Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-10-01T19:46:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Felipe França Sitonio.pdf: 3620076 bytes, checksum: 93f09cb706a194053c7f2acd16f3880c (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-22T21:42:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Felipe França Sitonio.pdf: 3620076 bytes, checksum: 93f09cb706a194053c7f2acd16f3880c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T21:42:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Felipe França Sitonio.pdf: 3620076 bytes, checksum: 93f09cb706a194053c7f2acd16f3880c (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / A variação dos parâmetros de tamponamento e a utilização de dispositivos auxiliares são amplamente utilizados em detonações a céu aberto. O objetivo é otimizar o confinamento do explosivo dentro dos furos, evitando ao mesmo tempo uma fragmentação ineficaz e incovenientes ambientais. Vários trabalhos já foram realizados no intuito de fornecer informações qualitativas do assunto. A análise de imagens, aliada à simulação de dados e estudos sismográficos demonstram-se métodos eficientes na determinação do plano de fogo, considerando os seguintes aspectos: cominuição, qualidade do maciço remanescente e fatores ambientais. O propósito desta dissertação é avaliar a efetividade dos plugues de tamponamento em diversas situações de desmonte em pedreiras. Uma revisão bibliográfica foi conduzida para a seleção do melhor formato e material do plugue. A metodologia para avaliação foi baseada em filmagens em alta definição onde duas detonações com sistema de iniciação não-elétrico foram estudadas na Pedreira Guarany, situada no Estado de Pernambuco. Com exceção à altura da coluna de tampão e quantidade de furos, os parâmetros do plano de fogo foram mantidos constantes, inclusive o esquema do croqui de amarração. Fotografias das pilhas de desmonte foram processadas no software SplitDesktop para análise das curvas de fragmentação. A partir de dados do rompedor hidráulico, efetuou-se uma análise econômica, comparando as operações de cominuição dos fragmentos rochosos. Medições foram realizadas com o auxílio de sismógrafos de engenharia, com o objetivo de relacionar os resultados com a variação nos parâmetros de tamponamento. O estudo indicou excelente retenção gasosa quando se utilizando de plugues de tamponamento. O ultralançamento de rochas considerado prejudicial foi eliminado. Ainda sim, é de extrema importância evitar a redução excessiva na altura da coluna de tampão, com o objetivo de melhorar a fragmentação na área de tamponamento, pois isto deve afetar o controle de ultralançamento e retenção dos gases explosivos, mesmo que usando dispositivos auxiliares de tamponamento. / Variation of stemming parameters and auxiliary devices are widely explored in open pit mining. The objective is to enhance explosive confinement inside the hole, avoiding poor fragmentation and environmental drawbacks. Several works have been performed to provide qualitative conclusions, mostly because of the difficulty on giving measured results in each blast hole. Nevertheless, video and image analysis supported by data simulations and seismography appears to be effective methods to determine the optimum blasting plan, considering comminution, quality of the remaining rock mass and environmental matters. The purpose of this dissertation is to evaluate the effectiveness of stemming plugs, based on its design, polymer quality and most importantly, its role on several blasting situations. The methodology was based on Full HD film analysis on two bench blasts with non-electrical initiation quarry mining, using the same blast design (except on stemming height). Photos of the muck pile were taken and then processed on Split Desktop. Seismographs measured ground vibration and air overpressure to relate the results with variation of stemming height and using of stemming devices. Our analysis indicates excellent gas retention using Stemming Plugs in addition with regular gravel, saving explosive energy and decreasing comminution costs. Nevertheless, it is important to avoid excessive reduction of stemming column height, with the objective of increase rock crushing on the top level of blast holes, because it can affect fly rock control and explosive gas retention, even if using stemming auxiliary devices.

Many of Brazil\'s pre-salt basins are located in ultra-deep waters, and the high heterogeneities of its offshore carbonate reservoirs make the extraction of representative rock samples difficult, risky and expensive. Synthetic plugs are required to understand oilfield properties and the behavior of oil in reservoirs where natural plugs cannot be extracted. Specifically, in cases where it is necessary to reproduce representative mineralogical and petrophysical characteristics from carbonates reservoir, it is evident that there are a lack of publications focusing on synthetic plug construction. In this work, the construction of synthetic plugs is studied, using a combination of published methodologies to achieve an alternative construction of synthetic carbonate plugs for laboratory scale studies. The obtained plugs used a procedure based on disintegrated rock matrices with known particle sizes and particle size ratio, uniaxial compaction with controlled load force and velocity, CaCO3 solubility control by changing temperature and pH and bonding material. Consolidation, wettability and petrophysical properties of the synthetic plugs were evaluated to characterize them. Generally, it was observed that the porosity and permeability features of the synthetic plugs were within the range of carbonate reservoirs. However, without reproducing a heterogeneous pore structure normally present in natural samples. On the other hand, wettability properties of the resulted synthetic plugs were similar to the natural carbonate plugs. Further studies are necessary to obtain more similar chemical and petrophysical properties to the natural samples. / A localização em águas ultra profundas das reservas petrolíferas do pré-sal brasileiro e a alta heterogeneidade dos seus reservatórios carbonáticos dificultam a aquisição de uma amostra de rocha representativa, além de ser uma operação de risco e de alto dispêndio. Plugues sintéticos são utilizados para compreensão das propriedades dos campos petrolíferos e para avaliação do comportamento dos hidrocarbonetos em reservatórios onde plugues reais não podem ser adquiridos. Especificamente, nos casos onde são necessários reproduzir características representativas mineralógicas e petrofísicas dos reservatórios carbonáticos, sendo notório a falta de publicações voltada para construção de plugues sintéticos. No presente trabalho, estudou-se a construção de plugues sintéticos empregando metodologias já difundidas, visando a construção de plugues carbonáticos sintéticos para utilização em escala laboratorial. Os plugues obtidos foram construídos utilizando matrizes de rochas desintegradas com tamanhos e proporções de partículas conhecidos, compactação uniaxial com força e velocidades controladas e controle de solubilidade de CaCO3, variando apenas temperatura, pH e proporções de material cimentante. Foram avaliadas as propriedades petrofísicas, a molhabilidade e a consolidação dos plugues sintéticos para posterior caracterização dos mesmos. Comumente, observou-se que os valores de porosidade e permeabilidade dos plugues sintéticos se encontravam dentro do intervalo de valores obtidos em reservatórios carbonáticos reais. No entanto, não reproduziram a estrutura heterogênea dos poros, normalmente presente em amostras de rochas naturais. Em contrapartida, as propriedades de molhabilidade dos plugues sintéticos se apresentaram análogas aos plugues de rochas carbonáticas naturais. Estudos complementares são necessários para obtenção de propriedades químicas e petrofísicas mais próximas das amostras reais.

Many of Brazil\'s pre-salt basins are located in ultra-deep waters, and the high heterogeneities of its offshore carbonate reservoirs make the extraction of representative rock samples difficult, risky and expensive. Synthetic plugs are required to understand oilfield properties and the behavior of oil in reservoirs where natural plugs cannot be extracted. Specifically, in cases where it is necessary to reproduce representative mineralogical and petrophysical characteristics from carbonates reservoir, it is evident that there are a lack of publications focusing on synthetic plug construction. In this work, the construction of synthetic plugs is studied, using a combination of published methodologies to achieve an alternative construction of synthetic carbonate plugs for laboratory scale studies. The obtained plugs used a procedure based on disintegrated rock matrices with known particle sizes and particle size ratio, uniaxial compaction with controlled load force and velocity, CaCO3 solubility control by changing temperature and pH and bonding material. Consolidation, wettability and petrophysical properties of the synthetic plugs were evaluated to characterize them. Generally, it was observed that the porosity and permeability features of the synthetic plugs were within the range of carbonate reservoirs. However, without reproducing a heterogeneous pore structure normally present in natural samples. On the other hand, wettability properties of the resulted synthetic plugs were similar to the natural carbonate plugs. Further studies are necessary to obtain more similar chemical and petrophysical properties to the natural samples. / A localização em águas ultra profundas das reservas petrolíferas do pré-sal brasileiro e a alta heterogeneidade dos seus reservatórios carbonáticos dificultam a aquisição de uma amostra de rocha representativa, além de ser uma operação de risco e de alto dispêndio. Plugues sintéticos são utilizados para compreensão das propriedades dos campos petrolíferos e para avaliação do comportamento dos hidrocarbonetos em reservatórios onde plugues reais não podem ser adquiridos. Especificamente, nos casos onde são necessários reproduzir características representativas mineralógicas e petrofísicas dos reservatórios carbonáticos, sendo notório a falta de publicações voltada para construção de plugues sintéticos. No presente trabalho, estudou-se a construção de plugues sintéticos empregando metodologias já difundidas, visando a construção de plugues carbonáticos sintéticos para utilização em escala laboratorial. Os plugues obtidos foram construídos utilizando matrizes de rochas desintegradas com tamanhos e proporções de partículas conhecidos, compactação uniaxial com força e velocidades controladas e controle de solubilidade de CaCO3, variando apenas temperatura, pH e proporções de material cimentante. Foram avaliadas as propriedades petrofísicas, a molhabilidade e a consolidação dos plugues sintéticos para posterior caracterização dos mesmos. Comumente, observou-se que os valores de porosidade e permeabilidade dos plugues sintéticos se encontravam dentro do intervalo de valores obtidos em reservatórios carbonáticos reais. No entanto, não reproduziram a estrutura heterogênea dos poros, normalmente presente em amostras de rochas naturais. Em contrapartida, as propriedades de molhabilidade dos plugues sintéticos se apresentaram análogas aos plugues de rochas carbonáticas naturais. Estudos complementares são necessários para obtenção de propriedades químicas e petrofísicas mais próximas das amostras reais.