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[en] CONSTITUTIVE MODELING AND PROBABILISTIC ANALYSIS APPLIED TO WELLS IN SALT ZONES / [pt] MODELAGEM CONSTITUTIVA E ANÁLISE PROBABILÍSTICA APLICADAS A POÇOS EM ZONAS DE SALPEDRO ALCIDES LOBO PENNA FIRME 22 January 2015 (has links)
[pt] A perfuração de camadas espessas de sal para exploração do pré-sal brasileiro desafia a geomecânica no aprimoramento da modelagem computacional dessas rochas. Previsões acuradas podem evitar problemas operacionais na perfuração, desde a necessidade excessiva de repasses até a prisão da coluna de perfuração, ou mesmo a perda do poço. O comportamento mecânico das rochas salinas é diferente daquele geralmente descrito pela mecânica das rochas tradicional. A compreensão do fenômeno da fluência constitui um embasamento conceitual indispensável para simulações numéricas nessas rochas. Foram apresentadas metodologias para simulação do comportamento à fluência de rochas salinas adotando o programa comercial de elementos finitos ABAQUS. Três modelos constitutivos para fluência baseados em leis de potência foram testados em simulações de ensaios triaxiais de fluência, galeria de mineração e poços revestidos e não revestidos. Destaca-se o primeiro esforço no intuito de calibrar e validar o Modelo de Multi Mecanismo de Deformação para aplicação em halita brasileira. Além disso, é apresentada uma metodologia para análises probabilísticas de fechamento de poço e de plastificação de revestimento. O programa NESSUS foi adotado e métodos de confiabilidade de Valor Médio foram empregados. Um modelo transversal de poço revestido típico do cenário do pré-sal brasileiro é considerado. Para ambos os eventos e modelos constitutivos, resultados determinísticos estão associados à probabilidade de falha de 40 por cento. As variáveis de maior importância nas análises de fluência em rochas salinas são aquelas relacionadas ao estado de tensão, temperatura e a fluência secundária. Por fim, ressalta-se o excelente desempenho do Modelo de Multi Mecanismo de Deformação nas simulações numéricas realizadas nesta pesquisa. / [en] Drilling thick salt rock layers for Brazilian pre-salt exploitation challenges geomechanics in improving computational modeling of those rocks. Accurate predictions can avoid operational complications in the drilling job, ranging from the excessive necessity of new drillings to a stuck pipe or even the loss of the wellbore. Salt rock shows unique properties. The mechanical behavior of salt rock is different from that usually described in traditional rock mechanics. The understanding of the creep phenomenon constitutes an indispensable conceptual background for numerical simulation of salt rocks. Some methodologies are presented for the simulation of salt rock creep behavior using the commercial finite element code ABAQUS. Three power-law-based constitutive models for creep are tested on simulations of triaxial creep tests, a mining gallery and both cased and uncased wellbores. A first effort to calibrate and validate the Multi-mechanism Deformation Creep Model for application in the Brazilian halite should be highlighted. Moreover, a methodology for probabilistic analyses of wellbore closure and casing yielding is presented. The software NESSUS is adopted and the Mean Value reliability methods are employed. A transversal model of cased wellbore typical for a Brazilian pre-salt scenario is considered. For both events and constitutive models, deterministic results are associated to a probability of failure of 40 per cent. Variables with the highest importance in salt rock creep analyses are related to the stress state, temperature and steady-state creep. Finally, the excellent performance of the Multi-mechanism Deformation Creep Model in the numerical simulations carried out in this research is noteworthy.
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[en] PROBABILISTIC EVALUATION OF PETROLEUM PROSPECTS PRIOR TO WILDCAT WELL DRILLING / [pt] AVALIAÇÃO PROBABILÍSTICA DE PROSPECTOS DE PETRÓLEO ANTES DA PERFURAÇÃO DE POÇO PIONEIROCRISTINA DE LAS NIEVES ARANEDA FUENTES 07 July 2004 (has links)
[pt] Estudos econômicos de áreas com indícios de hidrocarbonetos
estão imersos em incertezas de diferentes naturezas
(geológicas, de engenharia e econômicas). No início do
estudo, aspectos da geologia, dos fluidos, das rochas e do
reservatório só são conhecidos por métodos indiretos que
fornecem informações imprecisas. A redução dessas
incertezas é limitada pelos elevados custos de perfuração
de poços que permitam testes diretos. Conseqüentemente,
decisões de investimentos de exploração têm que ser
tomadas sob risco motivando, assim, o desenvolvimento de
métodos para a avaliação econômica probabilística de
propriedades. O foco desta dissertação é a avaliação
econômica probabilística de recursos petrolíferos, antes da
perfuração do poço pioneiro. O cálculo do valor econômico
de uma propriedade depende das estimativas dos perfis
temporais de receitas e custos associados ao seu
desenvolvimento e produção (D e P). A obtenção de tais
elementos requer um projeto de D e P para a propriedade que,
em função dos dados disponíveis, é menos detalhado do que
um projeto de simulação multicelular. Nesta dissertação,
uma metodologia de avaliação baseada em simulação de Monte
Carlo é apresentada juntamente com uma implementação-
protótipo. A realização das numerosas replicações,
necessárias para se obter uma avaliação probabilística, se
torna viável graças a um programa capaz de gerar o projeto
de D e P automaticamente. Esse programa foi desenvolvido pela
Petrobras com base em regras fornecidas por um
especialista. Além da justificativa para a abordagem
adotada, da descrição e implementação do método, são feitas
considerações sobre distribuições de probabilidade para
codificar incertezas e sobre os resultados dos testes
iniciais do sistema protótipo. / [en] Economics studies of areas with indications of hydrocarbons
are submerged in uncertainties of assorted natures
(geological, of engineering and economical). At the start
of the study, aspects concerning the geology, the fluids,
the rocks and the reservoir are only known through indirect
methods that yield imprecise information. The reduction of
these uncertainties is limited by high costs of drilling
wells that allow direct tests. Consequently, decisions on
exploration investments have to be made under risk. This
motivates the development of methods for probabilistic
economic evaluation of properties. This dissertation
addresses the probabilistic economic evaluation of
petroleum resources, prior wildcat well drilling. Assessing
the economic value of a property depends on estimates of
incomes and costs time profiles associated to its
development and production (D and P). Obtaining such elements
requires a D and P project for the property that, due to the
limited data available, is less detailed than a multi-
cellular simulation project. In this thesis, a probabilistic
evaluation methodology based on Monte Carlo simulation is
presented along with a prototype implementation. Performing
the numerous replications necessary to obtain a
probabilistic evaluation becomes feasible thanks to a
procedure capable of automatically generating the D and P
project. That procedure was developed by Petrobras based on
heuristic rules supplied by an expert. In addition to a
justification for the proposed approach, the description
of the method and its implementation, comments are made on
probability density functions used for encoding
uncertainties, and on the results of the initial tests with
the prototype system.
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[en] PROBABILISTIC ANALYSES OF SLOPES AND RETAINMENTS STABILITY / [pt] ANÁLISES PROBABILÍSTICAS DA ESTABILIDADE DE TALUDES E CONTENÇÕESJOAO VICENTE FALABELLA FABRICIO 24 August 2006 (has links)
[pt] Os projetos geotécnicos são, em geral, avaliados através
do cálculo de
um coeficiente de segurança, obtido de forma
determinística. A presente
pesquisa tem como objetivo a comparação de dois métodos
probabilísticos
(Estimativas Pontuais e Segundo Momento) empregados em
análises de
estabilidade. Os métodos probabilísticos quantificam as
incertezas oriundas da
variabilidade dos parâmetros geotécnicos, calculando-se um
índice de
confiabilidade (beta), que expressa o quanto o fator de
segurança é confiável. No entanto, o índice b é um
parâmetro relativo, pois não exprime todas as
incertezas contidas em um projeto geotécnico. O trabalho
apresenta uma
comparação das análises probabilísticas de estabilidade da
barragem de
Curuá-Una, no Pará, e de um muro de arrimo, em São
Fidélis, no Estado do
Rio de Janeiro. No caso da barragem, estudou-se a
influência de um eventual
aumento no nível d´água do reservatório no cálculo da
probabilidade de
ruptura. Para o muro, foram consideradas diversas alturas
do nível d´água no
retroaterro a montante. As análises enfocaram, ainda,
detalhes dos métodos
probabilísticos, no que se refere à aplicabilidade para
projetos práticos.
Verificou-se que o método do Segundo Momento é de mais
fácil utilização em
geotecnia. Recomenda-se, portanto, a sua aplicação em
conjunto com as
análises determinísticas, mais usuais na prática. / [en] Geotechnical projects are generaly assessed through the
calculus of the
safety factor obtained by deterministic methodologies. The
purpose of the
present research work is to compare two probabilistic
methods (Estimate
Punctual and Second Moment) employed in stability
analyses. Probabilistic
methods quantify the uncertainties derived from the
variability of geotechnical
parameters, calculating a confidence ratio that expresses
how reliable the safety
factor is. However, the ratio is a relative parameter,
since it does not account for
all the uncertainties contained in a geotechnical project.
In view of this situation,
the study compares the stability probabilistic analyses of
Curuá-Una dam, in
Pará, and those of a retaining wall in São Fidélis, Rio de
Janeiro. Regarding the
dam, the influence of a possible rise in the resevoir
water level in the calculus of
failure probability has been investigated. In respect to
the wall, several water
levels have been considered in the upstream backfill.
Moreover, the analyses
have focused on the details of probabilistic methods and
their application to
practical projects. It has been verified that the Second
Moment Method is more
easily employed in geothecnics. Therefore, it is
recommended that it should be
applied together with the deterministic analyses currently
used in practice.
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[en] SEISMIC RISK ANALYSIS OF STRUCTURES AND SYSTEM COMPONENTS / [pt] ANÁLISE PROBABILÍSTICA DE SEGURANÇA SÍSMICA DE SISTEMAS E COMPONENTES ESTRUTURAISANDREIA ABREU DINIZ DE ALMEIDA 28 May 2002 (has links)
[pt] Apresenta-se uma metodologia geral para a avaliação do
risco sísmico em sistemas estruturais de engenharia civil
com particularizações para edifícios e, a seguir, executam-
se aplicações para exemplificar a proposta e para o
desenvolvimento de procedimentos complementares aos
adotados na prática por métodos determinísticos.
Para tal, considera-se a excitação sísmica como um processo
aleatório fracamente estacionário, definido por uma função
de densidade de espectro de potência da aceleração do
movimento do terreno e, no domínio da frequência,
determinam-se funções semelhantes para as respostas
estruturais. Considera-se, a seguir, o problema de primeira
ultrapassagem, de acordo com a solução de Vanmarcke, para
determinar a distribuição de probabilidade das respostas
estruturais permanecerem abaixo dos níveis numericamente
especificados, designados de barreiras. A partir dessas
probabilidades, prossegue-se para desenvolver:
- uma metodologia para análise de risco sísmico de
estruturas prediais, incluindo uma fase preliminar de
avaliação da ameaça sísmica para o território nacional;
- recursos para avaliação do compromisso probabilístico
entre uma função de densidade de espectro de potência da
excitação sísmica, para uma região, e um espectro de
resposta de projeto proposto para o mesmo local; - o
conceito e o procedimento para geração de um espectro de
resposta uniformemente provável a ser utilizado para
análise do sistema principal e de um espectro de resposta
acoplado uniformemente provável para o caso dos sistemas
secundários; - uma comparação entre a capacidade a ações
horizontais eólicas de estruturas prediais correntes, no
Brasil, e o significado dessa resistência para os
requisitos de demanda decorrente dos sismos prováveis;
- um procedimento para geração de uma função de densidade
de espectro de potência objetivo associada a um espectro de
resposta de projeto prescrito. A implementação
computacional da análise estrutural no domínio da
frequência utiliza parcialmente o programa SASSI-2000 e a
análise probabilística usa os programas APESS e CA
desenvolvidos internamente ao trabalho. / [en] One presents a general methodology to the evaluation of
the seismic risk to civil
engineering structures, with emphasis to building systems,
and in sequence a series of
applications is made to exemplify this proposal and to
develop complementary procedures to
the deterministic structural analysis.
On this way, one considers the structural seismic
excitation as a weakly stationary
random process mainly defined by a ground acceleration
power density function and one
determines, in the frequency domain, similar structural
response quantity functions. One
applies, to this response functions, the first passage
problem solution according to Vanmarcke
and so determining the distribution probability functions
of these maximum structural
response quantities to remain below specified numerical
levels, which are called barriers.
From these probability distributions, one proceeds to
develop:
− a methodology to the structural seismic risk analysis,
including a previous phase to
define the seismic hazard over the Brazilian territory;
− tools to evaluated the probabilistic compromise between
a power spectrum density
function of the seismic excitation for a region and a
design response spectrum
proposed to the same area;
− the idea of a uniformly probable design response
spectrum and the procedures to
generate this function to be used in the analyses of the
primary system; and to produce
a uniformly probable coupled response spectrum for the
analyses of secondary
systems;
− a comparison between the wind horizontal action capacity
of regular building
structures in Brazil and the capability which would be
expected to the seismic hazard;
− a procedure to generate a target power spectrum density
function for the seismic
hazard probabilistically associated to a prescribed design
response spectrum for a site.
The computational support to the frequency domain
structural analysis is taken partially
from SASSI-2000 program and the probabilistic paths are
made by APESS and CA programs
which have been developed inside this work.
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[en] ASSESSMENT OF SPARE TRANSFORMER REQUIREMENTS FOR DISTRIBUTION SUBSTATIONS CONSIDERING MOBILE UNITS / [pt] DIMENSIONAMENTO DA RESERVA TÉCNICA DE TRANSFORMADORES DE SUBESTAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO CONSIDERANDO UNIDADES MÓVEISIZABELA MACHADO PUREZA 18 July 2017 (has links)
[pt] O dimensionamento de equipamentos sobressalentes se mostra como importante ferramenta de análise de investimento para o projeto e planejamento da operação e manutenção de qualquer sistema de grande porte. Não sendo diferente no que contempla o sistema de distribuição elétrica no cenário brasileiro. Os
sistemas de distribuição, regulados pela Agência Nacional de Energia Elétrica, precisam fornecer energia de forma segura, estável e com índices de defeito extremamente baixos, tornando-se cabíveis punições monetárias no caso de descumprimento das normas estabelecidas. Um dos pontos de maior sensibilidade
em um sistema de distribuição são as subestações existentes no mesmo, onde os defeitos impactam um número elevado de consumidores, além de possuir equipamentos de grande custo de aquisição. A redundância em sistemas desse porte poderia reduzir consideravelmente as falhas, mas demandaria um investimento inicial muito elevado. Sendo assim, a existência de estoque estratégico torna-se relevante, visando diminuir a duração das falhas com o menor investimento possível. Os transformadores apresentam grande relevância em uma subestação, sendo possível a análise de estoque de unidades fixas, que atenderiam apenas uma localidade ou região, e o estoque de unidades móveis, que poderiam atender, ainda que em caráter provisório, diferentes regiões atingidas. Esta dissertação apresenta uma metodologia probabilística para a definição da estratégia de dimensionamento dos estoques de equipamentos reservas ao longo do tempo, dando enfoque às unidades móveis, sendo possível avaliar a confiabilidade do sistema, comparar os investimentos e custos operacionais de diferentes cenários. Permite também que sejam consideradas questões importantes, como o envelhecimento dos equipamentos, o aumento da carga com características diferentes para cada unidade a possibilidade de transferência de carga de uma unidade avariada para outra em funcionamento. Essas premissas proporcionam dados mais precisos para análise de investimentos, por considerar as condições individuais dos equipamentos. A ferramenta básica de análise será a simulação Monte Carlo cronológica, de modo a capturar precisamente todas as características do problema em questão. A metodologia acima proposta é aplicada a um grupo de transformadores da classe 138-13,8 kV, 25 MVA, visando demonstrar a capacidade da metodologia de encontrar as soluções condizentes do ponto de vista técnico e econômico. / [en] The sizing of equipment spares is an important investment analysis for the design and planning of the operation and maintenance of any large system. These concepts can also be applied to electric distribution systems of the interconnected Brazilian network. Distribution systems, regulated by the Brazilian Electricity
Regulatory Agency, need to supply energy in a secure, stable, and extremely low fault rate, making monetary penalties possible in case of non-compliance with established standards. One of the most sensitive points in a distribution system is its current substations, where failures impact a large number of consumers, besides having relatively high-cost equipment. Redundancy in systems of this type could
considerably reduce failures, but would require a very high initial investment. Thus, the need of a strategic inventory becomes relevant, aiming to reduce the duration of the failures with the least possible investment. Transformers are of great importance in an electric power station, whose spare requirements are usually assessed, but would only serve a locality or region, while the stock of mobile units, although on
a temporary basis, would serve to different affected regions. This dissertation presents a probabilistic methodology for assessing of spare transformer requirements and the associated inventory acquisition strategy over time, focusing on mobile units. It includes the evaluation of reliability indices and comparison of investment and operational costs for different scenarios. It also allows important issues to be considered, such as equipment aging, load increasing with different characteristics for each unit, and the possibility of load transfers from one faulty unit to another in operation. These assumptions provide more accurate input data for investment analysis, considering the individual conditions of equipment. The basic tool to be used is the chronological Monte Carlo simulation that accurately captures all characteristics of the problem being solved. The proposed methodology is applied to a group of transformers of the class 138-13.8 kV, 25 MVA, aiming to demonstrate the ability of the proposed method to find the appropriate solutions from a technical and economic points of view.
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[pt] ANÁLISE DE RISCO DE LIQUEFAÇÃO APLICADA A BARRAGENS DE REJEITOS / [en] RISK ANALYSIS OF LIQUEFACTION APPLIED TO TAILING DAMSLAYS CRISTINA B DE S D HYPPOLITO 23 July 2024 (has links)
[pt] A ocorrência de dois acidentes de proporções inaceitáveis no Brasil, num período de 4 anos, resultou em problemas de confiança nos projetos e na operação de barragens de rejeitos, em especial as construídas pelo método de montante. Esse trabalho tem o objetivo de auxiliar no entendimento dos riscos de barragens de rejeitos, propondo uma metodologia para estimativa desses riscos e indicação de valores para limites de aceitabilidade e tolerabilidade. A metodologia proposta foi aplicada em duas barragens que romperam recentemente, Barragem de Fundão (Mariana/MG) e Barragem de Feijão (Brumadinho/MG), e uma barragem existente, a Barragem do Germano. A aplicação do método probabilístico FOSM em conjunto com a análise de equilíbrio limite por Spencer foi sugerida para estimar a probabilidade de ruptura por liquefação. Adicionalmente, a probabilidade de ocorrência dos gatilhos foi estimada de acordo com as características e operação da barragem. Nos casos estudados nesse trabalho, as probabilidades de ruptura determinadas pela metodologia desenvolvida são iguais a 36 por cento no caso de Fundão, 47 por cento no caso de Feijão e 3 por cento no caso de Germano. Os resultados mostraram que o risco associado às barragens que romperam era incompatível com qualquer obra de engenharia e muito acima dos limites normativos considerando as consequências da ruptura. / [en] Two accidents in tailings dams occurred in the last few years in Brazil and they
resulted in the lack of trust in their design and performance. The aim of this work is to
provide a better understanding of the risks on existing tailings dams, presenting a
methodology for risk estimate and recommendation of values for acceptability and
tolerability limits. The combination of the Spencer’s limit equilibrium method and the
first-order second-moment (FOSM) probabilistic method (Christian et al., 1992) were
chosen to be applied in the Fundão Dam (collapsed in 2015 in Mariana/MG), Feijão
Dam (collapsed in 2019 in Brumadinho/MG), and Germano Dam. There is also a
methodology suggested for trigger probability evaluation according to the dam s
characteristics and operation. The probabilities of rupture through liquefaction during
the time of the accidents are 36 per cent in case of Fundão Dam, 47 per cent in case of Feijão Dam and 3 per cent in case of Germano Dam. The results shows that the risk associated with the collapsed structures was much higher than the tolerable level of the standards.
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[en] PROBABILISTIC ANALYSIS OF SLOPE STABILITY CONSIDERING SPATIAL VARIABILITY OF SOIL / [pt] ANÁLISES PROBABILÍSTICAS DA ESTABILIDADE DE TALUDES CONSIDERANDO A VARIABILIDADE ESPACIAL DO SOLOEMERSON ALEX FIGUEROA FLORES 19 August 2008 (has links)
[pt] Freqüentemente as análises de estabilidade de taludes são
feitas por métodos determinísticos, nos quais é obtido um
Fator de Segurança (FS). Estes métodos não quantificam as
incertezas existentes nas variáveis de entrada (parâmetros
de resistência) na análise. Tampouco mostram detalhes sobre
qual variável afeta mais o resultado. Os métodos
probabilísticos permitem superar estes problemas. A
presente pesquisa tem como objetivo comparar dois métodos
probabilísticos geralmente utilizados (Estimativas Pontuais
e Segundo Momento). Três projetos utilizados comumente na
geotecnia são analisados: barragem de rejeitos, talude de
solo e aterro sobre argila mole.Um aspecto importante na
análise probabilística é a quantificação adequada do desvio
padrão. É sabido que as propriedades dos solos mostram uma
correlação no espaço, pelo que o desvio padrão calculado por
métodos clássicos da estatística é superestimado em
comparação ao valor real no campo. El-Ramly (2001)
desenvolveu uma metodologia para o cálculo da
probabilidade de ruptura considerando a correlação espacial
das propriedades do solo. Esta metodologia é de difícil
aplicação prática. Serão, portanto, avaliadas na
presente pesquisa as técnicas geralmente usadas de
probabilidade e estabilidade de taludes, juntamente com um
fator de correção proposto por Vanmarcke (1977a).
Estas técnicas de probabilidade de estabilidade de taludes
são factíveis de serem utilizadas junto com este fator de
correção. Verificou-se que o Método de Segundo Momento é de
mais fácil utilização, e portanto adequado para emprego
em projetos geotécnicos. / [en] The analysis of slope stability is often determined by
deterministic methods, in which a Factor of Security (FS)
is obtained. These methods do not quantify the
uncertainty in the input variables (strength parameters).
Neither these methods show details which variable affects
mostly the outcome results. The probabilistic
methods allow overcoming these restrictions. This study
aims at comparing two probabilistic methods of general use
(Point Estimates and First Order Second Moment). Three
projects commonly used in geotechnical engineering are
analyzed: tailings dam, slope soil and embankment on soft
clay. An important aspect of the probabilistic analysis is
the proper quantification of the standard deviation. It is
known that the soil properties show a correlation in space,
so the standard deviation, calculated by traditional
methods of statistics, is overestimated when compared to
the real field value. El-Ramly (2001) developed a
methodology for calculating the probability of failure
considering the spatial correlation of the soil properties.
This methodology is difficult to apply in practice. The
present study will therefore evaluate the techniques
generally used in probability of failure of slopes. These
probability techniques applied to slope stability can be
used together with a correction factor proposed by
Vanmarcke (1977b). The Second Moment Method was found to be
easier to use, and therefore more suitable for
geotechnical projects.
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[en] INVESTIGATION ABOUT PORE PRESSURE PREDICTION METHODS IN SHALES AND A PROBABILISTIC APPROACH APPLICATION / [pt] INVESTIGAÇÃO SOBRE OS MÉTODOS DE PREVISÃO DE PRESSÃO DE POROS EM FOLHELHOS E UMA APLICAÇÃO DE UMA ABORDAGEM PROBABILÍSTICAJULIO CESAR LAREDO REYNA 30 August 2007 (has links)
[pt] Nos últimos 45 anos foram publicados muitos artigos
referentes à previsão
da pressão de poros em folhelhos, como resultado da
necessidade de otimizar o
processo construtivo de poços de petróleo. Neste trabalho
se apresenta um
panorama dos métodos de previsão de pressão de poros
existentes, com suas
vantagens e desvantagens, com seus pontos fortes e suas
críticas, com seus
acertos e não acertos; procurando explicar os motivos das
diferenças entre o
previsto e o real. Em geral são descritos 12 métodos de
previsão de pressão de
poros, além do conceito do Centróide, 3 técnicas para
detectar descarga de
tensões efetivas numa formação rochosa, e uma descrição do
uso da sísmica na
previsão da pressão de poros. Foram aplicados os métodos
de Eaton (1975) e
Bowers (1995) com o objetivo de fazer uma discussão sobre
as incertezas
presentes nos parâmetros de cada modelo, complementado o
estudo com uma
análise de sensibilidade. Como resultado das incertezas
existentes se aplicou
uma análise probabilística baseada na simulação de Monte
Carlo e usando o
método de Eaton, com o objetivo de apresentar resultados
dentro de intervalos
de confiança e permitir planos de contingência durante o
projeto de construção
do poço. Finalmente são avaliados os resultados de uma
análise 3D de previsão
de pressão de poros utilizando o modelo de Eaton e o Trend
de Bowers. Os
cubos de dados foram obtidos por interpolação espacial
ponderada partindo de
registros de poços. Os resultados mostram que este tipo de
análise pode ser
usado com fins qualitativos, obtendo cubos de gradientes
de pressão de poros
aonde se observam as zonas de maior e menor risco. / [en] In the last 45 years were published many articles
referring to shale pore
pressure prediction, due to the necessity of optimizing
the constructive process of
petroleum wells. In this work shows up a view of the pore
pressure prediction
methods with its advantages and disadvantages, with its
strong points and its
critics, with its hits and failures, trying to explain the
causes of the differences
between the predicted values and the real ones. As result
of the bibliographical
revision, we obtained a historical of the pore pressure
prediction, furthermore
gathering the principal mechanisms of generation of pore
pressures and
mechanisms of lateral variation of the same. Also, were
described 12 methods of
pore pressure prediction, the Centroid concept, 3
techniques to detect unloading
of effective tensions in a rock formation, and a
description of the use of the
seismic in the pore pressure prediction. The Eaton (1975)
and the Bowers (1995)
methods were applied with the objective to discuss the
uncertainties in the
parameters of each model, this was complemented with
sensibility analysis. As
result of the existent uncertainties, we applied a
probabilistic analyze, based on
the Monte Carlo simulation and using the Eaton´s method,
with the aim to present
results within confidence intervals and to allow
contingency plans during the well
construction project. Finally, the results of a 3D pore
pressure prediction using
the Eaton model and the Bowers Trend, were assessed. The
data cubes were
obtained by weighted space interpolation using well logs
at the same basin. We
concluded that the results from this type of analysis can
be used such as
qualitative purposes, obtaining pore pressure gradients
cubes, where can be
observed bigger and lesser risk zones.
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[pt] ANÁLISE PROBABILÍSTICA DA ESTABILIDADE DE UM TALUDE DE MINERAÇÃO / [en] PROBABILISTIC ANALYSIS OF A MINE SLOPE STABILITY14 September 2018 (has links)
[pt] Na prática geotécnica, a estabilidade de taludes é atualmente estudada apenas com análises determinísticas, obtendo-se o valor do Fator de Segurança (FS) da estrutura geotécnica. Estas análises são simplificadas, pois fornecem valores de FS sem considerar a variabilidade intrínseca dos solos e rochas.
Desprezar as incertezas dos parâmetros geotécnicos pode levar a resultados pouco confiáveis sobre a segurança de taludes. Análises fundamentadas em conceitos estatísticos, chamadas probabilísticas, passam ser mais frequentes na geotecnia por permitirem considerar efeitos da variabilidade inerente aos materiais. Estas análises incorporam elementos estatísticos que possibilitam tratar FS como uma função e estudar suas propriedades. Como resultados finais, os métodos probabilísticos fornecem o índice de confiabilidade (beta) e a probabilidade de ruptura (Pr) da estrutura averiguada. Este trabalho aplica análises determinísticas e probabilísticas de um talude de 200m de altura da Mina do Cauê, Itabira, MG. A estabilidade do talude foi analisada por cinco métodos determinísticos usuais e três probabilísticos (FOSM, EP e MC). Os resultados indicam que a fixação da superfície crítica de ruptura fornece, em geral, valores de beta e Pr semelhantes aos obtidos quando a superfície pode variar livremente. Com a superfície crítica fixa
observou-se, também, que os resultados de beta e Pr do talude variam significativamente com o método de equilíbrio limite adotado. Após comparação dos resultados, pode-se recomendar o uso de análises probabilísticas FOSM com base no método de Morgenstern-Price em análises semelhantes ao caso estudado. / [en] In current geotechnical practice, slope stability assessments are usually carried out only based on deterministic methods, obtaining a value of Safety Factor (FS). These analyses are simplified because the FS values do not consider the natural variability of soils and rocks. Disregarding the uncertainties inherent to geotechnical parameters may lead to unreliable results of slope safety. Probabilistic analyses, based on statistical concepts, have become more frequent in geotechnical practice, as they allow incorporating the materials intrinsic variability. These analyses are based on statistical elements that allow treating the FS as a function and studying its properties. The probabilistic methods indicate the reliability index (beta) and the probability of failure (Pr) of the verified geotechnical structure. This work presents deterministic and probabilistic analyses of a 200m high slope at the Cauê Mine, located in Itabira, Minas Gerais, Brazil, with basis on five usual deterministic methods and three probabilistic techniques (FOSM, Point Estimates and Monte Carlo). The results indicate that fixing the critical deterministic surface generally gives values of beta and Pr similar to those achieved when the surface is free to vary. It was also concluded that, with a fixed
critical surface, beta and Pr results change significantly, when different Limit Equilibrium methods are adopted. It is recommended to use probabilistic FOSM analysis with Morgenstern and Price stability method in analyses similar to the one presented herein.
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