BR112019012412A2

BR112019012412A2 - Conjunto de antenas e método

Info

Publication number: BR112019012412A2
Application number: BR112019012412-8A
Authority: BR
Inventors: Bittar Michael; Ma Jin; Wu Hsu-Hsiang
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2020-02-27
Also published as: CN110073076A; CA3046059C; FR3061808A1; EP3568569A1; AU2017392500A1; AR110325A1; US20190331824A1; WO2018132086A1; US11061161B2; CA3046059A1; SA519402066B1; EP3568569A4

Abstract

um conjunto de antenas inclui um mandril de ferramenta tendo um eixo geométrico de ferramenta e uma bobina incluindo uma pluralidade de enrolamentos enrolada em torno do mandril de ferramenta em um ângulo de enrolamento deslocado a partir do eixo geométrico de fenda. uma blindagem de antena é fixada ao mandril de ferramenta e posicionada radialmente para fora a partir da bobina. a blindagem de antena define uma pluralidade de fendas estendendo perpendicular à bobina em qualquer local angular em torno de uma circunferência do mandril de ferramenta e a pluralidade de fendas é fornecida em dois ou mais comprimentos diferentes.

Description

“CONJUNTO DE ANTENAS E MÉTODO”

ANTECEDENTES [0001] Durante operações de perfuração para a extração de hidrocarbonetos, uma variedade de técnicas de gravação e transmissão é usada para fornecer ou gravar dados em tempo real a partir das proximidades de uma broca de perfuração. Medições de formações subterrâneas circundantes podem ser feitas durante todas as operações de perfuração usando ferramentas de medição e perfilagem de fundo de poço não revestido, como ferramentas de medição durante perfuração (MWD), que auxiliam em tomar decisões operacionais, e ferramentas de perfilagem durante perfuração (LWD), que ajudam a caracterizar as formações. Ferramentas LWD em particular obtêm medições usadas para determinar a resistividade elétrica (ou seu inverso, condutividade) das formações subterrâneas circundantes sendo penetradas, onde a resistividade elétrica indica várias características geológicas das formações. Essas medições de resistividade podem ser tomadas usando uma ou mais antenas acopladas a ou de outro modo associadas às ferramentas de perfilagem de poço não revestido. Tais dados também podem ser obtidos durante não perfuração, como em uma operação de perfilagem de cabo de aço.

[0002] Antenas de ferramenta de perfilagem são frequentemente formadas por posicionar enrolamentos de bobina em torno de uma seção axial da ferramenta de perfilagem de poço não revestido, como um colar de perfuração. Um material magnético macio é às vezes posicionado embaixo dos enrolamentos de bobina para aumentar a eficiência e/ou sensibilidade das antenas de ferramenta de perfilagem. O material magnético macio facilita um percurso de permeabilidade magnética mais alto (isto é, um conduto de fluxo) para o campo magnético gerado pelos enrolamentos de bobina, e ajuda a blindar os enrolamentos de bobina de colares de perfuração adjacentes e perdas associadas (por exemplo, correntes parasitas geradas nos colares de perfuração).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0003] As seguintes figuras são incluídas para ilustrar certos aspectos da presente relação e não devem ser vistas como modalidades exclusivas. A matéria revelada é capaz de modificações, alterações, combinações e equivalentes consideráveis na forma e função, sem se afastar do escopo dessa revelação.

[0004] A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de perfuração de exemplo

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2/31 que pode empregar os princípios da presente revelação.

[0005] A figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de cabo de aço de exemplo que pode empregar os princípios da presente revelação.

[0006] A figura 3A é uma vista isométrica parcial de uma ferramenta de perfilagem de poço não revestido de exemplo.

[0007] A figura 3B é uma vista lateral esquemática do fluxo magnético a partir da ferramenta de perfilagem de poço não revestido da figura 3A.

[0008] A figura 4 mostra uma vista lateral de um conjunto de antenas de exemplo.

[0009] A figura 5A mostra uma vista lateral de outra modalidade de exemplo do conjunto de antenas da figura 4.

[00010] A figura 5B é uma vista isométrica da cinta magnética macia da figura 5A.

[00011] As figuras 6A e 6B são vistas isomérica e lateral, respetivamente, de outra modalidade de exemplo do conjunto de antenas da figura 4.

[00012] A figura 7A é uma vista lateral de um conjunto de antenas de exemplo que incorpora um ou mais princípios da presente revelação.

[00013] A figura 7B é uma vista lateral do conjunto de antenas da figura 7A sem a bobina.

[00014] A figura 8A é uma vista isométrica de uma bobina de exemplo.

[00015] A figura 8B mostra uma vista isométrica de outra modalidade da bobina da figura 8A.

[00016] A figura 9 é uma vista lateral de um conjunto de antenas que inclui uma blindagem de antena de exemplo.

[00017] A figura 10 é uma vista lateral do conjunto de antena da figura 9 que inclui uma modalidade da blindagem de antena incorporando um ou mais princípios da presente revelação.

[00018] As figuras 11-13 mostram resultados de teste obtidos por variar parâmetros de blindagem em um conjunto de antenas.

[00019] A figura 14 é uma tabela mostrando resultados de teste comparativo obtidos de três variações em projetos de blindagem de antena.

[00020] A figura 15 é uma tabela mostrando resultados de teste comparativo obtidos de duas variações em projetos de blindagem de antena em combinação com variação do

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3/31 projeto de uma cinta magnética macia subjacente.

[00021] A figura 16 é uma tabela mostrando resultados de teste comparativo obtidos de variações em projetos de conjunto de antena tendo inserções empilhadas alinhadas e desalinhadas com as fendas em uma blindagem de antena.

[00022] A figura 17 é uma tabela mostrando resultados de teste comparativo obtidos de variações em projetos de conjunto de antena tendo uma cinta magnética macia compreendendo inserções empilhadas com números variáveis de hastes.

DESCRIÇÃO DETALHADA [00023] A presente revelação refere-se em geral a ferramentas de perfilagem de poço não revestido usadas na indústria de petróleo e gás e, mais particularmente, ao projeto de antenas de bobina inclinada usando inserções magnéticas macias empilhadas e blindagens de antena inovadoras que melhoram ganho, sensibilidade e eficiência das antenas de bobina inclinada.

[00024] As modalidades da presente revelação descrevem aperfeiçoamentos no projeto de conjuntos de antenas usados em ferramentas de perfilagem de resistividade para monitorar formações subterrâneas circundantes adjacentes a um poço não revestido perfurado. Alguns dos conjuntos de antena descritos aqui incluem antenas de bobina inclinada que incluem uma cinta magnética macia para aumentar a indutância da antena de bobina inclinada. Em tais conjuntos, a cinta magnética macia inclui uma pluralidade de inserções empilhadas estendendo perpendicular à antena de bobina inclinada e cada inserção empilhada inclui uma pluralidade de hastes posicionadas extremidade com extremidade. As hastes incluídas em cada inserção empilhada são de um projeto simples e comercialmente disponíveis e, portanto, ajudam a reduzir o custo de montagem e manutenção dos conjuntos de antenas em comparação com conjuntos de antenas tendo cintas magnéticas macias com inserções que apresentam geometrias complexas que são difíceis e caras de se fabricar.

[00025] Outros conjuntos de antena descritos aqui incluem uma antena de bobina inclinada e uma blindagem de antena posicionada radialmente fora da antena de bobina inclinada. A blindagem de antena define uma pluralidade de fendas estendendo perpendicular aos enrolamentos da antena de bobina inclinada e a pluralidade de fendas é fornecida em dois ou mais comprimentos diferentes. Os comprimentos diferentes para as

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4/31 fendas não somente suportam operação dos conjuntos de antena por minimizar atenuação de campos eletromagnéticos e conservar a orientação de dipolo da antena de bobina inclinada, porém também em conservar a integridade mecânica e resistência para proteger a antena de bobina inclinada.

[00026] A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de perfuração de exemplo 100 que pode empregar os princípios da presente revelação, de acordo com uma ou mais modalidades. Como ilustrado, o sistema de perfuração 100 pode incluir uma plataforma de perfuração 102 posicionada na superfície e um poço não revestido 104 que estende a partir da plataforma de perfuração 102 para dentro de uma ou mais formações subterrâneas 106. Em outras modalidades, como em uma operação de perfuração offshore, um volume de água pode separar a plataforma de perfuração 102 e o poço não revestido 104.

[00027] O sistema de perfuração 100 pode incluir uma torre 108 sustentada pela plataforma de perfuração 102 e tendo um bloco de deslocamento 110 para elevar e abaixar uma coluna de perfuração 112. Um kelly 114 pode sustentar a coluna de perfuração 112 quando é abaixada através de uma mesa rotativa 116. Uma broca de perfuração 118 pode ser acoplada à coluna de perfuração 112 e acionada por um motor de fundo de poço não revestido e/ou por rotação da coluna de perfuração 112 pela mesa rotativa 116. Quando a broca de perfuração 118 gira, cria o poço não revestido 104 que penetra nas formações subterrâneas 106. Uma bomba 120 pode circular fluido de perfuração através de um tubo de alimentação 122 e kelly 114, no fundo do poço não revestido através do interior da coluna de perfuração 112 através dos orifícios na broca de perfuração 118, de volta para a superfície através do espaço anular definido em torno da coluna de perfuração 112 e para dentro de um fosso de retenção 124. O fluido de perfuração resfria a broca de perfuração 118 durante operação e transporte aparas a partir do poço não revestido 104 para dentro do fosso de retenção 124.

[00028] O sistema de perfuração 100 pode incluir ainda uma composição de fundo (BHA) não revestida acoplada à coluna de perfuração 112 perto da broca de perfuração

118. A BHA pode compreender várias ferramentas de medição de fundo de poço não revestido como, porém não limitado a, ferramentas de medição durante perfuração (MWD) e perfilagem durante perfuração (LWD), que podem ser configuradas para fazer medições

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5/31 de fundo de poço não revestido de condições de perfuração. As ferramentas MWD e LWD podem incluir pelo menos uma ferramenta de perfilagem de resistividade 126 que pode compreender uma ou mais antenas capazes de receber e/ou transmitir um ou mais sinais eletromagnéticos (EM) que são axialmente espaçados ao longo do comprimento da ferramenta de perfilagem de resistividade 126. Como descrito abaixo, a ferramenta de perfilagem de resistividade 126 pode compreender ainda uma pluralidade de inserções magnéticas macias empilhadas usadas para aumentar e/ou proteger os sinais EM e desse modo aumentar a sensibilidade azimutal da ferramenta de perfilagem de resistividade 126. [00029] A medida que a broca de perfuração 118 estende o poço não revestido 104 através das formações 106, a ferramenta de perfilagem de resistividade 126 pode contínua ou intermitente coletar medições sensíveis em modo azimutal em relação à resistividade das formações 106, isto é, quão fortemente as formações 106 se opõe a um fluxo de corrente elétrica. A ferramenta de perfilagem de resistividade 126 e outros sensores das ferramentas MWD e LWD pode ser comunicativamente acoplada a um módulo de telemetria 128 usado para transferir medições e sinais do BHA para um receptor de superfície (não mostrado) e/ou receber comandos do receptor de superfície. O módulo de telemetria 128 pode abranger qualquer meio conhecido de comunicação de fundo de poço não revestido incluindo, porém não limitado a, um sistema de telemetria de pulso de lama, um sistema de telemetria acústico, um sistema de comunicação cabeado, um sistema de comunicação sem fio, ou qualquer combinação dos mesmos. Em certas modalidades, algumas ou todas as medições tomadas na ferramenta de perfilagem de resistividade 126 podem também ser armazenadas na ferramenta de perfilagem de resistividade 126 ou módulo de telemetria 128 para recuperação posterior na superfície após retrair a coluna de perfuração 112.

[00030] Em vários momentos durante o processo de perfuração, a coluna de perfuração 112 pode ser removida do poço não revestido 104, como mostrado na figura 2, para conduzir operações de medição/perfilagem. Mais particularmente, a figura 2 mostra um diagrama esquemático de um sistema de cabo de aço de exemplo 200 que pode empregar os princípios da presente revelação, de acordo com uma ou mais modalidades. Numerais similares usados nas figuras 1 e 2 se referem aos mesmos componentes ou elementos e, portanto, podem não ser descritos novamente em detalhe. Como ilustrado, o

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6/31 sistema de cabo de aço 200 pode incluir uma sonda de instrumento de cabo de aço 202 que pode ser suspensa no poço não revestido 104 em um cabo 204. A sonda 202 pode incluir a ferramenta de perfilagem de resistividade 126 descrita acima, que pode ser acoplada de modo comunicativo ao cabo 204. O cabo 204 pode incluir condutores para transportar energia para a sonda 202 e também facilitar comunicação entre a superfície e a sonda 202. Uma instalação de perfilagem 206, mostrada na figura 2, como um caminhão, pode coletar medições da ferramenta de perfilagem de resistividade 126, e pode incluir sistemas de captação de dados e computação 208 para controlar, processar, armazenar e/ou visualizar as medições coletadas pela ferramenta de perfilagem de resistividade 126. Os sistemas de captação de dados e computação 208 podem ser acoplados de modo comunicativo com a ferramenta de perfilagem de resistividade 126 por meio do cabo 204.

[00031] A figura 3A é uma vista isométrica parcial de uma ferramenta de perfilagem de poço não revestido de exemplo 300, de acordo com uma ou mais modalidades. A ferramenta de perfilagem 300 pode ser igual a ou similar à ferramenta de perfilagem de resistividade 126 das figuras 1 e 2 e, portanto, pode ser usada nos sistemas de perfuração ou de cabo de aço 100, 200 mostrados nas mesmas. A ferramenta de perfilagem de poço não revestido 300 é mostrada como incluindo um conjunto de antenas 302 que pode ser posicionado em torno de um mandril de ferramenta 304 como um colar de perfuração ou similar. O conjunto de antenas 302 pode incluir um carretei 306 e uma bobina 308 enrolada em torno do carretei 306 e estendendo axialmente em virtude do enrolamento ao longo de pelo menos uma porção de uma superfície externa do carretei 306.

[00032] O carretei 306 pode compreender estruturalmente um plástico de alta temperatura, um termoplástico, um polímero (por exemplo, poliamida), um cerâmico, ou um material de epóxi, porém pode alternativamente, ser feito de uma variedade de outros materiais eletricamente isolantes/não condutivos, não magnéticos. O carretei 306 pode ser fabricado, por exemplo, por fabricação de aditivo (isto é, impressão 3D), moldagem, moldagem por injeção, usinagem, ou outros processos de fabricação conhecidos.

[00033] A bobina 308 pode incluir qualquer número de “voltas” consecutivas” (isso é, enrolamentos da bobina 308) em torno do carretei 306, porém tipicamente incluirá pelo menos uma pluralidade (isto é, duas ou mais) voltas completas consecutivas, com cada volta completa estendendo 360° em torno do carretei 306. Em algumas modalidades, um

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7/31 caminho para receber a bobina 308 pode ser formado ao longo da superfície externa do carretei 306. Por exemplo, um ou mais entalhes ou canais podem ser definidos na superfície externa do carretei 306 para receber e assentar o bobina 308. Em outras modalidades, entretanto, a superfície externa da bobina 306 pode ser lisa ou uniforme. O bobina 308 pode ser concêntrico ou excêntrico em relação a um eixo geométrico de ferramenta 310 do mandril de ferramenta 304.

[00034] Como ilustrado, uma porção das voltas ou enrolamentos da bobina 308 estende em torno do carretei 306 em um ângulo de enrolamento 312 deslocado em relação ao eixo geométrico da ferramenta 310. Mais especificamente, os enrolamentos da bobina 308 em lados opostos do carretei 306 estendem em torno da circunferência externa do carretei 306 no ângulo de enrolamento 312. Os enrolamentos, entretanto, fazem transição para perpendicular ao eixo geométrico de ferramenta 310 no topo e parte inferior do carretei 306, em cujo ponto os enrolamentos fazem transição de volta para o ângulo de enrolamento 312 em lados opostos do carretei 306. Enrolamentos sucessivos da bobina 308 (isto é, um ou mais giros sucessivos da bobina 308) avançam em uma direção em geral axial ao longo de pelo menos uma porção da superfície externa do carretei 306 de modo que a bobina 308 cubra um comprimento axial da bobina 308. O conjunto de antenas 302 pode ser caracterizado e de outro modo mencionado como uma antena “direcional” ou de “bobina inclinada”. Na modalidade ilustrada, o ângulo de enrolamento 312 é 45°, como exemplo, e pode ser alternativamente qualquer ângulo deslocado em relação ao eixo geométrico de ferramenta 310, sem se afastar do escopo da revelação.

[00035] A figura 3B é uma vista lateral esquemática da ferramenta de perfilagem de poço 300 da figura 3A. Quando corrente é passada através da bobina 308 do conjunto de antenas 302, um campo magnético dipolo 314 pode ser gerado que estende radialmente para fora a partir do conjunto de antenas 302 ortogonal à direção de enrolamento. Como resultado, o conjunto de antenas 302 pode apresentar um ângulo de campo magnético 316 com relação ao mandril de ferramenta 304 e, uma vez que o ângulo de enrolamento 312 (figura 3 A) é 45°, o ângulo de campo magnético resultante 316 também será 45° deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310. Como será reconhecido, entretanto, o ângulo de campo magnético 316 pode ser variado por ajustar ou manipular o ângulo de enrolamento 312.

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8/31 [00036] A figura 4 mostra uma vista lateral de um conjunto de antena de exemplo 402. O conjunto de antena 402 pode ser similar em alguns aspectos ao conjunto de antena 302 das figuras 3A-3B e, portanto, pode ser entendido melhor com referência às mesmas, onde numerais similares representam elemento similar não descrito novamente. Como ilustrado, o conjunto de antenas 402 inclui a bobina 308 enrolada em torno do mandril de ferramenta 304 e, mais particularmente, em uma sela 404 definida no mandril de ferramenta 304. A sela 404 pode compreender uma porção do mandril de ferramenta 304 que apresenta um diâmetro reduzido em comparação com as porções restantes do mandril de ferramenta 304. Alguns ou todos os componentes do conjunto de antenas 402 podem ser dispostos na sela 404. Embora na mostrada nessa modalidade, o carretei 306 (figura 3A) pode ser alternativamente incluído para interpor a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304 (isto é, a sela 404), como discutido em geral acima.

[00037] Como ilustrado, os enrolamentos da bobina 308 estendem em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304 no ângulo de enrolamento 312, que pode ser deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310, por exemplo, em 45°. Como resultado, o momento dipolo magnético 316 gerado pela bobina 308 pode estender a partir do mandril de ferramenta 304 no ângulo de campo magnético 318, que é ortogonal ao ângulo de enrolamento 312 da bobina 308. A direcionalidade do momento de dipolo magnético 316 pode corresponder em geral à direção na qual a bobina 308 emite o campo magnético dipolo 314 (figura 3B) quando corrente é passada através do mesmo. Em algumas aplicações, pode ser desejável para melhores resultados ter o momento de dipolo magnético 316 deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310 em 45°, porém o ângulo de campo magnético 318 pode alternativamente ser qualquer ângulo entre paralelo e perpendicular ao eixo geométrico de ferramenta 310 devido aos efeitos causados pelo mandril de ferramenta 304 ou como resultado de usar uma cinta magnética macia, como descrito abaixo.

[00038] A figura 5A mostra outra modalidade do conjunto de antenas 402. Na modalidade ilustrada, uma cinta magnética macia 502 interpõe a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304 na sela 404. A cinta magnética macia 502 pode ser configurada para proteger o enrolamento de bobina 308 contra correntes parasitas geradas pelo mandril de ferramenta 304, desse modo aumentando a sensibilidade azimutal do conjunto de antenas

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402 e/ou aumentando a eficiência ou resistência do campo magnético dipolo 314 (figura 3B) da bobina 308.

[00039] Para facilitar esse efeito, a cinta magnética macia 502 pode compreender um material magnético macio ou qualquer material que apresente resistividade relativamente alta, permeabilidade magnética alta e baixa perda magnética (por exemplo, histerese, magnetostrição etc.). Um material magnético macio adequado que pode ser usado inclui ferritas, que em geral compreendem uma mistura compósita de um material de ferrita/ferro em pó e um aglutinante, como uma borracha baseada em silicone, um elastômero, um RTV, um polímero (como poliamida), um cerâmico ou um epóxi. A mistura resultante é moldada e/ou pressionada em configurações e formatos geométricos desejados que se conformam ao formato da cinta magnética macia 502. Outros materiais magnéticos macios adequados que podem ser usados na cinta magnética macia 502 incluem, porém não são limitados a mu-metal, permalloy, vidro metálico (metglass), ou qualquer combinação dos acima.

[00040] A cinta magnética macia 502 pode compreender um anel em geral anular que estende em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304 (por exemplo, na sela 404) em um ângulo de cinta 504. Na modalidade ilustrada, o ângulo de cinta 504 e o ângulo de enrolamento 312 são substancialmente iguais de modo que a cinta magnética macia 502 interponha a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304 em torno da circunferência correspondente do mandril de ferramenta 304. Para ajudar a manter a direcionalidade do momento de dipolo magnético 316 em 45° em relação ao eixo geométrico de ferramenta 310, a cinta magnética macia 502 pode compreender uma pluralidade de tiras ou inserções 506. Por conseguinte, no exemplo ilustrado, a cinta magnética macia 502 compreende uma pluralidade de inserções 506 que formam um anel anular descontínuo estendendo em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304 no ângulo de cinta 504. Como ilustrado, o ângulo de cinta 504 e o ângulo de enrolamento 312 são substancialmente paralelos, porém podem ser alternativamente deslocados a partir de paralelo em +/- 10°, sem se afastar do escopo da revelação.

[00041] A figura 5B é uma vista isométrica da cinta magnética macia 502 da figura

5A. como ilustrado, as inserções 506 apresentam um formato cortado inclinado e, portanto, podem ser mencionadas como inserções “inclinadas” 506. Além disso, as inserções 506

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10/31 são cortadas e de outro modo formadas axialmente e de outro modo paralelas ao eixo geométrico da ferramenta 310. Cada inserção 506 pode ser separada de inserções angularmente adjacentes por uma pequena folga 508 que evita contato físico entre inserções angularmente adjacentes 506, e desse modo evita um percurso magnético contínuo entre as inserções adjacentes 506. Em algumas modalidades, a folga 508 pode ser cheia de um material que apresenta uma permeabilidade relativa (μ_Γ) de aproximadamente 1, que é equivalente à permeabilidade de espaço livre ou ar (μ_ο). em tais modalidades, por exemplo, as inserções 506 podem ser posicionadas (inseridas) nos canais correspondentes definidos no carretei 306 (figura 3A) onde a folga 508 é cheia por separadores fornecidos pelo carretei 306. Em outras modalidades, a folga 508 pode não ser cheio com nenhum material específico, porém pode ao invés permitir que ar separe as inserções adjacentes 506. Em qualquer caso, a folga 508 serve essencialmente como um isolador não magnético entre as inserções adjacentes 506.

[00042] Como ilustrado, as inserções 506 compreendem elementos em geral retangulares ou no formato de paralelogramo (dependendo de onde angularmente localizado em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304) separados pela folga 508. Cada inserção 506 pode ter um comprimento 510a e uma largura 510b, onde o comprimento 510a de cada inserção axialmente cortada 506 estende substancialmente paralela ao eixo geométrico de ferramenta 310. Como resultado, a folga 508 separando cada inserção lateralmente adjacente 506 pode ser alinhada axialmente com o eixo geométrico de ferramenta 310 e de outro modo estender paralelo ao mesmo. Além disso, cada inserção 506 pode apresentar um formato arqueado através (ao longo) da largura que se conforma à curvatura do mandril de ferramenta 304 (figura 5A) e/ou da sela 404 (figura 5A).

[00043] Com referência agora às figuras 6A e 6B, são ilustradas vistas isométrica e lateral, respectivamente, de outra modalidade de exemplo do conjunto de antenas 402. Similar às modalidades das figuras 4 e 5A-5B, o conjunto de antenas 402 inclui a bobina 308 enrolada em torno do mandril de ferramenta 304 e, em algumas modalidades, posicionada na sela 404. Os enrolamentos da bobina 308 estendem em torno do mandril de ferramenta 304 no ângulo de enrolamento 312 (figura 6B), que, como observado acima, pode ser angularmente deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310 (figura

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6B) em 45°, porém pode alternativamente ser qualquer ângulo deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310. Como resultado, o momento dipolo magnético 316 (figura 6B) gerado pela bobina 308 pode estender a partir do mandril de ferramenta 304 no ângulo de campo magnético 318 (figura 6B), que é ortogonal ao ângulo de enrolamento 312.

[00044] Similar às modalidades das figuras 5A-5B, a cinta magnética macia 502 interpõe radialmente a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304 (por exemplo, a sela 404) e as inserções 506 são separadas pelas folgas 508 (figura 6A), que estendem substancialmente paralelas ao eixo geométrico de ferramenta 310. Ao contrário da modalidade das figuras 5A-5B, entretanto, a cinta magnética macia 502 estende em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304 (por exemplo, a sela 404) em um ângulo de cinta 602 (figura 6B) que é ortogonal ao ângulo de enrolamento 312. Por conseguinte, a cinta magnética macia 502 pode não somente ser caracterizada como “inclinada” com relação ao eixo geométrico de ferramenta 310, mas pode também ser mencionada como uma cinta magnética macia “invertida”. Em modalidades onde o ângulo de enrolamento 312 é 45° deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310, o ângulo de cinta 602 também pode ser 45° deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310, porém angularmente oposto ao ângulo de enrolamento 312 ao longo do eixo geométrico de ferramenta 310 (isto é, 90° deslocado a partir do ângulo de enrolamento 312). Uma vez que a bobina 308 e a cinta magnética macia 502 são individualmente enroladas em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304 em direções ortogonais, pelo menos uma porção da bobina 308 estende axialmente além da cinta magnética macia 502 onde a cinta magnética macia 502 não interpõe radialmente a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304.

[00045] Cada inserção 506 da cinta magnética macia 502 apresenta uma seção transversal exclusiva que deve se conformar à curvatura do mandril de ferramenta 304 e/ou sela 404. Consequentemente, pode ser difícil e caro fabricar as inserções 506 uma vez que cada inserção 506 tem de ser feita por encomenda, o que aumenta os custos totais de fabricação e montagem para o conjunto de antenas 402. De acordo com uma ou mais modalidades da presente revelação, inserções de cinta magnética macia que são difíceis de fabricar devido a exigir geometrias complexas podem ser substituídas por inserções de cinta magnética macia baratas, comercialmente disponíveis (isto é, prontas) que

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12/31 apresentam uma geometria simples. Como discutido abaixo, com o uso de tais inserções de cinta magnética macia comercialmente disponíveis com geometria simples pode se obter desempenho de antena igual ou melhor em comparação com a modalidade das figuras 6A6B.

[00046] A figura 7A é uma vista lateral de um conjunto de antenas de exemplo 702 que incorpora um ou mais princípios da presente revelação. O conjunto de antenas 702 pode ser similar em alguns aspectos às modalidades do conjunto de antenas 402 mostrado nas figuras 4, 5A-5B, e 6A-6B e, portanto, pode ser mais bem entendido com referência às mesmas, onde numerais similares se referem a elementos ou componentes similares não descritos novamente. Similar às modalidades do conjunto de antenas 402, por exemplo, o conjunto de antenas 702 inclui a bobina 308 enrolada em torno do mandril de ferramenta 304 e, em pelo menos algumas modalidades, posicionada na sela 404. Os enrolamentos da bobina 308 estendem em torno do mandril de ferramenta 304 no ângulo de enrolamento 312, que, como observado acima, pode ser angularmente deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta 310 em 45°, porém pode ser alternativamente qualquer deslocamento de ângulo a partir do eixo geométrico de ferramenta 310. Como resultado, o momento dipolo magnético 316 gerado pela bobina 308 estende a partir do mandril de ferramenta 304 no ângulo de campo magnético 318 que é ortogonal ao ângulo de enrolamento 312. Embora a bobina 308 seja mostrada como tendo somente quatro enrolamentos consecutivos, será reconhecido que um número maior ou menor que quatro enrolamentos pode ser empregado no conjunto de antenas 702 sem se afastar do escopo da revelação.

[00047] O conjunto de antenas 702 também inclui uma cinta magnética macia 704 que radialmente interpõe a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304 (por exemplo, a sela 404). A figura 7B é uma vista lateral do conjunto de antenas 702 da figura 7A excluindo a bobina 308 para facilitar uma visão melhor das características novas da cinta magnética macia 704. Na modalidade ilustrada, a cinta magnética macia 704 compreende uma pluralidade de inserções empilhadas 706 angularmente deslocadas entre si para formar um anel anular descontínuo que estende em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304 (por exemplo, na sela 404) no ângulo de cinta 504. O ângulo de cinta 504 e o ângulo de enrolamento 312 (figura 7A) são substancialmente iguais de modo que a cinta

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13/31 magnética macia 704 interponha a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304 em torno da circunferência total do mandril de ferramenta 304.

[00048] Cada inserção empilhada 706 é separada de inserções empilhadas angularmente adjacentes por uma folga 708, que é similar à folga 508 discutida acima com referência às figuras 4, 5A-5B, e 6A-6B. por conseguinte, as folgas 708 evitam contato físico entre inserções empilhadas angularmente adjacentes 706.

[00049] Como ilustrado, cada inserção empilhada 706 inclui uma pluralidade de hastes 710 (alternativamente mencionadas como “unidades”) dispostas e de outro modo posicionadas extremidade com extremidade (isto é, “empilhadas”) para cooperativamente formar uma inserção empilhada reta ou substancialmente reta 706. As hastes 710 podem ser feitas de qualquer dos materiais magnéticos macios mencionados aqui com relação à cinta magnética macia 502 das figuras 5A-5B e 6A-6B incluindo, porém não limitado a, ferrita, mu-metal, permalloy, vidro metálico (metglass) ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, como ilustrado, três hastes 710 podem ser dispostas extremidade com extremidade para conjuntamente (mutuamente) formar uma inserção empilhada dada 706. Em outras modalidades, entretanto, um número maior ou menor que três hastes 710 (pelo menos duas) podem ser dispostas extremidade com extremidade para formar uma inserção empilhada dada 706. Além disso, em algumas modalidades, uma pequena folga pode ser formada entre extremidades opostas das hastes 710. Em outras modalidades, entretanto, as extremidades opostas de uma ou mais das hastes 710 em uma dada inserção empilhada 706 podem entrar em contato e de outro modo diretamente tocar uma a outra.

[00050] As hastes 710 de cada inserção empilhada 706 são dispostas de modo que a inserção empilhada 706 estenda substancialmente perpendicular aos enrolamentos da bobina radialmente adjacente 308 (figura 7A) em qualquer local angular dado em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304. Como resultado, a cinta magnética macia 704 ajuda a manter a direcionalidade do momento de dipolo magnético 316 (figura 7A) em 45° em relação ao eixo geométrico de ferramenta 310 (figura 7A). Como usado aqui, a frase “substancialmente perpendicular” se refere a um deslocamento relativo de 90° entre a inserção empilhada 706 e os enrolamentos da bobina radialmente adjacente 308, porém também abrange um deslocamento +/-10° a partir da perpendicular, sem se afastar do

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14/31 escopo da revelação.

[00051] As hastes 710 de cada inserção empilhada 706 podem compreender elementos cilíndricos, retos que fornecem uma seção transversal circular ou poligonal. Em outras palavras, cada haste 710 pode apresentar um formato em seção transversal que é circular, como arredondado, oval ou o vo ide, ou alternativamente um formato de seção transversal que é poligonal, como triangular, retangular (incluindo quadrado), pentagonal etc. No exemplo ilustrado as hastes 710 são mostradas como elementos cilíndricos com uma seção transversal poligonal (por exemplo, retangular). Em algumas modalidades, uma inserção empilhada dada 706 pode compreender hastes 710 tendo formatos em seção transversal diferentes, sem se afastar do escopo da revelação.

[00052] Cada haste 710 pode ter um comprimento 712 que contribui para o comprimento total 714 da inserção empilhada correspondente 706. O comprimento 712 de uma dada haste 710 pode ou não ser igual ao comprimento 712 de outra(s) haste(s) 710 em uma inserção empilhada correspondente 706. Por exemplo, o comprimento 712 de qualquer das hastes 710 pode variar entre aproximadamente 1,0 polegada e 5,0 polegadas, porém pode alternativamente ser mais curto que 1,0 polegada ou mais longo que 5,0 polegadas, sem se afastar do escopo da revelação. Pelo menos em uma modalidade, o comprimento 712 das hastes 710 será menor que metade da circunferência elíptica do mandril de ferramenta 304 (por exemplo, a sela 404) ao longo do percurso projetado das inserções empilhadas 706. Consequentemente, em tais modalidades, a faixa do comprimento 712 das hastes 710 pode depender do diâmetro do mandril de ferramenta 304 (por exemplo, na sela 404). O comprimento relativamente curto 712 das hastes 710 permite que a inserção empilhada correspondente 706 siga aproximadamente porém substancialmente a curvatura da superfície externa do mandril de ferramenta 304 (por exemplo, a sela 404) quando estende perpendicular à bobina 308.

[00053] As hastes 710 podem ser comercialmente disponíveis como um item pronto e podem compreender tamanhos padrão que podem ser comprados no mercado a partir de uma variedade de fabricantes e/ou lojas. Por exemplo, as hastes 710 podem ser adquiridas de CWS Bytemark de Orange, CA, EUA, ou Dexter Magnetic Technologies, Inc. de WElk Grove Village, IL, EUA. Como será reconhecido, o uso de hastes comercialmente disponíveis 710 para formar as inserções empilhadas 706 pode reduzir custos em

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15/31 montagem e manutenção da montagem de antenas 702 em comparação com conjuntos de antena convencionais ou anteriores onde a cinta magnética macia compreende inserções que apresentam geometrias complexas que são difíceis e caras de fabricar. Por exemplo, cintas magnéticas macias da técnica anterior podem custar tanto quanto US$20k por antena, enquanto cintas magnéticas macias usando as inserções empilhadas 706 descritas aqui podem custar somente US$100 por antena. Além disso, como discutido abaixo, o emprego das inserções empilhadas 706 pode fornecer desempenho de ganho similar ou melhor em comparação com conjuntos de antenas convencionais ou anteriores com cintas magnéticas macias feitas por encomenda.

[00054] A figura 8A mostra uma vista isométrica de um carretei de exemplo 802, de acordo com uma ou mais modalidades da presente revelação. O carretei 802 pode ser igual ou similar ao carretei 306 descrito acima com referência à figura 3A, e, portanto, pode ser feito de materiais similares mencionados. Embora as inserções empilhadas 706 da cinta magnética macia 704 das figuras 7A e 7B sejam mostradas posicionadas em torno da circunferência externa do mandril 304 (por exemplo, a sela 404), as inserções empilhadas 706 podem ser alternativamente posicionadas em e de outro modo fixadas ao carretei 802. Por sua vez, o carretei 802 pode ser posicionado em torno da circunferência externa do mandril 304, como na sela 404. Na modalidade ilustrada, por exemplo, o carretei 802 pode ter uma pluralidade de entalhes ou canais 804 definidos em sua superfície radial interna 806. Cada canal 804 pode ser dimensionado e de outro modo configurado para receber uma inserção empilhada única 706 (figura 7B). em tais modalidades, a bobina 308 (figura 7A) seria enrolada em torno da superfície radial externa 808 do carretei 802.

[00055] A figura 8B mostra uma vista isométrica de outra modalidade do carretei 802 da figura 8A. Na figura 8B, as inserções empilhadas 706 são mostradas dispostas na superfície radial externa 808 do carretei 802. Em pelo menos uma modalidade, as inserções empilhadas 706 podem ser pelo menos parcialmente recebidas nos canais correspondentes 810 definidos na superfície radial externa 808 do carretei 802. Em outras modalidades, entretanto, a superfície radial externa 808 do carretei 802 pode ser lisa e as inserções empilhadas 706 podem ser alternativamente dispostas diretamente na superfície radial externa 808. Em tais modalidades, a bobina 308 (figura 7A) pode ser enrolada em torno da superfície radial externa 808 do carretei 802 porém radialmente sustentada pelas inserções

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16/31 empilhadas 706.

[00056] Com referência novamente à figura 7A, pode ser desejável proteger o conjunto de antenas 702 (especialmente a bobina 308) contra dano mecânico ou operacional durante uso. Por exemplo, uma bobina não protegida (não blindada) 308 pode ser danificada durante operações de perfuração de poço não revestido através de exposição prolongada a aparas de poço não revestido e resíduos ou por contato extenso com uma parede de poço não revestido quando uma coluna de perfuração associada é movida no poço não revestido. Em algumas modalidades, a bobina 308 pode ser protegida contra dano mecânico por cobrir ou de outro modo revestir todo ou uma porção do conjunto de antenas 702 com um material eletricamente isolante/não condutivo, não magnético como, porém não limitado a, um polímero (por exemplo, PEEK), uma mistura de polímero-cerâmico, ou um cerâmico. Esse material pode ser adicionado (depositado), por exemplo, na porção de diâmetro reduzido do mandril de ferramenta 304 definida pela sela 404. O material é eletricamente resistivo e, portanto, pode proteger o conjunto de antenas 702 enquanto não atenua os campos eletromagnéticos transmitidos ou recebidos.

[00057] Em outras modalidades, entretanto, a bobina 308 pode ser protegida contra dano mecânico por usar ou de outro modo instalar uma blindagem de antena que axialmente cobre a porção de diâmetro reduzido do mandril de ferramenta 304 definido pela sela 404 e cobre eficazmente a bobina 308. A blindagem de antena pode ser eletromagneticamente transmissiva para permitir transmissão de sinais eletromagnéticos. Em algumas modalidades, a transmissividade eletromagnética da blindagem de antena pode ser obtida por fornecer fendas definidas através do corpo da blindagem de antena.

[00058] A figura 9 é uma vista lateral de um conjunto de antenas 902 que inclui uma blindagem de antena de exemplo 906 usada para proteger o conjunto de antenas 902 (especialmente a bobina subjacente 308). O conjunto de antenas 902 pode ser igual a ou similar a qualquer dos conjuntos de antena 402 (figuras 4, 5A-5B, e 6A-6B) e 702 (figuras 7A-7B) descritos aqui e, portanto, pode ser mais bem entendido com referência às mesmas, onde numerais similares se referem a elementos ou componentes similares não descritos novamente. O conjunto de antenas 902, por exemplo, inclui a bobina 308 enrolada em torno do mandril de ferramenta 304 e, em pelo menos algumas modalidades, posicionada na sela 404 (mostrado em linhas tracejadas). Os enrolamentos da bobina 308 estendem em

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17/31 torno do mandril de ferramenta 304 no ângulo de enrolamento 312.

[00059] O conjunto de antenas 902 também inclui uma cinta magnética macia 904 radialmente interpondo a bobina 308 e o mandril de ferramenta 304 (por exemplo, a sela 404). Na modalidade ilustrada, a cinta magnética macia 904 é similar à cinta magnética macia 704 das figuras 7A-7B, porém pode alternativamente compreender quaisquer das modalidades de cinta magnética macia discutidas aqui ou outros projetos e configurações de cinta magnética macia, sem se afastar do escopo da revelação.

[00060] A blindagem de antena 906 fornece uma encapsulação circunferencial dos componentes internos do conjunto de antenas 902 por estender em torno do eixo geométrico de ferramenta 310. Mais especificamente, a blindagem de antena 906 é posicionada radialmente para fora a partir da bobina 308 e a cinta magnética macia 904. Como ilustrado, a blindagem de antena 906 pode cobrir axialmente o comprimento axial da sela 404 e é fixado a (ou de outro modo engata) o mandril de ferramenta 304 em suas extremidades axiais opostas. Em algumas modalidades, a blindagem de antena 906 pode ser projetada de modo que uma transição estrutural relativamente suave é obtida entre a blindagem de antena 906 e o diâmetro externo do mandril de ferramenta 304 nas extremidades axiais opostas da blindagem de antena 906.

[00061] Em algumas modalidades, a blindagem de antena 906 pode ser formada de um material não condutivo e/ou não metálico, como fibra de vidro ou um polímero (Por exemplo, poliéter éter cetona ou “PEEK”). Em outras modalidades, entretanto, a blindagem de antena 906 pode ser feita de um material condutivo e/ou metálico, como aço inoxidável, uma liga baseada em níquel (Por exemplo, MONEL®, INCONEL®, etc.), uma liga à base de cromo, uma liga á base de cobre, ou qualquer combinação dos mesmos.

[00062] A blindagem de antena 906 também inclui uma pluralidade de fendas 908 definidas através do corpo da blindagem de antena 906. As fendas 908 facilitam transmissividade eletromagnética da blindagem de antena 906 por fornecer áreas onde sinais eletromagnéticos podem penetrar na blindagem de antena 906 para serem recebidos ou transmitidos. Na modalidade ilustrada, cada fenda 908 é formada no formato de um retângulo, porém pode apresentar alternativamente outros formatos, sem se afastar do escopo da revelação. Cada fenda 908 tem um comprimento 910 e uma largura 912, e é separada de fendas angularmente adjacentes 908 por uma folga de separação 914. A folga

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18/31 de separação 914 pode ou não ser uniforme entre todas as fendas angularmente adjacentes 908. As fendas 908 são formadas na blindagem de antena 906 de modo que cada fenda 908 estenda perpendicular ou substancialmente perpendicular à bobina radialmente adjacente 308 em qualquer local angular dado em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304. Consequentemente, o comprimento 910 de cada fenda 908 estende perpendicular aos enrolamentos radialmente adjacentes da bobina 308. Como usado aqui, a frase “substancialmente perpendicular” se refere a um deslocamento relativo de 90° entre as fendas 908 e a bobina radialmente adjacente 308, porém também abrange um deslocamento de +/-10° a partir de uma relação verdadeiramente perpendicular, sem se afastar do escopo da revelação.

[00063] Na modalidade ilustrada, o comprimento 910 de cada fenda 908 é constante (igual) e o padrão das fendas 908 (incluindo a magnitude das folgas de separação 914) é constante em torno da circunferência total da blindagem de antena 906. As fendas 908 formam cooperativamente um anel anular descontínuo que estende em torno da circunferência da blindagem de antena 906 em um ângulo de fenda 916. O ângulo de fenda 916 e o ângulo de enrolamento 312 são substancialmente iguais de modo que as fendas 908 sejam dispostas radialmente para fora a partir da bobina 308 em qualquer local angular dado em torno da circunferência do mandril de ferramenta 304.

[00064] As fendas 908 ajudam a reduzir a perda de ganho a partir da blindagem de antena 906, enquanto também reserva o ângulo de enrolamento (inclinação) 312 da bobina 308. As fendas 908 da figura 9, entretanto, não são otimizadas para fornecer ganho máximo enquanto mantém integridade mecânica e resistência aceitáveis para a blindagem de antena 906. Ao invés, o projeto de fenda mostrado na figura 9 constitui um padrão uniforme de fendas similarmente dimensionadas e dispostas 908 em torno da circunferência da blindagem de antena 906.

[00065] A figura 10 é uma vista lateral do conjunto de antenas 902 que inclui uma modalidade da blindagem de antena 906 que incorpora um ou mais princípios da presente revelação. Como será discutido abaixo, um modo para aumentar a sensibilidade de ganho do conjunto de antenas 902 é aumentar o comprimento das fendas 908 da blindagem de antena 906. Entretanto, devido a limitações mecânicas da estrutura da blindagem de antena 906, é proibitivo simplesmente aumentar o comprimento de todas as fendas 908 até um

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19/31 máximo, o que pode afetar adversamente a integridade estrutural da blindagem de antena 906 e tornar a mesma inadequada para uso no fundo do poço não revestido.

[00066] Similar à modalidade da figura 9, cada fenda 908 da blindagem de antena 906 da figura 10 é separada de fendas angularmente adjacentes 908 pela folga de separação 914. Ao contrário da modalidade da figura 9, entretanto, as fendas 908 da blindagem de antena 906 da figura 10 são definidas e de outro modo fornecidas pelo menos em dois comprimentos diferentes estendendo perpendiculares ao ângulo de enrolamento 312 (figura 9). Mais especificamente, como ilustrado, uma ou mais fendas 908 apresentam um primeiro comprimento 1002a e uma ou mais fendas adicionais (outras) 908 apresentam um segundo comprimento 1002b, onde o primeiro comprimento 1002a é mais longo que o segundo comprimento 1002b. a magnitude (tamanho) do primeiro e segundo comprimentos 1002a,b pode depender do material usado para a blindagem de antena, o comprimento axial da bobina 308, e outros parâmetros estruturais da blindagem de antena 906. Ter pelo menos dois comprimentos diferentes 1002a, b ajuda a manter a perda de ganho através da blindagem de antena 906 mas também mantém a integridade estrutural e resistência da blindagem de antena 906.

[00067] Em princípio, e com base em conclusões derivadas dos testes mostrados nas figuras 11-13, as fendas 908 tendo o primeiro comprimento 1002a devem ser tão longas quanto possível sob a condição de que todas essas fendas 908 não devem fundir em uma extremidade e de outro modo manter uma distância mínima em uma extremidade. As fendas 908 tendo o segundo comprimento 1002b podem interpor as fendas mais longas 908 e podem também ser tão longas quanto possível na condição de que todas tais fendas 908 não devem fundir com as fendas mais longas 908 e também manter uma distância mínima entre as fendas mais longas 908.

[00068] Em algumas modalidades, como ilustrado, as fendas 908 podem ser definidas (dispostas) em um padrão de fenda onde o primeiro e o segundo comprimentos 1002a, b alternam em torno da circunferência da blindagem de antena 906 em uma razão de um para um. Mais particularmente, uma fenda 908 tendo o segundo comprimento 1002b interpõe cada par angularmente adjacente de fendas 908 tendo o primeiro comprimento 1002a, ou vice versa, onde uma fenda 908 tendo o primeiro comprimento 1002a interpõe cada par angularmente adjacente de fendas 908 tendo o segundo comprimento 1002b.

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20/31 [00069] Em outras modalidades, entretanto, as fendas 908 podem ser definidas em um padrão de fenda onde o primeiro e segundo comprimentos 1002a, b alternam em torno da circunferência da blindagem de antena 906 em uma razão de dois a dois. Em tais modalidades, duas fendas 908 tendo o primeiro comprimento 1002a podem ser sucedidas por duas fendas 908 tendo o segundo comprimento 1002b em um padrão alternado contínuo em torno da circunferência da blindagem de antena 906.

[00070] Ainda em outras modalidades, as fendas 908 podem ser definidas em um padrão de fenda onde o primeiro e segundo comprimentos 1002a, b alternam em torno da circunferência da blindagem de antena 906 em uma razão de dois para um. Em tais modalidades, duas ou mais fendas 908 tendo o segundo comprimento 1002 podem interpor cada par angularmente adjacente de fendas 908 tendo o primeiro comprimento 1002a, ou vice versa. Ainda em modalidades adicionais, considera-se aqui que as fenas 908 tendo primeiro e segundo comprimentos 1002a, b podem ser fornecidos em um padrão de fenda aleatório que pode ou não repetir em torno da circunferência da blindagem de antena 906.

[00071] Embora a blindagem de antena 906 da figura 10 mostre fendas 908 tendo somente dois comprimentos diferentes 1002a, b considera-se aqui que a blindagem de antena 906 fornece fendas 908 tendo três ou mais comprimentos diferentes. Em tais modalidades, o padrão das fendas 908 tendo três ou mais comprimentos diferentes pode ser uniforme e repetir em torno da circunferência da blindagem de antena 906, ou pode de outro modo ser fornecido em um padrão aleatório que pode ou não repetir, sem se afastar do escopo da revelação.

[00072] Em qualquer um dos cenários de padrão de fenda descritos aqui, a folga de separação 914 entre fendas angularmente adjacentes 908 de qualquer comprimento 1002a, b pode ser uniforme ou ao invés variar em torno da circunferência da blindagem de antena 906, sem se afastar do escopo da revelação.

[00073] A cinta magnética macia 904 pelo menos parcialmente visível através das fendas 908 na blindagem de antena 906 da figura 10 pode compreender a cinta magnética macia 704 das figuras 7A-7B. por conseguinte, a cinta magnética macia 904 pode incluir a pluralidade de inserções empilhadas 706 (figuras 7A-7B) estendendo perpendiculares à bobina 308, e simultaneamente se estendendo paralelas às fendas 908. Em algumas modalidades, a folga 708 (figuras 7A-7B) separando cada inserção empilhada 706 de

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21/31 inserções empilhadas angularmente adjacentes pode ter magnitude igual ou similar (tamanho) que a folga de separação 914 que separa fendas angularmente adjacentes 908. Em tais modalidades, cada inserção empilhada 706 pode ser disposta de modo que alinhe radialmente com uma fenda correspondente 908. Em outras modalidades, entretanto, as inserções empilhadas 706 podem ser radialmente desalinhadas com as fendas 908, sem se afastar do escopo da revelação.

[00074] A alteração de parâmetros diferentes da blindagem de antena 906 afeta a sensibilidade de ganho do conjunto de antenas 902. Parâmetros de blindagem de exemplo que podem ser alterados (manipulados) para aumentar a sensibilidade de ganho do conjunto de antenas 902 incluem, porém não são limitados a, o número de fendas 908 incluídas na blindagem de antena 906, a largura 912 (figura 9) de cada fenda 908 e o comprimento 916 (figura 9) de cada fenda 908. Através de teste, os inventores determinaram que o modo mais eficiente para aumentar a sensibilidade de ganho do conjunto de antena 902 é maximizar o comprimento 916 das fendas 908. As figuras 11-13 mostram graficamente dados de teste que apoiam essa conclusão.

[00075] Mais particularmente, as figuras 11-13 mostram resultados de teste obtidos por variar os parâmetros de blindagem acima mencionados ou um conjunto de antenas similar ao conjunto de antenas 402 das figuras 6A-6B e com a blindagem de antena similar à blindagem de antena 906 da figura 9. Os testes foram realizados durante excitação da bobina 308 (figuras 6A-6B) do conjunto de antenas 402 em várias frequências: 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 8 kHz, e 32 kHz.

[00076] A figura 11 fornece uma série de gráficos mostrando dados de teste resultando do aumento do número de fendas definidas na blindagem de antena. Os dados foram obtidos de dois projetos de fenda diferentes: 1) fendas tendo um comprimento de 4.125 polegadas (pol.) e uma largura de 0.188 pol., e 2) fendas tendo um comprimento de 4.125 pol. E uma largura de 0.250 pol. Como mostrado nos gráficos da figura 11, o aumento do número de fendas na blindagem de antena resulta em um aumento correspondendo de sensibilidade de percentagem de ganho.

[00077] A figura 12 fornece uma série de gráficos mostrando dados de teste resultando do aumento de largura das fendas definidas na blindagem de antena. Dados foram obtidos de três projetos de blindagem de antena: 1) uma blindagem de antena com

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22/31 doze fendas tendo um comprimento de 4.125 pol., 2) uma blindagem de antena com vinte e quatro fendas tendo um comprimento de 4.125 pol., e 3) uma blindagem de antena com doze fendas tendo um comprimento de 7.500 pol. Como mostrado nos gráficos da figura 12, o aumento da largura das fendas em uma dada blindagem de antena resulta em um aumento correspondente de sensibilidade de percentagem de ganho.

[00078] A figura 13 fornece uma série de gráficos mostrando dados de teste resultando de aumento do comprimento das fendas definido na blindagem de antena. Os dados foram obtidos de um projeto de blindagem de antena que inclui doze fendas tendo uma largura de 0.188 pol. Como mostrado nos gráficos da figura 13, o aumento do comprimento das fendas na blindagem de antena resulta em um aumento correspondente de sensibilidade de percentagem de ganho.

[00079] Os dados e descobertas das figuras 11-13 são resumidos na seguinte tabela 1:

Tabela 1

Parâmetro de blindagem	Faixa de frequência	Melhora de ganho
Dobrar # de fendas (12 -> 24)	500Hz -> 2kH	-3% - -7%
8kHz -> 32kH	-10%
Dobrar largura de fendas (0,125 pol. -> 0,250 pol.)	500Hz -> 2kH	-1%-~2%
2kHz -> 32kH	-3% - -7%
Dobrar comprimento de fendas (0,4 pol -> 0,8 pol.)	500Hz -> IkH	-38%
2kHz -> 32kH	-50%

[00080] A partir da tabela 1, pode-se concluir que o modo mais eficiente para aumentar a sensibilidade de ganho de um conjunto de antenas é maximizar o comprimento das fendas definidas na blindagem de antena.

[00081] A figura 14 é uma tabela 1400 mostrando resultados de testes comparativos obtidos de três variações em projetos de blindagem de antena aplicadas ao mesmo conjunto de antenas. Os testes foram executados durante excitação da bobina de cada conjunto de antenas em várias frequências: 500Hz, 1kHz, 2kHz, 8kHz e 32kHz. Os projetos de blindagem de antena são comparados contra uma resposta de dipolo para uma antena de bobina de ar, como mostrado na segunda coluna. A antena de bobina de ar é uma antena de bobina operando sem um mandril de ferramenta associado, cinta magnética macia ou blindagem de antena e os resultados de resposta de dipolo a partir da excitação de bobina. O ganho para a antena de bobina de ar (dipolo magnético) é usado como referência para calcular a percentagem de ganho dos outros projetos de antena (Ganho =

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Ganhoprojeto/GanhoDipoio)· Como mostrado nos resultados da primeira coluna, a resposta de dipolo em cada frequência é 1.

[00082] Os projetos de blindagem de antena são adicionalmente comparados contra desempenho de um primeiro conjunto de antena de base sem uma blindagem de antena, como mostrado na terceira coluna. O primeiro conjunto de antena é igual ao conjunto de antena 402 das figuras 6A-6B, e é usado como o conjunto de antena de base para cada do segundo, terceiro e quarto conjuntos de antena.

[00083] O segundo conjunto de antena inclui uma blindagem de antena que é substancialmente similar à blindagem de antena 906 da figura 9, que inclui uma pluralidade de fendas inclinadas cada tendo um comprimento de 4.125 pol. E uma largura de 0.188 pol. O terceiro conjunto de antenas inclui uma blindagem de antena tendo doze fendas inclinadas, onde cada fenda tem um comprimento de 7.5 pol. E uma largura de 0.188 pol. O quarto conjunto de antenas inclui uma blindagem de antena que é substancialmente similar à blindagem de antena 906 da figura 10, que inclui vinte e quatro fendas inclinadas dotadas de dois comprimentos diferentes de 7.5 pol. E 4.125 pol. E com uma largura de 0.188 pol.

[00084] Os dados na tabela 1400 indicam que acrescentar uma blindagem de antena com fendas inclinadas ao primeiro conjunto de antenas resulta em uma diminuição de ganho, como mostrado pelos dados obtidos a partir do segundo, terceiro e quarto conjuntos de antenas. O desempenho de ganho para o quarto conjunto de antenas, entretanto, foi amplamente superior ao desempenho de ganho do segundo e terceiro projetos de conjunto de antena, especialmente em frequências mais altas (Por exemplo, 8 kHz e 32 kHz). Podese concluir, então, que ter dois ou mais comprimentos diferentes de fendas (longo e curto) em uma blindagem de antena pode aumentar o desempenho de ganho de um dado conjunto de antenas enquanto mantém simultaneamente a integridade estrutural da blindagem de antena.

[00085] A figura 15 é uma tabela 1500 mostrando resultados de teste comparativo obtidos de duas variações em projetos de blindagem de antena em combinação com a variação do projeto da cinta magnética macia subjacente de um conjunto de antenas.

Similar à tabela 1400 da figura 14, os projetos de blindagem de antena são novamente comparados contra uma resposta de dipolo para uma antena de bobina de ar, como

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24/31 mostrado na segunda coluna. Além disso, testes foram novamente realizados durante excitação da bobina de um dado conjunto de antenas em várias frequências 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 8 kHz e 32 kHz.

[00086] Os projetos de blindagem de antena são também comparados contra dois projetos de conjunto de antenas de base, mostrados na terceira coluna como um primeiro conjunto de antenas e um quarto conjunto de antenas. O primeiro conjunto de antenas é igual ao conjunto de antenas 402 das figuras 6A-6B e é usado como o conjunto de antenas de base para o segundo e terceiro conjuntos de antena. O quarto conjunto de antenas é igual ao conjunto de antenas 702 das figuras 7A-7B, que inclui a cinta magnética macia tendo uma pluralidade de inserções empilhadas, e é usado como o conjunto de antena de base para o quinto e o sexo conjuntos de antenas.

[00087] O segundo e quinto conjuntos de antena incluem, cada, uma blindagem de antena que é substancialmente similar à blindagem de antena 906 da figura 9, onde a blindagem de antena tem vinte e quatro fendas inclinadas e cada fenda tem o mesmo comprimento uniforme. O terceiro e sexto conjuntos de antena incluem, cada blindagem de antena que é substancialmente similar à blindagem de antena 906 da figura 10, onde a blindagem de antena tem fendas inclinadas dotadas de dois comprimentos diferentes (longo e curto).

[00088] Os dados na tabela 1500 fornecem uma comparação do desempenho de ganho entre um projeto de conjunto de antena de base com uma cinta magnética macia convencional (isto é, o primeiro até terceiro conjuntos de antena) e um com inserções empilhadas (isto é, o quarto até sexto conjuntos de antena). A tabela 1500 indica que o desempenho do projeto de conjunto de antena de base com a cinta magnética macia convencional e sem uma blindagem de antena (isto é, o primeiro conjunto de antena) é superior ao projeto de conjunto de antena com inserções empilhadas sem uma blindagem de antena (isto é, o quarto conjunto de antena). Entretanto, quando a blindagem de antena é incluída, os dois projetos de conjunto de antena apresentam desempenho substancialmente similar em cada frequência. Isso pode provar ser útil para operações de perfuração que exigem um conjunto de antena para obter medições durante perfuração. A inclusão da blindagem de antena em operações de perfuração pode ser necessária para proteger a bobina de desgaste e dano causado por resíduos de perfuração e movimento de uma coluna

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25/31 de perfuração.

[00089] A figura 16 é uma tabela 1600 mostrando resultados de teste comparativo obtidos de variações em projetos de conjunto de antena tendo inserções empilhadas de uma cinta magnética macia alinhada e desalinhada com as fendas de uma blindagem de antena. Similar às tabelas 1400 e 1500 das figuras 14 e 15, respectivamente, os projetos de blindagem de antena são novamente comparados contra uma resposta de dipolo para uma antena de bobina de ar, como mostrado na segunda coluna. Testes foram realizados durante excitação da bobina dos conjuntos de antena dados em várias frequências: 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz, 16 kHz, 32 kHz e 64 kHz.

[00090] A tabela 1600 fornece dados de teste comparativo a partir do primeiro, segundo, terceiro e quarto conjuntos de antena. Cada conjunto de antenas inclui uma cinta magnética macia compreendendo uma pluralidade de inserções empilhadas, similares ao conjunto de antenas 702 das figuras 7A-7B. Além disso, cada conjunto de antenas é testado em combinação com uma blindagem de antena similar à blindagem de antena 906 da figura 10, onde as fendas inclinadas da blindagem de antena são dotadas de dois comprimentos diferentes (longo e curto). A blindagem de antena usada com o primeiro e segundo conjuntos de antena tem vinte e quatro fendas inclinadas com dois comprimentos diferentes, e a blindagem de antena usada com o terceiro e quarto conjuntos de antenas tem trinta e seis fendas inclinadas com dois comprimentos diferentes. Os dados na tabela 1600 também refletem medições obtidas quando as inserções empilhadas da cinta magnética macia de cada conjunto de antenas são desalinhadas ou alinhadas com as fendas inclinadas. Observa-se a partir dos resultados de teste fornecidos na Tabela 1600 que quando as inserções empilhadas são alinhados radialmente com as fendas inclinadas, de modo que as inserções empilhadas sejam expostas através das fendas inclinadas radialmente adjacentes, o desempenho de ganho do conjunto de antenas específico é superior em comparação com os conjuntos de antenas onde as inserções empilhadas são radialmente desalinhadas com as fendas inclinadas.

[00091] A figura 17 é uma tabela 1700 mostrando resultados de teste comparativo obtidos de variações em projetos de conjunto de antenas tendo uma banda magnética macia compreendendo inserções empilhadas com número variáveis de hastes. Similar às tabelas

1400, 1500 e 1600 das figuras 14-16, respectivamente, os projetos de blindagem de antena

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26/31 são novamente comparados contra uma resposta de dipolo para uma antena de bobina de ar, como mostrado na segunda coluna. Além disso, testes foram realizados durante excitação da bobina dos dados conjuntos de antenas em várias frequências: 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz, 16 kHz, 32 kHz e 64 kHz.

[00092] A tabela 1700 fornece dados de teste comparativo de primeiro, segundo, terceiro e quarto conjuntos de antenas. Cada conjunto de antenas inclui uma cinta magnética macia compreendendo uma pluralidade de inserções empilhadas, similar em alguns aspectos ao conjunto de antenas 702 das figuras 7A-7B. além disso, cada conjunto de antena é testado em combinação com uma blindagem de antena, similar à blindagem de antena 906 da figura 10, onde as fendas inclinadas da blindagem de antena são dotadas de dois comprimentos diferentes (longo e curto). A blindagem de antena usada com o primeiro e segundo conjuntos de antenas tem vinte e quatro fendas inclinadas com dois comprimentos diferentes, e a blindagem de antena usada com o terceiro e quarto conjuntos de antena tem trinta e seis fendas inclinadas com dois comprimentos diferentes.

[00093] No teste, o número de inserções empilhadas e hastes na cinta magnética macia de cada conjunto de antena variou para determinar seu efeito em desempenho de ganho. A cinta magnética macia do primeiro conjunto de antena, por exemplo, inclui quarenta e oito inserções empilhadas, onde cada inserção empilhada inclui três hastes. A cinta magnética macia do segundo conjunto de antena inclui trinta e seis inserções empilhadas, onde cada inserção empilhada inclui quatro hastes. Consequentemente, as inserções empilhadas do segundo conjunto de antenas são mais longas que as inserções empilhadas do primeiro conjunto de antenas. A cinta magnética macia do terceiro conjunto de antenas inclui trinta e seis inserções empilhadas, onde cada inserção empilhada inclui três hastes. Por último, a cinta magnética macia do quarto conjunto de antena inclui trinta e seis inserções empilhadas, onde cada inserção empilhada inclui quatro hastes. Consequentemente, as inserções empilhadas dos segundo e quarto conjuntos de antenas são mais longas que as inserções empilhadas do primeiro e terceiro conjuntos de antenas.

[00094] Observa-se a partir dos resultados de teste fornecidos na tabela 1700 que conjuntos de antena tendo cintas magnéticas macias com inserções empilhadas mais longas (isto é, segundo e quarto conjuntos de antena) fornecem desempenho de ganho aperfeiçoado em relação a conjuntos de antenas tendo inserções empilhadas mais curtas

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27/31 (isto é, primeiro e terceiro conjuntos de antenas). Isso é verdadeiro com conjuntos de antenas tendo um número comparável de hastes (isto é, 48 x 3 = 144: 36 x 4 = 144), e mesmo onde o padrão de inserção empilhada mais curta (isto é, 48 x 3) tem hastes mais densas. Por conseguinte, pode provar ser vantajoso empilhar as hastes enquanto possível em uma direção perpendicular à direção com a bobina em uma dada inserção empilhada para melhorar o desempenho.

As modalidades reveladas aqui incluem:

[00095] A. Um conjunto de antenas que inclui um mandril de ferramenta tendo um eixo geométrico de ferramenta, uma bobina incluindo uma pluralidade de enrolamentos enrolados em torno do mandril de ferramenta, em que porções da pluralidade de enrolamentos são enroladas em torno do mandril de ferramenta em um ângulo de enrolamento deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta e uma blindagem de antena fixada ao mandril de ferramenta e posicionada radialmente para fora a partir da bobina, em que a blindagem de antena define uma pluralidade de fendas estendendo perpendiculares à bobina em qualquer local angular em torno de uma circunferência do mandril de ferramenta e a pluralidade de fendas compreende fendas de comprimentos diferentes.

[00096] B. Um método que inclui introduzir uma ferramenta de perfilagem de poço não revestido em um poço não revestido, a ferramenta de perfilagem de poço não revestido incluindo um conjunto de antenas que inclui um mandril de ferramenta tendo um eixo geométrico de ferramenta, uma bobina incluindo uma pluralidade de enrolamentos enrolada em torno do mandril de ferramenta, em que porções da pluralidade de enrolamentos são enroladas em torno do mandril de ferramenta em um ângulo de enrolamento deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta, e uma blindagem de antena fixada ao mandril de ferramenta e posicionada radialmente para fora a partir da bobina, em que a blindagem de antena define uma pluralidade de fendas estendendo perpendicular à bobina em qualquer local angular em torno de uma circunferência do mandril de ferramenta e a pluralidade de fendas compreende fendas de comprimentos diferentes. O método incluindo ainda obter medições de uma formação subterrânea circundante com a ferramenta de perfilagem de poço não revestido.

[00097] Cada das modalidades A e B pode ter um ou mais dos seguintes elementos

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28/31 adicionais em qualquer combinação: elemento 1: em que a blindagem de antena é feita de um material selecionado do grupo que consiste em fibra de vidro, um polímero, aço inoxidável, uma liga baseada em níquel, uma liga baseada em cromo, uma liga baseada em cobre, e qualquer combinação dos mesmos. Elemento 2: em que a pluralidade de fendas forma cooperativamente um anel anular descontínuo que estende em torno de uma circunferência da blindagem de antena em um ângulo de fenda que é similar ao ângulo de enrolamento. Elemento 3: em que o mandril de ferramenta define uma sela e a bobina é posicionada na sela, e em que a blindagem de antena cobre um comprimento axial da sela. Elemento 4: em que os dois ou mais comprimentos diferentes da pluralidade de fendas compreendem um primeiro comprimento e um segundo comprimento mais curto que o primeiro comprimento, e em que o primeiro e segundo comprimentos alternam em torno de uma circunferência da blindagem de antena em uma razão de um para um. Elemento 5: em que os dois ou mais comprimentos diferentes da pluralidade de fendas compreendem um primeiro comprimento e um segundo comprimento mais curto que o primeiro comprimento, e em que o primeiro e segundo comprimentos alternam em torno de uma circunferência da blindagem de antena em uma razão de dois para dois. Elemento 6: em que os dois ou mais comprimentos diferentes da pluralidade de fendas compreendem um primeiro comprimento e um segundo comprimento mais curto que o primeiro comprimento, e em que o primeiro e segundo comprimentos alternam em torno de uma circunferência da blindagem de antena em uma razão de dois para um. Elemento 7: compreendendo ainda uma cinta magnética macia radialmente interpondo a bobina e o mandril de ferramenta e estendendo em torno de uma circunferência do mandril de ferramenta em um ângulo de cinta paralelo ao ângulo de enrolamento, em que a cinta magnética macia inclui uma pluralidade de inserções empilhadas estendendo perpendicular à bobina em torno da circunferência do mandril de ferramenta e cada inserção empilhada inclui uma pluralidade de hastes posicionadas extremidade com extremidade. Elemento 8: em que a pluralidade de hastes em cada inserção empilhada forma cooperativamente uma inserção empilhada reta correspondente que segue uma curvatura de uma superfície externa do mandril de ferramenta enquanto estende perpendicular à bobina. Elemento 9: em que a pluralidade de inserções empilhadas é alinhada radialmente com a pluralidade de fendas. Elemento 10: em que a pluralidade de inserções empilhadas é radialmente

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29/31 desalinhada com a pluralidade de fendas. Elemento 11: compreendendo ainda um carretei posicionado em torno da circunferência do mandril, em que a pluralidade de inserções empilhadas é posicionada no carretei. Elemento 12: em que a pluralidade de inserções empilhadas é posicionada em uma superfície radial externa do carretei.

[00098] Elemento 13: em que o mandril de ferramenta é operativamente acoplado a uma coluna de perfuração e introduzir a ferramenta de perfilagem de poço não revestido no poço não revestido compreende estender a ferramenta de perfilagem de poço não revestido para dentro do poço não revestido na coluna de perfuração, e perfurar uma porção do poço não revestido com uma broca de perfuração fixada a uma extremidade distai da coluna de perfuração. Elemento 14: em que a introdução da ferramenta de perfilagem de poço não revestido no poço não revestido compreende ainda estender a ferramenta de perfilagem de poço não revestido no poço não revestido em de cabo de aço como parte de uma sonda de instrumento de cabo de aço. Elemento 15: em que o conjunto de antenas inclui ainda um carretei disposto em torno da circunferência do mandril e a pluralidade de inserções empilhadas é posicionada no carretei. Elemento 16: em que o conjunto de antenas inclui ainda uma cinta magnética macia radialmente interpondo a bobina e o mandril de ferramenta estendendo em torno de uma circunferência do mandril de ferramenta em um ângulo de banda paralelo ao ângulo de enrolamento, em que a cinta magnética macia inclui uma pluralidade de inserções empilhadas estendendo perpendicular à bobina em torno da circunferência do mandril de ferramenta e cada inserção empilhada inclui uma pluralidade de hastes posicionadas extremidade com extremidade. Elemento 17: em que a pluralidade de inserções empilhadas é alinhada radialmente com a pluralidade de fendas. Elemento 18: em que a pluralidade de inserções empilhadas é radialmente desalinhada com a pluralidade de fendas.

[00099] Como exemplo não limitador, combinações exemplificadoras aplicáveis a A e B incluem Elemento 7 com o Elemento 8, elemento 7 com o elemento 9, elemento 7 com o elemento 10, elemento 7 com o elemento 11; elemento 11 com o elemento 12; elemento 16 com o elemento 17 e elemento 16 com o elemento 18.

[000100] Portanto, os sistemas e métodos revelados são bem adaptados para obter as finalidades e vantagens mencionadas bem como aquelas que são inerentes nas mesmas. As modalidades específicas reveladas acima são somente ilustrativas, visto que os

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30/31 ensinamentos da presente revelação podem ser modificados e postos em prática em modos diferentes porém equivalentes evidentes para aqueles versados na técnica tendo o benefício dos ensinamentos da presente invenção. Além disso, nenhuma limitação é pretendida para os detalhes de construção ou projeto mostrados aqui, diferente de como descrito nas reivindicações abaixo. Portanto, é evidente que as modalidades ilustrativas específicas reveladas acima podem ser alteradas, combinadas ou modificadas e todas essas variações são consideradas como compreendidas no escopo da presente revelação. Os sistemas e métodos ilustrativamente revelados aqui podem ser adequadamente postos em prática na ausência de qualquer elemento que não seja especificamente revelado aqui e/ou qualquer elemento opcional revelado aqui. Embora composições e métodos sejam descritos em termos de “compreendendo”, “contendo”, ou “incluindo” vários componentes ou etapas, as composições e métodos também podem “consistir essencialmente em” ou “consistir em” vários componentes e etapas. Todos os números e faixas reveladas acima podem variar em alguma proporção. Sempre que uma faixa numérica com um limite mais baixo e um limite mais alto for revelada, qualquer número e qualquer faixa incluída compreendida na faixa é especificamente revelada. Em particular, toda faixa de valores (da forma, “de aproximadamente a até aproximadamente b,” ou de modo equivalente, “de aproximadamente a a b,” ou de modo equivalente, “de aproximadamente a-b”) revelada aqui deve ser entendido como expondo todo número e faixa abrangida na faixa de valores mais ampla. Também, os termos nas reivindicações têm seu significado simples, comum a menos que de outro modo explicita e claramente definido pelo requerente da patente. Além disso, os artigos indefinidos ”um” ou “uma”, como usado nas reivindicações, são definidos aqui para significar um ou mais de um dos elementos que introduz. Se houver qualquer conflito nos usos de uma palavra ou termo nesse relatório descritivo e uma ou mais patente ou outros documentos que podem ser incorporados aqui por referência, as definições que são compatíveis com esse relatório descritivo devem ser adotadas.

[000101] Como usado aqui, a frase “pelo menos um de” precedendo uma série de itens, com os termos “e” ou “ou” para separar quaisquer dos itens, modifica alista como um todo, ao invés de cada membro da lista (isto é, cada item). A frase “pelo menos um de” permite um significado que inclui pelo menos um de qualquer um dos itens, e/ou pelo menos um de qualquer combinação dos itens, e/ou pelo menos um de cada dos itens. Como

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31/31 exemplo, as frases “pelo menos um de A, B e C” ou “pelo menos um de A, B ou C” cada se refere somente a A, somente B, ou somente C; qualquer combinação de A, B e C; e/ou pelo menos um de cada de A, B e C.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de antenas, caracterizado pelo fato de compreender:

um mandril de ferramenta tendo um eixo geométrico de ferramenta;

uma bobina incluindo uma pluralidade de enrolamento s enrolada em torno do mandril de ferramenta, em que porções da pluralidade de enrolamentos são enroladas em torno do mandril de ferramenta em um ângulo de enrolamento deslocado a partir do eixo geométrico de ferramenta; e uma blindagem de antena fixada ao mandril de ferramenta e posicionada radialmente para fora a partir da bobina, em que a blindagem de antena define uma pluralidade de fendas estendendo perpendicular a bobina em qualquer local angular em torno de uma circunferência do mandril de ferramenta e a pluralidade de fendas compreende fendas de comprimentos diferentes.
2. Conjunto de antenas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a blindagem de antenas ser feita de um material selecionado do grupo que consiste em fibra de vidro, um polímero, aço inoxidável, uma liga à base de níquel, uma liga à base de cromo, uma liga à base de cobre e qualquer combinação dos mesmos.
3. Conjunto de antenas, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a pluralidade de fendas cooperativamente formar um anel anular descontínuo que estende em torno de uma circunferência da blindagem de antena em um ângulo de fenda que é similar ao ângulo de enrolamento.
4. Conjunto de antenas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de o mandril de ferramenta definir uma sela e a bobina é posicionada na sela, e em que a blindagem de antena cobre um comprimento axial da sela.
5. Conjunto de antenas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de os dois ou mais comprimentos diferentes da pluralidade de fendas compreenderem um primeiro comprimento e um segundo comprimento mais curto que o primeiro comprimento, e em que o primeiro e segundo comprimentos alternam em torno de uma circunferência da blindagem de antena em uma razão de um para um.
6. Conjunto de antenas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de os dois ou mais comprimentos diferentes da pluralidade de fendas compreenderem um primeiro comprimento e um segundo comprimento mais curto

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2/3 que o primeiro comprimento, e em que o primeiro e o segundo comprimentos alternam em torno de uma circunferência da blindagem de antena em uma razão de dois para dois.
7. Conjunto de antenas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de os dois ou mais comprimentos diferentes da pluralidade de fendas compreenderem um primeiro comprimento e um segundo comprimento mais curto que o primeiro comprimento, e em que o primeiro e o segundo comprimentos alternam em torno de uma circunferência da blindagem de antena em uma razão de dois para um.
8. Conjunto de antenas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma cinta magnética macia radialmente interpondo a bobina e o mandril de ferramenta e estendendo em torno de uma circunferência do mandril de ferramenta em um ângulo de cinta paralelo ao ângulo de enrolamento, em que a cinta magnética macia inclui uma pluralidade de inserções empilhadas estendendo perpendicular à bobina em torno da circunferência do mandril de ferramenta e cada inserção empilhada inclui uma pluralidade de hastes posicionadas extremidade com extremidade.
9. Conjunto de antenas, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a pluralidade de hastes em cada inserção empilhada cooperativamente formar uma inserção empilhada reta correspondente que segue uma curvatura de uma superfície externa do mandril de ferramenta enquanto estende perpendicular à bobina.
10. Conjunto de antenas, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a pluralidade de inserções empilhadas ser alinhada radialmente com a pluralidade de fendas.
11. Conjunto de antenas, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a pluralidade de inserções empilhadas ser radialmente desalinhada com a pluralidade de fendas.
12. Conjunto de antenas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 11, caracterizado pelo fato de compreender ainda um carretei posicionado em torno da circunferência do mandril, em que a pluralidade de inserções empilhadas é posicionada no carretei, em que a pluralidade de inserções empilhadas é opcionalmente posicionada em uma superfície radial externa do carretei.

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3/3
13. Método, caracterizado pelo fato de compreender:

introduzir uma ferramenta de perfilagem de poço, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, em um poço não revestido.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o mandril de ferramenta ser operativamente acoplado a uma coluna de perfuração e introduzir a ferramenta de perfilagem de poço não revestido no poço não revestido compreende ainda: estender a ferramenta de perfilagem de poço não revestido para dentro do poço não revestido na coluna de perfuração; e perfurar uma porção do poço não revestido com uma broca de perfuração fixada em uma extremidade distai da coluna de perfuração.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de introduzir a ferramenta de perfilagem de poço não revestido no poço não revestido compreender ainda estender a ferramenta de perfilagem de poço não revestido para dentro do poço não revestido em de cabo de aço como parte de uma sonda de instrumento de cabo de aço.