The Lower Cbazyan (Middle Ordovician) Blackford Formation of the area studied consists of dominantly carbonate rocks deposited in a shallow sea which transgressed on a subaerially eroded carbonate terrane having up to 110 feet of relief locally. The lower two-thirds was deposited in a generally supratidal environment and grades up into rocks deposited in the gradually deepening waters of the intertidal and shallow subtidal environments. The Blackford is divisible into three parts. The lowermost part, which laterally is limited in extent, is a red to purple or yellow green breccia-conglomerate of chert and dolomite clasts in a silty to sandy argillaceous dolomite matrix. The middle part is brownish red to purplish red locally green and mottled, dolomite to dolomitic sandy siltstone. It is locally conglomeratic. It contains algal and faunal debris locally, and varying quantities of terrigenous detritus, including chert and dolomite clasts, rounded quartz grains) quartz crystals, an illite-mica-chlorite clay mineral suite, and a heavy mineral suite characterized by hematite, magnetite and kyanite. This terrigenous detritus dominantly was derived locally, from the unconformably subjacent Canadian (Lower Ordovician) Knox dolomites. The upper part of the Blackford is a sequence of gray to yellowish and greenish gray argillaceous calcilutites to calcareous claystones which grade into the overlying Elway Limestone. This part contains algae algal stromatolites, ostracodes, bryozoa and rare trilobites. Nodular black chert is locally present in the uppermost part. The proportion of coarse clastics and dolomite decreases upward whereas the clay content increases abruptly in the upper beds. The new assemblage is definitely volcanic. Abundant we11 preserved conodonts found with the biotite and apatite are potentially useful for precise paleontologic dating of this volcanism. The volcanic zone in the upper Blackford may be one previously recognized by Laurence in Lower Chazyan rockS at Douglas Dam, Tennessee. The Blackford volcanic zone is homotaxial with a bentonite recognized by Fox and Grant near Chattanooga and in Rhea County, Tennessee, and with one found by Miller and Fuller in the Rose Hill district, Lee County, Virginia, but it is somewhat older than either. The fairly widespread extent of the argillaceous limestones-calcareous claystones of the upper Blackford, and implicitly their contained conodont population, indicates that these synchronous units may be traceable over large areas of southwest Virginia. They are therefore potentially useful as a Olazyan reference time plane in this part of the Appalachians. / Ph. D.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-30T23:05:10Z No. of bitstreams: 1 CARLOS HENRICKSON BARBALHO DE MOURA – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2018.pdf: 10493787 bytes, checksum: 063013097342f1433f86bc8ac8434722 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-30T23:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS HENRICKSON BARBALHO DE MOURA – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2018.pdf: 10493787 bytes, checksum: 063013097342f1433f86bc8ac8434722 (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 / Capes / A petrofísica computacional é uma técnica que vem sendo utilizada cada vez mais na indústria do petróleo para caracterizar reservatórios e simular computacionalmente o seu comportamento físico. Através dessa técnica é possível caracterizar um elevado número de amostras, sob diferentes condições ambientais, em um tempo relativamente curto. Este trabalho propõe um modelo de estimativa de permeabilidade que utiliza parâmetros petrofísicos retirados de imagens de microtomografia de raios x (µCT) e os compara com parâmetros petrofísicos medidos em laboratório. Foi analisado um conjunto de 19 amostras com características deposicionais, diagenéticas e texturais diferentes entre si, pertencentes às bacias do Araripe, Potiguar e Sergipe-Alagoas. Delas, 14 são de calcário, 2 de tufa calcária, 2 de caliche e 1 de dolomito. Em laboratório foi utilizado um permoporosímetro a gás para medir os parâmetros porosidade e permeabilidade. As amostras de µCT foram adquiridas com resolução em torno de 2,0 µm. O conjunto de imagens criado foi tratado no software Avizo Fire e foram extraídos os parâmetros porosidade, permeabilidade, conectividade e diâmetro equivalente de poros. Um modelo estatístico foi estabelecido para predição da permeabilidade a partir dos parâmetros do espaço poroso extraídos das imagens de µCT. Os resultados indicam que a conectividade dos microporos, inferida a partir do cálculo do Número de Euler em imagens 3D, é o parâmetro que exerce maior influência na estimativa da permeabilidade, seguida pela porosidade dos macroporos e pela conectividade dos macroporos. O modelo preditivo proposto apresentou um coeficiente de determinação de 0,994, mostrando-se bastante confiável para o grupo de amostras investigado. / Computational petrophysics is a technique that has been increasingly used in the petroleum industry to characterize reservoirs and to simulate computationally its physical behavior. Through this technique it is possible to characterize a big number of samples, under different environmental conditions, in a relatively short time. This work proposes a model of permeability estimation that uses petrophysical parameters taken from x - ray microtomography images (µCT) and compare them with petrophysical parameters measured in the laboratory. It was analyzed a set of 19 samples with different depositional, diagenetic and textural characteristics, belonging to the Araripe, Potiguar and Sergipe - Alagoas basins. Of these, 14 are limestones, 2 of tufa limestone, 2 of caliche and 1 of dolomite. In the laboratory a gas permoporosimeter was used to measure the porosity and permeability parameters. µCT samples were obtained with a resolution of about 2.0 μm. The set of images created was treated in Avizo Fire software and the porosity, permeability, connectivity and pore diameter parameters were extracted. A statistical model was established to predict permeability from pore space parameters extracted from µCT images. The results indicate that the connectivity of micropores, inferred from the calculation of the Euler Number in 3D images, is the parameter that exerts the greatest influence in the estimation of permeability, followed by the porosity of the macropores and the connectivity of the macropores. The proposed predictive model presented a coefficient of determination of 0.994, being very reliable for the group of samples investigated.

The low ambient air temperatures, together with the low annual rainfall and complete lack of vegetation in the Canadian High Arctic, results in a breakdown of the carbonate rock material by mechanical means. The importance of chemical decomposition, soil formation and transport of ionic material in solution is negligible, when compared with the role played by these same processes in more temperate climates. The purpose of this thesis is to investigate certain aspects of the alkali, alkaline earth and heavy metal geochemistry of selected components of the weathering cycle. The discussion will deal with concentration levels of these parameters in stream waters and, to a lesser extent, soils and stream sediments. Analytical results show that element distributions in the streams resemble those of more temperate carbonate terrains. However, the solute levels are, in general, lower, indicating that a greater proportion of the metals is travelling in colloidal form and/or adsorbed to siltsized material carried by the streams. These findings confirm the belief that chemical weathering and transport in solution are of little importance in the area studied. / Thesis / Master of Science (MSc)

Although carbonates hold more than 60 percent of the world's oil reserves, they, nevertheless, exhibit much lower average recovery factor values than terrigenous sandstone reservoirs. Thus, utilization of advanced enhanced oil recovery (EOR) techniques such as high pressure CO2 injection may normally be required to recover oil in place in carbonate reservoirs. This study addresses how different rock types can influence the seismic monitoring of CO2 sequestration in carbonates. This research utilizes an elastic parameter, defined in a rock physics model of poroelasticity and so-­called as the frame flexibility factor, to successfully quantify the carbonate pore types in core samples available from the Great Bahama Bank (GBB). This study shows that for carbonate samples of a given porosity the lower the frame flexibility factors the higher is the sonic wave velocity. Generally, samples with frame flexibility values of <4 are either rocks with visible moldic pores or intraframe porosity; whereas, samples with frame flexibility values of >4 are rocks with intercrystalline and microporosity. Hence, different carbonate pore geometries can be quantitatively predicted using the elastic parameters capable of characterizing the porous media with a representation of their internal structure on the basis of the flexibility of the frame and pore connectivity. In this research, different fluid substitution scenarios of liquid and gaseous CO2 saturations are demonstrated to characterize the variations in velocity for carbonate-specific pore types. The results suggest that the elastic response of CO2 flooded rocks is mostly governed by pore pressure conditions and carbonate rock types. Ultrasonic P-­wave velocities in the liquid-­phase CO2 flooded samples show a marked decrease in the order of 0.6 to 16 percent. On the contrary, samples flooded with gaseous-­phase CO2 constitute an increase in P-­wave velocities for moldic and intraframe porosities, while establishing a significant decrease for samples with intercrystalline and micro-­porosities. Such velocity variations are explained by the stronger effect of density versus compressibility, accounting for the profound effect of pore geometries on the acoustic properties in carbonates. The theoretical results from this research could be a useful guide for interpreting the response of time-­lapse seismic monitoring of carbonate formations following CO2 injection at depth. In particular, an effective rock-­physics model can aid in better discrimination of the profound effects of different pore geometries on seismic monitoring of CO2 sequestration in carbonates.

Authigenic carbonate rock (ACR) is derived from microbial oxidation of methane, biodegradation of crude oil, and oxidation of sedimentary organic matter. The precipitation of ACR was characterized petrographically, mineralogically, and geochemically. ACR collected from the seafloor in the Gulf of Mexico (GOM) and ACR recovered from drilled cores in the Krishna-Godawari (KG) basin offshore India were used. All study sites are associated with hydrocarbon gas venting, seepage, free gas, or gas hydrate. ACR from the GOM is densely cemented and extremely irregular in shape, whereas ACR from offshore India is generally an oval-shaped smooth nodule and also densely cemented. The dominant mineral in ACR is authigenic calcite. ACR contains carbon derived from sedimentary organic carbon oxidation that geologically sequesters much fossil carbon. Bulk carbon and oxygen isotopes of ACR were measured. ACR from the GOM is strongly depleted in 13C with ?13C of ?42.5? and enriched in 18O with ?18O of 4.67?. The ?13C of hydrocarbon is typically more depleted in 13C than in the associated ACR. The reason is that authigenic carbonate cements from hydrocarbon oxidation generally enclose skeletal material characterized by normal marine carbonate. Three groups that represent different hydrocarbon sources to ACR were classified in this study: primary carbon sources to ACR from (1) methane plus biodegraded oil, (2) methane, or (3) biodegraded oil. Wide ranges in ?13C (?49.12 to 14.06?) and ?18O ( 1.27 to 14.06?) were observed in ACR from offshore India. In sediments, the ?13C may be affected by differences in the rate of organic carbon oxidation, which generate varying ?13C with depth during methanogenesis. Based on the wide range in ?13C, ACR from offshore India was classified: (1) ?13C may reflect high rates of organic carbon oxidation, (2) ACR may be derived primarily from methane oxidation, and (3) ?13C may reflect low rates of organic carbon oxidation. ?18O values are heavier than those of normal marine carbonates. The ?18O may be caused by reaction with deep-sourced water that was isotopically heavier than ambient seawater. Some samples may reflect heavy ?18O from gas hydrate decomposition, but it would not cause significant heavy oxygen isotopes.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-03-24T16:53:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Deodório Souza - FINAL.pdf: 2548276 bytes, checksum: 8b5240c9ccf3cc92e80ad1562e8b399d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T16:53:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Deodório Souza - FINAL.pdf: 2548276 bytes, checksum: 8b5240c9ccf3cc92e80ad1562e8b399d (MD5) Previous issue date: 2016-06-22 / Diversas tecnologias estão sendo desenvolvidas para reduzir as emissões de dióxido de carbono, um dos gases apontados como causadores do aquecimento global e assim mitigar as mudanças climáticas causadas por elas. Dentre estas compreendem o uso mais eficiente da energia, substituição dos combustíveis fósseis por outros com menor conteúdo de carbono, utilização de soluções energéticas que empreguem fontes de energia renováveis e até o armazenamento do CO2 em formações geológicas O armazenamento geológico de CO2 é uma promissora tecnologia para o sequestro desse gás e vem sendo utilizada em campo com cautela devido à necessidade de avaliar a integridades das rochas envolvidas e as condições de temperatura e pressão às quais estão submetidas. Desta forma, esta pesquisa tem como objetivo avaliar, através de experimentos e modelos numéricos, as modificações físicas e químicas ocorridas no meio poroso das rochas carbonáticas devido à exposição ao CO2 utilizando reatores de alta pressão modificados neste trabalho. Assim, foram realizados ensaios de exposição ao CO2 supercrítico utilizando rochas carbonáticas da formação Gramame e da formação Tambaba em um reator de alta pressão, com medidas de temperatura e pressão controlados. Nos ensaios de exposição ao CO2 supercrítico, as amostras foram submetidas a 20 dias de exposição e 40 dias de exposição. A partir dos ensaios foi possível verificar através das análises petrográficas e de catodoluminescência, que a exposição ao CO2 supercrítico ocasionou uma possível precipitação dos minerais de calcita e dolomita nas rochas, foi verificado também que as reações geoquímicas afetam a porosidade da amostra, tendo em vista o aumento de aproximadamente 10% nos ensaios, para as rochas das duas formações em ambos os intervalos de tempo analisados. Por meio das análises da tomografia computadorizada foi possível verificar que não houve uma mudança significativa com relação a estrutura da amostra, pois o fenômeno que acontece é o de difusão. A simulação numérica foi realizada com o programa PHREEQC com a finalidade de gerar uma comparação com os resultados obtidos experimentalmente, explicando as possíveis reações ocorridas durante o ensaio, observando possíveis alterações nas amostras que podem assim afetar diretamente a capacidade de armazenamento geológico de CO2. / Several technologies have been developed to reduce carbon dioxide emissions, one of the gases considered as a cause of global warming and then mitigate the climate changes caused by them. Among them it comprehends a most effective use of energy, substitution of fossile fuel to others with less carbon content, use of energetic solutions which use renewable energy fonts and even CO2’s storage in geological formations. The CO2’s geological storage is a promising technology for its gas sequestrationand it has been used in field with cautioning because of the necessity to evaluate the involved rocks’ integrities and the temperature conditions in which they are submitted. Thus, this research’s objective is to evalute, through experiment and numeric models, the physical and chemical modifications ocurring on carbonate rocks’ porous due to exposure to CO2 using high-pressured reactors modified on this research. Thus, it has been done essays of exposition to supercritical CO2 using carbonate rocks from Gramame and Tambaba formations in a high-pressured reactor, with controlled levels of temperature and pressure. On the essays of exposition to supercritical CO2, the samples were submitted to 20 days of exposition and 40 days of exposition. From the essays, it was possible to verify through petrographic and cathodoluminescence analysis that the exposition to the supercritical CO2 caused a possible precipitation of calcite and dolomite minerals in the rocks, it was also verified that the geochemical reactions affect the sample’s porosity, having in sight the increase of approximately 10% on the essays, to the rocks from two formations on both period of time analysis. Amidst the analysis of the computed tomography it was possible to verify that no significant changes happened related to the structure of the sample, because the phenomenon of diffusion happens. The numerical simulation has been performed with the PHREEQC program with the purpose of generating a comparison with the experimentally achieved results, explaining the possible reactions ocurred during the essay, observing possible alterations on the samples which can directly affect the CO2’s capacity of geological storage.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-05-23T13:22:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Katia Botelho FINAL.pdf: 3415518 bytes, checksum: f3daca0e931ff869adfc63713344368b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T13:22:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação - Katia Botelho FINAL.pdf: 3415518 bytes, checksum: f3daca0e931ff869adfc63713344368b (MD5) Previous issue date: 2016-07-21 / CAPES / A injeção e a extração de fluidos em reservatórios de petróleo pode causar dissolução dos minerais existentes nas rochas, alterações de pressão, temperatura e saturação que afetam o estado de tensão, resultando em deformações na rocha reservatório, bem como alterações da permeabilidade e porosidade do meio poroso. Neste contexto, os mecanismos físicos e químicos na interação rocha-fluido afetam o comportamento mecânico da rocha, diminuindo sua resistência mecânica quando submetidas às diferentes condições de carregamento, podendo assim levar ao enfraquecimento pela perda de rigidez ou resistência mecânica. Desta forma, esta pesquisa tem como o objetivo estudar as tensões e deformações de uma rocha carbonática sintética durante a dissolução dos minerais usando ensaios edométricos, a fim de representar e entender o comportamento geomecânico e geoquímico de rochas carbonáticas durante a dissolução dos minerais. Com esta finalidade, foram realizados ensaios de dissolução com uma rocha carbonática sintética usando de uma célula edométrica modificada, permitindo assim o fluxo controlado de uma solução ácida através da amostra. Os ensaios de dissolução foram realizados em duas etapas: dissolução parcial e dissolução total. A partir dos resultados dos ensaios de dissolução dos minerais observou-se que a tensão horizontal aumenta linearmente, sendo observado também uma deformação volumétrica de 3,9% e 11,51% para a dissolução parcial e total respectivamente. Por meio dos ensaios de resistência a compressão simples foi possível verificar que a resistência da amostra sintética foi de 3530 kPa antes do processo de dissolução. Após a dissolução dos minerais houve uma diminuição da resistência em 22% e o aumento da porosidade em 46,4% da rocha, fato este que pode provocar a compactação induzida quimicamente do reservatório quando submetido à injeção de fluidos que possam interagir quimicamente com o meio poroso. / The injection and extraction fluid oil reservoir can cause the mineral dissolution, changes in pressure, temperature and saturation that affect the stress state, resulting in reservoir rock strain, as well as changes in the permeability and porosity of the porous medium. In this context, the physical and chemical mechanisms in the rock-fluid interaction affects the mechanical behavior of the rock, reducing its strength when subjected to different load conditions and can thus leads to a weakening for the loss of stiffness and mechanical strength. Thus, the main objective of this research is to study the stresses and strains of a synthetic carbonate rock during the dissolution of minerals from oedometer tests in order to represent and understand the geomechanical and geochemical behavior of the rock during the dissolution of minerals. For this purpose, dissolution tests were performed using a synthetic carbonate rock by a modified oedometer cell, allowing a controlled flow of acidic solution through the pores of the sample. The dissolution tests were carried out in two steps: total dissolution and partial dissolution. From the results of the mineral dissolution test it was observed that the horizontal stress increases linearly, also observed a volumetric strain at 3.9% and 11.51% for the total and partial dissolution, respectively. Regarding the results of the mineral dissolution test it was observed that the horizontal stress increases linearly and the volumetric strain data were 3.9% and 11.51% for the total and partial dissolution, respectively. Through the unconfined compression tests it can be seen that the strength of the synthetic sample reaches a value of 3530 kPa before the dissolution process. On the other hand, after the mineral dissolution there was a decrease in resistance by 22% and a increased to 46.4% of the porosity rock. Thus, this fact can lead to chemically induced compression of the reservoir, when submitted to fluid injection thar can chemically interact with the porous medium.

O presente trabalho consiste na detalhada caracterização geológica da Mina de Vallemí no Paraguai, utilizada para fabricação de cimento Portland pela Industria Nacional de Cemento (INC), seguida da caracterização das matérias-primas, por petrografia e análises químicas e mineralógicas, e posteriores testes de queimabilidade de seis farinhas experimentais, elaboradas com misturas das matérias-primas disponíveis. As farinhas foram sinterizadas e avaliadas qualitativamente, por microscopia do clínquer, e quantificadas por difração de raios-X (DRX) e método de Rietveld. A geologia da mina consiste em metapelitos, por vezes em alternâncias rítmicas, com metacalcários (metaritmito) da Formação Vallemí, basal, sobrepostos por metacalcários puros, com intercalações de metadolomito, da Formação Camba Jhopo, ambas do Grupo Itapucumí (Ediacarano), dispostas em dobra isoclinal com flanco invertido (Faixa de Dobramentos Vallemí). Dada à diversidade litológica e complexidade tectônica, o estudo requereu mapeamento geológico detalhado (escala 1:2000), com coleta de amostras e análise química concomitante, no laboratório de qualidade da indústria, e atualização da topografia e modelagem 3D. Foram individualizados nove litotipos: 1) Litotipo Misto (Itá jopara); 2) Litotipo Ritmito Verde (Itá hovy?); 3) Litotipo Ritmito Vermelho (Itá pytã); 4) Litotipo Calcário Cinza (Itá hungy); 5) Litotipo Calcrete (Itá manduvi sa\'yju); 6) Litotipo Dolomito (Itá pytãngy); 7) Litotipo Arenito Vermelho (Itá atã pytã); 8) Litotipo Lamprofiro (Itá h?); 9) Litotipo Vulcânica Básica (Itá kui sa\'yju), sendo os cincos primeiros apropriados para fabricação de cimento. O Litotipo Dolomito é apropriado se usado em misturas e os demais são materiais estéreis. Foram realizadas seis diferentes misturas de litotipos, além da normalmente empregada na indústria, utilizada como referência, com avaliação do índice de queimabilidade (IQ) nos laboratórios da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). As farinhas D1, D3 e D4 foram classificados como fácil de queimar, e as demais, D2, D5b e D6b, com queimabilidade normal. Pode-se dizer que todas apresentam índices de queimabilidade compatíveis com os padrões exigidos para a produção de cimento Portland, destacando que a melhor mistura foi obtida com a farinha D4 (composta por Litotipo Ritmito Vermelho 83,07%, Litotipo Ritmito Verde 14,45% e mineral de ferro 1,48%), e a de menor desempenho a D5b (composta por Litotipo Calcrete 50,17%, Litotipo Misto 48,32% e mineral de ferro 1,52%), o que foi possível também corroborar na quantificação das fases do clínquer. / The present work deals with a detailed geological characterization of the Vallemí Mine in Paraguay, explored to manufacture of Portland cement by the National Cement Industry (INC), followed by the characterization of the raw materials, by petrography, chemical and mineralogical analyzes, and subsequent burnability tests of six experimental raw mixtures, prepared with mixtures of available raw materials. The flours were sintered and evaluated qualitatively by clinker microscopy and quantified by X-ray diffraction (XRD) and Rietveld method. The geology of the mine includes metapelites, sometimes in rhythmic alternations, with metalimestone of the Vallemí Formation, basal, overlapped by pure metalimestone, with intercalation of metadolomite, of the Camba Jhopo Formation, both of the Itapucumí Group (Ediacaran), arranged in fold isoclinal with inverted flank (Vallemí Folding Belt). Due to the lithological diversity and tectonic complexity, the study required detailed geological mapping (scale 1: 2000), with sample collection and concomitant chemical analysis, in the industrial quality laboratory, and updating the topography and 3D modeling. Nine lithotypes were individualized: 1) Litotipo Misto (Itá jopara); 2) Litotipo Ritmito Verde (Itá hovy?); 3) Litotipo Ritmito Vermelho (Itá pytã); 4) Litotipo Calcário Cinza (Itá hungy); 5) Litotipo Calcrete (Itá manduvi sa\'yju); 6) Litotipo Dolomito (Itá pytãngy); 7) Litotipo Arenito Vermelho (Itá atã pytã); 8) Litotipo Lamprofiro (Itá h?); 9) Litotipo Vulcânica Básica (Itá kui sa\'yju), the first five suitable for manufacturing cement. Litotipo Dolomito is applicable if used in mixtures. The others lithotype are sterile materials. Six different mixtures of lithotypes were carried out, besides the one normally used in industry, used as reference, with evaluation of the burnability index (IQ) in the laboratories of the Assocciação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Flours D1, D3 and D4 were classified as easy to burn, and the others, D2, D5b and D6b, with normal burning. It is possible to say that all of them have a comparable burnability index compatible with the standards required for Portland cement production, the best mixture was obtained with the raw mixture D4 (composed by Litotipo Ritmito Vermelho 83,07%, Litotipo Ritmito Verde 14,45% and iron ore 1,48%) and the D5b (composed by Litotipo Calcrete 50,17%, Litotipo Misto 48,32% and iron ore 1,52%) appear as the worst, which were corroborated in the quantification of clinker phases.

O presente trabalho consiste na detalhada caracterização geológica da Mina de Vallemí no Paraguai, utilizada para fabricação de cimento Portland pela Industria Nacional de Cemento (INC), seguida da caracterização das matérias-primas, por petrografia e análises químicas e mineralógicas, e posteriores testes de queimabilidade de seis farinhas experimentais, elaboradas com misturas das matérias-primas disponíveis. As farinhas foram sinterizadas e avaliadas qualitativamente, por microscopia do clínquer, e quantificadas por difração de raios-X (DRX) e método de Rietveld. A geologia da mina consiste em metapelitos, por vezes em alternâncias rítmicas, com metacalcários (metaritmito) da Formação Vallemí, basal, sobrepostos por metacalcários puros, com intercalações de metadolomito, da Formação Camba Jhopo, ambas do Grupo Itapucumí (Ediacarano), dispostas em dobra isoclinal com flanco invertido (Faixa de Dobramentos Vallemí). Dada à diversidade litológica e complexidade tectônica, o estudo requereu mapeamento geológico detalhado (escala 1:2000), com coleta de amostras e análise química concomitante, no laboratório de qualidade da indústria, e atualização da topografia e modelagem 3D. Foram individualizados nove litotipos: 1) Litotipo Misto (Itá jopara); 2) Litotipo Ritmito Verde (Itá hovy?); 3) Litotipo Ritmito Vermelho (Itá pytã); 4) Litotipo Calcário Cinza (Itá hungy); 5) Litotipo Calcrete (Itá manduvi sa\'yju); 6) Litotipo Dolomito (Itá pytãngy); 7) Litotipo Arenito Vermelho (Itá atã pytã); 8) Litotipo Lamprofiro (Itá h?); 9) Litotipo Vulcânica Básica (Itá kui sa\'yju), sendo os cincos primeiros apropriados para fabricação de cimento. O Litotipo Dolomito é apropriado se usado em misturas e os demais são materiais estéreis. Foram realizadas seis diferentes misturas de litotipos, além da normalmente empregada na indústria, utilizada como referência, com avaliação do índice de queimabilidade (IQ) nos laboratórios da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). As farinhas D1, D3 e D4 foram classificados como fácil de queimar, e as demais, D2, D5b e D6b, com queimabilidade normal. Pode-se dizer que todas apresentam índices de queimabilidade compatíveis com os padrões exigidos para a produção de cimento Portland, destacando que a melhor mistura foi obtida com a farinha D4 (composta por Litotipo Ritmito Vermelho 83,07%, Litotipo Ritmito Verde 14,45% e mineral de ferro 1,48%), e a de menor desempenho a D5b (composta por Litotipo Calcrete 50,17%, Litotipo Misto 48,32% e mineral de ferro 1,52%), o que foi possível também corroborar na quantificação das fases do clínquer. / The present work deals with a detailed geological characterization of the Vallemí Mine in Paraguay, explored to manufacture of Portland cement by the National Cement Industry (INC), followed by the characterization of the raw materials, by petrography, chemical and mineralogical analyzes, and subsequent burnability tests of six experimental raw mixtures, prepared with mixtures of available raw materials. The flours were sintered and evaluated qualitatively by clinker microscopy and quantified by X-ray diffraction (XRD) and Rietveld method. The geology of the mine includes metapelites, sometimes in rhythmic alternations, with metalimestone of the Vallemí Formation, basal, overlapped by pure metalimestone, with intercalation of metadolomite, of the Camba Jhopo Formation, both of the Itapucumí Group (Ediacaran), arranged in fold isoclinal with inverted flank (Vallemí Folding Belt). Due to the lithological diversity and tectonic complexity, the study required detailed geological mapping (scale 1: 2000), with sample collection and concomitant chemical analysis, in the industrial quality laboratory, and updating the topography and 3D modeling. Nine lithotypes were individualized: 1) Litotipo Misto (Itá jopara); 2) Litotipo Ritmito Verde (Itá hovy?); 3) Litotipo Ritmito Vermelho (Itá pytã); 4) Litotipo Calcário Cinza (Itá hungy); 5) Litotipo Calcrete (Itá manduvi sa\'yju); 6) Litotipo Dolomito (Itá pytãngy); 7) Litotipo Arenito Vermelho (Itá atã pytã); 8) Litotipo Lamprofiro (Itá h?); 9) Litotipo Vulcânica Básica (Itá kui sa\'yju), the first five suitable for manufacturing cement. Litotipo Dolomito is applicable if used in mixtures. The others lithotype are sterile materials. Six different mixtures of lithotypes were carried out, besides the one normally used in industry, used as reference, with evaluation of the burnability index (IQ) in the laboratories of the Assocciação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Flours D1, D3 and D4 were classified as easy to burn, and the others, D2, D5b and D6b, with normal burning. It is possible to say that all of them have a comparable burnability index compatible with the standards required for Portland cement production, the best mixture was obtained with the raw mixture D4 (composed by Litotipo Ritmito Vermelho 83,07%, Litotipo Ritmito Verde 14,45% and iron ore 1,48%) and the D5b (composed by Litotipo Calcrete 50,17%, Litotipo Misto 48,32% and iron ore 1,52%) appear as the worst, which were corroborated in the quantification of clinker phases.

[pt] Para uma melhor previsibilidade e gerenciamento de reservatórios de hidrocarbonetos é necessário estabelecer modelos constitutivos adequados para representar o comportamento mecânico e hidráulico desses materiais. Durante a produção de hidrocarbonetos, ocorre um aumento das tensões efetivas devido à redução de pressão de poros. Isto pode levar à redução do espaço poroso do reservatório, podendo chegar ao colapso de poros. A compactação dos reservatórios é consequência da alteração do estado de tensões, que produzem deformações elásticas e plásticas, levando eventualmente à ruptura da rocha. Sabe-se que a resistência dos carbonatos está relacionada à porosidade, mineralogia e arranjo dos grãos. Sendo que este tipo de rocha, geralmente, tem um comportamento elastoplástico com características anisotrópicas. O uso de modelos constitutivos avançados é necessário para reproduzir o complexo comportamento de tensão-deformação-permeabilidade das rochas carbonáticas. Os modelos elastoplásticos isotrópicos Lade-Kim e Cam Clay Modificado com Coesão (CCMC), são usados neste trabalho para tentar representar o comportamento geomecânico do travertino; rocha análoga a uma das fácies do Pré-Sal brasileiro. Parâmetros destes modelos para este tipo de rochas dificilmente são encontrados na literatura, sendo sua determinação dependente de ensaios de laboratório cuidadosamente realizados. O presente trabalho tem como objetivo contribuir com o estabelecimento de modelos adequados para representar o comportamento geomecânico da rocha carbonática travertino em função da porosidade. Como parte do presente trabalho foi desenvolvido um modelo anisótropico denominado CALK, baseado no modelo isotrópico de Lade-Kim. Além disso ensaios triaxiais a compressão, hidrostáticos e compressão uniaxial foram realizados em amostras da rocha carbonática travertino com diferentes orientações das camadas em relação ao eixo axial das amostras (paralelo, Beta = 90 graus; ortogonal, Beta = 0 grau; e inclinado, Beta = 45 graus). Os resultados dos ensaios foram usados para estabelecer parâmetros dos modelos constitutivos Lade-Kim e CCMC. O processo de retroanálise foi utilizado, incorporando o algoritmo Lade-Kim, desenvolvido em MATLAB 2017 e FORTRAN 90 nos algoritmos DREAM e MINPACK, respectivamente. Os resultados obtidos indicam que a metodologia proposta e o modelo CALK é capaz de representar adequadamente, o comportamento mecânico do travertino observado em laboratório. / [en] For better predictability and management of hydrocarbon reservoirs it is necessary to establish adequate constitutive models to represent the mechanical and hydraulic behavior of these materials. During the production of hydrocarbons, an increase in effective stresses occur due to the reduction of pore pressure. This can lead to a reduction in the pore space of the reservoir and may lead to pore collapse. The compaction of the reservoirs is a consequence of the alteration of the state of stress, which produce elastic and plastic deformations, eventually leading to failure of the rock. It is known that the resistance of the carbonates is related to the porosity, mineralogy and arrangement of the grains. Since this type of rock usually has an elastoplastic behavior with anisotropic characteristics. The use of advanced constitutive models is necessary to reproduce the complex stress-strainpermeability behavior of sedimentary rocks. The Lade-Kim and Modified Cam Clay with Cohesion (CCMC) isotropic models are used in this work to try to represent the geomechanical behavior of travertine; a rock analogous to one of the Brazilian Pre-Salt facies. Parameters of these models for these type of rocks are seldom found in the literature, and their determination depends on carefully performed laboratory tests. The present work aims to contribute with the establishment of adequate models to represent the geomechanical behavior of travertine carbonate as a function of porosity. As a part of the present work an anisotropic model called CALK was developed, based on the isotropic model of Lade-Kim. In addition, triaxial compression, hydrostatic and uniaxial compression tests were performed on travertine carbonate samples with different orientations of the layers in relation to the axial axis of the samples ( parallel, Beta = 90 degrees , orthogonal, Beta = 0 degrees and inclined, Beta = 45 degrees) The results of the tests were used to establish parameters of the constitutive models Lade-Kim and CCMC. The retro-analysis process was used, incorporating the Lade-Kim algorithm, developed in MATLAB 2017 and FORTRAN 90, to the DREAM and MINPACK algorithms, respectively. The results indicate that the proposed methodology and the CALK model are able to adequately represent the mechanical behavior of the travertine observed in the laboratory.