BRPI0613712A2

BRPI0613712A2 - gerador de imagem da terra com resistividade de alta resolução

Info

Publication number: BRPI0613712A2
Application number: BRPI0613712-1A
Authority: BR
Inventors: Alexandre N Bespalov; Gregory B Itskovich
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2011-02-01
Also published as: MY143305A; US7385401B2; US20070007967A1; WO2007008640A2; EA200800207A1; EA014303B1; CN101258424A; EP1913425A4; WO2007008640A3; CA2614670C; CA2614670A1; EP1913425A2; EP1913425B1; BRPI0613712B1

Abstract

GERADOR DE IMAGEM DA TERRA COM RESISTIVIDADE DE ALTA RESOLUçãO. A presente invenção refere-se a medições feitas por uma ferramenta de geração de imagem de resistividade em um furo de sondagem tendo lama não condutora em uma formação de terra condutora que são corrigidas usando o afastamento da ferramenta. A correção envolve remover um sinal de calibragem determinado em um meio de alta condutividade a partir da impedância medida. A magnitude e/ou a parte real da impedância pode ser usada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "GERADORDE IMAGEM DA TERRA COM RESISTIVIDADE DE ALTA RESOLUÇÃO".

Antecedentes da Invenção

1. Campo da Invenção

Essa presente invenção refere-se, de forma geral, à exploraçãode hidrocarbonetos envolvendo investigações elétricas de um furo de son-dagem penetrando uma formação de terra. Mais especificamente, essa in-venção refere-se a investigações de furo de sondagem altamente localiza-das utilizando a introdução e a medição de correntes de levantamento indivi-duais injetadas na parede de um furo de soldagem pelo acoplamento capaci-tivo de elétrodos em uma ferramenta movida ao longo do furo de sondagemcom a formação de terra.

2. Antecedentes da Técnica

O registro elétrico no furo de sondagem da terra é bem-conhecido e vários dispositivos e várias técnicas foram descritos para essafinalidade. Falando de maneira ampla, existem duas categorias de dispositi-vos usados nos dispositivos de registro elétrico. Na primeira categoria, umelétrodo de medida (fonte de corrente ou dissipador) é usado em conjuntocom um elétrodo de retorno difuso (tal como o corpo da ferramenta). Umacorrente de medida flui em um circuito que conecta uma fonte de corrente noelétrodo de medida, através da formação de terra para o elétrodo de retornoe de volta para a fonte de corrente na ferramenta. Nas ferramentas de medi-ção indutiva, uma antena dentro do instrumento de medição induz um fluxode corrente dentro da formação de terra. A magnitude da corrente induzida édetectada usando a mesma antena ou uma antena de receptor separada. Apresente invenção pertence à primeira categoria.

Existem vários modos de operação: em um, a corrente no elé-trodo de medida é mantida constante e uma tensão é medida enquanto nosegundo modo, a tensão do elétrodo é fixada e a corrente que flui do elétrodo émedida. Idealmente, é desejável que se a corrente é variada para manterconstante a tensão medida em um elétrodo do monitor, a corrente seja inver-samente proporcional à resistividade da formação de terra sendo investigada.Reciprocamente, é desejável que se essa corrente é mantida constante, atensão medida em um elétrodo do monitor seja proporcional à resistividadeda formação de terra sendo investigada. A lei de Ohm ensina que se ambasa corrente e a tensão variam, a resistividade da formação de terra é propor-cional à razão da tensão para a corrente.

Birdwell (Patente US 3365658) ensina o uso de um elétrodo fo-calizado para determinação da resistividade das formações de subsuperfície.Uma corrente de levantamento é emitida de um elétrodo de levantamentocentral em formações de terra adjacentes. Essa corrente de levantamento éfocalizada em um feixe relativamente estreito de corrente externamente do furode sondagem pelo uso de uma corrente de focalização emitida de elétrodos defocalização próximos localizados adjacentes ao elétrodo de levantamento eem qualquer lado do mesmo. Ajam e outros (Patente US 4122387) descre-vem um aparelho onde registros simultâneos podem ser feitos em distânciaslaterais diferentes através de uma formação de um furo de sondagem porsistemas de elétrodo de proteção localizados em uma sonda que é abaixadapara dentro do furo de sondagem por um cabo de registro. Um oscilador úni-co controla a freqüência de duas correntes de formação fluindo através daformação nas profundidades laterais diferentes desejadas do furo de sonda-gem. A blindagem do cabo de registro age como o retorno da corrente paraum dos sistemas do elétrodo de proteção e um elétrodo de cabo em um con-junto de elétrodo de cabo imediatamente acima da sonda de registro agecomo o retorno da corrente para o segundo sistema do elétrodo de proteção.Duas modalidades são também descritas para medir tensões de referênciaentre os elétrodos no conjunto do elétrodo de cabo e nos sistemas do elétro-do de proteção.

Técnicas para investigar a formação de terra com formações de elé-trodos de medição foram propostas. Ver, por exemplo, a Pat. U.S. N2 2930969para Baker, Patente Canadense N° 685727 para Mann e outros, Patente U.S.N- 4468623 para Gianzero e Patente U.S. N2 5502686 para Dory e outros. Apatente de Baker propôs uma pluralidade de elétrodos, cada um dos quaisera formado de botões que são eletricamente unidos por fios flexíveis combotões e fios embutidos na superfície de um tubo retrátil. A patente de Mannpropõe uma formação de pequenos botões de elétrodo montados em umaferramenta ou uma base e cada um dos quais introduz em seqüência umacorrente de levantamento separadamente mensurável para uma investiga-ção elétrica da formação de terra. Os botões do elétrodo são colocados emum plano horizontal com espaçamentos circunferenciais entre os elétrodos eum dispositivo para seqüencialmente excitar e medir uma corrente de levan-tamento dos elétrodos é descrito.

A patente de Gianzero descreve bases montadas de ferramenta,cada uma com uma pluralidade de pequenos elétrodos de medida dos quaiscorrentes de levantamento individualmente mensuráveis são injetadas emdireção à parede do furo de sondagem. Os elétrodos de medidas são dis-postos em uma formação na qual os elétrodos de medidas são de tal manei-ra colocados em intervalos ao longo de pelo menos uma direção circunfe-rencial (ao redor do eixo do furo de sondagem) de modo a injetar correntesde levantamento nos segmentos da parede do furo de sondagem que sesobrepõem até uma extensão predeterminada quando a ferramenta é movi-da ao longo do furo de sondagem. Os elétrodos de medida são feitos pe-quenos para possibilitar uma investigação elétrica detalhada sobre um seg-mento circunferencialmente contíguo do furo de sondagem de modo a obterindicações da estratigrafia da formação perto da parede do furo de sonda-gem, bem como fraturas e suas orientações. Em uma técnica, uma formaçãode laço espacialmente fechada dos elétrodos de medida é provida ao redorde um elétrodo central com a formação usada para detectar o padrão espa-ciai da energia elétrica injetada pelo elétrodo central. Em uma outra modali-dade, uma formação linear de elétrodos de medida é provida para injetar umfluxo de corrente na formação sobre um segmento eficazmente contíguo cir-cunferencial do furo de sondagem. Porções discretas do fluxo de correntesão separadamente mensuráveis de modo a obter uma pluralidade de sinaisde levantamento representativos da densidade de corrente da formação e doqual uma imagem elétrica detalhada de um segmento circunferencialmentecontínuo da parede do furo de sondagem pode ser derivada quando a ferra-menta é movida ao longo do furo de sondagem. Em uma outra forma de umaformação dos elétrodos de medida, eles são dispostos em um laço fechado,tal como um círculo, para possibilitar medições diretas das orientações daresistividade das anomalias. A Patente US 6714014 para Evans e outros,tendo o mesmo procurador que a presente invenção e os conteúdos da qualsão incorporados aqui por referência, ensina o uso do acoplamento capaciti-vo com ambas lama com base em óleo e lama com base em água.

A patente Dory descreve o uso de um sensor acústico em com-binação com elétrodos montados em base, o uso dos sensores acústicostornando possível preencher os vãos na imagem obtida pelo uso dos elétro-dos montados em base devido ao fato que em furos de sondagem de diâme-tro grande, as bases não proverão necessariamente uma cobertura completado furo de sondagem.

Os dispositivos da técnica anterior, sendo dispositivos de conta-to, são sensíveis aos efeitos da rugosidade do furo de sondagem: as corren-tes que fluem dos elétrodos dependem do bom contato entre o elétrodo e aparede do furo de sondagem. Se a parede do furo de sondagem é irregular,o contato e a corrente dos elétrodos são irregulares, resultando em geraçãode imagem imprecisa do furo de sondagem. Uma segunda desvantagem é aprofundidade relativamente rasa da investigação causada pelo uso de elé-trodos de medida no mesmo potencial que a base e a divergência resultantedas correntes de medida. Uma outra desvantagem é que nas formaçõescom baixa resistividade (tal como no Golfo do México), o sinal medido é do-minado pelos efeitos da impedância interna do sistema de medição e dosefeitos do fluido do furo de sondagem. Seria desejável ter um aparelho emétodo de determinação da resistividade da formação que sejam relativa-mente insensíveis à rugosidade do furo de sondagem e que possam ser u-sados com lamas com base em água ou com base em óleo. A presente in-venção satisfaz essa necessidade.

Sumário da Invenção

Uma modalidade da invenção é um aparelho para sentir um pa-râmetro de resistividade de uma formação de terra penetrada por um furo desondagem. O aparelho inclui pelo menos um elétrodo de medida conectadoem uma fonte da corrente elétrica. Pelo menos um elétrodo de medidatransporta uma corrente de medida para a formação. O aparelho tambéminclui um dispositivo que mede um afastamento entre pelo menos um elétro-do de medida e uma parede do furo de sondagem. Um processador estima oparâmetro de resistividade com base pelo menos em parte em um parâmetrode impedância determinado a partir da corrente de medida e/ou do potencialdo elétrodo e do afastamento. O pelo menos um elétrodo de medida podeincluir uma pluralidade de elétrodos de medida em uma base extensível deum corpo de uma ferramenta de registro transportada no furo de sondagem.Podem existir bases adicionais tendo elétrodos de medida adicionais. O furode sondagem pode ter um fluído substancialmente não condutor nele. A cor-rente elétrica pode ter uma freqüência entre 100 kHz e 50 MHz. O afasta-mento pode ser medido por um calibre acústico ou um calibre mecânico.

Uma imagem de resistividade da parede do furo de sondagem pode ser de-terminada. O processador pode estimar o parâmetro de resistividade subtra-indo da magnitude da parte real da impedância medida um fator de calibra-gem determinado de uma tabela de pesquisa. A tabela de pesquisa pode serbaseada em um afastamento, uma resistividade do fluido e/ou impedânciamedida em uma formação altamente condutora.

Uma outra modalidade da invenção é um método para estimarum parâmetro de resistividade de uma formação de terra penetrada por umfuro de sondagem. O método inclui transportar uma corrente de medida paraa formação usando pelo menos um elétrodo de medida. Um afastamentoentre o pelo menos um elétrodo de medida e uma parede do furo de sonda-gem é medido. Uma impedância é determinada a partir da corrente de medi-da e/ou do potencial do elétrodo. O parâmetro de resistividade é obtido daimpedância determinada e do afastamento. Pelo menos um elétrodo de me-dida e uma pluralidade de elétrodos de medida adicionais podem ser posi-cionados em uma base extensível de um corpo de uma ferramenta de regis-tro transportada no furo de sondagem. Uma base adicional tendo uma plura-lidade de elétrodos de medida pode ser usada. O furo de sondagem pode terum fluido substancialmente não condutor nele. A corrente elétrica pode teruma freqüência entre 100 kHZ e 50 MHz. O parâmetro de resistividade podeser determinado subtraindo da magnitude da impedância medida ou da partereal da impedância medida um valor de uma tabela de pesquisa. A tabela depesquisa pode incluir um deslocamento, uma resistividade da lama e umaimpedância medida em uma formação altamente condutora. O método podetambém envolver medir a resistividade do fluido no furo de sondagem.

Uma outra modalidade da invenção é um meio legível por com-putador para uso com um aparelho que sente um parâmetro de resistividadede uma formação de terra penetrada por um furo de sondagem. O aparelhoinclui pelo menos um elétrodo de medida transportado para uma fonte decorrente elétrica e transportando uma corrente de medida para a formação, eum dispositivo que mede um afastamento entre pelo menos um elétrodo demedida e uma parede do furo de sondagem. O meio inclui instruções quepossibilitam que um processador estime o parâmetro de resistividade combase em uma impedância e afastamento determinados. O meio legível porcomputador pode ser uma ROM, uma EPROM, uma EAROM1 uma memóriaflash e/ou um disco ótico.

Breve Descrição das Figuras

A presente invenção é entendida melhor com referência às figu-ras acompanhantes nas quais numerais semelhantes se referem a elemen-tos semelhantes e nas quais:

A figura 1 (técnica anterior) mostra uma ferramenta de registroexemplar suspensa em um furo de sondagem,

A figura 2A (técnica anterior) é uma vista esquemática mecânicade uma ferramenta de geração de imagem exemplar;

A figura 2B (técnica anterior) é uma vista em detalhes de umabase de elétrodo de uma ferramenta de registro exemplar;

A figura 3 é uma representação de circuito equivalente de umaferramenta de resistividade em um furo de sondagem;

As figuras 4a e 4b mostram marcações da magnitude da impe-dância medida como uma função da resistividade da formação antes e de-pois da calibragem para uma formação homogênea;

A figura 5 é um fluxograma ilustrando o método da presente in-venção;

As figuras 6a e 6b mostram marcações do componente real daimpedância medida como uma função da resistividade da formação antes edepois da calibragem para uma formação homogênea;

As figuras 7a e 7b mostram marcações da magnitude da impe-dância medida como uma função da resistividade da formação antes e de-pois da calibragem para um modelo de terra em camadas; e

As figuras 8a e 8b mostram marcações do componente real daimpedância medida como uma função da resistividade da formação antes edepois da calibragem para um modelo de terra em camadas.

Descrição Detalhada da Invenção

A figura 1 mostra uma ferramenta de geração de imagem exem-plar 10 suspensa em um furo de sondagem 12, que penetra formações deterra tal como 13, a partir de um cabo adequado 14 que passa sobre umaroldana 16 montada no equipamento de perfuração 18. Por padrão industrial,o cabo 14 inclui um elemento de estresse e sete condutores para transmitircomandos para a ferramenta e para receber dados de volta da ferramentabem como força para a ferramenta. A ferramenta 10 é elevada e abaixadapor movimentos de tração 20. O módulo eletrônico 22, na superfície 23,transmite os comandos de operação requeridos para baixo do furo e em re-torno, recebe os dados de volta que podem ser gravados em um meio dearmazenamento de arquivos de qualquer tipo desejado para processamentosimultâneo ou posterior. Os dados podem ser transmitidos na forma analógi-ca ou digital. Processadores de dados tal como um computador adequado24, podem ser providos para executar a análise dos dados no campo emtempo real ou os dados gravados podem ser enviados para um centro deprocessamento ou ambos para processamento posterior dos dados.

A figura 2a é uma vista externa esquemática de um sistema ge-rador de imagem da parede lateral do furo de sondagem. A ferramenta 10compreendendo o sistema gerador de imagem inclui formações de resistivi-dade 26 e, opcionalmente, uma célula de lama 30 e um telespectador acús-tico circunferencial 32. Os módulos eletrônicos 28 e 38 podem ficar localiza-dos em localizações adequadas no sistema e não necessariamente nas lo-calizações indicadas. Os componentes podem ser montados em um mandril34 em uma maneira convencional bem-conhecida. O diâmetro externo doconjunto é aproximadamente 12,7 cm (5 polegadas) e aproximadamente de457,20 cm (quinze pés) de comprimento. Um módulo de orientação 36 inclu-indo um magnetômetro e um acelerômetro ou sistema de orientação inercialpode ser montado acima dos conjuntos de geração de imagem 26 e 32. Aporção superior 38 da ferramenta 10 contém um módulo de telemetria para aamostragem, digitalização e transmissão das amostras de dados dos várioscomponentes para cima do furo para a eletrônica de superfície 22 em umamaneira convencional. Se dados acústicos são adquiridos, eles são preferi-velmente digitalizados, embora em uma disposição alternada, os dados pos-sam ser retidos na forma analógica para transmissão para a superfície ondeeles são posteriormente digitalizados pela eletrônica de superfície 22.

Também mostradas na figura 2A são três formações de resistivi-dade 26 (uma quarta formação está oculta nessa vista). Com referência àsfiguras 2A e 2B, cada formação inclui elétrodos de medida 41a, 41b,.., 41 ηpara injetar correntes elétricas na formação, elétrodos de focalização 43a,43b para focalização horizontal das correntes elétricas dos elétrodos de me-dida e elétrodos de focalização 45a, 45b para focalização vertical das cor-rentes elétricas dos elétrodos de medida. Por convenção, "vertical" se refereà direção ao longo do eixo do furo de sondagem e "horizontal" se refere aum plano perpendicular ao vertical.

O diagrama de circuito esquemático aproximado é apresentadona figura 3. Ele mostra que a corrente no circuito depende da impedânciainterna da ferramenta Zi, a impedância devido ao afastamento entre o elétro-do de retorno e a formação ZR, a impedância devido ao vão entre o receptore a formação Zg e a impedância de formação Zf. Se U é a tensão aplicada,então a corrente no conjunto de circuitos é<formula>formula see original document page 10</formula>

Quando uma lama com base em óleo é usada em uma formaçãocondutora (p<10 Ω-m), a contribuição da formação na impedância eficaz épequena:

Zf«Zi+Zt+Zg (2).

e se pode esperar uma redução da sensibilidade à resistividade da forma-ção. A modelagem matemática confirma essas expectativas. A figura 4 mos-tra os resultados da modelagem matemática em um caso exemplar quandoa ferramenta é colocada em um furo de sondagem de 21,59 cm (8,5 polega-das) de diâmetro cheio com lama tendo uma resistividade de 10E+5 Ω-m. Aformação é modelada por uma camada cilíndrica com resistividade variandode 0,1 Ω-m a 10 Ω-m. O retorno da ferramenta representa um cilindro condu-tor com 0,0508 m de raio e 10 m de comprimento. A corrente é injetada naformação através do elétrodo cilíndrico de 1,6 cm que tem 1 mm de afasta-mento com relação à formação. O transmissor provê uma tensão de saídade 1V na freqüência de 1 MHz. A figura 4a mostra que a magnitude da im-pedância 121 tem uma pequena faixa dinâmica entre 880 e 1000 Ω enquan-to a resistividade da formação (a abscissa) varia acima de 2 ordens de mag-nitude de 0,1 a 10 Ω-m.

O método da presente invenção é ilustrado na figura 5. A partirdo sinal medido aparente da ferramenta, uma impedância aparente é deter-minada 151. Isso pode ser feito usando a corrente no elétrodo de medida, opotencial do elétrodo de medida para uma referência remota ou uma combi-nação desses. A impedância de fundo 153 é subtraída 155 para prover umaimpedância calibrada. A impedância de fundo está relacionada com a quan-tidade Zde voita = Zi + Zr + Zg. Em uma modalidade da invenção, a impedânciaaparente é a magnitude da impedância do circuito dada pelo denominadorda eq. (1) e a impedância de fundo é a magnitude de Zde voita· A impedânciade fundo é específica da ferramenta e é obtida por medição física real com aferramenta suspensa em um tanque de calibragem. Alternativamente, a im-pedância de fundo é determinada por simulação numérica. Os vários fatoresque afetam a impedância de fundo são discutidos a seguir.

Um componente de Zde voita é a impedância da ferramenta internaZi. Essa pode ser medida no laboratório e ajustada, se necessário, para mu-danças de temperatura para baixo do furo usando correções de tendência detemperatura conhecidas. O segundo componente é Zr que é devido ao vãoentre o elétrodo de retorno e a formação. Como pode ser observado na figu-ra 3, esse tem um componente resistivo Rr em paralelo com um componentecapacitivo Cr. Zr é dado por

<formula>formula see original document page 11</formula>

Quando lama (com base em óleo) não condutora é usada, nasfreqüências de operação (tipicamente 100kHz - 10MHz), o Zr é pequenodevido à grande área do capacitor equivalente. Conseqüentemente, o efeitode Zr pode ser geralmente ignorado. Similarmente,

<formula>formula see original document page 11</formula>

O maior componente da impedância de fundo é Zg. Rg aumentalinearmente com o vão entre o elétrodo de medida e a parede do furo desondagem enquanto Cg varia inversamente com o comprimento do vão, demodo que o produto CgRg é aproximadamente constante. Então qualitativa-mente, o efeito principal é devido ao aumento linear em Rg com o compri-mento do vão na Eq. (4). Se a resistividade da lama e a constante dielétricasão conhecidas, então a impedância de fundo pode ser determinada a partirde uma medição do vão entre o elétrodo de medida e a formação. Uma talmedição é facilmente feita usando um calibre mecânico ou um calibre acús-tico. Se executou-se uma calibragem subtraindo da curva na figura 4a a im-pedância correspondendo com a formação idealmente condutora, obteve-seuma curva (figura 4b) que tem faixa dinâmica muito melhor (40 - 200 Ω-m).Em outras palavras, a curva 201 na figura 4b reflete melhor sensibilidade daimpedância à resistividade da formação.

Em uma outra modalidade da invenção, ao invés de usar a mag-nitude da impedância, a parte real da resistividade é usada. A figura 6a mos-tra a parte real da impedância 221 como uma função da resistividade daformação e mostra uma faixa dinâmica maior (e, portanto, resolução) compa-rada com a magnitude da impedância. Pela aplicação de calibragem na par-te real da impedância, melhorou-se a sensibilidade da impedância da partereal à resistividade da formação. Ver 241 na figura 6b.

A vantagem das medições calibradas e das medições da impe-dância da parte real pode ser ilustrada mais para o caso da formação emcamadas. Nas figuras 7a-8b, apresentou-se os resultados da modelagemmatemática para uma formação estratificada que inclui uma seqüência decamadas resistivas (10 Ω-m) e condutivas (1 Ω-m). A espessura das cama-das varia da esquerda para a direita entre 1,27 - 10,16 cm (0,5 - 4 polega-da). Na figura 7a, é observado que a magnitude da impedância 261 é quasecompletamente incapaz de resolver as camadas individuais. Na figura 7b, éobservado que a magnitude calibrada da impedância 263 é capaz de resol-ver as camadas mais espessas. Para o mesmo modelo, a figura 8a mostraque a parte real da impedância 281 é capaz de resolver todas, exceto ascamadas mais finas. Finalmente, a parte real calibrada da impedância 283na figura 8b é capaz de resolver todas as camadas.

Calibres mecânicos e calibres acústicos adequados para deter-minar o afastamento são bem-conhecidos na técnica. Ver, por exemplo,US6560889 para Lechen e US5737277 para Priest tendo o mesmo procura-dor que a presente invenção e os conteúdos das quais são incorporadasaqui por referência. A determinação da resistividade da lama pode ser feitapara baixo do furo usando o método e o aparelho descritos em US6803039para Fabris e outros, tendo o mesmo procurador que a presente invenção eos conteúdos da qual são incorporados aqui por referência. A constante die-létrica pode ser determinada usando o método e o aparelho descritos emUS5677631 para Reittinger e outros, tendo o mesmo procurador que a pre-sente invenção e os conteúdos da qual são incorporados aqui por referência.Tabelas pré-calculadas podem ser armazenadas na memória do processa-dor de superfície ou um processador no fundo do furo e uma pesquisa detabela executada usando o afastamento medido. Isso pode ser feito separa-damente para cada uma das bases de geração de imagem da ferramenta degeração de imagem. Em uma modalidade da invenção, assume-se que aresistividade da lama é conhecida: isso simplifica a tabela de pesquisa. Emuma outra modalidade da invenção, a resistividade da lama é medida parabaixo do furo. O método então exige que a tabela de pesquisa inclua o afas-tamento e a resistividade da lama como parâmetros. O termo "processador"como usado nesse documento é planejado para incluir dispositivos, tal comoformações de porta programável no campo (FPGAs).

A invenção foi também descrita com referência às ferramentasde registro que são planejadas para serem transportadas em uma linha defios elétricos. Entretanto, o método da presente invenção pode também serusado com ferramentas de medição enquanto perfurando (MWD), ou ferra-mentas de registro enquanto perfurando (LWD), qualquer uma das quaispode ser transportada em um tubo de perfurar ou na tubulação espiralada.Um exemplo de uma ferramenta de geração de imagem de resistividade pa-ra uso MWD é descrito em US6600321 para Evans, tendo o mesmo procu-rador que a presente invenção e os conteúdos da qual são incorporados a-qui por referência.

O uso de um programa de computador implementado em ummeio legível por máquina adequado é implícito no processamento dos dadosque possibilita que o processador execute o controle e o processamento. Otermo processador como usado nesse pedido é planejado para incluir taisdispositivos como formações de porta programável no campo (FPGAs). Omeio legível por máquina pode incluir ROMs, EPROMs, EAROMs, memóriasflash e discos óticos. Como mencionado acima, o processamento pode serfeito embaixo no furo ou na superfície.

Embora a descrição precedente seja direcionada às modalida-des preferidas da invenção, várias modificações serão evidentes para aque-les versados na técnica. É planejado que todas as variações dentro do es-copo e do espírito das reivindicações anexas sejam abrangidas pela descri-ção precedente.

Claims

1. Aparelho para sentir um parâmetro de resistividade de umaformação de terra penetrada por um furo de sondagem, o aparelho compre-endendo:(a) pelo menos um eletrodo de medida configurado para trans-portar uma corrente de medida através da formação, pelo menos um eletro-do de medida tendo um potencial;(b) um dispositivo configurado para determinar um afastamentoentre pelo menos um eletrodo de medida e uma parede do furo de sonda-gem; e(c) um processador configurado para estimar o parâmetro deresistividade usando:(A) o afastamento(B) um parâmetro de impedância determinado de pelo menosum de (I) a corrente de medida e (II) o potencial; e(C) a impedância de fundo obtida por pelo menos um de: (I) umasimulação numérica, (II) uma medição em um tanque de teste, e (III) umamedição feita em uma formação altamente condutiva.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que pelo me-nos um eletrodo de medida compreende uma pluralidade de eletrodos demedida em uma base extensível de um corpo de uma ferramenta de registrotransportada no furo de sondagem.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, adicionalmentecompreendendo uma base adicional tendo uma pluralidade de eletrodos demedida, a base adicional extensível do corpo da ferramenta de registro.

4. Aparelho de acordo com reivindicação 1, em que o furo desondagem contém um fluido substancialmente não condutivo nele.

5. Aparelho de acordo com reivindicação 4, em que a correnteelétrica tem uma freqüência entre 100 kHz e 50 MHz.

6. Aparelho de acordo com reivindicação 1, em que o dispositivoque mede o afastamento é selecionado do grupo que consiste em: (i) umcalibre acústico e (ii) um calibre mecânico.

7. Aparelho de acordo com reivindicação 1, em que o parâmetrode resistividade compreende uma imagem de resistividade da parede do furode sondagem.

8. Aparelho de acordo com reivindicação 1, em que o processa-dor é configurado para determinar o parâmetro de resistividade por adicio-nalmente subtrair a impedância de fundo de uma tabela de pesquisa de pelomenos um de (i) uma magnitude da impedância determinada e (ii) um com-ponente real da impedância determinada.

9. Aparelho de acordo com reivindicação 8, em que a tabela depesquisa compreende pelo menos um de (i) um afastamento, (ii) uma resisti-vidade do fluido, e (iii) uma constante dielétrica do fluido.

10. Aparelho de acordo com reivindicação 1, adicionalmentecompreendendo um dispositivo que mede uma resistividade de um fluido nofuro de sondagem.

11. Método para estimar um parâmetro de resistividade de umaformação de terra penetrada por um furo de sondagem, o método compre-endendo:(a) transportar uma corrente de medida através da formação u-sando pelo menos um eletrodo de medida tendo um potencial,(b) estimar um afastamento entre pelo menos um eletrodo demedida e uma parede do furo de sondagem; e(c) determinar um parâmetro de impedância de pelo menos umde (I) a corrente de medida e (II) o potencial; e(d) estimar o parâmetro de resistividade a partir da impedânciadeterminada, o afastamento estimado e uma impedância de fundo obtidapor pelo menos um de: (I) uma simulação numérica, (II) uma medição em umtanque de teste, e (III) uma medição feita em uma formação altamente con-dutiva.

12. Método de acordo com reivindicação 11, adicionalmentecompreendendo posicionar pelo menos um eletrodo de medida e uma plura-lidade de eletrodos de medida adicionais em uma base extensível de umcorpo de uma ferramenta de registro transportada no furo de sondagem.

13. Método de acordo com reivindicação 12, adicionalmentecompreendendo usar uma base adicional tendo uma pluralidade de eletro-dos de medida, a base adicional extensível do corpo da ferramenta de registro.

14. Método de acordo com reivindicação 11, adicionalmentecompreendendo usar um fluido substancialmente não condutivo no furo desondagem.

15. Método de acordo com reivindicação 14, em que a correnteelétrica tem uma freqüência entre 100 kHz e 50 MHz.

16. Método de acordo com reivindicação 11, adicionalmentecompreendendo medir o afastamento usando um dispositivo selecionado dogrupo consistindo em (i) um calibre acústico e (ii) um calibre mecânico.

17. Método de acordo com reivindicação 11, em que o parâme-tro de resistividade compreende uma imagem de resistividade da parede dofuro de sondagem.

18. Método de acordo com reivindicação 11, em que determinaro parâmetro de resistividade adicionalmente compreende subtrair a impe-dância de fundo de uma tabela de pesquisa obtida de pelo menos um de (i)uma magnitude da impedância determinada e (ii) um componente real daimpedância determinada.

19. Método de acordo com reivindicação 18, adicionalmentecompreendendo usar pelo menos um de (i) um deslocamento, (ii) uma resis-tividade do fluido, (iii) uma constante dielétrica do fluido.

20. Método de acordo com reivindicação 11, adicionalmentecompreendendo medir uma resistividade de um fluido no furo de sondagem.

21. Meio legível por computador para uso com um aparelho quesente um parâmetro de resistividade de uma formação de terra penetradapor um furo de sondagem, o aparelho compreendendo:(a) pelo menos um eletrodo de medida configurado para trans-portar uma corrente de medida através da formação, pelo menos um eletro-do de medida tendo um potencial; e(b) um dispositivo configurado para medir um afastamento entrepelô menos um eletrodo de medida e uma parede do furo de sondagem,o meio compreendendo instruções que possibilitam que um pro-cessador:(c) estime o parâmetro de resistividade usando o afastamento,um parâmetro de impedância determinado a partir da corrente e a voltagem,e uma impedância de fundo obtida por pelo menos um de (I) uma simulaçãonumérica, (II) uma medição em um tanque de teste, e (III) uma medição fei-ta em um meio altamente condutivo.

22. Meio legível por computador de acordo com a reivindicação-21, adicionalmente compreendendo pelo menos um de (i) uma ROM, (ii)uma EPROM, (iii) uma EAROM, (iv) uma memória flash e (v) um disco ótico.