Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2017-11-08T17:51:15Z No. of bitstreams: 1 DISSERTA_KAREN_08jun_revGisele.pdf: 3540903 bytes, checksum: 17ef239b13979c2189a27731fa56c0f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T17:51:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTA_KAREN_08jun_revGisele.pdf: 3540903 bytes, checksum: 17ef239b13979c2189a27731fa56c0f9 (MD5) / O presente trabalho faz parte do Projeto 4 – Recuperação das Informações Geoquímicas de um Petróleo Altamente Degradado Através da Hidropirólise de seus Asfaltenos, inserido no Programa Formação do Centro de Excelência em Geoquímica do Petróleo do Instituto de Geociências da Universidade Federal da Bahia (UFBA) – GEOQPETROL, com apoio financeiro da BG Brasil E&P. No âmbito das pesquisas geológicas, a Bacia Sedimentar do Paraná é a maior Bacia Brasileira em extensão territorial e está associada a dois Sistemas-Petrolíferos: Irati - Rio Bonito/Pirambóia e Ponta-Grossa – Itararé/Rio Bonito. Tendo como foco principal o estudo investigativo do sistema petrolífero Irati-Pirambóia, os procedimentos analíticos aplicados neste trabalho buscaram correlações geoquímicas através da análise de rochas, betumes e óleos (folhelhos da Fm. Irati e arenitos asfálticos da Fm. Pirambóia), próximos a borda leste desta bacia, de forma a ampliar os conhecimentos envolvendo os processos de biodegradação dos óleos dos reservatórios. Esta pesquisa visou ainda identificar quais amostras de rochas se encontram em estágios mais avançados de degradação, de modo a desenvolver posteriormente o procedimento de hidropirólise dos seus asfaltenos, recuperando dessa forma, algumas das informações geoquímicas perdidas devido aos processos intempéricos sofridos pelos óleos. Em laboratório, foram analisadas 19 amostras de rochas de acordo com a seguinte sequência analítica:Pirólise Rock-Eval, Coluna de Purificação e Fracionamento, Óleo Total por Cromatografia Gasosa (CG) acoplada ao sensor DIC (Detector de Ionização de Chamas), Biomarcadores Saturados por Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (CG-EM) e análise isotópica do δ13C por Espectrômetro de Massas acoplado com Cromatografia Gasosa. Os resultados obtidos foram avaliados e interpretados geoquimicamente, baseados nos indicadores de fonte da matéria orgânica, de condições paleoambientais e maturação, sempre considerando e analisando os efeitos da biodegradação de cada amostra. De uma forma geral e qualitativa, os biomarcadores demonstraram que os sedimentos da Fm. Irati foram depositados em ambiente siliciclástico marinho evaporítico. A rocha geradora demonstrou querogênio do Tipo I, porém os valores estão depletados pela maturidade causada por rochas intrusivas (Serra-Geral). Os biomarcadores apresentaram diferentes níveis de biodegradação, inclusive severos. Este fator associado aostress térmico sofrido pelo óleo durante sua geração, dificultaram a determinação e interpretação dos parâmetros geoquímicos utilizados em estudos de correlação rocha-óleo e óleo-óleo. Portanto, para recuperação das informações geoquímicas perdidas, indica-se submeter as amostras de arenitos do ponto 6 – afloramento da Formação Pirambóia (Fazenda Betumita, cidade de Anhembi/SP) à craqueamento térmico através da hidropirólise de seus asfaltenos. Esse procedimento possibilitará a geração de petróleo contendo biomarcadores ocluídos e informações moleculares originais do óleo.

[pt] Folhelhos desempenham tanto a função de rocha capeadora, camada de rocha de baixa permeabilidade que contém os hidrocarbonetos no reservatório , quanto de rocha geradora de petróleo em sistemas petrolíferos convencionais. Mais recentemente passaram a ser exploradas como reservatórios não convencionais. As suas propriedades mecânicas são importantes na determinação da estabilidade estrutural de poços e na avaliação da fraturabilidade de reservatórios não convencionais. Além disso, permitem a conexão entre os dados de prospecção de petróleo e as características geoquímicas da rocha geradora. Nesta tese, as propriedades nanomecânicas de amostras de folhelho Irati, provenientes da Bacia do Paraná, foram caracterizadas por microscopia de força atômica e nanoindentação em conjunto com microscopia eletrônica de varredura. Procedimentos de processamento de imagens foram desenvolvidos para construir imagens de propriedades tribomecânicas dos minerais e da matéria orgânica presentes na superfície. A identificação mineralógica realizada no microscópio eletrônico permitiu associar o contraste verificado nas imagens obtidas no microscópio de força atômica às propriedades tribomecânicas dos minerais e matéria orgânica. Esses constituintes do folhelho também foram caracterizados por nanoindentação para permitir a medida de duas propriedades mecânicas por um método independente. Por fim, um conjunto de nanoindentações aleatoriamente distribuídas na superfície foi executada em uma amostra da mesma região, sendo o resultado estatisticamente analisado para permitir a comparação com as propriedades macroscópicas. / [en] Shales perform both the cap rock, low permeability rock layer that restrain hydrocarbons in the reservoir, and petroleum source rock in conventional petroleum systems. More recently they have been exploited as unconventional reservoirs. Their mechanical properties are important in determining the structural stability of wells and in evaluating the fracability of unconventional reservoirs. In addition, they allow the connection between oil prospecting data and the geochemical characteristics of the source rock. In this thesis, the nanomechanical properties of Irati shale samples from the Paraná Basin were characterized by atomic force microscopy and nanoindentation together with scanning electron microscopy. Image processing procedures were developed to construct images of tribomechanical properties of minerals and organic matter present on the surface. The mineralogical identification performed by electron microscopes allowed to associate the contrast found in the images obtained with the atomic force microscope to the tribomechanical properties of minerals and organic matter. These shale constituents were also characterized by nanoindentation to allow the measurement of two mechanical properties by an independent method. Finally, a set of randomly distributed nanoindentations on the surface was performed on a sample from the same region, and the result was statistically analyzed to allow comparison with macroscopic properties.

Orientador: Maria Margarita Torres Moreno / Banca: Antenor Zanardo / Banca: Antonio José Ranally Nardi / Banca: Ana Paula Margarido Menegazzo / Banca: Samuel Marcio Toffoli / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi demonstrar a possibilidade de incluir aditivos naturais (no caso, o dolomito e o folhelho da Formação Irati) no processo de fabricação de produtos cerâmicos por prensagem pela via seca e por extrusão no Pólo Cerâmico de Santa Gertrudes. O primeiro passo consistiu em caracterizar mineralógica e quimicamente os dolomitos e os folhelhos pirobetuminosos provenientes da Formação Irati e aflorantes dentro da região do Pólo de Santa Gertrudes. Concluída a caracterização destas rochas, o próximo passo consistiu em separar o dolomito do folhelho nos níveis intercalados de rejeito da lavra. Utilizou-se três métodos: a flotação, a separação magnética e um método baseado no intemperismo, denominado separação mecânica com sazonamento prévio, sendo que este último método foi o mais eficiente. Após os experimentos de separação, a etapa seguinte foi adicionar o dolomito a argilas usadas na confecção de pisos cerâmicos e o folhelho a argilas usadas na confecção de tijolos, a fim de caracterizar tecnologicamente as formulações resultantes. Também se adicionou dolomito a argilas da Formação Corumbataí para verificar a possibilidade de utilização destas argilas na confecção de revestimentos de monoporosa. Encerrada a fase de caracterização tecnológica, concluiu-se que o dolomito tem potencial para ser utilizado como aditivo na confecção de pisos cerâmicos, porém, as características mineralógicas das argilas da Formação Corumbataí impedem a utilização das mesmas na confecção de revestimentos de monoporosa. O folhelho pode ser utilizado como aditivo na confecção de tijolos estruturais, porém, com restrições que dependem das características físicas da argila a ser utilizada. / Abstract: The main objective of this work consisted in to demonstrate the possibility of including natural additives (in this case, the dolomite and the shale from Irati Formation) in the fabrication of ceramic tiles by pressing using the dry way process and by extrusion in Santa Gertrudes's Ceramic Cluster. The first step consisted in to characterize mineralogical and chemically the dolomites and the oil black shales from Irati Formation and occurring inside region of the Santa Gertrudes's Cluster. Concluded the characterization of these rocks, the next step consisted in to separate the dolomite and the shale from the intercalated levels that are the waste of the mine. There were used three methods: flotation, magnetic separation and a method based on weathering, and it was called mechanical separation preceded by natural seasoning, and this one was the most efficient. Afterwards, the next step was to add the dolomite to clays used for floor tiles, and the black shale to clays used for bricks, in order to characterize technologically the resulting ceramic masses. It was also added dolomite to clays from Corumbataí Formation, in order to verify the possibility of use of these clays for wall tiles. Concluded the technological characterization, it was concluded that the dolomite has potential as additive for floor tiles, but the mineralogical characteristics of the clays from Corumbataí Formation prevent their use for wall tiles. The black shale can be used as additive for heavy clays products, but in a restrained way, depending on the physical characteristics of the clay that will be used. / Doutor