Submitted by Joana Azevedo (joanad@id.uff.br) on 2017-12-11T13:15:24Z No. of bitstreams: 1 Dissert Alinne S Moreira.pdf: 2603904 bytes, checksum: d32d6697689a376a5eb10cd73052d2b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca da Escola de Engenharia (bee@ndc.uff.br) on 2018-01-10T15:41:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert Alinne S Moreira.pdf: 2603904 bytes, checksum: d32d6697689a376a5eb10cd73052d2b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-10T15:41:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert Alinne S Moreira.pdf: 2603904 bytes, checksum: d32d6697689a376a5eb10cd73052d2b2 (MD5) Previous issue date: 2017-01-11 / Em função da ocorrência de acidentes industriais catastróficos, observados nas últimas décadas, a segurança de processos emergiu como um tema de grande relevância, sobretudo para as organizações classificadas como de alto risco. Tal fato deveu-se aos impactos ambientais, materiais, humanos e aos ativos intangíveis, decorrentes destes eventos. Na indústria do petróleo, a maior representação deste tipo de acidente é o ocorrido durante a perfuração do poço de petróleo Macondo, no Golfo do México, em 2010. Este evento demonstrou que havia, àquela época, fragilidades na indústria de óleo e gás em todo o mundo, além de dúvidas quanto à capacidade de governos e agências reguladoras para prevenir e contingenciar ocorrências dessa magnitude. Por este motivo, tal acidente demandou mudanças imediatas e impactantes na regulamentação vigente e na gestão da segurança de processos das empresas deste ramo. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo propor práticas para a melhoria da gestão da segurança de processos, na atividade de construção de poços marítimos de uma empresa petrolífera brasileira, de modo a evitar a ocorrência de acidentes de grande magnitude, como o ocorrido no Golfo do México. Para atender ao objetivo proposto, foram analisados casos de sucesso na indústria e foi conduzido um estudo de caso na empresa onde se pretende implementar o modelo de gestão. Este último foi realizado na área de transporte aéreo de pessoas, que também possui operações de alto risco, tal como a atividade de construção de poços de petróleo. Desta forma, além de ter grande contribuição científica, esta pesquisa pode ser inspiradora para as empresas que estejam diante do desafio de gerir a segurança dos seus processos, em cenários de grande complexidade, onde a combinação de diferentes variáveis podem causar acidentes de grandes proporções. / Due to occurrences of major accidents, observed in recent decades, process safety emerged as a very important issue for high risk organizations. This is because such accidents are characterized by the environmental, material, human and intangible assets impacts. In the oil and gas industry, the main representation of major accident is Macondo, a well drilled in the Gulf of Mexico in 2010. This event had shown the oil and gas industry’s weakness and had created doubts about the ability of governments and regulatory agencies to prevent and to manage occurrences of this magnitude. At that time, Macondo required immediate and impactful changes in the current regulations and in process safety management of oil and gas companies. In this context, this present study aims to suggest some practices, focusing on process safety, for drilling and completion activities of a Brazilian oil company, in order to prevent the occurrence of major accidents, as occurred in Gulf of Mexico. Industry successful cases were analyzed and it was performed a case study at air transport sector, whose operations are considered as high risk, as the drilling well activity. In this way, besides the great scientific contribution, this research can inspire companies that have the challenge of manage their process safety, in high complexity scenario, where interaction of multiple variables can cause serious accidents.

This thesis discusses Nuclear Magnetic Resonance (NMR) techniques for formation evaluation in well log analysis for the oil/gas industry. We present the standard ingredients for NMR data processing and interpretation, and develop a methodology that extends the determination of surface relaxivity from the laboratory to the well site. The methodology consists of a processing algorithm for diffusion editing data, which enables surface relaxivity determination for conditions close to those found in well logging (regarding data availability and noise levels). At moderate noise levels, lower relaxivity values (below 10μm/s) can be determined solely from NMR diffusion data, while higher values (∼30μm/s) can be separated from intermediate ones. Application for actual logging data still requires some noise reduction techniques such as stationary measurements downhole or data stacking among different depths. However, it provides a way of converting T2 distributions into actual pore size distributions even for downhole acquisitions, before the samples get to the laboratory for routine analysis. Besides the logging analysis, we also developed a theoretical approximation to the diffusion equation with partial absorptive contour conditions, by calculating appropriate transition rates between cells in an arbitrary grid, allowing a simple methodology for obtaining the NMR data based on pore imaging. Calculated rates can in principle be used for modeling/understanding different diffusion phenomena, such as exchange between pores or relaxation sites. / Neste trabalho são discutidas técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) aplicadas à avaliação de formações por meio da perfilagem de poços pela indústria de óleo e gás. São apresentados os conceitos básicos para processamento e interpretação dos dados de RMN, e desenvolvida uma metodologia para determinação da relaxatividade superficial em poço. O método consiste em um algoritmo de processamento de dados de diffusion editing, que permite a obtenção da relaxatividade superficial em condições próximas as encontradas na perfilagem de poços de petróleo (em relação à disponibilidade de dados e nível de ruído). Para níveis moderados de ruído, as relaxatividades mais baixas (menores que 10μm/s) podem ser determinadas através das medidas de difusão por RMN, enquanto valores mais altos (∼30μm/s) podem ser separados dos intermediários. Aplicações em dados de perfilagem ainda requerem técnicas de redução de ruído como aquisições estacionárias em poço ou empilhamento de dados ao longo de um intervalo de profundidades. Entretanto, o método possibilita uma forma de converter as distribuições de T2 em distribuições de tamanhos de poros ainda em poço, antes que as amostras sejam enviadas para o laboratório em análises de rotina. Além da perfilagem, foi desenvolvido também uma aproximação para a equação de difusão com condições de contorno absortivas, através de equações de taxas. A forma das taxas de transição permite o desenvolvimento de metodologias simples para obtenção dos dados de RMN através de imagens dos poros das rochas. As taxas de transição podem ser utilizadas também para a modelagem de outros fenômenos que envolvam difusão, como fenômenos de troca entre poros ou entre sítios com diferentes valores de relaxação.

This thesis discusses Nuclear Magnetic Resonance (NMR) techniques for formation evaluation in well log analysis for the oil/gas industry. We present the standard ingredients for NMR data processing and interpretation, and develop a methodology that extends the determination of surface relaxivity from the laboratory to the well site. The methodology consists of a processing algorithm for diffusion editing data, which enables surface relaxivity determination for conditions close to those found in well logging (regarding data availability and noise levels). At moderate noise levels, lower relaxivity values (below 10μm/s) can be determined solely from NMR diffusion data, while higher values (∼30μm/s) can be separated from intermediate ones. Application for actual logging data still requires some noise reduction techniques such as stationary measurements downhole or data stacking among different depths. However, it provides a way of converting T2 distributions into actual pore size distributions even for downhole acquisitions, before the samples get to the laboratory for routine analysis. Besides the logging analysis, we also developed a theoretical approximation to the diffusion equation with partial absorptive contour conditions, by calculating appropriate transition rates between cells in an arbitrary grid, allowing a simple methodology for obtaining the NMR data based on pore imaging. Calculated rates can in principle be used for modeling/understanding different diffusion phenomena, such as exchange between pores or relaxation sites. / Neste trabalho são discutidas técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) aplicadas à avaliação de formações por meio da perfilagem de poços pela indústria de óleo e gás. São apresentados os conceitos básicos para processamento e interpretação dos dados de RMN, e desenvolvida uma metodologia para determinação da relaxatividade superficial em poço. O método consiste em um algoritmo de processamento de dados de diffusion editing, que permite a obtenção da relaxatividade superficial em condições próximas as encontradas na perfilagem de poços de petróleo (em relação à disponibilidade de dados e nível de ruído). Para níveis moderados de ruído, as relaxatividades mais baixas (menores que 10μm/s) podem ser determinadas através das medidas de difusão por RMN, enquanto valores mais altos (∼30μm/s) podem ser separados dos intermediários. Aplicações em dados de perfilagem ainda requerem técnicas de redução de ruído como aquisições estacionárias em poço ou empilhamento de dados ao longo de um intervalo de profundidades. Entretanto, o método possibilita uma forma de converter as distribuições de T2 em distribuições de tamanhos de poros ainda em poço, antes que as amostras sejam enviadas para o laboratório em análises de rotina. Além da perfilagem, foi desenvolvido também uma aproximação para a equação de difusão com condições de contorno absortivas, através de equações de taxas. A forma das taxas de transição permite o desenvolvimento de metodologias simples para obtenção dos dados de RMN através de imagens dos poros das rochas. As taxas de transição podem ser utilizadas também para a modelagem de outros fenômenos que envolvam difusão, como fenômenos de troca entre poros ou entre sítios com diferentes valores de relaxação.