Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-11-20T19:53:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstratigrafiaTectônicaBorda.pdf: 9240103 bytes, checksum: 657220be52d304819b3f664dd24ecb60 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-12-01T16:32:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstratigrafiaTectônicaBorda.pdf: 9240103 bytes, checksum: 657220be52d304819b3f664dd24ecb60 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-01T16:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstratigrafiaTectônicaBorda.pdf: 9240103 bytes, checksum: 657220be52d304819b3f664dd24ecb60 (MD5) Previous issue date: 2014 / A região de Fábrica Nova está localizada na borda leste do QFe, porção central do estado de Minas Gerais. Geologicamente encontra-se inserida no flanco inverso do sinclinal Santa Rita, uma megaestrutura caracterizada como uma dobra de escala sub-regional de direção axial NW-SE com raízes no embasamento adjacente do Complexo Santa Bárbara e seccionada pela falha de Água Quente. Os flancos são subparalelos e no flanco inverso as unidades estratigráficas são menos espessas que a sua contraparte do flanco normal situado a oeste. No núcleo ocorrem xistos, filitos e quartzitos ferruginosos pertencentes aos grupos Piracicaba e Sabará. Algumas dúvidas acerca da geometria da porção central do sinclinal Santa Rita, principalmente em relação ao seu fechamento ainda não foram solucionadas. Este trabalho busca, portanto, esclarecer estas questões a partir de um mapeamento sub-regional e de detalhe na região de Fábrica Nova. O arcabouço estrutural desta região, resulta da superposição de pelo menos 3 (três) fases de deformação sobre a nappe Ouro Preto. Na interface embasamento e rochas supracrustais se instala a falha de Água Quente de direção meridiana e mergulhos acentuados a norte. Duas dobras de escala sub-regional ocorrem na região de Fábrica Nova: o sinforme de Fábrica Nova e o anticlinal de Bento Rodrigues. Subsidiariamente, observa-se um antiforme apertado no setor oriental mina de Fábrica Nova denominado de antiforme Alto Pai Miguel. Para a geometria particular da região de Fábrica Nova é proposto um modelo com base no mecanismo de dobramento por flanking folds. Este mecanismo se daria através de um encurtamento crustal de direção E-W resultando na deflexão das rochas do Supergrupo Minas, além de dobras menores de eixo orientados na direção N-S. A nucleação do sinforme de Fábrica Nova imprime novas características texturais nos minérios de ferro, em especial, naqueles situados no flanco oeste do sinforme com a imposição da cinemática “Z” sobre “Z”, tornando-os mais finos. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The region of Fábrica Nova is located at the east edge of the Quadrilátero Ferrífero (QFe), in the central portion of Minas Gerais State. Geologically, it is situated at the inverse fold of Santa Rita syncline, which is a mega structure characterized as a fold of sub-regional scale of NW-SE axial direction, with roots in the adjacent basement of Santa Barbara Complex and is sectioned by the failure of Água Quente. The flanks are sub parallel and, in the opposite flank, the stratigraphic units are thinner than the counterpart of its normal flank situated to the west. In its nucleus occur schists, phyllites and ferruginous quartzites, which belong to Piracicaba and Sabará groups. Some questionings about the geometry of Santa Rita syncline central portion, especially related to its closing, were not solved yet. Therefore, this work aims to elucidate these questionings from a sub-regional and detailing mapping of Fábrica Nova region. The structural framework of this region results from the superposition of at least 3 (three) phases of deformation of Ouro Preto nappe. At the basement interface and supracrustal rocks settles the failure of Água Quente, which has meridian direction with steep dips to the north. Two folds of sub-regional scale occur on Fábrica Nova region: Fábrica Nova synform and Bento Rodrigues anticline. Alternatively, there is a tight antiform in the eastern sector of the Fábrica Nova mine, which is called Alto Pai Miguel antiform. For the particular geometry of Fábrica Nova region, it is offered a model based on the folding mechanism by flanking folds. This mechanism would happen through a crustal shortening of E-W direction, resulting in the deflection of Supergrupo Minas rocks, besides minor folds of axis oriented in N-S direction. The nucleation of Fábrica Nova synform provides new textural characteristics to the iron ores, especially those that are located in the western flank of the synform along with the imposition of the kinematic "Z" on "Z", turning them thinner.

Orientador: Mauro Hugo Mathias / Coorientador: Gerhard Thonhauser / Banca: Edson Cocchieri Botelho / Banca: João Andrade de Carvalho Junior / Banca: José Luis Gonçalves / Banca: Behzad Elahifar / Abstract: Pre-salt basins and their exploration have become more and more frequently mentioned over the years, not just for their potential reserves, but also for the implicit challenges in terms of operations to face in order to make these fields commercially viable. Several research efforts aimed at addressing these related barriers, in which drilling optimization and efficiency are presented as a considerably complex area. The problematic is concentrated in the low drillability and in the high cost involved when drilling the pre-salt carbonates. The outcome of this research is based in studies performed on top of eight pre-salt wells, addressing drilling operational time savings referenced by benchmarks and drilling mechanics parameters choosiness. The studies were based on simulations performed with penetration rate (ROP) modeling combined with specific energy (SE). The Bourgoyne Jr. and Young Jr. (1974) ROP model was used given the high errors presented for the other models, higher than 40% and, in terms of SE, the formulations from Teale (1965) and Pessier et al. (1992) were used. All these classic literature are still present in the industry and the software Oracle Crystal Ball was used as a supportive tool for the simulations. This research yielded four important results: 1) the polycrystalline diamond compact (PDC) is the most suitable drill-bit choice for pre-salt, presenting the lowest teeth-cutters wear rate, 0.28 [%/ m]; 2) the possible spare in operational time encountered for the pre-salt operations represent a saving of approximately 13,747,550.00 [USD] for the analyzed pre-salt wells; 3) the final mathematical model developed, after the adjustments for pre-salt, foresee an improvement dropping the relative error from 36.52% to 23.12% in terms of comparing the calculated and modeled ROP with the field measured ROP... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: As bacias do pré-sal e sua exploração se tornaram cada vez mais mencionadas ao longo dos anos, não apenas por seu potencial de reservatório, mas também devido aos grandes desafios implícitos em termos de operações a serem enfrentados para tornar estes campos comercialmente viáveis. Várias pesquisas vêm sendo desenvolvidas visando contornar estas barreiras, das quais a otimização e eficiência de perfuração se apresentam como uma área consideravelmente complexa. A problemática se concentra nas baixas taxas de penetração e no alto custo envolvido ao se perfurar as seções dos carbonatos do pré-sal. Os resultados da pesquisa apresentados nesta tese baseiam-se em análises com oito poços do pré-sal, abordando economia de tempo operacional com base em análises referenciadas em benchmarks e escolhas de parâmetros mecânicos de perfuração. Os estudos foram baseados em simulações realizadas com modelagem de taxa de penetração (ROP) combinadas com energia específica (SE). Utilizou-se o modelo de ROP de Bourgoyne Jr.e Young Jr. (1974) face aos altos erros apresentados pelos outros modelos, superiores a 40% e, em termos de SE, utilizouse o equacionamento de Teale (1965) e Pessier et al. (1992). Todas estas literaturas classicas ainda estão presentes na indústria e o software Oracle Crystal Ball foi utilizado como uma ferramenta de apoio para as simulações. Os resultados deste trabalho mostraram quatro conclusões importantes: 1) a broca de perfuração do tipo polycrystalline diamond compact (PDC) é a mais adequada para o pré-sal, apresentando uma taxa de desgaste de dentes-cortadores de 0.28 [%/ m]; 2) a possível diminuição de tempo de operação encontrada após análises de performance de operação pode resultar em uma economia de aproximadamente 13,747,550.00 [USD] para os poços do pré-sal analisados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor