ROMEU, Mairton Cavalcante. Percolação invasiva entre mútiplos poços. 2007. 60 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T19:06:39Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_mcromeu.pdf: 3629585 bytes, checksum: 305f86cacfe39ce1a85afbf9d52bd6a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-22T20:06:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_mcromeu.pdf: 3629585 bytes, checksum: 305f86cacfe39ce1a85afbf9d52bd6a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T20:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_mcromeu.pdf: 3629585 bytes, checksum: 305f86cacfe39ce1a85afbf9d52bd6a3 (MD5) Previous issue date: 2007 / Nesta dissertação, investigamos por meio de extensiva simulação numérica o processo de invasão que ocorre no interior de um meio poroso desordenado. Neste processo, a invasão começa em um poço denominado de injeção e se estende até atingir outros poços denominados de extração. Em nosso estudo, o poço de injeção está localizado no centro de uma rede quadrada de tamanho L e os quatro poços de extração estão situados simetricamente em torno do poço de injeção a uma distância r deste. Nós estudamos duas estratégias de exploração: (A) todos os poços são perfurados simultaneamente; (B) os poços de extração são perfurados, a medida que a produção através do poço perfurado previamente apresenta um declínio, ou seja, quando a frente de propagação atingir este poço. Quando o modelo de percolação invasiva é aplicado como um modelo simples para simular o deslocamento de um fluido viscoso por meio de um outro fluido menos viscoso, o comportamento da distribuição de massa dos agregados invadidos pertence a diferentes classes de universalidade, dependendo do critério utilizado para finalizar o processo. Nossa análise considera o limite onde a pressão no poço de extração Pe é zero, em outras palavras, a produção para logo que o fluido invasor atingi o poço de extração. Nossos resultados mostram que, como esperado, a probabilidade de pararmos o processo de extração com pequenas quantidades de massa extraída é muito reduzida quando se considera múltiplos poços. Neste trabalho, mostramos também quando é mais eficiente perfurar ou não um poço de extração adicional. Mostramos que a probabilidade de aumentarmos a quantidade de fluido extraída pela adição de um novo poço ao processo depende da quantidade total extraída através do poço perfurado anteriormente. Os resultados obtidos aqui podem ser relevantes para determinar uma estratégia eficiente na exploração de petróleo.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa.pdf: 203956 bytes, checksum: 407d7f7b9ea4356c0eaa848e0eeb55d9 (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Multi-walled carbon nanotubos dispersed in epoxy matrix (DGEBA) were aligned by a sinusoidal electric field with amplitude of 300 V / cm and frequency 1 kHz, during curing of the nanocomposites. Nanocomposites were subjected to the electric field (aligned nanotubes) and samples cured without the presence of the field (with nanotubes dispersed randomly) and NC concentration equal to 0.05, 0.1, 0.25 and 0.5% (m / m). The morphologies of aligned carbon nanotubes networks, in samples submitted to the electric field were characterized by means transmitted light optical microscopy analysis. It was observed that the geometry of the networks is strongly influenced by the concentration of nanotubes. The monitoring of electrical conductivity during the curing of the samples, allowed us to identify the three main stages of formation of networks. The first is related to the alignment and clustering of NCPM, the second is related to the stability of the network and the third to the cure of epoxy matrix. The Classical Percolation Theory has been used to relate the electrical conductivity (dc) to the content of NCPM, and allowed to determine the exponent of the electrical conductivity and percolation threshold of aligned samples and samples without alignment. The trend of increase in the electrical conductivity exponent in the aligned samples indicates the formation of an anisotropic network, since the conductivity is favored in the direction of alignment. The percolation threshold showed a decrease in the sample aligned, which may relate to the facilitation of the electric conduction process through the material. As for the dielectric properties, nanocomposites analyzed showed a behavior similar to the dielectric described by the first order Debye dielectric dispersion model. Both samples type showed a relaxation time of electric dipoles in the order of milliseconds, typical of interfacial polarization. The permittivity of aligned samples exhibited a magnitude increase in frequency of 200 Hz. This behavior may be related to the increased ability to trap electrical charges due to the formation of the network carbon nanotubes. The DMA and DIL analysis showed that Tg of the aligned samples decrease, indicating that the alignment affect the restriction on the movement of polymer chains. The micro-hardness analysis was not sensitive enough to characterize the hardness anisotropy, depending on the alignment of NCPM dispersed in the matrix. In the other hand, it was revealed that the incorporation of nanotubes creates free volume within the material, which reduces the hardness of the nanocomposites compared with pure epoxy. / Nanotubos de paredes múltiplas (NCPM) dispersos em matriz epóxi (DGEBA) foram alinhados com o auxilio de um campo elétrico senoidal, de amplitude de 300 V/cm e freqüência de 1 kHz, durante a cura dos nanocompósitos. Foram fabricados nanocompósitos submetidos ao campo elétrico (nanotubos alinhados) e amostras curadas sem a presença do campo (com nanotubos dispersos de modo aleatório), com teores de NCPM iguais a 0,05; 0,1; 0,25 e 0,5 % (m/m). As morfologias das redes alinhadas, nas amostras submetidas ao campo, foram caracterizadas por meio das analises de microscopia óptica de luz transmitida. Foi possível notar que a geometria das redes e fortemente influenciada pela concentração de nanotubos. O monitoramento da condutividade elétrica, durante a cura das amostras linhadas, permitiu identificar as três principais etapas de formação das redes. A primeira esta relacionada com o processo de alinhamento e aglomeração lateral dos NCPM, a segunda esta relacionada com a estabilidade da rede e a terceira com a cura da matriz epóxi. A Teoria da Percolação Clássica foi utilizada para descrever a condutividade elétrica (cc) em função do teor de NCPM, e permitiu determinar o expoente de condutividade elétrica e o limiar de percolação das amostras alinhadas e das amostras sem alinhamento. A tendência de acréscimo do expoente de condutividade elétrica nas amostras alinhadas indica a formação de uma rede anisotrópica, uma vez que o fluxo elétrico e favorecido na direção do alinhamento. O limiar de percolação apresentou uma diminuição nas amostras alinhadas, que pode estar relacionado com a facilitação do processo de condução através do material. Como relação as propriedades dielétricas, os nanocompósitos analisados (0,5 % m/m, alinhados e sem alinhamento) apresentaram um comportamento similar aos dielétricos descritos pelo modelo de dispersão dielétrica de primeira ordem de Debye. Ambas as amostras apresentaram um tempo de relaxação dos dipolos elétricos na ordem de milissegundos, característico de polarização interfacial. Na freqüência de 200 Hz a permissividade elétrica exibiu um aumento na ordem de grandeza, nas amostras alinhadas. Este comportamento pode estar relacionado com o aumento da capacidade de aprisionar cargas elétricas, devido a formação da rede. As analises de DMA e DIL mostraram que a Tg das amostras alinhadas diminuem, indicando que o alinhamento prejudica a restrição dos movimentos das cadeias poliméricas. Já a analise de microdureza Vickers nao se mostrou sensível o bastante para caracterizar a anisotropia de tal propriedade, em função do alinhamento dos NCPM dispersos na matriz. Em contra partida, foi possível perceber que a incorporação de nanotubos gera volumes livres no interior do material, que diminui a dureza dos nanocompósitos, quando comparado com o epóxi puro.

O principal objetivo deste trabalho foi avaliar um procedimento de campo para testar o comprimento mínimo que fraturas devem ter para construir uma rede de fluxo em escala de dezenas de metros ao longo de maciços cristalinos. O comprimento mínimo é determinado a partir do limite de percolação, definido por modelos baseados na Teoria da Percolação e a densidade de fraturas no poço, determinada pela perfilagem ótica. Para testar o valor de 3,9 metros que foi encontrado, foram realizados bombeamentos em dois poços próximos enquanto o nível estático era registrado no poço de observação. O método apresenta facilidades em termos de operação e para obter-se o número de fraturas que interceptam o poço, no entanto o registro do nível estático é afetado por fatores externos, como presença de efeitos de maré e variação da pressão atmosférica, e correções são necessárias para permitir identificar a interferência proveniente somente do bombeamento. / The objective of this work is to develop a field procedure to determine a minimum characteristic length forming a connected fracture network in crystalline rocks. This minimum length is determined as a percolation threshold defined by models based on Percolation Theory and fracture density data determined from borehole imaging with well-logging probes. The characteristic length (3.9 meters) once estimated for a testing well was evaluated by monitoring its water head meanwhile nearby wells at different distances were pumped. The water head variation recorded in the testing well was disturbed by interfering effects associated to earth tides and atmospheric pressure, requiring further corrections to isolate effects induced by pumping. The results of these tests validate the percolation limit determined from logging data suggesting a rock mass with very low connectivity. The proposed test can be regarded as simple and easy to apply in many practical situations, for example when evaluating groundwater resources or geotechnical properties in fractured crystalline rocks.

O principal objetivo deste trabalho foi avaliar um procedimento de campo para testar o comprimento mínimo que fraturas devem ter para construir uma rede de fluxo em escala de dezenas de metros ao longo de maciços cristalinos. O comprimento mínimo é determinado a partir do limite de percolação, definido por modelos baseados na Teoria da Percolação e a densidade de fraturas no poço, determinada pela perfilagem ótica. Para testar o valor de 3,9 metros que foi encontrado, foram realizados bombeamentos em dois poços próximos enquanto o nível estático era registrado no poço de observação. O método apresenta facilidades em termos de operação e para obter-se o número de fraturas que interceptam o poço, no entanto o registro do nível estático é afetado por fatores externos, como presença de efeitos de maré e variação da pressão atmosférica, e correções são necessárias para permitir identificar a interferência proveniente somente do bombeamento. / The objective of this work is to develop a field procedure to determine a minimum characteristic length forming a connected fracture network in crystalline rocks. This minimum length is determined as a percolation threshold defined by models based on Percolation Theory and fracture density data determined from borehole imaging with well-logging probes. The characteristic length (3.9 meters) once estimated for a testing well was evaluated by monitoring its water head meanwhile nearby wells at different distances were pumped. The water head variation recorded in the testing well was disturbed by interfering effects associated to earth tides and atmospheric pressure, requiring further corrections to isolate effects induced by pumping. The results of these tests validate the percolation limit determined from logging data suggesting a rock mass with very low connectivity. The proposed test can be regarded as simple and easy to apply in many practical situations, for example when evaluating groundwater resources or geotechnical properties in fractured crystalline rocks.