[pt] Reservatórios carbonáticos respondem por mais de 50 por cento da produção mundial de hidrocarbonetos. No Brasil, ganharam mais importância com o descobrimento do Pré-Sal, em 2006. A principal ferramenta de previsão e gerenciamento de reservatórios é a simulação numérica que, tradicionalmente, tem na compressibilidade do poro o único parâmetro geomecânico. Normalmente é adotado apenas um valor, mantido constante, deste parâmetro para todo o reservatório. Porém, a rocha-reservatório sofre deformações durante a explotação do campo, as quais induzem redução da porosidade e permeabilidade. Enquanto o primeiro efeito não é bem representado pela compressibilidade, o segundo não sofre qualquer alteração. Além disso, cada fácies tem um comportamento tensão versus deformação diferente. Por isso a importância de se fazer modelagens acopladas de fluxo e geomecânica em que cada tipo de rocha é representado individualmente. Visando essas análises integradas, mas sem aumento do custo computacional, utiliza-se o pseudoacoplamento, o que permite que esses modelos sejam usados de forma rotineira pelos engenheiros de reservatórios. Esse tipo de acoplamento atualiza a porosidade e a permeabilidade com base em tabelas que relacionam poropressão com multiplicadores de porosidade e permeabilidade. Visando uma boa representação do comportamento da rocha-reservatório, as tabelas de pseudoacoplamento são elaboradas com base em ensaios mecânicos laboratoriais realizados com amostras do próprio campo, representativas de cada fácies. São realizadas análises comparativas utilizando modelos homogêneos e heterogêneos, variando o tipo de representação da geomecânica, que pode ser através da compressibilidade ou do pseudoacoplamento. Conhecidos os efeitos geomecânicos da compactação, a etapa final desta metodologia consiste no estudo de um modelo que visa atenuá-los. / [en] Carbonate reservoirs are responsible for over 50 per cent of world hydrocarbon production. In Brazil, they started to gain more importance after the Pre-Salt discovery, in 2006. The main method to predict and manage reservoirs is numerical simulation in which, traditionally, the only geomechanical parameter is the rock compressibility. Usually it is adopted one single value for the whole model, which is kept constant. During exploitation, though, the reservoir-rock deforms, causing porosity and permeability reduction. While the first effect is not well predicted by rock compressibility, the second is simply kept constant. Besides that, each facies has its own stress-strain behavior. That is why it is so important to model the reservoir flow coupled to geomechanics representing each rock type in a single layer. With the aim of obtaining these integrated analyses, but without additional computational cost, the pseudo-coupling is used, which lets such models to be ran on day-by-day basis by reservoir engineers. This kind of coupling updates both porosity and permeability based on tables that correlate porepressure and porosity and permeability multipliers. In order to have the mechanical behavior of the reservoir-rock well represented, the pseudo-coupling tables are elaborated based on laboratory mechanical tests with samples from the same field to be modeled. In this way, each facies represented on the model has its own table that takes to reservoir simulation the geomechanical effects through porosity and permeability variation. Comparative analyses are done using homogeneous and heterogeneous models, varying the type of geomechanical representation, through rock compressibility or pseudo-coupling. Once known the compaction geomechanical effects, it is simulated a model that tries to attenuate them.

M.Sc. (Geology) / The main objective of this study was to characterize the North Break Zone of the Otavi Mountain Land, Namibia in terms of stratigraphy and petrography and to investigate its relationship with the Tsumeb ore body and other mineralized prospects in the immediate vicinity of Tsumeb. The Late Proterozoic Otavi carbonate platform sequence is famous for its base metal deposits. The North Break Zone is a stratabound zone of sporadic mineralization, brecciation and silicification occurring in the lower part of Iithozone T6 of the Hoffenberg Formation (Tsumeb Subgroup). It intersects the pipe-like Tsumeb Cu-Pb-Zn-Ag ore body at a depth of about 900m below surface. Where the North Break Zone intersects the Tsumeb ore body large massive ore associated with calcitized dolomite, dolomite breccia as well as feldspathic sandstone lenses occur. These features extend along strike and dip outside the normal dimensions of the Tsumeb ore body. The genesis of the Tsumeb ore body is poorly understood. The conventional model is that meteoric fluids circulated through the so-called North Break Zone paleo-aquifer, dissolving carbonate and giving rise to solution collapse and eventually the creation of the Tsumeb karst pipe. However, no direct evidence is available to support this model. This study was devised to critically evaluate the relationship between the North Break Zone and formation of the Tsumeb ore body. The study entailed field mapping, detailed sampling of the stratigraphic sequence and ore bodies, white light, reflected light, UV/blue light and cathodoluminescence petrography. Cathodoluminescence proved to be the most effective petrographic tool for differentiating various carbonate phases. The North Break Zone is defined as a 10 to 14m thick chert free oolitic to intraclastic dolomitic grainstone, stromatolite and mudstone unit, in which discontinuous lenses of mineralized secondary quartz are present. It is interbedded with dark grey cherty micritic dolomite of Lithozone T6 of the HOffenberg Formation. Minor calcification, Cu-Pb-Zn mineralization and manganese and iron enrichment are associated with the quartz-rich bodies. The mineralized quartz bodies are only present up to 2.5km to the west and 2.6km to the east of the Tsumeb ore body. The petrographic study indicated that 1) the epigenetic sequence of carbonate alteration, precipitation of new carbonate phases and mineralization is virtually identical in all Cu-Pb-Zn occurrences and 2) that the mineralization is closely associated with Mn-bearing brightly luminescent (CL) carbonates. Earlier Cu-Pb-Zn sulphide mineralization is associated with Mn-bearing bright red luminescent sparry dolomite (dolomite IIIB). Late stage Cu-arsenate, oxide and silicate mineralization is associated with an episode of Mn-bearing bright yellow luminescent calcite (calcite II) which also causes dolomitization of the associated dolomites. A very simple paragenetic model of mineralization is proposed. The earliest is defined by pre-mineralization calcite (calcite I) vein formation with associated dolomitization. This phase is followed by deposition of kerogen luminescent Mn-bearing dolomite IIIB - quartz and Cu-Pb-Zn sulphides representing the main mineralization event. It is followed by a late mineralization event composed of Mn-bearing calcite (calcite II) with associated Cu-arsenates, oxides and silicates. Supergene alteration is represented by the precipitation of very late stage non-luminescent Mn and Fe-poor calcite (calcite III) and quartz without any associated Cu-Pb-Zn mineralization. The sequence of mineralization is explained by the evolution of a single hydrothermal fluid, from relatively cold to hot and then back to cold, during a major period of fluid migration through the carbonate platform sequence. The North Break Zone probably never acted as a paleo-aquifer for fluids that formed the Tsumeb ore body. Rather hydrothermal fluids moved from the Tsumeb ore body into the North Break Zone. Hydrothermal fluids may have been derived from the Damara orogen to the south of Tsumeb during a period of tectonic loading and thrust deformation.

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Made available in DSpace on 2017-07-21T18:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Pontes.pdf: 12166815 bytes, checksum: 43e10ab43df77d7ee3bcce52071a5be6 (MD5) Previous issue date: 2014-04-23 / This dissertation seeks to understand the spatial distribution of major karst features in Furnas Formation sandstones (Silurian/Devonian) in the Ponta Grossa city (Paraná State). This geological unit, composed of quartz sandstone cemented mainly by kaolinite, is characterized here as a regional karst system composed of several features, such as caves, dolines, sinkholes, depressions in the terrain, kamenitza, alveolus, dissolution conduits, ruiniform reliefs, among others. In this study was investigated only the caves, furnas (collapse dolines) and depressions in the ground, because such elements of karst landscape in question directly influence the management of the territory, because occupation and land use in places of occurrence of these three relief features provide many geo-environmental risks, able to generate economic, environmental and social losses. The carstogenesis of the Furnas Formation karst system undergoes at least three moments of development, with the presence of mechanical removal processes and dissolution, mainly kaolinitic cement, being: 1) rock alteration in underground environment (phantomization, specifically the arenisation in the sandstone), formed from lithologic discontinuities (sedimentary and tectonic structures); 2) process of underground erosion in epiphreatic environment (oscillation zone of the groundwater level) and; 3) arenisation process and mechanical removal caused by the action of rainwater and river water. In total 227 karst features were studied, among them 41 caves (including 14 dolines) and 186 depressions in the terrain. There is a connection between these features because they are aligned, accompanying major structural lineaments, thus showing a peculiar spatial configuration, with intrinsic relationship between each element. With the overlap of the spatial data of caves, dolines and depressions in the terrain with the map of tectonic structures, was possible to see that there is no exclusive relationship with the occurrence of karst features of the Furnas Formation with the Depression of Vila Velha, showing that the karst occurs in sandstones, even in areas where the basement is not carbonate rocks. The map of land use showed that over fifty percent of the landscape in question presents agriculture use and pastoral use, as there is also a large portion of reforestation with exotic. The urban area has a tendency to expand on the karst system and part of the industrial zone is located the rocks of the Furnas Formation. Finally, the present work obtained a map of Environmental Karstic Zoning (EKZ), which presents six specific areas in this landscape, highlighting which are the restrictions of land use in each area. / O presente trabalho busca entender a distribuição espacial das principais feições cársticas das rochas da Formação Furnas (Siluriano/Devoniano), no município de Ponta Grossa (PR). Esta unidade geológica, composta por arenitos quartzosos cimentados principalmente por caulinita, é aqui caracterizada como um sistema cárstico regional, composto por diversas feições, como: cavernas, furnas, sumidouros, depressões no terreno, bacias de dissolução, alvéolos, dutos de dissolução, relevos ruiniformes, entre outras. Neste estudo, optou-se em estudar apenas as cavernas, furnas (dolinas de abatimento) e depressões no terreno, pelo fato que tais elementos da paisagem cárstica em questão influenciam diretamente na gestão do território, pois a ocupação e uso do solo em locais de ocorrência destas três feições do relevo proporcionam riscos geoambientais diversos, capazes de gerar perdas econômicas, ambientais e sociais. A carstogênese do Sistema Cárstico da Formação Furnas passa por pelo menos três momentos de evolução, com presença de processos de remoção mecânica e dissolução, principalmente do cimento caulinítico, sendo: 1) alteração da rocha em ambiente subterrâneo (fantomização, especificamente no arenito a arenização), formada a partir de descontinuidades litológicas (estruturas sedimentares e tectônicas); 2) processo de erosão subterrânea em ambiente epifreático (de oscilação do nível freático) e; 3) processo de remoção mecânica ocasionada pela ação das águas pluviais e fluviais. No total foram trabalhadas 227 feições, dentre elas 41 cavidades subterrâneas (sendo 14 furnas) e 186 depressões no terreno. Observa-se que há uma conexão entre estas feições, pois estão alinhadas, acompanhando grandes lineamentos, mostrando assim uma configuração espacial peculiar, com intrínseca relação entre cada elemento. Com a sobreposição dos dados da espacialização das cavernas, furnas e depressões no terreno com o mapa das estruturas tectônicas, foi possível confirmar a hipótese que atesta não haver relação de exclusividade na ocorrência das feições cársticas da Formação Furnas com a Depressão de Vila Velha, mostrando que o carste ocorre nos arenitos, mesmo em áreas onde o embasamento não é carbonático. O mapa de uso do solo mostrou que mais de cinquenta por cento do relevo em questão apresenta uso com finalidade agropastoril, como também há uma grande porção de reflorestamento com exóticas. A área urbana apresenta tendência de expansão sobre o sistema cárstico e parte da zona industrial está sobre as rochas da Formação Furnas. Por fim, o presente trabalho obteve um mapa de Zoneamento Ambiental Cárstico (ZAC), o qual apresenta seis zonas específicas no relevo em questão, apontando quais são as restrições de uso do solo em cada área.

The Penedes half-graben represents a natural field laboratory for the study of the link between tectonics and palaeofluids because it exposes numerous outcrops that allow a global and complete diagenetic study of the basin from Mesozoic to present times. The Penedes half-graben is located in the central part of the Catalan Coastal Ranges (CCR) and results from the superposition of three main tectonic events: (1) the Mesozoic extensional phase which is divided into two Mesozoic rift episodes: the first, Late Permian to Triassic in age and the second, latest Oxfordian to Aptian in age; (2) the Paleocene to middle Oligocene compressional phase which includes the emplacement of ENE-to-NE-trending thick-skinned thrust sheets bounded by SE dipping thrusts with a limited left-lateral strike-slip motion; (3) the late Oligocene?- Neogene extensional phase which split the CCR into a set of ENE-WSW blocks mainly tilted toward the NW, constituting the actual horst-and-graben systems now present at the northwestern Mediterranean. Samples were taken in 19 different outcrop areas located within three main structural domains: the Gaia-Montmell domain, which represents the footwall block of the SE-dipping major normal faults that bound the north-western margin of the basin, the Central Penedes domain, which comprises the central Miocene syn- and post-rift deposits and the Garraf domain, which comprises a group of small syn-depositional tectonic horsts and half-grabens developed in the Garraf horst during its Neogene evolution. Based on the macro and microstructural analysis combined with geochemical results from host rocks, fault rocks and fracture cements, the following diagenetic events have been identified: (1) Very early stages characterized by micritization, early irregular micro-fractures resulting from opening in poorly-lithified sediments and early calcite cement precipitations; (2) Progressive burial stages characterized by brecciation, stylolization and dolomitization; (3) Fracturing and cementations characterized by ninth major deformation stages with their related cements, breccias and stylolites, and (4) four karstification events with associated collapse breccias, sediments and cements filling the fracture, vug and cavern porosities. A depositional control of the δ(18)O values of the syn-rift Mesozoic sediments (Valanginian, Barremian and Aptian) related to the position of the different outcrops with respect to the Mesozoic normal faults is inferred from the values reported in this study. The isotopic values of the Miocene marine facies, depleted in δ(18)O and δ(13)C respect to the expected values for the Miocene seawater, together with the chalky appearance of these limestones, indicate that the Miocene marine limestones were re-balanced under the meteoric diagenetic environment. The meteoric fluid precipitating the calcite cement in the conglomerates of the lower continental complexes was responsible for diagenetically altering the marine host limestone. A different meteoric fluid, more influenced by soil-derived CO2, precipitated the calcite cement present within the upper continental complexes. The fluids circulating through the fractures attributed to the second stage of the Mesozoic rifting were precipitated from formation waters during the progressive burial of the sediment, in a closed palaeohydrological system. From the Paleocene to the mid-Oligocene the fluids circulating through the compressional fractures had a meteoric origin. Due to the Paleogene compression, Mesozoic rocks were uplifted, subaerially exposed and extensively karstified. Different types of sediments and cements were deposited filling the karstic cavities under the meteoric diagenetic environment. Related to the syn- and early post-rift stage, the fractures were sealed by meteoric fluids under both, phreatic and vadose zones. The normal faults attributed to the late post-rift stage favoured the upflowing of marine fluids expelled from the compaction of the late Burdigalian to the early Serravallian marine sediments producing the dolomitization of the host rocks and the precipitation of dolomite cements within the fractures. During the late post-rift and related to latest tensional fractures occurrence different types of meteoric fluids circulated through the fractures. These fluids were precipitated from phreatic to vadose cements, agreeing with the uplift of the entire basin and/or with the falling-down of the meteoric water table related to a generalized sea level fall in the Mediterranean area during the Messinian. / La formació de la conca del Penedès està associada a un període extensiu d’edat neògena que provocà l’obertura del Solc de València. El marge nord-oest del Solc de València està constituït per una sèrie de grabens (Penedès, Vallès, Barcelona ...) i horsts (Garraf, Gaià-Montmell, Montnegre ...), el conjunt dels quals formen la Serralada Costanera Catalana. Aquesta serralada resulta de la superposició de tres esdeveniments tectònics principals: (1) l’extensió Mesozoica, compresa entre el Pèrmic i el Cretàcic inferior, (2) la compressió Paleògena, la qual produí la inversió de les principals conques extensives Mesozoiques i (3) l’extensió neògena, compresa entre l’Oligocè tardà i el Miocè mig, la qual generà l’actual sistema de rift de la Mediterrània occidental. S’han estudiat 19 afloraments localitzats tant en els alts estructurals, Garraf i Gaià-Montmell, com en el sector central de la conca del Penedès. A partir de les dades macro I microestructurals, juntament amb els resultats geoquímics de les roques encaixants, roques de falla i els ciments que reomplen les fractures, s’han identificat els següents estadis diagenètics: i. un primer estadi diagenètic temprà caracteritzat per la formació de microfractures de morfologies irregulars, formades en un sediment poc litificat i per la precipitació d’un ciment de calcita poc interaccionat amb la roca de caixa. ii. un segon estadi d’enterrament caracteritzat per la bretxificació i dolomitització de la roca encaixant i la generació d’estilòlits sub-paral•lels a l’estratificació. iii. nou etapes de deformació amb diferents tipus de rebliments associats a les fractures. iv. quatre estadis de carstificació caracteritzats per diferents tipus de bretxes de col•lapse, sediments i ciments que reomplen les porositats tipus fractura i vug, generades a partir de la dissolució. Els fluids relacionats amb l’extensió Mesozoica són característics d’aigües de formació, en canvi, els fluids que circularen al llarg de les fractures compressives paleògenes, són coherents amb fluids d’origen meteòric altament interaccionats amb la roca de caixa. L’extensió Neògena es caracteritza per una circulació predominant de fluids meteòrics no interaccionats amb la roca de caixa. És en l’estadi de post-rift on s’ha definit una dolomitització parcial de l’encaixant produïda per la barreja d’aigües marines i meteòriques. Durant l’estadi de post-rift tardà tingué lloc un esdeveniment de dissolució càrstica molt extens, el qual es relaciona amb la baixada del nivell del mar durant el Messinià.

Financiadora de Estudos e Projetos / Agência Nacional do Petróleo / O Membro Maruim da Formação Riachuelo (Neoalbiano), na parte terrestre da Sub-bacia de Sergipe, contém fácies de água rasa compostas, principalmente, por rudstone/grainstone oncolítico oolítico, com baixo conteúdo e variedade de bioclastos. A correlação dos afloramentos e análise petrográfica detalhada, envolvendo catodoluminescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e estudos isotópicos e análise química elementar, permitiram a reconstrução da história diagenética do intervalo estudado. As rochas carbonáticas do Membro Maruim estão completamente afetadas por processos diagenéticos associados aos estágios eogenético, mesogenético e telogenético. A dolomitização foi um dos principais produtos diagenéticos observados no estágio eogenético e encontra-se substituindo total ou parcialmente os calcários do Membro Maruim. A dolomitização concentra-se no topo dos ciclos deposicionais descritos na área de estudo e diminuem gradativamente para a base dos mesmos. As relações entre a porosidade e a dolomitização foram estudadas com base nas comparações da fábrica cristalina da dolomita preservada nos afloramentos estudados. Os resultados isotópicos das dolomitas indicam que o processo de dolomitização ocorreu a partir do refluxo de salmouras em um ambiente ligeiramente hipersalino (penesalino). As áreas mais próximas ao contato com a salmoura, fonte dos fluidos dolomitizantes, exibem menor desenvolvimento de porosidade, uma vez que nessas regiões ocorreriam processos de superdolomitização (Pedreira Carapeba). Nestas áreas a assinatura isotópica do carbono e do oxigênio é muito positiva (o valor do δ13C varia de 2.37 a 4.83 e o valor do δ18O oscila entre 0.61 e 3.92), indicando que os processos diagenéticos tardios não teriam alterado significativamente a assinatura isotópica original. As dolomitas geradas nas áreas afastadas da salmoura (pedreiras Massapé, Inorcal I, Inorcal II, Inhumas e Santo Antônio) exibem um maior desenvolvimento de porosidade e têm uma composição isotópica de carbono e oxigênio mais negativa (o valor do δ13C varia de -5.66 a 2.61 e o valor do δ18O oscila entre -4.25 e 0.38). A assinatura isotópica das dolomitas descritas nestas pedreiras também se encontra alterada por processos de dedolomitização. Os cimentos diagenéticos precipitados durante o estágio mesogenético foram os principais responsáveis pela obliteração da porosidade primária e secundária dos calcários do Membro Maruim. Adicionalmente, estes cimentos diagenéticos tardios calcitizaram as dolomitas, fechando parcialmente a porosidade secundária das mesmas. A porosidade das rochas carbonáticas também se encontra fortemente reduzida pela compactação mecânica e química. A dissolução foi o único processo que levou à geração de porosidade secundária no estágio telogenético, porém em porcentagens muito baixas. As fácies dolomíticas são as que apresentam maior desenvolvimento de porosidade secundária, como consequência dos processos de dissolução no ambiente telogenético. A dissolução compreende um dos últimos eventos diagenéticos identificados no intervalo estudado. / The Maruim Member of the Riachuelo Formation (Neoalbian), in the terrestrial part of the Sergipe Sub-basin, contains shallow water facies composed mainly of rudstone/grainstone with oncolites and oolites, characterized by the low content and variety of bioclasts. The correlation of the outcrops and the integration of the petrographic, cathodoluminescence, SEM and geochemical (elemental and isotopic study) analyses allowed the reconstruction of the diagenetic history of the studied interval. Carbonates of the Maruim Member are completely affected by diagenetic processes of the eogenetic, mesogenetic and telogenetic phases. The dolomitization was one of the main diagenetic products of the eogenetic phase and it replaces all or part of the limestones of the Maruim Member. The dolomitization is concentrated at the top of the depositional cycles described in the study area and it gradually decreases towards their base. The relationships between porosity and dolomitization were studied with basis on the comparisons of the crystalline dolomite fabric through the studied outcrops. The isotopic results of the dolomites indicate that the dolomitization process occurred from the reflux of brines in a slightly hypersaline environment (penesaline environment). The areas closest to the contact with the brine, source of the dolomitizing fluids, exhibit lower porosity development because there would have occurred processes of super dolomitization (Carapeba Quarry). In these areas, the carbon and oxygen isotopic signature is very positive (δ13C between 2.37 and 4.83, δ18O between 0.61 and 3.92), indicating that the late diagenetic processes would not have altered much the original isotopic signal. The dolomites generated in the areas farthest from the brine source of the dolomitizing fluids (Massapé, Inorcal I, Inorcal II, Inhumas and San Antonio Quarries), exhibit a greater development of porosity and have an isotopic composition of carbon and oxygen of more negative values (δ13C between -5.66 and 2.61, δ18O between -4.25 and 0.38). Moreover, in these quarries the isotopic signature of the dolomites is also altered by processes of dedolomitization. Diagenetic cements precipitated during the mesogenetic phase was responsible for the obliteration of the primary and secondary porosity of the Maruim Member limestones. Further, the late diagenetic cements calcitized the dolomite and partially closed its secondary porosity. The porosity of the carbonate rocks is also greatly reduced by mechanical and chemical compaction. Dissolution was the only process that led to the generation of secondary porosity in the telogenetic stage, although in very low proportions. The dolomitic facies are those that present greater development of secondary porosity as a result of the dissolution processes in the telogenetic environment. The dissolution comprises one of the last diagenetic events identified in the studied interval.

Financiadora de Estudos e Projetos / Agência Nacional do Petróleo / O Membro Maruim da Formação Riachuelo (Neoalbiano), na parte terrestre da Sub-bacia de Sergipe, contém fácies de água rasa compostas, principalmente, por rudstone/grainstone oncolítico oolítico, com baixo conteúdo e variedade de bioclastos. A correlação dos afloramentos e análise petrográfica detalhada, envolvendo catodoluminescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e estudos isotópicos e análise química elementar, permitiram a reconstrução da história diagenética do intervalo estudado. As rochas carbonáticas do Membro Maruim estão completamente afetadas por processos diagenéticos associados aos estágios eogenético, mesogenético e telogenético. A dolomitização foi um dos principais produtos diagenéticos observados no estágio eogenético e encontra-se substituindo total ou parcialmente os calcários do Membro Maruim. A dolomitização concentra-se no topo dos ciclos deposicionais descritos na área de estudo e diminuem gradativamente para a base dos mesmos. As relações entre a porosidade e a dolomitização foram estudadas com base nas comparações da fábrica cristalina da dolomita preservada nos afloramentos estudados. Os resultados isotópicos das dolomitas indicam que o processo de dolomitização ocorreu a partir do refluxo de salmouras em um ambiente ligeiramente hipersalino (penesalino). As áreas mais próximas ao contato com a salmoura, fonte dos fluidos dolomitizantes, exibem menor desenvolvimento de porosidade, uma vez que nessas regiões ocorreriam processos de superdolomitização (Pedreira Carapeba). Nestas áreas a assinatura isotópica do carbono e do oxigênio é muito positiva (o valor do δ13C varia de 2.37 a 4.83 e o valor do δ18O oscila entre 0.61 e 3.92), indicando que os processos diagenéticos tardios não teriam alterado significativamente a assinatura isotópica original. As dolomitas geradas nas áreas afastadas da salmoura (pedreiras Massapé, Inorcal I, Inorcal II, Inhumas e Santo Antônio) exibem um maior desenvolvimento de porosidade e têm uma composição isotópica de carbono e oxigênio mais negativa (o valor do δ13C varia de -5.66 a 2.61 e o valor do δ18O oscila entre -4.25 e 0.38). A assinatura isotópica das dolomitas descritas nestas pedreiras também se encontra alterada por processos de dedolomitização. Os cimentos diagenéticos precipitados durante o estágio mesogenético foram os principais responsáveis pela obliteração da porosidade primária e secundária dos calcários do Membro Maruim. Adicionalmente, estes cimentos diagenéticos tardios calcitizaram as dolomitas, fechando parcialmente a porosidade secundária das mesmas. A porosidade das rochas carbonáticas também se encontra fortemente reduzida pela compactação mecânica e química. A dissolução foi o único processo que levou à geração de porosidade secundária no estágio telogenético, porém em porcentagens muito baixas. As fácies dolomíticas são as que apresentam maior desenvolvimento de porosidade secundária, como consequência dos processos de dissolução no ambiente telogenético. A dissolução compreende um dos últimos eventos diagenéticos identificados no intervalo estudado. / The Maruim Member of the Riachuelo Formation (Neoalbian), in the terrestrial part of the Sergipe Sub-basin, contains shallow water facies composed mainly of rudstone/grainstone with oncolites and oolites, characterized by the low content and variety of bioclasts. The correlation of the outcrops and the integration of the petrographic, cathodoluminescence, SEM and geochemical (elemental and isotopic study) analyses allowed the reconstruction of the diagenetic history of the studied interval. Carbonates of the Maruim Member are completely affected by diagenetic processes of the eogenetic, mesogenetic and telogenetic phases. The dolomitization was one of the main diagenetic products of the eogenetic phase and it replaces all or part of the limestones of the Maruim Member. The dolomitization is concentrated at the top of the depositional cycles described in the study area and it gradually decreases towards their base. The relationships between porosity and dolomitization were studied with basis on the comparisons of the crystalline dolomite fabric through the studied outcrops. The isotopic results of the dolomites indicate that the dolomitization process occurred from the reflux of brines in a slightly hypersaline environment (penesaline environment). The areas closest to the contact with the brine, source of the dolomitizing fluids, exhibit lower porosity development because there would have occurred processes of super dolomitization (Carapeba Quarry). In these areas, the carbon and oxygen isotopic signature is very positive (δ13C between 2.37 and 4.83, δ18O between 0.61 and 3.92), indicating that the late diagenetic processes would not have altered much the original isotopic signal. The dolomites generated in the areas farthest from the brine source of the dolomitizing fluids (Massapé, Inorcal I, Inorcal II, Inhumas and San Antonio Quarries), exhibit a greater development of porosity and have an isotopic composition of carbon and oxygen of more negative values (δ13C between -5.66 and 2.61, δ18O between -4.25 and 0.38). Moreover, in these quarries the isotopic signature of the dolomites is also altered by processes of dedolomitization. Diagenetic cements precipitated during the mesogenetic phase was responsible for the obliteration of the primary and secondary porosity of the Maruim Member limestones. Further, the late diagenetic cements calcitized the dolomite and partially closed its secondary porosity. The porosity of the carbonate rocks is also greatly reduced by mechanical and chemical compaction. Dissolution was the only process that led to the generation of secondary porosity in the telogenetic stage, although in very low proportions. The dolomitic facies are those that present greater development of secondary porosity as a result of the dissolution processes in the telogenetic environment. The dissolution comprises one of the last diagenetic events identified in the studied interval.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndersonLSL_DISSERT.pdf: 3992478 bytes, checksum: f60081eb3b7bc8ce8a8b75327bfcf669 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / As rochas carbon?ticas ocupam, numa vis?o global, um expressivo volume da crosta terrestre. De maneira geral, pode-se dizer que essas rochas est?o presentes nas diversas unidades litoestatigr?ficas da Terra. Os reservat?rios carbon?ticos s?o reservas naturalmente fraturadas que exigem uma abordagem diferenciada na modelagem em programas de simula??o num?rica. Os modelos de dupla porosidade s?o descritos por fun??es de tranfer?ncias que modelam o fluxo de ?leo entre matriz e fraturas. Em um reservat?rio carbon?tico naturalmente fraturado o sistema de fraturas ? determinante no escoamento de fluidos dentro da reserva. Os maiores reservat?rios carbon?ticos do mundo est?o situados no Oriente M?dio e na Am?rica do Norte. As maiores reservas de ?leo brasileiras encontradas neste tipo de reservat?rio est?o localizadas nos campos do Pr?-Sal. No Pr?-Sal, um volume significativo de di?xido de carbono ? produzido juntamente com o ?leo. A disponibilidade de um volume considerav?l de di?xido de carbono derivado da produ??o de ?leo no Pr?-Sal favorece a utiliza??o dos processos de EOR (Enhanced Oil Recovery) por inje??o de g?s. O processo de inje??o de di?xido de carbono vem sendo utilizado em uma grande quantidade de projetos pelo mundo. A afinidade existente entre o ?leo e o di?xido de carbono causa uma frente misc?vel entre as duas fases causando inchamento e vaporiza??o do ?leo dentro do reservat?rio. Para o estudo, foi utilizado um modelo base de reservat?rio de dupla-porosidade, desenvolvido pela CMG para o 6? Projeto de Solu??es Comparativas da SPE, que modela sistemas de fraturas e de matriz e a tranfer?ncia de massa fluida entre elas, caracter?sticas de reservat?rios naturalmente fraturados. Foi feita uma an?lise da inje??o de diferentes vaz?es de di?xido de carbono no modelo base e em modelos semelhantes, com aumento e redu??o de 5 e 0.5 pontos nas propriedades de porosidade e permeabilidade da matriz, respectivamente, tendo a produ??o de ?leo como resultado. A inje??o de 25 milh?es de p?s c?bicos por dia de CO2 foi a vaz?o que obteve a melhor fator de recupera??o

Submitted by Jesiel Ferreira Gomes (jesielgomes@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T23:15:52Z No. of bitstreams: 1 FELIPE DE OLIVEIRA APOLINÁRIO – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2016.pdf: 5151929 bytes, checksum: f4706d54cb97c9b01a64299ddb28cd7d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T23:15:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FELIPE DE OLIVEIRA APOLINÁRIO – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2016.pdf: 5151929 bytes, checksum: f4706d54cb97c9b01a64299ddb28cd7d (MD5) Previous issue date: 2016-09-06 / Capes / O presente trabalho teve como objetivo analisar a influência da saturação fluida nas propriedades elásticas de rochas carbonáticas, bem como a eficácia dos modelos de substituição de fluidos e de simulação computacional. Foram estudadas 9 amostras de rochas carbonáticas, sendo dois calcários laminados e sete tufas. As medições de velocidade foram realizadas em amostras secas, saturadas com água ou com óleo, sob diferentes pressões efetivas. A simulação de propagação de ondas foi feita no COMSOL Multiphysics 5.1, utilizando o Avizo Fire 8.1 para a criação das amostras digitais. Análise por difração de raios X (DRX) foi realizada para determinar a composição das amostras de rocha. Os resultados obtidos nos ensaios laboratoriais e nas simulações computacionais foram comparados com as estimativas dos modelos de substituição de fluidosGassmann, Biot e Brown & Korringa. Foi observado que a saturação das amostras com agua ou óleo geraram aumentos nas velocidades de propagação de onda P, porém sem apresentar um comportamento padrão. Para o caso das ondas S, a saturação por óleo predominantemente gerou aumentos nas velocidades, com exceção para os casos em que as amostras possuíam porosidade secundária do tipo vugular, devido à pouca influência que o óleo oferece para o módulo de cisalhamento nestes casos. A saturação por água resultou em diminuições das velocidades de propagação de onda S devido ao aumento da densidade total. Também foi constatado que o modelo de Gassmann foi o mais efetivo na estimativa de velocidades de onda P e S, enquanto que o de Biot mostrou-se eficaz apenas para a estimativa de velocidades de ondas S, sendo ineficiente para a estimativa de velocidades de ondas P, com erros de até 20%. A simulação computacional gerou resultados superdimensionados, porém que evidenciam que um aperfeiçoamento da metodologia, tal como o aumento do número de pontos de leitura pode gerar resultados mais próximos dos obtidos laboratorialmente e de maior confiabilidade. / This research aimed to analyze the influence of the saturating fluid in carbonate rocks, as well as verify the effectiveness of the fluid substitution models and computational simulations of wave propagation. To do so, nine carbonate rock samples were analyzed, which two of them were laminated limestones and seven were carbonate tufas. The measurement of velocities were made in dry, water saturated and oil saturated samples, under different effective pressures. The wave propagation simulations were made in COMSOL Multiphysics 5.1 using Avizo Fire 8.1 to generate the digital rock samples. The results obtained in lab procedures and in computer simulations were compared with the estimated velocities of the fluid substitution models of Gassmann, Biot and Brown & Korringa. It was observed that the saturation of the samples with water or oil resulted in an increasing of P-wave velocities, however without a pattern. The saturation with oil resulted in most cases in an increasing of S-wave velocities, the exceptions occurred in samples which had vugular porosity, due to the small influence of the oil in the shear modulus in this cases. T he saturation with water resulted in a decreasing of S-wave velocities due to the increment of the bulk density. It was found that the Gassmann’s model was more effective than the other two models in estimating P-wave and S-wave velocities. Biot’s model generated unsatisfying results to P-wave velocities, with errors up to 20%. However, this model had a good accuracy in estimating S-wave velocities. The computer simulations produced mainly overestimated results, though it was shown that an optimization of methodology, such as and addition in the number of the measure points, could improve the quality of the data, providing more representative results.

Currently, most of the giant fields of oil reservoirs consist of carbonate rocks, and these holds more than 50% of world reserves of this energy resource, thus becoming the target of major importance study the oil industry and consequently, to the academy, where are trained professionals to work in the sector. In Sergipe-Alagoas basin, Riachuelo Formation is characterized by mixed sedimentation, consisting of siliciclastics sediments, coming from the continent, and carbonate sediments of marine origin. These last are the constituents of Maruim Member and correspond to the object of study of this dissertation. In this study, we analyzed in detail four carbonate outcrops, located in the regions of Laranjeiras and Maruim where the sedimentological and stratigraphic analysis took place in order to characterize the vertical succession of the deposits within a stratigraphic framework generated in response to relative changes in sea level. Deposits present in outcrops correspond to a clastic carbonate sedimentation occurred in an environment of inner ramp, in a carbonate homoclinal ramp model. The sedimentary environments are dominated by "not skeletal" grains essentially peloids and oncoids with subordinated ooids and reworked bioclasts. The main bioclasts identified correspond to groups of molluscs, echinoderms and solenoporaceans .red algae In total, 28 lithofacies were defined for the studied outcrops, and the same were individualized by outcrop due to substantial differences in the components identified. By 1D stratigraphic analysis were identified 15 transgressive-regressive cycles throughout the studied section. The analysis of lithofacies characterized stacking patterns that show changes barriers systems over time as a result of variations in the relative sea level, where the two basal outcrops would constitute the top of a depositional sequence and the two top outcrops corresponds to another depositional sequence. It was possible to identify that the deposits of the lower sequence were deposited in a highstand system tract and the top sequence shows sediments deposited in a transgressive system tract, correspondig to the intermediate outcrop and, highstand system tract, which corresponds to the top outcrop. / Atualmente, a maioria dos campos gigantes de produção de hidrocarbonetos são constituídos por reservatórios de rochas carbonáticas, e estas detém mais de 50% das reservas mundiais desse recurso energético, tornando-se assim alvo de principal importância de estudo para a indústria do petróleo e, conseqüentemente, para a academia, onde são formados profissionais para atuar no setor. Na bacia Sergipe- Alagoas, a Formação Riachuelo é caracterizada por sedimentação mista, sendo composta por sedimentos siliclásticos, provenientes do continente, e sedimentos carbonáticos, de origem marinha. Estes ultimos, são constituintes do Membro Maruim e correspondem ao objeto de estudo desta dissertação de mestrado. Neste trabalho foram analisados detalhadamente quatro afloramentos de sedimentos carbonáticos, localizados nos municípios de Laranjeiras e Maruim, onde foram realizadas análises sedimentológicas e estratigráficas com o objetivo de caracterizar a sucessão vertical dos mesmos dentro de um arcabouço estratigráfico gerado como resposta a variações relativas do nível do mar. Os depósitos presentes nos afloramentos correspondem a uma sedimentação carbonática clástica que ocorreu em ambiente de rampa interna, no modelo de rampa carbonática homoclinal. Os ambientes sedimentares são dominados por grãos não esqueletais , essencialmente peloides e oncoides, com ooides subordinados e os bioclastos apresentam-se retrabalhados. Os principais bioclastos identificados correspondem aos grupos dos moluscos, equinodermes e algas vermelhas solenoporáceas. No total foram definidas 28 litofácies para os afloramentos estudados, sendo que as mesmas foram individualizadas por afloramento, devido a diferenças substânciais nos componentes identificados. Através da análise estratigráfica 1D foi possível identificar 15 ciclos trannsgressivo-regressivos em toda a seção estudada. A análise do empilhamento das litofácies caracterizadas mostram a evolução de sistemas barreiras ao longo do tempo, como resultado de variações do nível relativo do mar, onde os dois afloramentos basais estariam numa sequência deposicional inferior e os dois afloramentos de topo numa outra sequência deposicional. Foi possível identificar que os depósitos da sequência inferior foram depositados em trato de sistema de mar alto. A sequência superior apresenta já um trato de sistema transgressivo, correspondente ao afloramento intermediário, sobreposto por um trato de sistema de mar alto, o qual corresponde ao afloramento de topo.