Caracterização reológica de pastas de cimento portland de alta resistência contendo diferentes tipos de polímeros superabsorventes pela técnica de reometria rotacional

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

Desenvolvimento de pastas leves utilizando incorporadores de ar para aplicação em poços de petróleo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Estudo do processo de combustão in-situ em reservatórios maduros de óleos médios e leves (high pressure air injection)

Nearly 3 x 1011 m3 of medium and light oils will remain in reservoirs worldwide after conventional recovery methods have been exhausted and much of this volume would be recovered by Enhanced Oil Recovery (EOR) methods. The in-situ combustion (ISC) is an EOR method in which an oxygen-containing gas is injected into a reservoir where it reacts with the crude oil to create a high-temperature combustion front that is propagated through the reservoir. The High Pressure Air Injection (HPAI) method is a particular denomination of the air injection process applied in light oil reservoirs, for which the combustion reactions are dominant between 150 and 300°C and the generation of flue gas is the main factor to the oil displacement. A simulation model of a homogeneous reservoir was built to study, which was initially undergone to primary production, for 3 years, next by a waterflooding process for 21 more years. At this point, with the mature condition established into the reservoir, three variations of this model were selected, according to the recovery factors (RF) reached, for study the in-situ combustion (HPAI) technique. Next to this, a sensitivity analysis on the RF of characteristic operational parameters of the method was carried out: air injection rate per well, oxygen concentration into the injected gas, patterns of air injection and wells perforations configuration. This analysis, for 10 more years of production time, was performed with assistance of the central composite design. The reservoir behavior and the impacts of chemical reactions parameters and of reservoir particularities on the RF were also evaluated. An economic analysis and a study to maximize the RF of the process were also carried out. The simulation runs were performed in the simulator of thermal processes in reservoirs STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator) from CMG (Computer Modelling Group). The results showed the incremental RF were small and the net present value (NPV) is affected by high initial investments to compress the air. It was noticed that the adoption of high oxygen concentration into the injected gas and of the five spot pattern tends to improve the RF, and the wells perforations configuration has more influence with the increase of the oil thickness. Simulated cases relating to the reservoir particularities showed that smaller residual oil saturations to gas lead to greater RF and the presence of heterogeneities results in important variations on the RF and on the production curves

Efeito da adição de microfibras de lã de vidro na tenacidade à ruptura de pastas de cimento para poços de petróleo

Although there are a wide variety of additives that act in fresh state, to adjust the properties of cement, there is also a search by additions that improve the tenacity of the cement in the hardened state. This, in turn, can often be increased by inserting fibers, which act on the deflection of microcracks. This study aimed to use a microfiber glass wool (silica-based) as an additive reinforcing the cement matrix, improving the rupture tenacity, in order to prevent the propagation of microcracks in the cement sheath commonly found in oil wells submitted to high temperatures. The fibers were added at different concentrations, 2 to 5% (BWOC) and varied average sizes, grinding for 90 s, 180 s, 300 s, 600 s. The cement slurries were made with a density of 1,90 g/ cm3 (15,6 lb/gal), using Portland cement CPP- Special Class as the hydraulic binder and 40% silica flour. The characterization of the fiber was made by scanning electron microscopy (SEM), particle size by sieving, X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetry (TG / DTG). Were performed technological tests set by the API (American Petroleum Institute) by rheology, stability, free water, compressive strength, as well as testing rupture energy, elastic modulus and permeability. The characterization results showed good thermal stability of the microfiber glass wool for application in oil wells submitted to steam injection and, also, that from the particle size data, it was possible to suggest that microfibers milled up to 300 s, are ideal to act as reinforcement to the cement slurries. The rheological parameters, there was committal of plastic viscosity when larger lengths were inserted of microfiber (F90). The values obtained by free water and stability were presented according to API. The mechanical properties, the incorporation of microfiber to the cement slurries gave better rupture tenacity, as compared to reference cement slurries. The values of compressive strength, elastic modulus and permeability have been maintained with respect to the reference cement slurries. Thus, cement slurries reinforced with microfiber glass wool can ensure good application for cementing oil wells submitted to steam injection, which requires control of microcracks, due to the thermal gradients

Influência da adição de cinza do bagaço de cana calcinada em sistemas de pastas para cimentação de poços petrolíferos

Cementing operation is one of the most important stages in the oil well drilling processes and has main function to form hydraulic seal between the various permeable zones traversed by the well. However, several problems may occur with the cement sheath, either during primary cementing or during the well production period. Cements low resistance can cause fissures in the cement sheath and compromise the mechanical integrity of the annular, resulting in contamination of groundwater and producing zones. Several researches show that biomass ash, in particular, those generated by the sugarcane industry have pozzolanic activity and can be added in the composition of the cementing slurries in diverse applications, providing improvements in mechanical properties, revenue and cement durability. Due to the importance of a low cost additive that increases the mechanical properties in a well cementing operations, this study aimed to potentiate the use of sugarcane bagasse ash as pozzolanic material, evaluate the mechanisms of action of this one on cement pastes properties and apply this material in systems slurries aimed to cementing a well with 800 m depth and geothermal gradient of 1.7 °F/100 ft, as much primary cementing operations as squeeze. To do this, the ash beneficiation methods were realized through the processes of grinding, sifting and reburning (calcination) and then characterization by X-ray fluorescence, XRD, TG / DTG, specific surface area, particle size distribution by laser diffraction and mass specific. Moreover, the ash pozzolanic activity added to the cement at concentrations of 0%, 20% and 40% BWOC was evaluated by pozzolanic activity index with lime and with Portland cement. The evaluation of the pozzolanic activity by XRD, TG / DTG and compressive strength confirmed the ash reactivity and indicated that the addition of 20% in the composition of cement slurries produces improvement 34% in the mechanical properties of the slurry cured. Cement slurries properties evaluated by rheological measurements, fluid loss, free fluid, slurry sedimentation, thickening time and sonic strength (UCA) were satisfactory and showed the viability of using the sugarcane ash in cement slurries composition for well cementing

Efeito da adição de cargas minerais leves na resistência mecânica de grautes para cimentação de poços offshore

The preparation of cement slurries for offshore well cementing involves mixing all solid components to be added to the mixing water on the platform. The aim of this work was to study the formulation of pre-prepared dry mixtures, or grouts, for offshore oilwell cementing. The addition of mineral fillers in the strength of lightweight grouts applied for depths down to 400 m under water depths of 500 m was investigated. Lightweight materials and fine aggregates were selected. For the choice of starting materials, a study of the pozzolanic activity of low-cost fillers such as porcelain tile residue, microsilica and diatomaceous earth was carried out by X-ray diffraction and mechanical strength tests. Hardened grouts containing porcelain tile residue and microsilica depicted high strength at early ages. Based on such preliminary investigation, a study of the mechanical strength of grouts with density 1.74 g/cm3 (14.5 lb/gal) cured initially at 27 °C was performed using cement, microsilica, porcelain tile residue and an anti-foaming agent. The results showed that the mixture containing 7% of porcelain tile residue and 7% of microsilica was the one with the highest compressive strength after curing for 24 hours. This composition was chosen to be studied and adapted for offshore conditions based on testes performed at 4 °C. The grout containing cement, 7% of porcelain tile residue, 7% of active silica and admixtures (CaCl2), anti-foaming and dispersant resulted satisfactory rheology and mechanical strength after curing for 24 hours of curing

Influência da adição de fibras de celulose (papel kraft) nas características dos blocos de concreto não estrutural

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

Análise ao comportamento mecânico de estruturas de suporte produzidas por fdm

A produção aditiva tem vindo a ganhar cada vez mais importância no contexto atual pois, através destes processos, é possível criar protótipos de forma rápida que permitem de forma eficaz a visualização do modelo mas também, nalguns casos, a verificação da funcionalidade do mesmo. Este tipo de fabrico está em ascensão e estão constantemente a serem exploradas novas aplicações. Na produção aditiva, o material de suporte gerado para suportar a construção tem elevada importância no tempo e custo do processo. Neste contexto, torna-se cada vez mais evidente que é necessário entender o comportamento mecânico desta estrutura de modo a tornar o processo mais rápido e com menores custos sem comprometer a resistência das peças produzidas por este. O processo de FDM é um dos processos de produção aditiva que constrói modelos camada a camada a partir de ficheiros CAD que são tratados no software da máquina por forma a dividir o modelo em várias camadas finas que geram várias secções com as geometrias correspondentes. A construção do modelo físico é feita através da extrusão e deposição de polímeros consoante a secção pretendida. O principal objetivo deste trabalho é a caracterização mecânica do material de suporte gerado aquando a construção da peça final pretendida. Foi com este objetivo que foram criados modelos de teste através do processo de FDM para serem submetidos a ensaios de compressão de modo a entender de que forma o material de suporte influencia na resistência final do modelo. Da análise dos dados obtidos é possível concluir que o material de suporte não aumenta a resistência das peças produzidas.

A eficácia terapêutica da fisioterapia no linfedema pós cirurgia de cancro da mama

Projeto de Graduação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Licenciada em Fisioterapia

Formulação de betão autocompactável com resíduos de pedreiras do Alentejo: Aproveitamento de resíduos no fabrico do betão

Os betões autocompactáveis (BAC) são betões que se definem pela capacidade de fluir no interior das cofragens, preenchendo-as e envolvendo as armaduras só por acção do seu próprio peso, sem bloqueio dos agregados e mantendo-se homogéneo em todo o seu volume. As adições activas do tipo II nomeadamente as cinzas volantes, utilizadas na fabricação do BAC irão escassear no futuro pelo facto de provirem da queima do carvão da qual resulta uma quantidade elevada de C02. Para minimizar estas emissões, o carvão começa a ser substituído por gás natural. Mas, como o BAC necessita duma grande quantidade de finos, há necessidade de encontrar outros subprodutos que a substituam. Tendo em conta o que atrás se afirma introduziram-se na fabricação do BAC resíduos de pedreira do Alentejo, identificaram-se as suas características no estado fresco e no estado endurecido. Este estudo teve também em conta o factor económico da sua produção. /ABSTRACT: Self-Compacting (SCC) is concrete which may be defined by the ability to flow inside the formwork, filling them and involving the reinforcements only by action of its own weight, without blocking and maintaining uniformity throughout its volume. Type II additions, as fly ash, are used in the manufacture of SCC. The supply of fly ash in the future will be difficult because they come from the burning of coal resulting in a high amount of C02. To minimize these emissions, coal is being replaced by natural gas. But, as the BAC requires a large amount of fine materials, the formulation of SCC requires other fine products. Having this in mind, the use of waste from Alentejo quarries in concrete was tested. The characteristics of SCC with waste material were identified in fresh and hardened state. This study also took into account the economic factor of production.

Influência de polímeros superabsorventes na retracção de argamassas

Hoje em dia, o desenvolvimento dos superplastificantes permite a produção de betões com menor razão água/cimento. Ao usar razões água/cimento mais baixas, os materiais científicos apresentam maior tendência para fissurar devido à retracção autogénea. Este trabalho apresenta um estudo sobre a utilização de polímeros superabsorventes (SAP) no controlo da retracção. O uso de SAPs em materiais comentícios atenua a retracção autogénea pois estes produtos permitem o fornecimento interno de água. Estes produtos podem também afectar outras propriedades, afectando as características mecânicas e a trabalhabilidade. Para análise do efeito dos SAP foram estudadas argamassas com várias concentrações deste produto, tendo como referência argamassas semelhantes sem SAP, determinando-se as retracções autogénea e total, a resistência à compressão e o módulo de elasticidade. Além de SAP, foi também utilizado um agregado leve, um outro tipo de introdutor de água, para comparação com os polímeros em estudo. /ABSTRACT: This work presents a study on the use of superabsorbent polymers (SAP) in the control of shrinkage. The use of SAPs in cementitious materials reduces the autogenous shrinkage because these products enable the internal supply of water. These materials can also affect other properties such as mechanical properties and workability. To analyze the effect of SAP, mortars containing various concentrations of this product were studied, in comparison with reference mortars without SAP. The tests performed were autogenous and total shrinkage, compressive strength and modulus of elasticity. Besides SAP, it was also used a lightweight aggregate, another type of internal supply of water, for comparison with the polymers under study.

Efeito do agregado na diminuição da retracção de argamassas

Na actualidade, face ao desenvolvimento de betões de alto desempenho caracterizados por apresentarem muito baixa razão água cimento (A/C), tornou-se pertinente o estudo da retracção autogénea, por motivos relacionados com a resistência, durabilidade e estética destes materiais. Nesta dissertação foi elaborado um estudo prático com o intuito de avaliar o impacto da adição de agregado na redução da retracção autogénea, em seis misturas cimentícias. Através de ensaios foram obtidos valores reais de retracção autogénea, sendo estes posteriormente comparados com os valores obtidos teoricamente com recurso ao modelo proposto por Hobbs na década de 70. Tendo em consideração os valores teóricos e sua comparação com os valores reais obtidos nos ensaios é proposta uma alteração ao modelo teórico, que tem em conta a maior resistência à compressão dos betões actuais. Esta modificação permitiu estimar com maior exactidão os valores de retracção autogénea nas diferentes misturas. /ABSTRACT: Nowadays the development of high performance concretes characterized by a low water-to­ cement ratio (W/C), it became relevant to study the autogenous shrinkage, for reasons relating to the strength, durability and aesthetics of these materials. ln this study the effect of adding aggregate in six cementitious mixtures was evaluated. The results obtained in the experimental test were compared with theoretical values from a model propose by Hobbs in the 70's for autogenous shrinkage. Given the theoretical values and its comparison with the actual values obtained in the tests an amendment is proposed to the theoretical model that takes into account the higher compressive strength of actual concrete. This modification allowed us to estimate accurately the values of autogenous shrinkage in the different mixtures.

UM ESTUDO ACERCA DOS AGLOMERADOS DE EXCLUSÃO NA CIDADE MARAVILHOSA.

Da crescente compressão tempo-espaço, o modelo de urbanização pós-moderno exibe as, cada vez maiores, desigualdades existentes entre os que têm condições e participam dos processos globais e os que estão incluídos de maneira precária dentro da (re)produção do espaço. Estes últimos formam os chamados aglomerados de exclusão, através de processos de des-reterritorializações que podem ser vistos no espaço pela distribuição dos recursos estatais e/ou privados destinados a população do município do Rio de Janeiro, Brasil. Esta cidade, assim como a maioria das metrópoles dos países com capitalismo tardio, mostra imensas desigualdades político, econômicas, sociais e culturais. O objetivo do trabalho é analisar cartograficamente como determinados serviços básicos à população (saúde, educação, segurança, lazer e transporte) se distribuem no espaço de maneira desigual, porém não desordenada. Cabe ressaltar que está cidade estará no centro das atenções mundiais nesta segunda década de século XXI, tanto pelo desenvolvimento estatal brasileiro, quanto pelas realizações dos dois maiores eventos esportivos: a Copa do Mundo e as Olimpíadas, eventos esses que geram grandes transformações no ordenamento urbano municipal. A metodologia empregada se dá pelo uso do geoprocessamento aplicado ao Sistema de Informações Geográficas (GIS), junto aos conceitos de territórios e sua dialética de des-reterritorialização.

CRESCIMENTO URBANO FRAGMENTADO: DINÂMICA NAS CIDADES BRASILEIRAS

As cidades se consolidaram ao longo do século XX, como o palco da vida humana, formando aglomerações, regiões metropolitanas, cidades médias, pequenas ou núcleos urbanos, pelos fenômenos de dispersão e concentração, acarretando modificações profundas nas estruturas dos tecidos históricos, especialmente no Brasil. Nesse processo, constata-se que as cidades não se moldaram ao espaço que a envolve, percebe-se que há uma inversão na escala intra-urbana: o centro e a periferia assumem papeis diferentes, evidenciando os tempos de constituição da cidade, de forma fragmentada ou reforçando estruturas anteriores. Os limites iniciais das cidades são superados, com a consolidação das áreas mais periféricas em contraposição à degradação ou destruição das áreas históricas. Há um prolongamento da área urbanizada, o que modifica as relações com o suporte físico, pela inserção de redes e fluxos que se organizam e ampliam fronteiras, fragmentando ou definindo cidades regiões urbanas. Na produção urbana capitalista, onde se manifesta claramente a compressão do espaço-tempo, a reprodução material nas cidades se reestrutura constantemente, fragmentando, redesenhando espaços, ao mesmo tempo em que consolidam novas áreas que vão sendo apropriadas pelos agentes sociais urbanos. Entender esse processo é fundamental para que as ações de planejamento urbano e ambiental considerem a dinâmica de transformação constante das cidades, tanto nas suas relações internas como externas.

APLICAÇÃO DIDÁTICA PARA O ENSINO DA GEOGRAFIA ATRAVÉS DA CONSTRUÇÃO E UTILIZAÇÃO DE MAQUETES

Este trabalho visa o ensino da Geografia, que se constitui em uma preocupação recorrente para os professores que buscam contribuir para uma educação de qualidade, comprometida com a formação de novos cidadãos, visto a importância de se estudar a natureza (relevo, solo, vegetação, hidrografia) abordando de forma integrada, a discussão ambiental, atividades produtivas, econômicas e sociais. A busca por práticas inovadoras que permita ao professor, estimular a participação ativa do aluno no processo de aprendizagem e a descoberta do conhecimento dentro das orientações metodológicas de um ensino diferenciado foi o motivo para utilizar maquetes interativas como recurso didático. Assim pretende-se contribuir na compressão e interpretação de conteúdos geográficos auxiliando o aluno no seu desenvolvimento perceptivo, estimulando a capacidade de observar, pensar, interpretar a realidade física e humana da Terra. Elaborou-se também um caderno de apoio explicativo e instruções para a confecção da maquete interativa, servindo de apoio em aulas práticas. O trabalho com maquetes serve como um recurso didático interessante que proporciona ao aluno, dependendo do seu desenvolvimento cognitivo, dominar conceitos espaciais e as representações em diversas escalas. Proporcionando desta forma melhor entendimento dos fenômenos geográficos através do estudo integrado entre as diferentes formas de relevo e a relação com os elementos do sistema ambiental, sua evolução e a transformação da paisagem de forma prática e construtiva.