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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
metadata.dc.title: Análise de esforços em estruturas rúpteis aplicados a recursos não convencionais em mina de carvão em Candiota, RS
Autor(es): Nóbrega, Karina Assumpção da costa
Primeiro Orientador: Guadagnin, Felipe
Resumo: Recursos de Hidrocarbonetos não convencionais possuem um papel importante na economia mundial. Esses recursos podem ser definidos como aqueles que possuem permeabilidade inferior a 0,1 mD e acumulações regionais contínuas, independentes de armadilhas estruturais ou estratigráficas. As características citadas, tornam a extração de hidrocarbonetos não convencionais demasiadamente cara e complexa. Existem diversos tipos de recursos não convencionais, como shale gas, coalbed methane, tight gas, tight oil, shale oil, reservatórios ígneos, areias oleosas e reservatórios carbonáticos fraturados e vugulares. Para a produção deste tipo de recurso são aplicadas duas técnicas associadas: perfuração de poços horizontais e faturamento hidráulico. O faturamento hidráulico é um método que consiste em gerar fraturas artificiais em rochas com baixa permeabilidade através da injeção de fluidos altamente pressurizados em um poço. O mecanismo de fraturamento pode acarretar perdas de reservas e, eventualmente, contaminação ambiental. Por isso, a análise estrutural e de esforços é importante para que haja um adequado controle geomecânico da rede de fraturas geradas. Grande parte das fraturas naturais ocorrem em escala sub-sísmica, limitando a análise a perfis de poços e testemunhos de sondagem. Este fator, associado a baixa taxa de amostragem dos poços pode vir a gerar uma alta incerteza em modelos geomêcanicos. Sendo assim, o estudo de análogos é crucial para a compreensão das variáveis que controlam o fraturamento hidráulico em sistemas naturais. No Brasil, há ocorrência de hidrocarbonetos não convencionais em diversas regiões, uma delas é a Bacia o Paraná. Nesta Bacia há ocorrência de coalbed methane associado a camadas de carvão da Formação Rio Bonito, localizadas em subsuperfície. Neste trabalho, foram analisadas estruturas rúpteis de rochas carbonosas da Formação Rio Bonito na Mina de Carvão de Candiota da Companhia Rio Grandense de Mineração. O estudo visa entender os padrões das estruturas rúpteis da região a fim de gerar cenários de esforços para tendência ao deslizamento, dilatação e dilatação e deslizamento. As análises resultaram no reconhecimento de fraturas orientadas para NW, N, NE, e falhas normais, orientadas para N-S e NW-SE, provocadas por regimes extensionais. Baseada nas atitudes de estruturas que ocorrem com maior frequência, foram determinadas as direções de azimute e mergulho dos esforços em 24 cenários. A magnitude dos esforços foi manipulada a fim de compor situações onde o estado de esforços é triaxial e de regime compressional e extensional simultaneamente. As estruturas que apresentaram menor tendência a dilatar e deslizar apresentavam direção de mergulho opostas a σ1. Em situações de maior caráter distensivo, grande parte das estruturas tendem a deslizar. A tendência a dilatação não apresentou variação expressiva com o aumento ou diminuição dos esforços. Em situações onde σ3 é verticalizado, zonas com menor tendência a dilatação se concentram nas regiões do estereograma mais próximas a σ1 e nas regiões opostas a ele. Desta forma, o estudo permitiu entender como as estruturas das rochas carbonosas da Formação Rio Bonito aflorantes em Candiota respondem a determinados regimes de esforços, quanto dilatação e deslizamento.
Abstract: Unconventional hydrocarbon resources play an important role in the world economy. These resources can be defined as those with permeability below 0.1 mD and continuous regional accumulations independent of structural or stratigraphic traps. This characteristics make the extraction of unconventional hydrocarbons too expensive and complex. There are several types of unconventional resources such as shale gas, coalbed methane, tight gas, tight oil, shale oil, igneous reservoirs, oily sands and fractured and vuggy carbonate reservoirs. To produce this type of resource two associated techniques are applied: drilling of horizontal wells and hydraulic fracturing. Hydraulic fracturing is a method of generating artificial fractures in rocks with low permeability by injecting highly pressurized fluids into a well. The fracturing mechanism can lead to loss of reserves and possibly environmental contamination. Therefore, the structural analysis is important so that there is adequate geomechanical control of the generated fracture network. Most of the natural fractures occur on a sub-seismic scale, limiting the analysis to well profiles and drill cores. This factor, coupled with the low sampling rate of the wells, may generate high uncertainty in geomechanical models. For this reason, the study of analogues is crucial for understanding the variables that control hydraulic fracturing in natural systems. In Brazil, there is occurrence of unconventional hydrocarbons in several regions, one of them is the Paraná Basin. In this basin there is occurrence of coalbed methane associated with layers of coal from the Rio Bonito Formation, located in subsurface. In this work, we analyzed the carbonate rock structures of the Rio Bonito Formation in the Candiota Coal Mine of Companhia Rio Grandense. The aim of the study is to understand the patterns of the region's brittle structures in order to generate stress scenarios for the tendency for sliding, dilation, dilation and slip. The analyzes resulted in the recognition of fractures oriented to NW, N, NE, and normal faults, oriented to N-S and NW-SE, caused by extension regimes. Based on structures with high frequency occurrence, it was determined 24 scenarios combining azimuth and dip direction data. The magnitude of the stress was manipulated in order to compose situations where the stress state is triaxial and compressional and extensional simultaneously. The structures that presented less tendency to dilate and to slide had dip direction opposite to σ1. In situations of greater distensive scenario, most structures tend to slide. The tendency to dilation did not show significant variation with the increase or decrease of the efforts. In situations where σ3 is vertical, areas with less tendency to dilate are concentrated in the regions of the stereogram closer to σ1 and in regions opposite to it. In this way, the study allowed to understand how the structures of the carbonaceous rocks of the Rio Bonito Formation outcropping in Candiota respond to certain regimes of efforts, such as dilation and slip.
metadata.dc.subject: Recursos não convencionais
Análise de esforços
Modelagem tridimensional
Coalbed Methane
Unconventional resources
Stress Analysis
Tridimensional Modelling
CNPQ: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Caçapava do Sul
metadata.dc.identifier.citation: NÓBREGA, Karina Assumpção da costa. Análise de esforços em estruturas rúpteis aplicados a recursos não convencionais em mina de carvão em Candiota, RS. 2018. 85 f. Trabalho de Conclusão de Curso – Curso de Geologia, Universidade Federal do Pampa, Caçapava do Sul, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.uri: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3769
metadata.dc.date.issued: 2018
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