[pt] Folhelhos desempenham tanto a função de rocha capeadora, camada
de rocha de baixa permeabilidade que contém os hidrocarbonetos no reservatório
, quanto de rocha geradora de petróleo em sistemas petrolíferos convencionais.
Mais recentemente passaram a ser exploradas como reservatórios
não convencionais. As suas propriedades mecânicas são importantes na determinação
da estabilidade estrutural de poços e na avaliação da fraturabilidade
de reservatórios não convencionais. Além disso, permitem a conexão
entre os dados de prospecção de petróleo e as características geoquímicas
da rocha geradora. Nesta tese, as propriedades nanomecânicas de amostras
de folhelho Irati, provenientes da Bacia do Paraná, foram caracterizadas
por microscopia de força atômica e nanoindentação em conjunto com microscopia
eletrônica de varredura. Procedimentos de processamento de imagens
foram desenvolvidos para construir imagens de propriedades tribomecânicas
dos minerais e da matéria orgânica presentes na superfície. A identificação
mineralógica realizada no microscópio eletrônico permitiu associar o contraste
verificado nas imagens obtidas no microscópio de força atômica às
propriedades tribomecânicas dos minerais e matéria orgânica. Esses constituintes
do folhelho também foram caracterizados por nanoindentação para
permitir a medida de duas propriedades mecânicas por um método independente.
Por fim, um conjunto de nanoindentações aleatoriamente distribuídas
na superfície foi executada em uma amostra da mesma região, sendo
o resultado estatisticamente analisado para permitir a comparação com as
propriedades macroscópicas. / [en] Shales perform both the cap rock, low permeability rock layer that
restrain hydrocarbons in the reservoir, and petroleum source rock in conventional
petroleum systems. More recently they have been exploited as
unconventional reservoirs. Their mechanical properties are important in determining
the structural stability of wells and in evaluating the fracability
of unconventional reservoirs. In addition, they allow the connection between
oil prospecting data and the geochemical characteristics of the source rock.
In this thesis, the nanomechanical properties of Irati shale samples from the
Paraná Basin were characterized by atomic force microscopy and nanoindentation
together with scanning electron microscopy. Image processing procedures
were developed to construct images of tribomechanical properties
of minerals and organic matter present on the surface. The mineralogical
identification performed by electron microscopes allowed to associate the
contrast found in the images obtained with the atomic force microscope to
the tribomechanical properties of minerals and organic matter. These shale
constituents were also characterized by nanoindentation to allow the measurement
of two mechanical properties by an independent method. Finally, a
set of randomly distributed nanoindentations on the surface was performed
on a sample from the same region, and the result was statistically analyzed
to allow comparison with macroscopic properties.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:51437 |
| Date | 04 February 2021 |
| Creators | DOUGLAS LUIZ PINTO DE LACERDA |
| Contributors | RODRIGO PRIOLI MENEZES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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