BR112021008126B1 - Ferramenta de fundo de poço e método de imageamento de resistividade - Google Patents

Abstract

FERRAMENTA DE FUNDO DE POÇO E MÉTODO DE IMAGEAMENTO DE RESISTIVIDADE. Uma ferramenta de fundo de poço compreendendo: um mandril de ferramenta; uma almofada compreendendo um transmissor operável para transmitir uma corrente elétrica para uma formação e um receptor operável para receber pelo menos uma porção da corrente elétrica do transmissor; uma extensão do mandril de ferramenta que acopla a almofada ao mandril de ferramenta; e um filtro de sinal posicionado na ferramenta de fundo de poço para suprimir passagem de corrente de fuga de mandril que passa através do mandril de ferramenta para a almofada. Um método de imageamento de resistividade compreendendo: dispor uma ferramenta de fundo de poço em um poço; transmitir uma corrente para uma formação circundando o poço com um transmissor que é estendido de um mandril de ferramenta da ferramenta de fundo de poço em direção a uma parede de poço; e registrar pelo menos uma porção da corrente que retorna para um receptor da ferramenta de fundo de poço, em que um filtro de sinal suprime passagens de corrente de fuga de mandril que passa através do mandril de ferramenta para uma almofada na qual o transmissor está disposto.

Description

Fundamentos

[0001] Poços perfurados em formações subterrâneas podem permitir a recuperação de fluidos desejáveis (por exemplo, hidrocarbonetos) usando várias técnicas diferentes. Uma ferramenta de fundo de poço pode ser empregada em operações subterrâneas para determinar as propriedades do poço e/ou da formação.

[0002] Tradicionalmente, um tipo de ferramenta de fundo de poço pode incluir ferramentas imageadoreas de poço usadas em obtenção de uma caracterização detalhada de reservatórios. Essas ferramentas imageadoras de poço podem fornecer uma imagem de resistividade da formação imediatamente ao redor do poço. Ferramentas imageadoras de poço podem ser usadas para determinar a estratigrafia da formação, quedas das camadas de formação, bem como, estresse do poço e da formação. Durante operações de perfuração ferramentas imageadoras de poço podem ser particularmente importantes para aprender sobre leitos finos e locais de fraturas. Ferramentas imageadoras de poço podem incluir uma almofada na qual sensores podem ser montados, os quais podem incluir transmissores e receptores. A almofada pode ser suportada por uma extensão, tal como um braço, o qual pode ser feito de material metálico. A extensão pode ser usada para estender a almofada para longe do mandril de ferramenta em direção às paredes de poço. Um ou mais transmissores na almofada podem injetar corrente elétrica na formação e retornar para um ou mais receptores na almofada. A corrente retornada pode ser registrada e processada para gerar uma imagem de resistividade de formação. No entanto, o acoplamento do sinal eletromagnético entre o mandril de ferramenta e a almofada pode ser observado, o que afeta a medição de sinal pretendido. O acoplamento se torna mais forte com o aumento da frequência de sinal eletromagnético, causando severa interferência de sinal para algumas ferramentas trabalhando em alta frequência.

Breve descrição dos desenhos

[0003] Para uma descrição detalhada dos exemplos preferidos da invenção, será agora feita referência aos desenhos anexos nos quais:

[0004] Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de medição de poço;

[0005] Figura 2 ilustra outro exemplo de um sistema de medição de poço;

[0006] Figura 3 ilustra um exemplo de uma ferramenta de fundo de poço;

[0007] Figura 4 ilustra um exemplo de uma porção da ferramenta de fundo de poço com caminhos de corrente;

[0008] Figura 5 ilustra um exemplo de um modelo de circuito equivalente para a ferramenta de fundo de poço da Figura 4.

[0009] Figura 6 ilustra um exemplo de uma resposta de uma ferramenta de fundo de poço; e

[0010] Figura 7 ilustra outro exemplo de uma porção da ferramenta de fundo de poço com caminhos de corrente.

Descriçãodetalhada

[0011] A presente divulgação se refere geralmente a ferramentas de fundo de poço e, mais particularmente, a ferramentas de fundo de poço que incluem um filtro de sinal para reduzir corrente retornada através do mandril de ferramenta. Dentre outras coisas, por redução desta corrente retornada, uma imagem mais precisa da formação circundando o poço pode ser obtida a partir da ferramenta de fundo de poço, tal como ferramentas imageadoras de lama à base de óleo. Em particular, uma imagem de resistividade pode ser fornecida com contraste melhorado em formações de baixa resistividade onde imageadores de lama à base de óleo tradicionais tiveram um desempenho insatisfatório.

[0012] Os sistemas e métodos divulgados neste documento podem ser implementados com uma ferramenta de fundo de poço. A ferramenta de fundo de poço pode ser usada para medir propriedades de formação, tal como permeabilidade, porosidade, resistividade e outras propriedades. A ferramenta de fundo de poço pode incluir um mandril de ferramenta e uma ou mais almofadas. As almofadas podem transportar um ou mais sensores, que podem incluir transmissores e receptores. Cada uma das uma ou mais almofadas pode ser acoplada ao mandril de ferramenta por uma extensão. Qualquer extensão adequada pode ser usada incluindo, mas não se limitando a, um braço, um mecanismo configurado como um paralelogramo (por exemplo, uma disposição em forma de tesoura), um mecanismo configurado como um trapézio e/ou quaisquer combinações dos mesmos. A extensão pode ser operável para ajustar a posição radial das almofadas estendendo para longe ou retraindo em direção ao mandril de ferramenta. Em operação, as almofadas podem ser empurradas para fora do mandril de ferramenta em direção à parede de poço. Para medir a resistividade de formação (ou outra propriedade de formação adequada), um ou mais transmissores na almofada podem injetar uma corrente elétrica na formação. A maior parte da corrente pode sair do transmissor e retornar ao receptor. No entanto, ainda pode haver uma quantidade considerável de corrente circulando do transmissor através da formação, mandril e braço e de volta para o receptor. Esse problema pode ser especialmente prevalente quando a resistividade de formação é baixa. Esta corrente retornada do mandril da ferramenta pode ser suprimida pelo filtro de sinal, o que pode resultar em uma corrente de medição mais focada. Assim, a ferramenta de imageamento pode se tornar mais robusta para formações de baixa resistividade e a resistividade de formação medida pode ser mais representativa do valor verdadeiro. Por exemplo, o filtro de sinal pode permitir medição de resistividades de formação em formações com resistividades tão baixas quanto 0,1. No entanto, deve ser entendido que a ferramenta de imagem pode ser usada em qualquer formação adequada, dependendo de uma série de fatores, incluindo formações com uma resistividade de formação variando de cerca de 0,1 Ω -m a cerca de 10.000 Ω-m ou mesmo maior.

[0013] O filtro de sinal pode ser projetado para suprimir a passagem de corrente elétrica retornando à almofada através do mandril de ferramenta dentro de uma faixa de frequência específica. O filtro de sinal pode ser disposto na ferramenta de fundo de poço de várias maneiras para atingir a supressão desejada. Por exemplo, o filtro de sinal pode ser disposto no braço conectando a almofada ao mandril de ferramenta e/ou no mandril de ferramenta. Qualquer filtro de sinal adequado capaz de isolar eletricamente o mandril do sistema de medição pode ser usado. Filtros de sinal adequados podem incluir, mas não estão limitados a, um material magnético macio. Um material magnético macio pode ser qualquer material que tenha uma baixa retentividade, baixa coercividade e pode ser facilmente magnetizado e desmagnetizado. Materiais magnéticos macios podem ser caracterizados por sua permeabilidade relativa. Por conseguinte, conforme divulgado neste documento, o termo "material magnético macio" se refere a materiais com uma alta permeabilidade relativa em que o material magnético macio tem uma permeabilidade relativa de cerca de 20 ou maior. Permeabilidades relativas adequadas para o material magnético macio podem variar de 20 a cerca de 1.000, de cerca de 50 a cerca de 1.000, de cerca de 80 a cerca de 1.000 ou de cerca de 200 a cerca de 1.000. Opcionalmente, o material magnético macio pode ter uma permeabilidade relativa adequada de cerca de 20 a cerca de 1.000.000, ou de cerca de 20 a cerca de 250.000, ou de cerca de 250.000 a cerca de 500.000, ou de cerca de 500.000 a cerca de 750.000, ou de cerca de 750.000 a cerca de 1.000.000. A permeabilidade relativa para um material magnético macio pode ser testada de acordo com ASTM A341/A341M- 16: Standard Test Method for Direct Current Magnetic Properties of Soft Magnetic Materials Using D-C Permeameters and the Point by Point (Ballistic) Test Methods. Deve ser observado que, quanto mais alta a permeabilidade relativa do material magnético macio, menor pode ser o filtro de sinal. Materiais magnéticos macios adequados podem incluir, mas não estão limitados a, ferritas, ferro, ligas de ferro-silício, ligas de níquel-ferro, ligas de ferro-alumínio, ligas de ferro-cobalto, aços de baixo carbono, ligas de ferro- alumínio-silício, ligas amorfas e/ou qualquer combinação dos mesmos.

[0014] Filtros de sinal podem ser de qualquer tamanho adequado. Comprimentos adequados para o filtro de sinal podem incluir, mas não estão limitados a, cerca de 2,5 cm (1 polegada) a cerca de 25 cm (10 polegadas), ou cerca de 2,5 cm (1 polegada) a cerca de 12,7 cm (5 polegadas), ou cerca de 12,7 cm (5 polegadas) a cerca de 25 cm (10 polegadas). Filtros de sinal podem ser de qualquer espessura adequada. Espessuras adequadas podem incluir, mas não estão limitadas a, cerca de 0,05 cm (0,02 polegada) a cerca de 2,5 cm (1 polegada), ou cerca de 0,05 cm (0,02 polegada) a cerca de 1,2 cm (0,5 polegada), ou cerca de 1,2 cm (0,5 polegada) a cerca de 2,5 cm (1 polegada). No entanto, o escopo da divulgação não deve ser limitado a esses valores para o tamanho do filtro de sinal. Em vez disso, o filtro de sinal pode ter quaisquer dimensões adequadas conforme desejado para uma aplicação particular. Quando o filtro de sinal está disposto no mandril de ferramenta, o filtro de sinal pode ser colocado em torno do mandril em estreita proximidade com o braço conectando o mandril ao sistema de medição.

[0015] Filtros de sinal podem ser dispostos no sistema de qualquer maneira adequada capaz de isolar eletricamente o mandril do sistema de medição. Neste exemplo, o filtro de sinal pode estar na forma de um enrolamento, uma luva e/ou um estrangulamento que está disposto na extensão e/ou no mandril de ferramenta. As formas de filtro de sinal podem diferir em tamanho, formato e/ou espessura. O filtro de sinal pode ser em fita ou outra forma adequada para enrolar em torno da extensão e/ou do mandril de ferramenta. O filtro de sinal pode ser enrolado em pelo menos uma porção da extensão e/ou do mandril de ferramenta. Em uma modalidade, uma folga pode estar presente entre as extremidades do filtro de sinal, de modo que o filtro de sinal possa não cobrir completamente o diâmetro do braço e/ou do mandril de ferramenta. Opcionalmente, o filtro de sinal pode ser enrolado em torno de todo o diâmetro da extensão e/ou do mandril de ferramenta. O tamanho do filtro de sinal usado pode estar diretamente relacionado à permeabilidade relativa do material magnético macio. Quanto mais alta a permeabilidade relativa, menor pode ser o filtro de sinal.

[0016] Em alternativa, o filtro de sinal pode ter a forma de uma luva ou estrangulamento. A luva ou o estrangulamento pode cobrir pelo menos uma porção do mandril de ferramenta e/ou da extensão conectando a almofada ao mandril de ferramenta. Opcionalmente, a luva ou o estrangulamento pode cobrir toda a extensão conectando a almofada ao mandril de ferramenta. A luva ou o estrangulamento pode ter qualquer comprimento, espessura e formato adequados. O filtro de sinal pode estar em qualquer forma adequada capaz de minimizar correntes indesejadas no sistema de medição que retornam através do mandril de ferramenta e não deve ser limitado às configurações aqui descritas.

[0017] Figura 1 ilustra uma vista em seção transversal de um sistema de medição de poço 100. Como ilustrado, o sistema de medição de poço 100 pode compreender a ferramenta de fundo de poço 102 fixada a um guincho unitário 104. Em exemplos, deve ser notado que a ferramenta de fundo de poço 102 não pode ser fixada a um guincho unitário 104. A ferramenta de fundo de poço 102 pode ser suportada pela sonda 106 na superfície 108. A ferramenta de fundo de poço 102 pode ser amarrada a um guincho unitário 104 através do transporte 110. O transporte 110 pode ser disposto em torno de uma ou mais polias 112 ao guincho unitário 104. O transporte 110 pode incluir qualquer meio adequado para fornecer transporte mecânico para a ferramenta de fundo de poço 102, incluindo, mas não limitado a, cabo de aço, cabo liso, tubulação espiralada, tubo, tubo de perfuração, coluna de perfuração, trator de fundo de poço ou semelhante. Em alguns exemplos, o transporte 110 pode fornecer suspensão mecânica, bem como conectividade elétrica, para a ferramenta de fundo de poço 102.

[0018] O transporte 110 pode compreender, em alguns casos, uma pluralidade de condutores elétricos que se estendem do guincho unitário 104. O transporte 110 pode compreender um núcleo interno de sete condutores elétricos (não mostrados) cobertos por um enrolamento isolante. Uma bainha de armadura interna e externa de aço pode ser enrolada em uma hélice em direções opostas em torno dos condutores. Os condutores elétricos podem ser usados para comunicar energia e telemetria entre o guincho unitário 104 e a ferramenta de fundo de poço 102.

[0019] O transporte 110 pode abaixar a ferramenta de fundo de poço 102 no poço 124. Geralmente, o poço 124 pode incluir geometrias horizontais, verticais, inclinadas, curvas e outros tipos de geometrias e orientações do poço. As ferramentas de imageamento podem ser usadas em seções não revestidas do poço. Medições podem ser feitas pela ferramenta de fundo de poço 102 em seções revestidas para fins tais como calibração.

[0020] Como ilustrado, o poço 124 pode se estender através da formação 132. Como ilustrado na Figura 1, o poço 124 pode se estender geralmente verticalmente para a formação 132, no entanto, o poço 124 pode se estender em um ângulo através da formação 132, como poços horizontais e inclinados. Embora a Figura 1 geralmente represente uma operação com base em terra, aqueles versados na técnica podem reconhecer que os princípios descritos neste documento são igualmente aplicáveis a operações submarinas que empregam plataformas e sondas flutuantes ou com base no mar sem afastamento do escopo da divulgação.

[0021] As informações da ferramenta de fundo de poço 102 podem ser coletadas e/ou processadas pelo sistema de manipulação de informações 114. Por exemplo, os sinais gravados pela ferramenta de fundo de poço 102 podem ser armazenados na memória e depois processados pela ferramenta de fundo de poço 102. O processamento pode ser realizado em tempo real durante a aquisição de dados ou após a recuperação da ferramenta de fundo de poço 102. O processamento pode ocorrer alternativamente no fundo do poço ou pode ocorrer no fundo do poço e na superfície. Em alguns exemplos, os sinais registrados pela ferramenta de fundo de poço 102 podem ser conduzidos para o sistema de manipulação de informações 114 por meio de transporte 110. O sistema de manipulação de informações 114 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 114 também pode conter um aparelho para fornecer sinais de controle e energia para a ferramenta de fundo de poço 102.

[0022] Os sistemas e métodos da presente divulgação podem ser implementados, pelo menos em parte, com sistema de manipulação de informações 114. Embora mostrado na superfície 108, o sistema de manipulação de informações 114 também pode estar localizado em outro local, como remoto do poço 124. O sistema de manipulação de informações 114 pode incluir qualquer instrumentalidade ou agregado de instrumentalidades operável para computar, 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 114 pode ser uma unidade de processamento 116, um dispositivo de armazenamento de rede ou qualquer outro dispositivo adequado e pode variar em tamanho, forma, desempenho, funcionalidade e preço. O sistema de manipulação de informações 114 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 114 podem incluir uma ou mais unidades de disco, uma ou mais portas de rede para comunicação com dispositivos externos, bem como um dispositivo de entrada 118 (por exemplo, teclado, mouse, etc.) e exibição de vídeo 120. O sistema de manipulação de informações 114 também pode incluir um ou mais barramentos operáveis para transmitir comunicações entre os vários componentes de hardware.

[0023] Alternativamente, os sistemas e métodos da presente divulgação podem ser implementados, pelo menos em parte, com meios não transitórios legíveis por computador 122. O meio não transitório legível por computador 122 pode 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 122 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 tal como fios, fibras ópticas, micro-ondas, ondas de rádio e outros portadores eletromagnéticos e/ou ópticos; e/ou qualquer combinação dos anteriores.

[0024] Conforme discutido abaixo, os métodos podem utilizar um sistema de manipulação de informações 114 para determinar e exibir uma imagem de resistividade da formação 132 circundando o poço 124. Essa imagem de resistividade pode representar limites de estruturas de subsuperfície, como uma pluralidade de camadas dispostas na formação 132. Essas imagens podem ser usadas na caracterização de reservatórios. Imagens podem ser consideradas de alta resolução, o que pode permitir identificação precisa de leitos finos e outras características finas, tal como fraturas, clastos e drusas. Essas imagens podem fornecer informações sobre sedimentologia, litologia, porosidade e permeabilidade da formação 132. As imagens podem complementar ou, em alguns casos, substituir o processo de testemunhagem.

[0025] A ferramenta de fundo de poço 102 pode compreender uma pluralidade de sensores, tal como transmissores e receptores. Os sensores podem incluir qualquer sensor adequado para transmitir corrente e/ou medições de corrente, incluindo, mas não se limitando a, eletrodos de medição. Em uma modalidade, eletrodos de medição. Conforme ilustrado, os sensores podem incluir uma matriz de eletrodos, mostrados na Figura 1 como eletrodo de injeção 128. A ferramenta de fundo de poço 102 também pode compreender um eletrodo de retorno 130. Deve ser notado que a pluralidade de eletrodos do eletrodo de injeção 128 pode ser qualquer eletrodo adequado e deve ser notado ainda que o eletrodo de retorno 130 pode ser qualquer eletrodo adequado. O eletrodo de injeção 128 e/ou o eletrodo de retorno 130 podem ser dispostos em pelo menos uma almofada 134 em qualquer ordem adequada. Por exemplo, uma almofada 134 pode incluir apenas matrizes de injeção 128 e/ou eletrodos de retorno 130. Além disso, uma almofada 134 pode compreender tanto o eletrodo de injeção 128 quanto os eletrodos de retorno 130. As almofadas 134 podem ser fixadas ao mandril de ferramenta 138 por pelo menos extensão, tal como braço 136 que pode se estender do mandril de ferramenta 138. O braço 136 pode estender a almofada 134 para longe do mandril de ferramenta 138. Em exemplos, o braço 136 pode colocar a almofada 134 em contato com a parede 140. Deve ser notado que pode haver uma pluralidade de braços 136. Um ou mais braços 136 podem colocar um arranjo de matrizes de injeção 128 e/ou o eletrodo de retorno 130 em íntima proximidade à parede de poço 124. Em uma modalidade, a ferramenta de fundo de poço pode compreender um filtro de sinal (não mostrado). O poço 140 pode conter um fluido, tal como uma lama de perfuração à base de óleo ou de base sintética em que óleo ou um fluido sintético podem ser a fase contínua.

[0026] Durante operações, um operador pode energizar um eletrodo individual, ou qualquer número de eletrodos, do eletrodo de injeção 128. Uma voltagem pode ser aplicada entre o eletrodo de injeção 128 e o eletrodo de retorno 130. O nível da voltagem pode ser controlado pelo sistema de manipulação de informações 114. Isso pode fazer com que correntes sejam transmitidas através do eletrodo do eletrodo de injeção 128 e para a formação 132. Deve ser notado que pode haver qualquer número de correntes transmitidas para a formação 132. Essas correntes podem viajar através do fluido disposto no poço 124, para a formação 132 e podem alcançar de volta o eletrodo de retorno 130. A quantidade de corrente emitida por cada eletrodo do eletrodo de injeção 128 pode ser inversamente proporcional à impedância vista pelo eletrodo. Esta impedância pode ser afetada pelas propriedades da formação 132 e pela lama diretamente em frente de cada eletrodo do eletrodo de injeção 128. Portanto, corrente emitida por cada eletrodo pode ser medida e registrada a fim de obter uma imagem da resistividade da formação 132. Alternativamente, corrente pode ser emitida do eletrodo de retorno 130 e retornada ao eletrodo de injeção 128.

[0027] Em exemplos, a ferramenta de fundo de poço 102 pode operar com equipamento adicional (não ilustrado) na superfície 108 e/ou disposta em um sistema de medição de poço separado (não ilustrado) para registrar medições e/ou valores da formação 132 para renderizar uma imagem de resistividade da formação 132. Sem limitação, a ferramenta de fundo de poço 102 pode ser conectada e/ou controlada pelo sistema de manipulação de informações 114, que pode ser disposto na superfície 108. Sem limitação, o sistema de manipulação de informações 114 pode ser disposto no fundo do poço na ferramenta de fundo de poço 102. Processamento de informações registradas pode ocorrer no fundo de poço e/ou na superfície 108. Além de, ou no lugar de, processamento na superfície 108, o processamento pode ocorrer no fundo de poço. Processamento ocorrendo no fundo de poço pode ser transmitido para a superfície 108 para ser registrado, observado e/ou analisado posteriormente. Adicionalmente, informações registradas no sistema de manipulação de informações 114 que podem ser disposto no fundo de poço podem ser armazenadas até que a ferramenta de fundo de poço 102 possa ser trazida à superfície 108. Em exemplos, o sistema de manipulação de informações 114 pode comunicar com a ferramenta de fundo de poço 102 através de um cabo de fibra óptica (não ilustrado) disposto no (ou no) transporte 110. Em exemplos, comunicação sem fio pode ser usada para transmitir informações para frente e para trás entre o sistema de manipulação de informações 114 e a ferramenta de fundo de poço 102. O sistema de manipulação de informações 114 pode transmitir informações para a ferramenta de fundo de poço 102 e pode receber, bem como processar, informações registradas pela ferramenta de fundo de poço 102. 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 ferramenta de fundo de poço 102. 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 ilustrados, a ferramenta de fundo de poço 102 pode incluir um ou mais componentes adicionais, tal como conversor analógico para digital, filtro e amplificador, dentre outros, que podem ser usados para processar as medições da ferramenta de fundo de poço 102 antes que elas possam ser transmitidas para a superfície 108. Alternativamente, medições brutas da ferramenta de fundo de poço 102 podem ser transmitidas para a superfície 108.

[0028] Qualquer técnica adequada pode ser usada para transmitir sinais da ferramenta de fundo de poço 102 para a superfície 108. Conforme ilustrado, um link de comunicação (que pode ser com fio ou sem fio e pode ser disposto no transporte 110, por exemplo) pode ser fornecido que pode transmitir dados da ferramenta de fundo de poço 102 para um sistema de manipulação de informações 114 na superfície 108.

[0029] Figura 2 ilustra um exemplo no qual a ferramenta de fundo de poço 102 pode ser disposta em um sistema de perfuração 200. Conforme ilustrado, o poço 124 pode se estender de uma cabeça de poço 202 para a formação 132 da superfície 108. Como ilustrado, uma plataforma de perfuração 206 pode suportar uma torre 208 tendo uma catarina 210 para elevar e abaixar a coluna de perfuração 212. A coluna de perfuração 212 pode incluir, entre outros, tubo de perfuração e tubulação espiralada, como é geralmente conhecido pelos versados na técnica. Um kelly 214 pode suportar a coluna de perfuração 212, uma vez que pode ser abaixado através de uma mesa rotativa 216. Uma broca de perfuração 218 pode ser fixada na extremidade distal da coluna de perfuração 212 e pode ser conduzida por um motor de fundo de poço e/ou através da rotação da coluna de perfuração 212 da superfície 108. Sem limitação, a broca de perfuração 218 pode incluir brocas de rolo cônico, brocas de PDC, brocas de diamante natural, quaisquer abridores de furo, alargadores, brocas de testemunho e semelhantes. Quando a broca de perfuração 218 gira, ela pode criar e estender um poço 124 que penetra várias formações 132. Uma bomba 220 pode circular o fluido de perfuração através de um tubo de alimentação 222 para o kelly 214, para dentro do interior da coluna de perfuração 212, através de orifícios na broca de perfuração 218, de volta à superfície 108 através do anular 224 circundando a coluna de perfuração 212 e em um tanque de retenção 226.

[0030] Com referência continuada à Figura 2, a coluna de perfuração 212 pode começar na cabeça de poço 202 e pode atravessar o poço 124. A broca de perfuração 218 pode ser fixada a uma extremidade distal da coluna de perfuração 212 e pode ser acionada, por exemplo, seja por um motor de fundo de poço e/ou através da rotação da coluna de perfuração 212 da superfície 108 (Referindo-se à Figura 1). A broca de perfuração 218 pode ser uma parte da composição de fundo de poço 228 na extremidade distal da coluna de perfuração 212. A composição de fundo de poço 228 pode ainda compreender a ferramenta de fundo de poço 102 (Referindo-se à Figura 1). A ferramenta de fundo de poço 102 pode ser disposta no exterior e/ou dentro da composição de fundo de poço 228. A ferramenta de fundo de poço 102 pode compreender a célula de teste 234. Como será compreendido pelos versados na técnica, a composição de fundo de poço 228 pode ser um sistema de medição durante a perfuração (MWD) ou sistema de perfilagem durante a perfuração (LWD).

[0031] Sem limitação, a composição de fundo de poço 228 pode ser conectada a e/ou controlada pelo sistema de manipulação de informações 114, que pode ser disposto na superfície 108. Sem limitação, o sistema de manipulação de informações 114 pode ser disposto no fundo do poço na composição de fundo de poço 228. Processamento de informações registradas pode ocorrer no fundo de poço e/ou na superfície 108. Processamento ocorrendo no fundo de poço pode ser transmitido para a superfície 108 para ser registrado, observado e/ou analisado posteriormente. Além disso, as informações registradas no sistema de manipulação de informações 114 que podem ser dispostas no fundo do poço podem ser armazenadas até que a composição de fundo de poço 228 possa ser trazida à superfície 108. Em exemplos, o sistema de manipulação de informações 114 pode se comunicar com a composição de fundo de poço 228 através de um cabo de fibra óptica (não ilustrado) disposto na (ou sobre a) coluna de perfuração 212. 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 114 e a composição de fundo de poço 228. O sistema de manipulação de informações 114 pode transmitir informações para a composição de fundo de poço 228 e pode receber também informações de processo registradas pela composição de fundo de poço 228. 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 228. 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 228 pode incluir um ou mais componentes adicionais, como conversor analógico para digital, filtro e amplificador, entre outros, que podem ser usados para processar as medições da composição de fundo de poço 228 antes podem ser transmitidos para a superfície 108. Alternativamente, as medições brutas da composição de fundo de poço 228 podem ser transmitidas para a superfície 108.

[0032] Qualquer técnica adequada pode ser utilizada para transmitir os sinais da composição de fundo de poço 228 para a superfície 108, incluindo, entre outros, telemetria de tubo com fio, telemetria de pulso de lama, telemetria acústica e telemetria eletromagnética. Embora não ilustrado, a composição de fundo de poço 228 pode incluir um subconjunto de telemetria que pode transmitir os dados de telemetria para a superfície 108. Sem limitação, uma fonte eletromagnética na telemetria pode ser operável para gerar pulsos de pressão no fluido de perfuração que se propaga ao longo do fluxo de fluido 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 114 através de uma ligação de comunicação 230, que pode ser uma ligação com ou sem fios. Os dados de telemetria podem ser analisados e processados pelo sistema de manipulação de informações 114.

[0033] Como ilustrado, a ligação de comunicação 230 (que pode ser com ou sem fio, por exemplo) pode ser fornecido que pode transmitir os dados da composição de fundo de poço 228 para um sistema de manipulação de informações 114 na superfície 108. O sistema de manipulação de informações 114 pode incluir uma unidade de processamento 116, um mostrador de vídeo 120, um dispositivo de entrada 118 (por exemplo, teclado, mouse, etc.) e/ou meio legível por computador não transitório 122 (por exemplo, discos ópticos, discos magnéticos) que pode armazenar código representativo dos métodos descritos neste documento. Além de, ou no lugar de, processamento na superfície 108, o processamento pode ocorrer no fundo de poço.

[0034] Figura 3 ilustra um exemplo de ferramenta de fundo de poço 102. A ferramenta de fundo de poço 102 pode compreender mandril de ferramenta 138, almofada 134, braço 136. A almofada 134 pode servir para colocar sensores, tal como eletrodo de injeção 128 e/ou eletrodo de retorno 130 em contato com ou em estreita proximidade com o poço 124. A almofada 134 pode compreender pelo menos um eletrodo de injeção 128, pelo menos um eletrodo de retorno 130, uma proteção (não mostrada) e um alojamento 302. Em exemplos, pode haver uma pluralidade de eletrodos de injeção 128. Em exemplos, o eletrodo de retorno 130 e o eletrodo de injeção 128 podem ser dispostos diretamente na ferramenta de fundo de poço 102. Opcionalmente, o eletrodo de retorno 130 e o eletrodo de injeção 128 podem ser dispostos na almofada 134. O eletrodo de injeção 128 pode ser um sensor que detecta a impedância da formação 132. Deve ser notado que o eletrodo de injeção 128 pode ser um eletrodo de botão. Pode haver qualquer número adequado de eletrodos de injeção 128 dentro do eletrodo de injeção 128 que pode produzir uma corrente predeterminada desejada. Sem limitação, a faixa para um número adequado de eletrodos de injeção 128 dentro do eletrodo de injeção 128 pode ser de cerca de um eletrodo de injeção 128 ou maior.

[0035] Em exemplos, pode haver uma pluralidade de eletrodos de retorno 130. Um dos eletrodos de retorno 130 pode ser disposto em um lado do eletrodo de injeção 128 e outro dos eletrodos de retorno 130 pode ser disposto no lado oposto do eletrodo de injeção 128. Esses eletrodos de retorno 130 podem ser dispostos a distâncias iguais longe do eletrodo de injeção 128 ou em distâncias variáveis do eletrodo de injeção 128. Em exemplos, uma diferença de voltagem entre o eletrodo de injeção 128 e os eletrodos de retorno 130 pode ser aplicada, o que pode fazer correntes serem emitidas do eletrodo de injeção 128 para a lama (não ilustrada) e a formação 132 (referindo-se à Figura 1).

[0036] Durante operações, um operador pode energizar o eletrodo de injeção 128. Uma voltagem pode ser aplicada entre um ou mais eletrodos do eletrodo de injeção 128 e do eletrodo de retorno 130. O nível da voltagem pode ser controlado pelo sistema de manipulação de informações 114. Isso pode fazer correntes serem transmitidas através do eletrodo de injeção 128. Essas correntes podem se deslocar através da lama e da formação 132 e podem alcançar de volta o eletrodo de retorno 130. A quantidade de corrente emitida por cada eletrodo do eletrodo de injeção 128 pode ser inversamente proporcional à impedância vista por esse eletrodo de injeção 128. Essa impedância pode ser afetada pelas propriedades da formação 132 e pela lama diretamente em frente de cada eletrodo de injeção 128. Portanto, corrente emitida por cada eletrodo de injeção 128 pode ser medida e registrada a fim de obter uma imagem da resistividade da formação 132.

[0037] A maior parte da corrente transmitida pode ser retornada para os eletrodos de retorno 130, embora algumas porções dela possam retornar através do mandril de ferramenta 138. Para reduzir corrente retornada através do mandril de ferramenta 138, a ferramenta de fundo de poço 102 pode ainda um filtro de sinal 300. Qualquer filtro de sinal adequado 300 pode ser usado. Conforme ilustrado, o filtro de sinal 300 pode ser disposto no braço 136. O filtro de sinal 300 pode ser de qualquer material magnético macio adequado que pode ter uma alta permeabilidade relativa. Qualquer filtro de sinal adequado 300 capaz de isolar eletricamente o mandril de ferramenta 138 do sistema de medição pode ser usado.

[0038] Figura 4 ilustra um esquemático bidimensional de uma ferramenta de fundo de poço 102 utilizando um filtro de sinal 300 na forma de uma luva. A ferramenta de fundo de poço 102 pode compreender mandril de ferramenta 138 e almofada 134. O braço 136 pode conectar a almofada 134 ao mandril de ferramenta 138. Embora apenas uma única almofada 134 e braço 136 sejam ilustrados, a ferramenta de fundo de poço 102 pode incluir mais de uma almofada 134 e braço 136. Qualquer mandril de ferramenta adequado 138 pode ser usado. Em uma modalidade, um mandril de ferramenta adequado 138 pode compreender um metal. Medições de impedância podem ser tomadas quando a almofada 134 está em contato direto com a parede de poço 140. O braço 136 pode se estender para permitir que a almofada 134 entre em contato com a parede de poço 140 (ou torta de lama 402 disposta na parede de poço 140). A almofada 134 pode incluir eletrodo de injeção 128 e eletrodos de retorno 130. Proteção 400 também pode ser fornecida na almofada para focar a corrente produzida por um ou mais eletrodos (nenhum mostrado separadamente) no eletrodo de injeção 128 para a formação 132 radialmente. A proteção 400 pode ser disposta em torno do eletrodo de injeção 128. A proteção 400 pode incluir o mesmo potencial que o eletrodo de injeção 128.

[0039] Para medição, uma voltagem 502, que pode ser de alta frequência, pode ser aplicada entre um ou mais eletrodos do eletrodo de injeção 128 e eletrodos de retorno 130. Uma voltagem de alta frequência se refere a uma voltagem com uma frequência variando de cerca de 10 kHz a cerca de 1 GHz, ou de cerca de 10 kHz a cerca de 500.000 kHz, ou de cerca de 500.000 kHz a cerca de 1 GHz. Isso pode fazer com que uma corrente circule do eletrodo de injeção 128, através da torta de lama 402, que pode estar entre a extremidade do eletrodo de injeção 128 e a formação 132. Pelo menos uma porção da corrente pode circular para a formação 132 e de volta para os eletrodos de retorno 130. Este caminho para a corrente também pode ser referido aqui como corrente de retorno e é mostrado na Figura 4 pelas setas 404. O sistema de manipulação de informações pode registrar corrente de retorno. O sistema de manipulação de informações pode, então, analisar a corrente de retorno registrada e pode, então, gerar uma imagem de resistividade de formação. Pelo menos uma porção da corrente pode retornar para a almofada 134 via mandril de ferramenta 138 e braço 136. Em uma modalidade, esse retorno de corrente pode seguir um modelo de linha de transmissão. A almofada 134 pode operar na faixa de megahertz, o que pode fazer com que a corrente acumule e propague ao longo da superfície da parede de poço 140. Isso também pode ser referido aqui como a corrente de fuga, conforme mostrado pela seta 406. A corrente pode, então, retornar capacitivamente ao mandril de ferramenta 138. Essa corrente pode ser referida aqui como a corrente de fuga de mandril. A formação próxima ao poço de baixa resistividade, o mandril de ferramenta de metal 138 juntamente com a lama não condutiva formam um guia de onda coaxial com perdas de modo que a corrente de fuga de mandril possa retornar à almofada 134 por meio do mandril de ferramenta 138 e do braço 136. A corrente de fuga de mandril pode retornar ao mandril de ferramenta através da lama 416, como mostrado pelas setas 408. A corrente de fuga de mandril pode viajar ao longo do mandril de ferramenta 138 para o braço 136, como mostrado pelas setas 410. A partir do mandril de ferramenta 138, a corrente de fuga do mandril pode, então, passar através do braço 136 para a almofada 134, como mostrado pelas setas 412, onde a corrente de fuga de mandril pode, então, retornar para o eletrodo de injeção 128 e eletrodos de retorno, como mostrado pelas setas 414. Este efeito, que também pode ser referido aqui como o efeito de retorno de mandril, pode contribuir para um artefato de baixa resistividade da medição.

[0040] Pode ser vantajoso reduzir o efeito de retorno de mandril. Em uma modalidade, o efeito de retorno de mandril pode ser reduzido isolando a almofada 134 por meio da fabricação do braço 136 para compreender um isolador (não mostrado). Qualquer isolante adequado pode ser usado. No entanto, a referida fabricação pode aumentar o custo de produção, visto que o braço 136 e o isolador (não mostrado) devem ser fabricados de forma que eles possam ser capazes de suportar ambientes de poço de alta temperatura e alta pressão. Opcionalmente, o efeito de retorno de mandril também pode ser reduzido separando o guia de ondas da almofada 134 com o eletrodo de retorno 130 e o eletrodo de injeção 128. Essa separação pode ser realizada desacoplando eletricamente a almofada 134 do mandril 138. Para diminuir o acoplamento elétrico entre a almofada 134 e o mandril de ferramenta 138, o filtro de sinal 300 pode ser usado. Conforme ilustrado, o filtro de sinal pode ser disposto no braço 136. O filtro de sinal 300 pode ter a forma de uma luva. Alternativamente, o filtro de sinal 300 pode estar na forma de um enrolamento, estrangulamento ou outra configuração adequada. O filtro de sinal 300 pode circundar pelo menos uma porção do braço 136. O filtro de sinal 300 pode compreender qualquer material, diâmetro, comprimento e permissividade relativa adequados, como discutido anteriormente. O filtro de sinal 300 pode diminuir o acoplamento da almofada 134 com o eletrodo de retorno 130 e o eletrodo de injeção 128 do mandril de ferramenta 138 dentro de uma faixa de frequência adequada. Isso pode ocorrer para qualquer faixa de frequência adequada. Faixas de frequência adequadas podem incluir, mas não estão limitadas a, de cerca de 10 kHz a cerca de 1 GHz, ou cerca de 10 kHz a cerca de 500.000 kHz, ou cerca de 500.000 kHz a cerca de 1 GHz. O filtro de sinal 300 pode ser disposto no braço 136 de qualquer maneira adequada. A inclusão do filtro de sinal 300 pode suprimir a corrente de fuga de mandril e, por sua vez, pode aumentar a quantidade de corrente de retorno. Essa elevada quantidade de corrente de retorno pode resultar em imagens de resistividade mais precisas.

[0041] Figura 5 ilustra um modelo de circuito concentrado 500 para o arranjo da Figura 4. Uma voltagem 502, que pode ser de alta frequência, pode ser aplicada entre um ou mais eletrodos do eletrodo de injeção 128 e eletrodos de retorno 130. Correntes produzidas pela voltagem 502 podem, então, circular através de uma variedade de caminhos diferentes. Por exemplo, a corrente 501A pode circular do eletrodo de injeção 128 para a formação 132. A impedância do eletrodo de injeção 128 para a formação 132 pode ser representada por ZBF. A corrente 501B pode, então, circular da formação 132 de volta para os eletrodos de retorno 130. A impedância da formação 132 para os eletrodos de retorno 130 pode ser representada por ZRF. Essa corrente 501B também pode ser referida como a corrente de retorno. Adicionalmente, a corrente 501A pode circular do eletrodo de injeção 128 para a formação 132. A corrente 501C pode, então, circular da formação 132 para a almofada 134. A corrente 501C também pode ser referida como corrente de fuga da formação 132. A impedância da formação 132 para a almofada 134 pode ser representada por ZFP. Para reduzir essa corrente 501C (ou corrente de fuga), a impedância ZFP pode ser aumentada, por exemplo, pela inclusão do filtro de sinal 300 (por exemplo, mostrado na Figura 4). A corrente 501D pode circular da almofada 134 para os eletrodos de retorno 130. A impedância da almofada 134 para os eletrodos de retorno 130 pode ser representada por ZPR. A corrente 501E pode fluir do eletrodo de injeção 128 para a almofada 134. A impedância do eletrodo de injeção 128 para a almofada 134 pode ser representada por ZBP. A corrente 501E também pode ser referida como fuga de corrente da parte traseira da almofada 134. Deve ser entendido que estes são apenas exemplos de caminhos que uma corrente pode tomar e qualquer caminho de corrente adequado pode ser utilizado.

[0042] A impedância Z calculada geral pode ser calculada usando a fórmula abaixo: onde Vi é a voltagem 502, Im é a corrente medida em um ou mais eletrodos do eletrodo de injeção 128, o que inclui a corrente de retorno 404 e a corrente de fuga. A corrente medida circulando para o eletrodo de injeção 128 pode ser calculada usando a seguinte fórmula: onde IBF é corrente 501A medida do eletrodo de injeção 128 para a formação 132 ao longo, IRF é a corrente 501B medida da formação 132 para os eletrodos de retorno 130 e IFP é a corrente 501C medida da formação 132 e para a almofada 134. Em uma modalidade, a ferramenta de fundo de poço 102 pode ser projetada de modo que a ZBP do eletrodo de injeção 128 para a almofada 134 seja tão grande que ela possa evitar a fuga de corrente IBP, da parte traseira da almofada 134 (corrente 501E). Assim, a impedância calculada Z pode ser uma boa aproximação da impedância real ZBF, se a corrente de fuga, IFP, através da formação 132 (corrente 501C) puder ser pequena quando comparada com a corrente retornada, IRF, da formação 132 para os eletrodos de retorno (corrente 501B). A impedância calculada Z pode compreender uma impedância de lama e uma impedância de formação em série. A parte real da impedância ZBF pode ser determinada pela torta de lama 402 (por exemplo, mostrada na Figura 4) e formação 132, enquanto a parte imaginária da impedância pode ser determinada pela torta de lama 402 sozinha. A resistência geral da formação 132 pode ser determinada usando a parte real da impedância. Opcionalmente, uma maneira de determinar a resistividade de formação pode ser multiplicar a parte real da impedância de formação por um fator de escala determinado pela geometria da ferramenta. Qualquer fator de escala adequado pode ser usado.

[0043] Figura 6 ilustra a resposta da ferramenta de fundo de poço 102 (por exemplo, Figura 4) em uma formação homogênea e isotrópica em frequências de operação de 10 megahertz (MHz) e 50 MHz. Qualquer lama de poço com uma resistividade adequada pode ser usada. A resistividade adequada da lama do poço pode ser de cerca de 1.000 ohm ou maior. Em alguns exemplos, a lama do poço pode ser geralmente não condutiva, como será apreciado por aqueles versados na técnica. No exemplo da Figura 6, a resistividade da lama de poço é de 8.000 Ohm-metros (Q-m). A lama de poço e a formação podem ter qualquer permissividade relativa adequada. Permissividades relativas adequadas podem incluir, mas não estão limitadas a, de cerca de 3 a cerca de 80, ou cerca de 3 a cerca de 30, ou cerca de 30 a cerca de 80. A permissividade relativa da lama do poço e da formação no exemplo da Figura 6 são 6 e 15, respectivamente. O filtro de sinal 300 pode ser usado. Para este exemplo, a ferramenta de fundo de poço 102 incluiu um filtro de sinal 300 na forma de uma luva de ferrita disposta no braço 136, como mostrado na Figura 4. Uma modalidade, o filtro de sinal 300 estava na forma de uma luva de ferrita disposta no braço 136. No entanto, filtros de sinal adequados 300 podem ser de qualquer material, tamanho, forma, espessura e comprimento adequados, como descrito anteriormente. O filtro de sinal 300 usado no exemplo da Figura 6 tinha uma espessura de cerca de 0,254 cm (0,1 polegada) e um comprimento de cerca de 13,97 cm (5,5 polegadas). O filtro de sinal 300 pode ter qualquer permeabilidade relativa adequada. Permeabilidade relativa adequada pode incluir aquelas descritas acima para um material magnético macio. A luva de ferrita usada no exemplo da Figura 6 tinha uma permissividade relativa de cerca de 50.

[0044] Uma ferramenta de fundo de poço 102 com filtro de sinal 300 e uma ferramenta de fundo de poço 102 sem filtro de sinal 300 foram modeladas em frequências de 10 MHz e 50 MHz e os resultados são mostrados na Figura 6. Os testes também foram realizados em espaçamentos de 1 mm e 3 mm. Deve ser notado que qualquer distância de espaçamento adequada pode ser usada e não deve ser limitada às presentes modalidades. O eixo x representa a resistividade de formação e varia de cerca de 0,1 Q-m a cerca de 20.000 Q-m. O eixo y representa a parte real da impedância calculada. Para 10 MHz, a parte real da impedância devida à torta de lama 402 (por exemplo, mostrada na Figura 4) pode ser significativa dentro da faixa de resistividade de formação baixa. Com o aumento de espaçamento, que geralmente se correlaciona com a espessura da torta de lama 402, a impedância devida à torta de lama 402 pode se tornar mais forte. Conforme ilustrado na Figura 6, a curva para o teste em espaçamento de 3 mm e 10 MHz sobe mais do que a curva para o teste de espaçamento de 1 mm e 10 MHz. Para 50 MHz, a parte real da impedância medida pode ser afetada pela corrente de fuga de mandril de forma mais significativa. Para o espaçamento de 3 mm, a impedância medida reduz rapidamente conforme a resistividade da formação diminui, o que pode, então, cair eventualmente abaixo de zero quando a resistividade de formação é suficientemente baixa. Isso pode ser problemático na inversão de resistividade de formação. O artefato pode ser causado pelo efeito de retorno de mandril. Para reduzir (ou potencialmente eliminar) o efeito de retorno de mandril, a impedância ZFP da formação 132 para a almofada 134 (por exemplo, mostrada na Figura 5) pode ser aumentada (ou potencialmente mesmo maximizada). Por exemplo, um filtro de sinal 300 (por exemplo, mostrado na Figura 4) pode ser incluído no braço 136 (por exemplo, mostrado na Figura 4). O filtro de sinal 300 pode aumentar a impedância ZFP, melhorando assim o desempenho. Conforme ilustrado na Figura 6, a curva para o teste a 50 MHz e 3 mm de espaçamento com filtro de sinal 300, a impedância calculada pode ser toda positiva através da faixa de interesse. Esse resultado pode ser porque a corrente de fuga via o caminho (por exemplo, corrente 501C na Figura 5) da formação 132 (por exemplo, mostrada na Figura 4) através do mandril de ferramenta 138 (por exemplo, mostrado na Figura 4) para o corpo de almofada pode ser efetivamente suprimida pelo filtro de sinal 300. Além disso, para a mesma curva a 50 MHz com filtro de sinal 300, o efeito de torta de lama pode não ser óbvio no lado de baixa resistividade. A impedância calculada pode ser quase linearmente proporcional à resistividade de formação, o que pode fornecer um grande benefício para a inversão de resistividade de formação.

[0045] Figura 7 ilustra um esquemático bidimensional da ferramenta de fundo de poço 102 utilizando um filtro de sinal 300 na forma de um estrangulamento no mandril de ferramenta 138. A ferramenta de fundo de poço 102 pode compreender a almofada 134. O braço 136 pode conectar a almofada 134 ao mandril de ferramenta 138. Embora apenas uma única almofada 134 e braço 136 sejam ilustrados, a ferramenta de fundo de poço 102 pode incluir mais de uma almofada 134 e braço 136. Qualquer mandril de ferramenta adequado 138 pode ser usado. Em uma modalidade, um mandril de ferramenta adequado 138 pode compreender um metal. Medições de impedância podem ser tomadas quando a almofada 134 está em contato direto com a parede de poço 140 (ou a torta de lama 402 disposta na parede de poço 140). O braço 136 pode se estender para permitir que a almofada 134 entre em contato com a parede de poço 140. A almofada 134 pode incluir eletrodo de injeção 128 e eletrodos de retorno 130. Proteção 400 também pode ser fornecida para focar a corrente produzida por um ou mais eletrodos (nenhum mostrado separadamente) no eletrodo de injeção 128 para a formação 132 radialmente. Conforme ilustrado, o filtro de sinal 300 pode ser disposto no mandril de ferramenta 138. Na modalidade ilustrada, o filtro de sinal 300 pode estar na forma de um estrangulamento enrolado em torno do mandril de ferramenta 138. Alternativamente, o filtro de sinal 300 pode estar na forma de um enrolamento, luva ou outra configuração adequada. O filtro de sinal 300 pode circundar pelo menos uma porção do mandril de ferramenta 138. O filtro de sinal 300 pode compreender qualquer material, diâmetro, comprimento e permeabilidade relativa adequados, como discutido anteriormente. O filtro de sinal 300 pode diminuir o acoplamento da almofada 134 com o eletrodo de retorno 130 e o eletrodo de injeção 128 do mandril de ferramenta 138.

[0046] Sem o filtro de sinal 300, o acoplamento entre a formação 132 e o mandril de ferramenta 138 pode ser muito forte. Com a adição do filtro de sinal 300, o acoplamento entre a formação 132 e o mandril de ferramenta 138 pode diminuir. Vários fatores podem contribuir para a diminuição no acoplamento entre a formação 132 e o mandril de ferramenta 138. Tais fatores podem incluir, mas não estão limitados a, frequência, voltagem, tamanho do projeto, semelhantes e/ou qualquer combinação dos mesmos. Por sua vez, esta diminuição pode permitir que a maior parte da corrente retorne aos eletrodos de retorno 130 através do caminho ilustrado pelas setas 404 e não através do mandril de ferramenta 138. Adicionalmente, o filtro de sinal 300 pode diminuir a quantidade de corrente de fuga produzida, desse modo aumentando a quantidade de corrente de retorno 404. A corrente de fuga é mostrada na Figura 7 pelas setas 406 e pode retornar à almofada através da lama 416 (mostrada pelas setas 408), então, através do mandril de ferramenta (mostrado pelas setas 410) e, então, através do braço 136 (mostrado pelas setas 412) para a almofada 134 onde ela retorna para o eletrodo de retorno 130 e eletrodo de injeção 128 (mostrado pelas setas 414). Esse aumento na quantidade de corrente de retorno não passando através do mandril de ferramenta 138 pode resultar em uma estimativa e representação mais precisas do imageamento de resistividade de furo de poço.

[0047] Declaração 1. Uma ferramenta de fundo de poço compreendendo: um mandril de ferramenta; uma almofada compreendendo um transmissor operável para transmitir uma corrente elétrica para uma formação e um receptor operável para receber pelo menos uma porção da corrente elétrica do transmissor; uma extensão do mandril de ferramenta que acopla a almofada ao mandril de ferramenta; e um filtro de sinal posicionado na ferramenta de fundo de poço para suprimir passagem de corrente de fuga de mandril que passa através do mandril de ferramenta para a almofada.

[0048] Declaração 2. A ferramenta de fundo de poço da declaração 1, em que o filtro de sinal compreende um material magnético macio.

[0049] Declaração 3. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações 1 ou 2, em que o filtro de sinal compreende pelo menos um material magnético macio selecionado do grupo que consiste em ferrita, ferro, liga de ferro-silício, liga de níquel-ferro, liga de ferro-alumínio, liga de ferro-cobalto, aço de baixo carbono, liga de ferro-alumínio-silício, liga amorfa e qualquer combinação dos mesmos.

[0050] Declaração 4. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que o material magnético macio compreende a ferrita.

[0051] Declaração 5. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que o filtro de sinal compreende um material magnético macio tendo uma permeabilidade relativa de cerca de 20 ou maior.

[0052] Declaração 6. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que o filtro de sinal compreende uma luva pelo menos parcialmente enrolada em torno da extensão, em que a extensão compreende um braço que é extensível do mandril de ferramenta.

[0053] Declaração 7. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que a luva está disposta completamente em torno de um diâmetro do braço.

[0054] Declaração 8. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que o filtro de sinal compreende um estrangulamento pelo menos parcialmente enrolado em torno do mandril de ferramenta.

[0055] Declaração 9. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que o filtro de sinal está na forma de uma luva, estrangulamento ou enrolamento.

[0056] Declaração 10. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das decçarações anteriores, em que o receptor compreende um par de eletrodos de retorno e em que o transmissor compreende uma matriz de eletrodos de injeção.

[0057] Declaração 11. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que compreende ainda uma pluralidade de almofadas, em que cada uma das almofadas é acoplada ao mandril de ferramenta por uma ou mais extensões, em que cada uma das almofadas compreende um transmissor e um receptor.

[0058] Declaração 12. A ferramenta de fundo de poço de qualquer das declarações anteriores, em que a ferramenta de fundo de poço é operável para transmitir a corrente elétrica para a formação a uma alta frequência de cerca de 10 kHz a cerca de 1 GHz.

[0059] Declaração 13. A ferramenta de fundo de poço compreendendo: um mandril de ferramenta; uma almofada compreendendo uma matriz de eletrodos de injeção e um par de eletrodos de retorno, em que cada um dos eletrodos de retorno está disposto em lados opostos da matriz um do outro; um braço que acopla a almofada ao mandril de ferramenta, em que o braço é extensível do mandril de ferramenta; e uma luva de ferrita disposta no braço.

[0060] Declaração 14. A ferramenta de fundo de poço da declaração 13, em que a luva de ferrita tem uma permeabilidade relativa de cerca de 20 ou maior.

[0061] Declaração 15. A ferramenta de fundo de poço das declarações 13 ou 14, em que a luva de ferrita está disposta completamente em torno de um diâmetro do braço.

[0062] Declaração 16. A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das declarações 13 a 15, compreendendo ainda uma pluralidade de almofadas, em que cada uma das almofadas é acoplada ao mandril de ferramenta por uma ou mais extensões, em que cada uma das almofadas compreende um transmissor e um receptor.

[0063] Declaração 17. Um método de imageamento de resistividade compreendendo: dispor uma ferramenta de fundo de poço em um poço; transmitir uma corrente para uma formação circundando o poço com um transmissor que é estendido de um mandril de ferramenta da ferramenta de fundo de poço em direção a uma parede de poço; e registrar pelo menos uma porção da corrente que retorna para um receptor da ferramenta de fundo de poço, em que um filtro de sinal suprime passagens de corrente de fuga de mandril que passa através do mandril de ferramenta para uma almofada na qual o transmissor está disposto.

[0064] Declaração 18. O método da declaração 17, compreendendo ainda estender a almofada da ferramenta de fundo de poço com um braço, em que o transmissor transmite a corrente quando a almofada está em engate com uma torta de lama formada na parede de poço, em que uma lama de perfuração à base de óleo ou sintética é disposta no poço e em que a formação tem uma resistividade de cerca de 0,01 Ω -m a cerca de 1 Ω -m.

[0065] Declaração 19. O método das declarações 17 ou 18, em que o filtro de sinal está disposto no braço ou no mandril de ferramenta, em que o filtro de sinal compreende um material magnético macio tendo uma permeabilidade relativa de cerca de 20 ou maior.

[0066] Declaração 20. O método de qualquer uma das declarações 17 a 19, compreendendo ainda estender a almofada da ferramenta de fundo de poço com um braço, em que o filtro de sinal está na forma de uma luva disposta no braço.

[0067] Embora a presente invenção e as suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, deve ser entendido que várias modificações, substituições e alterações podem ser feitas neste documento, sem se afastar do espírito e escopo da invenção, como definido pelas reivindicações anexas. 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 “compreender”, “conter” ou “incluir” vários componentes ou etapas, as composições e métodos também podem “consistir essencialmente em” ou “consistir 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.

[0068] 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 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.

[0069] 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. Também, os termos nas reivindicações têm seu significado simples comum, a menos que explícita e claramente definido de outra forma 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 forem consistentes com este relatório descritivo devem ser adotadas.

[0070] Embora a presente invenção e as suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, deve ser entendido que várias modificações, substituições e alterações podem ser feitas neste documento, sem se afastar do espírito e escopo da invenção, como definido pelas reivindicações anexas.

Claims (20)

1. Ferramenta de fundo de poço, caracterizada pelo fato de compreender: - um mandril de ferramenta (138); - uma almofada (134) compreendendo um transmissor operável para transmitir uma corrente elétrica para uma formação (132) e um receptor operável para receber pelo menos uma porção da corrente elétrica do transmissor; - uma extensão do mandril de ferramenta (138) que acopla a almofada (134) ao mandril de ferramenta (138); e - um filtro de sinal (300) posicionado na ferramenta de fundo de poço (102) para suprimir passagem de uma corrente de fuga de mandril que passa primeiro através da formação (132), através do mandril de ferramenta (138) e depois para a almofada (134).

2. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o filtro de sinal (300) compreender um material magnético macio.

3. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o filtro de sinal (300) compreender pelo menos um material magnético macio selecionado do grupo consistindo em uma ferrita, ferro, liga de ferro-silício, liga de níquel- ferro, liga de ferro-alumínio, liga de ferro-cobalto, aço de baixo carbono, liga de ferro- alumínio-silício, liga amorfa e qualquer combinação dos mesmos.

4. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de o filtro de sinal (300) compreender a ferrita.

5. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o filtro de sinal (300) compreender um material magnético macio tendo uma permeabilidade relativa de 20 ou maior.

6. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o filtro de sinal (300) compreender uma luva pelo menos parcialmente enrolada em torno da extensão, sendo que a extensão compreende um braço (136) que é extensível do mandril de ferramenta (138).

7. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de a luva estar disposta completamente em torno de um diâmetro do braço (136).

8. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o filtro de sinal (300) compreender um estrangulamento pelo menos parcialmente enrolado em torno do mandril de ferramenta (138).

9. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o filtro de sinal (300) estar na forma de uma luva, um estrangulamento ou um enrolamento.

10. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o receptor compreender um par de eletrodos de retorno (130), e sendo que o transmissor compreender uma matriz de eletrodos de injeção (128).

11. Ferramenta de fundo de poço, de acordo a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma pluralidade de almofadas (134), sendo que cada uma das almofadas (134) é acoplada ao mandril de ferramenta (138) por uma ou mais extensões, sendo que cada uma das almofadas (134) compreende um transmissor e um receptor.

12. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a ferramenta de fundo de poço (102) ser operável para transmitir a corrente elétrica para a formação (132) a uma alta frequência de 10 kHz a 1 GHz.

13. Ferramenta de fundo de poço, caracterizada pelo fato de compreender: - um mandril de ferramenta (138); - uma almofada (134) compreendendo uma matriz de eletrodos de injeção (128) e um par de eletrodos de retorno (130), sendo que cada um dos eletrodos de retorno (130) está disposto em lados opostos da matriz um do outro; - um braço (136) que acopla a almofada (134) ao mandril de ferramenta (138), sendo que o braço (136) é extensível do mandril de ferramenta (138); - uma luva de ferrita disposta no braço (136); e - um filtro de sinal (300) posicionado na ferramenta de fundo de poço (102) para suprimir passagem de uma corrente de fuga que passa primeiro através da formação (132), através do mandril de ferramenta (138) e depois para a almofada (134).

14. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de a luva de ferrita ter uma permeabilidade relativa de 20 ou maior.

15. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de a luva de ferrita estar disposta completamente em torno de um diâmetro do braço (136).

16. Ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma pluralidade de almofadas (134), sendo que cada uma das almofadas (134) é acoplada ao mandril de ferramenta (138) por uma ou mais extensões, sendo que cada uma das almofadas (134) compreende um transmissor e um receptor.

17. Método de imageamento de resistividade, caracterizado pelo fato de compreender: - dispor uma ferramenta de fundo de poço (102) em um poço (124); - transmitir uma corrente para uma formação (132) circundando o poço (124) com um transmissor que é estendido de um mandril de ferramenta (138) da ferramenta de fundo de poço (102) em direção a uma parede de poço (140); e - registrar pelo menos uma porção da corrente que retorna ao receptor da ferramenta de fundo de poço (102), sendo que o filtro de sinal (300) posicionado na ferramenta de fundo de poço (102) para suprimir a passagem de uma corrente de fuga que passa através da formação (132), através do mandril de ferramenta (138), e depois para a almofada (134).

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de compreender ainda estender a almofada (134) da ferramenta de fundo de poço (102) com um braço (136), sendo que o transmissor transmite a corrente quando a almofada (134) está em engate com uma torta de lama (402) formada na parede de poço (140), sendo que uma lama de perfuração à base de óleo ou sintética é disposta no poço (124) e sendo que a formação (132) tem uma resistividade de 0,01 Q-m a 1 Q-m.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o filtro de sinal (300) ser disposto no braço (136) ou no mandril de ferramenta (138), sendo que o filtro de sinal (300) compreende um material magnético macio tendo uma permeabilidade relativa de 20 ou maior.

20. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de compreender ainda estender a almofada (134) da ferramenta de fundo de poço (102) com um braço (136), sendo que o filtro de sinal (300) está na forma de uma luva disposta no braço (136).