Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:35:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_PedrodeBrito_M.pdf: 5381292 bytes, checksum: 7daa3a9850818d7643ba69731ca167f2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os altos níveis de incerteza e riscos associados a projetos de exploração e produção de alguns campos de petróleo sugerem a utilização de estratégias de produção otimizadas probabilisticamente. Desta forma, uma estratégia de produção adequada deve ser selecionada considerando vários cenários econômicos e geológicos. Neste trabalho, uma nova abordagem para otimização é proposta onde a estratégia de produção é otimizada simultaneamente em todos os cenários econômicos e modelos geológicos representativos (MGR) considerados. Diferentemente das metodologias convencionais de otimização, onde os valores presentes líquidos das estratégias são otimizados independentemente para cada MGR considerando um único cenário econômico, esta nova abordagem considera todos os MGR e cenários econômicos adotados simultaneamente. Isto permite disponibilizar mais informações a respeito do desempenho da estratégia nos diversos cenários permitindo que se realize uma melhor tomada de decisão. Além disso, a estratégia de produção definida pela abordagem proposta tende a ser mais adaptável às incertezas geológicas e econômicas. Contudo, geralmente, uma complexa superfície de resposta é gerada no processo de otimização da quantidade e posicionamento dos poços. O elevado potencial de geração de valores extremos locais justifica a utilização de técnicas robustas de busca como os algoritmos genéticos. Neste caso, o espaço solução é mais bem explorado conduzindo a resultados mais confiáveis. Entretanto, técnicas de busca dispersas tendem a ser mais caras computacionalmente que técnicas baseadas no cálculo dos gradientes da função-objetivo. Neste trabalho é proposta uma metodologia de otimização probabilística de estratégias de produção baseadas em algoritmos genéticos que visa reduzir o número de simulações necessárias para maximizar o valor monetário esperado. A idéia principal é controlar o tamanho do espaço solução através de uma representação cromossômica apropriada e implementar etapas específicas de otimização, otimizando todos os MGR para todos os cenários econômicos considerados simultaneamente através de uma técnica de simulação desenvolvida com este propósito. O presente trabalho visa dar uma abordagem mais rigorosa às incertezas que as metodologias geralmente utilizadas conduzindo a melhores resultados e permitindo que se realize uma análise completa dos impactos das incertezas geológicas e econômicas. Além disso, este trabalho pretende propiciar um avanço com relação à redução do número de simulações necessárias para se otimizar uma estratégia de produção através de algoritmo genético conduzindo a resultados mais rápidos permitindo dar dinâmica ao processo decisório. / Abstract: High levels of uncertainty and associated risks in the exploration and production of some oil fields suggest the use of probabilistic optimized production strategies. Therefore, an appropriate production strategy should be chosen considering various geological and economic scenarios. In this work, a new approach for the optimization is proposed where the production strategy is optimized for selected geological representative models (GRM) and under selected economic scenarios simultaneously. Differently from conventional optimization methodologies where each representative geological model has a net present value (NPV) optimized under a specific economic model, this new approach considers all alternatives simultaneously, providing more information about the production performance of all scenarios, allowing a better decision-making process. Moreover, production strategy defined by the new approach tends to be more adaptable to geological and economic uncertainties. However, in the optimization process of wells quantity and placement, a very complex topology is normally produced. The potential of generation of local extreme values is high, therefore, it is appropriate to employ a robust search technique such as genetic algorithms. In this case, the solution space is better explored, yielding more confident results. However, random based techniques tend to be more expensive computationally than gradient based techniques. In this work, a methodology is proposed for production strategy optimization under uncertainties, based on genetic algorithms, that aims to reduce the number of simulations necessary to maximize the expected monetary value (EMV). The main idea is to control the size of the solution space through an appropriated conception of chromosomes structures and the implementation of specifics optimizations stages optimizing every GRM for every economic scenario simultaneously through a simulation technical developed for this purpose. The present work aims to provide an improvement with respect to uncertainty handling of the conventional optimization methodologies, yielding better results and providing a complete analysis of geological and economic uncertainties. Moreover, its intends to provide an advance with respect to the number of simulations necessary to optimize a production strategy through genetic algorithms, yielding faster results, speeding up the decision-making process. / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Osvair Vidal Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-15T14:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RibeiroJunior_GuilhermeBlaitterman_M.pdf: 3933004 bytes, checksum: 61894f4b90ecb88d0e0c7b05a71ab1ad (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Como as reservas mundiais de óleo leve estão decrescendo continuamente, campos de óleos pesados podem se tornar uma fonte relevante de energia em um futuro próximo. Combustão "In- Situ" (CIS) é uma promissora técnica de recuperação para este tipo de hidrocarboneto, todavia, complexa de se implementar. Tubos de combustão em escala laboratorial e simulações numéricas são essenciais para o dimensionamento de projetos de campo. Este trabalho relata a modelagem numérica de dois experimentos efetuados em escala de laboratório de processos de CIS com um óleo com 12,8º API advindo de um campo candidato para um projeto piloto no Brasil. O estudo numérico foi desenvolvido utilizando o software comercial da CMG, STARS. O objetivo foi analisar o processo, para um modelo físico correspondente ao tubo de combustão utilizado. O modelo de fluido foi ajustado através de um software comercial para um total de sete componentes, óleo pesado, óleo leve, CO2, O2, N2, H2O e coque. Dois processos de combustão foram investigados, o primeiro é o modelo clássico descrito pelo STARS da CMG e o segundo é baseado no modelo de Marín (2007), constituído de frações SARA (saturados, aromáticos, resinas e asfalteno). Os resultados numéricos foram ajustados de acordo com os dados obtidos do experimento. As conclusões sobre este estudo se referem às influências de cada variável sobre o processo global de CIS, em especial a energia de ativação e a entalpia de reação. Além disso, conclui-se que o modelo de fluido e o modelo de reações são fundamentais no ajuste de histórico, assim como a presença de reações sob altas temperaturas são imprescindíveis para se predizer o deslocamento e comportamento da frente de combustão. / Abstract: As the world reserves of light oil steadily decreases, heavy oil and tar sands resources may be an important source of energy. In situ combustion (ISC) is a promising recovery technique for this type of hydrocarbon, otherwise difficult to produce. Combustion tube laboratory experiments and numerical simulations are essential for the design of field projects. This work reports a numeric modeling of two experiments carried out under laboratory scale of in situ combustion process with a 12.8 ºAPI crude from a field candidate to a pilot project in Brazil. The numerical study was developed using the CMG commercial simulator, STARS. The aim was to analyze the process of the physical model corresponding to the combustion tube used. The fluid model was adjusted by a commercial software to a total of 7 components; heavy oil, light oil, CO2, O2, N2, H2O and coke. Two reactions model were analyzed; one is based on the classic combustion model presented by STARS and the other is based on the reactions model proposed by Marín (2007), made up of SARA (saturates, aromatics, resins, and asphaltenes) fractions. The numerical results were history matched to the data derived from the experiment. The important findings in this study were the influences of each variable on the overall ISC process, specifically the activation energy and the enthalpy reaction. It was concluded that the fluid model and the reaction model are key in the history matching task, as well as, the reactions under high temperatures are fundamental to model the combustion front displacement and behavior. / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientadores: Denis Jose Schiozer, Rogerio Favinha Martini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T21:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CavalcanteFilho_JoseSergiodeAraujo_M.pdf: 2472913 bytes, checksum: 464d5c8a43739b69b30541844e3fe175 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A definição e otimização de estratégias de produção são processos complexos porenvolverem diversas variáveis e possuírem um grande número de cenários possíveis. Mapas de qualidade são importantes ferramentas de auxílio à decisão, capazes de representar várias propriedades do reservatório que influenciam na produção do campo, sendo, portanto, úteis no processo de definição e otimização de estratégias de produção, como mostrado por outros autores que verificaram um aumento de eficiência nos estudos onde foram utilizados. Estes mapas integram as variáveis geológicas e de fluido do reservatório permitindo a identificação de regiões de maior ou menor potencial de produção, tanto para campos novos quanto para campos maduros. O método de geração de mapas de qualidade mais utilizado na literatura usa simulações numéricas de reservatórios considerando apenas um poço produtor que é simulado pelo tempo necessário para representar a produtividade de cada região, e cuja posição muda a cada simulação de modo a cobrir toda a malha do reservatório. Este método exige um grande número de simulações e enorme esforço computacional. O objetivo deste trabalho é propor metodologias confiáveis a fim de acelerar o processo de geração do mapa de qualidade. No presente trabalho diversos métodos de geração são desenvolvidos e avaliados segundo suas vantagens e desvantagens após um rigoroso estudo. O método da krigagem é utilizado para interpolar os pontos não simulados dos mapas gerados. São utilizados diferentes modelos de reservatório efunções-objetivo (forma de avaliação do potencial de cada região), além de diversos métodos de geração, para a realização de uma análise completa e confiável dos métodos propostos. Os resultados mostram que, dentre os métodos testados, o método que abre diversos produtores e injetores simultaneamente apresentou a melhor relação tempo de geração/confiabilidade. Foi proposta ainda uma variação do mapa de qualidade capaz de identificar o motivo pelo qual certas regiões apresentaram baixo potencial aumentando ainda mais a utilidade da ferramenta / Abstract: The definition and optimization of production strategies are complex processes that involve many variables and a great number of possible scenarios. Quality maps are important decision making tools capable of representing various reservoir properties which influence field production and, therefore, are important for the process of defining and optimizing production strategies, as demonstrated by other authors, who observed improvements in reservoir productivity in the cases they studied. These maps integrate geological and fluid variables, allowing for the identification of regions of greater or lower production potential, whether one is analyzing reservoirs in the development phase or mature fields. The most commonly used method to generate a quality map uses reservoir numerical simulations considering a unique production well, operating for enough time to represent the oil potential of each position. The well position is changed in each simulation run in order to cover all the reservoir grid area. This requires long running times and high computational effort depending on the problem features, thus rendering the process unfeasible. The objective of this work is to develop a reliable methodology which accelerates the generation process. Therefore, several generation methods were developed in the present work and the best technique was selected after a thorough analysis. The kriging interpolation method was used to interpolate the skipped points in all cases. Several reservoir models, quality map generation methods and objective functions (approach to evaluate the potential of each region) were used to validate the obtained results. Some methods have obtained a great reduction in the time and effort required to generate the maps. The results have shown that a method proposed in the present work, with fixed producers and injectors, is a reliable technique, yielding good results and presenting the best relation between generation time and reliability. In this work, a quality map capable of identifying the reason for the existence of regions with lower production potential was also proposed, improving the utility and application of this tool / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Este trabalho apresenta o estudo desenvolvido no Reservatório de Salto Grande (Americana, São Paulo) durante o período de agosto de 1996 a julho de 1997, para avaliar a taxa de sedimentação de material em suspensão alóctone que entra no reservatório pelo rio Atibaia (principal afluente) e pela área de entorno, bem como seus efeitos sobre as características físicas, químicas e biológicas do sistema e sua relação com o uso e ocupação da bacia hidrográfica, climatologia e mecanismos operacionais da barragem. Para tanto, foram selecionadas cinco estações de coleta considerando-se a morfometria do reservatório, nas quais foram colocadas, mensalmente, câmaras de sedimentação na proporção comprimento/diâmetro 3:1, a 30 e 70% da profundidade local, durante um período de 24 horas. Paralelamente à incubação, foram efetuadas medidas iniciais da temperatura, pH, condutividade, oxigênio dissolvido, penetração de luz, material em suspensão e nutrientes (nitrogênio e fósforo total), sendo que do material sedimentado foram quantificados os nutrientes totais e dissolvidos, material em suspensão (total, inorgânico e orgânico), clorofila a e feofitina. Os dados obtidos demonstram um gradiente de deposição de material em suspensão no sentido do rio Atibaia (Estação 1) para a barragem (Estação 5), com valores mais elevados no período chuvoso (taxa de sedimentação de 90,0 mg.cm -2 .dia -1 e 2,23 mg.cm -2 .dia -1 nas estações 1 e 5, respectivamente) em relação ao período seco (taxa de sedimentação de 6,0 mg.cm -2 .dia -1 e 1,0 mg.cm -2 .dia -1 nas estações 1 e 5, respectivamente). A maior contribuição do material em suspensão corresponde à fração inorgânica (entre 60 e 90%) em todas as estações no período chuvoso, sendo que no período seco a fração orgânica torna-se mais expressiva nas estações 3, 4 e 5 (aproximadamente 50%). A deposição de nitrogênio e fósforo total apresenta um comportamento semelhante ao do material em suspensão, com valores máximos nas câmaras de sedimentação incubadas a 70%. As taxas de sedimentação de nitrogênio variaram entre 0,1 a 1,0 mg N.cm -2 .dia -1 (estação 1, em julho e dezembro de 1996, respectivamente) e as de fósforo entre 4,0 e 50,0 µg P.cm -2 .dia -1 (estação 1, em julho e dezembro de 1996, respectivamente). Para as outras variáveis analisadas, também verificou-se as diferenças espacial (gradiente horizontal) e temporal, as quais foram mais acentuadas entre os períodos seco e chuvoso. Considerando-se os fatores que influenciam o processo de sedimentação, os principais foram a precipitação, a vazão, o tempo de residência da água e as atividades desenvolvidas na área de entorno do reservatório, com períodos diferenciados nas culturas existentes (principalmente a da cana-de-açúcar). Em relação as fontes de entrada de material alóctone, verifica-se que o rio Atibaia é o principal contribuinte, sendo que 90% desse material é depositado preferencialmente nas estações 1 e 2, formando um delta na entrada do reservatório. Os dados obtidos para taxa de sedimentação de material em suspensão e nutrientes (como fósforo e nitrogênio total), em comparação a outros sistemas, são considerados elevados, demonstrando o elevado processo de eutrofização, a perda dos usos múltiplos e a diminuição da vida útil do reservatório, bem como os impactos gerados pelas atividades antropogênicas desenvolvidas na bacia hidrográfica, influenciando a qualidade de água do sistema. / The present work shows the study developed in Salto Grande Reservoir (Americana-SP), from August 1996 to July 1997, to determine the sedimentation rate of allocthonous material, inputted in the reservoir by its main tributary (Atibaia river) and by the watershed, relationed with the physical, chemical and biological characteristics of the system and its relationship with the landuse, climatology and operational mechanisms of the dam. Five samplig stations were selected considering the reservoir morfometry, where sedimentation traps (aspect ratio 3:1) were incubeded monthly, at 30 e 70% of the local depht, during 24 hours. At the moment of incubation, water temperature, pH, conductivity, dissolved oxigen, light penetration, suspended matter and nutrients (total phosphorus and nitrogen) were measured. In the settled material, dissolved and total nutrients, suspended matter (total, inorganic and organic), chlorophyll a and phaeopigments were determined. The data shows a deposition gradient of the suspended matter from Atibaia river (sampling station 1) toward to the dam (sampling station 5), with higher values in rainy season (90,0 mg.cm -2 .day -1 and 2,23 mg.cm -2 .day -1 at station 1 and 5 respectively) compared with dry season (6,0 mg.cm -2 .day -1 and 1,0 mg.cm -2 .day -1 at station 1 and 5, respectively). The major contribution of the suspended matter is given by the inorganic component (60 to 90%) at all stations in the rainy season, however, in dry season the organic component became more expressive at stations 3, 4 and 5 (about 50%). The settling flux of total nitrogen and total phosphorus shows the same pattern of the suspended matter, with maximun values in the traps incubeded at 70%. The sedimentation rate for total nitrogen varied from 0,1 mg.cm -2 .day -1 to 1,0 mg.cm -2 .day -1 (sampling station 1, in July and December 1996, respectively) and for total phosphorus from 4 µg.cm -2 .day -1 to 50,0 µg.cm -2 .day -1 (sampling station 1, in July and December 1996, respectively). The main factors that influence the sedimentation process are precipitation, inflow, residence time of water and the different land use around the reservoir, mainly the sugar cane culture. Regarding to allochtonous material sources inputted in the reservoir, was observed that the principal contribution is from Atibaia river, settling about 90% of the suspended matter between station 1 and 2, where there is the formation of a delta. Sedimentation rate data for suspended matter and nutrients (total phosphorus and nitrogen), are considered very high when comparing with other systems, showing a increase on eutrofication process, lost of multiple uses and the siltation of the reservoir’s entry.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-10-27T13:26:49Z No. of bitstreams: 2 Tese - Vanessa Guimaraes Lopes - 2015.pdf: 9288152 bytes, checksum: 7a98610592071cbe6344b03ad8d07478 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-27T14:48:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Vanessa Guimaraes Lopes - 2015.pdf: 9288152 bytes, checksum: 7a98610592071cbe6344b03ad8d07478 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T14:48:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Vanessa Guimaraes Lopes - 2015.pdf: 9288152 bytes, checksum: 7a98610592071cbe6344b03ad8d07478 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Several studies have shown that spatial synchrony is a ubiquitous pattern, occurring in different regions, types of ecosystems and in different groups of organisms. Spatial synchrony has important implications for the persistence of populations. Another implication is the possibility of using local "sentinels" sites, assuming regionalized or synchronous dynamics over the whole area of interest. In this context, our work uses a long-term (8 years) data set to quantify the level of synchrony between local zooplankton populations in a tropical reservoir. We expect high synchrony due to high connectivity as well as due to the Moran effect. Population synchrony was negatively correlated with geographic distance. However, population synchrony declined more consistently with environmental distance and environmental synchrony than with geographic distance. Besides, our results suggested that main variables driving synchrony were those correlated with hydrological conditions. Geographic distance was more important for protozoans, while the population synchrony of the other zooplankton groups was strongly driven by environmental synchrony. Furthermore, we found a decrease of environmental synchrony with the increase of geographical distance between points. Our results suggest that the strength of the Moran’s effect may be underestimated when simple environmental distances are used. We suggest that further studies should allow for environmental synchrony instead of allowing only for environmental similarity. Finally, despite significant, population synchrony was not so high to justify a reduction in the number of sampling sites. / Diversos estudos têm demonstrado que a sincronia espacial é um padrão ubíquo, ocorrendo em diferentes regiões, tipos de ecossistemas e para diferentes grupos de organismos. A sincronia espacial apresenta implicações importantes para a persistência das populações. Outra implicação é a possibilidade de utilizar locais “sentinelas”, supondo dinâmicas regionalizadas ou sincrônicas, para toda a área de interesse. Nesse contexto, o presente trabalho utiliza um conjunto de dados de longa duração (8 anos) em um reservatório tropical para quantificar o nível de sincronia entre populações locais zooplanctônicas. Esperamos alta sincronia devido à alta conectividade, bem como devido ao efeito Moran. Contudo, nossos resultados mostraram declínio da sincronia populacional mais consistente com a distância ambiental e sincronia ambiental do que distância geográfica. Além disso, nossos resultados também sugerem que as principais variáveis direcionando a sincronia populacional foram aquelas mais relacionadas às variações hidrológicas. A distância geográfica foi mais importante para os protozoários, enquanto a sincronia populacional dos outros grupos do zooplâncton foi fortemente impulsionada pela sincronia ambiental. Além disso verificou-se o decaimento da sincronia ambiental com o aumento da distância geográfica entre os pontos. Nossos resultados sugerem que a força do efeito de Moran pode ser subestimada quando simples distâncias ambientais são utilizadas. Sugere-se que novos estudos devem incluir a sincronia ambiental em vez de utilizar apenas a similaridade ambiental entre os pontos. Finalmente, apesar de significativa, a sincronia população não foi tão alta para justificar uma redução do número de pontos de amostragem.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-04-08T16:38:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Isabel Rodrigues da Rocha - 2014.pdf: 3109138 bytes, checksum: a558f901472a1cc8fe5002d8f9a0b2b7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-11T11:22:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Isabel Rodrigues da Rocha - 2014.pdf: 3109138 bytes, checksum: a558f901472a1cc8fe5002d8f9a0b2b7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T11:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Isabel Rodrigues da Rocha - 2014.pdf: 3109138 bytes, checksum: a558f901472a1cc8fe5002d8f9a0b2b7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-03-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In recent years, many hydroelectric developments were installed in several rivers in Brazil. Energy production from reservoirs of hydro power plants are responsible for over 90% of energy consumed in the country, from urban centers (ANEEL, 2005). Thus, in the state of Goiás, between the cities of Caçu and Cachoeira Alta, there is the reservoir of the Hydroelectric Plant (HEP) Caçu, located in the basin of river Claro, Southwest region of the state, as an object of study. This study aimed to analyze the water quality of the reservoir HEP Caçu into two distinct climatic periods of the Brazilian Cerrado. Aimed to further classify the water body of the reservoir from the point of view of recommended by CONAMA Resolution Nº. 357, 2005, for some physical and chemical limnological characteristics standards, such as electrical conductivity, dissolved oxygen, pH (Potential hydrogenionic), water temperature, total dissolved solids and turbidity, collected at four time campaigns. Study periods were included from January 2012 to July 2013, covering the different climatic periods rainy (excess water) and dry (drought) of precipitation in the reservoir HEP Caçu environment. The land use was evaluated to meet the physical and environmental characteristics of the basin HEP Caçu through the analysis of the main occupations of vegetation, pasture, crop and forestry, for the rainy and dry seasons of 2013, in order to verify the preservation of riparian forests. The water analysis were evaluated with the multiparameter probe and Oakton Pcd 650 turbidimeter. The mapping and georeferencing of the data were carried out with support from software SPRING 5.1.7 and ArcGIS 10.1 for preparation of location maps, land use, slope, geology, geomorphology, soils and distribution of limnological variables. The results of water analysis were discussed and compared based on CONAMA Resolution Nº 357, of March 17, 2005, framing classes in freshwaters. In this sense, the results were evaluated for compliance with the limits being scanned points that fall within Classes 1, 2 and 3, only some points presented in class 4, considered more accurate. The current quality conditions showed good statistical analysis. The most significant correlations occurred in the case of electrical conductivity (EC) and total dissolved solids (TDS) with r = 0.96. Have the best correlations are directly related to the amount of dissolved ions and the water temperature. / Nos últimos anos, muitos foram os empreendimentos hidrelétricos instalados em vários rios no Brasil. A produção de energia a partir de reservatórios de usinas hidrelétricas é responsável por mais de 90% da energia consumida, no país, pelos centros urbanos (ANEEL, 2005). Diante disso, no estado de Goiás, entre as cidades de Caçu e Cachoeira Alta, destaca-se o reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) de Caçu, localizada na bacia hidrográfica do rio Claro, região Sudoeste do estado, como objeto de estudo. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar a qualidade das águas do reservatório da UHE Caçu em dois períodos climáticos distintos do Cerrado brasileiro. Objetivou, ainda, classificar o corpo d’água do reservatório sob o ponto de vista das normas recomendadas na Resolução CONAMA Nº 357, de 2005, para algumas características limnológicas físicas e químicas, como: condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, pH (Potencial Hidrogeniônico), temperatura da água, total de sólidos dissolvidos e turbidez, coletados em quatro campanhas temporais. Os períodos de estudos foram compreendidos entre janeiro de 2012 a julho de 2013, abrangendo os distintos períodos climáticos chuvoso (excedente hídrico) e seco (déficit hídrico) de precipitações, no ambiente do reservatório da UHE Caçu. O uso da terra foi avaliado para conhecer as características físicas e ambientais da bacia da UHE Caçu, através da análise das principais ocupações de vegetação, pastagens, cultura e silvicultura, para os períodos chuvoso e seco de 2013, no intuito de verificar a preservação das matas ciliares. As análises das águas foram avaliadas com a sonda multiparamétrica Oakton Pcd 650 e o turbidímetro. Os mapeamentos e georreferenciamento dos dados foram realizados com apoio dos softwares SPRING 5.1.7 e ArcGIS 10.1, para confecção dos mapas de localização, uso da terra, declividade, geologia, geomorfologia, solos e distribuição das variáveis limnológicas. Os resultados obtidos das análises das águas foram discutidos e comparados com base na Resolução CONAMA Nº 357, de 17 de março de 2005, enquadrando nas classes de águas doces. Nesse sentido, os resultados foram avaliados quanto à conformidade aos limites, sendo verificados pontos que se enquadram nas Classes 1, 2 e 3; somente alguns pontos apresentaram na classe 4, considerada mais rigorosa.. As condições atuais de qualidade demonstraram boas análises estatísticas. As correlações mais significativas ocorreram no caso da condutividade elétrica (CE) e total de sólidos dissolvidos (TDS) com r = 0,96. Já as melhores correlações se relacionam diretamente com a quantidade de íons dissolvidos e com a temperatura da água.

Esta pesquisa foi desenvolvida nos reservatórios e tributários do trecho médio e baixo do rio Tietê, estado de São Paulo, com o objetivo de avaliar as modificações ocorridas na ictiofauna em decorrência dos represamentos, da introdução de espécies e a importância dos tributários para as espécies de peixes. Para atender aos objetivos propostos foram utilizados parâmetros usuais em estudos de estrutura de comunidade de peixes, bem como a determinação de variáveis limnológicas, análises de conteúdo estomacal e ecomorfologia. Ampliando a análise temporal (décadas), foram utilizadas pesquisas bibliográficas em período prévio aos represamentos, o que permitiu uma avaliação dos efeitos dos represamentos. A partir dos resultados obtidos constataram-se inúmeras alterações na composição da ictiofauna nos últimos anos e décadas, principalmente em relação à perda de espécies reofílicas e a introdução de espécies exóticas e alóctones. Atualmente os Characiformes são mais abundantes, com espécies adaptadas a ambientes lênticos, verificando-se uma redução da abundância de Siluriformes. Um gradiente de riqueza e diversidade de espécies foi observado nos reservatórios do rio Tietê, ocorrendo redução acentuada do reservatório de Barra Bonita ao de Três Irmãos. No entanto, não foram verificadas diferenças significativas entre os reservatórios e tributários quanto à riqueza e diversidade de espécies. Importante caracterização ecomorfológica e trófica foi realizada nas espécies de peixes dos reservatórios e tributários, permitindo uma avaliação mais ampla da ictiofauna. / This research was developed at reservoirs and tributaries from the medium and low Tietê river section, São Paulo state, aiming to evaluate the modifications occurred on the fish fauna due to the impoundment, introduction of species and environmental modifications layed on the reservoir as a result of its multiple uses. To attend the objectives proposed, usual parameters for fish community structures studies had been used, as well as limnological varieties determination, stomachal content analysisand ecomorphology. To amplify the temporal analysis (decades), bibliographic researchs about an anterior to the impoundments period were used, allowing to evaluate the effects of the impoundments. The results evidenced several alterations on the fish fauna composition in the last years and decades, mainly in relation to the loss of reophilic species and introduction of exotic and alóctone species. At this moment, the Characiphorms are more abundant, with species adaptated to lentic environment, and a reduction on the Siluriforms abundance was verified. A richness and diversity gradient of species had been observed at the Tietê reservoirs, ocurring a clear reduction from Barra Bonita to Três Irmãos reservoirs. However, no significative differences were verified between the reservoirs and tributaries for the species richness and diversity. Important ecomorphological and trophic characterization had been accomplished for the fish species from the reservoirs and tributaries, allowing a wide evaluation of the fish fauna.

Os paradigmas ecológicos atualmente em prática apresentam dificuldades quando aplicados na avaliação, monitoração e gerenciamento dos ecossistemas altamente deteriorados. No entanto uma abordagem baseada na metáfora da saúde ambiental promete vir a ser muito útil. Pela discussão a respeito do conceito de saúde ambiental, o presente ensaio propõe algumas definições bem como um modelo e métodos preliminares de diagnóstico, baseado nos protocolos de Avaliação de Risco Ambiental da agência norte americana. A proposta de avaliação da saúde dos ecossistemas deriva de um nova ciência integradora, a ecotoxicologia, a qual estaria a desenvolver procedimentos para diagnosticar as condições de saúde dos ecossistemas de forma semelhante a como se estima a condição da saúde humana. As principais idéias a respeito de saúde dos ecossistemas estão sendo condensadas em três capítulos principais. Em primeiro lugar é apresentada uma revisão da literatura referente ao conceito de saúde dos ecossistemas e às suas diferentes formas de estimação. Uma vez definidas as bases conceituais, e a modo de exemplo, passa-se a um estudo de caso no qual procura-se estimar alguns aspectos relacionados ao estudo da saúde da Represa de Salto Grande (Americana, SP) mediante a aplicação da metodologia de Avaliação de Risco Ambiental. Finalmente, são apresentadas algumas considerações a respeito do diagnóstico da saúde de reservatórios. / The assessment, monitoring and management of highly deteriorated ecosystems are not easily served for by existing environmental paradigms. The approach to the concept of ecosystem health metaphor is seen to be very useful. This essay proposes some definitions of ecosystem health along with a preliminary diagnostic model and methods based on the USEPA\'s Environmental Risk Assessment framework. The ecosystem health assessment idea derives from the emerging integrative science of ecotoxicology, which would be to seek a procedure about diagnosis of ecosystem health condition similarly to the diagnosis of human health condition. The main ideas about ecosystem health are condensed into three main sections. First, a review of the literature regarding definitions and general approaches of biophysical landscape health is presented. This background stage is followed by a case study, as example, which details how different phases of the USEPA\'s Environmental Risk Assessment framework can be applied to accomplish some aspects of the ecosystem health status from the Salto Grande Reservoir (Americana, SP - Brazil). At the essay\'s conclusion, some remarks regarding the tropical reservoir\'s health diagnosis are presented.

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:32:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MontoyaMoreno_JuanManuel_M.pdf: 2098742 bytes, checksum: c03cbaf7c1d95c189a074da09d33d7dd (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A injeção de água tem sido um método de recuperação de petróleo muito usado na industria do petróleo. Um dos principais problemas associados a este método e a perda da injetividade. Diferentes procedimentos tem sido propostos para minimizar os efeitos de tal perda, um dos quais e a injeção acima da pressão de fratura, que consiste em injetar água com pressão suficiente para criar canais de alta condutividade, com o objetivo de restaurar a injetividade inicial do poço. Este procedimento tem se mostrado viável, tendo como vantagem à manutenção da injetividade em valores similares aos iniciais, embora apresente dificuldade de modelagem e incertezas em relação à eficiência de varrido, ao comportamento da frente de avanço da fratura e a influencia desta na recirculação da água. Uma forma adequada de modelar esse fenômeno e a integração da geomecanica com a simulação de escoamento, mas este tipo de abordagem envolve maior custo computacional, alem de não ter sido completamente implementado em aplicações comerciais, o que dificulta aplicações praticas. Outras diferentes técnicas de simulação são usadas para modelar o fenômeno, tais como modificadores de transmissibilidade associados a refinamentos locais de malha. Neste trabalho, e proposta a simulação da fratura por meio do uso de um poço horizontal virtual, usando um simulador comercial de escoamento e um software para simulações de processos de faturamento hidráulico acoplados explicitamente. De inicio, modela-se a perda de injetividade num poço injetor de água e, junto com o modelo geomecanica de fratura, usam-se modificadores de transmissibilidade para modelar a fratura como modelo de referencia. Posteriormente, introduz-se um modelo de fratura representado por um poço horizontal virtual mediante programação em simuladores comerciais. Os resultados mostram que o poço horizontal virtual representa adequadamente o comportamento da fratura em relação ao modelo de modificadores de transmissibilidade, evitando necessidade de refinamentos locais, tornando-se uma ferramenta útil para simular casos de campo em grande escala. Palavras-Chave: simulação de reservatório; injeção de água; perda de injetividade; injeção de água acima da pressão de fratura; geomecanica. / Abstract: Water injection has been the most used method to improve oil recovery. The main problem of this method, related directly with operational efficiency, is the injectivity loss which is the loss of capacity to maintain water injection rates due to formation damage. Different models have been proposed to minimize the injectivity loss effects due to its high economic impact on oil production. One of these methods is water injection above formation parting pressure. It consists in creating high conductivity channels inside the reservoir to restore or to increase well injectivity. This method has advantages associated with injectivity maintenance but it is difficult to model and it presents uncertainties in relation to sweep efficiency, to fracture tip behavior and its influence on the water re-circulation. One way to model the problem is the integration of geomechanical and flow simulation, but it requires a higher computation time and it has not been completely implemented in commercial simulators. Different techniques are used to model the water injection above formation parting pressure, such as transmissibility modifiers associated with local grid refinement. In this work, a methodology is proposed for fracture simulation using both numerical fluid flow and geomechanical simulators, coupled explicitly, using a virtual well to model the fracture. Initially, injectivity loss is modeled and, along with geomechanical fracture model, transmissibility modifiers are used to model the fracture. This model represents the reference fracture model. Then, the fracture is represented by a virtual horizontal well, allowing easy implementation into commercial simulators. The results show that the virtual horizontal well represents adequately the fracture's behavior given by the reference model, avoiding local grid refinement and, allowing full field scale simulations without simulation grid modification. / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Denis José Schiozer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:02:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MunozMazo_EduinOrlando_D.pdf: 5130890 bytes, checksum: d577582a347f8585e79c27a461f4bf93 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A injeção de água como método para auxiliar na recuperação de hidrocarbonetos e na manutenção da pressão em reservatórios tem sido aplicada de maneira crescente nas últimas décadas devido às suas características de eficiência, baixo custo e alta disponibilidade da água, o que faz com que este procedimento seja considerado com frequência na fase de desenvolvimento de campos de petróleo, como parte da estratégia inicial de produção. No entanto, volumes cada vez maiores de água produzida são reportados pelas companhias operadoras, com grandes implicações técnicas e econômicas para as mesmas. Esta situação pode, em alguns casos, fazer com que a água deixe de ser considerada como um recurso e passe a ser vista como um empecilho à produção. Outro problema associado à injeção de água em reservatórios é a perda de injetividade causada pela diminuição da permeabilidade na região vizinha aos poços injetores, decorrente do dano de formação. Portanto, implementar soluções ao problema da perda de injetividade e considerar o controle da água injetada e produzida na etapa de lançamento e otimização de estratégias de produção têm um impacto significativo no desempenho produtivo e financeiro de um projeto de exploração e produção (E&P), especialmente em reservatórios heterogêneos e fraturados, onde as propriedades petrofísicas trazem consequências importantes no escoamento dos fluidos de injeção e produção. Nesse trabalho é realizada uma análise da aplicação do processo de injeção com pressão de propagação de fratura (Injection with Fracture Propagation Pressure - IFPP) mediante a modelagem dos processos de perda de injetividade e propagação de fratura utilizando ferramentas de simulação de uso comercial. Posteriormente, uma metodologia para o gerenciamento de água baseada no controle dos volumes de injeção e produção de água é proposta e aplicada para casos de reservatório heterogêneo e naturalmente fraturado. Os resultados apontam que a injeção de água com propagação de fratura pode ser utilizada para remediar os efeitos nocivos da perda de injetividade, permitindo, em alguns casos, um aumento significativo da recuperação de óleo. Apontam também que a sua modelagem pode ser estudada como um problema de otimização de vazão, evidenciando a necessidade de inclusão do controle da injeção (otimização de vazão e determinação da data de fechamento do poço injetor) na fase de proposta e posterior otimização de estratégias de produção. Finalmente, mostram o efeito positivo do controle da injeção de água, aliado ao controle da produção, como mecanismo para o gerenciamento de água, possibilitando um melhor desempenho produtivo e financeiro de reservatórios heterogêneos e fraturados que utilizam a injeção de água como método de recuperação secundária / Abstract: Water injection as a method to assist hydrocarbon recovery and reservoir pressure maintenance has been applied increasingly in recent decades because of its characteristics of efficiency, low cost and high availability of water. This makes this procedure often considered in the development of oil fields as part of the initial production strategy. However, increasing volumes of produced water have been reported by the operating companies, with major technical and economic implications for them. This may cause the water to stop being regarded as a resource and to start to be seen as a constraint to the production. Another problem associated with water injection into the reservoir is the injectivity loss caused by the permeability decrease in the region adjacent to the injection wells due to the formation damage. Therefore, implementing solutions to the problem of injectivity loss and considering the control of injected and produced water in the proposal and optimization of production strategy stage have a significant impact on the productive and financial performance of exploration and production (E&P) projects. This happens in heterogeneous and fractured reservoirs, where the petrophysical properties have a significant impact on the flow of injection and production fluids. In this work is carried out an analysis of the application of the injection with fracture propagation pressure (IFPP) process by modeling injectivity loss and fracture propagation using commercial simulation tools. Subsequently, a methodology for water management based on control of injection volumes and water production is proposed and applied to cases of heterogeneous and naturally fractured reservoirs. The results show that water injection with fracture propagation can be used to remedy the harmful effects of injectivity loss allowing, in some cases, a significant increase in oil recovery. Also indicate that its modeling can be studied as a flow rate optimization problem, highlighting the need for the inclusion of the injection control (optimization of the injection rate and shutting time of the injection well) at the proposal and subsequent optimization stage of production strategies. Finally, show the positive effect of the control of water injection, coupled to the control of water production, as a mechanism for managing water, providing better productive and financial performance for heterogeneous and fractured reservoirs using water injection as a method of improved oil recovery / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo