SANTOS, J. S. Efeitos do fraturamento hidráulico em aqüiferos fissurais. 2008. 212 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T17:52:31Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_jssantos.pdf: 13778107 bytes, checksum: d5be1f31fa7a1ac37d050b6350ab24e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-11T19:12:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_jssantos.pdf: 13778107 bytes, checksum: d5be1f31fa7a1ac37d050b6350ab24e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-11T19:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_jssantos.pdf: 13778107 bytes, checksum: d5be1f31fa7a1ac37d050b6350ab24e9 (MD5) Previous issue date: 2008-03-18 / The demand of the people for more water has forced the development of techniques to improve the use of all forms of water resources. In some parts of the United States of America, hydraulic fracturing has been used to stimulate wells drilled in crystalline basement to increase its flow. In northeastern Brazil, the wells drilled in this type of geological formation often exhibit low flow, which leads to subsequent deactivation or simple neglect. The main objective of this research is to study, analyze and quantify the effects of hydraulic fracturing prints on transmissivity, connectivity and flow of a fissure aquifer. Therefore we developed a model of propagation of fractures in shallow formations and waterproof matrix. In addition, use was made of well hydraulics models for the determination of the hydrodynamic parameters of the aquifer. To test the methodology, data collected at two pumping wells drilled in the Horticultural Farm of University of New Hampshire, Durham, NH, were used. This data includes pre-fracturing pumping tests and post-fracturing, geophysical testing in addition to the fracturing operation records. A joint analysis of the results of pumping tests and fracture propagation model concluded that hydraulic fracturing increased transmissivity of fractures in 46 times in one well and 285 times in another. The connectivity of the fracture system experienced increases between 11 and 20 times. The practical data was a well spent to provide flow rates 10 times higher and the other this increase was 18 times. These improvements were possible because hydraulic fracturing extended the opening of fractures and made her beam spread for tens of meters. The distance that the fracture propagated from the well along with the increase in interconnection fractures connected the well to recharge the most favorable regions. / A demanda das populações por mais água tem forçado o desenvolvimento de técnicas para melhorar o aproveitamento de todas as formas de recursos hídricos. Em algumas partes dos Estados Unidos da América, o fraturamento hidráulico tem sido utilizado para estimular poços perfurados no embasamento cristalino a aumentarem suas vazões. Na região Nordeste do Brasil, os poços perfurados neste tipo de formação geológica frequentemente exibem baixas vazões, o que os leva à posterior desativação ou ao simples abandono. O objetivo principal desta pesquisa é estudar, analisar e quantificar os efeitos que o fraturamento hidráulico imprime sobre a transmissividade, a conectividade e as vazões de um aqüífero fissural. Para tanto se desenvolveu um modelo de propagação de fraturas em formações rasas e de matriz impermeável. Além disso, fez-se uso de modelos de hidráulica de poços para a determinação dos parâmetros hidrodinâmicos do aqüífero. Para testar a metodologia, dados coletados em dois poços de bombeamento perfurados na Fazenda de Horticultura da University of New Hampshire, Durham, NH, foram utilizados. Estes dados incluem testes de bombeamento pré-fraturamento e pós-fraturamento, ensaio geofísicos, além dos registros da operação de fraturamento. Uma análise conjunta dos resultados dos testes de bombeamento e do modelo de propagação de fratura permitiu concluir que, o fraturamento hidráulico aumentou a transmissividade das fraturas em 46 vezes em um poço e 285 vezes em outro. A conectividade do sistema de fraturas experimentou acréscimos entre 11 e 20 vezes. O dado prático foi que um poço passou a fornecer vazões 10 vezes maiores e no outro este aumento foi de 18 vezes. Estes melhoramentos foram possíveis porque o fraturamento hidráulico alargou a abertura das fraturas e fez seu raio propagar por dezenas de metros. A distância que a fratura propagou a partir do poço juntamente com o aumento na interconexão das fraturas conectou o poço a regiões mais favoráveis à recarga.

Observa-se atualmente uma evolução significativa do conhecimento nas áreas relacionadas às geociências. E, em particular a ciência geomorfológica, a qual tem como premissa compreender e explicar as formas da arquitetura do relevo na atualidade através de sua gênese, evolução cronológica e grau de estabilização partindo de estudos descritivos e investigativos. Tais avanços estão respaldados em novas geotecnologias e consequentemente na aplicação de metodologias específicas que permitem uma vasta possibilidade de novas pressuposições indicativas ou elucidativas sobre o sistema geomorfológico. Desta forma este trabalho tem como objetivo averiguar qual a possível influência dos aspectos geoquímicos sobre o estado atual das unidades de relevo associados aos fatores e elementos geoambientais, em litologias diferenciadas através da aplicação de procedimentos metodológicos envolvendo a utilização de geotecnologicas e investigações geoquímicas. Para a realização e êxito desta proposta metodológica definiu-se coma área de estudo a bacia hidrográfica do rio Pequeno em seu terço médio e superior, situada no município de São José dos Pinhais, integrante da Região Metropolitana de Curitiba no Estado do Paraná região sul do Brasil. Optouse por este recorte espacial em função do mesmo apresentar as características geoambientais apropriadas para o desenvolvimento deste trabalho. Os procedimentos metodológicos adotados consistem na utilização da análise de produtos elaborados a partir das técnicas do sensoriamento remoto e geoprocessamento para a confecção da cartografia temática. Produtos estes associados à investigação geoquímica do material de alteração (saprólito) em rochas do embasamento cristalino tomando como objeto de estudo vertentes contra postas uma em relação a outra em duas áreas amostrais distintas. Para a investigação geoquímica optou-se pelo método da varredura semi-quantitativa dos óxidos através da espectrometria de fluorescência de raios “X" em amostras de materiais intermediários entre os estudos geoquímicos orientativos do solo e litogeoquímicos orientativos. Considera-se que para os ensaios metodológicos a que se propõe este trabalho os resultados foram satisfatórios com a ressalva para a importância de estudos mais detalhados, envolvendo mais análises propiciando assim maior confiabilidade nas correlações geoquímicas com a interpretação e compreensão das formas do relevo atual. Entretanto ressalta-se a importância destes resultados não como respostas elucidativas e sim como mais uma possibilidade metodológica investigativa viável para a compreensão do sistema geomorfológico quanto sua gênese, evolução e grau de estabilidade. / A significant evolution of knowledge on geosciences and its related topics can be observed nowadays. It happens, in particular, with the geomorphologic science, which has, as its premise, to understand and to explain the current relief architecture form based on its genesis, chronological evolution and stabilization degree having, as starting point, descriptive and investigative studies. Such developments are supported by new geotechnologies and, consequently, by the application of specific methodologies that allow a broad possibility of new indicative or elucidative propositions about the geomorphologic system. Therefore, the objective of this work is to verify the possible influence of geochemical aspects on the current relief units’ state related to geoenvironmental elements, in different lithologies through the application of methodological procedures involving the application of geotechnologies and geochemical research. In order to successfully accomplish this methodological proposal the higher third mean of the “Pequeno" river watershed was defined as the area of study. This area is located in São José dos Pinhais municipality in the Curitiba metropolitan area, in Paraná state, in south region of Brazil. Such special cut was adopted because of the suitability of its geoenvironmental characteristics to the right and proper execution of this work. The adopted methodological procedures consist in the use of the analysis of products prepared based on remote sensing techniques and geoprocessing in order to produce the thematic cartography. Such products are associated to the geochemical research of the alteration material (saprólito) in the crystalline basement rocks, having as object of interest opposed strands in two distinct sample areas. When concerning the geochemical study, the oxide semi-quantitative scan method using x-ray fluorescent spectrometry was adopted. It was performed in intermediate material samples between the geochemical orientated and lithogeochemical orientated soil studies. Considering the methodological essays proposed in this work, the obtained results are satisfactory. It is important, however, to perform more detailed studies with more analysis with the purpose of having more confidence regarding the geochemical relations with the interpretation and understanding of the current relief forms. Nevertheless, it is important to stress the importance of these results, not as clarifying answers, but as another feasible possibility to understand the geomorphologic system regarding its genesis, evolution and stability degree.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A demanda das populaÃÃes por mais Ãgua tem forÃado o desenvolvimento de tÃcnicas para melhorar o aproveitamento de todas as formas de recursos hÃdricos. Em algumas partes dos Estados Unidos da AmÃrica, o fraturamento hidrÃulico tem sido utilizado para estimular poÃos perfurados no embasamento cristalino a aumentarem suas vazÃes. Na regiÃo Nordeste do Brasil, os poÃos perfurados neste tipo de formaÃÃo geolÃgica frequentemente exibem baixas vazÃes, o que os leva à posterior desativaÃÃo ou ao simples abandono. O objetivo principal desta pesquisa à estudar, analisar e quantificar os efeitos que o fraturamento hidrÃulico imprime sobre a transmissividade, a conectividade e as vazÃes de um aqÃÃfero fissural. Para tanto se desenvolveu um modelo de propagaÃÃo de fraturas em formaÃÃes rasas e de matriz impermeÃvel. AlÃm disso, fez-se uso de modelos de hidrÃulica de poÃos para a determinaÃÃo dos parÃmetros hidrodinÃmicos do aqÃÃfero. Para testar a metodologia, dados coletados em dois poÃos de bombeamento perfurados na Fazenda de Horticultura da University of New Hampshire, Durham, NH, foram utilizados. Estes dados incluem testes de bombeamento prÃ-fraturamento e pÃs-fraturamento, ensaio geofÃsicos, alÃm dos registros da operaÃÃo de fraturamento. Uma anÃlise conjunta dos resultados dos testes de bombeamento e do modelo de propagaÃÃo de fratura permitiu concluir que, o fraturamento hidrÃulico aumentou a transmissividade das fraturas em 46 vezes em um poÃo e 285 vezes em outro. A conectividade do sistema de fraturas experimentou acrÃscimos entre 11 e 20 vezes. O dado prÃtico foi que um poÃo passou a fornecer vazÃes 10 vezes maiores e no outro este aumento foi de 18 vezes. Estes melhoramentos foram possÃveis porque o fraturamento hidrÃulico alargou a abertura das fraturas e fez seu raio propagar por dezenas de metros. A distÃncia que a fratura propagou a partir do poÃo juntamente com o aumento na interconexÃo das fraturas conectou o poÃo a regiÃes mais favorÃveis à recarga.

Observa-se atualmente uma evolução significativa do conhecimento nas áreas relacionadas às geociências. E, em particular a ciência geomorfológica, a qual tem como premissa compreender e explicar as formas da arquitetura do relevo na atualidade através de sua gênese, evolução cronológica e grau de estabilização partindo de estudos descritivos e investigativos. Tais avanços estão respaldados em novas geotecnologias e consequentemente na aplicação de metodologias específicas que permitem uma vasta possibilidade de novas pressuposições indicativas ou elucidativas sobre o sistema geomorfológico. Desta forma este trabalho tem como objetivo averiguar qual a possível influência dos aspectos geoquímicos sobre o estado atual das unidades de relevo associados aos fatores e elementos geoambientais, em litologias diferenciadas através da aplicação de procedimentos metodológicos envolvendo a utilização de geotecnologicas e investigações geoquímicas. Para a realização e êxito desta proposta metodológica definiu-se coma área de estudo a bacia hidrográfica do rio Pequeno em seu terço médio e superior, situada no município de São José dos Pinhais, integrante da Região Metropolitana de Curitiba no Estado do Paraná região sul do Brasil. Optouse por este recorte espacial em função do mesmo apresentar as características geoambientais apropriadas para o desenvolvimento deste trabalho. Os procedimentos metodológicos adotados consistem na utilização da análise de produtos elaborados a partir das técnicas do sensoriamento remoto e geoprocessamento para a confecção da cartografia temática. Produtos estes associados à investigação geoquímica do material de alteração (saprólito) em rochas do embasamento cristalino tomando como objeto de estudo vertentes contra postas uma em relação a outra em duas áreas amostrais distintas. Para a investigação geoquímica optou-se pelo método da varredura semi-quantitativa dos óxidos através da espectrometria de fluorescência de raios “X” em amostras de materiais intermediários entre os estudos geoquímicos orientativos do solo e litogeoquímicos orientativos. Considera-se que para os ensaios metodológicos a que se propõe este trabalho os resultados foram satisfatórios com a ressalva para a importância de estudos mais detalhados, envolvendo mais análises propiciando assim maior confiabilidade nas correlações geoquímicas com a interpretação e compreensão das formas do relevo atual. Entretanto ressalta-se a importância destes resultados não como respostas elucidativas e sim como mais uma possibilidade metodológica investigativa viável para a compreensão do sistema geomorfológico quanto sua gênese, evolução e grau de estabilidade. / A significant evolution of knowledge on geosciences and its related topics can be observed nowadays. It happens, in particular, with the geomorphologic science, which has, as its premise, to understand and to explain the current relief architecture form based on its genesis, chronological evolution and stabilization degree having, as starting point, descriptive and investigative studies. Such developments are supported by new geotechnologies and, consequently, by the application of specific methodologies that allow a broad possibility of new indicative or elucidative propositions about the geomorphologic system. Therefore, the objective of this work is to verify the possible influence of geochemical aspects on the current relief units’ state related to geoenvironmental elements, in different lithologies through the application of methodological procedures involving the application of geotechnologies and geochemical research. In order to successfully accomplish this methodological proposal the higher third mean of the “Pequeno” river watershed was defined as the area of study. This area is located in São José dos Pinhais municipality in the Curitiba metropolitan area, in Paraná state, in south region of Brazil. Such special cut was adopted because of the suitability of its geoenvironmental characteristics to the right and proper execution of this work. The adopted methodological procedures consist in the use of the analysis of products prepared based on remote sensing techniques and geoprocessing in order to produce the thematic cartography. Such products are associated to the geochemical research of the alteration material (saprólito) in the crystalline basement rocks, having as object of interest opposed strands in two distinct sample areas. When concerning the geochemical study, the oxide semi-quantitative scan method using x-ray fluorescent spectrometry was adopted. It was performed in intermediate material samples between the geochemical orientated and lithogeochemical orientated soil studies. Considering the methodological essays proposed in this work, the obtained results are satisfactory. It is important, however, to perform more detailed studies with more analysis with the purpose of having more confidence regarding the geochemical relations with the interpretation and understanding of the current relief forms. Nevertheless, it is important to stress the importance of these results, not as clarifying answers, but as another feasible possibility to understand the geomorphologic system regarding its genesis, evolution and stability degree.