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Título: Efeitos do fraturamento hidráulico em aqüiferos fissurais
Título em inglês: Effects of hydraulic fracturing in fractured aquifers
Autor(es): Santos, José Sérgio dos
Orientador(es): Pitombeira, Ernesto da Silva
Palavras-chave: Recursos hídricos
Fraturamento hidráulico
Aqüífero fissural
Poços
Embasamento cristalino
Data do documento: 18-Mar-2008
Citação: SANTOS, J. S. (2008)
Resumo: A demanda das populações por mais água tem forçado o desenvolvimento de técnicas para melhorar o aproveitamento de todas as formas de recursos hídricos. Em algumas partes dos Estados Unidos da América, o fraturamento hidráulico tem sido utilizado para estimular poços perfurados no embasamento cristalino a aumentarem suas vazões. Na região Nordeste do Brasil, os poços perfurados neste tipo de formação geológica frequentemente exibem baixas vazões, o que os leva à posterior desativação ou ao simples abandono. O objetivo principal desta pesquisa é estudar, analisar e quantificar os efeitos que o fraturamento hidráulico imprime sobre a transmissividade, a conectividade e as vazões de um aqüífero fissural. Para tanto se desenvolveu um modelo de propagação de fraturas em formações rasas e de matriz impermeável. Além disso, fez-se uso de modelos de hidráulica de poços para a determinação dos parâmetros hidrodinâmicos do aqüífero. Para testar a metodologia, dados coletados em dois poços de bombeamento perfurados na Fazenda de Horticultura da University of New Hampshire, Durham, NH, foram utilizados. Estes dados incluem testes de bombeamento pré-fraturamento e pós-fraturamento, ensaio geofísicos, além dos registros da operação de fraturamento. Uma análise conjunta dos resultados dos testes de bombeamento e do modelo de propagação de fratura permitiu concluir que, o fraturamento hidráulico aumentou a transmissividade das fraturas em 46 vezes em um poço e 285 vezes em outro. A conectividade do sistema de fraturas experimentou acréscimos entre 11 e 20 vezes. O dado prático foi que um poço passou a fornecer vazões 10 vezes maiores e no outro este aumento foi de 18 vezes. Estes melhoramentos foram possíveis porque o fraturamento hidráulico alargou a abertura das fraturas e fez seu raio propagar por dezenas de metros. A distância que a fratura propagou a partir do poço juntamente com o aumento na interconexão das fraturas conectou o poço a regiões mais favoráveis à recarga.
Abstract: The demand of the people for more water has forced the development of techniques to improve the use of all forms of water resources. In some parts of the United States of America, hydraulic fracturing has been used to stimulate wells drilled in crystalline basement to increase its flow. In northeastern Brazil, the wells drilled in this type of geological formation often exhibit low flow, which leads to subsequent deactivation or simple neglect. The main objective of this research is to study, analyze and quantify the effects of hydraulic fracturing prints on transmissivity, connectivity and flow of a fissure aquifer. Therefore we developed a model of propagation of fractures in shallow formations and waterproof matrix. In addition, use was made of well hydraulics models for the determination of the hydrodynamic parameters of the aquifer. To test the methodology, data collected at two pumping wells drilled in the Horticultural Farm of University of New Hampshire, Durham, NH, were used. This data includes pre-fracturing pumping tests and post-fracturing, geophysical testing in addition to the fracturing operation records. A joint analysis of the results of pumping tests and fracture propagation model concluded that hydraulic fracturing increased transmissivity of fractures in 46 times in one well and 285 times in another. The connectivity of the fracture system experienced increases between 11 and 20 times. The practical data was a well spent to provide flow rates 10 times higher and the other this increase was 18 times. These improvements were possible because hydraulic fracturing extended the opening of fractures and made her beam spread for tens of meters. The distance that the fracture propagated from the well along with the increase in interconnection fractures connected the well to recharge the most favorable regions.
Descrição: SANTOS, J. S. Efeitos do fraturamento hidráulico em aqüiferos fissurais. 2008. 212 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16733
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