Made available in DSpace on 2014-12-17T14:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PatriciaSM_DISSERT.pdf: 2102476 bytes, checksum: 576a6a57ecb7e7caa5ddda32af5b2d46 (MD5) Previous issue date: 2011-09-26 / The purpose of this dissertation is whether the demand for manpower trained in technical school for the sector of Oil and Gas (O&G) is in balance with the offer of that training in the Brazilian education system. The methodology used to obtain such information was based on School Census 2000 and 2008 where data were worked out in order to clarify the numbers of enrollments in secondary technical level demanded by the sector of O&G. The demand for manpower with that qualification as a data source was the 2010-2014 Business Plan Program for Mobilization of the National Oil and Natural Gas (PROMINP). This Program identified the future demand for manpower for the Sector of the O&G until 2014 where the occupational categories are mapped prerequisite training and experience. In order to better understand the object of this study was dome a review of the literature with regard to technical education in Brazil but also the importance of the education to economic growth and the peculiarities of the oil economy in different countries possessors of those mines, or that is, developed and underdeveloped countries. Analysis showed that enrollment in technical education in Brazil had a significant increase between the dates 2000 and 2008. It also don?t bring balance with the characteristic of the dynamics of the productive sectors of the economy mainly due to heating of the economy before the global growth especially in the Construction Industry as well as in the Oil and Natural Gas Engineering and a Naval account of the discovery of oil in the Pre-Salt. Another important aspect is that one of the major problems of qualification of manpower in Brazil is due to a bad quality of the student?s school and high school which makes difficult a good performance in office work and also this ability to learn new functions. The rapprochement between the supply of the education system and the demand for manpower with training mid-level technical support for the sector O&G showed that most technical courses demanded or had no enrollment in 2008, had few enrollment in 15 states with demand expect to occur and those enrollment were unevenly distributed among states. The analysis therefore signalize the needed of a public policy that enables the adequacy of the education system (Secondary Technical Education) to Sector of O&G in terms of enrollment and its distribution between the oil producing states and in relation to technical expertise offered / O objetivo desta disserta??o de mestrado ? verificar se a demanda de m?o-de-obra com forma??o no ensino m?dio t?cnico para o setor de Petr?leo e G?s (P&G) est? em conson?ncia com a oferta daquela forma??o no sistema educacional brasileiro. A metodologia aplicada para obter tal informa??o foi baseada no Censo Escolar 2000 e 2008, em que os dados foram trabalhados de maneira a explicitar o n?mero de matr?culas nos cursos de n?vel m?dio t?cnico, demandados pelo setor de P&G. A demanda de m?o-de-obra com aquela qualifica??o teve como fonte de dados o Plano de Neg?cios 2010-2014 do Programa de Mobiliza??o da Ind?stria Nacional de Petr?leo e G?s Natural (PROMINP). Este Programa identificou a demanda futura de m?o-de-obra para o setor de P&G at? 2014, onde as categorias ocupacionais mapeadas possuem pr?-requisitos de forma??o e experi?ncia. Com o intuito de entender melhor o objeto deste estudo foi feita uma revis?o de literatura no que diz respeito ao ensino t?cnico no Brasil, como tamb?m a import?ncia da educa??o para o crescimento econ?mico e as peculiaridades da economia do petr?leo nos diferentes pa?ses possuidores daquelas jazidas, ou seja, pa?ses subdesenvolvidos e desenvolvidos. As an?lises demonstraram que as matr?culas no ensino t?cnico no Brasil apresentaram um significativo aumento entre as datas de 2000 a 2008. Traz tamb?m como caracter?stica a desarmonia com a din?mica dos setores produtivos da economia, devido principalmente ao aquecimento da economia antes da crise mundial de 2008, e a retomada recente do crescimento notadamente no Setor de Constru??o Civil, bem como no setor de Petr?leo e G?s Natural e Engenharia Naval por conta da descoberta de petr?leo na camada Pr?-sal. Outro aspecto relevante ? que um dos grandes problemas da qualifica??o de m?o-de-obra no Brasil se deve a m? qualidade do ensino fundamental e m?dio, que dificulta para o futuro profissional um bom desempenho nas suas fun??es laborais e na capacidade de aprender novas fun??es. A aproxima??o entre a oferta no sistema educacional e a demanda de m?o-de-obra com a forma??o de n?vel m?dio t?cnico para o setor de P&G, demonstraram que a maioria dos cursos t?cnicos demandados n?o apresentava matr?culas em 2008, ou possu?am poucas matr?culas nos 15 estados com demanda prevista, e aquelas matr?culas estavam mal distribu?das entre os estados. A an?lise aponta para a necessidade de uma pol?tica p?blica que possibilite a adequa??o do sistema educacional (Ensino M?dio T?cnico) ao setor de P&G, tanto no que se refere ao n?mero de matr?culas e a sua distribui??o entre os estados produtores de petr?leo quanto no que se refere ? especialidade t?cnica oferecida

A projeção de expansão dos recursos petrolíferos do país a partir do pré-sal provocará, além do aumento da produção, a mudança na balança comercial do setor, tornando o Brasil um exportador líquido de petróleo e gás natural. Dada a importância do setor petrolífero para a economia de um país e sua presença como insumo em diversos setores buscou-se neste trabalho estudar os impactos desse choque de oferta na economia brasileira através de um modelo de equilíbrio geral computável dinâmico para o horizonte de 2010 a 2020. Além disso, estudaram-se os impactos de longo prazo até 2090 através de dois cenários alternativos. Um deles calibrado para simular a curva de produção do petróleo incluindo o pré-sal projetada através da modelagem de Hubbert e outro através da simulação do pré-sal como uma tecnologia subsidiada endógena ao modelo utilizado. Foram investigados os impactos macroeconômicos, setoriais, a possibilidade de doença holandesa e os impactos ambientais nos cenários de médio e longo prazo descritos. Os resultados obtidos mostram que na análise até 2020, apesar de impactar positivamente o PIB e o bem-estar do consumidor representativo, a produção do pré-sal produziu sintomas de doença holandesa, observados a partir de apreciação cambial real, impacto negativo na produção de alguns setores, assim como deslocamento de fatores produtivos entre os setores. Também houve um impacto positivo no total de emissões de gases de efeito estufa brasileiras e mundiais. No primeiro cenário de longo prazo, os resultados de impactos positivos sobre o PIB e bem-estar, sintomas de doença holandesa e aumento de emissões de gases de efeito estufa são observados até o pico de produção em 2030. E no fim do horizonte de simulação observa-se um impacto negativo sobre o PIB, bem-estar e na produção de todos os setores da economia. No segundo cenário de longo prazo os efeitos em 2090 são também negativos, mas percebe-se um impacto negativo na economia nesse cenário também no médio prazo, devido à curva de subsídios assumida que provocou uma alocação ineficiente de recursos na economia. Conclui-se a partir desses resultados que o desenvolvimento do pré-sal traz mais custos que benefícios à economia brasileira no longo prazo, considerando o atual conhecimento tecnológico. Dessa forma, são desejáveis políticas de investimento e desenvolvimento tecnológico capazes de reduzir os custos de exploração, bem como medidas capazes de reverter ou reduzir os sintomas de doença holandesa. / The projected expansion of the country\'s oil resources from the pre-salt layer will cause, beyond an increase in production, a shift in the trade balance of the sector, turning Brazil into an oil and natural gas net exporter. Given the importance of the oil sector to the country\'s economy and its presence as an input in several sectors, in this article we studied the impact of this supply shock in the Brazilian economy through a dynamic computable general equilibrium model for the 2010-2020 time horizon. Furthermore, we studied the long-term impacts until 2090 through two alternative scenarios. One calibrated to simulate the oil production curve, including the pre-salt oil projected through Hubbert\'s model and the other scenario through the simulation of the pre-salt productions as a subsidized technology endogenous to the dynamic computable general equilibrium model used. This study aimed to analyze the macroeconomic, sectorial and environmental impacts, and the possibility of Dutch disease, all in the medium and long term scenarios. The results show that, until 2020, despite positively impacting GDP and welfare of the representative consumer, the shock produced symptoms of Dutch disease that can be inferred through the results of real exchange rate appreciation, negative impact on the production of some sectors, as well as productive factor movement across sectors. In addition, the pre-salt production positively impacted total emissions of greenhouse gases in Brazil and in the world. In the first long-term scenario, the outcomes of positive impact on GDP and welfare, symptoms of Dutch disease and increased greenhouse gas emission are observed until the oil production peak in 2030. In the end of the simulation horizon, there is a negative impact on GDP, welfare and production of all the economy sectors, given the Brazilian oil curve production assumption. In the second long-term scenario, the effects in 2090 are also negative, but negative impacts on the economy in this scenario are also noted in the medium term due to the assumed subsidy curve that caused an inefficient allocation of resources in the economy. From these results it is possible to conclude that the development of the pre-salt oil implies in more costs than benefits to the Brazilian economy in the long run, considering the current technological knowledge. Thus, investment policies and technological development that can reduce operating costs are desirable, as well as policies to reverse or reduce the symptoms of Dutch disease.

[pt] O conhecimento do comportamento mecânico das rochas é fundamental para o desenvolvimento dos estudos de estabilidade voltados à construção de poços de petróleo. Neste sentido, a estimativa de suas propriedades mecânicas e a determinação do campo de tensões atuante são necessários para compreender as deformações às quais estão sujeitas. De modo a avaliar os efeitos da perfuração no comportamento mecânico das rochas, foram construídos modelos numéricos das litologias comumente descritas no pré-sal de um campo da bacia de Santos em duas etapas. Em um primeiro momento, foi idealizado um estudo de retroanálise de poço a fim de estabelecer a metodologia a ser aplicada neste trabalho. Os resultados numéricos obtidos nesta etapa reproduziram de maneira satisfatória os dados constatados em campo e, desta forma, foi possível validar a técnica utilizada. Em um segundo momento, foram construídos os modelos numéricos de litologias previstas em um poço sintético para um teste cego, tomando por base tanto as propriedades mecânicas estimadas das rochas quanto o estado de tensões in situ determinado em poços de correlação. Por último, os resultados obtidos neste teste foram comparados aos dados reais de um poço da área, de modo que foi possível corroborar a metodologia aplicada neste estudo pela coerência entre os dados numéricos e os constatados em campo. Desta forma, foi possível avaliar o comportamento mecânico das rochas no intervalo do pré-sal de poços correlacionáveis e estimar possíveis problemas geomecânicos a serem encontrados durante a etapa de perfuração. / [en] The modeling of rock mechanical behavior is essential to develop wellbore stability studies. In that sense, estimating rock mechanical properties and the in situ stress field are required tasks to understand the resulting deformations. In order to evaluate drilling effects on rock mechanical behavior, numerical models were constructed to represent the most commonly described rocks in the pre-salt session of an oil field located in Santos basin. Firstly, the author introduced the wellbore retro-analysis methodology proposed for this study. The technique was validated against real wellbore data with a fairly good match. Thereafter, a test model was conducted on a synthetic stratigraphy considering the typical occurrence of pre-salt rocks and the expected in situ stress field, as determined by correlated wellbores data. The numerical results of this test were compared to the data acquired in a local oil well and seemed to provide a reasonable fit, corroborating the applied technique. It was possible to evaluate typical pre-salt rock mechanical behavior by using correlation wellbores and still predict possible wellbore geomechanical problems during the drilling phase.

[pt] Na última década a participação dos campos do Pré-Sal brasileiro na produção nacional de petróleo aumentou substancialmente, tornando esses campos responsáveis por mais da metade da produção nacional e com perspectiva de crescimento para os próximos anos. Os reservatórios de petróleo encontrados nessa região são caracterizados por espessuras que podem variar de poucas dezenas a centenas de metros, rochas com boas qualidades permo-porosas e presença de óleo leve, com elevado teor de gás associado e com contaminantes como CO2. Por estas características, diversos sistemas de produção instalados nestes reservatórios foram preparados e deverão adotar o método de recuperação suplementar com injeção alternada de água e gás. No presente trabalho foi feita uma análise paramétrica sobre a influência que propriedades de reservatório como espessura porosa, permeabilidade horizontal, permeabilidade vertical e razão kv/kh, e variáveis operacionais como vazão de operação, razão WAG e tempo de ciclo podem gerar no fator de recuperação em um cenário de produção típico do Pré-Sal brasileiro com e sem o efeito de segregação gravitacional. Pela comparação dos resultados em diversos casos de simulação numérica, foi possível identificar as variáveis com maior impacto e a influência decorrente do efeito gravitacional. Em seguida, a partir de uma análise de sensibilidade foi gerada uma equação para estimar o fator de recuperação em função das variáveis selecionadas. Números adimensionais propostos na literatura para avaliar a segregação gravitacional de fluidos em meio poroso foram calculados e utilizados para gerar outras equações para estimar o fator de recuperação. As estimativas do fator de recuperação feitas por cada função foram comparadas com os valores simulados para cada caso e foram identificadas as funções que apresentaram as estimativas mais próximas. Tais funções poderão ser utilizadas para estimar o fator de recuperação no cenário proposto e com aplicação em análises preliminares para projetos de desenvolvimento de campos de petróleo. / [en] In the last decade, the contribution of Brazilian pre-salt fields in the national oil production has increased substantially, setting these fields as responsible for more than half of the national production and with growth perspectives for years to come. The oil reservoirs found in this region are characterized by thicknesses which can vary from a few tens to hundreds of meters, rocks with favorable matrix properties, and the presence of light oil with a high associated gas content and contaminants such as CO2. Due to these characteristics, several production systems installed in these reservoirs were prepared and should adopt water alternating gas injection as supplementary recovery method. In the present study, a parametric analysis was performed on the influence that reservoir properties as porous thickness, horizontal permeability, vertical permeability, and kv/kh ratio, and operating variables as operating flow rate, WAG ratio, and cycle time can provoke in the recovery factor in a typical Brazilian pre-salt production scenario with and without the effect of gravitational segregation. By comparing the results in several cases of numerical simulation it was possible to identify the variables with the greatest impact and the influence of the gravity effect on recovery. From a sensitivity analysis, equations to estimate the recovery factor as a function of the selected variables or as a function of dimensionless numbers proposed in the literature to assess the gravitational segregation of fluids in porous media were adjusted. The recovery factor estimates made with each function were compared with the simulated values for each case and the functions that presented the best estimates were identified. Such functions can be used to estimate the recovery factor in the application scenario with application in preliminary analyzes for oil field development projects.

[pt] As atividades de perfuração e completação de poços de petróleo são as que mais demandam tempo e dinheiro entre os mais variados processos que compõem os sistemas de exploração e produção de óleo e gás. Por isso, qualquer avanço nessa área poderia representar valores bastante expressivos em uma indústria de bilhões e com investimentos cada vez maiores. Partindo desse princípio, há uma linha de pesquisa, iniciada em 1997 pelo Gas Technology Institute, que estuda a aplicação de lasers de alta potência nos processos de construção de poços. Desde então, vários experimentos que destacaram as potenciais vantagens do laser em relação aos sistemas convencionais foram realizados. Tomando como base essa premissa, o objetivo desta dissertação é aprofundar os estudos acerca da interação entre laser e rocha. Existe um interesse especial deste trabalho relacionado ao pré-sal brasileiro, por isso a maioria dos experimentos foi feita com a utilização de rochas carbonáticas. Assim, foram realizadas análises de eficiência por meio dos conceitos de energia específica. Além disso, abordou-se a perfuração também de forma dinâmica, baseado em estudos de energia específica de corte. Essa consideração foi feita com o intuito de se alcançar maiores diâmetros comparados às pequenas dimensões geradas pelo feixe do laser em processos estáticos. A ideia é fornecer maiores informações resultantes desses processos e contribuir para que seja estudada a viabilidade no desenvolvimento de futuras ferramentas a laser. / [en] Within the petroleum exploration and production process, well drilling and completion are the activities that require a greater investment of both time and money. Because of this, any evolution in this area could represent significant values within this billion dollar industry which has continuously growing investments. Thus, the Gas Technology Institute started a line of research in 1997, which studies the high power laser application in the well construction process. Since this study, many experiments have been realized, which have highlighted the laser potential advantages compared to the conventional systems. Accordingly, the intention of this work is to further these studies of the interaction between laser and rock. There is a special interest in Brazilian pre-salt and because of this, most experiments were conducted using carbonate rocks. Therefore, efficiency analysis was made based on the specific energy concept. In addition to this, drilling was also approached as a dynamic process using the specific kerfing energy study. This consideration was made with the objective of achieving higher diameters compared to the small dimensions that are created by the laser beam in static process. These experiments have been conducted with the intention of generating and contributing even more information, thus, we can better study the development feasibility of future laser tools.

As células de recirculação interna dos giros subtropicais oceânicos são definidas por subdividilos em feições de circulação anticiclônicas adjacentes ao contorno oeste. A estrutura de recirculação interna do Giro Subtropical do Atlântico Sul (GSAS) difere daquelas originalmente propostas por Tsuchiya (1985), Reid (1989) e Stramma & Peterson (1991). Encontramos que, em termos médios, a recirculação interna é bi-partida na porção central da Bacia de Santos e confinada zonalmente no contorno oeste do GSAS. A célula de recirculação norte (CRN) se estende desde a Cadeia Vitória-Trindade (20º S) até 25-28º S, e é mais rasa e evidente na circulação do oceano superior. A célula de recirculação sul (CRS) se estende de 30º S até 40º S e é mais espessa verticalmente. Estas estruturas apresentam variações sazonais significativas e diferenças no regime de circulação, sendo a CRN mais baroclínica, e a CRS mais barotrópica. O exame de diferentes conjuntos de dados revelou que a recirculação interna do GSAS apresenta intensa atividade de mesoescala que se reflete na circulação oceânica na região do Pólo Pré-sal da Bacia de Santos. Esta atividade predomina, tanto nos domínios da Corrente do Brasil - Corrente de Contorno Intermediária (CB-CCI) quanto no do fluxo de retorno da CRN. Da análise de séries temporais, detectamos que o desvio padrão desses escoamentos é da mesma magnitude que a média, principalmente na região da CRN onde o seu sinal fica mascarado pela variabilidade. Adjacente ao contorno oeste, o desvio padrão da Topografia Dinâmica Absoluta (std-TDA) revela uma área de cisalhamento e, provavelmente, de instabilidade por conta da posição média do escoamento meandrante da CB para sul-sudoeste, com velocidades máximas superficiais de 0,8 m s-1 em jato cuja base se encontra a 600 m de profundidade; e paralelo a esse, um escoamento médio, também meandrante, para nordeste da borda externa da recirculação interna do GSAS, com velocidades máximas superficiais de 0,5 m s-1 em jato cuja base se encontra a 300 m de profundidade. Em 28º S, porção central da Bacia de Santos, a região de cisalhamento entre os jatos da CB e fluxo de retorno da CRN possui 2,5-3º (ou 277-330 km) de largura. Esta região nos mapas de std-TDA configura um \'Corredor de Vorticidade\', em que uma sucessão de pares vorticais ciclônicos e anti-ciclônicos, paralelos e confinados nesta faixa de maior variabilidade de mesoescala, modulam o comportamento horizontal tanto da CB quanto do relativamente menos intenso e mais raso fluxo de retorno da CRN na Bacia de Santos. Verticalmente, a variabilidade está confinada aos primeiros 400-600 m, sem direção predominante, e é essencialmente baroclínica em 1º modo. Por outro lado, as fracas componentes médias de velocidade (0,1-0,2 m s-1) no centro do corredor indicam que a estrutura vertical é majoritariamente de 2º modo baroclínico ao nível de 83 (64) % para o perfil médio zonal (meridional) de velocidades. Em síntese, a área de estudo, caracterizada por escoamentos médios relativamente fracos, é dominada por vórtices cujo ajustamento geostrófico é amplamente dominado pelo 1º modo baroclínico. Análises no domínio da freqüência mostram que as ondas que se propagam pelo Corredor de Vorticidade, vi possuem variabilidade vertical sem período dominante e energia dispersa, característica de espectro de \'ruído vermelho\'. Já a sua variabilidade horizontal superficial mostra periodicidades intra-sazonais, características de processos de larga e meso escalas. Das razões físicas que podem sustentar dinamicamente o processo de recirculação interna do GSAS, focamos no forçamento mecânico do vento, com base em um modelo analítico linear quase-geostrófico (QG) na configuração de 1½ camadas a partir do clássico modelo de Munk (1950). Conseguimos reproduzir as principais feições médias do GSAS com base em um vento idealizado. O exame de campos de função de corrente (? ) gerados a partir do modelo analítico, forçado por 8 diferentes conjuntos de tensão de cisalhamento do vento (TCV) médio zonal, revelou que existe uma variação inter-sazonal entre 30-40º S, o que sugere que a recirculação desloca-se meridionalmente, segundo a variação sazonal desses campos de TCV. Sob condições realistas de contorno e ventos idealizados em experimentos teóricos, observamos a estrutura de larga escala da recirculação interna do GSAS, meridionalmente alongada e zonalmente confinada no contorno oeste, e também a sua partição em dois subgiros. Os resultados modelados indicam que o forçamento pelo vento, a viscosa camada limite oeste gerada pelo atrito lateral e a geometria realista da quebra de plataforma podem ser os mecanismos de primeira ordem que explicam a recirculação interna do GSAS, em termos médios, com uma dinâmica linear simples. Entretanto, reconhecemos que outros fatores/fenômenos não abordados quantitativamente neste trabalho podem colaborar para explicar a bi-partição da recirculação interna do GSAS. O cenário proposto para esta interrupção da recirculação em 25-28º S envolveria o processo de acoplamento entre gradientes de TSM e variações na magnitude da TCV, onde se propagam ondas baroclinicamente instáveis. Este acoplamento incrementaria a taxa de crescimento dos meandros mais instáveis, associados a uma corrente de contorno oeste relativamente fraca, a CB (Spall, 2006). Hipotetizamos que estes processos combinados, recorrentes no tempo, explicariam fisicamente a \'interrupção\' da feição média de recirculação interna do GSAS na Bacia de Santos entre 25-28º S. Adicionalmente, o processo de circulação oceânica na área estudada não seria apenas governado pelo vento médio zonal de larga escala, mas também por uma componente termohalina e pelo forçamento de segunda ordem por clivagens/amálgamas entre feições vorticais. A existência da camada limite lateral de Munk pode ser conseqüência da interação média vortical na região do Corredor de Vorticidade. Estes forçantes poderiam explicar o caráter de alta variabilidade da circulação oceânica observada no Pré-sal da Bacia de Santos. / The inner recirculation cells of the subtropical gyres are defined due to their subdivision into anti-cyclonic circulation features near the western boundary. The mean pattern of the inner recirculation structure of the South Atlantic Subtropical Gyre (SASG) differs from those originally proposed by Tsuchiya (1985), Reid (1989) and Stramma & Peterson (1991). We found the inner recirculation double-partitioned and zonally-confined in the SASG western boundary, in the central portion of the Santos Basin. The northern recirculation cell (NRC) spans from Vitória- Trindade Chain (20º S) to 25-28º S, being shallower and more evident in the upper ocean circulation. The southern recirculation cell (SRC) spans from 30º S to 40º S, being vertically thicker. These recirculation structures show important seasonal variations and slant differences on the circulation pattern: the NRC is more baroclinic while the SRC is more barotropic. The analysis based on different data sets revealed intense mesoescale activity in the SASG inner recirculation that influences the oceanic circulation in the Pre-salt Cluster of the Santos Basin. The mesoescale features prevail on the Brazil Current - Intermediate Western Boundary Current (BC-IWBC) domain as long as on the NRC\'s return flux. The standard-deviation and the mean of these flows have similar magnitudes, respectively. Indeed, the variability of the flow masks the recirculation signal in the NRC area. Maps of standard-deviation from Absolute Dynamic Topography (std-TDA) showed a region adjacent to the western boundary, attributed to the mean flows horizontally sheared and probably their flux instability. The southsouthwestern meandering BC flow has maximum surface velocity of 0,8 m s-1 and 600 m deep base jet. Parallel to it, the north-northeastern meandering NRC return flux of the inner recirculation of the SASG has 0,5 m s-1 maximum surface velocity and 300 m deep base jet. This shearing region between the BC and the NRC return flux jets has 2,5-3º (or 277-330 km) width in the central portion of the Santos Basin at 28º S. Pairs of cyclonic and anti-cyclonic eddies succeed flowing paralleled and confined within it configuring a \'Vorticity Corridor\' likestructure. Therefore, this variability region modules the horizontal behavior of the BC and the relative weaker and shallower NRC return flows in the Santos Basin. Vertically, the variability is essentially of 1st baroclinic mode. Great part of it occupies the first 400-600 m water depth, with no predominant direction. We found seasonal stratification, which the geostrophic adjustment is mainly of 2nd baroclinic mode, with 83 (64) % adjust for the zonal (meridional) mean profile. Albeit of relative weaker mean flows (0,1-0,2 m s-1), the study area is eddy dominated wich are geostrophically adjusted to the 1st baroclinic mode. On the frequency domain, we found that the waves that propagate on the corridor have vertical variability with no dominant period and disperse energy (\'red noise\'), while horizontal surface variability showed intra-seasonal periods characteristic from large and mesoescale processes. Based on the physical reasons that could dynamically support the inner recirculation process, we focused on the mechanical forcing of the wind, by developing a linear quasi-geostrophic viii (QG) 1½ layer analytical model. We followed the classical Munk (1950) wind-driven model. We succeeded on reproducing the main features of the SASG based on an idealized wind. The stream-function (? ) output maps we computed from this model, based on 8 different zonal mean wind shear stress (WSS) climatology data sets, revealed us an inter-seasonal variation between 30-40º S. This suggests that the inner recirculation would dislocate meridionally according to seasonal variations of the WSS fields. Under realistic boundary conditions and by using three theoretical winds we found the inner large-scale recirculation feature of the SASG, meridionally-elongated and zonally-confined in the western boundary, as well as its doublepartition. The modeled results implies that the wind forcing, the western boundary viscous layer, and the realistic geometry of the continental shelf break are the mechanisms that explains in first order the inner recirculation of the SASG in mean terms, by a simple and linear dynamics. However, we recognize that other process not quantitatively evaluated would help to explain the partition of the inner recirculation of the SASG. The proposed scenario for this interruption of the recirculation at 25-28º S would involve the coupling process between sea surface temperature (SST) gradients and changes on the WSS magnitudes, in a baroclinically unstable wave propagation area. This coupling would enhance the most unstable meanders growth rate, which are associated to a weaker western boundary current, the BC (Spall, 2006). We hypothesized that these combined processes, recurring in a time frame, could physically explain the interruption of the inner recirculation of the SASG mean feature in the Santos Basin at 25-28º S. Additionally, the oceanic circulation process in the study area would not only be large scale wind-driven, but also driven by a thermohaline component and by a second order eddy-forcing due to cleavages/amalgams among eddy features. The existence of a Munk boundary layer can be consequence of the mean eddy interaction in the Vorticity Corridor region. These aspects could explain the high variability characteristic on the oceanic circulation we observed in the Pre-salt Cluster of the Santos Basin.

As células de recirculação interna dos giros subtropicais oceânicos são definidas por subdividilos em feições de circulação anticiclônicas adjacentes ao contorno oeste. A estrutura de recirculação interna do Giro Subtropical do Atlântico Sul (GSAS) difere daquelas originalmente propostas por Tsuchiya (1985), Reid (1989) e Stramma & Peterson (1991). Encontramos que, em termos médios, a recirculação interna é bi-partida na porção central da Bacia de Santos e confinada zonalmente no contorno oeste do GSAS. A célula de recirculação norte (CRN) se estende desde a Cadeia Vitória-Trindade (20º S) até 25-28º S, e é mais rasa e evidente na circulação do oceano superior. A célula de recirculação sul (CRS) se estende de 30º S até 40º S e é mais espessa verticalmente. Estas estruturas apresentam variações sazonais significativas e diferenças no regime de circulação, sendo a CRN mais baroclínica, e a CRS mais barotrópica. O exame de diferentes conjuntos de dados revelou que a recirculação interna do GSAS apresenta intensa atividade de mesoescala que se reflete na circulação oceânica na região do Pólo Pré-sal da Bacia de Santos. Esta atividade predomina, tanto nos domínios da Corrente do Brasil - Corrente de Contorno Intermediária (CB-CCI) quanto no do fluxo de retorno da CRN. Da análise de séries temporais, detectamos que o desvio padrão desses escoamentos é da mesma magnitude que a média, principalmente na região da CRN onde o seu sinal fica mascarado pela variabilidade. Adjacente ao contorno oeste, o desvio padrão da Topografia Dinâmica Absoluta (std-TDA) revela uma área de cisalhamento e, provavelmente, de instabilidade por conta da posição média do escoamento meandrante da CB para sul-sudoeste, com velocidades máximas superficiais de 0,8 m s-1 em jato cuja base se encontra a 600 m de profundidade; e paralelo a esse, um escoamento médio, também meandrante, para nordeste da borda externa da recirculação interna do GSAS, com velocidades máximas superficiais de 0,5 m s-1 em jato cuja base se encontra a 300 m de profundidade. Em 28º S, porção central da Bacia de Santos, a região de cisalhamento entre os jatos da CB e fluxo de retorno da CRN possui 2,5-3º (ou 277-330 km) de largura. Esta região nos mapas de std-TDA configura um \'Corredor de Vorticidade\', em que uma sucessão de pares vorticais ciclônicos e anti-ciclônicos, paralelos e confinados nesta faixa de maior variabilidade de mesoescala, modulam o comportamento horizontal tanto da CB quanto do relativamente menos intenso e mais raso fluxo de retorno da CRN na Bacia de Santos. Verticalmente, a variabilidade está confinada aos primeiros 400-600 m, sem direção predominante, e é essencialmente baroclínica em 1º modo. Por outro lado, as fracas componentes médias de velocidade (0,1-0,2 m s-1) no centro do corredor indicam que a estrutura vertical é majoritariamente de 2º modo baroclínico ao nível de 83 (64) % para o perfil médio zonal (meridional) de velocidades. Em síntese, a área de estudo, caracterizada por escoamentos médios relativamente fracos, é dominada por vórtices cujo ajustamento geostrófico é amplamente dominado pelo 1º modo baroclínico. Análises no domínio da freqüência mostram que as ondas que se propagam pelo Corredor de Vorticidade, vi possuem variabilidade vertical sem período dominante e energia dispersa, característica de espectro de \'ruído vermelho\'. Já a sua variabilidade horizontal superficial mostra periodicidades intra-sazonais, características de processos de larga e meso escalas. Das razões físicas que podem sustentar dinamicamente o processo de recirculação interna do GSAS, focamos no forçamento mecânico do vento, com base em um modelo analítico linear quase-geostrófico (QG) na configuração de 1½ camadas a partir do clássico modelo de Munk (1950). Conseguimos reproduzir as principais feições médias do GSAS com base em um vento idealizado. O exame de campos de função de corrente (? ) gerados a partir do modelo analítico, forçado por 8 diferentes conjuntos de tensão de cisalhamento do vento (TCV) médio zonal, revelou que existe uma variação inter-sazonal entre 30-40º S, o que sugere que a recirculação desloca-se meridionalmente, segundo a variação sazonal desses campos de TCV. Sob condições realistas de contorno e ventos idealizados em experimentos teóricos, observamos a estrutura de larga escala da recirculação interna do GSAS, meridionalmente alongada e zonalmente confinada no contorno oeste, e também a sua partição em dois subgiros. Os resultados modelados indicam que o forçamento pelo vento, a viscosa camada limite oeste gerada pelo atrito lateral e a geometria realista da quebra de plataforma podem ser os mecanismos de primeira ordem que explicam a recirculação interna do GSAS, em termos médios, com uma dinâmica linear simples. Entretanto, reconhecemos que outros fatores/fenômenos não abordados quantitativamente neste trabalho podem colaborar para explicar a bi-partição da recirculação interna do GSAS. O cenário proposto para esta interrupção da recirculação em 25-28º S envolveria o processo de acoplamento entre gradientes de TSM e variações na magnitude da TCV, onde se propagam ondas baroclinicamente instáveis. Este acoplamento incrementaria a taxa de crescimento dos meandros mais instáveis, associados a uma corrente de contorno oeste relativamente fraca, a CB (Spall, 2006). Hipotetizamos que estes processos combinados, recorrentes no tempo, explicariam fisicamente a \'interrupção\' da feição média de recirculação interna do GSAS na Bacia de Santos entre 25-28º S. Adicionalmente, o processo de circulação oceânica na área estudada não seria apenas governado pelo vento médio zonal de larga escala, mas também por uma componente termohalina e pelo forçamento de segunda ordem por clivagens/amálgamas entre feições vorticais. A existência da camada limite lateral de Munk pode ser conseqüência da interação média vortical na região do Corredor de Vorticidade. Estes forçantes poderiam explicar o caráter de alta variabilidade da circulação oceânica observada no Pré-sal da Bacia de Santos. / The inner recirculation cells of the subtropical gyres are defined due to their subdivision into anti-cyclonic circulation features near the western boundary. The mean pattern of the inner recirculation structure of the South Atlantic Subtropical Gyre (SASG) differs from those originally proposed by Tsuchiya (1985), Reid (1989) and Stramma & Peterson (1991). We found the inner recirculation double-partitioned and zonally-confined in the SASG western boundary, in the central portion of the Santos Basin. The northern recirculation cell (NRC) spans from Vitória- Trindade Chain (20º S) to 25-28º S, being shallower and more evident in the upper ocean circulation. The southern recirculation cell (SRC) spans from 30º S to 40º S, being vertically thicker. These recirculation structures show important seasonal variations and slant differences on the circulation pattern: the NRC is more baroclinic while the SRC is more barotropic. The analysis based on different data sets revealed intense mesoescale activity in the SASG inner recirculation that influences the oceanic circulation in the Pre-salt Cluster of the Santos Basin. The mesoescale features prevail on the Brazil Current - Intermediate Western Boundary Current (BC-IWBC) domain as long as on the NRC\'s return flux. The standard-deviation and the mean of these flows have similar magnitudes, respectively. Indeed, the variability of the flow masks the recirculation signal in the NRC area. Maps of standard-deviation from Absolute Dynamic Topography (std-TDA) showed a region adjacent to the western boundary, attributed to the mean flows horizontally sheared and probably their flux instability. The southsouthwestern meandering BC flow has maximum surface velocity of 0,8 m s-1 and 600 m deep base jet. Parallel to it, the north-northeastern meandering NRC return flux of the inner recirculation of the SASG has 0,5 m s-1 maximum surface velocity and 300 m deep base jet. This shearing region between the BC and the NRC return flux jets has 2,5-3º (or 277-330 km) width in the central portion of the Santos Basin at 28º S. Pairs of cyclonic and anti-cyclonic eddies succeed flowing paralleled and confined within it configuring a \'Vorticity Corridor\' likestructure. Therefore, this variability region modules the horizontal behavior of the BC and the relative weaker and shallower NRC return flows in the Santos Basin. Vertically, the variability is essentially of 1st baroclinic mode. Great part of it occupies the first 400-600 m water depth, with no predominant direction. We found seasonal stratification, which the geostrophic adjustment is mainly of 2nd baroclinic mode, with 83 (64) % adjust for the zonal (meridional) mean profile. Albeit of relative weaker mean flows (0,1-0,2 m s-1), the study area is eddy dominated wich are geostrophically adjusted to the 1st baroclinic mode. On the frequency domain, we found that the waves that propagate on the corridor have vertical variability with no dominant period and disperse energy (\'red noise\'), while horizontal surface variability showed intra-seasonal periods characteristic from large and mesoescale processes. Based on the physical reasons that could dynamically support the inner recirculation process, we focused on the mechanical forcing of the wind, by developing a linear quasi-geostrophic viii (QG) 1½ layer analytical model. We followed the classical Munk (1950) wind-driven model. We succeeded on reproducing the main features of the SASG based on an idealized wind. The stream-function (? ) output maps we computed from this model, based on 8 different zonal mean wind shear stress (WSS) climatology data sets, revealed us an inter-seasonal variation between 30-40º S. This suggests that the inner recirculation would dislocate meridionally according to seasonal variations of the WSS fields. Under realistic boundary conditions and by using three theoretical winds we found the inner large-scale recirculation feature of the SASG, meridionally-elongated and zonally-confined in the western boundary, as well as its doublepartition. The modeled results implies that the wind forcing, the western boundary viscous layer, and the realistic geometry of the continental shelf break are the mechanisms that explains in first order the inner recirculation of the SASG in mean terms, by a simple and linear dynamics. However, we recognize that other process not quantitatively evaluated would help to explain the partition of the inner recirculation of the SASG. The proposed scenario for this interruption of the recirculation at 25-28º S would involve the coupling process between sea surface temperature (SST) gradients and changes on the WSS magnitudes, in a baroclinically unstable wave propagation area. This coupling would enhance the most unstable meanders growth rate, which are associated to a weaker western boundary current, the BC (Spall, 2006). We hypothesized that these combined processes, recurring in a time frame, could physically explain the interruption of the inner recirculation of the SASG mean feature in the Santos Basin at 25-28º S. Additionally, the oceanic circulation process in the study area would not only be large scale wind-driven, but also driven by a thermohaline component and by a second order eddy-forcing due to cleavages/amalgams among eddy features. The existence of a Munk boundary layer can be consequence of the mean eddy interaction in the Vorticity Corridor region. These aspects could explain the high variability characteristic on the oceanic circulation we observed in the Pre-salt Cluster of the Santos Basin.

As descobertas de petróleo do Pré-sal vão garantir ao Brasil os recursos que, se bem administrados, poderão auxiliar o país a superar as barreiras impostas pelo subdesenvolvimento econômico. Utilizando a experiência norueguesa de administração do setor petrolífero como modelo, esta dissertação apresenta proposições acerca das diretrizes básicas a serem seguidas por uma política brasileira do petróleo cujo intuito seja induzir o crescimento econômico do país. Nesse sentido, são apresentados os principais pontos da política norueguesa – principalmente aqueles que dizem respeito ao desenvolvimento da cadeia produtiva local – os quais podem ser replicados para o caso brasileiro além de outras sugestões coletadas em bibliografia específica. Também são apresentados os projetos e programas do Governo Federal que configuram uma política industrial já em andamento. Por fim, conclui-se pela necessidade de se ampliar essas iniciativas já incipientes bem como de criação de formas mais eficientes de apropriação pela sociedade brasileira das receitas oriundas da exploração do Pré-sal. / Brazil pre-salt discoveries will ensure the resources that, if well managed, can help the country to overcome the barriers imposed by economic underdevelopment. Using the Norwegian management experience in the oil industry as a model, this work aims to present what are the basic guidelines to be followed by a Brazilian oil policy in order to induce economic growth. In this sense, will be presented the main points of Norwegian policies (especially those that concern the development of local supply chain) which can be replicated for Brazil and other suggestions collected in specific literature as well. Projects and other government programs showing an industrial policy already in progress will also be presented. Finally, it concludes by the need to expand those already incipient initiatives and the creation of more efficient forms of appropriation, by the Brazilian society, of revenues from the oil exploitation and production.

Os municípios presentes na área de influência da implantação de grandes obras de infraestrutura de interesse nacional sofrem com os impactos gerados em sua estrutura urbana ambiental. Devido à fragilidade no controle urbano são percebidos repetidamente nas cidades brasileiras o aumento dos assentamentos irregulares e precários, a saturação da infraestrutura local, a sobrecarga nas redes de prestação de serviços públicos e o aumento na degradação ambiental. Atualmente o litoral norte de São Paulo vem sofrendo uma forte pressão de desenvolvimento econômico vinculada, principalmente, aos projetos portuários e energéticos. O impulsionador desta corrida desenvolvimentista foi a descoberta das jazidas de hidrocarbonetos na camada Pré-sal. Desta forma esta pesquisa se propõe estudar, através de um estudo de caso, os impactos dos empreendimentos ligados ao setor petrolífero no uso do solo de Caraguatatuba (SP). Para isto decidiu-se pela aplicação do geoprocessamento como ferramenta para diagnosticar os conflitos legais e os possíveis impactos. Assim, se dividiu a pesquisa nos Eixos Legislação e Impactos. Como resultados são apresentados os mapeamentos de conflitos (i) entre Legislações urbanas e ambientais e Uso do Solo predominante e (ii) entre as próprias Legislações urbanas e ambientais vigentes no município, e o diagnóstico dos possíveis impactos do Pré-sal no uso do solo tendo como referencia a experiência ocorrida em Macaé e a análise crítica dos estudos de impacto ambiental dos empreendimentos do Pré-sal. Conflitos legais, como incompatibilidade e incoerências, comprovam a desarticulação das Legislação urbana ambiental brasileiras, que por vezes é confundida equivocadamente com falta de planejamento. Desta forma, independente de qual é a causa real desses conflitos, deve-se destacar a incapacidade das municipalidades não só em aplicar as Legislações urbano ambientais que regulam o uso do solo, mas também sua elaboração. No caso de Caraguatatuba o que se percebe é uma configuração do espaço proposta pelo zoneamento municipal que reflete diretamente os interesses das elites, uma vez que responde às necessidades do mercado (indústria petrolífera e portuária). Como considerações, entretanto, percebe-se o sucesso do uso de geoprocessamento no diagnóstico dos conflitos e impactos, o que sugere que esta ferramenta seja difundida pelo poder público a fim de dar suporte à tomada de decisão. / Large infrastructure projects of national interest dramatically impact urban and natural environments in the affected municipalities. Because of weaknesses in Brazilian urban policies, such projects repeatedly result in irregular settlements, slums, saturated urban infrastructure, overloaded public services and environmental degradation. The hydrocarbon reservoir discoveries in the Pre-salt layer off the northern coast of São Paulo started a new gold rush, with large projects on energy production, harbors, and offshore facilities pressing the economic development in the region. This dissertation analyzes the effects of the petroleum industry on the land use, using Caraguatatuba as a case study. In particular, this work applies Geographic Information System (GIS) to identify conflicting legislation and environmental impacts. We perform this analysis in two parts. First, we map the conflicts (i) between urban/environmental policies and the land use; and (ii) between the different government instances (federal, regional and municipal) responsible for the policies. Second, we identify possible environmental impacts through both a critical analysis of the Environmental Impacts Assessments of the project, and a study of similar projects developed in a comparable region in Brazil. Our contributions are threefold. Firstly, we reveal conflicting legislation in Caraguatatuba area, evincing the inability of the diverse government instances not only to elaborate public policies for regulating the land use, but also to effectively enforce the legislation. Secondly, we highlight that the urban zoning in Caraguatatuba primarily reflects elite\'s interests, as it is driven by market needs of the petroleum industry. Finally, we show that GIS can successfully diagnose legislation conflicts and environmental impacts, being therefore a tool for improving governmental decision-making processes.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felipe Carvalho da Silva.pdf: 4181457 bytes, checksum: 8aef395272a667525a72d34c5ffb865f (MD5) Previous issue date: 2012-07-25 / With recent discoveries by the oil industry related to the reserves in Brazilian pre-salt, flow measurement technology is being re-evaluated in view of the large CO2 concentrations found in these reserves. A technology that has accuracy levels similar to those obtained with flow meters currently used and also measures independent characteristics to the composition and thermodynamic properties of gases is optical flow measurement velocimetry (OFM). The present work is related to experimental study, comparison of the speed readings from Pitot tube flow meters and optical velocimetry. This experimental study consists of qualifying and quantifying the velocity profiles among the possible configurations of flow in the wind tunnel, proposing methodology using flow conditioners and damping of the readings obtained with the Pitot tube, and analysis of readings taken with the optical sensor to evaluate the device installation effects in the results. The results indicate that transit-time optical flow meters for medium to high speed levels, could provide readcohesive flow even in a misalignment of up to ± 5 °, although it appears in the installation manual of the manufacturer guarantees of results meter when a misalignment of at most up to ±2º. Regarding the optical sensor intrusive effect in the readings simultaneous with the Pitot tube, it is perceived, in general, from approximately Re> 2,05x105, the intrusive effect of this influence is suppressed by other effects. Finally, for a proper flow study through Pitometry in order to make the comparison with the optical flow metering and achieve satisfactory results with the Pitot tube, the use of specific devices of flow conditioning and damping of the measured values had to be made / Com as recentes descobertas da indústria petrolífera brasileira, relacionadas às reservas no pré-sal, a tecnologia de medição de vazão está sendo reavaliada, tendo em vista as grandes concentrações de CO2 encontradas nessas reservas. A tecnologia de medição de vazão por velocimetria óptica (OFM) possui níveis de precisão semelhantes aos obtidos com os medidores de vazão utilizados atualmente. Essa tecnologia possui as características de independência com relação à composição química e às propriedades termodinâmicas dos gases. O presente trabalho se dedica ao estudo experimental de comparação das leituras de velocidade entre tubo de Pitot e medidor de vazão por velocimetria óptica. Para isso foi efetuada qualificação e quantificação dos perfis de velocidades em escoamento no túnel de vento, propondo metodologia de uso de retificadores de fluxo e amortecimento das leituras obtidas com o tubo de Pitot, e análises de leituras realizadas com o sensor óptico visando avaliar os efeitos de instalação do dispositivo nos resultados obtidos. Os resultados indicam que medidores de vazão ópticos por tempo de trânsito, para níveis médios e altos de velocidade, podem fornecer a leitura esperada da vazão mesmo estando num desalinhamento de ±5º, apesar de constar no manual de instalação do fabricante garantia destes resultados do medidor quando num desalinhamento de, no máximo, até ±2º. Com relação ao efeito intrusivo do sensor óptico nas leituras simultâneas com o tubo de Pitot, percebe-se, em geral, que a partir de aproximadamente Re> 2,05x105, o efeito intrusivo desta influência foi suprimido por outros efeitos. Por fim, para uma devida caracterização do escoamento por meio de pitometria, a fim de efetuar a comparação com a medição Laser, e alcançar satisfatórios resultados com o tubo de Pitot, foi necessário fazer uso de dispositivos específicos como retificadores de fluxo e de amortecimento (damping) dos valores medidos