two-day periods using the F-statistic, followed by a search for coincidences among the candidates from the two-day segments. We have introduced a number of novel techniques and algorithms that allow the use of the fast Fourier transform (FFT) algorithm in the coherent part of the search resulting in a fifty-fold speed-up in computation of the F-statistic with respect to the algorithm used in the other pipelines. No significant gravitational wave signal was found. The sensitivity of the search was estimated by injecting signals into the data. In the most sensitive parts of the detector band more than 90% of signals would have been detected with dimensionless gravitational-wave amplitude greater than 5 x 10(-24).

First all-sky search for continuous gravitational waves from unknown sources in binary systems

We present the first results of an all-sky search for continuous gravitational waves from unknown spinning neutron stars in binary systems using LIGO and Virgo data. Using a specially developed analysis program, the TwoSpect algorithm, the search was carried out on data from the sixth LIGO science run and the second and third Virgo science runs. The search covers a range of frequencies from 20 Hz to 520 Hz, a range of orbital periods from 2 to similar to 2,254 h and a frequency-and period-dependent range of frequency modulation depths from 0.277 to 100 mHz. This corresponds to a range of projected semimajor axes of the orbit from similar to 0.6 x 10(-3) ls to similar to 6,500 ls assuming the orbit of the binary is circular. While no plausible candidate gravitational wave events survive the pipeline, upper limits are set on the analyzed data. The most sensitive 95% confidence upper limit obtained on gravitational wave strain is 2.3 x 10(-24) at 217 Hz, assuming the source waves are circularly polarized. Although this search has been optimized for circular binary orbits, the upper limits obtained remain valid for orbital eccentricities as large as 0.9. In addition, upper limits are placed on continuous gravitational wave emission from the low-mass x-ray binary Scorpius X-1 between 20 Hz and 57.25 Hz.

Estudo teórico da contribuição à dose de partículas secundárias geradas por prótons de energias entre 100 e 200 MeV num Phantom de substituto de tecido MS20

The goal of this project is the reproduction, through the simulation code based on the MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended) v2.50 method, of the proton beam interaction with the material, since, in proton therapy, only the particle ionization and excitation are analyzed and the occurence of nuclear interactive inelastic process are not considered. This work will help the development of studies concerning the contribution to the total dosis of secondary particles generated by nuclear interaction in proton therapy. They are: alpha particles ( ), deuterium(2H), tritium (3H), neutron (n) and helium (3He). A MS20 tissue substitute phantom was used as the target and the energy of the proton beams was within an interest range of 100 to 200MeV. With the results obtained, it was possible to generate graphics which allows the analysis of the dosis deposition relation with and without nuclear interaction, the percentage of secondary particles deposited dosis, the radial dispersion of neutrons in the material, the secondary particles multiplicity, as well as the relation between the secondary particles spectrum with the próton generated spectrum

Estudo teórico da contribuição a dose de partículas secundárias geradas por prótons de energias entre 100-200 MeV num phantom de músculo estriado

In the treatment plans in conventional Proton therapy are considered only the elastic interactions of protons with electrons and/or nuclei, it means, mainly ionization and coulomb excitation processes. As the energy needed to reach the deep tumors should be of several hundred of MeVs, certainly the nuclear inelastic channels are open. Only some previous studies of the contribution of these processes in the full dose have been made towards targets composed of water. In this study will be presented the results of the simulation of the processes of interaction of beams of protons in the range of 100-200 MeV of energy with a cylindrical phantom composed by striated muscle (ICRU), emphasizing in the contribution to total dose due to the deposition of energy by secondary particles alpha (α), deuterium (2H), tritium (3H), neutron (n) and hélio3 (3He), originated by nuclear inelastic processes. The simulations were performed by using the method of Monte Carlo, via the computer code MCNPX v2.50 (Monte Carlo N-Particle eXtended). The results will be shown demonstrated through the graphics of the deposited dose with or without nuclear interaction, the percentual of dose deposited by secondary particles, the radial dispersion of neutrons, as well as the multiplicity of secondary particles