BRPI0621794B1

BRPI0621794B1 - Aparelho e método para perfuração furo abaixo

Info

Publication number: BRPI0621794B1
Application number: BRPI0621794-0A
Authority: BR
Inventors: Michael S. Bittar; Randal T. Beste
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2019-07-16
Also published as: NO20190642A1; EP1977272B1; EP3168654A2; NO20171097A1; NO341030B1; NO344200B1; US8174265B2; CA2652624A1; EP3168654A3; WO2007149106A1; EP1977272A1; MY149666A; NO345041B1; EP3168654B1; CN101467070B; BRPI0621794A2; CA2652624C; CN101467070A; US20090015260A1; AU2006344741A1

Abstract

aparelho e método para perfuração furo abaixo. em algumas formas de realização, um aparelho (200) inclui uma tubulação para operar no furo abaixo. a tubulação tem um eixo geométrico longitudinal e tem um recorte (21on) que tem uma direção que é diferente de 90 graus com relação ao eixo geométrico longitudinal da tubulação. o aparelho também inclui uma antena (202a) posicionada no recorte da tubulação. a antena é para realizar pelo menos uma de uma transmissão ou recepção de um sinal eletromagnético que tem uma trajetória que é transversal a uma formação de subsuperficie.

Description

“APARELHO E MÉTODO PARA PERFURAÇÃO FURO ABAIXO” Campo técnico [0001] O pedido refere-se geralmente à perfuração de furo abaixo. Em particular, o pedido refere-se à avaliação de formação para perfuração de furo abaixo.

Fundamentos [0002] Durante operações de perfuração para extração de hidrocarbonetos, radiação eletromagnética pode ser usada para prover uma indicação de resistividade elétrica da formação de subsuperfície circundando um furo de sondagem usado para tal extração. Este dado com respeito à resistividade pode então ser usado para determinar a presença de hidrocarbonetos.

Breve Descrição dos Desenhos [0003] Formas de realização da invenção podem ser melhor entendidas por meio da referência à seguinte descrição e desenhos acompanhantes que ilustram tais formas de realização. O esquema de numeração para as figuras incluídas aqui é de forma que o número dianteiro para um dado número de referência na figura é associado com o número da figura. Por exemplo, uma ferramenta 100 pode ser posicionada na figura 1. Todavia, os números de referência são os mesmos para aqueles elementos que são os mesmos através das diferentes figuras. Nos desenhos:

[0004] A figura 1 ilustra um poço de perfuração durante operações de Perfuração Durante Medição (MWD) / Perfuração Durante Perfilação (LWD) que inclui recortes para as antenas para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0005] A figura 2 ilustra uma ferramenta que é parte de uma tubulação para operações de furo abaixo e tendo antenas em recortes da ferramenta para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0006] A figura 3 ilustra uma vista mais detalhada de antenas de receptor em

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 11/50 / 21 recortes de uma ferramenta para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0007] A figura 4 ilustra um gráfico de intensidade de sinal eletromagnético contra uma largura do recorte na ferramenta que tem uma antena que gera o sinal, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0008] A figura 5 ilustra um gráfico de intensidade de sinal eletromagnético e energia relativa contra uma largura do recorte na ferramenta que tem uma antena que gera o sinal, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0009] A figura 6 ilustra uma ferramenta que é parte de uma tubulação para operações de furo abaixo e tendo antenas em recortes da ferramenta para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas outras formas de realização da invenção.

[00010] A figura 7 ilustra uma seção transversal de um recorte em uma ferramenta tendo superfícies de parede com largura aproximadamente uniforme, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[00011] A figura 8 ilustra uma seção transversal de um recorte em uma ferramenta tendo superfícies de parede divergentes, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[00012] A figura 9 ilustra uma seção transversal de um recorte em uma ferramenta tendo superfícies de parede convergentes, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[00013] A figura 10 ilustra uma ferramenta que é parte de uma tubulação para operações de furo abaixo e tendo recortes para as antenas para resistividade de onda eletromagnética que são cobertos por meio de uma luva com um número de fendas, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[00014] A figura 11 ilustra a seção transversal de uma das fendas nas regiões fendidas de uma luva cobrindo um recorte na ferramenta, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 12/50 / 21 [00015] A figura 12 ilustra um poço de perfuração durante operações de perfilação por cabo que inclui recortes para as antenas para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

Descrição Detalhada [00016] Métodos, aparelhos e sistemas para uma antena em um recorte de uma tubulação para operações de furo abaixo são descritos. Na seguinte descrição, inúmeros detalhes específicos são expostos. Todavia, é entendido que as formas de realização da invenção podem ser praticadas sem esses detalhes específicos. Em outros casos, circuitos, estruturas e técnicas bem conhecidos não foram mostrados em detalhe para não obscurecer a compreensão desta descrição. Algumas formas de realização podem ser usadas em Perfuração Durante Medição (MWD), Perfuração Durante Perfilação (LWD) e operações por cabo.

[00017] Esta descrição das formas de realização é dividida em cinco seções. A primeira seção descreve um ambiente de operação de MWD. A segunda seção descreve diferentes configurações para recortes em uma ferramenta na qual antenas são dispostas. A terceira seção descreve diferentes configurações para luvas que cobrem tais recortes. A quarta seção descreve um ambiente de operação por cabo. A quinta seção provê alguns comentários gerais. Ambiente de Operação de MWD [00018] Um ambiente de operação de sistema, de acordo com algumas formas de realização, é agora descrito. A figura 1 ilustra um poço de perfuração durante operações de Perfuração Durante Medição (MWD) / Perfuração Durante Perfilação (LWD) que inclui recortes para as antenas para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[00019] Pode ser visto como um sistema 164 pode também formar uma porção de um equipamento de perfuração 102 posicionado em uma superfície

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104 de um poço 106. O equipamento de perfuração 102 pode prover suporte para uma coluna de perfuração 108. A coluna de perfuração 108 pode operar para penetrar uma mesa rotativa 110 para perfurar um furo de sondagem 112 através de formações de subsuperfície 114. A coluna de perfuração 108 pode incluir uma kelly 116, um tubo de perfuração 118, e um conjunto de furo de fundo 120, talvez posicionado na porção inferior do tubo de perfuração 118.

[00020] O conjunto de furo de fundo 120 pode incluir colares de perfuração 122, uma ferramenta de furo abaixo 124, e uma broca de perfuração 126. A broca de perfuração 126 pode operar para criar um furo de sondagem 112 por meio da penetração da superfície 104 e formações de subsuperfície 114. A ferramenta de furo abaixo 124 pode compreender qualquer de um número de tipos diferentes de ferramentas incluindo ferramentas de MWD (Perfuração Durante Medição), ferramentas de LWD (Perfuração Durante Perfilação), e outras. Em algumas formas de realização, o tubo de perfuração 118 é um tubo de perfuração provido com fios para comunicações entre a superfície da Terra até a ferramenta de furo abaixo 124. Em algumas formas de realização, a ferramenta de furo abaixo 124 pode incluir um ou mais recortes. Um recorte na ferramenta de furo abaixo 124 pode ser usado para a colocação de uma antena de transmissor ou uma antena de receptor. Uma descrição mais detalhada dos recortes e das antenas é aqui exposta abaixo.

[00021] Durante operações de perfuração, a coluna de perfuração 108 (talvez incluindo a kelly 116, o tubo de perfuração 118, e o conjunto de furo de fundo 120) pode ser girada por meio da mesa rotativa 110. Em adição, ou alternativamente, o conjunto de furo de fundo 120 pode também ser girado por meio de um motor (por exemplo, um motor de lama) que é posicionado no furo abaixo. Os colares de perfuração 122 podem ser usados para adicionar peso à broca de perfuração 126. Os colares de perfuração 122 também podem enrijecer o conjunto de furo de fundo 120 para permitir que o conjunto de furo de fundo 120 transfira o peso adicionado à broca de perfuração 126, e por vez,

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 14/50 / 21 assista a broca de perfuração 126 na penetração da superfície 104 e das formações de subsuperfície 114.

[00022] Durante operações de perfuração, uma bomba de lama 132 pode bombear fluido de perfuração (algumas vezes conhecido por aqueles versados na técnica como lama de perfuração) a partir de um poço de lama 134 através de uma mangueira 136 para dentro do tubo de perfuração 118 e para baixo para a broca de perfuração 126. O fluido de perfuração pode fluir para fora a partir da broca de perfuração 126 e ser retornado para a superfície 104 através de uma área anular 140 entre o tubo de perfuração 118 e os lados do furo de sondagem 112. O fluido de perfuração pode então ser retornado para o poço de lama 134, onde tal fluido é filtrado. Em algumas formas de realização, o fluido de perfuração pode ser usado para resfriar a broca de perfuração 126, bem como para prover lubrificação para a broca de perfuração 126 durante operações de perfuração. Adicionalmente, o fluido de perfuração pode ser usado para remover detritos da formação de subsuperfície 114, criados por meio da operação da broca de perfuração 126.

[00023] Os diferentes componentes da figura 1 podem, todos, ser caracterizados aqui como módulos. Tais módulos podem incluir circuitos de hardware, e/ou um processador e/ou circuitos de memória, módulos e objetos de programa de software, e/ou firmware, e combinações dos mesmos, quando desejado pelo arquiteto dos sistemas mostrados na figura 1, e, quando apropriado, para implementações particulares de várias formas de realização. Por exemplo, em algumas formas de realização, tais módulos podem ser incluídos em um aparelho e/ou pacote de simulação de operação de sistema, tal como um pacote de simulação de sinal elétrico de software, um pacote de simulação de uso e distribuição de energia, um pacote de simulação de dissipação de energia/calor, e/ou uma combinação de software e hardware usada para simular a operação de várias formas de realização em potencial.

[00024] Deve ser também entendido que os aparelhos e sistemas de várias

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 15/50 / 21 formas de realização podem ser usados em aplicações outras que não para perfurar e perfilar operações, e, assim, várias formas de realização não devem ser limitadas. As ilustrações dos sistemas da figura 1 são destinadas a prover uma compreensão geral de uma estrutura de várias formas de realização, e elas não são destinadas a servir como uma descrição completa de todos dos elementos e características de aparelhos e sistemas que poderiam fazer uso das estruturas descritas aqui.

[00025] Aplicações que podem incluir os novos aparelhos e sistemas das várias formas de realização incluem circuitos eletrônicos usados em computadores de alta velocidade, circuitos de comunicação e de processamento de sinal, “modems”, módulos de processador, processadores embutidos, comutadores de dados, e módulos específicos de aplicação, incluindo módulos de multicamada, multi-chips. Tais aparelhos e sistemas podem ainda ser incluídos como sub-componentes dentro de uma variedade de sistemas eletrônicos, tais como televisores, computadores pessoais, estações de trabalho, veículos, e cabos de condução para uma variedade de dispositivos elétricos, dentre outros. Algumas formas de realização inclui um número de métodos.

[00026] Um número de antenas de transmissor e antenas de receptor pode ser disposto sobre a coluna de perfuração 108. As antenas de transmissor podem emitir ondas eletromagnéticas de transmissor que atravessam a formação de subsuperfície. Ondas eletromagnéticas induzidas que são um resultado das ondas eletromagnéticas de transmissor são recebidas por meio da antena de receptor. Com base em tal radiação eletromagnética, resistividade da formação de subsuperfície pode ser determinada. As antenas podem ser usadas para fazer determinações de resistividade em múltiplas profundidades de investigação. As antenas de transmissor e/ou as antenas de receptor podem ser posicionadas dentro de recortes circunferenciais espaçados em diferentes locais ao longo da coluna de perfuração. Configurações de exemplo são agora

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 16/50 / 21 descritas.

Recortes em uma ferramenta para Alojar Antenas [00027] O tamanho dos recortes é dependente dos aspectos baseados na mecânica, eletricidade e física da ferramenta e da antena mostrada aqui. Em particular, se os recortes forem demasiadamente largos, a integridade estrutural da ferramenta pode ser comprometida. Inversamente, se os recortes forem demasiadamente estreitos, a energia ou potência necessária para emitir um sinal a partir das antenas que está em um nível suficiente para a avaliação da formação pode ser demasiadamente elevada. As figuras 2, 3 e 6 ilustram diferentes formas de realização da ferramenta tendo recortes com as antenas dispostas aqui. As figuras 4 e 5 ilustram gráficos da intensidade de sinal eletromagnético, potência ou energia e largura do recorte para uma dada configuração. As figuras 7-9 ilustram diferentes formas de realização para os ângulos das paredes dos recortes.

[00028] A figura 2 ilustra uma ferramenta que é parte de uma tubulação para operações de furo abaixo e tendo antenas em recortes da ferramenta para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Em particular, a figura 2 ilustra uma ferramenta 200 que pode ser parte da coluna de perfuração 108 (mostrada na figura 1). A ferramenta 200 inclui uma antena de transmissor 201 que pode ser disposta circunferencialmente em torno da ferramenta 200. Como mostrado, o eixo geométrico da antena de transmissor 201 pode ser aproximadamente perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 200. Alternativamente, o eixo geométrico da antena de transmissor 201 pode ser em outros ângulos em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 200 (0 graus, 45 graus, 70 graus, 90 graus, etc.). Embora mostrada com uma antena de transmissor 201, a ferramenta 200 pode incluir um de qualquer número de antenas de transmissor.

[00029] A antena de transmissor 201 pode ser uma de um número de

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 17/50 / 21 enrolamentos de fio que podem estar em série ou em paralelo. Os enrolamentos de fio podem ter um até um número de voltas. Em algumas formas de realização, a antena de transmissor 201 compreende quatro voltas de fio dispostas em torno da circunferência da coluna de perfuração. Em algumas formas de realização, cada das antenas de transmissor pode ser seletivamente sintonizada para transmitir sinais eletromagnéticos ou ondas eletromagnéticas tendo uma de três ou mais frequências selecionadas. Assim, embora a profundidade de investigação da ferramenta possa ser controlada até alguma extensão por meio do espaçamento entre as antenas de transmissor e receptor, as profundidades de investigação podem também ser controladas por meio da seleção de uma frequência apropriada. Em algumas formas de realização, cada antena de transmissor pode ser sintonizada para transmitir ondas eletromagnéticas tendo uma frequência sendo uma de 2 mega-Hertz, 500 quilo-Hertz ou 250 quilo-Hertz. As formas de realização não são limitadas, pois diferentes frequências, e uma maior seleção de frequências, podem também ser usadas.

[00030] A ferramenta 200 também inclui um recorte 210A e um recorte 210N. O recorte 210A e o recorte 210N são cortados circunferencialmente em torno da ferramenta 200. Além disto, o eixo geométrico do recorte 210A e o eixo geométrico do recorte 210N são fora do eixo geométrico em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 200. Em algumas formas de realização, o eixo geométrico do recorte 210A e o eixo geométrico do recorte 210N estão em um ângulo de aproximadamente 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 200. Em algumas formas de realização, o eixo geométrico do recorte 210A e o eixo geométrico do recorte 210N podem estar em qualquer ângulo em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 200. Por exemplo, o ângulo pode ser aproximadamente 5 graus, 10 graus, 15 graus, 30 graus, 70 graus, 75 graus, 85 graus, etc. O ângulo do eixo geométrico do recorte 210A pode ser independente do ângulo do eixo

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 18/50 / 21 geométrico do recorte 210N. Por exemplo, o eixo geométrico do recorte 210A e o eixo geométrico do recorte 210N estão em um ângulo de aproximadamente 45 graus e 50 graus, respectivamente, em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 200. Além disto, a ferramenta 200 pode ter um até qualquer número de recortes na mesma. A antena de receptor 202A é disposta ou posicionada no recorte 204A. A antena de receptor 202N é disposta ou posicionada no recorte 204N.

[00031] A antena de receptor 202A e a antena de receptor 202N podem, cada, compreender um ou mais enlaces de fio correndo ao longo da circunferência do corpo da ferramenta 200. Em algumas formas de realização, o espaçamento entre as antenas de receptor pode ser 15,24 cm (seis polegadas), 20,32 cm (oito polegadas), 25,4 cm (10 polegadas), etc., embora qualquer espaçamento apropriado possa ser usado. Cada antena de receptor pode se acoplar com um circuito de recepção (não especificamente mostrado), o qual, em combinação com as antenas de receptor, detecta ondas eletromagnéticas ou radiação eletromagnética. Com base em uma ou ambas da amplitude e fase dos sinais eletromagnéticos recebidos, a ferramenta de furo abaixo 124 e/ou componentes eletrônicos de superfície podem ser capazes de determinar a resistividade das formações circunvizinhas.

[00032] Em algumas formas de realização, o recorte 210A, o recorte 210N e a antena de transmissor 201 podem ser em diferentes partes da ferramenta 200. Por exemplo, o recorte 210A, o recorte 210N e a antena de transmissor 201 podem ser em colares de perfuração, estabilizadores, etc. Os diâmetros de colares de perfuração que incluem tais recortes podem ser em uma faixa de

10,16 cm a 22,86 cm (quatro a nove polegadas). Por exemplo, o diâmetro do colar de perfuração pode ser 12,07 cm (4 ³A polegadas, 17,15 cm (6 ³A polegadas), 17,78 cm (7 polegadas), 20,32 cm (8 polegadas), 22,86 cm (9 polegadas), etc.

[00033] Como mostrado, a distância da antena de transmissor 201 até um

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 19/50 / 21 ponto médio (B/2) da antena de receptor 202N (a antena de receptor que está a uma distância mais afastada) é A. em particular, porque o ângulo das antenas de receptor circunferenciais pode ser fora do eixo geométrico em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta, a distância até as antenas de receptor pode variar em torno da circunferência da ferramenta. Por conseguinte, se a faixa de uma antena de receptor circunferencial ao longo do eixo geométrico longitudinal é B, o ponto médio é B/2. Em algumas formas de realização, a distância A pode estar em uma faixa de 15,24 cm a 284,48 cm (6 a 112 polegadas). Em algumas formas de realização, a distância A é 15,24 cm (6 polegadas), 115,24 cm (6 polegadas), 81,28 cm (32 polegadas), 420,32 cm (8 polegadas), etc.

[00034] A figura 3 ilustra uma vista mais detalhada de antenas de receptor em recortes de uma ferramenta para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Em particular, a figura 3 ilustra uma vista mais detalhada dos recortes na ferramenta 200 da figura 2, de acordo com algumas formas de realização da invenção. O recorte 210A tem um ponto externo 305A e um ponto externo 305B. O recorte 210A também tem um ponto interno 306A e um ponto interno 306B. O recorte 210N tem um ponto externo 308A e um ponto externo 308B. O recorte 210N também tem um ponto interno 310A e um ponto interno 310B. Diferentes ângulos das paredes para os recortes 210 com respeito aos pontos internos e externos são descritos em maior detalhe abaixo com a descrição das figuras 7-

9.

[00035] O recorte 210A e o recorte 210N têm uma largura 304A e uma largura 304N, respectivamente. Em algumas formas de realização, a largura 304A e/ou a largura 304N estão em uma faixa de aproximadamente 2,54 cm a

10,16 cm (uma a quatro polegadas), uma faixa de aproximadamente 5,08 cm a

10,16 cm (duas a quatro polegadas), uma faixa de aproximadamente 2,54 cm a 10,16 cm (uma a quatro polegadas), aproximadamente 2,54 cm a 15,24 cm

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 20/50 / 21 (uma a seis polegadas), aproximadamente 5,08 cm a 5,24 cm (duas a seis polegadas), aproximadamente 2,54 a 20,32 cm (uma a oito polegadas), aproximadamente 5,08 cm a 20,32 cm (duas a oito polegadas), etc. Em algumas formas de realização, a largura 304A e/ou a largura 304N são aproximadamente 2,54 cm (uma polegada), 5,08 cm (duas polegadas), 15,24 cm (três polegadas), 10,16 cm (quatro polegadas), 12,70 cm (cinco polegadas), 15,24 cm (seis polegadas), 17,78 cm (sete polegadas), 20,32 cm (oito polegadas), etc. Em algumas formas de realização, as antenas são posicionadas aproximadamente no centro dos recortes.

[00036] A figura 4 ilustra um gráfico de intensidade de sinal eletromagnético contra uma largura do recorte na ferramenta que tem uma antena que recebe o sinal, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Em particular, a figura 4 ilustra um gráfico 400 para uma ferramenta configurada como segue. A ferramenta inclui um recorte e uma antena de receptor no mesmo, que são deslocados por 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta. A corrente da antena de transmissor é aproximadamente 50 mili-amperes. A antena de transmissor está operando para transmitir uma onda eletromagnética tendo uma frequência de aproximadamente dois mega-Hertz. O espaçamento entre a antena de transmissor e a antena de receptor é aproximadamente 15,24 cm (6 polegadas). A antena de receptor tem um ganho de aproximadamente 1100. O número de voltas para a antena de transmissor e a antena de receptor é quatro e três, respectivamente. O gráfico 400 inclui uma curva 402. No ponto 406 ao longo da curva 402, onde a largura do recorte é 2,54 cm (1,00 polegada), a amplitude do sinal é 0.10 Volts Raiz Quadrada Média (RMS). No ponto 404 ao longo da curva 402, onde a largura do recorte é 5,08 cm (2,00 polegadas), a amplitude do sinal é 0,20 Volts RMS. No ponto 408 ao longo da curva 402, onde a largura do recorte é 8,89 cm (3,50 polegadas), a amplitude do sinal é aproximadamente 0,27 Volts RMS. Como mostrado, a intensidade do sinal

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 21/50 / 21 começa a se nivelar onde a largura do recorte é em torno de 5,08 cm (2 polegadas).

[00037] A figura 5 ilustra um gráfico de intensidade de sinal eletromagnético e energia relativa contra uma largura do recorte na ferramenta que tem uma antena que gera o sinal, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Em particular, a figura 5 ilustra um gráfico 500 que inclui uma curva 402 da figura 4 representando a intensidade de sinal em relação à largura do recorte. A figura 5 também inclui uma curva 502 da potência ou energia do sinal em relação à largura do recorte. Como mostrado nas figuras 4 e 5, para esta configuração de ferramenta (descrita acima), uma largura de aproximadamente 5,08 cm (duas polegadas) para o recorte é um bom compromisso para a intensidade de sinal e a área de antena exposta. A redução da largura para abaixo de 2,54 cm (uma polegada) requereria um aumento significante em potência ou energia para levar em conta a perda de intensidade de sinal (como mostrado).

[00038] A figura 6 ilustra uma ferramenta que é parte de uma tubulação para operações de furo abaixo e tendo antenas em recortes da ferramenta para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas outras formas de realização da invenção. Em particular, a figura 6 ilustra uma ferramenta 600 que pode ser parte da coluna de perfuração 108 (mostrada na figura 1), A ferramenta 600 inclui uma antena de transmissor 602 que pode ser disposta circunferencialmente em um recorte 606 em torno da ferramenta 600. O eixo geométrico da antena de transmissor 602 e o eixo geométrico do recorte 606 podem estar em um ângulo de aproximadamente 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 600. Em algumas formas de realização, o eixo geométrico do recorte 606 pode ser em qualquer ângulo em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 600. Por exemplo, o ângulo pode ser aproximadamente 5 graus, 10 graus, 15 graus, 30 graus, 70 graus, 75 graus, 85 graus, etc. O ângulo do eixo geométrico do recorte 606 pode ser

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 22/50 / 21 independente do ângulo do eixo geométrico da antena 602. Por exemplo, o eixo geométrico do recorte 606 e o eixo geométrico da antena 602 estão em um ângulo de aproximadamente 45 graus e 48 graus, respectivamente, em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 600. Embora mostrada com uma antena de transmissor 201, a ferramenta 200 pode incluir um até qualquer número de antenas de transmissor posicionadas em recortes.

[00039] A antena de transmissor 602 pode ter um até um número de enrolamentos de fio, que podem estar em série ou em paralelo. Os enrolamentos de fio podem ter um até um número de voltas. Em algumas formas de realização, a antena de transmissor 602 compreende quatro voltas de fio dispostas em torno da circunferência da coluna de perfuração. Em algumas formas de realização, cada das antenas de transmissor pode ser seletivamente sintonizada para transmitir sinais eletromagnéticos ou ondas eletromagnéticas tendo uma de três ou mais frequências selecionadas. Assim, embora a profundidades de investigação da ferramenta possa ser controlada por alguma extensão por meio do espaçamento entre as antenas de transmissor e receptor, a profundidades de investigação pode também ser controlada por meio de uma frequência apropriada. Em algumas formas de realização, cada antena de transmissor pode ser sintonizada com as ondas eletromagnéticas de transmissão tendo uma frequência sendo uma de 2 megaHertz, 500 quilo-Hertz ou 250 quilo-Hertz. As formas de realização não são assim limitadas, pois diferentes frequências, e uma maior seleção de frequências, podem ser também usadas.

[00040] A ferramenta 600 também inclui um recorte 608 que inclui uma antena de receptor 604 posicionada ou disposta no mesmo. O recorte 608 é cortado circunferencialmente em torno da ferramenta 600. Além disto, o eixo geométrico do recorte 608 é fora do eixo geométrico em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 600. Em algumas formas de realização, o eixo geométrico do recorte 608 está em um ângulo de aproximadamente 45

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 23/50 / 21 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 600. Em algumas formas de realização, o eixo geométrico do recorte 608 pode ser em qualquer ângulo em relação ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta 600. Por exemplo, o ângulo pode ser aproximadamente 5 graus, 10 graus, 15 graus, 30 graus, 70 graus, 75 graus, 85 graus, etc. Embora mostrada com uma antena de receptor 604, a ferramenta 600 pode incluir um até qualquer número de antenas de receptor posicionadas em recortes.

[00041] A antena de receptor 604 pode compreender um ou mais enlaces e fio correndo ao longo da circunferência do corpo da ferramenta 600. A antena de receptor 604 pode se acoplar com um circuito de recepção (não especificamente mostrado), o qual, em combinação com a antena de receptor, detecta ondas eletromagnéticas ou radiação eletromagnética. Com base em um ou em ambos da amplitude e fase dos sinais eletromagnéticos recebidos, a ferramenta 600 pode ser capaz de determinar a resistividade das formações circunvizinhas. Em algumas formas de realização, o recorte 606 e o recorte 608 podem ser sobre diferentes partes da ferramenta 600. Por exemplo, o recorte 606 e o recorte 608 podem ser sobre colares de perfuração, estabilizadores, etc. O diâmetro dos colares de perfuração que incluem tais recortes pode ser em uma faixa de 10,16 cm a 22,86 cm (quatro a nove polegadas). Por exemplo, o diâmetro do colar de perfuração pode ser 12,07 cm (¾ polegadas), 17,15 cm (6 ³Λ polegadas), 17,78 cm (7 polegadas), 20,32 cm (8 polegadas), 22,86 cm (9 polegadas), etc. A distância da antena de transmissor 602 até a antena de receptor 604 pode ser em uma faixa de 15,24 cm a 284,48 cm (6 a 112 polegadas). Em algumas formas de realização, a distância é 15,24 cm (6 polegadas), 115,24 cm (6 polegadas), 81,28 cm (32 polegadas), 420,32 cm (8 polegadas), etc.

[00042] As superfícies das paredes dos recortes podem ser cortadas em vários ângulos.

[00043] As figuras 7-9 ilustram exemplos destes diferentes ângulos. A figura

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 24/50 / 21 ilustra uma seção transversal de um recorte em uma ferramenta tendo superfícies de parede com largura aproximadamente uniforme, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Em particular, um recorte 700 inclui um ponto externo 704 e um ponto interno 706. Uma antena 702 é posicionada no recorte 700. Como mostrado, as superfícies de parede são aproximadamente uniformes em largura a partir do ponto interno 706 para o ponto externo 704.

[00044] A figura 8 ilustra uma seção transversal de um recorte em uma ferramenta tendo superfícies de parede convergentes, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Em particular, um recorte 800 inclui um ponto externo 804 e um ponto interno 806. Uma antena 802 é posicionada no recorte 800. Como mostrado, as superfícies de parede convergem quando o recorte é estendido para fora a partir da ferramenta.

[00045] A figura 9 ilustra uma seção transversal de um recorte em uma ferramenta tendo superfícies de parede divergentes, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Em particular, um recorte 900 inclui um ponto externo 904 e um ponto interno 906. Uma antena 902 é posicionada no recorte 900. Como mostrado, as superfícies de parede divergem quando o recorte é estendido para fora a partir da ferramenta. Os recortes dentro de uma ferramenta podem incluir qualquer combinação das configurações mostradas nas figuras 7-9. Por exemplo, todos dos recortes podem ser configurados como mostrado na figura 7. Alternativamente, a antena de transmissor pode ser em um recorte mostrado na figura 8, enquanto as antenas de receptor podem ser em um recorte mostrados na figura 7.

Luvas para Cobrir Recortes em uma Ferramenta para Alojar Antenas [00046] A figura 10 ilustra uma ferramenta que é parte de uma tubulação para operações de furo abaixo e tendo recortes para as antenas para resistividade de onda eletromagnética, que são cobertos por meio de uma luva com um número de fendas, de acordo com algumas formas de realização da invenção.

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Em particular, a figura 10 ilustra uma ferramenta 1000 que inclui uma luva 1002 e uma luva 1006. A luva 1002 e a luva 1006 estão, ambas, cobrindo recortes (como descrito acima). Em algumas formas de realização, as luvas são feitas de um material não magnético (tal como aço inoxidável não magnético). Em algumas formas de realização, o diâmetro externo da luva 1002 e o diâmetro externo da luva 1006 são aproximadamente os mesmos que o diâmetro da ferramenta 1000.

[00047] A luva 1002 e a luva 1006 incluem um número de regiões fendidas 1004 e um número de regiões fendidas 1008, respectivamente. Em algumas formas de realização, o eixo geométrico longitudinal das regiões fendidas 1004 e as regiões fendidas 1008 são aproximadamente perpendiculares ao eixo geométrico longitudinal da antena dentro do recorte (não mostrado na figura 10). Em algumas formas de realização, a largura, comprimento, número e espaçamento de regiões fendidas 1004 e regiões fendidas 1008 são escolhidos de modo que uma quantidade suficiente dos desejados sinais eletromagnéticos pode se propagar através das luvas 1002 e da luva 1006, respectivamente, e para dentro, ou para fora, da formação, sem afetar adversamente a resistência mecânica das luvas. Por conseguinte, as regiões fendidas 1004 e as regiões fendidas 1008 formam uma janela eletromagneticamente transparente através das luvas.

[00048] Em algumas formas de realização, as larguras das regiões fendidas 1004 e 1008 são dependentes da largura da região de recorte sendo coberta. Em algumas formas de realização, se a largura do recorte for aproximadamente 2,54 cm (1,0 polegada), a largura das regiões fendidas é aproximadamente 1,90 cm (0,75 polegada). Em algumas formas de realização, se a largura do recorte for aproximadamente 5,08 cm (2,0 polegadas), a largura das regiões fendidas é aproximadamente 0,95 cm (0,375 polegada). Se a largura do recorte for aproximadamente 15,24 cm (3,0 polegadas), a largura das regiões fendidas pode ser aproximadamente 0,64 cm

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 26/50 / 21 (0,25 polegada). Se a largura do recorte for aproximadamente 12,07 cm (4,0 polegadas), a largura das regiões fendidas pode ser aproximadamente 17,78 cm (7 polegadas). Em algumas formas de realização, cada região fendida para uma dada luva inclui N número de fendas que são espaçadas por aproximadamente M graus ao longo da circunferência da luva. Em algumas formas de realização, N é 12 e M é aproximadamente 30 graus.

[00049] A figura 11 ilustra uma seção transversal de uma das fendas nas regiões fendidas de uma luva cobrindo um recorte na ferramenta, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Uma parede lateral 1104A e uma parede lateral 1104B da fenda 1102 são chanfradas, em que a fenda 1102 é a mais larga em uma superfície externa 1106 e a mais estreita em uma superfície interna 1108. Como mostrado, um inserto 1110 pode ser disposto na fenda 1102. O inserto 1110 pode ser feito de um plástico isolante rígido, tal como poli éter etercetona ou outro material isolante relativamente rígido e configurado de modo a se ajustar estreitamente no fundo da fenda 1102. O inserto 1110 inclui uma superfície voltada para o exterior 1112 e uma superfície voltada para o interior 1114. Quando disposta na fenda 1102, a superfície voltada para o interior 1114 é substancialmente alinhada com a superfície interna 1108.

[00050] O inserto 1110 inclui superfícies laterais chanfradas 1116, as quais podem ser chanfradas ou afiladas em um ângulo menor que o chanfro das paredes laterais 1104A-1104B da fenda 1102. Em algumas formas de realização, disposta no topo do inserto 1110 está uma camada de composto de vedação 1118. O composto de vedação 1118 pode ser um elastômero, tal como nitrila. Epóxi ou certos outros compostos não metálicos podem também ser usados. Em algumas formas de realização, um rebaixo 1120 pode ser deixado entre o composto de vedação 1118 e a superfície externa 1106. O rebaixo 1120 pode ser em várias profundidades. Em algumas formas de realização, o rebaixo 1120 é aproximadamente de 15,08 cm (2 polegadas),

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 27/50 / 21 ajuda a prevenir que o composto de vedação 1118 se torne gasto ou perfurado durante operações de perfuração e enquanto a ferramenta é sendo inserida ou retirada do furo de sondagem. Em algumas formas de realização, durante fabricação, o composto de vedação 1118 é vulcanizado de modo a ser retido na fenda 1102 no topo do inserto 1110 e dentro de regiões 1135 e 1136 em torno do perímetro do inserto 1110. As fendas permitem a passagem das ondas eletromagnéticas desejadas para e a partir das antenas, mas previnem a intrusão de fluido de perfuração. As bordas e extremidades chanfradas das fendas permitem que o composto de vedação 1118 vede de forma até mesmo mais estanque quando pressão hidrostática é aplicada à ferramenta de perfilação. Os insertos também provêm barreira resistente a perfuração para o composto de vedação 1110. Em algumas formas de realização, as fendas podem ser construídas sem os insertos. Em algumas formas de realização, as paredes laterais das fendas e/ou dos insertos não são chanfrados. Descrição mais detalhada de tais luvas é exposta na Patente US no. 5.563.512, com o inventor Edward S. Mumby, que foi concedida em 8 de outubro de 1996, que é aqui incorporada para referência.

Ambiente de Operação por Cabo [00051] Algumas formas de realização podem ser usadas em conjunção com operações de perfilação por cabo. A figura 12 ilustra um poço de perfuração durante operações de perfilação por cabo que inclui recortes para as antenas para resistividade de onda eletromagnética, de acordo com algumas formas de realização da invenção. Uma plataforma de perfuração 1286 é equipada com um Derrick 288 que suporta uma talha 1290. A perfuração de poços de óleo e gás é comumente realizada por meio da coluna de tubos de perfuração conectados conjuntamente de modo a formar uma coluna de perfuração que é abaixada através de uma mesa rotativa 1210 para dentro de um furo de poço ou furo de sondagem 1212. Aqui, é assumido que a coluna de perfuração foi temporariamente removida do furo de sondagem 1212 para permitir que um

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 28/50 / 21 corpo de ferramenta de perfilação por cabo 1270, tal como um detector ou sonda, seja abaixado por meio de cabo ou cabo de perfilação 1274 dentro do furo de sondagem 1212. Tipicamente, um corpo de ferramenta 1270 é abaixado até o fundo da região de interesse e subsequentemente puxado para cima em uma velocidade substancialmente constante. Durante o trajeto ascendente, instrumentos incluídos no corpo de ferramenta 1270 podem ser usadas para realizar medições sobre as formações de subsuperfície 1214 adjacentes ao furo de sondagem 1212, quando elas passam por elas. Os dados de medição podem ser comunicados para um equipamento de perfilação 1292 para armazenagem, processamento e análise. O equipamento de perfilação 1292 pode ser provido com equipamento eletrônico para vários tipos de processamento de sinal. Dados de perfilagem similares podem ser coletados e armazenados durante as operações de perfuração (por exemplo, durante operações de Perfuração Durante Perfilação, ou LWD).

Geral [00052] Na descrição, inúmeros detalhes específicos, tais como implementações de lógica, “opcodes”, meios para especificar operandos, implementações de divisão/compartilhamento/duplicação de recurso, tipos e inter-relações de componentes de sistema, e escolhas de divisão/integração, são expostas a fim de prover uma compreensão mais completa da presente invenção. Será apreciado, todavia, por meio de uma pessoa versada na técnica, que formas de realização da invenção podem ser praticadas sem tais detalhes específicos. Em outros casos, estruturas de controle, circuitos de nível de porta e sequências de instruções de software não foram mostrados em detalhe para não obscurecer as formas de realização da invenção. Aqueles de conhecimento comum na técnica, com as descrições incluídas, serão capazes de implementar a funcionalidade apropriada sem experimentação indevida.

[00053] Referências na descrição a uma forma de realização, uma realização, uma forma de realização de exemplo, etc., indicam que a forma

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 29/50 / 21 de realização descrita pode incluir um particular aspecto, estrutura, ou característica, mas cada forma de realização pode não necessariamente incluir o particular aspecto, estrutura ou característica. Além disto, tais frases não estão necessariamente se referindo à mesma forma de realização. Ademais, quando um particular aspecto, estrutura, ou característica é descrita em conexão com uma forma de realização, é sugerido que ela está dentro do conhecimento de uma pessoa versada na técnica para afetar tal aspecto, estrutura, ou característica, em conexão com outras formas de realização, quer esteja ou não explicitamente descrito.

[00054] Algumas ou todas das operações descritas aqui podem ser realizadas por meio de hardware, firmware, software ou a combinação dos mesmos. Por exemplo, o controle da transmissão a partir das antenas de transmissor pode ser realizado por meio de hardware, firmware, software ou uma combinação dos mesmos. Para ainda ilustrar, o processamento das ondas eletromagnéticas recebidas por meio das antenas de receptor pode ser realizado por meio de hardware, firmware, software ou uma combinação dos mesmos. Na leitura e compreensão do conteúdo desta exposição, uma pessoa de conhecimento comum na técnica irá compreender a maneira na qual um programa de software pode ser disparado a partir de um meio legível por máquina em um sistema baseado em computador para executar as funções definidas no programa de software. Uma pessoa com conhecimento comum na técnica ainda compreenderá as várias linguagens de programação que podem ser empregadas para criar um ou mais programas de software projetados para implementar e realizar os métodos revelados aqui. Os programas podem ser estruturados em um formato orientado ao objeto usando uma linguagem orientada ao objeto, tal como Java ou C++. Alternativamente, os programas podem ser estruturados em um formato orientado ao procedimento usando uma linguagem regulamentar, tal como Assembly ou C. Os componentes de software podem se comunicar usando qualquer de um número de mecanismos

Petição 870180045211, de 28/05/2018, pág. 30/50 / 21 bem conhecidos para aqueles especializados na técnica, tal como interfaces de programa de aplicativo ou técnicas de comunicação inter-processos, incluindo chamadas de procedimento remoto. Os ensinamentos das várias formas de realização não são limitados a qualquer linguagem ou ambiente de programação particular.Em vista da ampla variedade de permutações nas formas de realização descritas aqui, esta descrição detalhada é destinada a ser somente ilustrativa, e não deve ser entendida como limitativa do escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para perfuração furo abaixo (200), compreendendo uma tubulação para operar no furo abaixo, caracterizado pelo fato de que:

a tubulação tem um eixo geométrico longitudinal e tem um primeiro recorte (210A) estendendo-se em um circuito fechado em torno da circunferência da tubulação, o primeiro recorte (210A), tendo um eixo que está em um ângulo diferente de 0 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da tubulação, em que uma largura (304A) do primeiro recorte (210A) está em uma faixa de 2,54 cm a 10,16 cm (1 a 4 polegadas);

em que o aparelho (200) compreende ainda uma primeira antena (202A) posicionada no primeiro recorte (210A) da tubulação, para realizar pelo menos uma de uma transmissão ou recepção de um sinal eletromagnético que tem uma trajetória que é transversal a uma formação de subsuperfície; e, uma primeira luva não-magnética (1002) configurada e posicionada dentro do recorte para cobrir o primeiro recorte (210A), em que um eixo da primeira luva (1002) está em um primeiro ângulo relativo a um eixo longitudinal da tubulação, e em que a primeira luva (1002) tem uma pluralidade de regiões fendidas (1004).
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eixo geométrico da primeira antena (202A) está em um ângulo de 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da tubulação.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a largura de cada região fendida (1004) é dependente da largura (304A) do primeiro recorte (210A).
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de regiões fendidas (1004) é perpendicular ao eixo geométrico da primeira antena (202A).

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5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de regiões fendidas é preenchida com um material não metálico.
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tubulação é uma coluna de perfuração (108), em que o recorte (210A) está dentro de um colar de perfuração (122) da coluna de perfuração (108).
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tubulação é uma coluna de perfuração (108), em que o recorte (210A) está dentro de um estabilizador da coluna de perfuração (108).
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira antena (202A) é uma antena de receptor e uma largura do primeiro recorte (210A) está em uma faixa de 2,54 cm a 15,24 cm (1 a 6 polegadas); e, o aparelho compreendendo ainda uma segunda antena de receptor (202N) posicionada em um segundo recorte (210N) que se estende em um circuito fechado em torno da circunferência da tubulação, o segundo recorte (210N) tendo um eixo que está em um ângulo diferente de 0 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da tubulação, em que uma largura (304N) do segundo recorte (210N) está em uma faixa de 2,54 cm a 15,24 cm (1 a 6 polegadas), a segunda antena de receptor (202N) para receber uma onda eletromagnética induzida produzida a partir da onda eletromagnética que é emitida para dentro da formação de subsuperfície.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os eixos geométricos da primeira antena de receptor (202A) e da segunda antena de receptor (202N) estão em um ângulo de 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da tubulação.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

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3 / 8 uma segunda luva não-magnética (1006) disposta em torno da tubulação e cobrindo somente o segundo recorte (210N), a segunda luva (1006) tendo uma pluralidade de regiões fendidas (1008), em que um eixo da segunda luva (1006) está em um ângulo diferente de 0 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal do aparelho (200), em que as regiões fendidas (1008) na segunda luva (1006) são perpendiculares ao eixo geométrico da segunda antena (202N).
11. Método para perfuração furo abaixo utilizando o aparelho (200) como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:

transmitir uma onda eletromagnética para dentro de uma formação de subsuperfície usando uma antena de transmissor (201) disposta circunferencialmente em torno de um aparelho (200) para operações de furo abaixo; e receber uma primeira onda eletromagnética induzida, que é um resultado da onda eletromagnética transmitida, com uma primeira antena de receptor (202A) disposta circunferencialmente em torno do aparelho (200) em um primeiro recorte circunferencial (210A) no aparelho (200), em que um eixo geométrico da primeira antena de receptor (202A) e um eixo geométrico do primeiro recorte circunferencial (210A) estão em um ângulo diferente de 0 graus em relação a um eixo geométrico longitudinal do aparelho (200), em que uma largura (304A) do primeiro recorte (210A) está em uma faixa de 2,54 cm a 10,16 cm (uma a quatro polegadas);

em que o aparelho (200) inclui ainda uma primeira luva nãomagnética (1002) configurada e posicionada dentro do recorte para cobrir o primeiro recorte (210A), em que um eixo da primeira luva (1002) está no primeiro ângulo em relação ao eixo geométrico longitudinal do aparelho (200), e em que a primeira luva (1002) tem uma pluralidade de regiões fendidas (1004).

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12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende receber uma segunda onda eletromagnética induzida, que é um resultado da onda eletromagnética transmitida, com uma segunda antena de receptor (202N) disposta circunferencialmente em torno do aparelho (200) em um segundo recorte circunferencial (210N) no aparelho (200), em que um eixo geométrico da segunda antena de receptor e um eixo geométrico do segundo recorte circunferencial estão em um ângulo diferente de 0 graus em relação a um eixo geométrico longitudinal da ferramenta, em que uma largura (304N) do segundo recorte (210N) está em uma faixa de 2,54 cm a 15,24 cm (1 a 6 polegadas); e uma segunda luva não-magnética (1006) disposta em torno da tubulação e cobrindo somente o segundo recorte (210N), a segunda luva (1006) tendo uma pluralidade de regiões fendidas (1008), em que um eixo da segunda luva (1006) está em um ângulo diferente de 0 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal do aparelho (200), em que as regiões fendidas (1008) na segunda luva (1006) são perpendiculares ao eixo geométrico da segunda antena (202N).
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que ainda compreende determinar uma resistividade de uma seção da formação de subsuperfície com base na primeira onda eletromagnética induzida e na segunda onda eletromagnética induzida.
14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira antena de receptor (202A) é centralizada no primeiro recorte circunferencial (210A) e em que a segunda antena de receptor (202N) é centralizada no segundo recorte circunferencial (210N).
15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que um diâmetro em uma borda externa do primeiro recorte (210A) é o mesmo que um diâmetro de uma borda interna do primeiro recorte (210A).

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16. Aparelho para perfuração furo abaixo (200) compreendendo:

uma tubulação para operar no furo abaixo, a tubulação tendo um eixo geométrico longitudinal e tendo um recorte (210A, 210N, 800, 900) que tem uma direção que é diferente de 0 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da tubulação;

uma antena (202A, 202N, 802, 902) posicionada no recorte da tubulação, a antena para realizar pelo menos uma de uma transmissão ou recepção de um sinal eletromagnético que tem uma trajetória que é transversal a uma formação de subsuperfície, em que uma largura do recorte está em uma faixa de 2,54 cm a 10,16 cm (1 a 4 polegadas);

caracterizado pelo fato de que uma superfície de pelo menos uma parede lateral do recorte é não-perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da tubulação, em que a superfície de cada parede do recorte é convergente ou divergente.
17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a superfície de cada parede lateral do recorte é não perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da tubulação.
18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o recorte tem um primeiro ponto externo (804, 904) e um segundo ponto externo, e um primeiro ponto interno (806, 906) e um segundo ponto interno, em que os pontos interno e externo formam as paredes no recorte, as paredes sendo anguladas.
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender adicionalmente uma luva (1002, 1006) disposta sobre a tubulação e cobrindo o recorte, a luva tendo uma ou mais regiões fendidas, em que pelo menos uma das regiões fendidas compreende uma primeira e uma segunda parede lateral que são chanfradas.
20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado

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6 / 8 pelo fato de que a luva é não-magnética e, opcionalmente, metálica.
21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais regiões fendidas são perpendiculares ao eixo da antena.
22. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que uma ou mais regiões fendidas são preenchidas com um material não-metálico.
23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o material não-metálico é poli éter etercetona.
24. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 23, caracterizado por compreender adicionalmente um inserto (1110) disposto dentro de pelo menos uma região fendida, o inserto compreendendo uma superfície voltada para fora, uma superfície voltada para dentro e superfícies laterais, em que as superfícies laterais são chanfradas.
25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que as superfícies laterais são chanfradas em um ângulo menor do que o chanfro das paredes laterais da pelo menos uma região fendida da luva.
26. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o eixo da antena está em um ângulo de 45 graus em relação ao eixo geométrico longitudinal da tubulação.
27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que:

uma largura do recorte está em uma faixa de 2,54 cm a 10,16 cm (1 a 4 polegadas); ou, uma largura do recorte é 5,08 cm (2 polegadas).
28. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que:

uma largura das uma ou mais regiões fendidas é menor do que

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2,54 cm (1 polegada); ou, uma largura das uma ou mais regiões fendidas é 0,9525 cm (0,375 polegada) e uma largura do recorte é 5,08 cm (2 polegadas).
29. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 28, caracterizado pelo fato de que a antena compreende um ou mais enlaces de fio.
30. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 29, caracterizado pelo fato de que a antena realiza transmissão de um sinal eletromagnético, e a antena é sintonizada para transmitir ondas eletromagnéticas tendo frequências de um de 2 mega-Hertz, 500 quilo-Hertz ou 250 quilo-Hertz.
31. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 30, caracterizado pelo fato de que a antena realiza transmissão de um sinal eletromagnético, e a antena é seletivamente sincronizada para transmitir sinais ou ondas eletromagnéticas tendo um de três ou mais frequências selecionadas.
32. Método para perfuração furo abaixo utilizando o aparelho (200) como definido na reivindicação 16, caracterizado por compreender as etapas de:

transmitir uma onda eletromagnética para dentro de uma formação de subsuperfície usando uma antena de transmissor (201) disposta circunferencialmente em torno de um aparelho (200) para operações de furo abaixo; e receber uma primeira onda eletromagnética induzida, que é um resultado da onda eletromagnética transmitida, com uma primeira antena de receptor (202A) disposta circunferencialmente em torno do aparelho (200), em que a antena de transmissão ou a antena de receptor está em um primeiro recorte circunferencial (210A) no aparelho (200), em que um eixo geométrico da antena (202A) e um eixo geométrico do recorte circunferencial (210A)

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8 / 8 estão em um ângulo diferente de 0 graus em relação a um eixo geométrico longitudinal do aparelho (200), em que uma largura (304A) do primeiro recorte (210A) está em uma faixa de 2,54 cm a 10,16 cm (uma a quatro polegadas); e, em que a superfície de pelo menos uma parede lateral do recorte é não-perpendicular ao eixo geométrico longitudinal da tubulação, em que a superfície de cada parede do recorte é convergente ou divergente.