Orientadores: Ricardo Lima Isaac, Marli de Fatima Fiore / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T01:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agujaro_LiviaFernanda_D.pdf: 8426074 bytes, checksum: 8e36c9f4c6c51501d00f8d43de2d0d37 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Florações de cianobactérias potencialmente tóxicas têm sido detectadas em vários reservatórios no Estado de São Paulo, muitos deles com intenso uso recreacional, como o reservatório Salto Grande (Americana, SP). Poucos estudos no Brasil enfocam aspectos de balneabilidade e saúde pública por exposição a estes organismos em corpos d'água interiores. Planos de monitoramento para a avaliação dos riscos associados são inexistentes. Diante dos potenciais problemas de saúde pública, foi desenvolvido um estudo com o objetivo de: efetuar um levantamento qualitativo e quantitativo das cianobactérias, associar os fatores ambientais condicionantes de sua ocorrência, avaliar o potencial toxicológico destas águas e utilizar abordagens moleculares inéditas para o local estudado e ainda pouco empregadas no País. As coletas foram mensais, no período de abril de 2005 a fevereiro de 2006, nas margens e sempre aos domingos. Realizaram-se a contagem e a identificação de organismos e células de cianobactérias, contagem das principais classes fitoplanctônicas, determinação de clorofila a, avaliação de microcistinas pelo método ELISA e microcistina-LR por CLAE e determinação de parâmetros fisicos e químicos. Paralelamente isolaram-se treze linhagens em culturas uniespecíficas para o aprofundamento dos estudos taxonômicos por meio do seqüenciamento do gene rDNA 16S. Linhagens de cianobactérias e amostras ambientais foram submetidas à detecção do gene mycA por PCR e foi verificada a distribuição dos genes NRPS e PKS nos isolados...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Potentially toxic cyanobacteria blooms have been detected in several water reservoirs' with intense recreational use such as in Salto Grande Reservoir, Sao Paulo State, Brazil. Very few studies in this country focus on the related public health aspects. There are no monitoring plans developed by public authorities to evaluate the associated risks. A qualitative and quantitative cyanobacteria research was carried out at the recreational area of the reservoir, connected to the environmental factors which regulate its occurrence in order to evaluate the toxicological potential of these waters, using molecular approaches that have just recently been used in Brazil. The results obtained led to a Cyanobacteria Monitoring Plan for freshwater ecosystems in Sao Paulo State aiming to allow the safe recreational use of these water bodies. It was taken eleven monthly samples during the wet and dry seasons from April 2005 to February 2006 at Namorados Beach and at Iate Clube de Americana, on Sundays, when intense recreational use occurs. The following environmental variables were analyzed: water temperature, precipitation, water flow into the reservoir, Secchi depth, pH, total phosphorus and nitrogen levels, in addition to 'numbering and identifying organisms and cyanobacteria cells, main phytoplankton Classes, chlorophyll-a, besides microcystins assessment by ELISA method and microcystin-LR by HPLC-MS. Simultaneously, thirteen strains were isolated in uni-specific cultures in order to deepen the taxonomic studies through sequencing of rDNA 16S gene. To evaluate the toxigenic potential, the strains of cyanobacterias and the environmental samples were tested to detect mycA by PCR and it was investigated the distribution of NRPS and PKS genes in the isolated strains ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Os reservatórios, embora importantes para diversas atividades humanas, podem trazer modificações negativas ao ambiente. Tais sistemas aquáticos propiciam condições favoráveis ao maior desenvolvimento da comunidade fitoplanctônica, associado ao aporte de nutrientes e ao fenômeno da eutrofização artificial. O estudo do processo de assimilação de macronutrientes por esta comunidade pode orientar planos para mitigação dos efeitos da eutrofização e contribuir para o entendimento dos fatores limitantes ao fitoplâncton. A presente pesquisa teve como objetivo principal quantificar a assimilação de três formas de nitrogênio pelo fitoplâncton com uso do traçador 15N, de modo a contribuir para o entendimento da influência da temperatura e da disponibilidade de luz sobre esse processo em amostras ambientais e em culturas laboratoriais. Os objetivos específicos visaram: 1) estimar a variação temporal da assimilação de nitrato, amônio e ureia em amostras ambientais do reservatório do Lobo (SP); 2) quantificar e comparar a assimilação das mesmas três formas nitrogenadas por duas espécies fitoplanctônicas isoladas em laboratório (a cianobactéria Microcystis aeruginosa e a clorofícea Scenedesmus sp.), para verificar a influência da luz e da temperatura sobre o processo de assimilação. Para o primeiro objetivo específico, amostras foram coletadas em quatro períodos do ano no reservatório do Lobo (out /14; jan, abr e jul /15), próximo a São Carlos (SP). Foram reproduzidas, em incubadoras, as condições de Radiação Solar Fotossinteticamente Ativa (RSFA) e temperatura observadas em campo e relativas às profundidades em que estavam disponíveis 50% e 10% da RSFA. Em laboratório, os traçadores nitrato (15NO3-), amônio (15NH4+) e ureia [(15NH2)2CO] foram adicionados em frascos de 250 mL, incubados por uma hora. Após etapa de filtração, os filtros seguiram para análise elementar de quantificação do nitrogênio particulado e espectrometria de massa para a determinação da composição isotópica (15N/14N). Para o segundo objetivo específico, após a obtenção das culturas isoladas de uma cianobactéria e uma clorofícea, foi realizada a quantificação da assimilação das formas de nitrogênio. Esta análise foi realizada por experimento fatorial, com dois fatores e três níveis (temperatura: 20, 24 e 28°C e luz: 50, 250 e 450 µE.m-2.s-1). Os resultados apresentados para as amostras ambientais sugeriram maior preferência da comunidade fitoplanctônica em assimilar amônio em janeiro (23,7 µgN.L-1.h-1) e julho (54,4 µgN.L-1.h-1) de 2015. Em abril de 2015, a assimilação foi maior para nitrato (38,5 µgN.L-1.h-1) e ureia (43,1 µgN.L-1.h-1). Foi observado, ao longo dos meses de coleta, aumento na assimilação total do nitrogênio, da mesma forma como a densidade total de fitoplâncton, o biovolume e a clorofila-a, sugerindo que a assimilação deve acompanhar o aumento do grau de trofia do reservatório. Os resultados para as culturas laboratoriais indicaram uma assimilação quase que total do amônio pelas duas espécies estudadas. Scenedesmus sp. mostrou-se mais adaptada a assimilar amônio (517,1 µgN.L-1.h-1) em condições de alta intensidade luminosa (450 µE.m-2.s-1), enquanto Microcystis aeruginosa assimilou melhor o amônio (160,0 µgN.L-1.h-1) em condições de 50 µE.m-2.s-1. Para as duas espécies, a temperatura de 20°C resultou em maiores taxas de assimilação. Com base nos resultados obtidos, busca-se oferecer subsídios para o controle do estado trófico e manejo de reservatórios subtropicais por meio da identificação da forma de nitrogênio preferencialmente assimilada pelo fitoplâncton e os respectivos fatores intervenientes. / The reservoirs, despite their importance for different human activities, can bring negative changes to the environment. Such aquatic systems hold favorable conditions to the development of the phytoplankton community, which is associated with nutrient inputs and to the artificial eutrophication. The study of macronutrients uptake by this community can aid in plans for mitigating the effects of eutrophication and contribute to the understanding of the limiting factors to phytoplankton. This research aimed at quantifying the uptake of three forms of nitrogen by the phytoplankton with of use the 15N isotope, in order to contribute to the understanding of the influence of temperature and light availability on this process in environmental samples and in laboratory cultures. The specific objectives were: 1) to estimate the temporal variation of the uptake of nitrate, ammonium and urea in environmental samples from the Lobo Reservoir (SP, Brazil); 2) to quantify and compare the assimilation of the same three nitrogen forms for phytoplankton species isolated in laboratory (the Cyanobacteria Microcystis aeruginosa and the Chlorophyceae Scenedesmus sp.), to verify the influence of light and temperature in the uptake process. For the first specific objective, samples were collected in four periods of the year in the Lobo Reservoir (Oct/14; Jan, Apr and Jul/15), close to São Carlos (SP). Under controlled lab conditions, Photosynthetic Active Radiation (PAR) and temperature conditions observed in the field (at depths corresponding to 50% and 10% of the PAR) were reproduced. The tracers nitrate (15NO3-), ammonium (15NH4+) and urea [(15NH2)2CO] were added in bottles of 250 mL and incubated for one hour. After filtration, the filters were sent to elemental analysis for quantification of particulate nitrogen and mass spectrophotometry for the determination of isotopic composition (15N/14N). For the second of specific objective, after obtaining isolated cultures of the Cyanobacteria and the Chlorophyceae, the quantification of nitrogen uptake was performed. This analysis was carried out by factorial experiment with two factors and three levels (temperature: 20, 24 and 28°C and light: 50, 250 and 450 µE.m-2.s-1). The results obtained for the environmental samples suggested greater preference of the phytoplankton community for ammonium uptake in January (23.7 µgN.L-1.h-1) and July (54.4 µgN.L-1.h-1) from 2015. In April 2015, the uptake rates were greater for nitrate (38.5 µgN.L-1.h-1) and urea (43.1 µgN.L-1.h-1). It was observed temporal increase in total nitrogen uptake, following the patterns for total phytoplankton density, biovolume and chlorophyll-a, suggesting that uptake can be related with the increasing trophic state of the reservoir. The results from the laboratory cultures showed almost total ammonium uptake by both studied species. Scenedesmus sp. seemed to be more adapted to uptake ammonium (517.1 µgN.L-1.h-1) in conditions of high light intensity (450 µE.m-2.s-1), while the respective condition for Microcystis aeruginosa uptaking ammonium (160.0 µgN.L-1.h-1) was 50 µE.m-2.s-1. For the two species, the temperature of 20ºC resulted in higher uptake rates. We expect our results will aid in trophic state control and management of subtropical reservoirs through the identification of the nitrogen forms preferentially assimilated by phytoplankton and the factors involved.

Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-06T13:36:10Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Pedro_Avelino.pdf: 1323463 bytes, checksum: e318ba395aedcf401b84f9051875d9eb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T13:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Pedro_Avelino.pdf: 1323463 bytes, checksum: e318ba395aedcf401b84f9051875d9eb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / O estudo das intera¸c˜oes entre os spins em materiais magn´eticos ´e um tema de grande importˆancia em mecˆanica estat´ıstica. A investiga¸c˜ao das grandezas termodinˆamicas e estat´ısticas de modelos de spins, tal como o modelo de Potts, ajudam a entender melhor a dinˆamica de sistemas complexos, possibilitando uma grande variedade de aplica¸c˜oes em diversas ´areas. No caso do modelo de Potts, por exemplo, suas aplica¸c˜oes v˜ao desde a teoria de grafos em F´ısica Matem´atica, simula¸c˜oes de forma¸c˜ao de guetos ´etnicos em Sociologia at´e estudos sobre padr˜ao de crescimento de c´elulas malignas e sua influˆencia no crescimento de tumores de cˆancer. Nesta disserta¸c˜ao, investiga-se a transi¸c˜ao de fase do modelo de Potts com q estados, definido em uma rede fractal e com intera¸c˜oes aleat´orias (positivas e negativas) entre spins primeiros vizinhos. Os valores dessas intera¸c˜oes s˜ao escolhidos randomicamente a partir de uma fun¸c˜ao de densidade de probabilidades e distribu´ıdas em uma rede hier´arquica da fam´ılia diamante com fator de escala 3. Considerou-se as seguintes fun¸c˜oes sim´etricas: gaussiana (normal), delta-bimodal, uniforme e exponencial. Essa fam´ılia de redes ´e constru ´ıda de uma maneira iterativa em um processo que lhe assegura a propriedade de invariˆancia de escala, possibilitando assim que a t´ecnica do grupo de renormaliza¸c˜ao no espa¸co real de Migdal-Kadanoff seja apropriada para estudar os fenˆomenos cr´ıticos do modelo em tais redes. As equa¸c˜oes de renormaliza¸c˜ao para os acoplamentos e para suas correspondentes transmissividades t´ermicas foram obtidas de forma anal´ıtica exata. Utilizando o m´etodo conhecido como m´etodo dos reservat´orios foi poss´ıvel analisar numericamente a evolu¸c˜ao das distribui¸c˜oes dos acoplamentos renormalizados e verificar a existˆencia de uma transi¸c˜ao da fase paramagn´etica de altas temperaturas para a fase condensada em baixas temperaturas, determinando-se os respectivos pontos cr´ıticos para os casos particulares com o n´umero de estados de Potts q = 3, 4, 5 e 6, em redes com dimens˜ao fractal Df = 4, 5 e 6. Para cada modelo espec´ıfico com n´umero de estados de Potts q = 3, 4, 5 e 6, foi tamb´em calculada a correspondente dimens˜ao cr´ıtica inferior, abaixo da qual a transi¸c˜ao de fase n˜ao ´e observada

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-01T12:29:56Z No. of bitstreams: 1 Igor Tenorio Marinho da Rocha.pdf: 1591816 bytes, checksum: 842d5137acaed5a66bed50979e119b8c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-01T12:29:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Igor Tenorio Marinho da Rocha.pdf: 1591816 bytes, checksum: 842d5137acaed5a66bed50979e119b8c (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Subsurface acidity in Brazilian soils is one of the main factors that cause crop yield reduction and is closely related to high concentrations of Al3 + in depth in the soil. An effective and viable alternative to reduction or elimination of subsurface acidity is to apply gypsum in the soil. In this sense, the objective of this trial was to investigate the effects of gypsum application and time of contact in the soil chemical (Ca, Mg, K, Al, SO42-, pH water e pH CaCl2) and physical (water aggregate stability, MWD, GMD, SAI and micro and macroporosity), assess possible changes in different Al pools (amorphous Al, organic matter bound Al and crystalline Al) and productivity, nutrient uptake (Ca, Mg, K, S, P and N) and agrotechnological variables of sorghum influenced by rates of mineral gypsum. A field test was set up in randomized block design. It was evaluated the application of 0, 2, 4, 6 and 8 t ha-1 of gypsum at three depths (0.0-0.2, 0.2-0.4 and 0.4-0.6 m) in four times [before applying gypsum (0), 15, 64 and 90 days after applying gypsum] to the chemical characteristics of the soil. 5 months after gypsum application soil physical characteristics was evaluated. In plots that received 0, 4 and 8 t ha-1 of gypsum and at 0 and 15 days after application Al forms in the soil were evaluated and was evaluated the effect of gypsum rates in the production, nutrient uptake and agrotechnological characteristics of sorghum. Mineral gypsum application promoted changes in soil chemical characteristics throughout the soil profile (0-0.6 m) by raising the levels of Ca and SO42- and reduced, in the subsoil, Al3+ concentrations and its saturation. It not promoted K+ and Mg2+ leaching and did not promote changes in soil aggregation and stability. Increasing the time of mineral gypsum contact with the soil, greater effect of its performance was observed mainly the rise in exchangeable Ca in subsurface. There was increase of amorphous forms of Al in the subsurface, reduction of forms bounded to organic matter and there was no interference in the crystalline forms of Al in the soil profile. It was observed increase in Ca uptake and reduction in K uptake, besides increasing sorghum productivity. There was no interference in the agrotechnological variables of sweet sorghum. / A acidez subsuperficial em solos brasileiros é um dos principais fatores que ocasionam redução na produtividade das culturas e está intimamente relacionada a elevadas concentrações de Al3+. Uma alternativa eficaz e viável para sua redução é a aplicação de gesso. Nesse sentido, o objetivo desse ensaio foi investigar os efeitos da aplicação e tempo de contato do gesso com o solo em propriedades químicas (Ca, Mg, K, Al, SO42-, pH água e pH CaCl2) e físicas (estabilidade de agregados em água, DMP, DMG, IEA e micro e macroporosidade), verificar possíveis alterações nos diferentes compartimentos de Al do solo (Al amorfo, Al ligado a matéria orgânica e Al cristalino) e produtividade, absorção de nutrientes (Ca, Mg, K, S, P e N) e características agrotecnológicas do sorgo influenciada por doses de gesso mineral. Um ensaio em campo foi montado em delineamento em blocos ao acaso. Avaliou-se a aplicação de 0, 2, 4, 6 e 8 t ha-1 de gesso em três profundidades (0,0-0,2; 0,2-0,4 e 0,4-0,6 m) em quatro períodos [antes da aplicação de gesso (0), 15, 64 e 90 dias após a aplicação do gesso] para as características químicas do solo. Aos 5 meses após a aplicação de gesso as características físicas do solo foram avaliadas. Nas parcelas que receberam 0, 4 e 8 t ha-1 de gesso e aos 0 e 15 dias após a aplicação as formas de Al no solo foram avaliadas e foi avaliado o efeito das doses de gesso na produção, absorção de nutrientes e características agrotecnológicas do sorgo. A aplicação de gesso mineral promoveu alterações nas características químicas do solo em todo o perfil de solo (0-0,6 m) elevando os teores de Ca e SO42- e reduziu, em subsuperfície, os teores de Al3+ e sua saturação. Não promoveu lixiviação de K+ e Mg2+ e não promoveu alteração na agregação do solo e sua estabilidade. Aumentando o tempo de contato do gesso mineral com o solo, maior efeito de sua atuação foi observada, principalmente na elevação dos teores de Ca trocável em subsuperfície. Houve aumento das formas amorfas de Al em subsuperfície, redução das formas ligadas à matéria orgânica e não houve interferência nas formas cristalinas de Al no perfil do solo. Observou-se incremento na absorção de Ca e redução da absorção K, além de aumento da produtividade do sorgo. Não houve interferência nas variáveis agrotecnológicas do sorgo sacarino.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-04T11:22:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TeseLeoCabral_vrsFinal.pdf: 37484380 bytes, checksum: b61e5bb415f505345e69623ffd098b9e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T11:22:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TeseLeoCabral_vrsFinal.pdf: 37484380 bytes, checksum: b61e5bb415f505345e69623ffd098b9e (MD5) Previous issue date: 2015-07-08 / A disciplina de geomecânica de reservatórios engloba aspectos relacionados não somente à mecânica de rochas, mas também à geologia estrutural e engenharia de petróleo e deve ser entendida no intuito de melhor explicar aspectos críticos presentes nas fases de exploração e produção de reservatórios de petróleo, tais como: predição de poro pressões, estimativa de potenciais selantes de falhas geológicas, determinação de trajetórias de poços, cálculo da pressão de fratura, reativação de falhas, compactação de reservatórios, injeção de CO2, entre outros. Uma representação adequada da quantificação de incertezas é parte essencial de qualquer projeto. Especificamente, uma análise que se destina a fornecer informações sobre o comportamento de um sistema deve prover uma avaliação da incerteza associada aos resultados. Sem tal estimativa, perspectivas traçadas a partir da análise e decisões tomadas com base nos resultados são questionáveis. O processo de quantificação de incertezas para modelos multifísicos de grande escala, como os modelos relacionados à geomecânica de reservatórios, requer uma atenção especial, principalmente, devido ao fato de comumente se deparar com cenários em que a disponibilidade de dados é nula ou escassa. Esta tese se propôs a avaliar e integrar estes dois temas: quantificação de incertezas e geomecânica de reservatórios. Para isso, foi realizada uma extensa revisão bibliográfica sobre os principais problemas relacionados à geomecânica de reservatórios, tais como: injeção acima da pressão de fratura, reativação de falhas geológicas, compactação de reservatórios e injeção de CO2. Esta revisão contou com a dedução e implementação de soluções analíticas disponíveis na literatura relatas aos fenômenos descritos acima. Desta forma, a primeira contribuição desta tese foi agrupar diferentes soluções analíticas relacionadas à geomecânica de reservatórios em um único documento. O processo de quantificação de incertezas foi amplamente discutido. Desde a definição de tipos de incertezas - aleatórias ou epistêmicas, até a apresentação de diferentes metodologias para quantificação de incertezas. A teoria da evidência, também conhecida como Dempster-Shafer theory, foi detalhada e apresentada como uma generalização da teoria da probabilidade. Apesar de vastamente utilizada em diversas áreas da engenharia, pela primeira vez a teoria da evidência foi utilizada na engenharia de reservatórios, o que torna tal fato uma contribuição fundamental desta tese. O conceito de decisões sob incerteza foi introduzido e catapultou a integração desses dois temas extremamente relevantes na engenharia de reservatórios. Diferentes cenários inerentes à tomada de decisão foram descritos e discutidos, entre eles: a ausência de dados de entrada disponíveis, a situação em que os parâmetros de entrada são conhecidos, a inferência de novos dados ao longo do projeto e, por fim, uma modelagem híbrida. Como resultado desta integração foram submetidos 3 artigos a revistas indexadas. Por fim, foi deduzida a equação de fluxo em meios porosos deformáveis e proposta uma metodologia explícita para incorporação dos efeitos geomecânicos na simulação de reservatórios tradicional. Esta metodologia apresentou resultados bastante efetivos quando comparada a métodos totalmente acoplados ou iterativos presentes na literatura. / Reservoir geomechanics encompasses aspects related to rock mechanics, structural geology and petroleum engineering. The geomechanics of reservoirs must be understood in order to better explain critical aspects present in petroleum reservoirs exploration and production phases, such as: pore pressure prediction, geological fault seal potential, well design, fracture propagation, fault reactivation, reservoir compaction, CO2 injection, among others. An adequate representation of the uncertainties is an essential part of any project. Specifically, an analysis that is intended to provide information about the behavior of a system should provide an assessment of the uncertainty associated with the results. Without such estimate, perspectives drawn from the analysis and decisions made based on the results are questionable. The process of uncertainty quantification for large scale multiphysics models, such as reservoir geomechanics models, requires special attention, due to the fact that scenarios where data availability is nil or scarce commonly come across. This thesis aimed to evaluate and integrate these two themes: uncertainty quantification and reservoir geomechanics. For this, an extensive literature review on key issues related to reservoir geomechanics was carried out, such as: injection above the fracture pressure, fault reactivation, reservoir compaction and CO2 injection. This review included the deduction and implementation of analytical solutions available in the literature. Thus, the first contribution of this thesis was to group different analytical solutions related to reservoir geomechanics into a single document. The process of uncertainty quantification has been widely discussed. The definition of types of uncertainty - aleatory or epistemic and different methods for uncertainty quantification were presented. Evidence theory, also known as Dempster- Shafer theory, was detailed and presented as a probability theory generalization. Although widely used in different fields of engineering, for the first time the evidence theory was used in reservoir engineering, which makes this fact a fundamental contribution of this thesis. The concept of decisions under uncertainty was introduced and catapulted the integration of these two extremely important issues in reservoir engineering. Different scenarios inherent in the decision-making have been described and discussed, among them: the lack of available input data, the situation in which the input parameters are known, the inference of new data along the design time, and finally a hybrid modeling. As a result of this integration three articles were submitted to peer review journals. Finally, the flow equation in deformable porous media was presented and an explicit methodology was proposed to incorporate geomechanical effects in the reservoir simulation. This methodology presented quite effective results when compared to fully coupled or iterative methods in the literature.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-11-28T13:48:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) OTIMIZAÇÃO DA CONVERSÃO DE POÇOS EM RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO - CLAUDIA S REZENDE.pdf: 2770891 bytes, checksum: d8c795b254cbb51f092df4a118b05d47 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T13:48:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) OTIMIZAÇÃO DA CONVERSÃO DE POÇOS EM RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO - CLAUDIA S REZENDE.pdf: 2770891 bytes, checksum: d8c795b254cbb51f092df4a118b05d47 (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / CAPES / A Engenharia de Reservatórios cotidianamente apresenta atividades envolvidas com problemas de otimização em diversos contextos. Na grande maioria desses problemas se busca a melhor solução para o gerenciamento da produção de óleo. Uma ferramenta valiosa que fornece um suporte para as decisões de projetos de desenvolvimento da produção de petróleo é a simulação computacional de reservatórios, que aqui será conduzida em conjunto com procedimentos de otimização tornando o processo da obtenção do projeto ótimo o mais automático possível. Neste trabalho é abordado o processo do gerenciamento da injeção de água, visando o reaproveitamento de poços produtores quando estes são diagnosticados como fechados, durante o processo de otimização da produção do reservatório. As variáveis de projeto são as vazões atribuídas a cada poço produtor e injetor, sob diferentes condições operacionais. O valor presente líquido (VPL) é a função objetivo utilizada. Por tal processo de reaproveitamento necessitar de repetidas simulações numéricas nas otimizações envolvidas, isso se torna computacionalmente um processo oneroso. Portanto, para este caso modelos substitutos podem ser utilizados. O presente trabalho utiliza a estratégia de Otimização Sequencial Aproximada (Sequential Aproximation Optimization (SAO)), baseada em modelos substitutos. Para construir os modelos substitutos, utiliza-se uma técnica de ajuste de dados, baseada nas Funções de Base Radial (Radial Basis Function (RBF)). O procedimento do hipercubo latino (Latin Hypercube Sampling (LHS)) é o considerado para a geração da amostra. O ambiente computacional utilizado para o desenvolvimento da ferramenta proposta é o MATLAB. As simulações do reservatório são feitas com um simulador comercial black-oil, o IMEX. O processo de reaproveitamento de poços é aqui estudado em dois reservatórios distintos, o Brush Canyon Outcrop e o UNISIM-I-Mod. O presente trabalho compara soluções obtidas por processos de otimização sem reaproveitar poços produtores fechados e com reaproveitamento dos devidos poços em diferentes estratégias de produção. Na maioria dos casos estudados, com a conversão dos poços produtores em poços injetores, foi possível obter um ganho significativo no VPL (Valor Presente Líquido). / The Reservoir Engineering presents daily activities involved with optimization problems in different contexts. The great majority of these problems looks for the best solution for oil production management. A valuable tool that provides a support to the decisions of oil production projects is a computational reservoir simulator. Here, this will be conducted together with optimization procedures making the process of obtaining the optimal design as automatic as possible. This work will address the process of water injection management, with the aim to reuse producers when they are diagnosed to be closed during the reservoir production optimization process. The design variables are the flow rates assigned to each production and injector well in different operating conditions. The net present value (NPV) is the objective function. The reuse process requires repeated numerical simulations in the optimizations involved, as a consequence, it becomes a computationally costly process. Therefore, in this case surrogate models can be used. This work uses a strategy of Sequential Approximate Optimization (SAO), based on surrogate models. To construct the substitute models, a datafitting scheme based on Radial Basis Function (RBF) is employed. The procedure of Latin Hypercube Sampling (LHS) is considered to generate the sample. The computing environment used to develop the proposed tool is MATLAB. The reservoir simulation is done by a commercial black-oil simulator, IMEX. The reuse wells process is applied here for two different reservoirs, the Brush Canyon Outcrop and UNISIM-I-Mod. This work compares the solutions obtained by optimization processes without and with reuse of production wells in different production strategies. In most of cases, the conversion of producing wells to injection wells, was obtained with a significant gain in the NPV (Net Present Value). KEYWORDS: Reservoir Simulation, Sequential Approximate Optimization, Surrogate Models, Reuse of Producer Wells.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-14T20:50:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Ariane Silva Cardoso.pdf: 2893219 bytes, checksum: 0cd5c5cfe5e2e352c9c4b7b318a278b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-16T19:00:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Ariane Silva Cardoso.pdf: 2893219 bytes, checksum: 0cd5c5cfe5e2e352c9c4b7b318a278b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Ariane Silva Cardoso.pdf: 2893219 bytes, checksum: 0cd5c5cfe5e2e352c9c4b7b318a278b0 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / FACEPE / O nordeste brasileiro, especialmente o vale do São Francisco, é uma região indicada para a piscicultura, por apresentar condições climáticas favoráveis e adequada qualidade da água. A piscicultura é uma atividade de importância econômica e social, no entanto, o uso de antibióticos, hormônios para reversão de alevinos e a adição de compostos nitrogenados e fosfatados através da ração, representam fontes potencialmente geradoras de impactos ambientais na qualidade da água e na biodiversidade. Os principais impactos da piscicultura estão relacionados ao lançamento de efluente. Estudos que auxiliam na compreensão desses impactos atuam como ferramenta para gestão dos recursos hídricos. O presente estudo foi desenvolvido a partir de uma piscicultura de tanque escavado com cultivo tilápia do Nilo localizada no semiárido de Pernambuco. Para avaliação da qualidade da água e efluente da piscicultura foram realizadas análises dos parâmetros físico-químicos, biológicos (fitoplâncton e clorofila-a) e ecotoxicológicos, utilizando como organismos-teste o microcrustáceo Daphnia similis e embriões do peixe Danio rerio, de seis pontos de amostragem, distribuídos em três tanques de cultivo de alevinos (P1, P2 e P3); efluente dos viveiros de cultivo de juvenis sem tratamento - P4, efluente após tratamento por fitorremediação - P5 e reservatório Itaparica - P6. E ensaios ecotoxicológicos com o hormônio 17 α-metiltestosterona e o antibiótico oxitetraciclina. Os resultados demostraram que os dados físico-químicos e biológicos referentes ao reservatório Itaparica (P6), local de lançamento do efluente da piscicultura e captação de água para a mesma, atendem aos limites recomendados pela legislação Conama 357/05, classe 2, exceto pelo fósforo total, clorofila-a e densidade de cianobactérias. A água e o efluente da piscicultura, bem como o antibiótico oxitetraciclina, não representaram toxicidade para os organismos testados. O hormônio 17 α-metiltestosterona causou toxicidade aguda para Daphnia similis (CE₅₀;48h = 7.62 μg L⁻¹,) e crônica ao Danio rerio (CL₅₀:168h = 0,63 mg.L⁻¹). Fica evidente a necessidade de monitoramento dos efluentes lançados pela piscicultura, no entanto, as análises mostraram um potencial de reuso, como estratégia para gestão sustentável da atividade. Acredita-se que este trabalho tenha contribuído com avanço nas pesquisas desenvolvidas no âmbito do Projeto Innovate, que visa otimizar os múltiplos usos do reservatório de Itaparica, além de colaborar como ferramenta orientada para o fortalecimento sustentável da atividade de piscicultura no semiárido do Estado de Pernambuco. / Northeastern Brazil, especially the São Francisco valley, is a region suitable for fish farming, due to favorable climatic conditions and adequate water quality. Fish farming is an activity of economic and social importance. However, the use of antibiotics, hormones for the reversal of fingerlings and the addition of nitrogen and phosphate compounds through feed represent potential sources of environmental impacts on water quality and biodiversity . The main impacts of fish farming are related to the release of effluent. Studies that help in understanding these impacts act as a tool for the management of water resources. The present study was developed from a fish farm excavated with Nile tilapia located in the semi - arid region of Pernambuco. In order to evaluate the water quality and effluent of the fish culture, physical-chemical, biological (phytoplankton and chlorophyll-a) and ecotoxicological parameters were analyzed, using as micro-organisms Daphnia similis and embryos of the fish Danio rerio, of six sampling points, distributed in: three tanks of fish culture (P1, P2 and P3), effluent from juvenile nurseries without treatment - P4, effluent after treatment by phytoremediation - P5 and Itaparica reservoir - P6. And ecotoxicological trials with the hormone 17 α-methyltestosterone and the antibiotic oxytetracycline. The results showed that the physico-chemical and biological data related to the Itaparica reservoir (P6), the site of the effluent from fish farms and water abstraction, meet the limits recommended by Conama 357/05, class 2, except for Total phosphorus, chlorophyll-a and cyanobacterial density. Water and fish effluent, as well as the antibiotic oxytetracycline, did not represent toxicity to organisms used. The hormone 17 α-methyltestosterone, caused acute toxicity to Daphnia similis (EC₅₀; 48h = 7.62 μg L⁻¹) and chronic toxicity to the Danio rerio (LC₅₀: 168h = 0.63 mg.L⁻¹). It is evident the need to monitor the effluents released by fish farming, however, the analyzes showed a potential for reuse, as a strategy for sustainable management of the activity. It is believed that this work contributed to progress in the research developed under the Innovate Project, which aims to optimize the multiple uses of the Itaparica reservoir, as well as collaborate as a tool aimed at the sustainable strengthening of fish farming activity in the semi-arid state of Pernambuco.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-28T22:10:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Fellipe Henrique Borba Alves.pdf: 14338383 bytes, checksum: 8f642c7124b0b97eb6b6d04da6fc748b (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-06T22:01:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Fellipe Henrique Borba Alves.pdf: 14338383 bytes, checksum: 8f642c7124b0b97eb6b6d04da6fc748b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T22:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Fellipe Henrique Borba Alves.pdf: 14338383 bytes, checksum: 8f642c7124b0b97eb6b6d04da6fc748b (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / A Região Nordeste do Brasil é comumente associada às secas prolongadas. No entanto, áreas específicas estão susceptíveis à ocorrência de chuvas intensas, onde podem ser geradas enchentes catastróficas. Nesse contexto, para a bacia do rio Una, em Pernambuco, foi desenvolvido um modelo de previsão de enchentes, capaz de integrar informações de previsão de chuva, modelagem hidrológica e modelagem hidrodinâmica. Neste trabalho buscou-se analisar dados dos modelos de previsão de chuva ETA 40 Km e APAC 9 Km, avaliar a distribuição da vazão gerada através de modelo hidrológico HEC-HMS e testar novos coeficientes de calibração, simular no modelo hidrodinâmico HEC-RAS o efeito da construção de barragens nas cidades de Palmares, Água Preta e Barreiros para o maior evento de chuva já registrado, ocorrido em 2010. Os resultados encontrados indicaram relevante diferença quantitativa e posicional nos dados dos modelos de previsão. O modelo hidrológico HEC-HMS teve melhorias na distribuição de vazão ao longo da bacia e na estabilidade global das vazões geradas. O modelo hidrodinâmico demonstrou redução significativa na vazão de pico a montante das áreas urbanas de Palmares, Água Preta e Barreiros, respectivamente. No entanto, mesmo com redução expressiva de vazão, as inundações nesses municípios ainda podem ocorrer caso eventos semelhantes ao de 2010 venham a acontecer. / Northeast Brazil is commonly associated with prolonged drought effects. However, in specific areas are likely to occur from intense rainfall events, where such events generate catastrophic flooding. In this context, an Advanced Flood Forecasting Model was developed for an Una river basin in Pernambuco, capable of integrating information on rainfall forecasting, hydrological modeling and hydrodynamic modeling. The objective of this work is to analyze the data of the ETA 40 km and APAC 9 km rain forecast models, to evaluate a flow distribution generated through a HEC-HMS hydrological model and to test new calibration coefficients, to simulate in hydrodynamic model HEC-RAS the effect of flood control dams and generate a flood spot in the cities of Palmares, Água Preta and Barreiros, considering the largest rainfall event ever recorded in 2010. The results indicated the quantitative difference and the data of the forecast models, the HEC-HMS hydrological model had improvements in the flow distribution along the basin and in the overall stability of the flows generated, the hydrodynamic model demonstrated a reduction in the upstream peak flow of the urban areas of Palmares, Água Preta and Barreiros, respectively. However, even with expressive flow reduction, such as floods in municipalities can still occur if events similar to the year 2010 occur again.

Orientador: Denis José Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:22:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_AndreFrancisco_M.pdf: 5201739 bytes, checksum: 085087757151932cbfb475a71ef60dab (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A técnica de ajuste de histórico consiste em modificar o modelo de simulação de modo que este reproduza o histórico de produções e pressões observadas. No entanto, a aplicação dessa técnica nos primeiros anos de produção de um campo fica bastante limitada, principalmente, devido à reduzida quantidade de informações disponíveis. Atualmente, a ferramenta que tem ajudado a minimizar o problema da escassez de informações é a sísmica 4D. Alguns trabalhos recentes têm contribuído para o desenvolvimento de metodologias que integrem informações sísmicas ao processo de ajuste de maneira quantitativa, resultando em modelos ajustados mais confiáveis. O objetivo principal deste trabalho foi continuar com os estudos realizados por Risso (2007) e Ida (2009) no sentido de avaliar a utilização dos mapas provenientes da sísmica 4D no processo de ajuste de histórico de produção. O foco desta pesquisa consiste na aplicação dos mapas de saturação e pressão de forma simultânea no processo de ajuste durante a fase de parametrização do problema para melhor diagnosticar e determinar as heterogeneidades do reservatório. Foi também avaliada a influência da informação do mapa de pressão na fase de otimização como um parâmetro de ajuste no sentido de melhorar a precisão da função-objetivo. Foram estudados dois modelos durante a pesquisa, um para a validação da metodologia e outro para a aplicação da mesma. A validação da metodologia proposta foi realizada num modelo bidimensional five-spot com duas barreiras geológicas e um canal de alta permeabilidade e a aplicação foi realizada num modelo modificado do Campo de Namorado. Nos dois casos, foram constatados ganhos de qualidade no ajuste de histórico proporcionado pela incorporação quantitativa dos mapas de saturação e de pressão / Abstract: The history matching technique consists in modify the simulation model so that it reproduces the historical production and pressure observed. However, applying this technique in the early years of production of a field is rather limited, mainly due limited amount of information available. Currently, the tool that has helped minimize the problem of scarcity of information is seismic 4D. Some works, such as Risso (2007) and Ida (2009), have contributed to the development of methodologies that integrate seismic data to the history matching process in a quantitative way, promoting adjusted models more reliable. The focus of this research was application of pressure map in the history matching process during the parameterization of the problem in order to supplement the information of saturation map to better determine the heterogeneity of the reservoir. In the background was evaluated the influence of pressure map information during optimization as a parameter in order to improve the accuracy of the objective function. The validation of methodology proposed was done in a simple synthetic model and the application was done in the Namorado Field, modified with one geological fault and one channel with high permeability / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Denis José Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-16T23:27:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_RafaelMedeirosde_M.pdf: 12544093 bytes, checksum: f23d4c568ee228b9eaa01043ebaf8b21 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A utilização de dados de produção para o aumento da confiabilidade das previsões de produção de um campo apresenta limitações, principalmente no início do seu desenvolvimento, quando há menos dados observados e as incertezas sãomaiores. Uma alternativa para a melhora da qualidade do modelo é a utilização de mapas de saturação e pressão obtidos a partir da sísmica 4D. A incorporação destas informações ainda é pouco explorada em estudos de engenharia de reservatórios e possui grande potencial para diminuição das incertezas causadas pela falta de informação e complexidade de um campo de petróleo. Trabalhos recentes indicam que a forma ideal de se utilizar esta informação na calibração de modelos numéricos de reservatórios é convertê-la em saturação e pressão. Assim, o objetivo deste estudo é avaliar a obtenção, a partir de dados da sísmica 4D, das distribuições de saturação e pressão ao longo de reservatórios de petróleo. A metodologia proposta envolve a definição de dois métodos. No Método 1, a saturação é obtida implicitamente, por meio de um processo de inversão vinculado a dados de engenharia de reservatórios e a pressão é explicitamente obtida com a aplicação deste mapa de saturação em um processo de ajuste de histórico integrado (SOUZA et al., 2010). Este método foi aplicado em um modelo five-spot com duas falhas geológicas e um canal de alta permeabilidade. Os mapas de saturação e pressão obtidos indicam claramente as estruturas do reservatório que definem as tendências de fluxo de fluídos. Estes resultados indicam que o método iterativo mostrou-se eficaz em face às dificuldades de se modelar o comportamento da resposta acústica do reservatório. Além disso, destaca-se o uso de informações da simulação de reservatórios, como ajuste das vazões de líquidos e a abordagem iterativa entre a inversão e o processo de ajuste com o intuito de desacoplar as contribuições da saturação e pressão na composição da resposta acústica do reservatório. No Método 2, mapas de saturação e pressão são obtidos simultaneamente por meio do processo de inversão vinculado a dados de engenharia. Este método foi aplicado em um modelo do Campo de Namorado modificado. Este método permitiu a obtenção dos mapas de saturação e pressão simultaneamente e através deles foi possível identificar as principais estruturas que podem definir as tendências de fluxo no reservatório, como as falhas geológicas e canais de alta permeabilidade presentes. Dentre as principais contribuições deste estudo estão à definição de uma metodologia capaz de estimar saturação e pressão a partir de atributos sísmicos, o desenvolvimento de vínculos, baseados na engenharia de petróleo, aplicados ao processo global / Abstract: The use of production data for increasing the reliability of production forecasts of a field is limited, especially in early development, when there are fewer observed data and the uncertainties are greater. An alternative to improve the quality of the model is the use of saturation and pressure maps obtained from time-lapse seismic. The incorporation of this information is not explored in reservoir engineering studies and hás great potential for reducing uncertainties caused by lack of information and complexity of oil fields. Recent work indicates that the best way to use this information to calibrate numerical models of reservoirs is to convert it to saturation and pressure. Thus, the objective of this study is to obtain, from time-lapse seismic data, the distributions of saturation and pressure over oil reservoirs. The presented methodology consists of the definition of two methods. In Method 1, the saturation is implicitly obtained through an inversion process constrained by reservoir engineering data. Thus, the pressure is explicitly obtained with the application of map saturation in the history matching process (SOUZA et al., 2010). This method was applied to a five-spot model with two faults and a high permeability channel. The saturation and pressure maps obtained clearly indicate the reservoir structures that define fluid flow trends in the reservoir. These results indicate that the iterative method was effective to overcome pressure modeling difficulties in the reservoir acoustic response. Furthermore, it's highlighted the use of reservoir simulation information, such as the well liquid rate matching and the iterative approach between the inversion and matching process in order to decouple the contributions of saturation and pressure in the reservoir acoustic response composition. In Method 2, the saturation and pressure maps are obtained simultaneously through the inversion process constrained by engineering data. This method was applied to a modified model of the "Namorado Field" (Campos Basin, Brazil), that hás geological faults and high permeability channels. It was also necessary to apply na empirical modeling of the rock bulk modules as pressure functions (EMERICK, 2007). This improved the reservoir acoustic sensitivity and allowed, together with the engineering data constraints, obtain these maps. It was possible to identify the main structures that can set fluid flow trends in the reservoir.As major contributions of this study are the developments of a methodology able to provide saturation and pressure trends regarding time-lapse data and engineering data constraints to the overall process / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo