BR112019010059B1

BR112019010059B1 - METHOD FOR PERFORMING ELECTROMAGNETIC PROFILING IN A WELL AND APPARATUS FOR EVALUATING AN EARTH FORMATION INTERCEPTED BY A WELL

Info

Publication number: BR112019010059B1
Application number: BR112019010059-8A
Authority: BR
Inventors: Kersten Kraft; Trung H. Le
Original assignee: Baker Hughes, A Ge Company, Llc
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2023-05-23

Abstract

Sistemas, métodos e dispositivos para avaliação de uma formação de terra interceptada por um poço usando uma ferramenta de perfilagem. Os métodos incluem realizar perfilagem EM em um poço interceptando uma formação de terra usando um sinal de medição de um sistema de antena no poço, o sinal de medição dependente de um parâmetro de interesse da formação e pelo menos um parâmetro de sistema de antena do sistema de antena, compreendendo alimentar um sinal de calibração a um caminho de sinal do sistema de antena para gerar um sinal resultante; estimar pelo menos um valor do pelo menos um parâmetro de sistema de antena utilizando o sinal resultante; e realizar mais operações de perfilagem adicionais em dependência do pelo menos um valor do pelo menos um parâmetro de sistema de antena. O sinal de calibração compreende pelo menos dois subsinais de calibração com um primeiro subsinal de calibração tendo uma primeira frequência e um segundo subsinal de calibração tendo uma segunda frequência.Systems, methods and devices for evaluating an earth formation intercepted by a well using a logging tool. Methods include performing EM logging in a well by intercepting an earth formation using a measurement signal from an antenna system in the well, the measurement signal dependent on a formation parameter of interest and at least one antenna system parameter of the system. antenna, comprising feeding a calibration signal to a signal path of the antenna system to generate a resultant signal; estimating at least one value of the at least one antenna system parameter using the resulting signal; and performing further profiling operations in dependence on the at least one value of the at least one antenna system parameter. The calibration signal comprises at least two calibration sub-signals with a first calibration sub-signal having a first frequency and a second calibration sub-signal having a second frequency.

Description

FIELD

[0001] Em um aspecto, a presente divulgação geralmente se refere a métodos, sistemas e dispositivos para avaliação de formação de terra incluindo determinar propriedades da formação de terra. Mais especificamente, a presente divulgação se refere a perfilagem eletromagnética em um poço penetrando a formação de terra. Estas medições podem ser usadas na exploração de hidrocarbonetos e/ou água na formação de terra.[0001] In one aspect, the present disclosure generally relates to methods, systems and devices for land formation assessment including determining land formation properties. More specifically, the present disclosure relates to electromagnetic logging in a well penetrating earth formation. These measurements can be used in exploration for hydrocarbons and/or water in earth formation.

FUNDAMENTALS

[0002] A perfilagem de poço elétrica é bem conhecida e vários dispositivos e várias técnicas têm sido descritos para este propósito. As propriedades da formação podem ser estimadas criando excitação eletromagnética (EM) na formação com pelo menos um transmissor e recebendo sinais relacionados em uma ou mais antenas receptoras. A antena do transmissor e a antena do receptor podem ser a mesma antena. A estimativa destas propriedades auxilia na compreensão da estrutura da formação de terra, o que possibilita e/ou facilita a exploração e o desenvolvimento da formação.[0002] Electric well logging is well known and various devices and various techniques have been described for this purpose. Formation properties can be estimated by creating electromagnetic (EM) excitation in the formation with at least one transmitter and receiving related signals at one or more receiving antennas. Transmitter antenna and receiver antenna can be the same antenna. The estimation of these properties helps in understanding the structure of the land formation, which enables and/or facilitates the exploration and development of the formation.

[0003] Instrumentos de perfilagem podem ser usados para estimar parâmetros de interesse, tal como propriedades de formação, usados para caracterizar, modelar e conduzir operações na formação. Historicamente, medições de resistividade, ou seu inverso, condutividade e permissividade foram usadas para, dentre outras razões, inferir o teor de fluido das formações de terra e as distâncias até os limites de leito. Além disso, medições de baixa condutividade (resistividade mais alta) podem ser indicativas de formações de terra contendo hidrocarbonetos. Mais recentemente, os instrumentos de perfilagem foram incluídos como parte de um sistema de perfuração para realizar perfilagem durante a perfuração (LWD) ou medição durante a perfuração (MWD).[0003] Profiling instruments can be used to estimate parameters of interest, such as formation properties, used to characterize, model and conduct formation operations. Historically, measurements of resistivity, or its inverse, conductivity and permittivity, have been used to, among other reasons, infer the fluid content of land formations and the distances to bed boundaries. Furthermore, measurements of low conductivity (higher resistivity) may be indicative of land formations containing hydrocarbons. More recently, logging instruments have been included as part of a drilling system to perform logging while drilling (LWD) or measuring while drilling (MWD).

SUMMARY

[0004] Em aspectos, a presente divulgação se refere a sistemas, métodos e dispositivos para avaliar uma formação de terra interceptada por um poço usando uma ferramenta de perfilagem. Os aspectos do método incluem realizar perfilagem eletromagnética (EM) em um poço interceptando uma formação de terra usando um sinal de medição de um sistema de antena no poço, o sinal de medição dependente de um parâmetro de interesse da formação e pelo menos um parâmetro de sistema de antena do sistema de antena.[0004] In aspects, the present disclosure relates to systems, methods and devices for evaluating an earth formation intercepted by a well using a logging tool. Aspects of the method include performing electromagnetic (EM) logging on a well by intercepting an earth formation using a measurement signal from an antenna system in the well, the measurement signal dependent on a formation parameter of interest and at least one antenna system antenna system.

[0005] Os métodos podem incluir a alimentação de um sinal de calibração em um caminho de sinal do sistema de antena para gerar um sinal resultante; estimar pelo menos um valor de pelo menos um parâmetro do sistema de antena utilizando o sinal resultante; e realizar mais operações de perfilagem em dependência do pelo menos um valor do pelo menos um parâmetro do sistema de antena. O sinal de calibração pode incluir pelo menos dois subsinais de calibração com um primeiro subsinal de calibração dos pelo menos dois subsinais de calibração tendo uma primeira frequência e um segundo subsinal de calibração dos pelo menos dois subsinais de calibração tendo uma segunda frequência diferente da primeira frequência. Um primeiro sinal dos pelo menos dois subsinais de calibração é alimentado no caminho de sinal durante um período de tempo que se sobrepõe a um segundo sinal dos pelo menos dois subsinais de calibração alimentados no caminho de sinal. Um primeiro subsinal dos pelo menos dois subsinais de calibração pode ser alimentado no caminho de sinal durante um primeiro período de tempo e um segundo subsinal dos pelo menos dois subsinais de calibração pode ser alimentado no caminho de sinal durante um segundo período de tempo diferente do primeiro período de tempo.[0005] The methods may include feeding a calibration signal into an antenna system signal path to generate a resultant signal; estimating at least one value of at least one parameter of the antenna system using the resulting signal; and performing further profiling operations in dependence on the at least one value of the at least one parameter of the antenna system. The calibration signal may include at least two calibration subsignals with a first calibration subsignal of the at least two calibration subsignals having a first frequency and a second calibration subsignal of the at least two calibration subsignals having a second frequency different from the first frequency . A first signal from the at least two calibration sub-signals is fed into the signal path for a period of time that overlaps with a second signal from the at least two calibration sub-signals fed into the signal path. A first sub-signal of the at least two calibration sub-signals may be fed into the signal path during a first time period and a second sub-signal of the at least two calibration sub-signals may be fed into the signal path during a second time period different from the first period of time.

[0006] O pelo menos um parâmetro do sistema de antena pode incluir pelo menos um de: i) uma função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antena; ii) uma frequência de um valor extremo da função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antena; e iii) uma largura de um pico da função de transferência. O pelo menos um parâmetro do sistema de antena pode incluir pelo menos um de: i) frequência de ressonância do sistema de antena; ii) impedância do sistema de antena; iii) momento do sistema de antena; iv) indutância do sistema de antena; v) capacitância do sistema de antena; vi) resistência do sistema de antenas; e vii) fator de qualidade do sistema de antenas.[0006] The at least one parameter of the antenna system may include at least one of: i) a transfer function of at least a part of the antenna system; ii) a frequency of an extreme value of the transfer function of at least a part of the antenna system; and iii) a peak width of the transfer function. The at least one antenna system parameter may include at least one of: i) the antenna system resonant frequency; ii) antenna system impedance; iii) timing of the antenna system; iv) inductance of the antenna system; v) capacitance of the antenna system; vi) resistance of the antenna system; and vii) antenna system quality factor.

[0007] O sistema de antena pode incluir um conjunto de transmissor configurado para transmitir um sinal de excitação e um conjunto de receptor configurado para receber o sinal de medição. O sinal de calibração pode incluir pelo menos três subsinais de calibração, com cada subsinal de calibração de pelo menos três subsinais de calibração tendo uma frequência única. Os pelo menos três subsinais de calibração podem formar pelo menos um sinal de frequência varrido.[0007] The antenna system may include a transmitter assembly configured to transmit an excitation signal and a receiver assembly configured to receive the measurement signal. The calibration signal may include at least three calibration subsignals, with each calibration subsignal of the at least three calibration subsignals having a unique frequency. The at least three calibration subsignals may form at least one frequency swept signal.

[0008] Os métodos também podem incluir valores de monitoramento d parâmetro do sistema de antena ao longo do tempo; detecção de alterações nos valores do parâmetro do sistema de antenas que atendem a um valor limite; e responsivo à detecção de alterações de parâmetros do sistema de antenas que atendem ao valor limite, realizando pelo menos um entre: i) armazenamento de pelo menos um dos valores; ii) transmissão de pelo menos um dos valores para a superfície; e iii) notificação de um operador do sistema.[0008] The methods may also include monitoring values of the antenna system parameter over time; detecting changes in antenna system parameter values that meet a threshold value; and responsive to detecting changes in antenna system parameters that meet the threshold value, performing at least one of: i) storing at least one of the values; ii) transmission of at least one of the values to the surface; and iii) notification of a system operator.

[0009] Executar operações de perfilagem adicionais pode compreender a determinação de um valor do parâmetro de interesse da formação. Executar operações de perfilagem adicionais pode compreender a realização de pelo menos um de: i) ajuste de um sinal de medição; ii) ajuste do caminho do sinal; e iii) ajuste de um sinal de excitação da ferramenta de perfilagem.[0009] Performing additional profiling operations may include determining a value of the formation parameter of interest. Performing additional profiling operations may comprise performing at least one of: i) adjusting a measurement signal; ii) signal path adjustment; and iii) setting an excitation signal from the profiling tool.

[0010] Os métodos podem incluir a estimativa de uma frequência de ressonância do sistema de antena executando pelo menos um de: i) estimar uma frequência de um valor extremo da função de transferência de pelo menos uma parte do sistema; e ii) estimar a largura de um pico de ressonância de uma função de transferência. O sistema de antena pode compreender pelo menos um componente eletrônico e a operação de perfilagem pode incluir o ajuste de pelo menos um dos pelo menos um componente eletrônico.[0010] The methods may include estimating a resonant frequency of the antenna system by performing at least one of: i) estimating a frequency of an extreme value of the transfer function of at least one part of the system; and ii) estimating the width of a resonance peak of a transfer function. The antenna system may comprise at least one electronic component and the profiling operation may include adjusting at least one of the at least one electronic component.

[0011] Outros métodos para a realização de perfilagem eletromagnética (EM) em uma perfuração que intersecta uma formação de terra utilizando um sinal de medição de um sistema de antena em uma ferramenta de perfilagem no furo podem incluir transportar um transportador para um furo intersectando a formação; alimentar um sinal de calibração em um caminho de sinal da ferramenta de perfilagem para gerar um sinal resultante; estimar pelo menos um valor de pelo menos um parâmetro do sistema de antena utilizando o sinal resultante da alimentação do sinal de calibração no caminho do sinal da ferramenta de perfilagem; monitorar valores do parâmetro do sistema de antena ao longo do tempo; detectar as alterações nos valores do parâmetro do sistema de antenas que atendem a um valor limite; e executar uma ação responsiva para detectar alterações de parâmetros do sistema de antenas que atendam ao valor limite. A ação pode incluir a realização de pelo menos um de: i) armazenar pelo menos um dos valores; ii) transmitir pelo menos um dos valores para a superfície; e iii) notificar um operador do sistema de perfuração. A ação pode incluir realizar operações adicionais de perfilagem em dependência de pelo menos um valor do, pelo menos, um parâmetro do sistema de antena e do sinal de medição. Executar operações de perfilagem adicionais pode incluir determinar um valor do parâmetro de interesse da formação. Executar operações de perfilagem adicionais pode compreender realizar pelo menos um de: i) ajuste de um sinal de medição; ii) ajuste do caminho do sinal; e iii) ajuste de um sinal de excitação da ferramenta de perfilagem.[0011] Other methods for performing electromagnetic (EM) logging on a borehole that intersects an earth formation using a measurement signal from an antenna system in an in-hole logging tool may include transporting a conveyor to a hole intersecting the training; feeding a calibration signal into a profiling tool signal path to generate a resultant signal; estimating at least one value of at least one parameter of the antenna system using the signal resulting from feeding the calibration signal into the signal path of the profiling tool; monitoring antenna system parameter values over time; detect changes in antenna system parameter values that meet a threshold value; and perform a responsive action to detect antenna system parameter changes that meet the threshold value. The action may include performing at least one of: i) storing at least one of the values; ii) transmit at least one of the values to the surface; and iii) notify a drilling system operator. The action may include performing additional profiling operations dependent on at least one value of the at least one parameter of the antenna system and the measurement signal. Performing additional profiling operations may include determining a value of the formation parameter of interest. Performing additional profiling operations may comprise performing at least one of: i) adjusting a measurement signal; ii) signal path adjustment; and iii) setting an excitation signal from the profiling tool.

[0012] As modalidades dos aparelhos podem incluir uma ferramenta de perfilagem eletromagnética (EM) configurada para transporte no furo em uma coluna de ferramentas e ainda configurada para gerar uma excitação na formação com um sinal EM de pelo menos um sistema de antena na ferramenta em pelo menos uma frequência; pelo menos um conjunto de receptor na ferramenta EM configurada para fazer medições de EM ao receber um sinal no, pelo menos, um sistema de antena responsivo à excitação; pelo menos um processador; e um sistema de antena incluindo uma antena ligada ao pelo menos um processador através de um caminho de sinal e configurada para fornecer um sinal de medição ao pelo menos um processador que responde às medições EM. O pelo menos um processador pode ainda ser configurado para realizar métodos da presente divulgação como aqui descritos. O pelo menos um processador pode incluir um ou mais processadores de computador operativamente acoplados com pelo menos uma memória de computador e configurados de modo que a memória de computador seja acessível ao pelo menos um processador. A memória de computador pode ser implementada como um meio legível por computador não transitório tendo disposto no mesmo instruções de programa de computador para implementar os métodos aqui descritos.[0012] Apparatus embodiments may include an electromagnetic (EM) profiling tool configured to transport in the hole in a tool string and further configured to generate an excitation in the formation with an EM signal from at least one antenna system in the tool in at least one frequency; at least one receiver assembly in the EM tool configured to make EM measurements upon receiving a signal from the at least one excitation-responsive antenna system; at least one processor; and an antenna system including an antenna connected to the at least one processor via a signal path and configured to provide a measurement signal to the at least one processor responsive to the EM measurements. The at least one processor may be further configured to perform methods of the present disclosure as described herein. The at least one processor may include one or more computer processors operatively coupled with at least one computer memory and configured so that the computer memory is accessible to the at least one processor. Computer memory may be implemented as a non-transient computer-readable medium having computer program instructions disposed therein to implement the methods described herein.

[0013] Pelo menos um processador pode ser configurado para alimentar um sinal de calibração no caminho do sinal da ferramenta de perfilagem para gerar um sinal resultante; estimar pelo menos um valor de pelo menos um parâmetro do sistema de antena utilizando o sinal resultante; e realizar mais operações de perfilagem em dependência do pelo menos um valor do pelo menos um parâmetro do sistema de antena. O sinal de calibração pode compreender pelo menos dois subsinais de calibração com um primeiro subsinal dos pelo menos dois subsinais de calibração tendo uma primeira frequência e um segundo subsinal dos pelo menos dois subsinais de calibração tendo uma segunda frequência diferente da primeira frequência. O sinal de medição pode depender de um parâmetro de interesse da formação e pelo menos um parâmetro do sistema de antena do sistema de antena. O aparelho pode compreender uma coluna de ferramentas. A coluna de ferramenta pode ser uma coluna de perfuração e o aparelho compreende uma broca de perfuração em uma extremidade distal da coluna de perfuração. O sistema de antena pode incluir um conjunto de transmissor configurado para transmitir um sinal de excitação e um conjunto de receptor configurado para receber o sinal de medição. O aparelho pode incluir pelo menos um componente eletrônico configurado para ser ajustado com base no pelo menos um valor do pelo menos um parâmetro do sistema de antena. O pelo menos um parâmetro do sistema de antena pode incluir pelo menos um de: i) uma função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antena; ii) uma frequência de um valor extremo da função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antena; e iii) uma largura de um pico da função de transferência. O pelo menos um parâmetro do sistema de antena pode incluir pelo menos um parâmetro do sistema de antena que compreende pelo menos um de: i) frequência de ressonância do sistema de antena; ii) impedância do sistema de antena; iii) momento do sistema de antena; iv) indutância do sistema de antena; v) capacitância do sistema de antena; vi) resistência do sistema de antenas; e vii) fator de qualidade do sistema de antenas.[0013] At least one processor can be configured to feed a calibration signal into the profiling tool's signal path to generate a resultant signal; estimating at least one value of at least one parameter of the antenna system using the resulting signal; and performing further profiling operations in dependence on the at least one value of the at least one parameter of the antenna system. The calibration signal may comprise at least two calibration subsignals with a first subsignal of the at least two calibration subsignals having a first frequency and a second subsignal of the at least two calibration subsignals having a second frequency different from the first frequency. The measurement signal may depend on a formation parameter of interest and at least one antenna system parameter of the antenna system. The apparatus may comprise a tool column. The tool string may be a drill string and the apparatus comprises a drill bit at a distal end of the drill string. The antenna system may include a transmitter assembly configured to transmit an excitation signal and a receiver assembly configured to receive the measurement signal. The apparatus may include at least one electronic component configured to be adjusted based on the at least one value of the at least one parameter of the antenna system. The at least one antenna system parameter may include at least one of: i) a transfer function of at least a portion of the antenna system; ii) a frequency of an extreme value of the transfer function of at least a part of the antenna system; and iii) a peak width of the transfer function. The at least one antenna system parameter may include at least one antenna system parameter comprising at least one of: i) resonant frequency of the antenna system; ii) antenna system impedance; iii) timing of the antenna system; iv) inductance of the antenna system; v) capacitance of the antenna system; vi) resistance of the antenna system; and vii) antenna system quality factor.

[0014] Exemplos das características mais importantes da divulgação foram resumidos de uma forma bastante ampla a fim de que a descrição detalhada das mesmas que se segue possa ser mais bem compreendida e a fim de que as contribuições que elas representam para a técnica possam ser apreciadas.[0014] Examples of the most important features of the disclosure have been summarized quite broadly so that the detailed description thereof that follows can be better understood and so that the contributions they represent to the art can be appreciated .

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0015] Para uma compreensão detalhada da presente divulgação, deve ser feita referência à seguinte descrição detalhada das modalidades tomada em conjunto com os desenhos anexos nos quais os elementos semelhantes receberam numerais semelhantes, em que: A FIG 1A mostra uma modalidade exemplar de um sistema para avaliação de uma formação de terra utilizando medições de uma ferramenta eletromagnética de fundo de poço; A FIG. 1B ilustra uma ferramenta EM um ambiente subterrâneo de acordo com modalidades da presente divulgação; A FIG. 2A representa um esquema elétrico de um conjunto receptor que forma o sistema de antena da ferramenta; A FIG. 2B mostra um fluxograma que ilustra métodos de acordo com modalidades da divulgação; A FIG. 3 mostra uma representação gráfica da função de transferência com base na rede de correspondência de acordo com modalidades da presente divulgação; As FIGS. 4A e 4B descrevem um esquema elétrico de um sistema compreendendo uma rede de correspondência entre uma antena de indução e um receptor de acordo com modalidades da presente divulgação; A FIG. 5 ilustra técnicas de acordo com modalidades da presente divulgação; A FIG. 6 ilustra métodos para realizar perfilagem eletromagnética (EM) em um poço de água intersectando uma formação de terra usando um sinal de medição de um sistema de antena em uma ferramenta de perfilagem no poço de acordo com as modalidades da presente divulgação; A FIG. 7A ilustra métodos para avaliar uma formação de terra interceptada por um poço de acordo com modalidades da presente divulgação. A FIG. 7B ilustra métodos para tomar medições em um poço de acordo com modalidades da presente divulgação; A FIG. 8 mostra um sistema de processamento de informação de acordo com modalidades da presente divulgação.[0015] For a detailed understanding of the present disclosure, reference should be made to the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings in which like elements have been given like numerals, in which: FIG. 1A shows an exemplary embodiment of a system for evaluating an earth formation using measurements from an electromagnetic downhole tool; FIG. 1B illustrates an EM tool in an underground environment in accordance with embodiments of the present disclosure; FIG. 2A represents an electrical schematic of a receiver assembly that forms the antenna system of the tool; FIG. 2B shows a flowchart illustrating methods in accordance with embodiments of the disclosure; FIG. 3 shows a graphical representation of the transfer function based on the mail network in accordance with embodiments of the present disclosure; FIGS. 4A and 4B depict an electrical schematic of a system comprising a matching network between an induction antenna and a receiver in accordance with embodiments of the present disclosure; FIG. 5 illustrates techniques in accordance with embodiments of the present disclosure; FIG. 6 illustrates methods for performing electromagnetic (EM) logging on a water well intersecting an earth formation using a measurement signal from an antenna system in a logging tool in the well in accordance with embodiments of the present disclosure; FIG. 7A illustrates methods for evaluating an earth formation intersected by a well in accordance with embodiments of the present disclosure. FIG. 7B illustrates methods for taking measurements in a well in accordance with embodiments of the present disclosure; FIG. 8 shows an information processing system in accordance with embodiments of the present disclosure.

DETAILED DESCRIPTION

[0016] Esta divulgação se refere geralmente a avaliação de uma formação de terra a qual pode incluir exploração de hidrocarbonetos envolvendo investigações eletromagnéticas de um poço penetrando a formação de terra. Estas investigações podem incluir estimar pelo menos um parâmetro de interesse da formação de terra.[0016] This disclosure generally refers to the assessment of an earth formation which may include hydrocarbon exploration involving electromagnetic investigations of a well penetrating the earth formation. These investigations may include estimating at least one land formation parameter of interest.

[0017] Aspectos da presente divulgação se referem a aparelho e métodos para perfilagem de poço eletromagnética para avaliar uma formação de terra. Mais especificamente, a presente divulgação se refere a estimar e exibir propriedades da formação relativas a medições eletromagnéticas (EM). A formação pode ser interceptada por um furo de poço e as medições podem ser tomadas no furo de poço. As medições EM podem ser usadas para estimar o parâmetro de interesse. Aspectos da presente divulgação facilitam a exibição e análise de medições EM. Outros aspectos podem incluir métodos para conduzir uma operação de perfuração estimando o parâmetro de interesse (por exemplo, resistividade, condutividade, permissividade)) em tempo real durante a operação de perfuração e conduzindo a operação de perfuração na dependência da estimativa.[0017] Aspects of the present disclosure relate to apparatus and methods for electromagnetic well logging to assess an earth formation. More specifically, the present disclosure relates to estimating and displaying formation properties relating to electromagnetic (EM) measurements. The formation can be intercepted by a borehole and measurements can be taken in the borehole. EM measurements can be used to estimate the parameter of interest. Aspects of the present disclosure facilitate the display and analysis of EM measurements. Other aspects may include methods for conducting a drilling operation by estimating the parameter of interest (eg resistivity, conductivity, permittivity)) in real time during the drilling operation and conducting the drilling operation in dependence on the estimate.

[0018] A presente divulgação é suscetível a modalidades de formas diferentes. São mostradas nos desenhos, e aqui são descritas em detalhes, modalidades específicas da presente divulgação com o entendimento de que a presente divulgação será considerada uma exemplificação dos princípios da divulgação e não se destina a limitar a divulgação aquilo que é ilustrado e aqui descrito. De fato, como será evidente, os ensinamentos da presente divulgação podem ser utilizados para uma variedade de ferramentas de poço e em todas as fases de construção e produção de poço. Consequentemente, as modalidades discutidas abaixo são meramente ilustrativas das aplicações da presente divulgação.[0018] The present disclosure is susceptible to modalities of different forms. Shown in the drawings, and described in detail herein, are specific embodiments of the present disclosure with the understanding that the present disclosure will be considered to exemplify the principles of the disclosure and is not intended to limit the disclosure to what is illustrated and described herein. Indeed, as will be evident, the teachings of the present disclosure can be used for a variety of well tools and in all phases of well construction and production. Accordingly, the embodiments discussed below are merely illustrative of applications of the present disclosure.

[0019] Ferramentas de medição eletromagnética de fundo de poço são bem conhecidas na técnica. Sensores indutivos são usados em ferramentas de fundo de poço, particularmente em contextos de perfilagem durante a perfuração ('LWD') e medição durante a perfuração ('MWD'). A topologia básica geralmente consiste em um ou mais transmissores associados a um ou mais respectivos receptores.[0019] Downhole electromagnetic measurement tools are well known in the art. Inductive sensors are used in downhole tools, particularly in logging-while-drilling ('LWD') and measuring-while-drilling ('MWD') contexts. The basic topology usually consists of one or more transmitters associated with one or more respective receivers.

[0020] Aspectos da presente divulgação podem incluir vários componentes para realizar uma excitação eletromagnética incluindo correntes de excitação, campos de tensão ou elétricos (ou magnéticos), gerar ondas eletromagnéticas, ou outros fenômenos elétricos em uma formação que circunda um poço e para detectar efeitos elétricos dos fenômenos gerados, tal como, por exemplo, uma ou mais bobinas ou eletrodos. Um componente (por exemplo, uma bobina ou um eletrodo de anel) aqui referido como um transmissor pode gerar um sinal oscilante em uma formação geológica adjacente, por exemplo, fornecendo um sinal de onda quadrada, sinal sinusoidal ou outro sinal oscilante a uma bobina. Pode ser utilizado qualquer número de sinais de tensão oscilante que possuam uma ou mais formas de onda, compreendendo uma ou mais frequências. Também pode ser desejável que, de vez em quando, seja utilizado um sinal de frequência única, tal como um sinal sinusoidal. Uma aplicação para medições de fundo de poço é avaliação de formação, onde o objetivo é avaliar o teor de óleo de um possível reservatório.[0020] Aspects of the present disclosure may include various components for performing an electromagnetic excitation including excitation currents, voltage or electric (or magnetic) fields, generating electromagnetic waves, or other electrical phenomena in a formation surrounding a wellbore, and for detecting effects electrical components of the generated phenomena, such as, for example, one or more coils or electrodes. A component (e.g. a coil or a ring electrode) referred to herein as a transmitter may generate an oscillating signal in an adjacent geological formation, for example by supplying a square wave signal, sinusoidal signal or other oscillating signal to a coil. Any number of oscillating voltage signals having one or more waveforms comprising one or more frequencies may be used. It may also be desirable that, from time to time, a single frequency signal, such as a sinusoidal signal, be used. One application for downhole measurements is formation evaluation, where the objective is to evaluate the oil content of a possible reservoir.

[0021] No lado do transmissor, um campo eletromagnético é gerado na formação. As propriedades elétricas da formação estão contidas na resposta do receptor. Os instrumentos de resistividade transmitem sinais para uma formação e recebem sinais de medição da formação em cooperação com uma ou mais antenas. As alterações do sinal de medição, sendo o sinal de medição relacionado e indicativo dos campos eletromagnéticos sendo medidos, contêm informações relativas às propriedades da formação circundante (por exemplo, resistividade, condutividade, permissividade).[0021] On the transmitter side, an electromagnetic field is generated in the formation. The electrical properties of the formation are contained in the receiver response. Resistivity instruments transmit signals to a formation and receive measurement signals from the formation in cooperation with one or more antennas. Changes in the measurement signal, the measurement signal being related to and indicative of the electromagnetic fields being measured, contain information regarding properties of the surrounding formation (eg resistivity, conductivity, permittivity).

[0022] Os versados na técnica compreenderão que existem vários tipos de sinais de medição dentro do âmbito desta divulgação. Como exemplo não limitante, um sinal de medição pode ser uma tensão analógica criada em um eletrodo, uma bobina receptora ou qualquer outro tipo de antena em resposta a um campo eletromagnético na formação. Como outro exemplo não limitante, o sinal de medição pode ser uma informação digital, como uma palavra de dados, representando um número que está relacionado ao campo eletromagnético na formação. Outras informações analógicas ou digitais relacionadas ao campo eletromagnético na formação de uma maneira conhecida também podem servir como sinais de medição.[0022] Those skilled in the art will understand that there are various types of measurement signals within the scope of this disclosure. As a non-limiting example, a measurement signal can be an analog voltage created on an electrode, a receiver coil or any other type of antenna in response to an electromagnetic field in the formation. As another non-limiting example, the measurement signal can be digital information, such as a data word, representing a number that is related to the electromagnetic field in the formation. Other analogue or digital information related to the electromagnetic field in the formation in a known way can also serve as measurement signals.

[0023] Por exemplo, um módulo eletrônico compreendendo um sensor poderia ser usado para medir o campo eletromagnético na formação para gerar sinais de medição analógicos ou digitais que estão relacionados ao campo eletromagnético na formação. Os sinais de medição estão sujeitos a processamento analógico e/ou digital para derivar um ou mais parâmetros de interesse. Por exemplo, a tensão analógica detectada por uma bobina, eletrodo ou outro tipo de antena receptora pode estar sujeita a uma ou mais amplificações, filtros, compensações, ajustes, correções, conversão analógico-digital, conversão digital-analógica e cálculos para calcular um ou mais de uma resistividade, uma condutividade ou uma permitividade. De maneira semelhante, as informações digitais relacionadas ao campo eletromagnético na formação podem estar sujeitas a uma ou mais amplificações, filtros, compensações, ajustes, correções, conversão analógico-digital, conversão analógico-digital e cálculos para calcular um ou mais dos uma resistividade, uma condutividade ou uma permissividade.[0023] For example, an electronic module comprising a sensor could be used to measure the electromagnetic field in the formation to generate analogue or digital measurement signals that are related to the electromagnetic field in the formation. The measurement signals are subject to analogue and/or digital processing to derive one or more parameters of interest. For example, analog voltage sensed by a coil, electrode, or other type of receiving antenna may be subject to one or more amplifications, filters, compensations, adjustments, corrections, analog-to-digital conversion, digital-to-analog conversion, and calculations to calculate one or more more than one resistivity, one conductivity or one permittivity. Similarly, digital information relating to the electromagnetic field in the formation may be subject to one or more amplifications, filters, compensations, adjustments, corrections, analog-to-digital conversion, analog-to-digital conversion, and calculations to calculate one or more of a resistivity, a conductivity or a permittivity.

[0024] Portanto, a antena, tal como, por exemplo, uma bobina de recepção, um eletrodo ou qualquer outro tipo de sensor capaz de detectar campos eletromagnéticos ou potenciais, pode ser conectada a componentes elétricos, eletrônicos e/ou mecânicos para formar o sistema de antenas. No entanto, mudanças de parâmetros do sistema de antena (os parâmetros do sistema de antena', por exemplo, propriedades elétricas que afetam o desempenho) também afetam o sinal recebido e podem levar a uma mudança no sinal de medição que pode ser interpretada como indicativo da formação. Para alguns instrumentos, a sensibilidade da antena do receptor pode ser caracterizada pelo momento da antena, indutância e/ou o fator de qualidade. Um sinal de medição diferencial pode ser afetado negativamente se os parâmetros do sistema da antena forem alterados por influências como diferenças ambientais (por exemplo, temperatura), desgaste ou danos, especialmente se as influências variarem entre as antenas. Por exemplo, durante a perfuração, a impedância da antena pode mudar devido à formação, lama de perfuração ou mudanças na própria ferramenta, como componentes de ferrita quebrados de núcleos de antena ou desgaste de uma blindagem.[0024] Therefore, the antenna, such as, for example, a receiving coil, an electrode or any other type of sensor capable of detecting electromagnetic fields or potentials, can be connected to electrical, electronic and/or mechanical components to form the antenna system. However, changes in antenna system parameters (the antenna system parameters', e.g. electrical properties that affect performance) also affect the received signal and can lead to a change in the measurement signal that can be interpreted as indicative of training. For some instruments, the sensitivity of the receiver antenna can be characterized by the antenna moment, inductance and/or the quality factor. A differential measurement signal can be negatively affected if the parameters of the antenna system are changed by influences such as environmental differences (eg temperature), wear or damage, especially if the influences vary between antennas. For example, during drilling, antenna impedance can change due to training, drilling mud, or changes in the tool itself, such as broken ferrite components of antenna cores or wear of a shield.

[0025] Aspectos da presente divulgação incluem a determinação dos parâmetros do sistema de antena em um dado sistema de antena, utilizando um sistema eléctrico interno da ferramenta. Para compensar ou monitorar essas mudanças, os parâmetros do sistema de antena podem idealmente ser medidos durante as operações de perfuração. Aspectos da presente divulgação incluem estimar um primeiro valor do parâmetro do sistema de antenas e um segundo valor do parâmetro do sistema de antenas alimentando um sinal de calibração em um caminho de sinal da ferramenta de perfilagem, incluindo o caminho do sinal pelo menos uma parte do sistema da antena; e realizar mais operações de perfilagem em dependência do primeiro valor do parâmetro do sistema de antena e o segundo valor do parâmetro do sistema de antena. Em uma modalidade preferida, o sinal de calibração pode ultrapassar a formação pelo menos em certa medida. No entanto, isso não é uma exigência. Em outras modalidades, uma parte significativa do caminho do sinal de calibração pode compreender a formação além do sistema de antena. O caminho do sinal pode ou não compreender também partes da lama ou outras partes da ferramenta.[0025] Aspects of the present disclosure include determining the antenna system parameters in a given antenna system using an electrical system internal to the tool. To compensate for or monitor these changes, antenna system parameters can ideally be measured during drilling operations. Aspects of the present disclosure include estimating a first antenna system parameter value and a second antenna system parameter value by feeding a calibration signal into a profiling tool signal path, the signal path including at least a portion of the antenna system; and performing further profiling operations in dependence on the first value of the antenna system parameter and the second value of the antenna system parameter. In a preferred embodiment, the calibration signal can bypass the formation at least to some extent. However, this is not a requirement. In other embodiments, a significant portion of the calibration signal path may comprise formation beyond the antenna system. The signal path may or may not also comprise parts of the mud or other parts of the tool.

[0026] Em modalidades, para compensar ou monitorar estas alterações, é identificada uma distinção entre o primeiro valor e o segundo valor. A identificação da distinção pode utilizar diferenças, razões ou outras relações entre o primeiro e o segundo valor que sejam adequadas para identificar e caracterizar distinções entre um primeiro e um segundo valor. A utilização das relações pode ser realizada utilizando meios digitais ou meios analógicos, tais como, por exemplo, superposições de campos elétricos, campo magnético, tensões ou semelhantes. O primeiro valor pode ser um valor do parâmetro do sistema de antena em uma primeira vez e o segundo valor pode ser um valor do parâmetro do sistema de antena em uma segunda vez. O primeiro valor pode estar associado a uma primeira medida representativa do parâmetro de interesse na primeira vez. O segundo valor pode ser associado a uma segunda medição representativa do parâmetro de interesse em torno da segunda vez (por exemplo, medições feitas pouco antes ou depois da segunda vez). Alternativa, ou adicionalmente, o primeiro valor pode ser um valor do parâmetro do sistema de antena em uma primeira frequência do sinal de calibração e o segundo valor pode ser um valor do parâmetro do sistema de antena em uma segunda frequência do sinal de calibração. A uma ou mais frequências do sinal de calibração podem ou não ser idênticas à frequência do sinal de medição.[0026] In modalities, to compensate or monitor these changes, a distinction between the first value and the second value is identified. Distinction identification may use differences, ratios, or other relationships between the first and second values that are suitable for identifying and characterizing distinctions between a first and second value. The use of the ratios can be carried out using digital means or analogue means, such as, for example, superimpositions of electric fields, magnetic field, voltages or the like. The first value can be an antenna system parameter value in a first time and the second value can be an antenna system parameter value in a second time. The first value can be associated with a first representative measure of the parameter of interest in the first time. The second value can be associated with a second measurement representative of the parameter of interest around the second time (eg measurements taken shortly before or after the second time). Alternatively, or additionally, the first value may be an antenna system parameter value at a first frequency of the calibration signal and the second value may be an antenna system parameter value at a second frequency of the calibration signal. The one or more frequencies of the calibration signal may or may not be identical to the frequency of the measurement signal.

[0027] A frequência de ressonância do sistema de antena pode ser aproximada como uma função da indutância e capacitância do sistema de antena. A determinação da frequência de ressonância do sistema de antena pode ser usada para identificar alterações em um parâmetro do sistema de antena, como a indutância do sistema da antena ou o fator de qualidade do sistema da antena (QF). Como um exemplo, na frequência de ressonância, o sinal medido mostraria um pico agudo em função da frequência que pode ser usada para identificar a frequência de ressonância do sistema de antena.[0027] The resonant frequency of the antenna system can be approximated as a function of the inductance and capacitance of the antenna system. Determining the antenna system resonant frequency can be used to identify changes in an antenna system parameter, such as the antenna system inductance or the antenna system quality factor (QF). As an example, at the resonant frequency, the measured signal would show a sharp peak as a function of frequency which can be used to identify the resonant frequency of the antenna system.

[0028] Em muitas ferramentas de resistividade de propagação, a frequência de ressonância pode ser determinada varrendo a frequência de um sinal de calibração interna e medindo o nível do sinal em resposta a este sinal de calibração. O sinal de calibração interna pode ser alimentado em um caminho de sinal da ferramenta, incluindo o sistema de antena. Ferramentas ou sistemas de antenas podem incluir uma rede de correspondência para focalizar o caráter do sistema de antena em torno de uma banda de frequência desejada para medição. Somente nessas frequências a antena tem uma correspondência ideal com o caractere típico do sistema de antena do receptor. Se o caractere do sistema da antena for alterado, a antena estará abaixo da ideal e o sinal recebido (resultante do sinal de calibração ou do sinal transmitido pelo transmissor) será atenuado.[0028] In many propagation resistivity tools, the resonant frequency can be determined by sweeping the frequency of an internal calibration signal and measuring the signal level in response to this calibration signal. The internal calibration signal can be fed into the tool's signal path, including the antenna system. Tools or antenna systems can include a matching grid to focus the character of the antenna system around a desired frequency band for measurement. Only at these frequencies does the antenna have an ideal match with the typical character of the receiver's antenna system. If the character of the antenna system is changed, the antenna will be suboptimal and the received signal (resulting from the calibration signal or the signal transmitted by the transmitter) will be attenuated.

[0029] Em alternativa, utilizando a função de transferência da rede de correspondência, a relação entre os parâmetros do sistema da antena (por exemplo, impedância do sistema da antena, momento do sistema da antena, indutância do sistema da antena, capacitância do sistema da antena, resistência do sistema da antena, fator de qualidade do sistema da antena) e as frequências podem ser estimados. Ao varrer as frequências do sinal transmissor, um sinal receptor pode ser determinado a partir das medições correspondentes e o parâmetro do sistema da antena pode ser determinado usando a derivação da função de transferência da rede de correspondência. Este parâmetro do sistema de antena calculado pode ser usado para ajustar ou corrigir o sinal recebido durante a perfuração.[0029] Alternatively, using the matching network transfer function, the relationship between antenna system parameters (e.g., antenna system impedance, antenna system momentum, antenna system inductance, system capacitance antenna, antenna system resistance, antenna system quality factor) and frequencies can be estimated. By scanning the frequencies of the transmitting signal, a receiving signal can be determined from the corresponding measurements, and the antenna system parameter can be determined using the derivation of the transfer function of the matching network. This calculated antenna system parameter can be used to adjust or correct the received signal during drilling.

[0030] A FIG 1A mostra uma modalidade exemplar de um sistema para avaliação de uma formação de terra utilizando medições de uma ferramenta eletromagnética de fundo de poço. O sistema 10 inclui um transportador (isto é, coluna de perfuração 20) que é mostrado disposto em um furo de poço ou poço 26 que penetra pelo menos uma formação de terra 95. O sistema 10 também inclui uma ferramenta 100 configurada para fazer medições eletromagnéticas no poço.[0030] FIG 1A shows an exemplary embodiment of a system for evaluating a land formation using measurements from an electromagnetic downhole tool. System 10 includes a conveyor (i.e., drill string 20) that is shown disposed in a wellbore or shaft 26 that penetrates at least one earth formation 95. System 10 also includes a tool 100 configured to take electromagnetic measurements in the pit.

[0031] Como aqui descrito, “poço” ou “furo de poço” se refere a um único furo que constitui a totalidade ou parte de um poço perfurado. Dependendo da configuração, o sistema 10 pode ser usado durante a perfuração e/ou após o poço 26 ter sido formado. Embora um sistema de terra seja mostrado, os ensinamentos da presente divulgação também podem ser utilizados em aplicações marítimas ou submarinas. Como aqui descrito, “formações” se referem às várias características e materiais que podem ser encontrados em um ambiente de subsuperfície e circundam o poço. O termo “informação” inclui, mas não está limitado a, dados brutos, dados processados e sinais.[0031] As described herein, “well” or “hole” refers to a single hole that constitutes all or part of a drilled well. Depending on configuration, system 10 can be used during drilling and/or after well 26 has been formed. Although a land system is shown, the teachings of the present disclosure can also be used in marine or subsea applications. As described herein, “formations” refer to the various features and materials that can be found in a subsurface environment and surround the wellbore. The term "information" includes, but is not limited to, raw data, processed data and signals.

[0032] A FIG. 1A mostra uma coluna de perfuração 20 incluindo uma composição de fundo (BHA) 90 transportada no poço 26 como o transportador. O sistema de perfuração 10 inclui uma torre 11 erguida em uma plataforma ou piso 12 que apoia uma mesa rotativa 14 que é girada por um motor principal, tal como um motor elétrico (não mostrado) a uma velocidade de rotação desejada. Uma tubulação (tal como tubo de perfuração articulado 22), tendo a BHA 90 fixada na sua extremidade inferior da superfície até o fundo 51 do poço 26. Uma broca de perfuração 50, fixada a BHA 90, desintegra as formações geológicas quando ela é girada para perfurar o poço 26. A coluna de perfuração 20 é acoplada a um guincho de perfuração 30 por meio de uma junta Kelly 21, swivel 28 e linha 29 através de uma polia. O guincho de perfuração 30 é operado para controlar o peso sobre a broca (“WOB”) e/ou taxa de penetração (“ROP”). A coluna de perfuração 20 pode ser girada por um top drive (não mostrado) em vez do motor principal e da mesa rotativa 14. Alternativamente, pode ser utilizado um tubo enrolado em vez de ou além do tubo de perfuração articulado 22. Um injetor de tubulação pode ser usado para transportar o tubo enrolado com o BHA 90 ligado à sua extremidade inferior. As operações dos guinchos de perfuração 30 e do injetor de tubulação são conhecidas na técnica e, portanto, não são aqui descritas em detalhes.[0032] FIG. 1A shows a drill string 20 including a bottom composition (BHA) 90 carried in well 26 as the carrier. The drilling system 10 includes a turret 11 raised on a platform or floor 12 that supports a rotary table 14 that is rotated by a prime mover, such as an electric motor (not shown) at a desired rotational speed. A pipe (such as an articulated drill pipe 22), having the BHA 90 attached at its lower end from the surface to the bottom 51 of the well 26. A drill bit 50, attached to the BHA 90, disintegrates geological formations when it is rotated to drill the well 26. The drillstring 20 is coupled to a drilling winch 30 by means of a Kelly joint 21, swivel 28 and line 29 through a pulley. The drill winch 30 is operated to control the weight on the bit (“WOB”) and/or penetration rate (“ROP”). The drill string 20 can be rotated by a top drive (not shown) instead of the main motor and rotary table 14. Alternatively, a coiled pipe can be used instead of or in addition to the articulated drill pipe 22. tubing can be used to carry coiled tubing with the BHA 90 attached to its lower end. The operations of the drill winches 30 and the pipe injector are known in the art and therefore are not described in detail here.

[0033] Deve-se entender que as modalidades da presente divulgação são bem adequadas para uso em poços tendo várias configurações, incluindo poços horizontais, poços desviados, poços inclinados, poços multilaterais e assim por diante. Consequentemente, o uso de termos direcionais aqui (por exemplo, acima, abaixo, superior, inferior, para cima, para baixo, mais acima, mais abaixo, furo acima, furo abaixo, etc.) se refere à direção de deslocamento ao longo do poço, seja em direção ou para longe da superfície, com a direção para cima sendo em direção à superfície e a direção para baixo sendo para longe da superfície.[0033] It should be understood that the embodiments of the present disclosure are well suited for use in wells having various configurations, including horizontal wells, deviated wells, inclined wells, multilateral wells and so on. Consequently, the use of directional terms here (eg, up, down, top, bottom, up, down, up, down, hole up, hole down, etc.) refers to the direction of travel along the well, either toward or away from the surface, with the up direction being toward the surface and the down direction being away from the surface.

[0034] Um fluido de perfuração adequado 31 (também referido como a “lama”) de uma fonte 32 da mesma, tal como um depósito de lama, é circulado sob pressão através da coluna de perfuração 20 por uma bomba de lama 34. O fluido de perfuração 31 passa da bomba de lama 34 para a coluna de perfuração 20 através de um amortecedor de surtos 36 e da linha de fluido 38. O fluido de perfuração 31a do tubular de perfuração descarrega no fundo do poço 51 através de aberturas na broca de perfuração 50. O fluido de perfuração de retorno 31b circula furo acima através do espaço anular 27 entre a coluna de perfuração 20 e o poço 26 e retorna ao depósito de lama 32 através de uma linha de retorno 35 e tela de fragmentos e cascalhos de perfuração 85 que remove os fragmentos e cascalhos de perfuração 86 do fluido de perfuração de retorno 31b . Em algumas aplicações, a broca de perfuração 50 é girada apenas girando o tubo de perfuração 22. No entanto, em muitas outras aplicações, um motor de fundo de poço 55 (motor de lama) disposto no BHA 90 também gira a broca de perfuração 50.[0034] A suitable drilling fluid 31 (also referred to as the "mud") from a source 32 thereof, such as a mud deposit, is circulated under pressure through the drill string 20 by a mud pump 34. Drilling fluid 31 passes from the mud pump 34 to the drill string 20 through a surge absorber 36 and fluid line 38. Drilling fluid 31a from the drill pipe discharges into the downhole 51 through openings in the bit drilling 50. The return drilling fluid 31b circulates uphole through the annular space 27 between the drill string 20 and the well 26 and returns to the mud deposit 32 through a return line 35 and drilling 85 removing drill cuttings and cuttings 86 from return drilling fluid 31b. In some applications, the drill bit 50 is rotated just by turning the drill pipe 22. However, in many other applications, a downhole motor 55 (mud motor) disposed in the BHA 90 also rotates the drill bit 50 .

[0035] Uma unidade de controle de superfície ou controlador 40 recebe sinais dos sensores e dispositivos de fundo de poço através de um sensor 43 colocado na linha de fluido 38 e sinais dos sensores S1- S6 e outros sensores utilizados no sistema de perfuração 10 e processa esses sinais de acordo com instruções programadas fornecidas à unidade de controle de superfície 40. A unidade de controle de superfície 40 pode apresentar parâmetros de perfuração e outras informações desejadas em um mostrador/monitor 41 que é usado por um operador para controlar as operações de perfuração. A unidade de controle de superfície 40 pode ser uma unidade baseada em computador que pode incluir um processador 42 (tal como um microprocessador), um dispositivo de armazenamento 44, tal como uma memória de estado sólido, fita ou disco rígido e outros dispositivos de armazenamento conhecidos pelos versados na técnica e um ou mais programas de computador 46 no dispositivo de armazenamento 44 que são acessíveis ao processador 42 para executar instruções contidas em tais programas. A unidade de controle de superfície 40 pode ainda comunicar com uma unidade de controle remota 48. A unidade de controle de superfície 40 pode processar dados relacionados com as operações de perfuração, dados dos sensores e dispositivos na superfície e dados recebidos do fundo de poço, e pode controlar uma ou mais operações dos dispositivos de fundo de poço e de superfície. Os dados podem ser transmitidos em formato analógico ou digital.[0035] A surface control unit or controller 40 receives signals from sensors and downhole devices through a sensor 43 placed in the fluid line 38 and signals from sensors S1-S6 and other sensors used in the drilling system 10 and processes these signals in accordance with programmed instructions provided to the surface control unit 40. The surface control unit 40 can display drilling parameters and other desired information on a display/monitor 41 that is used by an operator to control drilling operations. drilling. The surface control unit 40 may be a computer-based unit that may include a processor 42 (such as a microprocessor), a storage device 44 such as solid state memory, tape or hard disk, and other storage devices. known to those skilled in the art, and one or more computer programs 46 on storage device 44 that are accessible to processor 42 for executing instructions contained in such programs. The surface control unit 40 can further communicate with a remote control unit 48. The surface control unit 40 can process data related to drilling operations, data from sensors and devices on the surface and data received from downhole, and can control one or more downhole and surface device operations. Data can be transmitted in analog or digital format.

[0036] A BHA 90 pode incluir uma ferramenta 100 configurada para executar medições eletromagnéticas (EM). A BHA 90 também pode conter outros sensores ou dispositivos de avaliação de formação (também denominados sensores de medição durante a perfuração (“MWD”) ou perfilagem durante a perfuração (“LWD”)) determinando resistividade, densidade, porosidade, permeabilidade, propriedades acústicas, propriedades de ressonância magnética nuclear, pressões de formação, propriedades ou características dos fluidos no fundo de poço e outras propriedades desejadas da formação 95 circundando a BHA 90. Por conveniência, todos esses sensores são geralmente denotados aqui pelo numeral 65. A BHA 90 pode ainda incluir uma variedade de outros sensores e dispositivos 59 para determinar uma ou mais propriedades dinâmicas da BHA 90, tais como vibração, momento de flexão, aceleração, oscilações, turbilhonamento, prisão-deslizamento, peso sobre a broca, vazão de fluido, pressão, temperatura, taxa de penetração, azimute, face da ferramenta, rotação da broca de perfuração, etc.[0036] The BHA 90 may include a tool 100 configured to perform electromagnetic (EM) measurements. The BHA 90 may also contain other sensors or formation evaluation devices (also called measurement while drilling (“MWD”) or profiling while drilling (“LWD”) sensors) determining resistivity, density, porosity, permeability, acoustic properties , nuclear magnetic resonance properties, formation pressures, downhole fluid properties or characteristics, and other desired properties of the formation 95 surrounding the BHA 90. For convenience, all of these sensors are generally denoted herein by the numeral 65. The BHA 90 can be further include a variety of other sensors and devices 59 for determining one or more dynamic properties of the BHA 90, such as vibration, bending moment, acceleration, oscillations, eddying, stick-slip, weight on the bit, fluid flow, pressure, temperature, penetration rate, azimuth, tool face, drill bit rotation, etc.

[0037] A BHA 90 pode incluir um aparelho ou ferramenta de orientação 58 para orientar a broca de perfuração 50 ao longo de um caminho de perfuração desejado. Em um aspecto, o aparelho de orientação pode incluir uma unidade de orientação 60 tendo uma série de elementos de aplicação de força 61a-61n. Os membros de aplicação de força podem ser montados diretamente na coluna de perfuração, em uma ferramenta de direcionamento ou podem ser pelo menos parcialmente integrados ao motor de fundo de poço 55. Em outro aspecto, os elementos de aplicação de força podem ser montados em uma luva que é rotativa em torno do eixo central da coluna de perfuração. Os elementos de aplicação de força podem ser ativados usando atuadores eletromecânicos, eletro-hidráulicos ou lama- hidráulicos. Em ainda outra modalidade, o aparelho de orientação pode incluir uma unidade de orientação 58 tendo um sub dobrado e um primeiro dispositivo de orientação 58a para orientar o sub dobrado no furo de poço e o segundo dispositivo de orientação 58b para manter o sub dobrado ao longo de uma direção de perfuração selecionada. A unidade de orientação 58, 60 pode incluir inclinômetros e magnetômetros próximos da broca. Muitos sistemas de perfuração atuais, especialmente para perfuração de furos de poço altamente desviados e horizontais, utilizam tubulação espiralada para transportar o conjunto de perfuração para o fundo de poço. Em tais aplicações, um impulsor pode ser implantado na coluna de perfuração 20 para fornecer a força necessária na broca de perfuração. Os versados na técnica perceberão que existem muitas outras opções para orientar o fundo do poço da BHA conhecidas na técnica.[0037] The BHA 90 may include a guiding apparatus or tool 58 for guiding the drill bit 50 along a desired drill path. In one aspect, the targeting apparatus may include a targeting unit 60 having an array of force-applying elements 61a-61n. The force application members may be mounted directly to the drill string, on a drive tool, or may be at least partially integrated with the downhole motor 55. In another aspect, the force application members may be mounted on a sleeve that is rotatable about the central axis of the drill string. The force application elements can be activated using electromechanical, electrohydraulic or mud-hydraulic actuators. In yet another embodiment, the orienting apparatus may include a orienting unit 58 having a sub-bent and a first orienting device 58a for orienting the sub-bent in the borehole and a second orienting device 58b for maintaining the sub-bent along from a selected drilling direction. The guidance unit 58, 60 may include inclinometers and magnetometers close to the drill. Many current drilling systems, especially for drilling highly offset and horizontal boreholes, use spiral tubing to transport the drill set to the downhole. In such applications, an impeller can be implanted in the drillstring 20 to provide the necessary force on the drill bit. Those skilled in the art will appreciate that there are many other options for guiding the downhole of BHA known in the art.

[0038] O sistema de perfuração 10 pode incluir um ou mais processadores de fundo de poço em um local adequado, tal como 93 na BHA 90. O(s) processador(es) pode(m) ser um microprocessador que utiliza um programa de computador implementado em um meio legível por computador não transitório ou não volátil adequado que permite ao processador realizar o controle do sistema de perfuração 10 e o processamento de informações, tais como informações dos sensores. O meio legível por computador não transitório ou não volátil pode incluir uma ou mais ROMs, EPROMs, EAROMs, EEPROMs, memórias flash, RAMs, discos rígidos e/ou discos ópticos. Outros equipamentos, tais como barramentos de energia e de dados, fontes de energia e semelhantes serão evidentes para um versado na técnica. Em uma modalidade, o sistema MWD utiliza telemetria de pulso de lama para comunicar dados de uma localização de fundo de poço para a superfície, ou vice-versa, enquanto as operações de perfuração ocorrem. Alternativamente, o sistema MWD pode usar telemetria acústica, telemetria eletromagnética, telemetria via conduíte elétrico, tal como tubulação com fio e assim por diante. Vários sinais de potência e/ou comunicação podem ser transmitidos através dos segmentos do tubo por meio de uma configuração de “tubo com fio”. Tais configurações incluem condutores elétricos, ópticos ou outros que se estendem ao longo do comprimento de segmentos de tubulação selecionados. Os condutores estão operacionalmente conectados entre segmentos de tubulação por uma variedade de configurações de conexão, tais como, mas não se limitando a, acoplamento indutivo, acoplamento eletromagnético, acoplamento de ressonância, acoplamento galvânico e acoplamento óptico. O processador de superfície 42 pode processar os dados medidos de superfície, juntamente com os dados transmitidos do processador de fundo de poço, para avaliar a formação. Um ponto de novidade do sistema ilustrado nas FIGS. 1A e 1B é que o processador de superfície 42 e/ou o processador de fundo de poço 93 são configurados para executar certos métodos (discutidos a seguir) que não estão na técnica anterior. O processador de superfície 42 ou o processador de fundo de poço 93 pode ser configurado para enviar instruções para o aparelho de direcionamento 58, a bomba de lama 34, o guincho de perfuração 30, a mesa rotativa 14, o motor de fundo de poço 55, outros componentes da BHA 90 ou outros componentes do sistema de perfuração 10. O processador de superfície 42 ou o processador de fundo de poço 93 pode ser configurado para receber dados de ou enviar instruções aos sensores descritos anteriormente e para corrigir ou, de outro modo, processar dados dos sensores para estimar um parâmetro de interesse de acordo com os métodos aqui descritos.[0038] The drilling system 10 can include one or more downhole processors in a suitable location, such as 93 in the BHA 90. The processor(s) can be a microprocessor that uses a computer implemented on a suitable non-transient or non-volatile computer-readable medium that enables the processor to perform control of the drilling system 10 and processing of information such as sensor information. The non-transient or non-volatile computer-readable medium may include one or more ROMs, EPROMs, EAROMs, EEPROMs, flash memories, RAMs, hard disks and/or optical disks. Other equipment such as power and data buses, power supplies and the like will be apparent to one skilled in the art. In one embodiment, the MWD system utilizes mud pulse telemetry to communicate data from a downhole location to the surface, or vice versa, while drilling operations are taking place. Alternatively, the MWD system can use acoustic telemetry, electromagnetic telemetry, telemetry via electrical conduit such as wired piping, and so on. Various power and/or communication signals can be transmitted across the tube segments via a “wired tube” configuration. Such configurations include electrical, optical, or other conductors that run along the length of selected pipe segments. Conductors are operatively connected between pipe segments by a variety of connection configurations, such as, but not limited to, inductive coupling, electromagnetic coupling, resonance coupling, galvanic coupling, and optical coupling. The surface processor 42 can process the surface measured data, along with the data transmitted from the downhole processor, to evaluate the formation. One point of novelty of the system illustrated in FIGS. 1A and 1B is that the surface processor 42 and/or the downhole processor 93 are configured to perform certain methods (discussed below) that are not in the prior art. The surface processor 42 or the downhole processor 93 can be configured to send instructions to the steering gear 58, the mud pump 34, the drill winch 30, the rotary table 14, the downhole motor 55 , other components of the BHA 90, or other components of the drilling system 10. The surface processor 42 or the downhole processor 93 can be configured to receive data from or send instructions to the sensors described above and to correct or otherwise , process sensor data to estimate a parameter of interest according to the methods described here.

[0039] O controle destes componentes pode ser realizado usando um ou mais modelos utilizando métodos descritos a seguir. Por exemplo, o processador de superfície 42 ou o processador de fundo de poço 93 pode ser configurado para modificar operações de perfuração i) autonomamente mediante condições de disparo, ii) em resposta a comandos do operador, ou iii) combinações destes. Tais modificações podem incluir mudar parâmetros de perfuração, orientar a broca de perfuração 50 (por exemplo, geo-orientação) e assim por diante. O controle desses dispositivos e dos vários processos do sistema de perfuração geralmente pode ser realizado de forma completamente automática ou através da interação com o pessoal através de notificações, representações gráficas, interfaces de usuário, tal como monitor 41 e semelhantes. Informações de referência acessíveis ao processador também podem ser usadas. Em algumas modalidades gerais, o processador de superfície 42, o processador de fundo de poço 93 ou outros processadores (por exemplo, processadores remotos) podem ser configurados para operar a ferramenta EM 100 para excitar e medir sinais EM.[0039] The control of these components can be performed using one or more models using methods described below. For example, surface processor 42 or downhole processor 93 can be configured to modify drilling operations i) autonomously upon trigger conditions, ii) in response to operator commands, or iii) combinations thereof. Such modifications may include changing drilling parameters, orienting the drill bit 50 (eg, geo-orientation), and so on. Control of these devices and the various processes of the drilling system can generally be carried out completely automatically or through interaction with personnel via notifications, graphical representations, user interfaces such as monitor 41 and the like. Reference information accessible to the processor may also be used. In some general embodiments, surface processor 42, downhole processor 93, or other processors (e.g., remote processors) can be configured to operate EM tool 100 to excite and measure EM signals.

[0040] O sistema 10 pode incluir qualquer número de ferramentas de fundo de poço para vários processos incluindo perfuração de formação, geo-orientação e avaliação de formação (FE) para medição versus profundidade e/ou tempo de uma ou mais quantidades físicas no ou em torno de um poço. A ferramenta 100 pode ser incluída ou incorporada como uma BHA, componente de coluna de perfuração ou outro transportador adequado.[0040] The system 10 may include any number of downhole tools for various processes including formation drilling, geo-guidance and formation evaluation (FE) for measuring versus depth and/or time of one or more physical quantities in or around a well. Tool 100 may be included or incorporated as a BHA, drill string component, or other suitable carrier.

[0041] Embora uma coluna de perfuração 20 seja mostrada como um dispositivo de transporte para a ferramenta 100, deve ser entendido que modalidades da presente divulgação podem ser usadas em conexão com ferramentas transportadas via sistemas de transporte rígidos (por exemplo, tubular articulado ou tubulação espiralada) bem como não rígidos (por exemplo, cabo de aço, cabo liso, e-line, etc.). O sistema de perfuração 10 pode incluir uma composição de fundo e/ou sensores e equipamentos para implementação de modalidades da presente divulgação em qualquer uma de uma coluna de perfuração ou um cabo de aço. “Transportador” como descrito neste documento significa qualquer dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meios e/ou elemento que possa ser utilizado para transportar, alojar, suportar ou, de outra forma, facilitar o uso de outro dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meios e/ou elemento. Transportadores não limitantes exemplares incluem colunas de perfuração do tipo de tubulação espiralada, do tipo de tubo articulado e qualquer combinação ou porção dos mesmos. Outros transportadores incluem, mas não estão limitados a, tubos de revestimento, cabos de aço, sondas de cabo de aço, sondas de cabo liso, drop shots, subs de fundo de poço, composições de fundo e colunas de perfuração.[0041] Although a drill string 20 is shown as a transport device for the tool 100, it should be understood that embodiments of the present disclosure may be used in connection with tools transported via rigid transport systems (e.g., articulated tubular or pipe spiral) as well as non-rigid (e.g. wire rope, flat cable, e-line, etc.). Drilling system 10 may include bottom composition and/or sensors and equipment for implementing embodiments of the present disclosure on either a drill string or a wire rope. “Carrier” as described herein means any device, device component, combination of devices, means and/or element that can be used to transport, house, support or otherwise facilitate the use of another device, device component , combination of devices, media and/or element. Exemplary non-limiting carriers include spiral pipe type drill strings, articulated pipe type drill strings, and any combination or portion thereof. Other carriers include, but are not limited to, casing pipe, wire rope, wire rope rigs, smooth cable rigs, drop shots, downhole subs, downhole compositions and drill strings.

[0042] Modelos matemáticos, tabelas de consulta ou outros modelos que representam relações entre os sinais e os valores das propriedades de formação podem ser usados para caracterizar operações na formação ou a própria formação, otimizar um ou mais parâmetros operacionais, tal como de um processo de perfuração, uma medição, uma produção ou um desenvolvimento e assim por diante. O sistema de perfuração 10 pode realizar estas ações por meio de notificações, conselhos e/ou controle inteligente.[0042] Mathematical models, lookup tables or other models that represent relationships between the signals and the values of formation properties can be used to characterize operations in the formation or the formation itself, optimize one or more operational parameters, such as a process drilling, a measurement, a production or a development and so on. The drilling system 10 can perform these actions via notifications, advice and/or smart control.

[0043] Vários tipos de sensores elétricos podem ser utilizados na avaliação da formação de acordo com modalidades aqui divulgadas. Como um exemplo, sensores que são baseados em propagação de onda eletromagnética (EM) são usados para muitas aplicações em que amplitude e fase de onda viajada em um meio desconhecido são estudadas para inferir propriedades desse meio. Embora aspectos da divulgação possam ser particularmente úteis na abordagem de desafios associados à propagação de onda (EM), modalidades particulares podem empregar as técnicas aqui divulgadas em conjunto com vários tipos de perfilagem de indução, incluindo perfilagem de indução de componentes múltiplos.[0043] Various types of electrical sensors can be used in training evaluation according to modalities disclosed herein. As an example, sensors that are based on electromagnetic (EM) wave propagation are used for many applications where the amplitude and phase of a wave traveling in an unknown medium are studied to infer properties of that medium. While aspects of the disclosure may be particularly useful in addressing challenges associated with wave propagation (EM), particular embodiments may employ the techniques disclosed herein in conjunction with various types of induction profiling, including multi-component induction profiling.

[0044] A FIG. 1B ilustra uma ferramenta EM 100 em um ambiente subterrâneo de acordo com modalidades da presente divulgação. A ferramenta 100 pode ser disposta próxima a um limite de formação 105 ou outra interface e pode incluir um conjunto transmissor 110 e um conjunto receptor 120 dispostos ao longo da coluna de perfuração 20. Outras modalidades podem incluir conjuntos adicionais de transmissor ou de receptor. O conjunto de transmissor 110 pode ser configurado para excitar fenômenos eletromagnéticos na formação. Por exemplo, o conjunto de transmissor 110 pode incluir uma bobina de sensor ou um eletrodo acoplado a um transmissor, que está conectado a uma fonte de corrente. O conjunto de receptor 120 pode ser configurado para converter um sinal eletromagnético recebido em uma bobina de sensor responsivo aos fenômenos em um sinal de saída.[0044] FIG. 1B illustrates an EM tool 100 in an underground environment in accordance with embodiments of the present disclosure. The tool 100 may be disposed near a formation boundary 105 or other interface and may include a transmitter assembly 110 and a receiver assembly 120 disposed along the drill string 20. Other embodiments may include additional transmitter or receiver assemblies. Transmitter assembly 110 can be configured to excite electromagnetic phenomena in the formation. For example, transmitter assembly 110 may include a sensor coil or an electrode coupled to a transmitter that is connected to a current source. Receiver assembly 120 may be configured to convert an electromagnetic signal received on a phenomenon responsive sensor coil into an output signal.

[0045] O transmissor e o receptor repousam ao longo de um eixo comum 101 que está posicionado horizontalmente no meio espaço superior 102 paralelo ao limite de formação e está separado por uma distância d do dito limite. O meio espaço superior 102 tem uma resistividade de 50 Ohm-m e a formação remota (meio espaço inferior) 103 tem uma resistividade de 2 Ohm-m. As respostas do conjunto transmissor-receptor operado na presença de um limite de plano remoto apresentam características conhecidas. As respostas podem depender significativamente da distância até o limite 105. As respostas do modelo podem ser usadas para estimar a distância até o limite.[0045] The transmitter and receiver rest along a common axis 101 which is positioned horizontally in the upper half space 102 parallel to the formation boundary and is separated by a distance d from said boundary. The upper half space 102 has a resistivity of 50 Ohm-m and the remote formation (lower half space) 103 has a resistivity of 2 Ohm-m. The responses of the transceiver set operated in the presence of a remote plane boundary present known characteristics. The responses can significantly depend on the distance to the threshold 105. The model responses can be used to estimate the distance to the threshold.

[0046] Muitas variações nas configurações do conjunto de transmissor e receptor podem ser empregadas com sucesso. Conjuntos de transmissores e receptores podem variar em número, localização (por exemplo, em relação à ferramenta, uns aos outros, à broca de perfuração e assim por diante) e orientação (por exemplo, transversal, longitudinal, inclinada, etc.). Algumas modalidades podem incluir bobinas de compensação ou outros componentes de compensação. Várias matrizes de sensores de tipos diferentes podem ser colocadas na BHA, uma série de subs na coluna de perfuração ou várias combinações destes. Como um exemplo, as técnicas da presente divulgação são passíveis de uso com a ferramenta DeepTrak™ ou com a ferramenta AziTrak™, ambas fornecidas pela BAKER HUGHES INCORPORATED.[0046] Many variations in transmitter and receiver assembly configurations can be successfully employed. Transmitter and receiver assemblies can vary in number, location (eg, relative to the tool, each other, the drill bit, and so on), and orientation (eg, transverse, longitudinal, inclined, etc.). Some embodiments may include compensation coils or other compensation components. Several sensor arrays of different types can be placed in the BHA, a series of subs in the drill string, or various combinations thereof. As an example, the techniques of the present disclosure are usable with the DeepTrak™ tool or the AziTrak™ tool, both of which are provided by BAKER HUGHES INCORPORATED.

[0047] Como exemplos não limitantes, cada conjunto de transmissor ou receptor das ferramentas de perfilagem deste documento pode compreender uma antena de circuito, uma antena de bobina, uma antena monopolo, uma antena dipolo, uma matriz de antenas, uma antena de conserto, uma antena refletora, uma antena de perfil periódica, um eletrodo de anel, matrizes de eletrodo direcional, e assim por diante, incluindo combinações das anteriores. Cada conjunto de transmissor ou receptor pode ser configurado para operar em uma ou mais frequências. Cada conjunto de transmissor ou receptor pode ser configurado para operar com um sinal transitório que corresponde a uma soma de um número finito ou infinito de sinais de frequência única. A relação entre o sinal transiente e a soma dos sinais de frequência única é conhecida como série de Fourier. Cada conjunto de transmissor ou receptor pode ser configurado para ter uma faixa de frequência limitada e pode ser sintonizado para frequências discretas.[0047] As non-limiting examples, each transmitter or receiver set of the profiling tools of this document may comprise a loop antenna, a coil antenna, a monopole antenna, a dipole antenna, an antenna array, a patch antenna, a reflector antenna, a periodic profile antenna, a ring electrode, directional electrode arrays, and so on, including combinations of the above. Each transmitter or receiver assembly can be configured to operate on one or more frequencies. Each transmitter or receiver assembly can be configured to operate on a transient signal that corresponds to a sum of a finite or infinite number of single frequency signals. The relationship between the transient signal and the sum of single frequency signals is known as the Fourier series. Each transmitter or receiver assembly can be configured to have a limited frequency range and can be tuned to discrete frequencies.

[0048] Em operação, a ferramenta 100 é configurada para efetuar mudanças no conjunto de transmissor 110 para gerar uma excitação eletromagnética na formação em pelo menos uma frequência. Ocorrem sinais no sensor do conjunto de receptor 120 responsivo à excitação EM. O sinal contém informações sobre características de formação. Assim, o conjunto de receptor 120 produz uma resposta indicativa de características de formação, tal como o parâmetro de interesse. Um processador é configurado para medir sinais.[0048] In operation, the tool 100 is configured to make changes to the transmitter assembly 110 to generate an electromagnetic excitation in the formation at least one frequency. Signals occur at the sensor of the receiver assembly 120 responsive to EM excitation. The signal contains information about formation characteristics. Thus, receiver assembly 120 produces a response indicative of formation characteristics, such as the parameter of interest. A processor is configured to measure signals.

[0049] Deve-se notar que configuração do conjunto transmissor- conjunto receptor coaxial mostrada aqui não deve ser interpretada como uma limitação e pode ser utilizada qualquer disposição adequada incluindo, mas não limitada a, uma disposição tendo um transmissor transversal e/ou um receptor transversal.[0049] It should be noted that configuration of the coaxial transmitter-receiver assembly shown here should not be construed as a limitation and any suitable arrangement may be used including, but not limited to, an arrangement having a transverse transmitter and/or a receiver transverse.

[0050] Para determinar a frequência de ressonância do caminho do sinal do conjunto do receptor 120, incluindo a antena, é necessária uma fonte de sinal com uma frequência variável. Esta fonte de sinal pode ser controlada por um microprocessador ou processador de sinal digital que pode fazer parte da unidade de aquisição de dados e processamento de sinal.[0050] To determine the resonant frequency of the signal path of the receiver assembly 120, including the antenna, a signal source with a variable frequency is required. This signal source may be controlled by a microprocessor or digital signal processor which may form part of the data acquisition and signal processing unit.

[0051] Este sinal de calibração pode compreender pelo menos dois subsinais de calibração. Os subsinais de calibração possuem frequências diferentes. Os subsinais de calibração também podem ter diferentes amplitudes e/ou fases. Em alguns casos, mais de dois subsinais de calibração podem ser usados e pode ser benéfico usar tantos subsinais de calibração quanto possível. Pode ser benéfico enviar os sinais consecutivamente. A frequência, amplitude ou fase podem ser variadas de uma maneira análoga, mas as técnicas aqui também podem usar várias frequências discretas. Além disso, os sinais não precisam ser transmitidos consecutivamente, mas também podem ser enviados ao mesmo tempo (incluindo simultaneamente), por exemplo, um sinal que é uma soma de vários sinais com frequências diferentes (por exemplo, uma série de Fourier).[0051] This calibration signal may comprise at least two calibration subsignals. Calibration subsignals have different frequencies. Calibration subsignals can also have different amplitudes and/or phases. In some cases, more than two calibration subsignals may be used and it may be beneficial to use as many calibration subsignals as possible. It may be beneficial to send the signals consecutively. The frequency, amplitude or phase can be varied in an analogous way, but the techniques here can also use various discrete frequencies. Furthermore, the signals need not be transmitted consecutively, but can also be sent at the same time (including simultaneously), for example, a signal that is a sum of several signals with different frequencies (for example, a Fourier series).

[0052] O sinal de calibração gerado pela fonte de sinal é alimentado no caminho do sinal do conjunto do receptor de volta para a unidade de aquisição de dados e processamento de sinal. A antena que deve ser medida pode fazer parte desse caminho de sinal. Alternativamente, a parte do sinal pode excluir a antena. A mesma fonte de sinal que gera o sinal de calibração pode ser usada para determinar a função de transferência na frequência usada para as medições de resistividade de formação para corrigir influências perturbadoras, por exemplo, temperatura, desgaste, etc., nesses caminhos de sinal.[0052] The calibration signal generated by the signal source is fed into the signal path from the receiver assembly back to the data acquisition and signal processing unit. The antenna that is to be measured may form part of this signal path. Alternatively, the signal part can exclude the antenna. The same signal source that generates the calibration signal can be used to determine the transfer function at the frequency used for formation resistivity measurements to correct for disturbing influences, eg temperature, wear, etc., on these signal paths.

[0053] Estes sinais de calibração podem ser transmitidos durante, antes ou depois do ciclo de medição normal do sistema de antena, embora em algumas aplicações possa ser preferível medir a frequência de ressonância quando o sistema de antena está em modo inativo ou quando não são feitas medições, para evitar interferências com o funcionamento normal. Um período de tempo correspondente pode ser a fase de partida de todo o sistema de fundo de poço ou qualquer outro tempo ocioso, quando uma operação normal do sistema é suprimida (por exemplo, para economizar energia). Também é possível fornecer ao sinal de calibração um padrão distinto (tempo, frequência, amplitude ou fase) para permitir que a aquisição de dados e o processamento de sinal façam a distinção entre os sinais de medição e calibração. Neste caso, a aquisição e/ou processamento dos sinais de calibração pode ser executada durante a operação normal ou em ciclos intermitentes.[0053] These calibration signals can be transmitted during, before or after the normal measurement cycle of the antenna system, although in some applications it may be preferable to measure the resonant frequency when the antenna system is in idle mode or when there are no measurements taken to avoid interference with normal operation. A corresponding period of time can be the start-up phase of the entire downhole system or any other idle time when a normal operation of the system is suppressed (for example, to save energy). It is also possible to give the calibration signal a distinct pattern (time, frequency, amplitude or phase) to allow data acquisition and signal processing to distinguish between measurement and calibration signals. In this case, the acquisition and/or processing of the calibration signals can be performed during normal operation or in intermittent cycles.

[0054] A FIG. 2A representa um esquema elétrico de um conjunto receptor 200 que forma parte do sistema de antena da ferramenta. No exemplo não limitante da FIG. 2A, o conjunto de receptor 200 inclui uma antena próxima 201 e uma antena distante 202 implementadas como bobinas de sensor ligadas operativamente aos caminhos de sinal 211 e 212. Os caminhos do sinal 211 e 212 podem incluir, cada um, uma rede de correspondência de carga 205, 206 ou outros componentes eletrônicos digitais ou analógicos adequados, tais como componentes ativos ou passivos, incluindo, por exemplo, amplificadores, filtros, conversor analógico-digital, conversor analógico digital processador, microcontrolador, capacitores, indutâncias, resistências, transformadores (por exemplo, transformadores balun) e semelhantes, entre o conjunto do receptor e a bobina do sensor. A rede de correspondência de impedância pode ser projetada para corresponder a uma parte do caminho do sinal de medição que compreende os elementos descritos anteriormente (por exemplo, a bobina) para uma impedância característica de alguns ou todos os componentes do conjunto do receptor 200. Enquanto na FIG. 2A, os componentes específicos são mostrados para serem incluídos no caminho do sinal, é evidente para os versados na técnica que o caminho do sinal pode ser definido incluindo ou excluindo componentes para além do que é apresentado na Fig. 2A. Em particular, o caminho do sinal para o sinal de calibração pode não ser idêntico ao caminho do sinal de medição, pode compreender apenas partes do caminho do sinal de medição ou pode ser totalmente diferente do caminho do sinal de medição. A ferramenta pode ser configurada para perfilagem de indução (por exemplo, com base em ondas estacionárias e geralmente menor que 100 kHz), perfilagem de propagação de onda de múltiplos arranjos (por exemplo, 100 kHz a 10 GHz) e assim por diante, como é conhecido na técnica. O conjunto de receptores 200 pode compreender uma unidade de processamento de sinal e aquisição de dados, incluindo os amplificadores operacionais 241, 242, os circuitos de conversor analógico para digital 251, 252 e o processador de sinal digital (DSP) 260. O conjunto de receptores 200 também pode incluir filtros, componentes passivos e outros componentes digitais, tais como conversores de digital para analógico (“DAC”), como ocorreria para os versados na técnica. De acordo com modalidades particulares, o sistema de antena pode incluir qualquer um ou todos os componentes do conjunto receptor 200.[0054] FIG. 2A represents an electrical schematic of a receiver assembly 200 that forms part of the tool's antenna system. In the non-limiting example of FIG. 2A, receiver assembly 200 includes a near antenna 201 and a far antenna 202 implemented as sensor coils operatively connected to signal paths 211 and 212. Signal paths 211 and 212 may each include a matching network of load 205, 206 or other suitable digital or analog electronic components, such as active or passive components, including, for example, amplifiers, filters, analog-to-digital converter, analog-to-digital converter, processor, microcontroller, capacitors, inductances, resistors, transformers (for example, balun transformers) and the like, between the receiver assembly and the sensor coil. The impedance matching network can be designed to match a portion of the measurement signal path comprising the previously described elements (eg, the coil) to a characteristic impedance of some or all components of the receiver assembly 200. in FIG. 2A, specific components are shown to be included in the signal path, it is apparent to those skilled in the art that the signal path can be defined by including or excluding components beyond what is shown in Fig. 2A. In particular, the signal path for the calibration signal may not be identical to the measurement signal path, may comprise only parts of the measurement signal path, or may be entirely different from the measurement signal path. The tool can be configured for induction profiling (e.g. based on standing waves and generally less than 100 kHz), multi-array wave propagation profiling (e.g. 100 kHz to 10 GHz) and so on as is known in the art. Receiver assembly 200 may comprise a signal processing and data acquisition unit, including operational amplifiers 241, 242, analog to digital converter circuitry 251, 252, and digital signal processor (DSP) 260. receivers 200 may also include filters, passive components, and other digital components such as digital-to-analog converters ("DACs"), as would be appreciated by those skilled in the art. According to particular embodiments, the antenna system may include any or all components of the receiver assembly 200.

[0055] Embora a FIG. 2A ilustre modalidades que utilizam uma antena receptora próxima e uma antena receptora distante, outras modalidades podem incluir apenas uma única antena receptora, múltiplas antenas ou matrizes de antenas em diversas configurações ou antenas que podem ser selecionadas para transmitir ou receber ou ambas, e configuração particular de tais modalidades adequadas à presente divulgação será implementada de acordo com técnicas bem conhecidas pelos versados na técnica.[0055] Although FIG. 2A Illustrates embodiments that use a near receiving antenna and a distant receiving antenna, other embodiments may include only a single receiving antenna, multiple antennas or arrays of antennas in various configurations, or antennas that can be selected to transmit or receive or both, and particular configuration of such embodiments suitable for the present disclosure will be implemented in accordance with techniques well known to those skilled in the art.

[0056] A FIG. 2B mostra um fluxograma que ilustra métodos de acordo com modalidades da divulgação. Os métodos 280 se referem à detecção e correlação de sinais resultantes de um sinal de calibração em uma faixa de características de sinal de calibração, tal como uma faixa de frequências. Isto é, quando os dados de calibração tendo um primeiro conjunto de características são adquiridos e processados, uma ou mais características do sinal de calibração (por exemplo, frequência, amplitude, fase) da fonte de sinal podem ser alteradas. Por exemplo, os métodos 280 de acordo com a FIG. 2B podem realizar uma varredura de frequência para identificar pelo menos uma de uma função de transferência, um valor extremo da função de transferência, uma frequência de ressonância, uma largura de um pico da função de transferência, do sistema ou uma parte do sistema. Na etapa 281, o processo começa com um conjunto inicial de características de sinal de calibração controladas. Por exemplo, uma varredura de frequência começa com uma frequência inicial. A frequência é produzida em uma fonte de sinal na etapa 282. Em algumas modalidades, o microprocessador na unidade de aquisição de dados e processamento de sinal (ou outro circuito, tal como, por exemplo, processador de fundo de poço 93) irá configurar a frequência na fonte de sinal 204 para uma frequência específica como ponto de partida. Esta fonte de sinal 204 pode fornecer apenas o sinal de calibração. Contudo, em outras implementações, a fonte de sinal 204 pode fornecer tanto o sinal de medição ao transmissor (não mostrado) quanto o sinal de calibração a um ou mais receptores. Na etapa 283, o DSP 260 gravará um sinal resultante dos caminhos do sinal do conjunto do receptor (tais como caminhos do sinal 211 e 212 na Fig. 2A) neste conjunto específico de características (por exemplo, frequência).[0056] FIG. 2B shows a flowchart illustrating methods in accordance with embodiments of the disclosure. Methods 280 pertain to detecting and correlating signals resulting from a calibration signal over a range of calibration signal characteristics, such as a range of frequencies. That is, when calibration data having a first set of characteristics is acquired and processed, one or more characteristics of the calibration signal (eg, frequency, amplitude, phase) of the signal source may be changed. For example, methods 280 according to FIG. 2B can perform a frequency sweep to identify at least one of a transfer function, an extreme transfer function value, a resonant frequency, a width of a transfer function peak, the system, or a part of the system. At step 281, the process begins with an initial set of controlled calibration signal characteristics. For example, a frequency sweep starts with a starting frequency. The frequency is produced at a signal source at step 282. In some embodiments, the microprocessor in the data acquisition and signal processing unit (or other circuit, such as, for example, downhole processor 93) will set the frequency. frequency at signal source 204 to a specific frequency as a starting point. This signal source 204 can only provide the calibration signal. However, in other implementations, signal source 204 may provide both the measurement signal to the transmitter (not shown) and the calibration signal to one or more receivers. In step 283, DSP 260 will record a signal resulting from the receiver array signal paths (such as signal paths 211 and 212 in Fig. 2A) at this specific set of characteristics (eg, frequency).

[0057] Na etapa 284, esta sequência pode ser repetida ao longo de toda a faixa selecionada de características de sinalização de calibração. A etapa 284 compreende características variáveis do sinal de calibração, isto é, mudança de um subsinal de calibração para outro subsinal de calibração, para medições de calibração adicionais. No caso de alterar a frequência, os valores de frequência específicos, bem como o tamanho da etapa para as alterações de frequência, podem ser alinhados com a restrição dada pelos métodos de processamento de sinal aplicados. Estes tamanhos da etapa podem permanecer constantes ou variar de nível de frequência para nível de frequência. Frequência também pode variar continuamente (por exemplo, por meio de sistemas analógicos). O nível do sinal, os valores dos parâmetros ou os valores dos parâmetros da antena para cada nova frequência específica (ou uma amostragem das frequências contínuas) podem, então, ser novamente determinados a partir do sinal recebido. No caso em que a frequência é a característica que é variada, a faixa de frequências escolhidas pode corresponder à faixa de frequências ditada pelas especificações da ferramenta ou pode corresponder à faixa de frequências de ressonância esperadas de acordo com qualquer conhecimento a priori do sistema de antenas. Isso pode incluir repetir iterativamente as medições em diferentes frequências, aumentando a frequência pelo tamanho da etapa definida (ou continuamente) até fora da faixa de frequência selecionada.[0057] In step 284, this sequence may be repeated over the entire selected range of calibration flag characteristics. Step 284 comprises varying characteristics of the calibration signal, i.e. changing from one calibration sub-signal to another calibration sub-signal, for further calibration measurements. In case of changing the frequency, the specific frequency values as well as the step size for the frequency changes can be aligned with the constraint given by the applied signal processing methods. These step sizes can remain constant or vary from frequency level to frequency level. Frequency can also vary continuously (for example, through analogue systems). The signal level, parameter values or antenna parameter values for each specific new frequency (or a sampling of continuous frequencies) can then be re-determined from the received signal. In the case where frequency is the characteristic that is varied, the range of frequencies chosen may correspond to the range of frequencies dictated by the tool specifications or it may correspond to the range of expected resonant frequencies according to any a priori knowledge of the antenna system. . This can include iteratively repeating measurements at different frequencies, increasing the frequency by the defined step size (or continuously) until outside the selected frequency range.

[0058] Na etapa 285, pode ser estimado um valor de pelo menos um parâmetro do sistema de antena. Na etapa 285, a partir dos dados registrados, o processador de sinal 260 pode determinar o nível de sinal e outros valores de parâmetros do sinal de calibragem medido e derivar um ou mais valores de parâmetro de antena a partir dos dados registrados.[0058] In step 285, a value of at least one parameter of the antenna system can be estimated. At step 285, from the recorded data, signal processor 260 may determine the signal level and other parameter values of the measured calibration signal and derive one or more antenna parameter values from the recorded data.

[0059] Os possíveis parâmetros do sistema da antena incluem: uma função de transferência de pelo menos uma parte do sistema da antena; uma frequência de um valor extremo da função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antenas; uma largura de um pico da função de transferência; uma frequência de ressonância do sistema de antena; uma impedância do sistema de antena; uma resposta de frequência obtida a partir do sinal resultante; um momento do sistema de antena; uma indutância do sistema de antena; uma capacitância do sistema de antena; uma resistência do sistema de antena; e um fator de qualidade do sistema de antena. A análise dos níveis de sinal coletados (ou outro parâmetro) mostrará uma mudança maior na frequência de ressonância do sistema de antena ou próximo a ele, incluindo os componentes eletrônicos em pelo menos uma parte do caminho do conjunto do receptor que pode incluir a antena.[0059] Possible parameters of the antenna system include: a transfer function of at least a part of the antenna system; a frequency of an extreme value of the transfer function of at least a part of the antenna system; a width of a transfer function peak; a resonant frequency of the antenna system; an impedance of the antenna system; a frequency response obtained from the resulting signal; a moment of the antenna system; an inductance of the antenna system; a capacitance of the antenna system; an antenna system resistor; and an antenna system quality factor. Analysis of the collected signal levels (or other parameter) will show a major change in the resonant frequency of the antenna system at or near it, including the electronics in at least a portion of the path of the receiver assembly that may include the antenna.

[0060] A frequência de ressonância é determinada principalmente pela impedância (indutância, capacitância e resistência) do sistema da antena. Assumindo que a influência da eletrônica pode ser considerada constante ou compensada, uma mudança detectada na frequência de ressonância é o resultado de uma mudança no parâmetro do sistema de antena.[0060] The resonant frequency is mainly determined by the impedance (inductance, capacitance and resistance) of the antenna system. Assuming that the influence of electronics can be considered constant or compensated, a detected change in the resonant frequency is the result of a change in the parameter of the antenna system.

[0061] A frequência de ressonância pode estar longe das frequências usadas para as medições, o que é típico. A eletrônica do caminho do sinal pode então ser projetada para processar ou transferir os sinais na faixa de frequência da medição. Sinais na faixa de frequência da frequência de ressonância são geralmente considerados como ruído indesejado ou interferências. A eletrônica do caminho do sinal pode ser projetada para processar ou transferir os sinais na faixa de frequência da medição, enquanto os sinais na faixa de frequência da frequência de ressonância podem ser tratados como ruído ou interferência e podem ser suprimidos pelos estágios do filtro neste caminho do sinal.[0061] The resonant frequency may be far from the frequencies used for the measurements, which is typical. The signal path electronics can then be designed to process or transfer the signals in the measurement frequency range. Signals in the resonant frequency range are generally regarded as unwanted noise or interference. The signal path electronics can be designed to process or transfer signals in the measurement frequency range, while signals in the resonant frequency range can be treated as noise or interference and can be suppressed by the filter stages in this path. of the sign.

[0062] Em alguns casos, a atenuação da faixa de interrupção dos filtros pode ser suficientemente alta para que os sinais na faixa de frequência de ressonância não sejam detectáveis. Se a atenuação da faixa interrupção destes filtros for tão alta que os sinais na faixa de frequência de ressonância não são detectáveis, então estes estágios de filtro podem ser desativados pelo período de tempo em que a frequência de ressonância será determinada. Em tais implementações, os estágios do filtro podem ser desativados ou contornados durante a determinação da frequência de ressonância. Para estas implementações, uma medição contínua da frequência de ressonância pode ser um desafio. Se os sinais forem detectáveis sem mudanças no caminho do sinal, então os níveis de sinal medidos ou outros parâmetros podem ser corrigidos por uma função de transferência conhecida (a priori) para medir a frequência de ressonância ou para detectar uma mudança desta frequência ou para ajustar a filtração.[0062] In some cases, the attenuation of the cutoff range of the filters may be high enough that signals in the resonant frequency range are not detectable. If the cutoff band attenuation of these filters is so high that signals in the resonant frequency range are not detectable, then these filter stages can be turned off for the period of time in which the resonant frequency is to be determined. In such implementations, the filter stages can be turned off or bypassed during the resonant frequency determination. For these implementations, a continuous measurement of the resonant frequency can be challenging. If the signals are detectable without changes in the signal path, then the measured signal levels or other parameters can be corrected by a known (a priori) transfer function to measure the resonant frequency or to detect a change in this frequency or to adjust the filtration.

[0063] Na etapa 286, a alteração no valor do parâmetro da antena pode estar correlacionada com uma alteração no sistema de antena e/ou utilizada para calibrar (ou corrigir) os sinais de medição. Estes resultados podem ser usados para corrigir as medições para mudanças no sistema da antena ou pelo menos para monitorar a função do sistema da antena. Eles também podem ser usados para ajustar a frequência do transmissor, a fim de manter o nível desejado na função de transferência, por exemplo, para manter a frequência na frequência de ressonância.[0063] In step 286, the change in the antenna parameter value can be correlated with a change in the antenna system and/or used to calibrate (or correct) the measurement signals. These results can be used to correct measurements for changes in the antenna system or at least to monitor the function of the antenna system. They can also be used to adjust the transmitter frequency in order to maintain the desired level in the transfer function, for example to keep the frequency at the resonant frequency.

[0064] Técnicas de acordo com a presente descrição permitem que o sistema de fundo de poço corrija as leituras de medição ou ajuste os parâmetros do sistema de medição (por exemplo, parâmetros operacionais da ferramenta) para compensar a mudança no parâmetro do sistema de antena.[0064] Techniques according to the present description allow the downhole system to correct the measurement readings or adjust the parameters of the measurement system (for example, operating parameters of the tool) to compensate for the change in the parameter of the antenna system .

[0065] As mudanças de parâmetros podem ser transmitidas à superfície através de telemetria de pulso de lama ou qualquer outro método de telemetria conhecido na técnica, tais como, por exemplo, telemetria eletromagnética, telemetria acústica, telemetria por eletroduto (por exemplo, tubo com fio) e assim por diante. As alterações de parâmetros também podem ser armazenadas em uma memória de fundo de poço para análise após a ferramenta ser desarmada de volta para a superfície. Análises posteriores podem ser usadas para corrigir medições brutas para evitar erros de medição (e uma má interpretação resultante da formação) causada por mudanças no parâmetro do sistema de antenas.[0065] Parameter changes can be transmitted to the surface via mud pulse telemetry or any other telemetry method known in the art, such as, for example, electromagnetic telemetry, acoustic telemetry, conduit telemetry (e.g., tube with wire) and so on. Parameter changes can also be stored in a downhole memory for analysis after the tool is tripped back to the surface. Further analysis can be used to correct raw measurements to avoid measurement errors (and a resulting formation misinterpretation) caused by changes in the antenna system parameter.

[0066] Se o parâmetro do sistema da antena for a impedância do sistema da antena, as alterações na impedância podem resultar em uma incompatibilidade entre a antena e a rede de correspondência, resultando em conversão abaixo do ideal. Como resultado, o sinal recebido é significativamente atenuado do desempenho ideal. Usando a função de transferência da rede de correspondência, a relação entre a impedância e a frequência pode ser determinada. Ao varrer as frequências do sinal de calibração, um sinal receptor máximo pode ser medido e a impedância da antena pode ser calculada usando a função de transferência derivada da rede de correspondência. Esta impedância calculada, por sua vez, pode ser usada para corrigir os sinais de medição recebidos durante a perfuração. Uma largura de pico da função de transferência também pode ser determinada encontrando-se a distância de dois valores na função de transferência de frequência em que o valor da função de transferência corresponde a uma porcentagem predeterminada do valor máximo da função de transferência.[0066] If the antenna system parameter is the antenna system impedance, changes in impedance may result in a mismatch between the antenna and the matching network, resulting in suboptimal conversion. As a result, the received signal is significantly attenuated from optimal performance. Using the transfer function of the matching network, the relationship between impedance and frequency can be determined. By sweeping the calibration signal frequencies, a maximum receiver signal can be measured and the antenna impedance can be calculated using the transfer function derived from the matching network. This calculated impedance, in turn, can be used to correct the measurement signals received during drilling. A transfer function peak width can also be determined by finding the distance of two values in the transfer function frequency where the transfer function value corresponds to a predetermined percentage of the maximum transfer function value.

[0067] Em modalidades particulares da presente divulgação, a ferramenta 100 pode ser uma ferramenta de resistividade de propagação de onda EM. A ferramenta pode funcionar medindo a atenuação e a mudança de fase entre um sinal transmitido e recebido. A medição pode ser feita em uma ou mais frequências definidas. No lado do conjunto do receptor, a ferramenta 100 pode usar uma rede de correspondência, essencialmente um filtro configurado para obter o sinal nas frequências de medição e atenuar todos os sinais com outras frequências. “Correspondência” se refere ao fato de que, na cooperação elétrica com a antena, a rede de correspondência permite apenas frequências de medição definidas para alcançar o receptor.[0067] In particular embodiments of the present disclosure, the tool 100 may be an EM wave propagation resistivity tool. The tool can work by measuring the attenuation and phase shift between a transmitted and received signal. The measurement can be made at one or more defined frequencies. On the receiver assembly side, tool 100 can use a matching network, essentially a filter configured to take the signal at the measurement frequencies and attenuate all signals at other frequencies. “Matching” refers to the fact that, in electrical cooperation with the antenna, the matching network allows only defined measurement frequencies to reach the receiver.

[0068] A FIG. 3 mostra uma representação gráfica da função de transferência com base na rede de correspondência de acordo com modalidades da presente divulgação. As FIGS. 4A e 4B descrevem um esquema elétrico de um sistema 400 compreendendo uma rede de correspondência 401 entre uma antena de indução 404 e um receptor 402 de acordo com modalidades da presente divulgação.[0068] FIG. 3 shows a graphical representation of the transfer function based on the mail network in accordance with embodiments of the present disclosure. FIGS. 4A and 4B depict an electrical schematic of a system 400 comprising a matching network 401 between an induction antenna 404 and a receiver 402 in accordance with embodiments of the present disclosure.

[0069] Embora o sistema de antenas possa ser um sistema complexo, nas frequências de medição, o sistema de antenas pode ser modelado como um simples dispositivo elétrico, um indutor com resistência interna, para fins de configuração da rede de correspondência. Este indutor simulado tem uma característica especial: sua impedância e resistência são uma função da frequência. Além disso, a impedância também muda na dependência de condições externas, tais como, por exemplo, parâmetros da lama, formação e assim por diante.[0069] Although the antenna system can be a complex system, at measurement frequencies, the antenna system can be modeled as a simple electrical device, an inductor with internal resistance, for the purpose of configuring the matching network. This simulated inductor has a special feature: its impedance and resistance are a function of frequency. Furthermore, the impedance also changes depending on external conditions, such as, for example, mud parameters, formation and so on.

[0070] A rede de correspondência é configurada para a impedância definida da antena modelada, que é uma função das frequências, mas sem todas as outras influências. Como resultado, no fundo do poço (onde a impedância é diferente da usada para projetar a rede de correspondência), o sinal é atenuado. Se a influência de todos os outros fatores for relativamente pequena, o sinal ainda está no ganho da função de transferência.[0070] The matching network is configured for the defined impedance of the modeled antenna, which is a function of the frequencies but without all other influences. As a result, at the bottom of the well (where the impedance is different from that used to design the matching network), the signal is attenuated. If the influence of all other factors is relatively small, the signal is still in the transfer function gain.

[0071] Assim, com a ajuda da rede de correspondência, um sinal com frequências definidas e impedância definida da antena é filtrado para processamento adicional. Por outro lado, a função de transferência da antena de combinação-rede de correspondência (Hmatching) muda com a mudança de impedância da antena. Uma vez determinada a função de transferência, a impedância pode ser recalculada. Com este valor, o sistema da antena pode prever limites de formação, determinar a formação ou as propriedades do fluido ou usar as informações para compensar as alterações do sistema da antena (por exemplo, no caso de um sistema de antena defeituoso). Como as mudanças de impedância podem ser indicativas de desgaste ou danos à antena, as informações das alterações de impedância da antena também podem ser perfiladas para o diagnóstico da ferramenta.[0071] Thus, with the help of matching network, a signal with defined frequencies and defined antenna impedance is filtered for further processing. On the other hand, the transfer function of the matching-network matching (Hmatching) antenna changes with changing antenna impedance. Once the transfer function is determined, the impedance can be recalculated. With this value, the antenna system can predict formation boundaries, determine formation or fluid properties, or use the information to compensate for antenna system changes (for example, in the case of a faulty antenna system). Since impedance changes can be indicative of antenna wear or damage, information from antenna impedance changes can also be profiled into the tool's diagnostics.

[0072] O cálculo da impedância pode ser realizado usando a função de transferência da rede de correspondência. A função de transferência da rede de correspondência pode ser considerada como uma razão entre a tensão do sinal de saída (Uout) e a tensão do sinal recebido (Uant), estimada como a razão entre a impedância da rede de correspondência e a rede de correspondência (Zant) e antena (Zant + match). Como tal, a função de transferência pode ser considerada uma função do sinal juntamente com a indutância da antena (Lant) e resistência (Rant):

[0072] Impedance calculation can be performed using the matching network transfer function. The transfer function of the matching network can be considered as a ratio between the output signal voltage (Uout) and the received signal voltage (Uant), estimated as the ratio between the matching network impedance and the matching network (Zant) and antenna (Zant + match). As such, the transfer function can be considered a function of the signal along with antenna inductance (Lant) and resistance (Rant):

[0073] Idealmente, se o sistema de antena medir a resposta de uma fonte definida em cada frequência de 0 Hz a uma frequência muito maior que as frequências de medição, as funções de transferência podem ser determinadas ajustando a curva a uma função definida. Em alguns casos, no entanto, essa abordagem exigiria um grande número de amostras em incrementos muito pequenos e, portanto, exigiria um período extenso de tempo para ser calculado.[0073] Ideally, if the antenna system measures the response of a defined source at each frequency from 0 Hz to a frequency much higher than the measurement frequencies, the transfer functions can be determined by fitting the curve to a defined function. In some cases, however, this approach would require a large number of samples in very small increments and therefore would require an extended period of time to calculate.

[0074] Olhando para a função de transferência da combinação de rede de correspondência de antena, no entanto, o máximo em frequências de medição pode ser utilizado para fornecer uma solução mais eficiente. Usando o fato de que a derivação de uma função é zero no máximo local ou global, uma nova equação que descreve a relação entre a impedância da antena, a resistência da antena e a frequência pode ser derivada. Na Eq. (1), o extremo local ou global pode ser calculado como,

ou, substituindo fpor H(s)

Ao varrer uma faixa de frequências e identificar frequências associadas a um máximo, as frequências máximas podem ser determinadas. A diferença de resistência da antena dentro de uma pequena faixa de frequências é insignificante. Assim, a impedância da antena pode ser calculada usando a derivada da função f na frequência máxima (fmax), que é independente de Rant:

Com a conhecida Lant|fmax, a atenuação da rede de correspondência nas frequências medidas pode ser calculada e usada para corrigir o sinal do receptor. O termo à esquerda na Eq. 2 é uma função das frequências, da impedância da antena e da resistência da antena. Como mencionado anteriormente, a impedância e a resistência da antena também são funções das frequências. Mas em um intervalo de frequências muito pequeno, pode-se supor que elas são constantes. Então, eles são apenas parâmetros para a Eq. 3. Se as frequências no máximo forem conhecidas, Eq. 3 pode ser usado para calcular a impedância da antena com uma segunda suposição de que a resistência da antena permanece substancialmente constante dentro da faixa de frequência. Como tal, pode-se supor que quaisquer alterações sejam atribuíveis a mudanças na impedância.[0074] Looking at the transfer function of the antenna matching network combination, however, the maximum in measurement frequencies can be used to provide a more efficient solution. Using the fact that the derivation of a function is zero at either the local or global maximum, a new equation describing the relationship between antenna impedance, antenna resistance, and frequency can be derived. In Eq. (1), the local or global extremum can be calculated as,

or, replacing f with H(s)

By scanning a range of frequencies and identifying frequencies associated with a maximum, maximum frequencies can be determined. The difference in antenna resistance within a small range of frequencies is negligible. Thus, the antenna impedance can be calculated using the derivative of the function f at the maximum frequency (fmax), which is independent of Rant:

With the well-known Lant|fmax, the attenuation of the corresponding network at the measured frequencies can be calculated and used to correct the receiver signal. The term on the left in Eq. 2 is a function of frequencies, antenna impedance and antenna resistance. As mentioned earlier, antenna impedance and resistance are also functions of frequencies. But over a very small range of frequencies, it can be assumed that they are constant. So they are just parameters to Eq. 3. If the maximum frequencies are known, Eq. 3 can be used to calculate the antenna impedance with a second assumption that the antenna resistance remains substantially constant within the frequency range. As such, it can be assumed that any changes are attributable to changes in impedance.

[0075] A FIG. 5 ilustra técnicas de acordo com modalidades da presente divulgação. A frequência no máximo pode ser determinada mudando a frequência com etapas muito pequenas (fstep) em uma faixa pequena (de fstart para fend) em torno das frequências de medição. Isto é, uma varredura de frequências é feita na fonte gerada e cada resposta correspondente a uma frequência particular da varredura é medida e comparada com as outras respostas. Se o máximo for encontrado, a etapa de varredura pode ser reduzida (por exemplo, dividida) para aumentar a precisão. A janela de frequência de varredura também é reduzida para esta etapa. Essas etapas podem ser executadas iterativamente até que a mudança de frequência entre as iterações caia abaixo de um limiar estatístico ou absoluto, ponto no qual a frequência é usada como a frequência máxima estimada. No caso em que o primeiro máximo não pode ser determinado, as janelas de varredura podem ter que ser trocadas e o procedimento refeito. Observe que fstep, fstart e fend podem ser derivados usando a função de transferência. Depois de determinar a frequência correspondente ao máximo, a frequência pode ser usada na Eq. 3 para calcular a Lant|fmax ou impedância da antena.[0075] FIG. 5 illustrates techniques in accordance with embodiments of the present disclosure. The maximum frequency can be determined by changing the frequency with very small steps (fstep) in a small range (from fstart to fend) around the measuring frequencies. That is, a frequency sweep is performed on the generated source and each response corresponding to a particular frequency of the sweep is measured and compared with the other responses. If the maximum is found, the scan step can be reduced (eg split) to increase accuracy. The sweep frequency window is also reduced for this step. These steps can be performed iteratively until the change in frequency between iterations drops below a statistical or absolute threshold, at which point the frequency is used as the estimated maximum frequency. In the event that the first maximum cannot be determined, the scan windows may have to be swapped and the procedure redone. Note that fstep, fstart and fend can be derived using the transfer function. After determining the frequency corresponding to the maximum, the frequency can be used in Eq. 3 to calculate the Lant|fmax or antenna impedance.

[0076] Deve-se notar que, com a mudança de temperatura da rede de correspondência, a precisão da rede de correspondência também muda. Em algumas implementações, a antena pode ser substituída por outra peça (conjunto de referência 405) que tem um valor muito estável em relação à mudança de temperatura. O conjunto de referência 405 pode ser implementado como um desvio com um componente de referência 405a (por exemplo, um resistor, um capacitor, etc.) acoplado seletivamente usando os comutadores 405b para ativar o desvio. A resposta dessa combinação pode ser usada para compensar o efeito da temperatura da rede de correspondência. A mesma técnica pode ser aplicada a outros filtros de sinal, em que a função de transferência pode ser descrita com a transformação de Laplace.[0076] It should be noted that with the change in temperature of the matching network, the accuracy of the matching network also changes. In some implementations, the antenna can be replaced with another part (reference set 405) that has a very stable value with respect to temperature change. Reference set 405 may be implemented as a bypass with a reference component 405a (eg, a resistor, capacitor, etc.) selectively coupled using switches 405b to activate the bypass. The response from this combination can be used to compensate for the temperature effect of the mail network. The same technique can be applied to other signal filters, where the transfer function can be described with the Laplace transform.

[0077] A FIG. 6 ilustra métodos para realizar perfilagem eletromagnética (EM) em um poço de água intersectando uma formação de terra usando um sinal de medição de um sistema de antena em uma ferramenta de perfilagem no poço de acordo com as modalidades da presente divulgação. O sinal de medição pode depender de um parâmetro de interesse da formação e pelo menos um parâmetro do sistema de antena do sistema de antena. O sistema de antena pode incluir um conjunto de transmissor configurado para transmitir um sinal de excitação e um conjunto de receptor configurado para receber um sinal de medição.[0077] FIG. 6 illustrates methods for performing electromagnetic (EM) logging on a water well intersecting an earth formation using a measurement signal from an antenna system in a logging tool in the well in accordance with embodiments of the present disclosure. The measurement signal may depend on a formation parameter of interest and at least one antenna system parameter of the antenna system. The antenna system may include a transmitter assembly configured to transmit an excitation signal and a receiver assembly configured to receive a measurement signal.

[0078] A etapa opcional 605 do método 600 compreende transportar um transportador para um poço interceptando a formação. O transportador pode ser um componente de uma coluna de ferramentas. Em alguns exemplos, o transportador pode ser um componente de uma coluna de perfuração e o transporte da coluna de perfuração pode ser realizado avançando a coluna de perfuração e estendendo o poço através da rotação de uma broca de perfuração.[0078] Optional step 605 of method 600 comprises transporting a conveyor to a well intercepting the formation. The conveyor can be a component of a tool string. In some examples, the conveyor can be a component of a drill string and the transport of the drill string can be accomplished by advancing the drill string and extending the hole through the rotation of a drill bit.

[0079] A etapa 610 do método 600 compreende alimentar um sinal de calibração em um caminho do sinal da ferramenta de perfilagem para gerar um sinal resultante. O sinal de calibração pode incluir pelo menos dois subsinais de calibração com um primeiro subsinal dos pelo menos dois subsinais de calibração tendo uma primeira frequência e um segundo subsinal dos pelo menos dois subsinais de calibração tendo uma segunda frequência diferente da primeira frequência. Os subsinais de calibração podem ser gerados simultaneamente; isto é, um primeiro sinal de pelo menos dois subsinais de calibração pode ser alimentado no caminho do sinal durante um período de tempo que se sobrepõe a um segundo sinal de pelo menos dois subsinais de calibração alimentados no caminho do sinal (por exemplo, um sinal de múltiplas frequências ou um sinal de sobreposição). O sinal de calibração pode incluir pelo menos três subsinais de calibração, cada subsinal de calibração de pelo menos três subsinais de calibração tendo uma frequência única. Pode ser benéfico em algumas aplicações usar tantas frequências quantas forem práticas.[0079] Step 610 of method 600 comprises feeding a calibration signal into a profiling tool signal path to generate a resultant signal. The calibration signal may include at least two calibration subsignals with a first subsignal of the at least two calibration subsignals having a first frequency and a second subsignal of the at least two calibration subsignals having a second frequency different from the first frequency. Calibration subsignals can be generated simultaneously; i.e. a first signal from at least two calibration sub-signals may be fed into the signal path for a period of time that overlaps a second signal from at least two calibration sub-signals fed into the signal path (e.g. a signal multiple frequencies or an overlay signal). The calibration signal may include at least three calibration subsignals, each calibration subsignal of the at least three calibration subsignals having a unique frequency. It may be beneficial in some applications to use as many frequencies as are practical.

[0080] Alternativamente, os subsinais de calibração podem ser gerados não simultaneamente; isto é, um primeiro subsinal de pelo menos dois subsinais de calibração é alimentado no caminho do sinal durante um primeiro período de tempo e um segundo subsinal de pelo menos dois subsinais de calibração é alimentado no caminho do sinal durante um segundo período de tempo diferente do primeiro período de tempo, tais como sinais enviados consecutivamente (por exemplo, em uma varredura de frequência). Os pelo menos três subsinais de calibração podem assim formar pelo menos um sinal de frequência varrido.[0080] Alternatively, the calibration subsignals can be generated non-simultaneously; i.e. a first sub-signal of at least two calibration sub-signals is fed into the signal path during a first time period and a second sub-signal of at least two calibration sub-signals is fed into the signal path during a second time period different from first period of time, such as signals sent consecutively (for example, in a frequency sweep). The at least three calibration sub-signals can thus form at least one frequency-swept signal.

[0081] Assim, para uma aplicação particular do sinal de calibração, os subsinais podem ser enviados consecutivamente, a frequência pode variar continuamente, embora também seja possível usar várias frequências discretas; os subsinais também podem ser enviados ao mesmo tempo, levando a um sinal que é uma soma de vários subsinais com frequências e amplitudes diferentes (por exemplo, uma série de Fourier). O caminho do sinal pode incluir o sistema da antena ou parte do sistema da antena.[0081] Thus, for a particular application of the calibration signal, the subsignals can be sent consecutively, the frequency can vary continuously, although it is also possible to use several discrete frequencies; the subsignals can also be sent at the same time, leading to a signal that is a sum of several subsignals with different frequencies and amplitudes (for example, a Fourier series). The signal path can include the antenna system or part of the antenna system.

[0082] A etapa 620 do método 600 compreende estimar pelo menos um valor de pelo menos um parâmetro do sistema de antena utilizando o sinal resultante da alimentação do sinal de calibração no caminho do sinal da ferramenta de perfilagem. O pelo menos um parâmetro do sistema de antena pode incluir um ou mais de: i) uma função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antena; ii) uma frequência de um valor extremo local ou global da função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antena; e iii) uma largura de um pico da função de transferência. O pelo menos um parâmetro do sistema de antena pode incluir um ou mais de: i) frequência de ressonância do sistema de antena; ii) impedância do sistema de antena; iii) momento do sistema de antena; iv) indutância do sistema de antena; v) capacitância do sistema de antena; vi) resistência do sistema de antenas; e vii) fator de qualidade do sistema de antenas.[0082] Step 620 of method 600 comprises estimating at least one value of at least one parameter of the antenna system using the signal resulting from feeding the calibration signal into the signal path of the profiling tool. The at least one antenna system parameter may include one or more of: i) a transfer function of at least a portion of the antenna system; ii) a frequency of a local or global extreme value of the transfer function of at least a part of the antenna system; and iii) a peak width of the transfer function. The at least one antenna system parameter may include one or more of: i) the antenna system resonant frequency; ii) antenna system impedance; iii) timing of the antenna system; iv) inductance of the antenna system; v) capacitance of the antenna system; vi) resistance of the antenna system; and vii) antenna system quality factor.

[0083] A frequência de ressonância pode ser derivada estimando uma frequência de um valor extremo local ou global da função de transferência de pelo menos uma parte do sistema de antena e/ou estimando uma largura de um pico de ressonância de uma função de transferência. Uma largura de pico da função de transferência pode ser determinada encontrando-se a distância de dois valores na função de transferência (em frequências) em que o valor da função de transferência corresponde a uma porcentagem limite do valor máximo da função de transferência. A determinação da frequência de ressonância pode ser usada na determinação de um parâmetro do sistema de antena, como a indutância ou o fator de qualidade. Nas ferramentas aqui descritas, a frequência de ressonância pode ser determinada pela varredura da frequência do sinal de calibração interna e para medir o nível do sinal deste sinal de calibração. Na frequência de ressonância, este sinal pode ser afetado significativamente.[0083] The resonant frequency may be derived by estimating a frequency from a local or global extreme value of the transfer function of at least a part of the antenna system and/or estimating a width of a resonant peak of a transfer function. A transfer function peak width can be determined by finding the distance of two values in the transfer function (in frequencies) where the transfer function value corresponds to a threshold percentage of the maximum transfer function value. Determining the resonant frequency can be used in determining an antenna system parameter such as inductance or quality factor. In the tools described here, the resonant frequency can be determined by scanning the frequency of the internal calibration signal and measuring the signal level of this calibration signal. At the resonant frequency, this signal can be significantly affected.

[0084] A etapa 630 pode incluir valores de monitoramento do parâmetro do sistema de antena ao longo do tempo. A etapa 640 pode incluir detectar mudanças em valores do parâmetro de sistema de antena que correspondem a um valor limite. A etapa 650 pode incluir a execução de uma ação que responde à detecção de alterações de parâmetros do sistema de antenas que satisfaçam o valor limite. A ação pode incluir realizar pelo menos um de: i) armazenar pelo menos um dos valores; ii) transmitir pelo menos um dos valores para a superfície; e iii) notificar um operador do sistema de perfuração 10.[0084] Step 630 may include monitoring values of the antenna system parameter over time. Step 640 may include detecting changes in antenna system parameter values that correspond to a threshold value. Step 650 may include performing an action that responds to detecting antenna system parameter changes that satisfy the threshold value. The action may include performing at least one of: i) storing at least one of the values; ii) transmit at least one of the values to the surface; and iii) notify a drilling system operator 10.

[0085] A etapa 660 compreende realizar operações adicionais de perfilagem em dependência de pelo menos um valor do, pelo menos, um parâmetro do sistema de antena e do sinal de medição. Executar operações de perfilagem adicionais pode incluir determinar um valor do parâmetro de interesse da formação. Executar operações de perfilagem adicionais pode compreender realizar pelo menos um de: i) ajuste de um sinal de medição; ii) ajuste do caminho do sinal; e iii) ajuste de um sinal de excitação da ferramenta de perfilagem. Ao ajustar o sinal de medição, um sinal compensado (corrigido) pode ser usado para estimar parâmetros de interesse. Alternativamente, ajustar o sinal de excitação ou o caminho do sinal (por exemplo, pelo ajuste de pelo menos um ou mais componentes eletrônicos do sistema de antena para ajustar um ou mais parâmetros da rede de correspondência ou circuito ressonante) resulta em sinais de medição característicos de os sinais correspondentes a um sistema de antena com outros parâmetros do sistema de antena (por exemplo, sem um deslocamento com sinais anteriores).[0085] Step 660 comprises performing additional profiling operations in dependence on at least one value of the at least one parameter of the antenna system and the measurement signal. Performing additional profiling operations may include determining a value of the formation parameter of interest. Performing additional profiling operations may comprise performing at least one of: i) adjusting a measurement signal; ii) signal path adjustment; and iii) setting an excitation signal from the profiling tool. By adjusting the measurement signal, a compensated (corrected) signal can be used to estimate parameters of interest. Alternatively, adjusting the excitation signal or signal path (e.g., by adjusting at least one or more electronic components of the antenna system to adjust one or more parameters of the matching network or resonant circuit) results in characteristic measurement signals. of the signals corresponding to an antenna system with other parameters of the antenna system (for example, without an offset with previous signals).

[0086] A FIG. 7A ilustra métodos para avaliar uma formação de terra interceptada por um poço de acordo com modalidades da presente divulgação. O método 700 é um método para realizar mais operações de perfilagem em dependência da alteração dos valores do parâmetro do sistema de antena. A etapa opcional 705 do método 700 compreende transportar um transportador para um poço interceptando a formação. O transportador pode ser um componente de uma coluna de ferramentas. Em alguns exemplos, o transportador pode ser um componente de uma coluna de perfuração e o transporte da coluna de perfuração pode ser realizado avançando a coluna de perfuração e estendendo o poço através da rotação de uma broca de perfuração.[0086] FIG. 7A illustrates methods for evaluating an earth formation intersected by a well in accordance with embodiments of the present disclosure. Method 700 is a method for performing further profiling operations depending on changing antenna system parameter values. Optional step 705 of method 700 comprises transporting a conveyor into a well intercepting the formation. The conveyor can be a component of a tool string. In some examples, the conveyor can be a component of a drill string and the transport of the drill string can be accomplished by advancing the drill string and extending the hole through the rotation of a drill bit.

[0087] A etapa opcional 710 compreende estimar um primeiro valor do parâmetro do sistema de antena, introduzindo um sinal de calibração em um caminho do sinal da ferramenta de perfilagem que ultrapassa a formação. O caminho do sinal inclui o sistema da antena. A etapa opcional 720 compreende estimar um segundo valor do parâmetro do sistema de antena, introduzindo um sinal de calibração no caminho do sinal da ferramenta de perfilagem. O primeiro valor pode ser um valor do parâmetro do sistema de antena em uma primeira vez e o segundo valor pode ser um valor do parâmetro do sistema de antena em uma segunda vez (diferente da primeira vez).[0087] Optional step 710 comprises estimating a first value of the antenna system parameter by introducing a calibration signal into a profiling tool signal path that bypasses the formation. The signal path includes the antenna system. Optional step 720 comprises estimating a second value of the antenna system parameter by inputting a calibration signal into the profiling tool's signal path. The first value can be an antenna system parameter value in a first time and the second value can be an antenna system parameter value in a second time (different from the first time).

[0088] A etapa opcional 715 compreende fazer uma primeira medição representativa do parâmetro de interesse em pelo menos uma frequência. Como um exemplo, uma onda em propagação pode ser excitada usando um conjunto transmissor como parte de uma ferramenta EM como descrito anteriormente e um sinal resultante recebido. A etapa opcional 725 compreende efetuar as segundas medições EM utilizando a ferramenta EM.[0088] Optional step 715 comprises making a first representative measurement of the parameter of interest at at least one frequency. As an example, a propagating wave can be excited using a transmitter assembly as part of an EM tool as described above and a resulting signal received. Optional step 725 comprises taking the second EM measurements using the EM tool.

[0089] O primeiro valor do parâmetro do sistema de antenas a partir da etapa 710 pode estar associado à primeira medição e pode ser em torno da primeira vez; e o segundo valor da etapa 720 pode estar associado à segunda medição e pode ser em torno da segunda vez. Assim, a primeira medição pode ser feita antes ou depois da estimativa do primeiro parâmetro do sistema de antena de valor; e a segunda medição pode ser feita antes ou depois da estimativa do valor do segundo parâmetro do sistema de antenas.[0089] The first antenna system parameter value from step 710 may be associated with the first measurement and may be around the first time; and the second value of step 720 may be associated with the second measurement and may be around the second time. Thus, the first measurement can be made before or after estimating the first parameter of the antenna system value; and the second measurement can be made before or after estimating the value of the second parameter of the antenna system.

[0090] A etapa opcional 730 compreende a compensação de pelo menos uma da primeira medição e a segunda medição em dependência do primeiro valor e do segundo valor para gerar um sinal compensado. A compensação pode ser realizada ajustando pelo menos uma da primeira medição e a segunda medição dependendo da diferença para gerar o sinal compensado ou, alternativamente, ajustando o sistema de antenas na dependência da diferença para efetuar mudanças na segunda medição para gerar o sinal compensado.[0090] Optional step 730 comprises compensating at least one of the first measurement and the second measurement in dependence on the first value and the second value to generate a compensated signal. Compensation may be performed by adjusting at least one of the first measurement and the second measurement depending on the difference to generate the compensated signal or, alternatively, adjusting the antenna system depending on the difference to effect changes in the second measurement to generate the compensated signal.

[0091] A etapa 730 pode incluir a compensação de pelo menos uma da primeira medição e a segunda medição em dependência de uma diferença entre o primeiro valor e o segundo valor para gerar um sinal compensado. Assim, em modalidades, a etapa 730 pode incluir a identificação de uma diferença entre o primeiro valor e o segundo valor, que pode ser realizado: identificando uma alteração entre um primeiro valor de parâmetro do sistema de antena (por exemplo, uma primeira frequência de ressonância) associada à primeira medição e um segundo valor de parâmetro do sistema de antena (por exemplo, uma segunda frequência de ressonância) do parâmetro do sistema de antena associado à segunda medição a partir de um sinal resultante para cada medição produzida que responda ao sinal de calibração; e usando diferenças nas propriedades de sinal para o sinal resultante associado com a primeira frequência de ressonância e a segunda frequência de ressonância para estimar a diferença entre o primeiro valor do parâmetro do sistema de antena e o segundo valor do parâmetro do sistema de antena. As propriedades de sinal podem compreender pelo menos uma de: i) amplitude; e ii) fase. A identificação do valor do primeiro parâmetro do sistema da antena e do segundo parâmetro do sistema da antena pode ser realizada através da varredura de frequência com o sinal de calibração em uma faixa predefinida, que pode incluir a geração de uma função de transferência baseada em um sinal resultante para cada tempo responsivo ao sinal de calibração; e usando a função de transferência para estimar a diferença entre o primeiro valor do parâmetro do sistema de antena e o segundo valor do parâmetro do sistema de antena.[0091] Step 730 may include compensating at least one of the first measurement and the second measurement in dependence on a difference between the first value and the second value to generate a compensated signal. Thus, in embodiments, step 730 may include identifying a difference between the first value and the second value, which may be accomplished by: identifying a change between a first antenna system parameter value (e.g., a first frequency of resonance) associated with the first measurement and a second antenna system parameter value (e.g., a second resonance frequency) of the antenna system parameter associated with the second measurement from a resulting signal for each measurement produced that responds to the signal of calibration; and using differences in signal properties for the resulting signal associated with the first resonant frequency and the second resonant frequency to estimate the difference between the first antenna system parameter value and the second antenna system parameter value. Signal properties may comprise at least one of: i) amplitude; and ii) phase. The identification of the value of the first parameter of the antenna system and the second parameter of the antenna system can be performed through the frequency sweep with the calibration signal in a predefined range, which can include the generation of a transfer function based on a resulting signal for each time responsive to the calibration signal; and using the transfer function to estimate the difference between the first antenna system parameter value and the second antenna system parameter value.

[0092] Alternativamente, a compensação das medições pode incluir a geração de uma função de transferência com base em um sinal resultante para cada vez que responda ao sinal de calibração; e usando a função de transferência para estimar a diferença entre o primeiro valor do parâmetro do sistema de antena e o segundo valor do parâmetro do sistema de antena. O parâmetro do sistema de antena pode ser impedância (ou um dos outros parâmetros do sistema de antena descritos anteriormente), caso em que a diferença pode ser identificada alimentando o sinal de calibração no caminho do sinal em cada uma de uma pluralidade de frequências uma função de transferência do sistema de antena, a faixa de frequências incluindo uma frequência de ressonância do sistema de antena; e estimando uma alteração nos valores de resistência do sistema de antena de cada uma da pluralidade de frequências para qualquer outro da pluralidade de frequências como zero. Os métodos incluem ainda o uso da função de transferência para estimar valores de impedância do sistema de antena em função da frequência. A frequência mínima na faixa de frequência e a frequência máxima na faixa de frequência podem estar próximas da frequência de ressonância. Pelo menos uma das primeiras medições e a segunda medição podem ser compensadas estimando-se uma atenuação da respectiva medição com base em um valor correspondente de impedância para a medição compensada.[0092] Alternatively, compensation of measurements may include generating a transfer function based on a resulting signal for each time it responds to the calibration signal; and using the transfer function to estimate the difference between the first antenna system parameter value and the second antenna system parameter value. The antenna system parameter may be impedance (or one of the other antenna system parameters described above), in which case the difference may be identified by feeding the calibration signal into the signal path at each of a plurality of frequencies a function transfer of the antenna system, the range of frequencies including a resonant frequency of the antenna system; and estimating a change in resistance values of the antenna system from each of the plurality of frequencies to any other of the plurality of frequencies as zero. The methods also include the use of the transfer function to estimate impedance values of the antenna system as a function of frequency. The minimum frequency in the frequency range and the maximum frequency in the frequency range can be close to the resonant frequency. At least one of the first measurements and the second measurement can be compensated by estimating an attenuation of the respective measurement based on a corresponding value of impedance for the compensated measurement.

[0093] A etapa 740 compreende utilizar o sinal compensado para estimar pelo menos um parâmetro de interesse da formação na qual a ferramenta está localizada. A estimativa dos parâmetros de interesse pode ser realizada utilizando todas as medições compensadas em agregação, em cada uma de uma pluralidade de profundidades do poço, utilizando média e assim por diante, tal como ocorrerá aos versados na técnica. A etapa 740 pode ser realizada substancialmente em tempo real, apesar de em uma única execução de perfilagem durante a perfuração.[0093] Step 740 comprises using the compensated signal to estimate at least one parameter of interest of the formation in which the tool is located. Estimation of the parameters of interest can be performed using all aggregated compensated measurements, at each of a plurality of well depths, using averaging and so on, as will occur to those skilled in the art. Step 740 can be performed substantially in real-time, albeit in a single logging run during drilling.

[0094] Outras etapas opcionais incluem realizar operações secundárias de recuperação dependentes do parâmetro de interesse estimado. As operações de recuperação secundárias podem incluir qualquer uma ou todas as operações de perfuração, operações de injeção, operações de produção e similares. Por exemplo, o método pode incluir iniciar, modificar, continuar ou interromper uma ou mais operações de perfuração ou produção na dependência de um modelo da formação caracterizando volumes de interesse particulares como tendo valores particulares de resistividade verdadeira estimada. O valor para o parâmetro do sistema de antena também pode ser usado para estimar uma condição de operação da ferramenta, por exemplo, se a ferramenta for funcional dentro de limites predefinidos de precisão, presença de dano ou desgaste, vida útil estimada restante do sistema da antena e semelhantes.[0094] Other optional steps include performing secondary recovery operations dependent on the estimated parameter of interest. Minor recovery operations can include any or all drilling operations, injection operations, production operations and the like. For example, the method may include starting, modifying, continuing or stopping one or more drilling or production operations in dependence on a formation model featuring particular volumes of interest as having particular values of estimated true resistivity. The value for the antenna system parameter can also be used to estimate a tool operating condition, for example, if the tool is functional within predefined accuracy limits, presence of damage or wear, antenna and the like.

[0095] A FIG. 7B ilustra métodos para tomar medições em um poço de acordo com modalidades da presente divulgação. A etapa opcional 760 compreende gerar uma excitação na formação com um sinal eletromagnético (EM) de um conjunto de transmissor em pelo menos uma frequência. Como um exemplo, uma onda em propagação pode ser excitada usando um conjunto de transmissor como parte de uma ferramenta EM como descrito anteriormente. A ferramenta EM pode incluir vários subs conectados ou não conectados. A etapa opcional 770 compreende fazer medições de EM usando uma ferramenta EM em uma coluna de ferramenta no poço que recebe um sinal em pelo menos um conjunto de receptor responsivo à excitação.[0095] FIG. 7B illustrates methods for taking measurements in a well in accordance with embodiments of the present disclosure. Optional step 760 comprises generating an excitation in the formation with an electromagnetic (EM) signal from a transmitter assembly at at least one frequency. As an example, a propagating wave can be excited using a transmitter assembly as part of an EM tool as described earlier. The EM tool can include multiple connected or unconnected subs. Optional step 770 comprises making EM measurements using an EM tool on an in-hole tool string that receives a signal from at least one excitation-responsive receiver assembly.

[0096] As etapas 760 e 770 podem ser realizadas usando pelo menos um processador para dirigir ou controlar conjuntos de transmissor e receptor diretamente, ou usando comandos para processadores intermediários (por exemplo, controladores, DSPs e semelhantes) em conexão operativa com circuitos de medição incluindo geradores de sinal, amplificadores, fontes de energia, armazenamento de dados, etc. para gerar e medir fenômenos eletromagnéticos (por exemplo, correntes, cargas, campos, ondas estacionárias ou ondas em propagação, etc.). O pelo menos um conjunto de receptor pode incluir uma antena de indução compreendendo uma primeira bobina e uma segunda bobina e uma blindagem capacitiva englobando a antena de indução. A primeira bobina e a segunda bobina podem se sobrepor na coluna de ferramenta.[0096] Steps 760 and 770 may be performed using at least one processor to drive or control transmitter and receiver assemblies directly, or using commands for intermediate processors (e.g. controllers, DSPs and the like) in operative connection with measurement circuits including signal generators, amplifiers, power sources, data storage, etc. to generate and measure electromagnetic phenomena (eg currents, charges, fields, standing waves or propagating waves, etc.). The at least one receiver assembly may include an induction antenna comprising a first coil and a second coil and a capacitive shield encompassing the induction antenna. The first spool and the second spool can overlap in the tool string.

[0097] A FIG. 8 mostra um sistema de processamento de informações 800, que pode ser implementado com um ambiente de hardware que inclui um processador 801, um meio de armazenamento de informação 810, um dispositivo de entrada 820, memória de processador 830 e pode incluir um meio de armazenamento de informações periférico 840. O ambiente de hardware pode estar no poço, na sonda ou em um local remoto. Além disso, os vários componentes do ambiente de hardware podem ser distribuídos entre esses locais. O dispositivo de entrada 820 pode ser qualquer leitor de dados ou dispositivo de entrada do usuário, como leitor de cartão de dados, teclado, porta USB, etc. O meio de armazenamento de informação 810 armazena a informação fornecida pelos detectores. O meio de armazenamento de informações 810 pode incluir qualquer meio legível por computador não transitório ou não volátil para armazenamento padrão de informações de computador, tal como uma unidade USB, cartão de memória, disco rígido, RAM removível, EPROMs, EAROMs, memórias flash, discos ópticos, discos rígidos ou outro sistema de armazenamento de memória comumente usado conhecido por um versado na técnica incluindo armazenamento baseado em Internet ou rede. O meio de armazenamento de informações 810 armazena um programa que, quando executado, faz com que o processador de informação 801 execute os métodos divulgados. O meio de armazenamento de informações 810 também pode armazenar as informações de formação fornecidas pelo usuário ou as informações de formação podem ser armazenadas em um meio de armazenamento de informações periférico 840 o qual pode ser qualquer dispositivo de armazenamento de informações de computador padrão, tal como uma unidade USB, cartão de memória, disco rígido, RAM removível ou outro sistema de armazenamento de memória comumente usado por um versado na técnica incluindo o armazenamento baseado em Internet ou rede. O processador 801 pode ser qualquer forma de processador ou hardware de processamento matemático, incluindo hardware baseado na Internet ou em rede. Quando o programa é carregado a partir do meio de armazenamento de informações 810 na memória do processador 830 (por exemplo, RAM do computador), o programa, quando executado, faz com que o processador de informações 801 recupere informações do sensor a partir do meio de armazenamento de informação 810 ou do meio de armazenamento de informações periférico 840 e processe as informações para estimar um parâmetro de interesse. O processador 801 pode estar localizado na superfície ou no fundo de poço (por exemplo, ferramenta de fundo de poço 100).[0097] FIG. 8 shows an information processing system 800, which may be implemented with a hardware environment that includes a processor 801, an information storage medium 810, an input device 820, processor memory 830, and may include a storage medium. of peripheral information 840. The hardware environment can be in the well, on the rig or at a remote location. Additionally, the various components of the hardware environment can be distributed across these locations. Input device 820 can be any data reader or user input device such as data card reader, keyboard, USB port, etc. Information storage means 810 stores the information provided by the detectors. Information storage medium 810 can include any non-transient or non-volatile computer-readable medium for standard computer information storage, such as a USB drive, memory card, hard disk, removable RAM, EPROMs, EAROMs, flash memories, optical disks, hard disks or other commonly used memory storage system known to one of ordinary skill in the art including Internet or network based storage. Information storage means 810 stores a program that, when executed, causes information processor 801 to perform the disclosed methods. Information storage medium 810 may also store user-supplied training information, or the training information may be stored on a peripheral information storage medium 840 which may be any standard computer information storage device, such as a USB drive, memory card, hard drive, removable RAM or other memory storage system commonly used by one of ordinary skill in the art including Internet or network based storage. Processor 801 can be any form of processor or math processing hardware, including Internet or network based hardware. When the program is loaded from information storage medium 810 into processor memory 830 (e.g., computer RAM), the program, when executed, causes information processor 801 to retrieve sensor information from the medium. information storage device 810 or peripheral information storage medium 840 and process the information to estimate a parameter of interest. Processor 801 may be located at the surface or downhole (eg, downhole tool 100).

[0098] Em modalidades particulares, tais como, por exemplo, uma ferramenta de resistividade de propagação, a resposta de frequência da ferramenta pode ser determinada desligando a antena do sistema de medição eletrônico e aplicando um sinal de frequência dupla para determinar a resposta de frequência. Esta resposta de frequência pode, por sua vez, ser usada para determinar o parâmetro da antena.[0098] In particular embodiments, such as, for example, a propagation resistivity tool, the frequency response of the tool can be determined by disconnecting the antenna from the electronic measurement system and applying a dual frequency signal to determine the frequency response . This frequency response can in turn be used to determine the antenna parameter.

[0099] O atraso de propagação em um canal de transmissão de dados (ou o comprimento do canal) pode ser determinado usando a técnica de frequência dupla. Tal canal pode ser o meio mais simples de um cabo condutor, que é usado para transmitir informação. Um dispositivo transmissor pode ser configurado para enviar um sinal, que consiste em dois sinais com frequências diferentes, para este canal.[0099] The propagation delay in a data transmission channel (or the length of the channel) can be determined using the dual frequency technique. Such a channel can be the simplest medium of a conducting cable, which is used to transmit information. A transmitter device can be configured to send a signal, consisting of two signals with different frequencies, to this channel.

[00100] Frequentemente, um canal de transmissão (por exemplo, fio) é representado não apenas por componentes resistivos, mas também por componentes indutivos e capacitivos. Estes componentes indutivos e capacitivos agem como componentes parasíticos indesejáveis e conduzem a uma característica de transmissão dependente da frequência do canal. O componente de sinal que tem uma primeira frequência (f1) terá um atraso de propagação não idêntico como outro componente de sinal que tem uma segunda frequência (f2). A diferença nos atrasos de propagação fornece uma estimativa do atraso de grupo e, portanto, da característica de transmissão do canal.[00100] Often, a transmission channel (eg wire) is represented not only by resistive components, but also by inductive and capacitive components. These inductive and capacitive components act as unwanted parasitic components and lead to a frequency dependent transmission characteristic of the channel. The signal component having a first frequency (f1) will have a non-identical propagation delay as another signal component having a second frequency (f2). The difference in propagation delays provides an estimate of the group delay and therefore the transmission characteristic of the channel.

[00101] A FIG. 9 mostra um esquema elétrico que ilustra modalidades de aparelhos alternativos de acordo com modalidades da presente divulgação. A antena 901 (por exemplo, uma antena receptora) de uma ferramenta de resistividade do fundo do poço é conectada ao circuito eletrônico 902 configurado para detectar o sinal capturado pela antena. Este circuito pode compreender subcircuitos para coincidir com impedâncias, para obter o sinal, para filtrar o sinal e assim por diante. A antena pode ser desconectada do circuito. Esta função pode ser realizada com o uso de um comutador 903 (por exemplo, abrindo o comutador 903), embora outras técnicas possam ser vantajosas em aplicações particulares. Para determinar o parâmetro da antena, os circuitos eletrônicos são conectados à antena, por exemplo, fechando o comutador 904.[00101] FIG. 9 shows an electrical schematic illustrating alternative apparatus embodiments in accordance with embodiments of the present disclosure. The antenna 901 (eg, a receiving antenna) of a downhole resistivity tool is connected to electronic circuit 902 configured to detect the signal captured by the antenna. This circuit may comprise subcircuits to match impedances, to obtain the signal, to filter the signal and so on. The antenna can be disconnected from the circuit. This function can be accomplished using a switch 903 (eg, opening switch 903), although other techniques may be advantageous in particular applications. To determine the antenna parameter, electronic circuits are connected to the antenna, for example by closing switch 904.

[00102] Em funcionamento, um gerador de sinal 905 é conectado com a primeira extremidade da antena, após o que gera um sinal de múltiplas frequências (por exemplo, mais de uma frequência). A saída do gerador de sinal também pode ser conectada a um conversor analógico-para-digital (ADC) 907 para posterior processamento do sinal. A outra extremidade da antena pode ser conectada a outro ADC 906 para digitalizar o sinal para a determinação da resposta de frequência e, portanto, o parâmetro da antena.[00102] In operation, a signal generator 905 is connected to the first end of the antenna, after which it generates a signal of multiple frequencies (for example, more than one frequency). The signal generator output can also be connected to a 907 analog-to-digital converter (ADC) for further signal processing. The other end of the antenna can be connected to another ADC 906 to digitize the signal to determine the frequency response and therefore the antenna parameter.

[00103] Ambos os ADC podem ser acionados pela mesma fonte de relógio 908 para eliminar incertezas de medição causadas por diferentes desvios, instabilidades do relógio e semelhantes. Se a fonte de sinal 905 for um dispositivo controlado digital, pode ser benéfico acionar isto também por esta fonte de relógio. O bloco 909 representa a unidade de processamento de sinal digital (DSP), que pode ser um microcontrolador, um processador de sinal digital ou qualquer outro dispositivo que seja capaz de processar sinais digitalizados. O DSP destina-se a armazenar em memória temporária os dados do ADC e implantar um algoritmo para cada canal. O algoritmo pode incluir a determinação de uma transformação de Fourier (por exemplo, FFT) de cada canal. Em modalidades alternativas, podem ser utilizados outros algoritmos, tais como, mas não limitados a Transformação Discreta de Fourier, Transformação de Fourier de Tempo-Curto, Transformação Fracionada de Fourier, Transformação de Hartley, Transformação de Laplace, Transformação de Melin, Transformação de Chirplet ou Transformação de Hankel. O resultado da Transformada de Fourier será um número complexo para cada linha de frequência e pode ser comumente representado como

[00103] Both ADCs can be driven by the same clock source 908 to eliminate measurement uncertainties caused by different drifts, clock instabilities and the like. If signal source 905 is a digitally controlled device, it may be beneficial to drive this clock source as well. Block 909 represents the digital signal processing unit (DSP), which can be a microcontroller, a digital signal processor or any other device that is capable of processing digitized signals. The DSP is intended to buffer the ADC data and implement an algorithm for each channel. The algorithm may include determining a Fourier transform (eg FFT) of each channel. In alternative embodiments, other algorithms may be used, such as, but not limited to, Discrete Fourier Transform, Short-Time Fourier Transform, Fractional Fourier Transform, Hartley Transform, Laplace Transform, Melin Transform, Chirplet Transform or Hankel transformation. The result of the Fourier Transform will be a complex number for each frequency line and can be commonly represented as

[00104] O processamento de sinais digitalizados do ADC fornece quatro resultados complexos. Para os dados da fonte do sinal:

[00104] The processing of digitized signals from the ADC provides four complex results. For signal source data:

[00105] Para os dados da saída da antena, o resultado será

[00105] For the antenna output data, the result will be

[00106] Para cada uma destas quatro expressões complexas, um ângulo de fase pode ser determinado Φ = arctan b/a, e o valor absoluto é dado por

[00106] For each of these four complex expressions, a phase angle can be determined Φ = arctan b/a, and the absolute value is given by

[00107] Com os ângulos de fase única, pode ser determinado um deslocamento de fase para cada frequência. ΔΦI = ΦANTI — ΦSSI ΔΦ2 = ΦANT2 — ΦSS2 . As atenuações podem ser calculadas de acordo com o valor absoluto dos níveis de sinal único.

[00107] With single phase angles, a phase shift can be determined for each frequency. ΔΦI = ΦANTI — ΦSSI ΔΦ2 = ΦANT2 — ΦSS2 . Attenuations can be calculated according to the absolute value of single signal levels.

[00108] Ambos os desvios de fase podem ser usados para determinar a resposta de fase da antena medida e, portanto, o atraso de grupo da antena. Se os dois valores de atenuação forem levados em consideração, a resposta de frequência completa pode ser determinada. Cada um desses parâmetros é indicativo dos parâmetros da antena, como impedância ou indutância. Para melhorar a precisão desta técnica, as frequências numéricas podem ser aumentadas. Assim, estes aspectos da divulgação não estão limitados a duas frequências. A resposta de frequência (diagrama de Bode) pode ser determinada a partir dos resultados de uma Transformada de Fourier para melhorar a precisão do cálculo do parâmetro da antena. Enquanto a forma de onda do sinal de calibração geralmente é um sinal sinusoidal, outras formas de onda podem ser implantadas alternativamente, tais como formas de ondas de serra, triângulo ou quadrado.[00108] Both phase shifts can be used to determine the measured antenna phase response and therefore the antenna group delay. If the two attenuation values are taken into account, the complete frequency response can be determined. Each of these parameters is indicative of antenna parameters such as impedance or inductance. To improve the accuracy of this technique, numerical frequencies can be increased. Thus, these aspects of the disclosure are not limited to two frequencies. The frequency response (Bode diagram) can be determined from the results of a Fourier Transform to improve the accuracy of the antenna parameter calculation. While the waveform of the calibration signal is usually a sinusoidal signal, other waveforms can be implemented alternatively, such as saw waveforms, triangle waveforms or square waveforms.

[00109] Aspectos da divulgação incluem a digitalização de sinais analógicos. O parâmetro de antena de uma antena usada em uma ferramenta de fundo não depende apenas da própria antena (por exemplo, propriedades de um material de ferrita usado no sistema da antena, como condições mecânicas, temperatura, etc.). Também depende do ambiente em torno da antena, como as propriedades elétricas de um fluido de poço e/ou a formação próxima à ferramenta de fundo do poço. Aspectos da divulgação podem incluir a separação de diferentes influências no sistema de antenas para caracterizar o estado atual da ferramenta.[00109] Aspects of the disclosure include the digitization of analogue signals. The antenna parameter of an antenna used in a background tool does not just depend on the antenna itself (for example, properties of a ferrite material used in the antenna system, such as mechanical conditions, temperature, etc.). It also depends on the environment around the antenna, such as the electrical properties of a downhole fluid and/or the formation close to the downhole tool. Aspects of disclosure may include separating different influences on the antenna system to characterize the current state of the tool.

[00110] Por exemplo, isso poderia ser resolvido determinando a influência do fluido de perfuração e a formação na proximidade da ferramenta ao parâmetro da antena por modelagem ou experimento. Com base nesses resultados, uma tabela de consulta ou um fator de correção pode ser determinado para corrigir a resposta de frequência medida da antena, aqui também referida como a resposta de frequência de referência. As propriedades elétricas do fluido de perfuração são geralmente conhecidas dentro de uma precisão aceitável e a resistividade da formação na proximidade da antena pode ser capturada de outras ferramentas de resistividade (por exemplo, AziTrak). Com esses valores, o fator de correção adequado poderia ser selecionado na tabela de consulta ou determinado usando o parâmetro aplicado às equações anteriores.[00110] For example, this could be solved by determining the influence of drilling fluid and formation in the proximity of the tool to the antenna parameter by modeling or experiment. Based on these results, a look-up table or correction factor can be determined to correct the measured antenna frequency response, herein also referred to as the reference frequency response. The electrical properties of the drilling fluid are generally known within acceptable accuracy and the resistivity of formation in close proximity to the antenna can be captured from other resistivity tools (eg AziTrak). With these values, the proper correction factor could be selected from the look-up table or determined using the parameter applied to the previous equations.

[00111] Outras modalidades podem utilizar frequências múltiplas para a medição da ferramenta e levar em consideração a formação desconhecida na proximidade da antena para uma inversão aplicada. Um algoritmo de inversão poderia ajudar a distinguir se a mudança de parâmetro é causada por uma mudança de formação ou por desgaste na antena.[00111] Other modalities can use multiple frequencies for the measurement of the tool and take into account the unknown formation in the proximity of the antenna for an applied inversion. An inversion algorithm could help distinguish whether the parameter change is caused by a formation change or by antenna wear.

[00112] Está implícito no processamento dos dados o uso de lógica implementada em um meio adequado, tal como instruções de programa de computador em meio legível por máquina não transitório ou não volátil (meio legível por computador não transitório ou não volátil), que permite a um processador executar o controle e processamento.[00112] It is implicit in data processing the use of logic implemented in an appropriate medium, such as computer program instructions in non-transient or non-volatile machine readable medium (non-transient or non-volatile computer readable medium), which allows to a processor to perform control and processing.

[00113] Em vários aspectos não limitantes da divulgação, um processador inclui um computador que executa instruções programadas para executar vários métodos. Essas instruções podem fornecer a operação do equipamento, controle, coleta e análise de dados e outras funções além das funções descritas nesta divulgação. Assim, a configuração do processador pode incluir conexão operativa com memória residente e periféricos para executar instruções programadas. O processador pode executar instruções armazenadas em memória de computador acessíveis ao processador, ou alternativamente pode empregar lógica implementada como matrizes de portas programáveis em campo ('FPGAs'), circuitos integrados específicos da aplicação ('ASICs'), outro hardware de lógica combinatória ou sequencial e assim por diante.[00113] In various non-limiting aspects of the disclosure, a processor includes a computer that executes programmed instructions to perform various methods. These instructions may provide for equipment operation, control, data collection and analysis, and other functions in addition to the functions described in this disclosure. Thus, the processor configuration may include operative connection with resident memory and peripherals to execute programmed instructions. The processor may execute instructions stored in computer memory accessible to the processor, or alternatively may employ logic implemented as field-programmable gate arrays ('FPGAs'), application-specific integrated circuits ('ASICs'), other combinatorial logic hardware, or sequential and so on.

[00114] Em algumas modalidades, a estimativa de resistividade verdadeira ou o controle de operações pode envolver a aplicação de um modelo. O modelo pode incluir, mas não está limitado a (i) uma equação matemática, (ii) um algoritmo, (iii) uma base de dados de parâmetros associados ou uma combinação dos mesmos.[00114] In some embodiments, estimating true resistivity or controlling operations may involve applying a model. The model may include, but is not limited to (i) a mathematical equation, (ii) an algorithm, (iii) a database of associated parameters or a combination thereof.

[00115] O termo “informações” como usado aqui inclui qualquer forma de informações (analógica, digital, EM, impressa, etc.). Tal como aqui utilizado, um processador é qualquer dispositivo de processamento de informações que transmite, recebe, manipula, converte, calcula, modula, transpõe, transporta, armazena ou utiliza informações.[00115] The term “information” as used herein includes any form of information (analog, digital, EM, print, etc.). As used herein, a processor is any information processing device that transmits, receives, manipulates, converts, computes, modulates, transposes, transports, stores or uses information.

[00116] O termo “dispositivo de transporte” ou “transportador” como usado anteriormente significa qualquer dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meios e/ou elemento que possa ser usado para transportar, alojar, suportar ou, de outra forma, facilitar o uso de outro dispositivo, componente de dispositivo, combinação de dispositivos, meios e/ou elementos. Dispositivos de transporte não limitativos exemplares incluem colunas de perfuração do tipo de tubo espiralado, do tipo de tubo articulado e qualquer combinação ou porção das mesmas. Outros exemplos de dispositivos de transporte incluem tubos de revestimento, cabos de aço, sondas de cabo de aço, sondas de arame, drop shots, subs de fundo de poço, BHAs, insertos de coluna de perfuração, módulos, invólucros internos e porções de substrato dos mesmos e tratores de autopropulsão.[00116] The term “transport device” or “carrier” as used above means any device, device component, combination of devices, means and/or element that can be used to transport, house, support or otherwise transport facilitate the use of another device, device component, combination of devices, means and/or elements. Exemplary non-limiting conveying devices include spiral tube type drill strings, swivel tube type drill strings, and any combination or portion thereof. Other examples of conveying devices include casing tubes, wire ropes, wire rope probes, wire probes, drop shots, downhole subs, BHAs, drill string inserts, modules, inner casings and substrate portions of the same and self-propelled tractors.

[00117] O termo “substancialmente em tempo real”, conforme aplicado aos métodos da presente divulgação, se refere a uma ação realizada enquanto a BHA ainda está no fundo de poço e antes de a broca de perfuração estender o poço uma distância de 10 metros, 1 metro, 0,5 metro, 0,25 metro, 0,1 metro ou menos; e pode ser definido como estimativa de resistividade verdadeira dentro de 30 minutos de medição, 15 minutos de medição, dentro de 10 minutos de medição, dentro de 5 minutos de medição, dentro de 3 minutos de medição, dentro de 2 minutos de medição, dentro de 1 minuto de medição ou menos.[00117] The term “substantially in real time”, as applied to the methods of the present disclosure, refers to an action performed while the BHA is still at the bottom of the well and before the drill bit extends the well a distance of 10 meters , 1 meter, 0.5 meter, 0.25 meter, 0.1 meter or less; and can be defined as estimation of true resistivity within 30 minutes of measurement, 15 minutes of measurement, within 10 minutes of measurement, within 5 minutes of measurement, within 3 minutes of measurement, within 2 minutes of measurement, within 1 minute of measurement or less.

[00118] Embora a divulgação anterior se refira a modalidades específicas da divulgação, várias modificações serão evidentes para os versados na técnica. Pretende-se que todas as variações sejam adotadas pela divulgação anterior.[00118] Although the foregoing disclosure refers to specific embodiments of the disclosure, various modifications will be apparent to those skilled in the art. All variations are intended to be adopted by the prior disclosure.

Claims

1. Method for performing electromagnetic (EM) logging in a well by intercepting an earth formation using a measurement signal from an antenna system in the well, characterized in that the antenna system comprises an antenna and circuitry configured to sense the signal measurement, the measurement signal dependent on a landform parameter of interest and at least one antenna system parameter of the antenna system, the method comprising: feeding a calibration signal to a signal path of the antenna system in the well extending from the antenna in the antenna system in the well to generate a resulting signal, the calibration signal deviating from the formation of the earth; estimating at least one value of the at least one antenna system parameter of the antenna system in the well using the resulting signal; and performing further profiling operations in dependence on the at least one value of the at least one antenna system parameter; the calibration signal comprising at least two calibration subsignals with a first calibration subsignal of the at least two calibration subsignals having a first frequency and a second calibration subsignal of the at least two calibration subsignals having a second frequency different from the first frequency.

2. Method according to claim 1, characterized in that the at least one antenna system parameter comprises at least one of: i) a transfer function of at least a part of the antenna system; ii) a frequency of an extreme value of the transfer function of the part of the antenna system; iii) a frequency response of part of the antenna system; and iv) a width of a peak of the transfer function.

3. Method according to claim 1, characterized in that the at least one antenna system parameter comprises at least one of: i) resonant frequency of the antenna system; ii) antenna system impedance; and iii) timing of the antenna system.

4. Method according to claim 1, characterized in that the antenna system comprises a transmitter set configured to transmit an excitation signal and a receiver set configured to receive the measurement signal.

5. Method according to claim 1, characterized in that the calibration signal comprises at least three calibration subsignals, each calibration subsignal of the at least three calibration subsignals having a unique frequency.

6. Method according to claim 5, characterized in that the at least three calibration subsignals form at least one sweep frequency signal.

7. Method, according to claim 1, characterized in that a first calibration subsignal of at least two calibration subsignals is fed into the signal path during a period of time that overlaps a second calibration subsignal of at least least two calibration sub-signals fed into the signal path.

8. Method according to claim 7, characterized in that it comprises: estimating a frequency response of at least a part of the antenna system from the resulting signal; and estimating the at least one value of the at least one parameter of the antenna system's frequency response.

9. Method according to claim 8, characterized in that it further comprises: estimating the at least one value of at least one parameter of the antenna system by comparing the frequency response with a reference frequency response.

10. Method, according to claim 1, characterized by the fact that carrying out other profiling operations comprises determining a value of the parameter of interest for the earth formation.

11. Method, according to claim 1, characterized by the fact that carrying out additional profiling operations comprises carrying out at least one of: i) adjusting the measurement signal; ii) signal path adjustment; iii) adjustment of an excitation signal from the antenna system.

12. Method according to claim 1, characterized in that it comprises estimating a resonant frequency of the antenna system performing at least one of: i) estimating a frequency of an extreme value of a transfer function of at least one part of the antenna system; and ii) estimating the width of a resonance peak of a transfer function.

13. Method according to claim 1, characterized in that: the antenna system comprises at least one electronic component; and the profiling operation comprises adjusting at least one of the at least one electronic component.

14. Method, according to claim 1, characterized in that a first calibration sub-signal of the at least two calibration sub-signals is fed to the signal path during a first period of time and a second calibration sub-signal of the at least two Calibration sub-signals are fed to the signal path during a second time period different from the first time period.

15. Method according to claim 1, characterized in that it additionally comprises: monitoring values of at least one antenna system parameter over time; detecting changes in the values of the at least one antenna system parameter by finding a threshold value; and responsive to detecting antenna system parameter changes by finding the threshold value, performing at least one of: 1) storing at least one of the values of the at least one antenna system parameter; ii) transmitting at least one of the values of the at least one antenna system parameter to an earth surface; and iii) notify a system operator.

16. Apparatus for evaluating an earth formation intersected by a well, comprising: an electromagnetic (EM) logging tool configured for transport in the well in a tool string and including an antenna system comprising at least one assembly transmitter and at least one receiver assembly comprising an antenna and circuit configured to sense the measurement signal, and further configured to generate an excitation in the ground formation with an EM signal from the at least one transmitter assembly in the EM profiling tool in at least one frequency; o the at least one receiver assembly in the EM profiling tool configured to make EM measurements upon receiving a signal in the excitation-responsive receiver assembly; and at least one processor; wherein the antenna is connected to the at least one processor via a signal path extending from the antenna and configured to provide a measurement signal to the at least one processor responsive to EM measurements, the measurement signal dependent on a parameter of interest of the ground formation and at least one antenna system parameter of the antenna system; and wherein the at least one processor is configured to: feed a calibration signal to the signal path extending from the antenna in the well to generate a resultant signal, the calibration signal offsetting the earth formation; estimating at least one value of the at least one antenna system parameter of the antenna system in the well using the resulting signal; and performing further profiling operations in dependence on the at least one value of the at least one antenna system parameter; the calibration signal comprising at least two calibration subsignals with a first calibration subsignal of the at least two calibration subsignals having a first frequency and a second calibration subsignal of the at least two calibration subsignals having a second frequency different from the first frequency.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the at least one antenna system parameter comprises at least one of: i) a transfer function of at least a part of the antenna system; ii) a frequency of an extreme value of the transfer function of the part of the antenna system; iii) a frequency response of part of the antenna system; and iv) a width of a peak of the transfer function.

18. Apparatus according to claim 16, characterized in that the at least one antenna system parameter comprises at least one of: i) resonant frequency of the antenna system; ii) antenna system impedance; iii) timing of the antenna system; iv) inductance of the antenna system; v) capacitance of the antenna system; vi) resistance of the antenna system; and vii) antenna system quality factor.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the tool string is a drill string and the apparatus comprises a drill bit at a distal end of the drill string.

20. Apparatus according to claim 16, characterized in that the at least one transmitter assembly is configured to transmit an excitation signal and the at least one receiver assembly is configured to receive the measurement signal.

21. Apparatus according to claim 16, characterized in that it further comprises at least one electronic component configured to be adjusted based on at least one value of at least one parameter of the antenna system.

22. Method according to claim 1, characterized in that the at least one parameter of the antenna system comprises at least one of: i) inductance of the antenna system; ii) capacitance of the antenna system; iii) resistance of the antenna system; and iv) antenna system quality factor.

23. Method, according to claim 1, characterized in that it further comprises conducting a downhole operation in the well; and feeding the calibration signal into the signal path of the antenna system during downhole operation.

24. Apparatus according to claim 23, characterized in that the downhole operation is a drilling operation.