Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-21T00:17:08Z No. of bitstreams: 1 FelipeDaSilvaPereiraAlbuquerqueOliveira_DISSERT.pdf: 6576373 bytes, checksum: b11e6d9b4401f339a1102a38b4351fa4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-03T22:40:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FelipeDaSilvaPereiraAlbuquerqueOliveira_DISSERT.pdf: 6576373 bytes, checksum: b11e6d9b4401f339a1102a38b4351fa4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-03T22:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FelipeDaSilvaPereiraAlbuquerqueOliveira_DISSERT.pdf: 6576373 bytes, checksum: b11e6d9b4401f339a1102a38b4351fa4 (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / Em campos de ?leo pesado onde se utilize a inje??o c?clica de vapor, uma das tarefas mais recorrentes, demoradas e importantes ? a defini??o do cronograma de estimula??o com vapor para as centenas de po?os produtores. A capacidade de gera??o de vapor ? usualmente limitada e ainda mais reduzida pelas recorrentes manuten??es dos geradores. Esse agendamento at? poderia ser feito a partir de um modelo num?rico, mas al?m de exigir a disponibilidade de infraestrutura computacional, s? ? vi?vel caso o tempo n?o seja um fator cr?tico nessa defini??o. A indisponibilidade de tempo para rodar as simula??es necess?rias para a otimiza??o ? normalmente um empecilho, haja vista que a tarefa deve ser recorrentemente realizada conforme as premissas evoluem no tempo. Por isso, a op??o mais comum ? aproveitar a experi?ncia do engenheiro e do ge?logo de reservat?rios em uma an?lise subjetiva dos par?metros de reservat?rio e hist?rico de produ??o, muitas vezes levando em considera??o um estudo feito para um po?o representativo daquele campo ou de uma ?rea do campo. Esse m?todo tem se mostrado eficaz, embora consuma razo?vel quantidade de tempo para an?lise das op??es e conte com a intui??o do profissional encarregado da tarefa. Muitas s?o as refer?ncias acad?micas sobre modelos anal?ticos para representar o processo de inje??o c?clica de vapor e, de posse desses modelos, foram publicadas tentativas de us?-los para maximizar os resultados da estimula??o de determinado po?o. Entretanto, abordaram o problema restrito de uma estimula??o em particular, sem que o problema da defini??o de qual po?o estimular a cada momento de disponibilidade do recurso cr?tico, que ? a capacidade instalada de gera??o de vapor. Esta disserta??o prop?e, portanto, uma nova metodologia sobre como combinar a simplicidade dos diversos modelos anal?ticos dispon?veis na literatura com a grande capacidade computacional moderna para realizar uma an?lise probabil?stica do melhor retorno econ?mico para a capacidade instalada de gera??o de vapor, podendo servir de base, inclusive, na an?lise de viabilidade econ?mica para aquisi??o de maior capacidade ou para mobilizar geradores entre campos ou entre ?reas de um mesmo campo. S?o tratados os aspectos te?ricos dos modelos anal?ticos incluindo as limita??es inerentes a alguns deles bem como em quais circunst?ncias a aplica??o teria mais confiabilidade al?m de poss?veis adapta??es que mitigariam algumas das preocupa??es sobre a aplicabilidade desses modelos. Ao inv?s de definir uma combina??o de modelo e estrat?gia que seja conveniente para todos os cen?rios de utiliza??o poss?vel, trata-se de uma sugest?o de metodologia a fim de alcan?ar melhores resultados, cabendo a quem for us?-la definir quais s?o as particularidades do caso concreto e buscar modelos e estrat?gias que convierem. Por fim, ganhos potenciais ficam claros com a compara??o dos resultados obtidos pelo m?todo com a op??o subjetiva mais intuitiva de injetar nos po?os seguindo uma ordem trivial com cotas fixas para um caso te?rico padr?o atrav?s da simula??o num?rica, para qual ser? utilizado o simulador STARS? da CMG para simula??o t?rmica. / Heavy oil fields that produce through cyclic steam stimulation often demands one very recurrent, time consuming and important task during its lifetime: stimulation scheduling along the hundreds of the existing wells. Installed steam generation capacity is usually lower than the demand and is diminished even more by maintenance stoppages. This scheduling could be defined using numerical simulation, but beyond demanding a computational infrastructure, the time needed to complete the task is usually much greater than the time available. Computational infrastructure is not usually an issue but time availability in order to run the numerous simulations necessary to complete the optimization task, as it is commonly recurrent as circumstances change as time passes. Therefore, the most common option has been to make use of the skills and experience the reservoir engineer and geoscientists gathered during their careers. Using historical production data and reservoir parameters in a subjective analysis, taking into account local experiences extrapolated to the adjacent area or even to the whole field, the reservoir team defines which order the stimulation should be done. That method has shown to be effective, but it takes time to be done and depends on the professional intuition. Many academic references describe analytical models that tries to represent the cyclic steam stimulation and using those models, some attempts were made in order to maximize the results of the stimulation of each well, regardless the of the critical resource usage optimization. This research proposes an unseen methodology versing about how to combine the simplicity of the numerous analytical models available and the amazing modern computational power in order to complete a probabilistic analysis of the optimum financial return that could be reached with the installed steam generation facilities. It can also be used to sustain decisions regarding either investing in capacity enlargement or transfer between fields or production areas. Analytical models theoretical aspects are discussed, including application limitations and in which circumstances one can have better confidence using them as well as which adaptations can be done to diminish lacks of fitting. Instead of defining a model and strategy combination that would fit every scenario, it is more likely a suggestion of a methodology that aims better results. Therefore, it is up to the evaluator to recognize which the characteristics of the real case are and choose a model and a strategy that better complies with the case. Finally, potential gains become clear as results from the methodology are compared with those obtained from an intuitive approach for a standard case through numerical simulation using Computer Modelling Group?s thermal simulator STARS?.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-05-08T17:34:51Z No. of bitstreams: 1 AntonioRobsonGurgel_TESE.pdf: 19778169 bytes, checksum: d9084d105aa006a9e3b12128107398f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-05-08T17:40:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AntonioRobsonGurgel_TESE.pdf: 19778169 bytes, checksum: d9084d105aa006a9e3b12128107398f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T17:40:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AntonioRobsonGurgel_TESE.pdf: 19778169 bytes, checksum: d9084d105aa006a9e3b12128107398f8 (MD5) Previous issue date: 2015-12-04 / Nos m?todos t?rmicos de recupera??o de petr?leo, o calor transferido para a rocha-reservat?rio pode ser proveniente da inje??o de fluidos quentes (?gua quente ou vapor), por meio da combust?o in situ ou de aquecimento eletromagn?tico. Do ponto de vista energ?tico, apenas uma fra??o do calor injetado ir? aquecer efetivamente o meio poroso e assim auxiliar no aumento do fator de recupera??o final do ?leo, pois parte desse calor se perde nas linhas de inje??o, forma??es adjacentes ? zona produtora e nos po?os injetores e produtores. Uma das formas de se medir a quantidade de calor presente no meio poroso ? atrav?s da efici?ncia t?rmica, que pode ser definida como a raz?o entre o calor remanescente do reservat?rio e o calor l?quido injetado. A an?lise desta vari?vel pode auxiliar no gerenciamento da quantidade de energia necess?ria e que est? sendo gasta para recupera??o de ?leo. Para a realiza??o deste estudo, foi desenvolvido um modelo num?rico, semissint?tico, em um sistema cartesiano de malhas, com um padr?o de ? de five spot invertido, utilizando o programa STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator), do grupo CMG (Computer Modelling Group Ltd.). Os par?metros de reservat?rios e operacionais analisados neste estudo foram a espessura da zona produtora de ?leo, a condutividade t?rmica da rocha e a capacidade calor?fica das forma??es adjacentes (topo e base), a vaz?o de inje??o de vapor, o t?tulo e a completa??o dos po?os injetores e produtores. J? as vari?veis avaliadas foram a efici?ncia t?rmica, o fator de recupera??o e o valor presente l?quido, durante o per?odo de 15 anos. A forma??o portadora de hidrocarbonetos possui caracter?sticas de rocha-reservat?rio similares ?s encontradas no Nordeste Brasileiro, mais especificamente da Bacia Potiguar, contendo ?leo de alta viscosidade. A partir dos resultados obtidos nas simula??es num?ricas, verificou-se que o comportamento da efici?ncia t?rmica foi fortemente dependente das espessuras da zona produtora, da condutividade t?rmica e capacidade calor?fica das forma??es adjacentes, das taxas de inje??o de vapor, do t?tulo e da completa??o dos po?os. Em rela??o ? espessura, maiores valores deste par?metro melhoraram a fra??o de calor remanescente do ?leo. Por outro lado, o incremento no t?tulo do vapor e na vaz?o de inje??o favoreceram o aumento da efici?ncia t?rmica apenas antes da ocorr?ncia da erup??o de calor no po?o produtor, mas passaram a reduzir a efici?ncia t?rmica ap?s o referido evento. Isto n?o havia sido predito nos modelos cl?ssicos encontrados na literatura. / Nos m?todos t?rmicos de recupera??o de petr?leo, o calor transferido para a rocha-reservat?rio pode ser proveniente da inje??o de fluidos quentes (?gua quente ou vapor), por meio da combust?o in situ ou de aquecimento eletromagn?tico. Do ponto de vista energ?tico, apenas uma fra??o do calor injetado ir? aquecer efetivamente o meio poroso e assim auxiliar no aumento do fator de recupera??o final do ?leo, pois parte desse calor se perde nas linhas de inje??o, forma??es adjacentes ? zona produtora e nos po?os injetores e produtores. Uma das formas de se medir a quantidade de calor presente no meio poroso ? atrav?s da efici?ncia t?rmica, que pode ser definida como a raz?o entre o calor remanescente do reservat?rio e o calor l?quido injetado. A an?lise desta vari?vel pode auxiliar no gerenciamento da quantidade de energia necess?ria e que est? sendo gasta para recupera??o de ?leo. Para a realiza??o deste estudo, foi desenvolvido um modelo num?rico, semissint?tico, em um sistema cartesiano de malhas, com um padr?o de ? de five spot invertido, utilizando o programa STARS (Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator), do grupo CMG (Computer Modelling Group Ltd.). Os par?metros de reservat?rios e operacionais analisados neste estudo foram a espessura da zona produtora de ?leo, a condutividade t?rmica da rocha e a capacidade calor?fica das forma??es adjacentes (topo e base), a vaz?o de inje??o de vapor, o t?tulo e a completa??o dos po?os injetores e produtores. J? as vari?veis avaliadas foram a efici?ncia t?rmica, o fator de recupera??o e o valor presente l?quido, durante o per?odo de 15 anos. A forma??o portadora de hidrocarbonetos possui caracter?sticas de rocha-reservat?rio similares ?s encontradas no Nordeste Brasileiro, mais especificamente da Bacia Potiguar, contendo ?leo de alta viscosidade. A partir dos resultados obtidos nas simula??es num?ricas, verificou-se que o comportamento da efici?ncia t?rmica foi fortemente dependente das espessuras da zona produtora, da condutividade t?rmica e capacidade calor?fica das forma??es adjacentes, das taxas de inje??o de vapor, do t?tulo e da completa??o dos po?os. Em rela??o ? espessura, maiores valores deste par?metro melhoraram a fra??o de calor remanescente do ?leo. Por outro lado, o incremento no t?tulo do vapor e na vaz?o de inje??o favoreceram o aumento da efici?ncia t?rmica apenas antes da ocorr?ncia da erup??o de calor no po?o produtor, mas passaram a reduzir a efici?ncia t?rmica ap?s o referido evento. Isto n?o havia sido predito nos modelos cl?ssicos encontrados na literatura.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-13T19:56:34Z No. of bitstreams: 1 LarissaCiciannyLuzFerreiraDeAraujo_TESE.pdf: 3361603 bytes, checksum: 8da0327f1fa708d7b02bec63cf53a5f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-19T11:40:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LarissaCiciannyLuzFerreiraDeAraujo_TESE.pdf: 3361603 bytes, checksum: 8da0327f1fa708d7b02bec63cf53a5f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-19T11:40:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LarissaCiciannyLuzFerreiraDeAraujo_TESE.pdf: 3361603 bytes, checksum: 8da0327f1fa708d7b02bec63cf53a5f0 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Os nanomateriais (catalisadores) mesoporosos e microporosos s?o considerados promissores para obten??o de derivados leves a partir de fra??es pesadas do petr?leo e como adsorventes para prote??o ambiental. Este trabalho reportou a sintetize pelo m?todo hidrot?rmico, e caracteriza??o de catalisadores heterog?neos mesoporosos, do tipo SBA-15, com adi??o dos metais c?rio e alum?nio, avaliando sua atividade e seletividade na degrada??o t?rmica de ?leo pesado. As amostras dos materiais nanoestruturados foram caracterizadas por an?lise termogravim?trica (TG/DTG), difra??o de raios X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), espectroscopia de fluoresc?ncia de raios X (FRX), espectroscopia de absor??o na regi?o do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e adsor??o de nitrog?nio (BET). A caracteriza??o mostrou que os materiais sintetizados resultaram em um catalisador nanoestruturado, ordenado e com di?metro de poros e ?rea superficial de acordo com a literatura existente. Com o intuito de verificar a atividade catal?tica dos mesmos, utilizou-se uma amostra de petr?leo pesado (?API=14), fornecido pela Petrobras, realizando-se atrav?s da termogravimetria o processo de degrada??o t?rmica e catal?tica do ?leo. Mediante as curvas termogravim?tricas obtidas, observou-se uma redu??o na temperatura de in?cio do processo de decomposi??o catal?tica do petr?leo. Atrav?s do modelo cin?tico n?o isot?rmico de Ozawa Flynn Wall (OFW) obtiveram-se alguns par?metros para determina??o da energia de ativa??o aparente das decomposi??es. Os resultados obtidos das difra??es de raio X mostraram atrav?s de picos caracter?sticos que a estrutura hexagonal foi formada, verificando que a melhor raz?o foi Si/Ce = 5 devido a sua intensidade em alto ?ngulo. Os espectros de infravermelho apresentaram absor??es caracter?sticas de materiais da fam?lia SBA-15. Da adsor??o de nitrog?nio, obtendo-se par?metros compat?veis aos encontrados na literatura, que lhes conferem serem promissores na ?rea da degrada??o de petr?leo, devido aos seus mesoporos facilitarem o acesso de grandes mol?culas. O di?metro m?dio dos poros variou significativamente com a incorpora??o do alum?nio e do c?rio. A espessuras de parede (Wt) ficou na faixa de 2,96 a 4,07 nm, observando assim um aumento deste par?metro que deve-se a incorpora??o dos metais na parede, indicando que a incorpora??o do c?rio, n?o bloqueou os mesoporos. O acr?scimo de alum?nio reduziu a area superficial (SBET) de 893 para 763 m2g-1, no entanto com o acr?scimo do c?rio com o alum?nio esta ?rea aumentou para 826 m2g-1. Para o petr?leo a temperatura inicial e final de perda de massa; apresentando apenas dois eventos devido ao teor de enxofre mercapt?dico, o qual influencia no surgimento do terceiro evento, j? que esse teor ? medido pela quantidade de enxofre nos an?is arom?ticos (HC pesados). A mistura do Petr?leo + 12% de Ce5Al50SBA-15 evidenciando a atividade catal?tica deste material. / Nanomaterials (catalysts) are microporous and mesoporous considered promising for obtaining light oil products from heavy oil fractions and adsorbents for environmental protection. This paper reported the synthesizes by hydrothermal method, and characterization of mesoporous heterogeneous catalysts, the SBA-15 type with addition of metals cerium and aluminum, evaluating their activity and selectivity in the thermal degradation of heavy oil. Samples of nanostructured materials were characterized by thermal gravimetric analysis (TG / DTG), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), ray fluorescence spectroscopy X (XRF) spectroscopy, absorption in the infrared region Fourier transform (FTIR) and nitrogen adsorption (BET). The characterization showed that the synthesized materials resulted in a nanostructured catalyst and ordered pore diameter and surface area according to the literature. In order to check the catalytic activity of the same, we used a heavy oil sample (?API = 14), supplied by Petrobras, is performing through thermogravimetry the process of thermal and catalytic degradation of the oil. Through the thermogravimetric curves, it was observed a reduction in the opening of oil decomposition catalytic process temperature. Through non isothermal kinetic model Ozawa Flynn Wall (OFW) gave some parameters to determine the apparent activation energy of decomposition. Obtaining as results of X-ray diffraction showed through characteristic peaks that the hexagonal structure was formed, noting that the best reason was Si / Ce = 5 because of its intensity at a high angle. The infrared spectra showed absorptions family material characteristics SBA-15. The nitrogen adsorption, obtaining parameters compatible with those found in the literature which confer them to be promising in the field of oil degradation due to their mesopores facilitate access of large molecules. The average pore diameter varied significantly with the incorporation of aluminum and cerium. The wall thickness (Wt) was in the range from 2.96 to 4.07 nm, thus observing an increase in this parameter which is due to incorporation of the metals into the wall, indicating that the incorporation of cerium, did not block the mesopores. The addition of aluminum reduced the surface area (SBET) of 893 to 763 m2 g-1, however with the addition of cerium with aluminum this area increased to 826 m2 g-1. For the oil temperature and the initial end of weight loss; presenting only two events due to mercapt?dico sulfur, which influences the appearance of the third event, since that content is measured by the amount of sulfur in aromatic rings (heavy HC). The mixture of oil + 12% of Ce5Al50SBA-15 showing the catalytic activity of this material.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RutinaldoAN_DISSERT.pdf: 3892841 bytes, checksum: c2e0ab636612eb7f303f7c05dcbc863a (MD5) Previous issue date: 2012-08-28 / Como os recursos de hidrocarbonetos convencionais est?o se esgotando, a crescente demanda mundial por energia impulsiona a ind?stria do petr?leo para desenvolver mais reservat?rios n?o convencionais. Os recursos mundiais de betume e ?leo pesado s?o estimados em 5,6 trilh?es de barris, dos quais 80% est?o localizados na Venezuela, Canad? e EUA. Um dos m?todos para explorar estes hidrocarbonetos ? o processo de drenagem gravitacional assistido com inje??o de vapor e solvente (ES-SAGD Expanding Solvent Steam Assisted Gravity Drainage). Neste processo s?o utilizados dois po?os horizontais paralelos e situados verticalmente um acima do outro, um produtor na base do reservat?rio e um injetor de vapor e solvente no topo do reservat?rio. Este processo ? composto por um m?todo t?rmico (inje??o de vapor) e um m?todo misc?vel (inje??o de solvente) com a finalidade de causar a redu??o das tens?es interfaciais e da viscosidade do ?leo ou betume. O objetivo deste estudo ? analisar a sensibilidade de alguns par?metros operacionais, tais como: tipo de solvente injetado, qualidade do vapor, dist?ncia vertical entre os po?os, porcentagem de solvente injetado e vaz?o de inje??o de vapor sobre o fator de recupera??o para 5, 10 e 15 anos. Os estudos foram realizados atrav?s de simula??es concretizadas no m?dulo STARS (Steam Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator) do programa da CMG (Computer Modelling Group), vers?o 2010.10, onde as intera??es entre os par?metros operacionais, estudados em um modelo homog?neo com caracter?sticas de reservat?rios semelhantes aos encontrados no Nordeste Brasileiro, foram observadas. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os melhores fatores de recupera??o ocorreram para n?veis m?ximos do percentual de solvente injetado e da dist?ncia vertical entre os po?os. Observou-se tamb?m que o processo ser? rent?vel dependendo do tipo e do valor do solvente injetado

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GertrudesOQ.pdf: 1545154 bytes, checksum: 8733f5db29d9ddd6780de7e34160f375 (MD5) Previous issue date: 2005-12-16 / Thermal methods made heavy oil production possible in fields where primary recovery failed. Throughout the years steam injection became one of the most important alternatives to increase heavy oil recovery. There are many types of steam injection, and one of them is the cyclic steam injection, which has been used with success in several countries, including Brazil. The process involves three phases: firstly, steam is injected, inside of the producing well; secondly, the well is closed (soak period); and finally, the well is put back into production. These steps constitute one cycle. The cycle is repeated several times until economical production limit is reached. Usually, independent of reservoir type, as the number of cycles increases the cyclic injection turns less efficient. This work aims to analyze rock and reservoir property influence in the cyclic steam injection. The objective was to study the ideal number of cycles and, consequently, process optimization. Simulations were realized using the STARS simulator from the CMG group based in a proposed reservoir model. It was observed that the reservoir thickness was the most important parameter in the process performance, whilst soaking time influence was not significant / Os m?todos t?rmicos viabilizaram a produ??o de ?leo pesado em campos considerados n?o comerciais pelos m?todos convencionais de recupera??o. A inje??o de vapor, em particular, veio a se consagrar ao longo dos anos e ? hoje uma das principais alternativas economicamente vi?vel para o aumento da recupera??o dos ?leos pesados. Dentre as ramifica??es da inje??o de vapor existentes a inje??o c?clica tem sido utilizada com sucesso em escalas comerciais em v?rios pa?ses, incluindo o Brasil. O processo envolve tr?s fases: a primeira ? a inje??o de vapor na qual o vapor ? injetado, dentro do po?o produtor, por um per?odo espec?fico de tempo; em seguida, o po?o ? fechado por um curto per?odo de tempo ( soak period ); e finalmente, o po?o ? recolocado em produ??o durante meses a anos. Esse processo constitui um ciclo. O ciclo ? repetido um n?mero de vezes at? que o limite econ?mico na produ??o seja alcan?ado. Independente do tipo de reservat?rio, a inje??o c?clica geralmente se torna menos eficiente ? propor??o que o n?mero de ciclos aumenta. Este trabalho visa analisar a influ?ncia de algumas propriedades de rocha e reservat?rio na inje??o c?clica de vapor a fim de estudar o n?mero ideal de ciclos e, conseq?entemente, otimizar o processo. Foram realizadas simula??es, utilizando o simulador STARS do grupo CMG, a partir de um modelo de reservat?rio proposto. Observou-se que o efeito da espessura do reservat?rio foi o par?metro que mais influenciou no desempenho do processo, enquanto que para o tempo de soaking essa influ?ncia n?o foi significativa