[pt] O estudo da variabilidade das propriedades dos solos, como resistência de ponta (qc), resistência não drenada (Su) e poro pressão (∆u), é a principal meta desta tese. Utilizam-se de técnicas de Probabilidade e Estatística em ensaios in situ como piezocone, palheta e pressiométricos tipo Menard e Auto-Perfurante. Em um primeiro momento, os resultados de Su são analisados através de retas médias obtidas pela comparação dos resultados de Su, em depósitos em que o teor de umidade é maior ou igual ao limite de liquidez e em depósitos em que a umidade é menor que o limite de liquidez. A determinação da Função Densidade de Probabilidade (FDP) para os ensaios de piezocone em solo residual - Campus Experimental da PUC-RIO, argila mole da Baixada Santista e na Barragem de Rejeito de Ouro em Paracatu - MG, também será objeto de estudo a melhor FDP, entre a Normal e a Lognormal.E por fim, estuda-se o parâmetro chamado escala de flutuação que, juntamente com a média e o desvio-padrão, descreve com maior eficiência a variabilidade espacial das propriedades dos solo, utilizando-se de duas metodologias: uma para o ensaio de piezocone, baseada no modelo de campo aleatório proposta por Vanmarcke, e a outra para os ensaios palheta e pressiômetros Menard e Auto-Perfurante, através do estudo da função de autocorrelação, baseada no trabalho de Asaoka e Grivas. / [en] It is well known that there is an inherent variability in the values of undrained shear strength of soil collected at different depths. In the case of natural deposits, this variability is attributed to the randomness associated with the geological processes involved in the formation of the deposits. The study on spatial variability of soil properties like undrained shear strength (Su), cone bearing (qc) and pore pressure(delta u), is the main goal of this thesis. Probabilistic and Statistical approaches have been applied to analyze results of cone penetration tests performed in quartenary soft clay deposits located in the Baixada Santista - Sao Paulo, gneiss residual soil profile - Experimental Campus - PUC-RIO and also in a Tailing dam at Paracatu - MG. Vane, Menard and self-boring Pressuremeter tests have been used to establish the scale of fluctuation through the study of autocorrelation functions in a quartenary soft clay deposit located in the Baixada Santista area. The results of that study have shown that, for piezocone tests in the residual soil and soft clay in the Baixada Santista, the best Probability Density Function will be Lognormal, and that fluctuation scale obtained from piezocone, Vane, Menard and self-boring pressuremeter tests are an important descriptor of soil variability. / [es] El estudio de la variabilidad de las propriedades de los suelos tales como resistencia de punta (qc), resistencia no drenada (Su) y poro presión (∆u), es la meta principal de esta tesis. Este estudio utiliza técnicas de probabilidades y estadística en ensayos in situ como piezocone, Paleta, presiometros Menard y Auto-Perforante. En un primer momento, se analizan los resultados de Su a través de rectas médias obtenidas por comparación de los resultados de Su, en depósitos donde la humedad es mayor o igual al Límite de Líquidez y en depósitos en que la humedad es menor que el límite de líquidez. La determinación de la Función de Densidad de Probabilidad (FDP) para los ensayos de piezocone en suelo residual - Campo Experimental de la PUC-RIO, arcilla blanda de la Baixada Santista y en Barragem de Rejeito de Ouro, en Paracatu - MG, también será objeto de estudio la mejor FDP, entre la Normal y la Lognormal. Y por fin, el estudio del parámetro llamado escala de fluctuación que, conjuntamente con la media y el error estándar descriven com mayor eficiencia la variabilidad espacial de las propriedades de los suelos, haciendo uso de dos metodologías. Una para el ensayo de piezocone y la otra para los ensayos Paleta, presiometros Menard y Auto-Perforante a través del estudio de la función de autocorrelación.

[pt] O estudo sobre estabilidade de poços tem como uma de suas principais aplicações a determinação da faixa segura de densidades do fluido de perfuração. A análise de estabilidade de um poço, que determina essa faixa segura, envolve uma série de parâmetros que geralmente apresentam incertezas associadas aos seus valores. Em métodos convencionais, essas incertezas não são consideradas. O objetivo deste trabalho é desenvolver metodologias de análise de estabilidade de poços que considerem as incertezas associadas aos parâmetros. Métodos para quantificação de incertezas associadas aos parâmetros são apresentados para o caso de um poço já perfurado e para o caso de um novo poço em uma região em desenvolvimento. Dois métodos de análise de sensitividade também são apresentados e aplicados ao problema de estabilidade de poços. Para avaliação do efeito que as incertezas associadas aos parâmetros geram no sistema de estabilidade, dois métodos probabilísticos (simulação de Monte Carlo e método FOSM) foram aplicados ao problema, e depois intercomparados. Através do método da simulação de Monte Carlo, desenvolveu- se um simulador computacional para análise probabilística de estabilidade de poços, que permite a consideração das incertezas associadas aos parâmetros. Os métodos probabilísticos de análise fornecem como resposta as probabilidades de ruptura associadas às diferentes pressões internas do poço. Como essas pressões são dependentes da densidade do fluido de perfuração, a avaliação do risco associado à essas pressões constitui um novo critério para a determinação da densidade do fluido de perfuração. / [en] The study on wellbore stability has as one of its main application the determination of the safe range of the drilling-fluid density. The wellbore stability analysis is controlled by a number of parameters that generally present uncertainties associated to their values. In conventional methods, these uncertainties are not considered. The purpose of this work is to develop methodologies of analysis of wellbore stability that consider the uncertainties associated to the controlling parameters. Methods for quantifying the uncertainties associated to the parameters are presented for the case of an open well and for the case of new well located on a development region. Two methods of sensitivity analysis are also presented and applied to the well stability problem. To evaluate the effect that the uncertainties associated to the parameters create on the stability analysis, two probabilistic methods were applied to the problem, and compared to each other. Based upon Monte Carlo method, a computational simulator was developed in order to carry out probabilistic analysis of wellbore stability. The simulator takes into account the uncertainties associated to the parameters. The probabilistic methods of analysis, presented in this dissertation, provide the probability of failure associated to the different internal pressure of the well. As these pressures are dependent upon the density of the drilling - fluid, the evaluation of the risk associated to these pressures constitutes a new criterion to establish the density of the drilling -fluid. / [es] EL estudio sobre estabilidad de pozos tiene como una de sus principales aplicaciones la determinación de la banda de seguridad de las densidades del fluido de perforación. El análisis de estabilidad de un pozo, que determina esa banda segura, incluye una série de parámetros que generalmente presentan errores asociados a sus valores. En métodos convencionales, esos errores no son consideradas. EL objetivo de este trabajo es desarrollar metodologías de análisis de estabilidad de pozos que consideren los errores asociados a los parámetros. Métodos para cuantificación de errores asociadas a los parámetros son presentados para el caso de un pozo perforado y para el caso de un nuevo pozo en una región en desarrollo. Se presentan también dos métodos de análisis de sensitividad y se aplican a problemas de estabilidad de pozos. Para la evaluación de lo que los errores asociados a los parámetros generan en el sistema de estabilidad, se aplican dos métodos probabilísticos (simulación de Monte Carlo y método FOSM). A través del método de la simulación de Monte Carlo, se desarrolla un simulador computacional para el análisis probabilístico de estabilidad de pozos, que permite la consideración de los errores asociados a los parámetros. Los métodos probabilísticos de análisis dan como respuesta las probabilidades de ruptura asociadas a las diferentes presiones internas del pozo. Como esas presiones son dependientes de la densidad del fluido de perforación, la evaluación del riesgo asociado a esas presiones constituye un nuevo criterio para la determinación de la densidad del fluido de perforación.