Estimativa dos perfis de permeabilidade e de porosidade utilizando rede neural artificial

A permeabilidade e a porosidade são duas das mais importantes propriedades petrofísicas para a qualificação dos reservatórios de óleo e gás. A porosidade está relacionada à capacidade de armazenamento de fluidos e a permeabilidade, com a capacidade de produção destes fluidos. Suas medidas são, normalmente, realizadas em laboratório, através de testemunhos da rocha. Esses processos têm custos elevados e nem todos os poços são testemunhados. As estimativas da permeabilidade e da porosidade são de fundamental importância para os engenheiros de reservatório e geofísicos, uma vez que seus valores podem definir a completação ou não de um poço petrolífero. O perfil de porosidade e sua relação com o perfil de densidade, é bem conhecida na geofísica de poço. No entanto, existem poucas relações quantitativas e/ou qualitativas entre a porosidade e a permeabilidade, como por exemplo as relações de Kozeny. Sendo assim, este trabalho busca o estabelecimento do perfil de permeabilidade e do perfil de porosidade, a partir de informações do perfil de densidade. Para tanto, buscamos a relação entre a propriedade física da rocha (densidade) e as propriedades petrofísicas: permeabilidade e porosidade, utilizando como metodologia à técnica de redes neurais artificiais, como a rede neural artificial com função de base radial. A obtenção da permeabilidade e da porosidade a partir da rede neural artificial, que possui como entrada a informação da densidade possibilita um menor custo para a aquisição dessas importantes informações petrofísicas, permite ao intérprete de perfis de poço optar ou não pela exploração de uma unidade estudada, além de uma visão mais completa do reservatório. Os procedimentos para a estimativa da permeabilidade e da porosidade estão direcionados para uma única formação, mas os intérpretes de perfis poderão aplicar a diretriz apresentada no programa de rede neural artificial com função de base radial, utilizando a estimativa dessas propriedades petrofísicas para outras formações, inclusive de outros campos petrolíferos. Portanto, recomenda-se a utilização de um conjunto de dados completo, com quantidade de dados suficientes de um mesmo poço, a fim de viabilizar corretamente a melhor interpretação.

Mapeamento geoestatístico da permeabilidade superficial no entorno do Ribeirão Claro: e simulação da possibilidade de sua contaminação

The evaluation of soil permeability throughout the weathering profile is one of the most important features to be considered in environmental studies. This study, developed from field testing and analysis of data obtained by geostatistical methods, aims at mapping the permeability around the Ribeirão Claro river. The intent is to simulate an accident with toxic liquids where soil permeability is of fundamental importance. Another purpose of the research was to determine the minimum time that, in the event of an accident, a possible contaminant to reach the water table level and be routed to the nearest drain, in this case, the Ribeirao V Claro river constitutes fundamental information. The studied area of approximately 4 km² is located within the UNESP-Rio Claro campus, consisting of colluvial soil from Fm. Rio Claro superimposed on residual soil of Fm. Corumbataí. The method used to determine the permeability is the concentric cylinders performed on a sampling grid with 64 points containing spacing of 5 meters EW and 10 meters NS. In the places of permeability tests were collected samples for laboratory determination of the percentage of fines. From particle size analysis was performed and analysis statistical and geostatistical on this data. The histogram was based on the statistical studies, and the semivariograms were based on geostatistical estimation methods. Based on the comparison between the maps and the data obtained, it was determined that the percentage of fines in colluvial surface soil has little influence on permeability, which the proximity to the Ribeirao Claro river, the eastern portion, a factor that influences the distribution of permeability values

Avaliação da eficácia de barreiras de proteção ambiental produzidas com solo arenoso estabilizado quimicamente

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação do processo de infiltração da água em solo residual de Biotita-gnaisse para superfícies com diferentes declividades utilizando lisímetros

Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental - FEB

Influência da urbanização na vazão máxima da microbacia hidrográfica do córrego da cachoeirinha, Lençóis Paulista, SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Qualidade física de um latossolo vermelho sob sistema de semeadura direta e cultivo convencional

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da permeabilidade dos solos de fundação do aterro de resíduos sólidos urbanos de Bauru

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comportamento geotécnico de solos argilosos do vale diapírico de Sesimbra

Dissertação para obtenção de Grau de Mestre em Engenharia Geológica (Geotecnia)

Atributos químicos, físico-hídricos e mineralogia da fração argila em solos do Baixo Amazonas: Serra de Parintins

Estudos sobre os atributos dos solos amazônicos geram informações para compor um levantamento atual sobre suas condições frente às várias formas de alterações que estão sujeitos. O objetivo deste trabalho foi descrever e avaliar a evolução química, físico-hídrica, bem como a mineralogia de Latossolos no Baixo Amazonas como forma de entender as variações desses atributos em diferentes coberturas vegetais. Coletaram-se amostras deformadas e indeformadas para análises físicas, químicas, mineralógicas e hídricas, em dois pontos de uma topossequência na Serra de Parintins: platô e vertente, sendo três perfis de solo em cada posição. Os resultados obtidos demonstraram que a floresta predominante sobre os perfis do topo e vertente promove condições físicas e hídricas adequadas para uma boa agregação, maior intensidade de poros grandes, maior condutividade hidráulica saturada (Ko) e melhor retenção hídrica dos solos. Fato semelhante ocorrendo com as áreas de capoeira, apresentando boa permeabilidade, porosidade e retenção de água no solo. O acúmulo de carbono é maior dos perfis da vertente, decrescendo em profundidade, relacionando-se diretamente com Ko e com o sistema radicular. A análise mineralógica da fração argila indicou a caulinita como argilomineral predominante, seguido pelos minerais gibbsita, goethita, quartzo e anatásio, não havendo variações ao longo da paisagem. A Serra de Parintins possui um solo pobre em nutrientes, ácido, com textura média a muito argilosa com acúmulo de plintita nos horizontes subsuperficiais, evitando o fenômeno de terras caídas. Um gradiente elevado de umidade volumétrica é observado nos horizontes subsuperficiais, havendo mais água retida, quando comparado com horizontes superficiais.

Mineralogia de solos com excesso de sódio no estado do Ceará

Foram estudados dois perfis de solos com problemas de sodicidade (Planossolo Solódico e Solonetz-Solodizado), no estado do Ceará, com o objetivo de conhecer a mineralogia das frações areia, silte e argila e os processos de alterações que ocorrem nos respectivos minerais. A areia e o silte grosso foram avaliados por microscopia de polarização e contraste de fase, enquanto o silte fino e a argila foram analisados por difração de raios-X. Utilizou-se, ainda, a microscopia eletrônica de varredura para obtenção de informações complementares sobre as transformações mineralógicas ocorridas nos horizontes dos dois perfis. Verificou-se que o Planossolo Solódico apresenta na fração argila quantidades mais ou menos equivalentes de caulinita e montmorilonita no horizonte 2Btn, o mesmo acontecendo com as proporções de caulinita e vermiculita no horizonte A. Nas outras frações, foram encontrados teores variáveis de quartzo, plagioclásios, hornblenda e biotita. Por sua vez, o Solonetz-Solodizado mostrou uma fração argila essencialmente caulinítica ao longo de todo o perfil e com quantidades variáveis de quartzo, feldspato e biotita nas outras frações. Em ambos os perfis, o enriquecimento de argila no Bt resultou essencialmente das alterações "In situ" dos minerais primários intemperizáveis contidos na rocha subjacente. A hipótese de alternância de processos de oxi-redução nos horizontes A e, ou, E, em razão da baixa permeabilidade do horizonte 2Btn, provocando um processo de ferrólise naqueles horizontes, é também uma alternativa de gênese que não pode ser descartada para explicar o alto contraste textural desses solos. O intemperismo da albita e de outros plagioclásios ricos em sódio, o clima semi-árido, e a drenagem impedida são os fatores condicionantes dos percentuais elevados de sódio, observados nos dois pedons. Também nos dois solos, os teores destoantes de quartzo, a geomorfologia da região e a presença de uma linha de pedras separando os horizontes A ou A + E do 2Btn revelam duplicidade de materiais originários.

Tolerância de perda de solo por erosão para os principais solos do estado de Santa Catarina

A tolerância de perda de solo por erosão refere-se a um limite de perda que ainda mantenha alto nível de produtividade das culturas, econômica e indefinidamente, podendo ser utilizada na Equação Universal de Perda de Solo, além da forma usual, como um critério para definir a distância entre terraços numa lavoura. Este trabalho foi desenvolvido no Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC), em 1998, com o objetivo de estabelecer a tolerância de perda de solo por erosão hídrica para 73 perfis de solo do estado de Santa Catarina, agrupados em 19 classes, utilizando três métodos. O Método I, baseado na profundidade efetiva do solo e na relação textural entre os horizontes B e A; o Método II, para o qual se incluiu no Método I o teor de argila no horizonte A, e o Método III, para o qual se incluiu no Método II o teor de matéria orgânica na camada de 0-20 cm e o grau de permeabilidade do solo. Os valores de tolerância de perda de solo variaram de 0,15 a 1,16 mm ano-1 (equivalente a 1,88 a 14,50 Mg ha ano-1, respectivamente) para os solos estudados, dependendo do tipo de solo e do método utilizado na estimativa. Os Latossolos (com exceção do Bruno/Roxo), Podzólicos, Terras Brunas Estruturadas, Cambissolos e Areias Quartzozas apresentaram menor tolerância de perda de solo pelo Método III, enquanto os Litólicos, Brunizém Avermelhado, Terras Vermelha/Brunada e Roxa Estruturadas e Latossolo Bruno/Roxo apresentaram a mesma tolerância de perda de solo em todos os métodos estudados, razão por que, para estes solos, pode ser usado qualquer um dos métodos para estimar sua tolerância.

Resistência à penetração e permeabilidade de latossolo vermelho distrófico típico sob sistemas de manejo na região dos cerrados

As conseqüências diretas do manejo inadequado do solo são a erosão, a redução da produtividade e a perda da sustentabilidade. Objetivou-se com este estudo avaliar a resistência à penetração (RP) e a permeabilidade do solo à água (PER) sob sistemas de manejo em uso na região dos cerrados. O estudo foi realizado na Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas (MG), em Latossolo Vermelho distrófico típico textura muito argilosa fase cerrado. O cerrado nativo propiciou menor densidade do solo, maior macroporosidade, maior volume total de poros, conseqüentemente, menor resistência à penetração (0,84 a 2,09 MPa) e maior permeabilidade (95 mm h-1). Foram verificados maiores valores de resistência à penetração vertical para o sistema com preparo convencional com arado de discos e cultivo em rotação com milho e feijão, na profundidade de 15-30 cm no solo, sendo o valor 3,04 MPa classificado como alto, podendo ser um indicativo de restrição ao desenvolvimento radicular e compactação do solo. De modo geral, ao longo do perfil do solo, os maiores valores de RP foram observados para o plantio direto. Não houve diferenças significativas na PER entre os sistemas de manejo, estando os valores na faixa de 6 a 14 mm h-1, sendo a mesma classificada como lenta; estes valores foram bem inferiores aos do sistema em equilíbrio. Os atributos físicos utilizados neste estudo, como indicadores da qualidade do solo, apresentaram boa performance na distinção dos efeitos proporcionados pelos sistemas de manejo em relação ao sistema em equilíbrio, contribuindo para o monitoramento do manejo sustentável de solos da região dos cerrados.

Um instrumento para medida de potencial matricial nos solos sem ocorrência de cavitação

A tensão nos solos tem sido vista pelos cientistas do solo como um aspecto de importância crescente sendo bastante usada como informação relevante na agricultura desde o início do século passado. Seu conhecimento permite melhores intervenções antrópicas não só em aspectos relativos à vegetação e a agricultura, mas também no que concerne à estabilidade de um talude. Para medir a tensão no solo tensiometros cada vez mais sofisticados tem sido desenvolvidos. É apresentado neste trabalho o estado da arte da evolução dos tensiômetros, além do desenvolvimento de um deles, o qual mede valores de tensão de até pelo menos 1.500 kPa. Diversos protótipos foram preparados. Observou-se que se comportam diferentemente de acordo com as características de seus componentes, sem grande influência nos resultados nos domínios de leitura possíveis em cada caso. Assim, os efeitos de tipo de transdutor, tamanho do reservatório de água, dimensões e permeabilidade ao ar da pedra porosa foram analisados, monitorando-os quando instalados em lisímetros, junto com outros equipamentos, como equitensiômetros e TDRs. Os resultados mostraram que o protótipo pode ser usado in situ e em laboratório, sendo facilmente adaptável para uso em oedômetro ou aparelho de ensaio triaxial. Comentários sobre o papel das forças atrativas de Van der Waals na cavitação do sistema são também apresentados, esclarecendo-se os procedimentos para deslocamento do ponto de cavitação para limites superiores com a diminuição dos possíveis núcleos de gás no sistema.

Determinação da permeabilidade ao ar em amostras indeformadas de solo pelo método da pressão decrescente

A permeabilidade do solo ao ar (Ka) determina o fluxo convectivo de gases na matriz do solo e a troca de gases na interface do sistema solo-atmosfera, influenciando diretamente a qualidade do ambiente físico para o crescimento de plantas e a taxa de ocorrência de processos dependentes da concentração de gases no solo. A Ka pode ser estimada por um método simplificado baseado em uma modificação da lei de Darcy para fluxo de gases no solo em pressão decrescente. Os objetivos deste trabalho foram modificar e aprimorar um permeâmetro para quantificar, em laboratório, a permeabilidade de amostras indeformadas de solos ao ar utilizando o método da pressão decrescente. Foram utilizados dois sistemas de aquisição de dados: um sistema eletrônico automatizado composto por um transdutor de pressão conectado a um datalogger (E1), e alternativamente um sistema composto de um manômetro digital para registro do decréscimo de pressão e um cronômetro (E2). No sistema E1, foram avaliadas amostras da camada superficial de um Nitossolo Vermelho eutroférrico argiloso, coletadas na área experimental da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - USP, Piracicaba, SP, e no E2 foram avaliadas amostras de um perfil de Nitossolo Vermelho distroférrico muito argiloso, coletadas em intervalos de profundidade em área experimental da Universidade Estadual de Maringá, PR. Os ensaios para a determinação de Ka foram realizados em amostras indeformadas de solo com variação na densidade do solo e no conteúdo de água. A Ka aumentou com a redução do conteúdo de água do solo em função do maior volume de poros ocupados com ar e com o decréscimo da densidade do solo devido ao aumento da porosidade total das amostras. Os resultados mostraram que o método é versátil, rápido, de fácil aplicação e baixo custo para a determinação da Ka, independente do sistema de aquisição de dados utilizados.

Avaliação do transporte de atrazina em solos sob diferentes condições de manejo agrícola

A pouca informação sobre o movimento de pesticidas em solos brasileiros com manejo de plantio direto torna o conhecimento desse assunto de grande relevância na avaliação de risco de contaminação do solo e de lençóis de água. Os experimentos simularam chuvas intensas com fluxo contínuo por meio de uma nova técnica para a determinação simultânea das propriedades de advecção, difusão e sorção, representando o transporte de contaminantes ao longo do perfil de solo estudado. Os resultados mostraram que as propriedades físico-químicas não se correlacionam com a permeabilidade do solo e a lixiviação da atrazina. A condutividade 10 vezes maior no plantio direto (PD) e sistema natural (SN) do que no sistema convencional (SC) e solo subsuperficial (SUB) sugere que o processo de advecção ocorre predominantemente através dos macroporos por fluxo preferencial, que são destruídos na aração do SC. Dessa forma, a condição de fluxo contínuo, representando fortes chuvas, faz com que a lixiviação em PD seja maior que em SC, contrariando dados da literatura em experimentos de campo com chuvas intermitentes, os quais mostraram menor lixiviação em PD comparado ao SC. Os riscos de contaminação dos lençóis de água não são determinados apenas pelo manejo do solo, mas também pelas condições pluviométricas intensas nos trópicos, com perspectivas de ainda serem maiores nos cenários de mudanças climáticas.