BR112021006005A2 - composição de fundo de poço, sistema de medição de poço, e, método para investigar à frente de uma broca de perfuração - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO DE FUNDO DE POÇO, SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POÇO, E, MÉTODO PARA INVESTIGAR À FRENTE DE UMA BROCA DE PERFURAÇÃO. Um sistema e um método para uma investigação à frente da broca de perfuração. O sistema pode compreender um transmissor ultraprofundo operável para transmitir um sinal de baixa frequência para uma formação, uma ferramenta rasa operável para transmitir um sinal de alta frequência para a formação, pelo menos um receptor ultraprofundo operável para registrar um sinal refletido de baixa frequência, e pelo menos um par de receptores agrupados, em que pelo menos um par de receptores agrupados é operável para registrar um sinal de alta frequência refletido. Um método pode compreender a transmissão de um sinal de alta frequência da ferramenta rasa para a formação, a transmissão de um sinal de baixa frequência do transmissor ultraprofundo para a formação, avaliação do sinal refletido de alta frequência e o sinal refletido de baixa frequência em um sistema de manipulação de informações com uma inversão à frente da broca e direcionar a composição de fundo de poço na formação com base na propriedade de formação subterrânea.

Description

1 / 26 COMPOSIÇÃO DE FUNDO DE POÇO, SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POÇO, E, MÉTODO PARA INVESTIGAR À FRENTE DE UMA BROCA

DE PERFURAÇÃO FUNDAMENTOS

[001] Os furos de poços perfurados em formações subterrâneas podem permitir a recuperação de fluidos desejáveis (por exemplo, hidrocarbonetos) usando quaisquer das várias técnicas diferentes. Atualmente, as operações de perfuração podem identificar formações subterrâneas através de uma composição de fundo de poço se a formação subterrânea estiver disposta horizontalmente à composição de fundo de poço. No entanto, muitas vezes a formação subterrânea pode estar abaixo de uma composição de fundo de poço durante as operações de perfuração. Assim, a formação subterrânea pode não ser identificada até depois que a composição de fundo de poço passou pela formação subterrânea porque uma broca de perfuração disposta abaixo da composição de fundo pode bloquear e/ou impedir que as medições sejam feitas abaixo da broca de perfuração. Conhecer as propriedades da formação subterrânea abaixo da broca de perfuração pode ajudar um operador a direcionar o sistema de perfuração para uma formação subterrânea para recuperar os fluidos desejáveis.

[002] Investigando "à frente" da broca de perfuração, um operador pode ser capaz de dirigir o sistema de perfuração, o que pode reduzir o tempo, o desgaste do sistema de perfuração e o dinheiro durante as operações de perfuração. Em uma operação de perfuração, ou um sistema de medição, ser capaz de "investigar à frente da broca" também pode impedir que as operações de perfuração perfurem em perigos potenciais. Atualmente, a capacidade de "investigar à frente da broca" apresenta problemas e desafios que não foram resolvidos de forma eficaz na indústria, especificamente a capacidade de produzir uma imagem de alta qualidade das propriedades da formação subterrânea abaixo de uma broca de perfuração. Assim, uma

2 / 26 composição de fundo de poço que seja capaz de produzir com precisão uma imagem de alta qualidade das propriedades da formação subterrânea abaixo de uma broca pode ser desejável.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[003] Estes desenhos ilustram certos aspectos de alguns exemplos da presente divulgação e não devem ser utilizados para limitar ou definir a divulgação.

[004] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de perfuração; A Figura 2 ilustra um exemplo de um sistema de medição de poço; A Figura 3 ilustra um exemplo de uma composição de fundo de poço; A Figura 4 ilustra outro exemplo de uma composição de fundo de poço; e A Figura 5 ilustra um fluxo de trabalho de inversão e medição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[005] Esta divulgação pode geralmente se referir a um sistema e método de uma configuração de ferramenta de composição de fundo de poço disposta sobre uma broca de perfuração para aplicações de resistividade "à frente da broca" (pelo menos cem pés à frente (trinta metros e meio) que podem estar abaixo da broca de perfuração. Conforme discutido a seguir, uma série de antenas que podem operar em múltiplas frequências para lidar com os desafios de inversões à frente da broca. Além disso, uma ferramenta de medidor de imersão única também pode ser incluída no arranjo de antenas para determinar medições muito rasas em torno da broca de perfuração.

[006] A Figura 1 ilustra um sistema de perfuração 100. Como ilustrado, um furo de poço 102 pode se estender a partir de uma cabeça de poço 104 para uma formação subterrânea 106 a partir de uma superfície 108. Geralmente, o furo de poço 102 pode incluir geometrias horizontais, verticais,

3 / 26 inclinadas, curvas e outros tipos de geometrias e orientações do furo de poço. O furo de poço 102 pode ser revestido ou não. Em exemplos, o furo de poço 102 pode incluir um elemento metálico. A título de exemplo, o elemento metálico pode ser um revestimento, liner, tubulação ou outro tubular de aço alongado disposto no furo de poço 102.

[007] Como ilustrado, um furo de poço 102 pode se estender através da formação subterrânea 106. Conforme ilustrado na Figura 1, o furo de poço 102 pode se estender geralmente verticalmente para a formação subterrânea 106, no entanto, o furo de poço 102 pode se estender em um ângulo através da formação subterrânea 106, tal como furos de poço horizontais e inclinados. Por exemplo, embora a Figura 1 ilustre um poço de ângulo de inclinação vertical ou baixo, pode ser possível um ângulo de inclinação alto ou a colocação horizontal do poço e do equipamento. Deve ser notado ainda que enquanto a Figura 1 representa, de forma geral, uma operação de base terrestre, os versados na técnica podem reconhecer facilmente que os princípios descritos neste documento são igualmente aplicáveis às operações submarinas que empregam plataformas flutuantes ou de base marítima, sem se afastar do escopo da divulgação.

[008] Como ilustrado, uma plataforma de perfuração 110 pode suportar uma torre 112 tendo um bloco de deslocamento 114 para elevar e abaixar a coluna de perfuração 116. A coluna de perfuração 116 pode incluir, mas não se limita a, tubo de perfuração e tubulação espiralada, como é geralmente conhecido pelos versados na técnica. Um kelly 118 pode suportar a coluna de perfuração 116, uma vez que pode ser abaixado através de uma mesa rotativa 120. Uma broca de perfuração 122 pode ser presa na extremidade distal da coluna de perfuração 116 e pode ser conduzida por um motor de fundo de poço e/ou através da rotação da coluna de perfuração 116 a partir da superfície 108. Sem limitação, a broca de perfuração 122 pode incluir brocas de rolo cônico, brocas de PDC, brocas de diamante natural,

4 / 26 quaisquer abridores de furo, alargadores, brocas de testemunho e semelhantes. À medida que a broca de perfuração 122 gira, ela pode criar e estender o furo de poço 102 que penetra em várias formações subterrâneas 106. Uma bomba 124 pode circular fluido de perfuração através de um tubo de alimentação 126 através de kelly 118, furo abaixo através do interior da coluna de perfuração 116, através de orifícios na broca de perfuração 122, de volta à superfície 108 por meio do espaço anular 128 circundando a coluna de perfuração 116 e em um tanque de retenção 131.

[009] Com referência contínua à Figura 1, a coluna de perfuração 116 pode começar na cabeça do poço 104 e pode atravessar o furo de poço

102. A broca de perfuração 122 pode ser presa a uma extremidade distal da coluna de perfuração 116 e pode ser conduzida, por exemplo, por um motor de fundo de poço e/ou através da rotação da coluna de perfuração 116 a partir da superfície 108. A broca de perfuração 122 pode ser uma parte da composição de fundo de poço 130 na extremidade distal da coluna de perfuração 116. A composição de fundo de poço 130 pode incluir ainda ferramentas para aplicações de resistividade à frente da broca. Como será compreendido pelos versados na técnica, a composição de fundo de poço 130 pode ser um sistema de medição durante a perfuração (MWD) ou sistema de perfilagem durante a perfuração (LWD).

[0010] As ferramentas de resistividade à frente da broca podem incluir um transmissor ultraprofundo 132, uma ferramenta rasa 134 e/ou um receptor ultraprofundo 136. Deve-se notar que pode haver qualquer número de transmissores ultraprofundos 132, qualquer número de ferramentas rasas 134 e/ou qualquer número de receptores ultraprofundos 136 dispostos na composição de fundo de poço 130. Em exemplos, o transmissor ultraprofundo 132, uma ferramenta rasa 134 e/ou um receptor ultraprofundo 136 podem ter qualquer espaçamento adequado entre cada ferramenta e podem ser dispostos em diferentes composições que podem constituir a composição de fundo de

5 / 26 poço 130.

[0011] Sem limitação, a composição de fundo de poço 130 pode ser conectada a e/ou controlada pelo sistema de gerenciamento de informações 138, que pode ser disposto na superfície 108. Sem limitação, o sistema de manipulação de informações 138 pode ser disposto no fundo do poço na composição de fundo de poço 130. O processamento das informações registradas pode ocorrer no fundo do poço e/ou na superfície 108. O processamento que ocorre no fundo do poço pode ser transmitido à superfície 108 para ser registrado, observado e/ou analisado posteriormente. Além disso, as informações registradas no sistema de manipulação de informações 138 que podem ser dispostas no fundo do poço podem ser armazenadas até que a composição de fundo de poço 130 possa ser trazida à superfície 108. Em exemplos, o sistema de manipulação de informações 138 pode se comunicar com a composição de fundo de poço 130 através de uma linha de comunicação (não ilustrada) disposta na (ou sobre a) coluna de perfuração

116. Em exemplos, a comunicação sem fio pode ser usada para transmitir informações para a frente e para trás entre o sistema de manipulação de informações 138 e a composição de fundo de poço 130. O sistema de manipulação de informações 138 pode transmitir informações para a composição de fundo de poço 130 e pode receber também informações de processo registradas pela composição de fundo de poço 130. Em exemplos, um sistema de manipulação de informações de fundo de poço (não ilustrado) pode incluir, sem limitação, um microprocessador ou outro circuito adequado para estimar, receber e processar sinais da composição de fundo de poço 130. O sistema de manipulação de informações de fundo de poço (não ilustrado) pode ainda incluir componentes adicionais, tais como memória, dispositivos de entrada/saída, interfaces e semelhantes. Em exemplos, embora não ilustrado, a composição de fundo de poço 130 pode incluir um ou mais componentes adicionais, como conversor analógico-digital, filtro e

6 / 26 amplificador, entre outros, que podem ser usados para processar as medições da composição de fundo de poço 130 antes podem ser transmitidos para a superfície 108. Alternativamente, as medições brutas da composição de fundo de poço 130 podem ser transmitidas para a superfície 108.

[0012] Qualquer técnica adequada pode ser utilizada para transmitir os sinais da composição de fundo de poço 130 para a superfície 108, incluindo, mas sem se limitar a, telemetria de tubo com fio, telemetria de pulso de lama, telemetria acústica e telemetria eletromagnética. Embora não ilustrado, a composição de fundo de poço 130 pode incluir um subconjunto de telemetria que pode transmitir os dados de telemetria para a superfície 108. Na superfície 108, os transdutores de pressão (não mostrados) podem converter o sinal de pressão em sinais elétricos para um digitalizador (não ilustrado). O digitalizador pode proporcionar uma forma digital dos sinais de telemetria para o sistema de manipulação de informações 138 através de uma ligação de comunicação 140, que pode ser uma ligação com ou sem fios. Os dados de telemetria podem ser analisados e processados pelo sistema de manipulação de informações 138.

[0013] Como ilustrado, a ligação de comunicação 140 (que pode ser com ou sem fio, por exemplo) pode ser fornecida que pode transmitir os dados da composição de fundo de poço 130 para um sistema de manipulação de informações 138 na superfície 108. O sistema de manipulação de informações 138 pode incluir um computador pessoal 141, um monitor de vídeo 142, um teclado 144 (ou seja, outros dispositivos de entrada.), e/ou mídia legível por computador não transitória 146 (por exemplo, discos ópticos, discos magnéticos) que podem armazenar código representativo dos métodos descritos neste documento. Além ou no lugar do processamento, na superfície 108, o processamento pode ocorrer no fundo do poço.

[0014] Conforme discutido a seguir, os métodos podem ser utilizados pelo sistema de gerenciamento de informações 138 para determinar as

7 / 26 propriedades da formação subterrânea 106. As informações podem ser utilizadas para produzir uma imagem, que pode ser gerada em modelos bidimensionais ou tridimensionais da formação subterrânea 106. Esses modelos podem ser usados para planejamento de poço (por exemplo, para projetar um caminho desejado do furo de poço 102). Além disso, eles podem ser usados para planejar a colocação de sistemas de perfuração dentro de uma área prescrita. Isso pode permitir que as operações de perfuração mais eficientes alcancem uma estrutura de subsuperfície. Durante as operações de perfuração, as medições feitas dentro do furo de poço 102 podem ser usadas para ajustar a geometria do furo de poço 102 em tempo real para atingir um alvo geológico. As medições coletadas da composição de fundo de poço 130 das propriedades de formação podem ser usadas para direcionar o sistema de perfuração 100 em direção a uma formação subterrânea 106.

[0015] A Figura 2 ilustra uma vista em seção transversal de um sistema de medição de poço 200. Conforme ilustrado, o sistema de medição de poço 200 pode compreender a ferramenta de fundo de poço 202 presa a um veículo 204. Em exemplos, deve-se notar que a ferramenta de fundo de poço 202 não pode ser presa 2a um veículo 104. A ferramenta de fundo de poço 202 pode ser suportada pela sonda 206 na superfície 108. A ferramenta de fundo de poço 202 pode ser amarrada ao veículo 204 por meio do transporte

210. O transporte 210 pode ser disposto em torno de uma ou mais rodas de roldana 212 ao veículo 204. O transporte 210 pode incluir qualquer meio adequado para fornecer transporte mecânico para a ferramenta de fundo de poço 202 incluindo, mas sem se limitar a, cabo de aço, cabo liso, tubulação espiralada, tubo, tubo de perfuração, trator de fundo de poço ou semelhante. Em algumas modalidades, o transporte 210 pode fornecer suspensão mecânica, bem como conectividade elétrica e/ou óptica, para a ferramenta de fundo de poço 202. O transporte 210 pode compreender, em alguns casos, uma pluralidade de condutores elétricos e/ou uma pluralidade de condutores

8 / 26 ópticos que se estendem do veículo 204, que podem fornecer energia e telemetria. Em exemplos, um condutor óptico pode utilizar uma bateria e/ou um fotocondutor para coletar energia óptica transmitida a partir da superfície

108. O transporte 210 pode compreender um núcleo interno de sete condutores elétricos cobertos por um invólucro isolante. Uma bainha de armadura interna e externa de aço pode ser enrolada em uma hélice em direções opostas ao redor dos condutores. Os condutores elétricos e/ou ópticos podem ser usados para comunicar energia e telemetria entre o veículo 204 e a ferramenta de fundo de poço 202. As informações da ferramenta de fundo de poço 202 podem ser coletadas e/ou processadas pelo sistema de manipulação de informações 138. Por exemplo, os sinais gravados pela ferramenta de fundo de poço 202 podem ser armazenados na memória e depois processados pela ferramenta de fundo de poço 202. O processamento pode ser realizado em tempo real durante a aquisição de dados ou após a recuperação da ferramenta de fundo de poço 202. O processamento pode ocorrer alternativamente no fundo do poço ou pode ocorrer no fundo do poço e na superfície. Em algumas modalidades, os sinais registrados pela ferramenta de fundo de poço 202 podem ser conduzidos ao sistema de manipulação de informações 138 por meio do transporte 210. O sistema de manipulação de informações 138 pode processar os sinais e as informações nela contidas podem ser exibidas para um operador observar e armazenadas para processamento e referência futuros. O sistema de manipulação de informações 138 também pode conter um aparelho para fornecer sinais de controle e energia para a ferramenta de fundo de poço 202.

[0016] Os sistemas e métodos da presente divulgação podem ser implementados, pelo menos em parte, com sistema de manipulação de informações 138. Embora mostrado na superfície 108, o sistema de manipulação de informações 138 também pode estar localizado em outro local, como remoto do poço 224. O sistema de gerenciamento de informações

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138 pode incluir qualquer instrumentalidade ou agregado de instrumentalidades operável para calcular, estimar, classificar, processar, transmitir, receber, recuperar, originar, comutar, armazenar, exibir, manifestar, detectar, gravar, reproduzir, manipular ou utilizar qualquer forma de informações, inteligência ou dados para propósitos comerciais, científicos, de controle ou outros.

Por exemplo, um sistema de manipulação de informações 138 pode ser um computador pessoal 141, um dispositivo de armazenamento de rede ou qualquer outro dispositivo adequado e pode variar em tamanho, forma, desempenho, funcionalidade e preço.

O sistema de gerenciamento de informações 138 pode incluir memória de acesso aleatório (RAM), um ou mais recursos de processamento, tais como uma unidade de processamento central (CPU) ou lógica de controle de hardware ou software, ROM e/ou outros tipos de memória não volátil.

Os componentes adicionais do sistema de manipulação de informações 138 podem incluir uma ou mais unidades de disco, uma ou mais portas de rede para comunicação com dispositivos externos, bem como vários dispositivos de entrada e saída (I/O), tais como um teclado 144, um mouse e um monitor de vídeo 142. O sistema de manipulação de informações 138 também pode incluir um ou mais barramentos operáveis para transmitir comunicações entre os vários componentes de hardware.

Além disso, o monitor de vídeo 142 pode fornecer uma imagem a um usuário com base nas atividades realizadas pelo computador pessoal 141. Por exemplo, a produção de imagens de estruturas geológicas criadas a partir de sinais gravados.

A título de exemplo, a unidade de monitor de vídeo pode produzir um gráfico de profundidade em função dos dois componentes axiais transversais do campo gravitacional e em função do componente axial nas coordenadas do poço.

O mesmo gráfico pode ser produzido em coordenadas fixas à Terra, como coordenadas direcionadas ao Norte, Leste e diretamente no fundo do poço (Vertical) do ponto de entrada ao poço.

Um gráfico de densidade geral (média) em função da profundidade no

10 / 26 poço ou coordenadas verticais também pode ser fornecido. Um gráfico de densidade em função da distância e direção do poço em função da profundidade vertical pode ser fornecido. Deve ser entendido que muitos outros tipos de gráficos são possíveis quando a posição real do ponto de medição nas coordenadas Norte, Leste e Verticais é levada em consideração. Além disso, cópias impressas dos gráficos podem ser produzidas em toras de papel para uso posterior.

[0017] Alternativamente, os sistemas e métodos da presente divulgação podem ser implementados, pelo menos em parte, com mídias não transitórias legíveis por computador 146. As mídias não transitórias legíveis por computador 146 podem incluir qualquer instrumento ou agregação de instrumentos que possam reter dados e/ou instruções por um período de tempo. A mídia não transitória legível por computador 146 pode incluir, por exemplo, mídia de armazenamento, como um dispositivo de armazenamento de acesso direto (por exemplo, uma unidade de disco rígido ou de disquete), um dispositivo de armazenamento de acesso sequencial (por exemplo, uma unidade de disco de fita), disco compacto, CD-ROM, DVD, RAM, ROM, memória de leitura programável apagável eletricamente (EEPROM) e/ou memória flash; bem como meios de comunicação tais como fios, fibras ópticas, micro-ondas, ondas de rádio e outros portadores eletromagnéticos e/ou ópticos; e/ou qualquer combinação dos anteriores.

[0018] Em exemplos, a sonda 206 inclui uma célula de carga (não mostrada) que pode determinar a quantidade de tração no transporte 210 na superfície do poço 224. O sistema de manipulação de informações 138 pode compreender uma válvula de segurança (não ilustrada) que controla a pressão hidráulica que aciona o tambor 226 no veículo 204 que pode enrolar para cima e/ou liberar o transporte 210 que pode mover a ferramenta de fundo de poço 202 para cima e/ou para baixo do poço 224. A válvula de segurança pode ser ajustada a uma pressão de modo que o tambor 226 possa transmitir

11 / 26 apenas uma pequena quantidade de tensão ao transporte 210 sobre e acima da tensão necessária para recuperar o transporte 210 e/ou a ferramenta de fundo de poço 202 do poço 224. A válvula de segurança é tipicamente ajustada algumas centenas de libras acima da quantidade de tração segura desejada no transporte 210 de modo que uma vez que esse limite seja excedido, a tração adicional no transporte 210 pode ser evitada.

[0019] A ferramenta de fundo de poço 202 pode incluir ferramentas para medições de resistividade à frente da broca. Por exemplo, as ferramentas de resistividade à frente da broca podem incluir um transmissor ultraprofundo 132, uma ferramenta rasa 134 e/ou um receptor ultraprofundo 136. Deve-se notar que pode haver qualquer número de transmissores ultraprofundos 132, qualquer número de ferramentas rasas 134 e/ou qualquer número de receptores ultraprofundos 136 dispostos na composição de fundo de poço 130. Em exemplos, o transmissor ultraprofundo 132, uma ferramenta rasa 134 e/ou um receptor ultraprofundo 136 podem ter qualquer espaçamento adequado entre cada ferramenta e podem ser dispostos em diferentes composições que podem constituir a composição de fundo de poço 130. Em exemplos, a ferramenta de fundo de poço 202 pode operar com equipamento adicional (não ilustrado, ou seja, agitadores e equipamento para produzir tiros) na superfície 108 e/ou disposto em um sistema de medição de poço separado (não ilustrado) para registrar medições e/ou valores de formação subterrânea 106.

[0020] A Figura 3 apresenta uma configuração geral de ferramenta para a composição de fundo de poço 130 (com referência à Figura 1). Deve-se notar que a configuração geral da ferramenta pode ser representativa da ferramenta de fundo de poço 202 (com referência à Figura 2). Em exemplos, a composição de fundo de poço 130 pode funcionar e/ou operar como uma ferramenta eletromagnética à frente da broca e em torno da broca. A composição de fundo de poço 130 pode incluir um transmissor ultraprofundo

12 / 26 132, uma ferramenta rasa 134 e/ou um ultraprofundo. Deve-se notar que o transmissor ultraprofundo 132 pode transmitir qualquer número de frequências ao longo de qualquer número de receptores 136. O transmissor ultraprofundo 132, que pode ser uma antena, pode operar e funcionar para transmitir um sinal de baixa frequência, em que o sinal de baixa frequência pode variar de cerca de 1 KHz a cerca de 250 KHz. de canais sequencial e/ou simultaneamente. A ferramenta rasa 134 pode operar e funcionar para transmitir um sinal de alta frequência, em que o sinal de alta frequência pode variar de cerca de 250 KHz a cerca de 2 MHz. Deve-se notar que a ferramenta rasa 134 pode transmitir qualquer número de frequências em qualquer número de canais sequencial e/ou simultaneamente. Além disso, nos exemplos, o transmissor ultraprofundo 132 e a ferramenta rasa 134 podem ser o mesmo dispositivo e transmitir o sinal de alta frequência e o sinal de baixa frequência sequencial e/ou simultaneamente em qualquer número de canais em qualquer número de frequências ou faixa de frequências. Conforme ilustrado, os receptores ultraprofundos 136 podem ser antenas que podem receber sinais refletidos de baixa frequência que podem ter sido transmitidos do transmissor ultraprofundo 132. Os sinais de baixa frequência refletidos podem ser um sinal que foi transmitido pelo transmissor ultraprofundo 133 para uma formação e refletido da formação de volta para o receptor ultraprofundo 136.

[0021] Conforme ilustrado, pode haver uma pluralidade de receptores ultraprofundos 136. Em exemplos, a ferramenta rasa 134 e o transmissor ultraprofundo 132 podem ser dispostos em uma primeira composição de composição de fundo de poço 130 e os receptores ultraprofundos 136 podem ser dispostos em uma segunda composição de composição de fundo de poço

130. Deve-se notar que qualquer número de receptores ultraprofundos 136 pode ser disposto em qualquer número de composições separadas que podem ser uma parte da composição de fundo de poço 130.

[0022] Em exemplos, o transmissor ultraprofundo 132 e a ferramenta

13 / 26 rasa 134 podem ser dispostos em uma composição de fundo de poço 130, um subconjunto, um colar e/ou semelhantes. Sem limitação, o transmissor ultraprofundo 132 e a ferramenta rasa 134 podem ser dispostos em diferentes dispositivos. Por exemplo, o transmissor ultraprofundo 132 pode ser disposto na composição de fundo de poço 130 e a ferramenta rasa 134 pode ser disposta em um subconjunto ou vice-versa. O transmissor ultraprofundo 132 pode ser disposto em um primeiro colar e a ferramenta rasa 134 pode ser disposta em um segundo colar. O transmissor ultraprofundo 132 pode ser disposto em um colar e a ferramenta rasa 134 pode ser disposta em um subconjunto ou vice-versa.

[0023] Conforme ilustrado na Figura 3, a ferramenta rasa 134, que pode ter uma curta faixa de detecção, pode ser instalada com o transmissor ultraprofundo 132 e/ou receptores ultraprofundos 136. Medições rasas podem permitir que um operador determine informações geológicas de camada rasa, que podem incluir distância para camadas de limite de leito próximas, resistividades de formação subterrânea (resistividade vertical, Rv e resistividade horizontal, Rh), anisotropia de formação subterrânea, ângulo de imersão relativo (imersão) entre estruturas de formação subterrânea e direção de perfuração do sistema de perfuração 100. Sem limitação, medições rasas podem ser obtidas dentro de uma faixa de cerca de um pé a cerca de vinte pés do furo de poço 102 (com referência à Figura 1). A determinação dessas camadas superficiais pode ser colocada interpretada com um esquema de inversão à frente da broca, o que pode restringir o esquema de inversão à frente da broca com informações prévias valiosas.

[0024] Além disso, o receptor ultraprofundo 136 e o transmissor ultraprofundo 132 podem ser dispostos na composição de fundo de poço 130. O receptor ultraprofundo 136 pode ser capaz de registrar sinais gerados pelo transmissor ultraprofundo 132 que refletiram da formação subterrânea 106 (com referência à Figura 1). Em exemplos, essas medições ultraprofundas

14 / 26 podem ser refletidas de volta para o receptor ultraprofundo 136 ao encontrar a formação subterrânea 106 de cerca de vinte pés a cerca de quinhentos pés do furo de poço 102. Conforme representado, o transmissor ultraprofundo 132 e a ferramenta rasa 134 podem ser dispostos em um colar de qualquer maneira adequada. Em exemplos alternativos, o transmissor ultraprofundo 132 pode ser um colar e/ou sub e a ferramenta rasa 134 pode ser disposta no transmissor ultraprofundo 132. Em outros exemplos, o transmissor ultraprofundo 132 pode ser disposto em um colar separado da ferramenta rasa 134. As medições rasas em combinação com medições ultraprofundas podem fornecer um esquema de inversão mais preciso.

[0025] A Figura 4 ilustra um exemplo de composição de fundo de poço 130 para uma configuração de resistividade à frente da broca que pode ser disposta perto da broca de perfuração 122. Em exemplos, o transmissor ultraprofundo 132 pode transmitir sinais de frequência muito baixos para capacidade de detecção profunda. Sem limitação, o transmissor ultraprofundo 132 pode ser disposto a cerca de um pé (0,3048 metro) da broca de perfuração122 no eixo da composição de fundo de poço 130. Em exemplos, o transmissor ultraprofundo 132 pode ser disposto a partir da broca de perfuração 122 cerca de dois pés (0,6096 metro) a cerca de dez pés (3,048 metros), cerca de cinco pés (1,524 metros) a cerca de vinte pés (6,096 metros), ou cerca de quinze pés (4,572 metros) a cerca de trinta pés (9,144 metros).

[0026] Pelo menos um transmissor de alcance raso 400, que pode formar a ferramenta rasa 134, pode transmitir sinais de alta frequência para uma formação. Em exemplos, o transmissor de alcance raso 400 pode ser disposto no eixo da composição de fundo de poço 130 da broca de perfuração 122 em cerca de cinco pés (1,524 metros) a cerca de vinte pés (6,096 metros), cerca de quinze pés (4,572 metros) a cerca de trinta pés (9,144 metros), ou cerca de vinte e cinco pés (7,62 metros) a cerca de quarenta pés (12,192

15 / 26 metros). Deve-se notar que o transmissor ultraprofundo 132 pode ser disposto entre a broca de perfuração 122 e o transmissor de alcance raso 400. Nos exemplos, o transmissor de alcance raso 400 pode ser disposto entre o transmissor ultraprofundo 132 e a broca de perfuração 122. Sem limitação, o transmissor ultraprofundo 132 pode ser separado do transmissor de alcance raso 400 por cerca de um pé (0,3048 metro), cerca de dois pés (0,6096 metro) a cerca de dez pés (3,048 metros), ou cerca de cinco pés (1,524 metros) a cerca de vinte pés (6,096 metros).

[0027] Os sinais de alta frequência refletidos podem ser refletidos de volta para um par de receptores agrupados 402. O receptor aproximado 402 pode funcionar e/ou operar para registrar múltiplas frequências. Isso pode permitir a medição e identificação do medidor de imersão e anisotropia de resistividade à frente da broca de perfuração 122. Nos exemplos, pode haver qualquer número de receptores agrupados adequados 402. Deve-se notar que os receptores agrupados podem ser dispostos adjacentes à broca de perfuração 122. Por exemplo, cerca de um pé (0,3048 metro) da broca de perfuração122 no eixo da composição de fundo de poço 130. Adicionalmente, cerca de dois pés (0,6096 metro) a cerca de dez pés (3,048 metros), ou cerca de cinco pés (1,524 metros) a cerca de vinte pés (6,096 metros). Em exemplos, os receptores agrupados 402 podem ser dispostos a grandes distâncias da broca de perfuração 122. Sem limitação, cerca de cinquenta pés (15,24 metros) a cerca de cem pés (30,48 metros), cerca de setenta e cinco pés (22,86 metros) a cerca de cento e cinquenta pés (45,72 metros), ou cerca de cento e vinte e cinco pés (38,1 metros) a cerca de duzentos pés (60,96 metros).

[0028] Em exemplos, isso pode permitir um arranjo multifrequencial / multiespaçamento de transmissores de alcance raso 400 para desacoplar propriedades da formação subterrânea 106 (referindo-se à Figura 1) ao longo de uma faixa de detecção curta, incluindo resistividades de formação

16 / 26 subterrânea, anisotropia de formação subterrânea, ângulo de imersão de formação subterrânea e distância até o limite do leito para camadas próximas ao furo de poço 102 (com referência à Figura 1). Os receptores agrupados 402 podem permitir o desacoplamento de todos os sinais multicomponentes dos transmissores de alcance raso 400 de modo que as propriedades da formação subterrânea 106 possam ser determinadas com precisão. Uma vez que uma informação de formação subterrânea rasa pode ser avaliada, o transmissor ultraprofundo 132 pode gerar e transmitir sinais de baixa frequência para a formação subterrânea 106, que podem ser refletidos e recebidos por receptores agrupados 402. Em exemplos, os receptores agrupados 402 podem ser dispostos mais longe da broca de perfuração 122 do que o transmissor ultraprofundo 132. Isso pode permitir que os sinais recebidos investiguem à frente e em torno da broca de perfuração 122 simultaneamente.

[0029] Deve-se notar que os dispositivos transmissor ultraprofundo 132, ferramenta rasa 134, receptor ultraprofundo 136 e receptor agrupado 402 podem ser antenas. Isso pode permitir que qualquer dispositivo funcione seletivamente e opere como um transmissor e/ou receptor em um sinal de alta frequência ou um sinal de baixa frequência. Por exemplo, a ferramenta rasa 134 pode ser uma antena que também é um transmissor ultraprofundo 132. A antena pode operar e funcionar em dois modos diferentes, permitindo que a antena transmita o sinal de alta frequência e o sinal de baixa frequência. Além disso, a ferramenta rasa 134 pode ser uma primeira antena e o transmissor ultraprofundo 132 pode ser uma segunda antena. Durante as operações, a primeira antena pode transmitir um sinal e a segunda antena pode operar como um receptor ou vice-versa. Isso pode permitir que qualquer antena ou qualquer número de antenas operem como transmissores ou receptores. Por exemplo, uma primeira antena pode transmitir um sinal de baixa frequência como um transmissor ultraprofundo 132 e a ferramenta rasa 134 e os receptores agrupados 402 podem operar e funcionar como um receptor

17 / 26 ultraprofundo 136 ou vice-versa. Isso pode permitir que um operador grave um sinal refletido de alta frequência ou um sinal refletido de baixa frequência em qualquer ponto ao longo da composição de fundo de poço 130 ou coluna de perfuração 116 (por exemplo, referindo-se à Figura 1).

[0030] Devido às medições de alcance raso, dois tipos de inversões podem ser realizados. Primeiro, medições rasas e medições profundas para uma inversão visual podem ser conduzidas. Nos exemplos, uma medição rasa pode ser registrada como um primeiro sinal e uma medição ultraprofunda pode ser registrada como um segundo sinal. Então, a inversão pode ser recalculada em uma inversão à frente da broca. A inversão à frente da broca pode determinar uma resistividade à frente da broca que pode ser baseada nos resultados da inversão em torno da broca e nas informações de formação subterrânea rasa medidas por receptores agrupados 402. Em exemplos, certas restrições podem ser aplicadas aos dois esquemas de inversão de modo que cada esquema de inversão possa se concentrar em sinais à frente da broca e inverter as propriedades da formação subterrânea à frente da broca 122. Além disso, o receptor agrupado 402 pode receber sinais do transmissor ultraprofundo 132 e desacoplar as propriedades da formação subterrânea ao longo da faixa de detecção média. Medições de médio alcance podem ainda ser usadas nos dois esquemas de inversão.

[0031] A Figura 5 ilustra um fluxo de trabalho de inversão e medição 500 para os dois esquemas de inversão. O fluxo de trabalho de inversão e medição 500 pode começar com a etapa 502. Na etapa 502, os transmissores de alcance raso 400 (referindo-se à Figura 4) podem transmitir sinais para pelo menos uma formação subterrânea 106 (referindo-se à Figura 1) e os receptores agrupados 402 podem registrar os sinais refletidos de alta frequência refletidos de pelo menos uma formação subterrânea 106. Os sinais gravados podem compreender dados de múltiplos componentes rasos. Tais medições podem ser usadas diretamente para desacoplar sinais de múltiplos

18 / 26 componentes rasos, cada um com orientação de sensibilidade diferente relacionada a uma formação subterrânea 106.

[0032] Os sinais de múltiplos componentes rasos desacoplados da etapa 502 podem ser avaliados por um sistema de manipulação de informações 138 (com referência à Figura 1) na etapa 504 para encontrar um ângulo de imersão da formação subterrânea, resistividade da formação subterrânea e anisotropia e/ou distância ao limite do leito de camadas de formação subterrânea rasas em torno do furo de poço 102 (por exemplo, para uma distância de até vinte pés (cerca de seis metros). Na etapa 506, as medições das camadas de formação subterrânea rasas encontradas na etapa 504 podem ser acumuladas, registradas e/ou armazenadas no sistema de manipulação de informações 138.

[0033] Durante o processo de medição e avaliação das informações da camada de formação subterrânea rasa, a etapa 508 pode ser realizada simultaneamente e/ou após as informações da camada de formação subterrânea rasa terem sido medidas e/ou avaliadas. Na etapa 508, o transmissor ultraprofundo 132 (referindo-se à Figura 4) pode transmitir sinais para pelo menos uma formação subterrânea 106 (referindo-se à Figura 1) e agrupar os receptores 402 (ou receptores ultraprofundos 136 [por exemplo, referindo-se à Figura 3]) pode registrar um sinal de baixa frequência refletido de pelo menos uma formação subterrânea 106. Os sinais gravados podem compreender um sinal de múltiplos componentes ultraprofundo. Tais medições podem ser usadas diretamente na etapa 510. Na etapa 510, as informações da etapa 506 e da etapa 508 podem ser combinadas em uma inversão em torno da broca. A inversão em torno da broca pode combinar dados de múltiplos componentes ultraprofundos e informações da camada de formação subterrânea rasa acumulados e armazenados da etapa 506. Deve-se notar que o sistema de manipulação de informações 138 pode realizar a inversão em torno da broca na etapa 510. Além disso, os dados avaliados da

19 / 26 etapa 506 podem ser acumulados e armazenados no sistema de manipulação de informações 138 na etapa 512.

[0034] A informação da camada de formação subterrânea rasa acumulada e armazenada na etapa 506 e os dados em torno da broca acumulados e armazenados da etapa 512 podem ser combinados na etapa 514 usando o sistema de manipulação de informações 138 (com referência à Figura 1). Na etapa 514, as informações e os dados das etapas 506 e 512 podem ser preparados para avaliação por uma inversão à frente da broca na etapa 516. Na etapa 516, o sistema de manipulação de informações 138 pode realizar a inversão à frente da broca com informações e dados da etapa 514. Como pelo menos uma parte dos sinais recebidos são de propriedades da formação subterrânea 106 em torno do furo de poço 102, a inversão em torno da broca na etapa 512 pode identificar um limite de formação subterrânea em torno do furo de poço 102. A inversão à frente da broca pode utilizar as informações da camada de formação subterrânea rasa acumulada da etapa 506 para melhorar a inversão de camadas ultraprofundas da formação subterrânea 106 em torno do furo de poço 102. Deve-se notar que tanto as informações da camada de formação subterrânea rasa da etapa 506 quanto os resultados de inversão em torno da broca da etapa 512 podem ser armazenadas e acumuladas no processo de fundo de poço ou na superfície. As informações acumuladas podem ser utilizadas para gerar informações anteriores de modelos de geologia em torno do furo de poço 102. Isso pode melhorar a inversão à frente da broca na etapa 516 restringindo a inversão à frente da broca às propriedades de formação subterrânea à frente da composição de fundo de poço 130. A inversão à frente da broca pode gerar um modelo de geologia de propriedades de formação na frente da broca de perfuração e da composição de fundo de poço. Um sistema de manipulação de informações pode, então, fornecer instruções de direção para o operador ou fornecer autonomamente instruções de direção para a composição do fundo do poço

20 / 26 para guiar a composição do fundo do poço e a broca para zonas de formação subterrânea desejáveis ou evitar qualquer atividade de perfuração para uma zona de perigo.

[0035] Exemplos de composição de fundo de poço 130 nas Figuras 3 e 4 podem fornecer medições de imersão em tempo real e medições de anisotropia de resistividade, bem como medições ultraprofundas podem permitir sinais à frente da broca que podem fornecer informações sobre propriedades de formação subterrânea aproximadas à broca de perfuração

122. Essas medições podem permitir capacidades à frente da broca aproximadas da broca de perfuração 122, o que pode ser benéfico para os operadores e/ou clientes orientar proativamente a coluna de perfuração 116 (referindo-se à Figura 1) para quaisquer zonas de formação subterrânea desejáveis (como reservatório) e/ou para evitar qualquer atividade de perfuração em uma zona de risco (como água). Medições rasas tomadas, como (Rh, Rv e mergulho) com o transmissor ultraprofundo 132 podem fornecer uma visão melhor e mais precisa, ou imagem, à frente da broca de perfuração 122.

[0036] Ser capaz de "investigar à frente" da broca de perfuração 122 pode permitir um controle preciso das operações de perfuração. Por exemplo, um operador pode direcionar a broca de perfuração 122 e a composição de fundo de poço 130 para quaisquer zonas de formação subterrânea desejáveis (como reservatório) e/ou para evitar qualquer atividade de perfuração para uma zona de perigo (como água).

[0037] Estes método e sistema podem incluir qualquer uma das várias características das composições, métodos e sistema divulgados neste documento, incluindo uma ou mais das seguintes declarações.

[0038] Declaração 1. Uma composição de fundo de poço pode compreender um transmissor ultraprofundo operável para transmitir um sinal de baixa frequência de cerca de 1 KHz a cerca de 250 KHz em uma formação

21 / 26 a uma profundidade de cerca de 20 pés a cerca de 500 pés; uma ferramenta rasa operável para transmitir um sinal de alta frequência de cerca de 250 KHz a cerca de 2 MHz para a formação a uma profundidade de cerca de 1 pé a cerca de 20 pés; pelo menos um receptor ultraprofundo operável para registrar um sinal de baixa frequência refletido; e pelo menos um par de receptores agrupados, em que pelo menos um par de receptores agrupados é operável para registrar um sinal de alta frequência refletido.

[0039] Declaração 2. A composição de fundo de poço, de acordo com a declaração 1, compreendendo ainda uma broca de perfuração.

[0040] Declaração 3. A composição de fundo de poço de qualquer declaração anterior, em que o transmissor ultraprofundo está disposto a cerca de um pé da broca de perfuração.

[0041] Declaração 4. A composição de fundo de poço de qualquer declaração anterior, em que a ferramenta rasa está disposta a cerca de dez pés da broca de perfuração.

[0042] Declaração 5. A composição de fundo de poço de qualquer declaração anterior, compreendendo ainda uma primeira composição e uma segunda composição.

[0043] Declaração 6. A composição de fundo de poço, de acordo com a declaração 5, em que o transmissor ultraprofundo e a ferramenta rasa estão dispostos na primeira composição e em que o pelo menos um receptor ultraprofundo está disposto na segunda composição.

[0044] Declaração 7. A composição de fundo de poço das declarações 1 a 5, em que a ferramenta rasa compreende pelo menos dois transmissores de alcance raso.

[0045] Declaração 8. Um sistema de medição de poço pode compreender um transportador; um transmissor ultraprofundo operável para transmitir um sinal de baixa frequência de cerca de 1 KHz a cerca de 250 KHz em uma formação a uma profundidade de cerca de 20 pés a cerca de 500

22 / 26 pés; uma ferramenta rasa operável para transmitir um sinal de alta frequência de cerca de 250 KHz a cerca de 2 MHz para a formação a uma profundidade de cerca de 1 pé a cerca de 20 pés; pelo menos um receptor ultraprofundo operável para registrar um sinal de baixa frequência refletido; pelo menos um par de receptores agrupados, em que pelo menos um par de receptores agrupados é operável para registrar um sinal de alta frequência refletido; broca de perfuração; e um sistema de manipulação de informações. O sistema de manipulação de informações pode ser configurado para determinar um sinal de múltiplos componentes raso desacoplado para determinar um ângulo de imersão de formação subterrânea, uma resistividade de formação subterrânea e anisotropia ou uma distância para um limite de leito de uma camada de formação subterrânea rasa do sinal de alta frequência refletido de camadas de formação rasas; realizar uma inversão à frente da broca com pelo menos o sinal de múltiplos componentes raso desacoplado e o sinal de múltiplos componentes ultraprofundos para determinar as propriedades de camadas de formação ultraprofundas; realizar uma inversão à frente da broca a partir da inversão em torno da broca e o sinal de múltiplos componentes raso desacoplado para gerar um modelo de geologia de propriedades de formação na frente da composição de fundo de poço e da broca; e fornecer instruções de direção para a composição de fundo de poço, em que as instruções de direção guiam a composição de fundo de poço e a broca para quaisquer zonas de formação subterrânea desejáveis ou evitam qualquer atividade de perfuração para uma zona de perigo.

[0046] Declaração 9. O sistema de medição de poço, de acordo com a declaração 8, compreende ainda uma primeira composição e uma segunda composição.

[0047] Declaração 10. O sistema de medição de poço das declarações 8 ou 9, em que o transmissor ultraprofundo e a ferramenta rasa estão dispostos na primeira composição e em que o pelo menos um receptor ultraprofundo

23 / 26 está disposto na segunda composição.

[0048] Declaração 11. O sistema de medição de poço, de acordo com as declarações 8 a 10, em que o transmissor ultraprofundo está disposto a cerca de um pé da broca de perfuração e em que a ferramenta rasa está disposta a cerca de dez pés da broca de perfuração.

[0049] Declaração 12. Um método para investigar à frente de uma broca de perfuração pode compreender a disposição de uma composição de fundo de poço em um furo de poço. A composição de fundo de poço pode compreender um transmissor ultraprofundo operável para transmitir um sinal de baixa frequência de cerca de 1 KHz a cerca de 250 KHz em uma formação a uma profundidade de cerca de 20 pés a cerca de 500 pés; uma ferramenta rasa operável para transmitir um sinal de alta frequência de cerca de 250 KHz a cerca de 2 MHz para a formação a uma profundidade de cerca de 1 pé a cerca de 20 pés; pelo menos um receptor ultraprofundo operável para registrar um sinal de baixa frequência refletido; pelo menos um par de receptores agrupados, em que pelo menos um par de receptores agrupados é operável para registrar um sinal de alta frequência refletido; e uma broca de perfuração. O método pode compreender ainda a transmissão de um sinal de alta frequência da ferramenta rasa para a formação; registrar um sinal de alta frequência refletido com o pelo menos um par de receptores agrupados; transmitir um sinal de baixa frequência do transmissor ultraprofundo para a formação; registrar um sinal de baixa frequência refletido com o pelo menos um receptor ultraprofundo; avaliar o sinal de alta frequência refletido e o sinal de baixa frequência refletido em um sistema de manipulação de informações com uma inversão à frente da broca; determinar uma propriedade de formação subterrânea na frente da broca com a inversão à frente da broca; e direcionar a composição de fundo de poço na formação com base na propriedade de formação subterrânea.

[0050] Declaração 13. O método, de acordo com a declaração 12, em

24 / 26 que o primeiro sinal é uma informação superficial de múltiplos componentes e em que o segundo sinal é um dado de múltiplos componentes ultraprofundo.

[0051] Declaração 14. O método das declarações 12 ou 13, compreendendo ainda a realização de uma inversão em torno da broca com o sistema de manipulação de informações com os dados de múltiplos componentes ultraprofundos e as informações de múltiplos componentes rasos.

[0052] Declaração 15. O método das declarações 12 a 14, compreendendo a realização de uma inversão à frente da broca com o sistema de manipulação de informações com a informação de múltiplos componentes rasa e a inversão em torno da broca.

[0053] Declaração 16. O método, de acordo com a declaração 12, em que o primeiro sinal é uma informação de múltiplos componentes rasa que compreende uma imersão de formação subterrânea, resistividade de formação subterrânea, anisotropia de formação ou uma distância para um limite de leito ou uma formação subterrânea rasa.

[0054] Declaração 17. O método, de acordo com a declaração 12, em que o pelo menos um receptor ultraprofundo compreende um receptor agrupado.

[0055] Declaração 18. O método das declarações 12, 16 ou 17, compreendendo ainda desacoplar o primeiro sinal com o sistema de manipulação de informações.

[0056] Declaração 19. O método das declarações 12 ou 16 a 18, em que a ferramenta rasa compreende pelo menos dois transmissores de alcance raso.

[0057] Declaração 20. O método das declarações 12, ou 16 a 19, em que o transmissor ultraprofundo e a ferramenta rasa estão dispostos na primeira composição e em que o pelo menos um receptor ultraprofundo está disposto na segunda composição.

25 / 26

[0058] A descrição anterior provê vários exemplos dos sistemas e métodos de uso divulgados neste documento, os quais podem conter diferentes etapas de método e combinações alternativas de componentes. Deve ser entendido que, embora exemplos individuais possam ser discutidos neste documento, a presente divulgação abrange todas as combinações dos exemplos divulgados incluindo, sem limitação, as diferentes combinações de componentes, combinações de etapas de método e propriedades do sistema. Deve-se entender que as composições e os métodos são descritos em termos de “compreendendo”, “contendo” ou “incluindo” vários componentes ou etapas, as composições e métodos também podem “consistir essencialmente em” ou “consistir em” nos vários componentes e etapas. Além disso, os artigos indefinidos "um" ou "uma", como usados nas reivindicações, estão definidos neste documento para significar um ou mais que um do elemento que eles apresentam.

[0059] Por uma questão de brevidade, apenas certas faixas são explicitamente divulgadas neste documento. Entretanto, as faixas de qualquer limite inferior poderão ser combinadas com qualquer limite superior para relatar uma faixa não explicitamente relatada, bem como as faixas de qualquer limite inferior poderão ser combinadas com qualquer outro limite inferior para relatar uma faixa não explicitamente relatada, na mesma maneira, as faixas de qualquer limite superior poderão ser combinadas com qualquer outro limite superior para relatar uma faixa não explicitamente relatada. Adicionalmente, sempre que for divulgada uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior, qualquer número e qualquer faixa incluída caindo dentro da faixa são especificamente divulgados. Em particular, toda faixa de valores (da forma, “de cerca de a a cerca de b”, ou, equivalentemente, “de aproximadamente a a b”, ou, equivalentemente, “de aproximadamente a-b”) descrita neste documento será entendida para estabelecer todo número e toda faixa englobados dentro da faixa mais ampla de valores, mesmo se não

26 / 26 explicitamente recitados. Assim, cada ponto ou valor individual poderá servir como seu próprio limite inferior ou superior combinado com qualquer outro ponto ou valor individual ou qualquer outro limite inferior ou superior, para relatar uma faixa não explicitamente relatada.

[0060] Portanto, os presentes exemplos são bem adaptados para atingir os fins e as vantagens mencionadas, bem como as que são inerentes aos mesmos. Os exemplos particulares revelados anteriormente são apenas ilustrativos e podem ser modificados e praticados de maneiras diferentes, mas equivalentes, evidentes para os versados na técnica, tendo o benefício dos ensinamentos do presente documento. Embora exemplos individuais sejam discutidos, a divulgação cobre todas as combinações de todos os exemplos. Além disso, nenhuma limitação é pretendida para os detalhes de construção ou projeto mostrados neste documento, a não ser como descrito nas reivindicações a seguir. Além disso, os termos nas reivindicações têm seu significado simples comum, a menos que explícita e claramente definido pelo titular da patente. Portanto, é evidente que os exemplos ilustrativos particulares revelados anteriormente podem ser alterados ou modificados e todas essas variações são consideradas dentro do escopo e espírito desses exemplos. Se houver algum conflito nos usos de uma palavra ou um termo neste relatório descritivo e uma ou mais patentes ou outros documentos que possam estar incorporados neste documento por referência, as definições que sejam consistentes com este relatório descritivo devem ser adotadas.

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de fundo de poço, caracterizada pelo fato de que compreende: um transmissor ultraprofundo operável para transmitir um sinal de baixa frequência de cerca de 1 KHz a cerca de 250 KHz em uma formação a uma profundidade de cerca de 20 pés a cerca de 500 pés; uma ferramenta rasa operável para transmitir um sinal de alta frequência de cerca de 250 KHz a cerca de 2 MHz para a formação a uma profundidade de cerca de 1 pé a cerca de 20 pés; pelo menos um receptor ultraprofundo operável para registrar um sinal de baixa frequência refletido; e pelo menos um par de receptores agrupados, em que pelo menos um par de receptores agrupados é operável para registrar um sinal de alta frequência refletido.

2. Composição de fundo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma broca de perfuração, em que o transmissor ultraprofundo está disposto a cerca de um pé da broca de perfuração e, opcionalmente, em que a ferramenta rasa está disposta a cerca de dez pés da broca de perfuração.

3. Composição de fundo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma primeira composição e uma segunda composição e, opcionalmente, em que o transmissor ultraprofundo e a ferramenta rasa estão dispostos na primeira composição e em que o pelo menos um receptor ultraprofundo está disposto na segunda composição.

4. Composição de fundo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ferramenta rasa compreende pelo menos dois transmissores de alcance raso.

5. Sistema de medição de poço, caracterizado pelo fato de que compreende: um transporte; um transmissor ultraprofundo operável para transmitir um sinal de baixa frequência de cerca de 1 KHz a cerca de 250 KHz em uma formação a uma profundidade de cerca de 20 pés a cerca de 500 pés; uma ferramenta rasa operável para transmitir um sinal de alta frequência de cerca de 250 KHz a cerca de 2 MHz para a formação a uma profundidade de cerca de 1 pé a cerca de 20 pés; pelo menos um receptor ultraprofundo operável para registrar um sinal de baixa frequência refletido; pelo menos um par de receptores agrupados, em que pelo menos um par de receptores agrupados é operável para registrar um sinal de alta frequência refletido; uma broca de perfuração; e um sistema de manipulação de informações, em que o sistema de manipulação de informações está configurado para: determinar um sinal de múltiplos componentes raso desacoplado para determinar um ângulo de imsersão de formação subterrânea, uma resistividade de formação subterrânea e anisotropia ou uma distância para um limite de leito de uma camada de formação subterrânea rasa do sinal de alta frequência refletido de camadas de formação rasas; realizar uma inversão em torno da broca com pelo menos o sinal de múltiplos componentes rasos desacoplado e o sinal de múltiplos componentes ultraprofundos para determinar propriedades de camadas de formação ultraprofundas; realizar uma inversão à frente da broca a partir da inversão em torno da broca e do sinal de múltiplos componentes raso desacoplado para gerar um modelo de geologia de propriedades de formação na frente da composição de fundo de poço e da broca de perfuração; e fornecer instruções de direção para a composição de fundo de poço, em que as instruções de direção guiam a composição de fundo de poço e a broca de perfuração para quaisquer zonas de formação subterrânea desejáveis ou evitam qualquer atividade de perfuração para uma zona de perigo.

6. Sistema de medição de poço de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma primeira composição e uma segunda composição e, opcionalmente, em que o transmissor ultraprofundo e a ferramenta rasa estão dispostos na primeira composição e em que o pelo menos um receptor ultraprofundo está disposto na segunda composição.

7. Sistema de medição de poço de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o transmissor ultraprofundo está disposto a cerca de um pé da broca de perfuração e em que a ferramenta rasa está disposta a cerca de dez pés da broca de perfuração.

8. Método para investigar à frente de uma broca de perfuração, caracterizado pelo fato de que compreende: dispor uma composição de fundo de poço em um furo de poço, em que a composição de fundo de poço compreende: um transmissor ultraprofundo operável para transmitir um sinal de baixa frequência de cerca de 1 KHz a cerca de 250 KHz em uma formação a uma profundidade de cerca de 20 pés a cerca de 500 pés; uma ferramenta rasa operável para transmitir um sinal de alta frequência de cerca de 250 KHz a cerca de 2 MHz para a formação a uma profundidade de cerca de 1 pé a cerca de 20 pés; pelo menos um receptor ultraprofundo operável para registrar um sinal de baixa frequência refletido; pelo menos um par de receptores agrupados, em que pelo menos um par de receptores agrupados é operável para registrar um sinal de alta frequência refletido; e uma broca de perfuração; transmitir um sinal de alta frequência da ferramenta rasa para a formação; registrar um sinal de alta frequência refletido com o pelo menos um par de receptores agrupados; transmitir um sinal de baixa frequência do transmissor ultraprofundo para a formação; registrar um sinal de baixa frequência refletido com o pelo menos um receptor ultraprofundo; avaliar o sinal de alta frequência refletido e o sinal de baixa frequência refletido em um sistema de manipulação de informações com uma inversão à frente da broca; determinar uma propriedade de formação subterrânea na frente da broca de perfuração com a inversão à frente da broca; e direcionar a composição de fundo de poço na formação com base na propriedade de formação subterrânea.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro sinal é uma informação de múltiplos componentes rasos e em que o segundo sinal é um dado de múltiplos componentes ultraprofundos, compreendendo ainda a realização de uma inversão em torno da broca com o sistema de manipulação de informação com os dados de múltiplos componentes e as informações rasas de múltiplos componentes e, opcionalmente, compreendendo ainda a realização de uma inversão à frente da broca com o sistema de manipulação de informações com a informação de múltiplos componentes rasa e a inversão em torno da broca.

10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro sinal é uma informação de múltiplos componentes rasa que compreende uma imersão de formação subterrânea, resistividade de formação subterrânea, anisotropia de formação ou uma distância para um limite de leito ou uma formação subterrânea rasa.

11. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um receptor ultraprofundo compreende um receptor agrupado.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda desacoplar o primeiro sinal com o sistema de manipulação de informações.

13. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a ferramenta rasa compreende pelo menos dois transmissores de alcance raso.

14. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o transmissor ultraprofundo e a ferramenta rasa estão dispostos na primeira composição e em que o pelo menos um receptor ultraprofundo está disposto na segunda composição.