No início do mês de setembro, o Grupo de Ressonância Magnética do Instituto de Física de São Carlos (RMN-IFSC/USP) deu mais um “empurrãozinho” para destacar o Instituto em território nacional e internacional, graças a dois trabalhos premiados recentemente, de autoria dos alunos Mariane Barsi Andreeta e Elton Tadeu Montrazi, ambos orientados pelo docente e diretor do IFSC, Tito José Bonagamba.
Mariane criou uma nova metodologia para o tratamento de imagens resultantes da chamada “acidificação de rochas”, que consiste no despejo de um ácido sobre o mineral, que cria um caminho na rocha denominado Wormhole. Este processo é realizado com o intuito de facilitar a extração do petróleo, uma das técnicas de estimulação de poços utilizada na indústria. “Nossa ideia principal consistiu na análise da trilha formada pelo ácido nas rochas. Para isso, fazemos a tomografia de raio-X das amostras acidificadas, e meu trabalho consistiu na reconstrução da matriz tridimensional e análise da morfologia dos caminhos de corrosão do ácido”, explica a doutoranda.
O destaque do trabalho da aluna, que foi coorientada pelo professor associado do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/USP), Francisco Aparecido Rodrigues, foi a maneira através da qual ela fez a análise das imagens resultantes do processo de acidificação das rochas: a partir da análise de grafos*, o que permitiu que diversas medidas estatísticas das trilhas formadas pelo ácido nas rochas fossem retiradas. “Os outros métodos já existentes não fornecem tantas informações, pois a análise é feita através com base na divisão do meio entre regiões definidas como poros, e outras regiões definidas como gargantas. Nosso novo método, inspirado pelas análises de meios porosos via ressonância magnética nuclear, analisa a matriz porosa, dividindo-a em regiões cuja a razão da área superficial e volume do poro sejam distintas. Meu método de análise não permite que o meio seja simplificado, de modo que informações de conexão e tortuosidade dos canais se percam, pois toda morfologia do meio é mantida e, portanto, as informações estatísticas que consigo extrair são mais detalhadas”, elucida.
Durante a análise das imagens, Mariane extrai informações relevantes para a compreensão do método de acidificação analisado. Tendo posse de mais informações, uma das consequências futuras é o desenvolvimento de ferramentas que permitam identificar melhores métodos de acidificação, facilitando a extração de petróleo, algo extremamente relevante. Tão relevante que Mariane conquistou o prêmio de melhor pôster na 13th International Bologna Conference on Magnetic Resonance in Porous Media (Itália).
Já a conquista de Elton foi em solo nacional, mais especificamente na XIV Jornada Brasileira de Ressonância Magnética, recebendo o prêmio de segundo lugar na categoria “Doutorado”. Sua pesquisa teve como foco a análise do experimento T2-T2 Exchange, que é capaz de observar a migração de momentos magnéticos nucleares entre regiões com características físico-químicas diferentes, ou seja, capaz de observar moléculas do fluído migrando entre os poros da rocha que tenham características diferentes. “É possível ter uma boa noção da conectividade do meio poroso através desse experimento”, explica Elton.
Para entender melhor a importância do trabalho, é preciso trazer uma informação básica sobre a maneira como é feita a extração do petróleo, que consiste numa perfuração que atravessa uma lâmina de água de quatro quilômetros, rochas, sal e, finalmente, o pré-sal. O equipamento que perfura o solo tem embutido em sua ponta um equipamento de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) que pode realizar vários estudos para a estratégia a ser adotada na extração do petróleo da rocha. A técnica mais utilizada atualmente é a medida do chamado “tempo de relaxação”, associada diretamente ao tamanho do poro das rochas. Quanto maior o poro, maior a possibilidade de se extrair petróleo da rocha. Outras técnicas em RMN que ajudam a compreender os meios porosos, como a T2-T2 Exchange, e medidas T1-T2, são consideradas demoradas. Desta forma, o trabalho de Elton consistiu justamente em tornar esses experimentos mais rápidos. “Normalmente, não existe uma boa técnica para fazer essas medições, e a pesquisa de Elton encontrou uma boa técnica para realizá-la”, explica Tito.
Um primeiro trabalho realizado pelo grupo tornou a T2-T2 Exchange mais rápida, e agora foi observado que desse mesmo experimento também é possível obter o resultado T1-T2 simultaneamente. “Nossa versão permite que os experimentos T1-T2 e T2-T2 sejam realizados ao mesmo tempo, e essa é a inovação do trabalho”, diz Elton.
Mariane e Elton já estão na fase final do doutorado, e ambos já pensam nos próximos passos. Mariane afirma que os resultados encontrados trazem novas possibilidades de pesquisa na área. “Nossas ferramentas permitem a captura detalhada da interconexão da matriz porosa das rochas e sua respectiva análise. O estudo estatístico das redes complexas resultantes abre a possibilidade para a criação de um modelo matemático de uma rede de conexão de poros, que é o que pretendo fazer no meu pós-doutorado”, conta.
Elton afirma que a vontade dele e de outros membros do grupo é ver essas técnicas sendo utilizadas pelas empresas de petróleo. “Nosso próximo passo será executar o experimento em rochas reais, para verificar sua real possibilidade de aplicação”, finaliza.
*Conjunto de vértices e arestas que tem como objetivo identificar relações entre objetos de um determinado grupo
Assessoria de Comunicação- IFSC/USP
