Orientador: José Eduardo Zaine / Banca: Rodrigo José Pisani / Banca: Carlos Henrique Grohmann de Carvalho / Banca: Paulina Sette Riedel / Banca: Cenira Maria Lupinacci / Anexo dois artigos publicados em revistas / Resumo: Representar cartograficamente o relevo de maneira sistemática não é uma tarefa simples devido à complexidade das informações que devem ser necessariamente relatadas. O uso de processos interpretativos e subjetivos dificulta ainda mais a comparação e aplicação das metodologias por diferentes pesquisadores. Uma das formas de mudar esse quadro é substituir alguns desses processos por uma sequência de procedimentos quantitativos relativos à geomorfometria do terreno. Nesse contexto, o principal objetivo da pesquisa é propor um método de classificação automatizada do relevo a partir de um modelo digital de elevação, parâmetros e ferramentas que possibilitem uma abordagem quantitativa. Foram elaborados três experimentos que abrangem desde o desenvolvimento de produtos intermediários, obtidos através de técnicas de visualização de modelos digitais de elevação que auxiliam no reconhecimento prévio da área estudada até a proposição de uma metodologia de classificação de padrões de formas semelhantes do relevo a partir dos parâmetros de declividade, amplitude e perfil do relevo. O planalto de Poços de Caldas e a bacia do rio Corumbataí foram selecionados como áreas de estudo devido a seus relevos contrastantes, além da disponibilidade de dados e conhecimento prévio dos autores, item primordial para a realização de uma classificação automatizada do relevo. Os resultados finais englobaram mapas de classificação do relevo que retratam as unidades com padrões de formas semelhantes em escalas compatíveis a 1:100.000 (SRTM de 90 metros de resolução) e 1:50.000 (SRTM de 30 metros de resolução). Esses mapas fornecem uma visão geral da geomorfologia da área, podendo servir de base para diversos outros mapeamentos como geotécnico, geoógico, pedológico, zoneamento geoambiental e geomorfológico de detalhe / Abstract: The cartographic representation of the relief is not a simple task due to the complexity of information to be reported. Subjective and interpretative processes involved make it difficult to compare and to apply methodologies carried by different researchers. This scenario can be altered if a sequence of quantitative procedures related to terrain geomorphometry is applied. In this context, the main objective of this research is to propose a method for automated classification of relief from a digital elevation model, parameters and tools that enable a quantitative approach. Three experiments were elaborated. The first one aimed the development of intermediate products obtained from digital elevation models visualization techniques that assist in prior recognition of the studied area and the last two comprise the development of a landform patterns classification methodology from the parameters flatness, local relief and profile. The Poços de Caldas Plateau and the Corumbataí river basin were selected as study areas due to their contrasting reliefs, besides the availability of data and prior knowledge of the authors, primary item to perform an automated relief classification. The results include relief classification maps that depict landform patterns units in compatible scales with 1:100.000 (SRTM 90 meters resolution) and 1:50.000 (SRTM 30 meters resolution). These maps provide an overview of geomorphology and it can provide the basis for several other mappings as geotechnical, geological, geoenvironmental zoning and detailed geomorphological maps / Doutor

Orientadores: José Antonio Brum, Maria José Santos Pompeu Brasil / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-25T12:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dacal_LuisCarlosOgando_D.pdf: 741881 bytes, checksum: ef1f4f4de5b4cb56dc940d21e94af4a7 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Um sistema físico com presença de partículas indistinguíveis interagentes cria a rica possibilidade do estudo dos efeitos de correlação e troca, os quais são frutos desta indistinguibilidade. O complexo mais simples para a manifestação destes efeitos seria aquele onde apenas duas partículas indisntinguíveis estão presentes. Em física da matéria condensada, estes complexos são os éxcitons, os doadores e os aceitadores carregados. No caso específico de poços quânticos semicondutores, a não parabolicidade da banda de valência faz com que éxcitons e doadores negativamente carregados sejam os complexos com modelamento teórico mais simples. Apesar da previsão da estabilidade dos éxcitons carregados ("trions") ter sido feita no final da década de 50 para os materiais semicondutores tipo "bulk", sua primeira observação experimental só ocorre no início da década de 90 e em poços quânticos, onde o confinamento unidimensional das cargas aumenta a energia de ligação destes complexos em uma ordem de grandeza. Desde então iniciou-se uma intensa pesquisa a respeito da física destes complexos pois a blindagem das interações coulombianas nos materiais semicondutores permite que campos magnéticos usuais em laboratórios sejam capazes de provocar fortes alterações na energia de ligação dos "trions". Outra rica possibilidade de investigação é o fato dos éxcitons carregados aparecerem como um estado intermediário entre o éxciton neutro e a singularidade do nível de Fermi quando a concentração de elétrons dopantes na amostra é aumentada. Nesta tese apresentamos um estudo teórico dos éxcitons carregados e dos doadores negativamente carregados em poços quânticos de GaAs/Al0.3G a0.7As considerando os efeitos da presença de campos elétricos e magnéticos externos. Nossa contribuição acrescenta um método simples, preciso e fisicamente transparente para o modelamento teórico destes complexos em contraposição às poucas e complexas abordagens até agora apresentadas na literatura científica. Nossos resultados mostram que os defeitos de interface dos poços quânticos desempenham um papel fundamental na dinâmica dos "trions" contrariando as conclusões de alguns estudos experimentais, mas confirmando a visão de outros / Abstract: A physical system where indistinguishable particles interact with each other creates the possibility of studying correlation and exchange effects. The simplest system is that one with only two indistinguishable particles. In condensed matter physics, these complexes are represented by charged excitons, donors and acceptors. In quantum wells, the valence band is not parabolic, therefore, the negatively charged excitons and donors are theoretically described in a simpler way. Despite the fact that the stability of charged excitons (trions) is known since the late 50s, the first experimental observation occurred only at the early 90s in quantum well samples, where their binding energies are one order of magnitude larger due to the one dimensional carriers confinement. After this, these complexes became the subject of an intense research because the intrinsic screening of electrical interactions in semiconductor materials allows that magnetic fields that are usual in laboratories have strong effects on the trion binding energy. Another rich possibility is the study of trions as an intermediate state between the neutral exciton and the Fermi edge singularity when the excess of doping carriers is increased. In this thesis, we present a theoretical study of charged excitons and negatively charged donors in GaAs / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

O magmatismo mesozóico do Complexo Alcalino de Poços de Caldas é representado por ankaratritos, fonolitos, nefelina sienitos, rochas vulcanoclásticas: tufos fonolíticos, aglomerados e brechas vulcânicas diversas. Diabásios e carbonatitos, além de diques de biotita lamprófiros ultramáficos ultrapotássicos são rochas mais subordinadas. Estes últimos, marcam um limite superior para o magmatismo alcalino em torno dos 76 Ma. Na evolução magmática também foram importantes processos pós-magmáticos diversificados como: processos hidrotermais nos ankaratritos e fonolitos vulcânicos e subvulcânicos regionais; processos pegmatíticos a hidrotermais expressivos nos nefelina sienitos; processos hidrotermais específicos potássicos relacionados com mineralizações de U-Th-ETR-Zr-F-Mo e pirita em rochas nefelínicas e suas brechas de explosões magmáto-freáticas, e também, processos de fenitização nas rochas granito-gnáissicas precambrianas regionais. As rochas vulcanoclásticas alvo dessa pesquisa ocorrem em diversos corpos localizados nas bordas internas do complexo em suas partes N a SW, E, SE e S, ou como ocorrências isoladas em sua parte central. Os trabalhos de campo e petrográficos permitiram identificar e classificar tufos, lapilli tufos, tufos soldados, brechas intrusivas de conduto vulcânico e extrusivas de fluxo piroclástico por vezes acamadadas com seus depósitos proximais e distais, acompanhadas de tufos, brechas de atividades vulcânicas explosivas recorrentes e de tipo base surge. Foram reconhecidos em algumas das brechas de conduto magmático e de fluxo piroclástico fragmentos de rochas ultramáficas incluindo clinopiroxenitos cumuláticos alcalinos, provavelmente formados pela diferenciação por fracionamento mineral de magmas de nefelina sienitos e, mais raramente, de clinopiroxenitos augíticos a sódi-augíticos fracionados de magmas menos evoluídos. Também foram encontrados fragmentos e associações minerais nas matrizes das brechas que apontam para o envolvimento de magmatismo carbonatítico na geração das brechas de conduto vulcânico e seus equivalentes de fluxo piroclástico. Os estudos geoquímicos ajudaram na separação e caracterização de tipos distintos de rochas e suas relações com a evolução do magmatismo alcalino. Dessa maneira foram diferenciados dois tipos de ankaratritos de derrames e brechas e dos aglomerados vulcânicos. Os ankaratritos dos derrames e brechas formaram-se antes, têm números de mg# mais elevados (primitivos), menores conteúdos de Si\'O IND.2\' e maiores concentrações de Cr e Ni que os ankaratritos dos aglomerados vulcânicos. Exibem, ainda, empobrecimentos de \'K IND.2\'O, MgO e CaO e enriquecimento de \'Na IND.2\'O com o aumento de Si\'O IND.2\', enquanto que os ankaratritos dos aglomerados mostram comportamento oposto. Entre os nefelina sienitos, as variedades mais antigas (miaskítitcas) têm conteúdos de \'K IND.2\'O e \'Na IND.2\'O próximos de 8%-peso (cada) e razões desses óxidos próximas de 1. As variedades mais jovens são mais peralcalinas e comumente portadoras de minerais raros agpaíticos, em particular eudialita. Os fonolitos que cortam as brechas da borda N-NW-W do Complexo e também o dique de fonolitos da Pedreira da Prefeitura são mais peralcalinos que os fonolitos regionais e têm razões \'K IND.2\'O/\'Na IND.2\'O >1. Esses provavelmente representam a fase de transição do magmatismo alcalino nefelínico miaskítico para agpaítico. O conjunto dessas informações permitiu detalhar a evolução magmato-estratigráfica e estrutural do Complexo Alcalino de Poços de Caldas com base nos trabalhos anteriores de Ellert (1959) e Schorscher e Shea (1992), entre outros. Sobre os sedimentos mesozóicos de cobertura e partes do embasamento precambriano granito-gnáissico, depositaram-se derrames, brechas e aglomerados vulcânicos ankaratríticos com raras intercalações de fonolitos. Com a evolução do magmatismo e construção do edifício vulcânico, os ankaratritos foram recobertos por espessas camadas de derrames e vulcanoclásticas fonolíticas. Ainda nessa fase alocaram-se corpos de nefelina sienitos miaskíticos tipo Pedreira da Prefeitura, intrusivos em profundidades subvulcânicas e hipoabissais dentro do edifício vulcânico. Após esse período, a estrutura vulcânica passou por um período de acomodações tectônicas de subsidências e soerguimentos, incluindo a formação dos diques anelares de fonolitos e destruição de parte do registro geológico por desnudações locais que conduziram a exposição de nefelina sienitos e porções do embasamento e das suas coberturas sedimentares, anteriormente encobertos por rochas fonolíticas. Seguiu-se a formação das brechas de conduto vulcânico e equivalentes de fluxos piroclásticos, relacionadas com magmatismo fonolítico explosivo a carbonático/carbonatítico. Essas foram cortadas por diques fonolíticos de diferentes gerações, representativos da evolução do magmatismo nefelíno sienítico miaskítico e agpaítico. Como fase final dessa evolução formaram-se as intrusões, em corpos menores, de nefelina sienitos agpaíticos, dentro e fora do Complexo, como aqueles das localidades do Morro do Serrote e da Pedra Balão, entre outros. No fim do magmatismo alcalino nefelino sienítico formaram-se por explosões magmáto-freáticas, as brechas de conduto vulcânico relacionadas às mineralizações de U e hidrotermalismo potássico. O último evento magmático registrado no Complexo Alcalino de Poços de Caldas e representado por enxames de diques de biotita lamprófiros ultramáficos ultrapotássicos, como aqueles da mina de U Osamu Utsumi. / The Mesozoic magmatism of the poços de Caldas Alkaline Complex comprises ankaratrites, phonolites, nepheline syenites and volcanoclastic rocks: phonolitic tuffs and lapilli-tuffs, and different volcanic agglomerates and breccias. Diabases and carbonatites as well as dikes of ultramafic ultrapotassic biotite lamprophyres are minor rocks and these latter ones mark the upper limit of poços de caldas alkaline magmatism at about 76 My. Related with the magmatic evolution, there occured, too, important post-magmatic processes, including hydrothermal processes in the regional volcanic and subvolcanic ankaratrites and phonolites; pegmatitic and hydrothermal veins and alterations in the nepheline syenites; specific hydrothermal potassic alterations associated with U-Th-ETR-Zr-F-Mo and pyrite mineralizations in the nephelinic rocks at sites of mag mato-phreatic breccia-explosions as well as fenitization processes in the regional Precambrian granitic gneisses. The volcanoclastic rocks focussed in this study form several bodies along the internal border of the Complex in its N to SW, E, SE and S parts and also ; isolated occurrences in its central portion. Field and petrographic work led to the identification of tuffs, lapilli-tuffs, velded tuffs, intrusive magmatic conduite breccias, and equivalent extrusive proximal and distal deposits of pyroclastic flows sometimes with layered structures, breccias related to recurrent explosive events as well as base surges. Several magmatic conduit and pyroclastic flow breccias bear ultramafic rock fragments as, for instance, cumulus alkaline clinopyroxenites, probably products of differentiation and mineral segregation of nepheline syenite magmas, and more rarely, cumulus pyroxenites of less evolved magmas. Magmatic conduite and related pyroclastic flow breccias still show rock fragments and matrix mineral associations, indicating that carbonatitic magmatism took part in their formation. Geochemical studies helped to separate and characterize distinct rock types and their relationships with the evolution of the alkaline magmatism. Thus, ankaratrites of breccias and agglomerates were distinguished. Breccia ankaratrites formed earlier, show higher Mg#, lower si\'o IND.2\' and higher Cr and Ni concentrations than the ankaratrites of the volcanic agglomerates. They also show \'K IND.2\'O, MgO and CaO depletion and N\'a IND.2\'O enrichment along with augmenting SI\'O IND.2\' contents, while the agglomerate ankaratrites reveal a contrary evolution. Among nepheline syenites, the older (miaskitic) ones show \'K IND.2\'O and N\'a IND.2\'O contents of about 8 wt-% (each) and alkali oxide rations close to 1. The younger ones are more strongly peralkaline agpaitic rocks. Phonolite dikes that cut the breccias of the N-NW-W border of the complex and, specially, phonolites of the Poços de Caldas township quarry are more peralkaline than the regional phonolites and exhibit \'K IND.2\'O>1. They probably represent the transition phase from miaskitic to agpaitic alkaline magmatism. Based on all the collected informations an evolutive model was developed that strongly supports earlier models, for instance, of Ellert (1959) and schorscher and shea (1982). Upon the regional precambrian basement and its local sedimentary Mesozoic arenitic covers ankaratrite flows, agglomerates and breccias erupted and were deposited with minor intercalations of phonolite. In the course of the magmatic evolution the ankaratrites were covered by thick layers of phonolite flows and volcanoclastics, building the main volcanic edifice. In this same phase miaskitic nepheline syenites of the Poços de Caldas township quarry type intruded the volcanic edifice at intermediate subvolcanic depths. Subsequently, the alkaline volcano went through a period of tectonic accomodations, subsidences and uplifts along with the formation of discontinuous phonolite ring dikes. This period caused too partial destruction of the geological records, including local desnudation of nepheline syenites, parts of the Precambrian basement rocks and their sedimentary covers, formally covered by phonolites. Following this, the magmatic conduite breccias and equivalent pyroclastic flow breccias were formed in the course of explosive phonolitic and carbonatic/carbonatitic magmatism. These breccias were cut through by phonolitic dikes of different generations representing the evolution from miakitic to agpaitic alkaline magmatism, including, as a final stage, intrusive agpaitic nepheline syenites that occur (within and closely outside the complex), for instance, at the locations of Morro do serrote and pedra Balão, among others. At the end of the agpaitic nephelinic magmatism, localized magmato-phreatic explosions and specific hidrothermal alteration led to the formation of magmatic conduite breccias and Uranium mineralizations. The youngest magmatic event of the poços de Caldas Complex consisted of dike intrusions of ultramafic ultrapotassic biotite lamprophyres as they occur at the open pit Osamu Utsumi Uranium mine.

Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia de análise estrutural de heteroestruturas, ou seja, estruturas formadas pela combinação de materiais diferentes depositados em camadas alternadas. O trabalho focalizou aspectos não apenas referentes às técnicas de difração de raios X, comumente utilizadas na caracterização estrutural destes novos materiais, mas também se concentrou no desenvolvimento de cálculos teóricos da intensidade difratada pelos raios X, os quais, comparados com os dados experimentais, dão informação precisa acerca do que poderíamos denominar qualidade estrutural. Uma comparação entre resultados obtidos com a teoria Cinemática Dinâmica foram também explorados e o alcance das duas teorias foi discutido. Este procedimento, embora tenha sido aplicado para a análise de heteroestruturas a base de semicondutores cristalinos, pode também ser aplicado, por exemplo, ao estudo de heteroestruturas magnéticas. É sempre fundamental no processo de desenvolvimento de novos materiais caracterizar as amostras após o crescimento, a fim de comparar os resultados experimentais com os valores nominais obtidos do procedimento de deposição. Em particular, neste trabalho, a caracterização estrutural de super-redes deformadas de Si 1-xGex/Ge e Si/Ge, crescidas sobre substratos de Ge e Si, respectivamente, realizou-se através do uso de técnicas não destrutivas de difração de raios X, envolvendo a medição dos parâmetros próprios das super-redes como: período, número de camadas atômicas, parâmetros de rede e deformação. / The aim of this work was the development of a methodology for the structural analysis of heterostructures, i. e., structures formed by the combination of different materials, deposited as alternate layers. The work focused on aspects not only related to x-ray diffraction techniques, usually utilized for the structural characterization of these new materials, but also it concentrated on the development of theorical calculations of the x-ray diffracted intensity, which were compared with experimental data in order to determine the so-called structural quality. The results obtained with the Kinematical and Dinamical X-ray Diffraction theories were explored and the scope of both theories was discussed. Even though this procedure was applied to the analysis of heterostrutures based on crystalline semiconductors, it also can be used, for example, to the study of magnetic multilayers. It is always fundamental in the development process of new materials to characterize the samples after growth, in order to compare the experimental results with the nominal values obtained by the deposition procedure. ln particular, in this work, the structural characterization of Si1-xGex /Ge and Si/Ge strained superlattices, deposited on Ge and Si substrate, respectively, was performed by means of non-destructive x-ray diffraction techniques, measuring superlattices parameters as: periodicity, number of atomic layers, lattice parameters and strain.

Neste trabalho são calculados os sub-níveis 1s, 2s, 2p±, 3s, 3p± e 3d±2 de elétrons ligados a impurezas doadoras em um poço quântico de GaAs/GaAlAs submetido a um campo magnético uniforme, via método variacional. São calculadas, então, as densidades de estados supondo-se uma distribuição uniforme de doadores, obtendo-se resultados que se assemelham aos do estado fundamental, com um pico principal e outro secundário. De posse do espectro desses sub-níveis rasos são calculados os coeficientes de absorção, na região do infra-vermelho distante, para as transições permitidas fazendo-se o uso da Regra de Ouro de Fermi. As densidades de doadores estão dentro dos limites do modelo de banda de impureza semi-clássica, portanto baixas densidades. Inicialmente é considerada uma compensação nula e uma distribuição uniforme de impurezas. Neste caso os cálculos são realizados analiticamente. Finalmente é considerada a compensação, sendo utilizada a simulação Monte Carlo. Neste segundo processo calcula-se o coeficiente de absorção, primeiramente considerando-se apenas o termo constante da expansão do potencial eletrostático das impurezas ionizadas. Em segunda etapa leva-se em conta os outros termos da expansão e faz-se um tratamento perturbativo. A forma da curva de absorção em infra-vermelho distante levando-se em conta este efeito da compensação é obtido pela primeira vez. São verificados alargamentos não homogêneos nas curvas de absorção e é estudado o efeito da variação da compensação e do campo magnético sobre o coeficiente de absorção. Este estudo constitui um elemento importante para o diagnóstico destas hetero-estruturas semicondutoras. / In this work we obtain the sub-levels 1s, 2s, 2p±, 3s, 3p±, and 3d±2 of donor bound electrons in a GaAs/GaAIAs quantum well by a variational calculation. The densities of states are calculated assuming an uniform distribution of donors, obtaining results similar to that of the ground state, with two peaks, a fundamental and a secundary. We calculate, then, the absorption coefficient, in the far infrared region, by means the Fermi\'s Golden Rule. The densities of donors are within the lirnits of the Semiclassical Impurity Band, i. e., low densities. The calculations are made analiticaly. Finally we consider a non-zero compensation and utilize the Monte Carlo simulation. In this second process the absorption coefficient is calculated firstly considering only the constant term of the expansion of the electroslatic potential due to ionized impurities. Then a perturbative treatement is made with the other terms in the expansion. The shape of the absorption coefficient in the far infrared, with the effect of compensation, was obtained by the first time. Inhomogeneous broadenings appear in the absorptions curves and the effect of variation of compensation and magnetic field is studied. This study is an important element for hetero-structures diagnosis.

Vibrações em coluna de perfuração de poços de petróleo têm sido extensivamente estudadas, principalmente devido aos efeitos danosos causados aos elementos da coluna. Os altos custos envolvidos nas operações têm levado cientistas e empresas a buscarem os melhores resultados, seja no projeto ou na execução do poço. Este trabalho apresenta um modelo matemático não linear para estudo de vibrações em coluna de perfuração em operações de backreaming, ou seja, em operações de retirada da coluna de perfuração de dentro do poço com rotação e bombeamento de fluido simultaneamente. O modelo proposto visa estudar os efeitos das vibrações laterais no conjunto de fundo da coluna, conhecido como Bottom Hole Assembly (BHA). Trata-se de um modelo analítico, não linear com parâmetros concentrados, onde são considerados os efeitos de amortecimento devido ao fluido de perfuração, contato entre estabilizador e comando de perfuração contra a parede do poço e rigidez torcional do tubo de perfuração, com implementação da solução numérica do sistema de equações diferenciais através da criação de uma rotina computacional em ambiente MATLAB®. Para calibração do modelo matemático proposto, foi construída uma bancada experimental, em escala com uma coluna de perfuração, simulando a condição dinâmica da coluna. Os resultados mostram boa correlação entre o modelo matemático, bancada experimental e dados reais de campo. Análises paramétricas foram realizadas para estudo da influência do movimento de precessão, aceleração lateral e dano acumulado na coluna. Um modelo probabilístico foi proposto para estudo das vibrações da coluna em conjunto com o modelo matemático ajustado experimentalmente. O trabalho discute os resultados estatísticos para análise de vibração da coluna utilizando o método de Monte Carlo, considerando as incertezas no diâmetro do poço e coeficiente de atrito. Os resultados mostram que a aceleração lateral é menor em poços com diâmetro próximo ao da broca e com baixo coeficiente de atrito, além de não sofrerem influência significativa devido à velocidade de backreaming. Para poços com maior incerteza no diâmetro do poço e elevada velocidade de rotação da coluna, observou-se maiores valores de aceleração lateral. / Oil well drill string vibrations have been studied extensively throughout the world, mainly due to the highly damaging effects caused by these vibrations in the drill string elements. The high costs involved in the operations have led scientists and companies to seek the best results, whether in wellbore project or during real time construction. This thesis presents a non-linear mathematical model for drill string vibrations analysis during backreaming operations, that is, pulling out drill string with pumping and rotation simultaneously. The model proposed aims to study the effects of lateral vibrations on the lower portion of the drill string, commonly known as Bottom Hole Assembly (BHA). The modeling approach is based on analytical, nonlinear and lumped parameters, which considers the effects of drilling fluid damping, stabilizer and drill collar contact with the borehole wall and drill pipe torsional stiffness, with MATLAB® numerical routine implementation to solve the system of differential equations. To setup of the proposed mathematical model, an experimental test rig was built in scale with a real drill string, simulating the dynamic condition of the drill string. The results show good correlation between the mathematical model, experimental test rig and real field data. Parametric analysis were performed to study the influence of backward whirl, lateral acceleration and accumulated damage in the drill string. A probabilistic model was proposed for the study of drill string vibrations with mathematical model experimentally calibrated. The work discusses the statistical results for the drill string vibration using Monte Carlo approach, considering the uncertainties in borehole diameter and friction coefficient. The results show that the lateral acceleration is smaller in borehole diameter closer to the drill bit diameter with low friction coefficient, besides not being significant influence due to the backreaming speed. For wellbore with greater uncertainty in the borehole diameter and for drill string with high speed rotation, a higher lateral acceleration value was observed.

Neste trabalho, investigamos a influência da estrutura de energia das minibandas dos estados eletrônicos ocupados no tempo de recombinação em poços quânticos múltiplos (MQW) fracamente acoplados de GaAs / AlGaAs. Um dos melhores métodos para estudar o efeito da estrutura energética consiste em medir o tempo de recombinação eletrônica em função de parâmetros expostas à influência externa que afeta a estrutura energética, por isso, aplicamos um campo magnético externo. O espectro da emissão de fotoluminescência foi composta pelas contribuições das minibandas da banda de condução, Γ – Γ e Γ – XZ. Observou-se um aumento notável do tempo de recombinação quando o campo magnético causou a despopulação da minibanda de maior energia, Γ – XZ. O efeito observado é atribuído à variação induzida pelo campo magnético na densidade dos estados eletrônicos. / In the present work, we investigate the influence of the miniband energy structure of the populated electron states on the recombination time in GaAs/AlGaAs weakly coupled multiple quantum wells (MQW). The best method to study the effect of the energy structure is to measure the recombination time in the same sample subject to external influence which affects the energy structure, therefore, we apply an external magnetic field. The photoluminescence emission was composed of the contributions from the Γ – Γ and Γ – XZ conduction band minibands. Remarkable enhancement of the recombination time was observed when the magnetic field caused depopulation of the higher energy Γ – XZ miniband. The observed effect is attributed to the magnetic field induced variation of the electron density of states.

Documento confidencial. Não pode ser disponibilizado para consulta / Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T02:17:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286521.pdf: 2853067 bytes, checksum: e7aaaa4d0f9fcb1055d562e027e923ef (MD5) / A busca pelo aumento na produção de óleo tem incentivado o uso de poços horizontais, já que a área de contato neste caso aumenta consideravelmente. Entretanto, não é suficiente apenas ter longos trajetos horizontais do poço, já que existe um tamanho adequado para o qual o poço produz em toda a sua extensão. É fácil compreender que é necessária a existência de um gradiente de pressão entre o início do poço e seu calcanhar (início da parte vertical) para que o escoamento exista, e este gradiente de pressão está vinculado à pressão fornecida pelo reservatório. Portanto, para resolver o escoamento no interior do poço horizontal, é necessário conhecer a pressão do reservatório, ou seja, é necessário resolver o escoamento no reservatório. Existe então um problema acoplado, dado pela necessidade da solução das equações de Darcy para escoamento no reservatório e da solução das equações de Navier-Stokes do escoamento multifásico no interior do poço. A questão fundamental neste problema são as diferenças de escalas de tempo e espaço dos problemas. No reservatório tem-se uma malha numérica de dezenas de metros em suas dimensões, enquanto que o diâmetro do poço tem dimensões de centímetros. A malha requerida no reservatório, ao redor do poço, deveria ser extremamente fina para poder captar os reais gradientes existentes e calcular com exatidão a vazão mássica entre reservatório e poço. Para evitar o refino de malha, criam-se os chamados modelos de poços, que procuram representar a física local ao redor dos poços. O modelo de poço nada mais é do que uma relação que forneça a vazão mássica, para uma determinada diferença de pressão reservatório/poço, observadas as características geométricas e físicas da região de escoamento. A determinação destes modelos pode ser feita experimentalmente ou teoricamente. Neste trabalho, foi determinado de forma teórica (numérica) o índice que relaciona a vazão mássica ao gradiente de pressão entre poço e reservatório para uma determinada configuração de completação do poço horizontal. Estes índices assim calculados levam em consideração o revestimento de areia (gravel) que é colocado ao redor do poço suportado pela tela metálica, bem como as diferentes permeabilidades da região de canhoneio nos furos do poço horizontal que recebem o escoamento multifásico. Para a determinação destes índices uma região especifica perto dos furos foi escolhida e a solução detalhada do escoamento no meio poroso nesta região foi realizada. Os índices foram calculados utilizando-se o software comercial IMEX (CMG - Computer Modelling Group). Foram utilizadas malhas cartesianas 2D, cujo número de volumes foi determinado a partir de testes de refino e testes paramétricos. Foi escolhido um modelo de fluido bifásico água-óleo o qual foi calculado a partir do método IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation). Determinados estes índices, a solução do problema do reservatório pode então ser realizada em uma malha grosseira, evitando o refino de malha nas vizinhanças do poço e satisfazendo as diversas possibilidades de completação existentes, o que um modelo analítico não contempla.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299927.pdf: 1563289 bytes, checksum: effc9ee6d644477aa25428faf925ab76 (MD5) / O projeto e escalonamento em tempo real de compressores para operar poços de petróleo com o método de elevação por injeção contínua de gás, consiste em resolver um problema não-linear inteiro misto que pode ser visto como um problema de alocação de instalações. Esta dissertação apresenta uma formulação revisada que representa as restrições de pressão de descarga do compressor como uma familía de desigualdades lineares, mostrando-se mais efetiva que a formulação antecedente (CAMPONOGARA; CASTRO; PLUCENIO, 2007). Para a resolução do problema, aproximações lineares inteiras mistas da formulação revisada serão obtidas. Isto ocorrerá através da linearização por partes das funções não lineares presentes na formulação, usando variaveis binárias e um conjunto especialmente ordenado de variáveis de tipo II, SOS2. Serão propostas durante o decorrer do trabalho desigualdades válidas para a capacidade do compressor, buscando ganhos computacionais durante a resolução do problema. Este trabalho apresenta também experimentos computacionais comparando as formulações antiga e revisada, avaliações dos impactos ocasionados pela geração de planos de cortes no tempo de resolução e algortimos de linearização por partes de funções não lineares, baseados em programação dinâmica. / The design and real-time scheduling of lift-gas compressors in oil fields entails solving a mixed-integer nonlinear problem that generalizes the facility location problem. This work presents a revised formulation that represents the constraints on compressor discharge pressure as a family of linear inequalities, which is shown to be tighter than a previous formulation (CAMPONOGARA; CASTRO; PLUCENIO, 2007). The problem is approximates solved by piecewise-linearizing the nonlinear functions, using binary variables and specially ordered set of variables. Valid inequalities will be proposed during the course of the work for the compressor capacity, seeking computational gains on resolution of the problem. The work also presents computational experiments comparing the formulations, evaluating the impact of cutting-plane generation on solution speed and piecewise-linearization algorithms for nonlinear functions based on dynamic programming.