BRPI0707838B1

BRPI0707838B1 - Método para comunicar sinal através de fluido em uma perfuração e sistema para avaliar formação de terra

Info

Publication number: BRPI0707838B1
Application number: BRPI0707838-2A
Authority: BR
Inventors: Reckmann Hanno; Wassermann Ingolf
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2018-01-30
Also published as: GB2450264A; WO2007095103A3; US20070132606A1; GB0815415D0; BRPI0707838A2; WO2007095103A2; GB2450264B; US7940192B2

Abstract

equalização de canal para telemetria de pulso de lama. a presente invenção refere-se a uma equalização de estimação de canal e de sinal que é usada em um sistema de telemetria de pulso de lama para comunicação uplink durante a perfuração de poços.

Description

(54) Título: MÉTODO PARA COMUNICAR SINAL ATRAVÉS DE FLUIDO EM UMA PERFURAÇÃO E SISTEMA PARA AVALIAR FORMAÇÃO DE TERRA (51) lnt.CI.: E21B 47/18 (30) Prioridade Unionista: 14/02/2006 US 60/773,011 (73) Titular(es): BAKER HUGHES INCORPORATED (72) Inventor(es): HANNO RECKMANN; INGOLF WASSERMANN

MÉTODO PARA COMUNICAR SINAL ATRAVÉS DE FLUIDO EM UMA PERFURAÇÃO E SISTEMA PARA AVALIAR FORMAÇÃO DE TERRA.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a sistemas de telemetria para comunicação de informação de uma posição de fundo do poço para uma posição de superfície, e, mais particularmente, a um método de remover ruído na posição de superfície produzido pelas fontes de superfície.

Descrição da Técnica Relaciobada

Sistemas de telemetria de fluido de perfuração, geralmente denominados de sistemas de pulso de lama, são particularmente adaptados para telemetria de informação do fundo de uma perfuração para a superfície da terra durante operações de perfuração de poços de petróleo. A informação de telemetria freqüentemente inclui, mas não é limitada a parâmetros de pressão, temperatura, direção e desvio do furo de poço. Outros parâmetros incluem dados de registro, tal como a resistividade das várias camadas, a densidade sônica, a porosidade, a indução, o autopotencial e gradientes de pressão. Esta informação é importante para a eficiência na operação de perfuração.

A telemetria MWD é exigida para ligar os componentes MWD do fundo do poço aos componentes MWD de superfície em tempo real, e para controlar a maioria das operações relacionadas à perfuração sem comprometer o andamento do serviço. O sistema para sustentar isto é um tanto complexo, com componentes fundo do poço e de superfície operando em etapas.

Em qualquer sistema de telemetria, há um transmissor e um receptor. Na telemetria MWD, as tecnologias de transmissor e receptor serão muitas vezes diferentes, se a informação estiver sendo comunicada de forma uplink ou downlink. Na comunicação uplink, o transmissor é comumente denominado de pulsador de lama (ou simplesmente pulsador) e é uma ferramenta MWD na BHA que pode gerar flutuações de pressão no fluxo de lama. O sistema receptor de superfície consiste em sensores que medem as

Petição 870170071049, de 22/09/2017, pág. 6/25 flutuações de pressão e/ou as flutuações de fluxo, e em módulos de processamento de sinal que interpretam estas medições.

A comunicação downlink é conseguida com a variação periódica da vazão da lama no sistema ou pela variação periódica da velocidade de rotação da coluna de perfuração. No primeiro caso, a vazão é controlada usando um atuador de derivação e um controlador, e o sinal é recebido no sistema MWD de fundo do poço usando um sensor que é afetado ou pelo fluxo ou pela pressão. No segundo caso, a velocidade rotativa da superfície é controlada manualmente, e o sinal é recebido usando um sensor que é afetado.

Para a telemetria de comunicação uplink, um pulsador adequado é descrito na Patente 6.26.253, para Hahn e outros, com o mesmo cessionário que o presente pedido e com os conteúdos da qual sendo aqui incorporados por completo para referência. Na Patente '253 de Hahn, é descrito um sistema de válvula de corte oscilante antiobstrução para gerar flutuações de pressão em um fluido de perfuração fluente. O sistema inclui um estator estacionário e um rotor oscilante, ambos com passagens de fluxo axiais. O rotor oscila nas proximidades do estator, bloqueando pelo menos parcialmente o fluxo através do estator e gerando pulsos de pressão oscilantes. O rotor passa através de duas posições de velocidade zero durante cada ciclo, facilitando as rápidas mudanças na fase de sinal, freqüência, e/ou amplitude facilitando uma melhor codificação dos dados.

A Patente Norte-americana RE38.567, para Gruenhagen e outros, com o mesmo cessionário que a presente invenção e com os conteú25 dos da qual sendo aqui incorporados por completo para referência, e a Patente Norte-americana 5.113.379, para Scherbatskoy ensinam métodos de telemetria de comunicação downlink nos qual a taxa de fluxo é controlada usando um atuador de derivação e um controlador.

Os sistemas de perfuração (descritos abaixo) incluem bombas de lama para conduzir fluido de perfuração para a coluna de perfuração e a perfuração. As ondas de pressão das bombas de lama de superfície produzem quantidades consideráveis de ruído. O ruído da bomba é o resultado do movimento dos pistões da bomba de lama. As ondas de pressão das bombas de lama percorrem na direção oposta a partir do sinal de telemetria de comunicação uplink. Componentes das ondas de ruído das bombas de lama de superfície podem estar presentes na faixa de freqüência usada para transmissão do sinal de telemetria de comunicação uplink e podem até mesmo ter um nível mais alto do que o sinal de comunicação uplink recebido, dificultando em muito a detecção correta do sinal de comunicação uplink recebido. As fontes adicionais de ruído incluem o motor de perfuração e interação da broca com a formação. Todos estes fatores degradam a qualidade do sinal de comunicação uplink recebido e dificultam a recuperação da informação transmitida.

Houve numerosas tentativas de encontrar soluções para reduzir os efeitos de interferência nos sinais de telemetria MWD. As Patentes Norteamericanas 3.747.059 e 3.716.830, para Garcia, ensinam métodos de redu15 zir o efeito da onda de ruído de bomba de lama que reflete da mangueira flexível; outras reflexões ou distorções das ondas de sinal ou ruído não são endereçadas.

A Patente Norte-americana 3.742.443, para Foster e outros, ensina um sistema de redução de ruído que usa dois sensores de pressão es20 paçados entre si. O ótimo espaçamento dos sensores é um quarto de comprimento de onda na freqüência da portadora de sinal de telemetria. O sinal do sensor mais próximo das bombas de lama é passado através de um filtro apresentando características relativas à amplitude e à distorção de fase encontradas pelo componente de ruído de bomba de lama na medida em que ele percorre entre os dois pontos espaçados. O sinal filtrado é retardado e depois subtraído do sinal derivado do sensor bem longe das bombas de lama. A função de combinação leva à interferência destrutiva do ruído de bomba de lama e à interferência construtiva da onda de sinal de telemetria, por causa da separação de um quarto de comprimento de onda entre os sensores. A saída combinada é então passada através de outro filtro para reduzir a distorção introduzida pela operação de processamento e de combinação de sinal. O sistema não considera a distorção introduzida na onda de sinal de telemetria, visto que ele percorre através da coluna de lama do transmissor fundo do poço para os sensores de superfície. O filtro na saída combinada também assume que a onda de ruído de bomba de lama que percorre das bombas de lama entre os dois sensores encontra os mesmos mecanismos de distorção que a onda de sinal de telemetria que percorre na direção oposta entre o par de sensores. Esta suposição nem sempre é verdadeira, contudo, nos sistemas MWD atuais.

A Patente Norte-americana 4.262.343, para Claycomb, descreve um sistema no qual os sinais de um sensor de pressão e de um detector de velocidade de fluido são combinados para eliminarem o ruído de bomba de lama e intensificarem o sinal a partir do fundo do poço. A Patente Norteamericana 4.590.593, para Rodney, descreve um sistema de eliminação de ruído de dois sensores similar àqueles de Garcia e Forster e outros, mas com um retardo variável. O retardo é determinado usando um algoritmo de quadrados mínimos médios durante a ausência da transmissão de dados fundo do poço. A Patente Norte-americana 4.642.800 emitida para Umeda, descreve um esquema de redução de ruído que inclui a obtenção de uma assinatura de bomba média fazendo a média sobre um certo número de ciclos de bomba. A suposição é a de que o sinal de telemetria não é periódico com o mesmo período como o ruído da bomba, sendo, portanto, a média em zero. A assinatura de bomba é então subtraída do sinal de entrada para deixar um residual que deve conter a maior parte do sinal de telemetria. A Patente Norte-americana 5.146.433, para Kosmala e outros, usa sinais originários dos sensores de posição nas bombas de lama como entradas para um sistema que relaciona a pressão de bomba de lama à posição dos pistões de bomba. Desse modo, a assinatura de ruído de bomba de lama é prevista a partir das posições dos pistões de bomba. A assinatura de bomba prevista é subtraída do sinal recebido para eliminar o componente de ruído de bomba do sinal recebido.

A Patente Norte-americana 4.715.022, para Yeo, descreve um método de detecção de sinal para sistemas de telemetria de pulso de lama usando um transdutor de pressão no lado cheio de gás do amortecedor de pulsação para aperfeiçoar a detecção da onda de telemetria na presença do ruído de bomba de lama. Uma das reivindicações inclui um segundo transdutor de pressão nos tubos de superfície entre o amortecedor e a coluna de perfuração e um condicionador de sinal para combinar os sinais dos dois transdutores. Yeo não descreve como os dois sinais podem ser combinados para aperfeiçoar a detecção de sinal.

A Patente Norte-americana 4.692.911, para Scherbatskoy, descreve um esquema para reduzir o ruído de bomba de lama com a subtração do sinal recebido, o sinal que foi recebido T segundos anteriormente, onde T é o período dos cursos de bomba. O sinal recebido se origina de um único transdutor. Uma linha de retardo é usada para armazenar o pulso de ruído anterior das bombas de lama e este é então subtraído do pulso de ruído de bomba de lama atual. Isto forma um filtro de pente com entalhes em múltiplos de números inteiros da taxa de curso da bomba. O período T das bombas de lama pode ser determinado a partir da harmônica do ruído de bomba de lama, ou de sensores colocados nas bombas de lama ou próximos desta. O sinal de telemetria precisa então ser recuperado da saída da operação de subtração (que inclui o sinal de telemetria mais as cópias retardadas do sinal de telemetria).

A Patente 5.969.638, para Chin, descreve um processador de sinal para uso com sistemas MWD. O processador de sinal combina sinais de uma pluralidade de receptores de sinal no tubo de subida, espaçados a menos de um quarto de comprimento de onda para reduzir o ruído de bomba de lama e as reflexões que percorrem em uma direção fundo do poço. O processador de sinal isola o derivativo da onda de percurso dianteiro, isto é, a onda que percorre para a coluna de perfuração, em assumindo derivativos espaciais e de tempo da equação de onda. A desmodulação se baseia no derivativo da onda de percurso adiante. O processador de sinal exige que os receptores de sinal sejam espaçados a uma distância de cinco a quinze porcento de um comprimento de onda típico.

Todos os sistemas da técnica anterior acima mencionados estavam tentando encontrar uma solução de sucesso que eliminasse uma por6 ção substancial de todo o ruído de bomba de lama medido pelos transdutores na superfície e, com isso, aperfeiçoar a recepção de sinais de telemetria transmitidos a partir de fundo do poço. Alguns destes sistemas também tentaram levar em contar as ondas refletidas que percorrem de volta na direção da fonte das ondas originais. Entretanto, nenhum deles apresentou um meio para substancialmente reduzir o ruído de bomba de lama enquanto também lida com a distorção causada pelas ondas do canal de lama e refletidas.

A Patente GB 2361789, para Tennent e outros, ensina um receptor e um método de usar o receptor para uso com um sistema de teleme10 tria de pulso de lama. O receptor compreende pelo menos um instrumento para detectar e gerar sinais em resposta a uma onda de telemetria e a uma onda de ruído que percorre oposta à onda de telemetria, os sinais gerados apresentando, cada qual, um componente de onda de telemetria e um componente de onda de ruído. Um filtro recebe e combina os sinais gerados pe15 los instrumentos para produzir um sinal de saída no qual o componente de onda de ruído é filtrado. Um equalizador reduz a distorção do componente de onda de telemetria dos sinais. Os ensinamentos de Tennent incluem a correção para uma pluralidade de refletores que, em combinação com os sinais de comunicação uplink e de bomba de lama, afetam esses sinais re20 cebidos. Na essência, Tennent determina uma função de transferência para o canal de lama em ambas as direções. A determinação destas funções de transferência é difícil quando tanto a bomba de lama quanto o pulsador fundo do poço estiverem sendo operados. A presente invenção endereça esta dificuldade com uma solução simples. Nos sistemas de comunicação digital práticos que são projetados para transmitirem alta velocidade através de canais limitados por banda, a resposta de freqüência do canal não é conhecida. A distorção do canal resulta na interferência entre símbolos, que, se deixada descompensada, causa altas taxas de erro. O compensador para a interferência entre símbolos é chamado de equalizador.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma concretização da presente invenção é um método de comunicar um sinal através de um fluido em uma perfuração entre uma posi7 ção de fundo do poço e uma posição de superfície. Um primeiro sinal é medido na ou próximo da superfície em resposta à geração de um sinal de mensagem na posição de fundo do poço. O sinal de mensagem é estimado pela aplicação de um filtro de equalização de canal derivado de um sinal medido em uma posição de superfície responsiva a um sinal de referência da posição de fundo do poço. O sinal de referência pode ser um sinal de chirp. Um filtro de eliminação de ruído pode ser aplicado ao primeiro sinal antes da aplicação do filtro de equalização. O filtro de equalização pode ser determinado a partir de uma relação de uma transformação de Fourier do sinal medido e de uma transformação de Fourier do sinal de referência. O filtro de equalização pode ser determinado por meio da minimização de uma função de erro. O sinal de mensagem pode representar uma saída do sensor de avaliação de formação e o método pode adicionalmente incluir o armazenamento do sinal de mensagem estimado em um meio real. O filtro de eliminação de ruído pode ser um filtro de eliminação de ruído de bomba ou pode ser um filtro derivado das medições duplas do sensor. O filtro de equalização pode ser aplicado em mais de uma vez.

Outra concretização da invenção é um sistema para comunicar um sinal através de um fluido em uma perfuração entre uma coluna de fundo (BHA) e uma posição de superfície. O sistema inclui uma fonte de mensagem na coluna de fundo (BHA) configurada para gerar um sinal de mensagem. A fonte envia um sinal de mensagem através do canal de lama que é recebido na superfície. Um sensor em uma posição de superfície é configurado para prover um primeiro sinal responsivo ao sinal de mensagem. O sistema inclui um processador configurado para estimar o sinal de mensagem com a aplicação de um filtro de equalização de canal para o primeiro sinal, e com a derivação do filtro de equalização de canal usando um sinal medido na posição de superfície responsiva a um sinal de referência gerado pela fonte de mensagem. O sinal de referência pode ser um sinal de chirp. O processador pode ser adicionalmente configurado para aplicar um filtro de eliminação de ruído ao primeiro sinal antes de aplicar o filtro de equalização. O processador pode adicionalmente ser configurado para determinar o filtro de equalização de uma taxa de uma transformação de Fourier do sinal medido e de uma transformação de Fourier do sinal de referência. O processador pode ser configurado para determinar o filtro de equalização por meio da minimização de uma função de erro. O filtro de eliminação de ruído pode ser um filtro de eliminação de ruído de bomba e/ou um filtro derivado das medições de duplo sensor. A fonte de mensagem pode compreender uma válvula de corte oscilante.

Outra concretização da invenção é um meio legível por computador para uso em conjunção com o sistema incluindo uma coluna de fundo (BHA) conduzida em uma perfuração em uma formação da terra. O sistema inclui um sensor de avaliação de formação na BHA configurada para fazer uma medição indicativa de uma propriedade da formação da terra. Uma fonte de mensagem na BHA é configurada para gerar um sinal de mensagem indicativo da propriedade, o sinal de mensagem propagando para uma posição de superfície para um fluido na perfuração. O sistema adicionalmente inclui um sensor em uma posição de superfície configurada para prover um primeiro sinal responsivo ao sinal de mensagem. O meio adicionalmente inclui instruções que permitem que o processador estime o sinal de mensagem com o uso de um filtro equalizador derivado usando um sinal medido em uma posição de superfície responsiva a um sinal de referência gerado pela fonte de mensagem. O meio legível por máquina pode ser uma ROM, uma EPROM, uma EAROM, uma memória flash, e/ou um disco óptico. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para um entendimento detalhado da presente invenção, são feitas referências à seguinte descrição detalhada da concretização preferida, tomada em conjunção com os desenhos anexos, nos quais elementos semelhantes receberem numerais semelhantes e nos quais:

a figura 1 (técnica anterior) é uma ilustração esquemática de um sistema de perfuração adequado para uso com a presente invenção;

as figuras 2a-2c (técnica anterior) são um esquema de uma válvula de corte oscilante adequada para uso com a presente invenção;

a figura 3 é uma ilustração da função de transferência de canal;

a figura 4 é um fluxograma de uma concretização do método da presente invenção;

a figura 5 é um fluxograma de outra concretização do método da presente invenção;

as figuras 6a e 6b mostram sinais exemplificativos medidos em duas posições espaçadas entre si resultantes da ativação simultânea de uma fonte de mensagem e de uma fonte de ruído;

a figura 6c mostra o resultado do processamento dos sinais das figuras 6a e 6b usando o método da presente invenção;

a figura 7 mostra um sinal de chirp exemplificativo usado em uma concretização da presente invenção;

a figura 8 é um fluxograma de um método de estimativa de canal usando um sinal de referência;

a figura 9 é um fluxograma de um método de equalização de 15 canal que pode ser usado em combinação com o método da figura 9; e a figura 10 mostra os resultados de se usar o método das figuras e 9.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A figura 1 mostra um diagrama esquemático de um sistema de perfuração 10 com uma coluna de perfuração 20 que conduz a montagem de perfuração 90 (também denominada de coluna de fundo, ou BHA) conduzida em um furo de poço ou uma perfuração 26 para perfurar o furo de poço. O sistema de perfuração 10 inclui um guindaste convencional 11 erigido em um piso 12 que sustenta uma mesa giratória 14 que é girado por um movedor principal, tal como um motor elétrico (não mostrado) em uma velocidade rotacional desejada. A coluna de perfuração 20 inclui tubos, tal como o tubo de perfuração 22 ou um tubo espiralado que se estende para baixo a partir da superfície para a perfuração 26. A coluna de perfuração 20 será empurrada no furo de poço 26 quando um tubo de perfuração 22 for usado como os tubos. Para aplicações de tubos espiralados, um injetor de tubos, tal como um injetor (não mostrado), é, contudo, usado para mover os tubos de uma fonte dos mesmos, tal como uma bobina (não mostrada), para o furo de poço 26. A broca 50 conectada à extremidade da coluna de perfuração irá romper as formações geológicas quando for girada para furar a perfuração 26. Se um tubo de perfuração 22 for usado, a coluna de perfuração 20 será acoplada a um guincho 30 através de uma junta Kelly 21, de um pino giratório 28, e da linha 29 através de uma polia 23. Durante as operações de perfuração, o guincho 30 é operado para controlar o peso sobre a broca, que é um parâmetro importante que afeta a taxa de penetração. A operação do guincho é bem-conhecida na técnica e não é assim descrita em detalhes aqui.

Durante as operações de perfuração, um fluido de perfuração adequado 31 de uma cova (fonte) de lama 32 é circulado sob pressão através de um canal na coluna de perfuração 20 por uma bomba de lama 34. O fluido de perfuração passa da bomba de lama 34 para a coluna de perfuração 20 através de um eliminador (não mostrado), da linha de fluido 38 e da junta Kelly 21. O fluido de perfuração 31 é descarregado no fundo da perfuração 51 através de uma abertura na broca 50. O fluido de perfuração 31 circula furo acima através do espaço anular 27 entre a coluna de perfuração 20 e a perfuração 26 e retorna para a cova de lama 32 através de uma linha de retorno 35. O fluido de perfuração atua para lubrificar a broca 50 e para conduzir os refugos ou as aparas de perfuração para longe da broca 50. Um sensor Si tipicamente colocado na linha 38 fornece informação a cerca da vazão de fluido. Um sensor de torque de superfície S₂ e um sensor S₃ associado com a coluna de perfuração 20 respectivamente provêem informação a cerca do torque e da velocidade rotacional da coluna de perfuração. Adicionalmente, um sensor (não mostrado) associado com a linha 29 é usado para prover a carga do gancho da coluna de perfuração 20.

Em uma concretização da invenção, a broca 50 é girada apenas com a rotação do tubo de perfuração 22. Em outra concretização da invenção, motor do fundo do poço 55 (motor de lama) é disposto na montagem de perfuração 90 para girar a broca 50 e o tubo de perfuração 22 é girado geralmente para suplementar a potência rotacional, caso exigido, e para efetuar mudanças na direção.

Em uma concretização exemplificativa da figura 1, o motor de lama 55 é acoplado à broca 50 através de um eixo acionador (não mostrado) disposto em uma montagem de mancai 57. O motor de lama irá girar a broca 50 quando o fluido de perfuração 31 passar através do motor de lama 55 sob pressão. A montagem de mancai 57 sustenta as forças radial e axial da broca. Um estabilizador 58 acoplado à montagem de mancai 57 atua como um centralizador para a porção mais inferior da montagem de motor de lama.

Em uma concretização da invenção, um módulo sensor de perfuração 59 é colocado próximo à broca 50. O módulo sensor de perfuração contém sensores, circuitos e software de processamento e algoritmos relacionados aos parâmetros de perfuração dinâmica. Tais parâmetros tipicamente incluem os saltos da broca, fixação-deslize da montagem de perfuração, rotação para trás, torque choques, pressão da coroa anular e perfuração, medições de aceleração e outros medições da condição de broca. Uma subestrutura de comunicação ou telemetria adequada 72 usando, por exemplo, telemetria de duas vias, é também provida, conforme ilustrado na montagem de perfuração 90. O módulo sensor de perfuração processa a informação de sensor e a transmite para a unidade de controle de superfície 40 através do sistema de telemetria 72.

A subestrutura de comunicação 72, uma unidade de potência 78 e uma ferramenta MWD 79 são todas conectadas em tandem com a coluna de perfuração 20. As subestruturas flexíveis, por exemplo, são usadas em conexão com a ferramenta MWD 79 na montagem de perfuração 90. Tais subestruturas e ferramentas formam a montagem de perfuração de botto25 mhole 90 entre a coluna de perfuração 20 e a broca 50. A montagem de perfuração 90 faz várias medições incluindo as medições de ressonância magnética nuclear pulsada enquanto a perfuração 26 está sendo perfurada. A subestrutura de comunicação 72 obtém os sinais e as medições e transfere os sinais, usando telemetria de duas vias, por exemplo, para serem proces30 sados na superfície. Alternativamente, os sinais podem ser processados usando um processador fundo do poço na montagem de perfuração 90.

O processador ou a unidade de controle de superfície 40 tam12 bém recebe sinais de outros dispositivos e sensores do fundo do poço e sinais dos sensores S1-S3 e de outros sensores usados no sistema 10 e processa tais sinais de acordo com as instruções programadas providas para a unidade de controle de superfície 40. A unidade de controle de superfície 40 exibe parâmetros de perfuração desejados e outra informação em uma tela/monitor 42 utilizado por um operador para controlar as operações de perfuração. A unidade de controle de superfície 40 tipicamente inclui um computador ou um sistema de processamento com base em microprocessador, memória para armazenar programas ou modelos e dados, um registrador para registrar dados, e outros periféricos. A unidade de controle 40 é tipicamente adaptada para ativar alarmes 44 quando da ocorrência de certas condições de operação arriscadas ou indesejáveis. O sistema também inclui um processador fundo do poço, uma montagem de sensor para fazer avaliação de formação e um sensor de orientação. Estes podem ser localizados em qualquer posição adequada na coluna de fundo (BHA).

A figura 2a é uma vista esquemática do pulsador, também denominado de válvula de corte oscilante, montagem 19, para telemetria de pulso de lama. A montagem pulsadora 19 é localizada no orifício interno do alojamento de ferramenta 101. O alojamento 101 pode ser um colar de per20 furação furado na coluna de fundo 10, ou, alternativamente, um alojamento separado adaptado para se ajustar em um furo de colar de perfuração. O fluido de perfuração 31 flui através do estator 102 e do rotor 103 e passa através da coroa anular entre o alojamento pulsador 108 e do diâmetro interno do alojamento de ferramenta 101.

O estator 102, vide figuras 2a e 2b, é fixado com relação ao alojamento de ferramenta 101 e ao alojamento do pulsador 108 e apresenta múltiplas passagens de fluxo longitudinais 120. O rotor 103, vide figuras 2a e 2c, tem a forma de disco com lâminas entalhadas 130 criando passagens de fluxo 125 similares em tamanho e forma às passagens de fluxo 120 no esta30 tor 102. Alternativamente, as passagens de fluxo 120 e 125 podem ser orifícios através do estator 102 e do rotor 103, respectivamente. As passagens do rotor 125 são adaptadas de tal modo que elas possam ser alinhadas em uma posição angular com as passagens de estator 120 para criar um percurso de fluxo reto. O rotor 103 é posicionado em proximidade ao estator

102 e é adaptado para giratoriamente oscilar. Um deslocamento angular do rotor 103 com relação ao estator 102 muda a efetiva área de fluxo, criando flutuações de pressão na coluna de lama circulada. Para atingir um ciclo de pressão, é necessário abrir e fechar o canal de fluxo com a mudança do posicionamento angular das lâminas do rotor 130 com relação à passagem de fluxo de estator 120. Isto pode ser feito com um movimento oscilante do rotor

103. As lâminas do rotor 130 são giradas em uma primeira direção até que a área de fluxo fique total ou parcialmente restrita. Isto cria um aumento de pressão. Elas são então giradas na direção oposta para abrir o percurso de fluxo novamente. Isto cria um decréscimo de pressão. O deslocamento angular exigido depende do desenho do rotor 103 e do estator 102. Quanto mais percursos de fluxo incorporar o rotor 103, menor o deslocamento angu15 lar exigido para criar uma flutuação de pressão. Um pequeno ângulo de atuação para criar a queda de pressão é desejável. A potência exigida para acelerar o rotor 103 é proporcional ao deslocamento angular. Quanto menor o deslocamento angular, menor a potência de atuação exigida para acelerar ou desacelerar o rotor 103. Como um exemplo, com oito aberturas de fluxo no rotor 103 e no estator 102, um deslocamento angular de aproximadamente 22,5° é usado para criar a queda de pressão. Isto mantém a energia de atuação relativamente pequena em altas freqüências de pulso. É notado que não é necessário completamente bloquear o fluxo para criar um pulso de pressão e, portanto, diferentes quantidades de bloqueio, ou rotação angular, criam diferentes amplitudes de pulso.

O rotor 103 é conectado ao eixo 106. O eixo 106 passa através de um fole flexível 107 e se ajusta através dos mancais 109 que fixam o eixo na posição radial e axial com relação ao alojamento 108. O eixo é conectado a um motor elétrico 104, que pode ser um motor CC sem escova reversível, um servomotor, ou um motor escalonador. O motor 104 é eletronicamente controlado, por circuitos no módulo eletrônico 135, para permitir que o rotor

103 seja precisamente acionado em cada direção. O controle preciso da po14 sição do rotor 103 confere uma formação específica do pulso de pressão gerado. Tais motores são comercialmente disponíveis e não são discutidos adicionalmente. O módulo eletrônico 135 pode conter um processador programável que pode ser pré-programado para transmitir dados que utilizam qualquer de inúmeros esquemas de codificação que incluem, mas não se limitam ao chaveamento de deslocamento de amplitude (ASK), ao chaveamento de deslocamento de freqüência (FSK), ao chaveamento de deslocamento de fase (PSK), à modulação de fase contínua (CPM), ou a uma combinação de tais técnicas.

Em uma concretização da invenção, o alojamento da ferramenta

101 apresenta sensores de pressão, não mostrados, montados em posições acima e abaixo da montagem de pulsador, com a superfície de detecção exposta ao fluido no orifício de coluna de perfuração. Estes sensores são energizados pelo módulo eletrônico 135 e podem se destinar a receber os pulsos de pressão transmitidos da superfície. O processador no módulo eletrônico 135 pode ser programado para alterar os parâmetros de codificação de dados com base nos pulsos transmitidos da superfície. Os parâmetros de codificação podem incluir um tipo de esquema de codificação, amplitude de pulso de linha de base, freqüência de linha de base, ou outros parâmetros que afetam a codificação dos dados.

Todo o alojamento pulsador 108 é enchido com lubrificante apropriado 111 para lubrificar os mancais 109 e para compensar a pressão do alojamento pulsador interno 108 com a pressão fundo do poço da lama de perfuração 31. Os mancais 109 são mancais anti-atrito típicos conhecidos na técnica e não são descritos adicionalmente. Em uma concretização, a vedação 107 é uma vedação de fole flexível diretamente acoplada ao eixo 106 e ao alojamento pulsador 108 e hermeticamente veda o alojamento pulsador cheio de óleo 108. O movimento angular do eixo 106 faz com que o material flexível da vedação do fole 107 seja torcido acomodando assim o movimento angular. O material do fole flexível pode ser um material elastomérico, ou, alternativamente, um material elastomérico reforçado por fibra. É necessário manter a rotação angular relativamente pequena de modo que o material de fole não fique extremamemte estressado pelo movimento de torção. Em uma concretização preferida alternativa, a vedação 107 pode ser uma vedação de eixo de rotação elastomérico ou uma vedação de face mecânica.

Em uma concretização, o motor 104 é adaptado com um eixo de extremidade dupla ou, altemativamente, com um eixo oco. Uma extremidade do eixo motor é conectada ao eixo 106 e a outra extremidade do eixo motor é conectada a uma mola de torção 105. A outra extremidade da mola de torção 105 é presa na tampa 115. A mola de torção 105 juntamente com o eixo 106 e o rotor 103 compreende um sistema de massa de mola mecânica. A mola de torção 105 é projetada de tal modo que este sistema de massa de mola esteja como em sua freqüência natural na ou próximo da freqüência de pulso oscilante desejado do pulsador. A metodologia para projetar um sistema de massa de mola de torção ressonante é bem-conhecida na técnica e não é aqui descrita. A vantagem de um sistema ressonante é a de que, uma vez que o sistema esteja em ressonância, o motor tem apenas que prover potência para superar as forças externas e o amortecimento do sistema, enquanto forças de inércia rotacionais são equilibradas pelo sistema ressonante.

De volta agora à figura 3, é mostrado um diagrama de bloco que mostra a propagação de sinais. Os numerais 151 e 157 indicam o sinal de telemetria (mensagem) Sreo ruído de bomba Spn. Os sinais são detectados por dois sensores Si e s₂ (153, 155, respectivamente). A mistura do sinal de telemetria Sre do ruído de bomba spn, ambas as ondas de sinal percorrendo em direção oposta através do sistema com as funções de transferência Hi₂(ja>) θ H₂₁(ja) para cada direção, será medida por dois sensores como ^0) = ^ ^F“*(/í_u(»)*Sr onde F¹ é a transformação inversa Fourier e * é o operador de convolução.

Em uma primeira etapa, a função de transferência entre estes dois sensores é avaliada na ausência de quaisquer sinais de telemetria s_T(AT) = 0 em um intervalo de tempo AT. A função de transferência complexa l₂i(j(o) pode ser gerada pela transformação de Fourier dos sinais Si(AT), s^AT) e por uma divisão:

Depois, uma filtragem diferencial do sinal é executada:

³ ml ^{w S}l ^— ri)

Por meio da definição de l₂i, esta filtragem diferencial irá fornecer um valor de s_out = 0 sobre o intervalo de tempo ΔΓ. Este método pode ser chamado de força zero. Fora do intervalo de tempo AT, a filtragem diferencial confere ³mt-³i~A&

^{B 3}t ri)Em uma concretização da invenção, é feita uma suposição de que H21 = H12. Com esta suposição, o sinal de telemetria pode ser recuperado como fl —

O termo * ** pode se referido como um equalizador à base de modelo para o sinal de telemetria.

Em outra concretização da invenção, em vez de usar a força zero, 0 filtro é diretamente calculado por meio da minimização da função de erro.

<=>

onde o filtro ¹¹ é obtido com o uso do procedimento de minimização, tal como aquele descrito, por exemplo, em Filtro Adaptativo, de G. Mosachytz e M. Hofbauer, Spring Verlag, Berlim, outubro de 2000. Usando este filtro, o sinal filtrado diferencial é:

Em outra concretização da invenção, não é feita nenhuma suposição a cerca da relação entre H21 e H₁₂. Em vez disso, um sinal de referên15 cia conhecido é enviado através do canal de comunicação e o filtro é calcu17 lado a partir do sinal recebido. Isto resulta na equalização que inclui o efeito do pulsador, do canal de lama, etc.

Um fluxograma que ilustra o método discutido acima é fornecido na figura 4. Durante as operações de perfuração normais 201, os sinais Si e s₂ são medidos sem qualquer sinal de telemetria 203. A função de transferência H₂i é determinada 205 usando a equação (2). As medições de s_? e s₂são então formadas com o sinal de telemetria 211 presente 207. Com a aplicação da filtragem diferencial 209 fornecida pela equação (3), o sinal de telemetria é recuperado.

Em outra concretização da invenção, a suposição de que H₂₁ =

Hi₂ não é feita. Em vez disso, a função de transferência entre estes dois sensores é avaliada na ausência de qualquer ruído de bomba Spr/ΔΤ) = 0 em um intervalo de tempo ΔΓ. A função de transferência complexa h₂(ja>) pode ser gerada pela transformação Fourier dos sinais s'i(AT), ε’^ΔΤ) e por uma divisão:

que confere uma medição direta de Hi₂. Isto está ilustrado no fluxograma da figura 5. A circulação e a perfuração são interrompidas 251 e os sinais s'í(A7) são ε'^ΔΤ) medidos na presença de apenas um sinal de telemetria 253. A transferência de função Hi₂ é determinada 255. As medições de s'i e s'₂ são então feitas com a perfuração e a circulação resumidas 261 e o sinal de telemetria presente 257. Com a aplicação da filtragem diferencial 259, o sinal de telemetria é recuperado. Uma fonte de potência auxiliar, tal como uma bateria, pode ser necessária para operar o pulsador de lama fundo do poço quando não houver nenhuma circulação de lama. Como uma alternati25 va à força zero da equação (5), poderá também ser usada uma abordagem de quadrados mínimos médios.

Em ainda outra concretização da invenção, a direção de fluxo pode ser invertida apenas com as bombas que operam, e outra estimativa da função de transferência entre os dois sensores obtidos. As bombas são conectadas à mangueira Kelly para fluir na direção oposta.

As figuras 6a e 6b mostram sinais exemplificativos registrados com ruído de bomba 301 presente. A abscissa em ambas as figuras é tempo e a ordenada é freqüência. Um sinal de telemetria de freqüência varrida foi usado. A figura 6c mostra o espectro recuperado do sinal de telemetria de5 pois da aplicação do método discutido acima com a suposição de que H₂i = Hi₂. A redução no ruído da bomba é significativa.

Em outra concretização da invenção, a estimativa de canal é executada depois de qualquer tipo de eliminação de ruído usando sinais de referência conhecidos. Quando um sinal s(t) for enviado no canal de teleme10 tria, o sinal recebido r(t) consistirá no sinal transmitido s(t) e de suas reflexões bem como do ruído n(t).

r(ty - s(í) · h(t}+n(í) (6).

O ruído é de várias origens, as fontes principais sendo as bombas que geram fluxo de lama. Para reconstruir os dados transmitidos, primeiramente é removido n(t) usando diferentes algoritmos conhecidos para a eliminação de ruído. Estes incluem a eliminação de ruído de bomba com base nos modelos do ruído de bomba discutido no pedido de Li e Reckman depositado simultaneamente com o presente pedido intitulado Sistema e método para eliminação de ruído de bomba na telemetria de pulso de lama, e nos métodos de duplo sensor, tais como aqueles descritos na Patente Norte-americana de N° de Série 11/311196, de Reckman e outros, e no Pedido de Patente Norte-americano de N° de Série 11/284319, de Hentati e outros, os conteúdos dos quais são aqui incorporados para referência. O sinal resultante consiste no sinal enviado distorcido pelo canal e pelo resíduo r_n(t) do ruído.

<7>.

O canal h(t) pode descrever toda a resposta de impulso do sistema de transmissão compreendendo o pulsador de lama, o canal de lama com suas reflexões, sensores, algoritmos de eliminação de ruído e outras fontes de distorções (reflexões/seletividade de freqüência). É assumido que o ruído restante é muito pequeno em comparação ao resto do sinal.

É estimado o filtro de equalização de canal h^inv(t) que anula os efeitos de h(t), com a avaliação das distorções de algum sinal de referência transmitido. O sinal de referência tem que cobrir toda a faixa de freqüência que se deseje estimar e equalizar. O sinal de referência, em uma concretização da invenção, é um chirp assim chamado s_Chir_P(t) que é um pulso modula5 do de freqüência linear com uma freqüência de início f_st_art θ taxa de chirp γ.

05ί<τ^

Outros sinais de referência poderíam também ser usados. Um sinal de chirp exemplificativo 405 é mostrado na figura 7. A seguir, é descrita a estimativa do equalizador em domínio de freqüência.

No domínio de freqüência, o sinal recebido depois da eliminação 10 de sinal pode ser escrito como «ÍO=S(/)^(Z) O).

A seguir, as letras maiúsculas indicam sinais de domínio de freqüência. Para estimar a função de transferência de canal H(f), que é a transformação de Fourier da resposta de impulso de canal h(t), é usado o chirp de referência.

(M).

Para equalizar o sinal , o mesmo é dividido por H(f) que diretamente confere a transformação de Fourier do sinal enviado.

OD.

A equação de domínio de tempo correspondendo é (12).

tí^nv(t) é o filtro de equalização estimada.

Uma concretização da presente invenção apresenta grupos de dois chilros adjacentes em vez de chilros únicos como sinais de referência.

⁼ Σ**/' Ά^,ι) ι*4 (13a) (13b).

Deve ser notado que o uso de dois chilros não é uma limitação da invenção e o método é independente do número de repetições do sinal de referência. São avaliados dois chilros em um tempo, em vez de um único chirp apenas. Deve ser notado que a sincronização no sinal de referência recebido tem que se precisa para a presente invenção.

Em outra concretização da invenção, o equalizador é diretamente por minimização da função de erro onde o filtro fi^nv é obtido usando um procedimento de minimização, tal como aquele descrito, por exemplo, em Filtro Adaptativo, de G. Moschytz e M.

Hofbauer, Springer Verlag, Berlin, outubro de 2000. O filtro de equalização h'^nv pode ser implementado como um filtro de resposta de impulso finito (FIR) ou um filtro de resposta de impulso finito (IIR). A implementação pode ser feita em uma forma direta, na forma de cascata, forma paralela, forma de treliça, etc.

Aqueles versados na técnica reconheceriam que a aplicação de

DFT em um conjunto de amostras recebidas implicitamente cria o conjunto periódico com o comprimento do DFT e, portanto, com o comprimento do conjunto. Se for desejado a convolução de um sinal não cíclico xm(í) do comprimento A4com um sinal XN(t), é obtido um sinal resultante xm+n-i(í) de comprimento Μ + N -1. Para conseguir o mesmo resultado para esta convolução acíclica por uma convolução cíclica, o comprimento de ciclo mínimo precisa ser Μ + N - 1. Conseqüentemente, em uma concretização da presente invenção, os sinais xm(í) e xn(í) são estendidos para este comprimento com a anexação do número apropriado de zeros. Isto é denominado de en25 chimento de zero. Para análise de domínio de freqüência, Μ + N -1 é o novo comprimento DFT. A seguir, o enchimento de zero é estendido em 1 e é obtido um novo comprimento de Μ + N para se obter um comprimento DFT de uma potência de dois. Em se fazendo isto, pode-se aplicar computacionalmente a transformação rápida de Fourier (FFT) altamente eficiente para

DFT. O enchimento de zero de um sinal no domínio de tempo é equivalente à interpolação no domínio de freqüência.

Se for assumido um conjunto de M amostras do sinal recebido e aplicado um enchimento de zero antes do DFT, isto será o mesmo que uma multiplicação do sinal recebido com uma janela retangular de comprimento Μ. A multiplicação no domínio de tempo corresponde à convolução cíclica em domínio de freqüência. A transformação de freqüência de um retângulo é a função de sincronização. A aplicação do DFT no sinal enchido de zero não confere, portanto, a transformação de freqüência do sinal original, que seria a convolução com um impulso Dirac, mas a convolução de domínio de freqüência com uma função de sincronização. As altas amplitudes dos lóbulos laterais da função de sincronziação resulta no fenômeno Gibbs bemconhecido. Para se conseguir um espectro similar ao espectro original, temse que escolher uma janela de comprimento M cuja transformação de freqüência apresenta lóbulos laterais de baixa amplitude e é tão estreita quanto possível. No processamento de sinal digital, muitas janelas diferentes são conhecidas. Em uma concretização da invenção, a janela Hanning f0.5-0.5cos(27r»/A/) (0 olherwise (15) é usada, embora outras janelas como a janela Hamming, uma janela triangular ou a janela Kaiser possam ser usadas. A qualidade da estimativa de canal e com ela a qualidade do equalizador diretamente depende da quantidade de ruído no sinal de chirp avaliado. Para aumentar a robustez contra o ruído, é usada uma média de movimento da função de transferência de canal estimado H(f).

O método de estimar a função de transferência de canal é ilustrado na figura 8. Para estimar a função de transferência de canal, é assumido o sinal transmitido s_ref(n) consistindo em dois chilros de referência 451 (juntos, eles podem ter um comprimento M), multiplicado com uma função de janela adequada 453 w(n), e subtraída a média de sinal. Depois disso, é aplicado o enchimento de zero 455 do mesmo comprimento que confere um comprimento DFT de 2M. Isto implica um comprimento de M/2 para h(t) e h^inv(f) cada, uma vez que θ q_e comprimento Μ + M/2 e s(t) = s(t)*h(t)*h'^nv(f) de comprimento 2M. Isto é normalizado 459. A aplicação do ponto 2M DFT 461 confere S_ref(f). Procede-se da mesma maneira com os dois chilros recebidos 481 depois da eliminação de ruído e pega . A função de transferência de canal estimada é fornecida pela relação 471

0«).

Para a resposta de impulso de canal correspondente h(t), é assumido um comprimento máximo de M/2. Isto implica que h(t) tenha que ser enchido de zero por 3 vezes seu próprio comprimento para se corresponder com o H(f) estimado. Uma vez que o enchimento de zero no domínio de tempo é o mesmo que a interpolação no domínio de freqüência, a reamos10 tragem no domínio de freqüência é seu inverso. É mantida cada quarta amostra 473 da função de transferência de canal H(f) e conseguida a DFT de h(t) sem enchimento de zero. A robustez contra ruído é aumentada pela média de 475 sobre o último casal de pares de chirp recebidos.

A estimativa de equalizador na função de transferência de canal é representada na figura 9. Conforme discutido acima, o equalizador é o inverso 501 da função de transferência de canal estimada hf^nv(f) = 1/H(f)

Neste estado a estimativa de equalizador l-f^nv(f) ainda tenta equalizar toda a banda de freqüência até a metade da taxa de amostragem.

Uma vez que a filtragem de passagem de freqüências baixas é executada com freqüência de corte fcutoff para eliminação de ruído de alta freqüência antes da estimativa de equalizador, a estimativa acima fcutoff θ apenas baseada no ruído restante e, portanto, tem que ser descartada. Para fins de simplicidade, é aplicado aqui um filtro de passagem de freqüências baixas ideal

503. O mesmo se aplica à estimação de freqüências acima da freqüência de chirp mais alta χΤ_Μ,ρ· Uma vez que a largura de banda do sinal de dados poderia cobrir a banda entre yT_Chirp θ fcutoff, Hi_nv(f) é ajustado em 1 nesta banda, o que significa que o sinal a ser equalizado é deixado intocado nesta faixa de freqüência. Adicionalmente, tem que ser executada uma certa elimina30 ção de pólo 507. As freqüências com amplitude acima de um certo limite são restabelecidas em 0.

Para finalmente se obter h_inv(t), é aplicado o ponto M/2 inverso DFT 509 em l-f^nv(f). h'^nv(t) é periódico com m/2. Para se conseguir os coeficientes do filtro de equalização, tem-se que recortar uma porção apropriada de h'^nv(t). Por isso, é usada uma janela Hanning M/2 511 centralizada acima da amplitude mais alta de h'ⁿ(t). Em uma concretização da invenção, o equalizador é reestimado para cada novo par de chilros. Conseqüentemente, o filtro é reduzido por sua média e graduada em 1 a sua energia 513. De outro modo, são assumidas etapas no sinal equalizado em cada atualização de filtro.

Na figura 10, são descritos os efeitos de equalização em um sinal. 613 é um chirp recebido e 611 é o sinal de referência. O chirp equalizado é representado por 615. A amplitude do chirp recebido muda sobre a freqüência, e a fase difere do sinal enviado para freqüências de baixas a médias. Deslocamentos de fase podem ser identificados pelos picos e depressões de 611 e 613 que são deslocados. Depois da equalização, a amplitude do chirp está mais próxima daquela do chirp de referência e há também um melhor acordo da fase.

Outra concretização da invenção usa um sinal de referência estendido que resulta no comprimento modificado de DFT e em um filtro de banda de passagem mudado. Se os dados modulado ocuparem freqüências acima da freqüência máxima /do chirp, l-f^nv(f) não será ajustado em um para f> γ, mas apenas para f > f_max> onde f_max é a freqüência máxima do sinal de telemetria. Compare com a discussão acima com relação a 503. DFT é implementado como FFT (transformação rápida de Fourier) devido a sua eficiência computacional. O comprimento do FFT tem que ser uma potência de

2. Como acima, é assumido o comprimento M para um par de chilros e M/2 para h(t) e h'^nv(t). Adicionalmente, o sinal de preâmbulo apresenta um comprimento de P amostras. No caso da estimativa de equalizador sem utilizar o preâmbulo, será suficiente um comprimento de FFT de Lm/n = 2M. No caso em que o preâmbulo é utilizado, o comprimento FFT mínimo também será Lmin = 2M + P. O comprimento de FFT é 2^round(l°^92(Lmin⁾·

A presente invenção também reconhece o fato de que o canal de lama pode ter variação de tempo, isto é, a função de transferência pode mudar como uma função do tempo. Uma concretização da invenção responde pela natureza de variação de tempo do canal com o uso de um equalizador adaptativo: a estimativa de filtro é feita em diferentes tempos durante o curso de perfuração.

O sinal de mensagem pode representar a saída de um sensor de avaliação de formação fundo do poço. Tipicamente, o sinal reconstruído em uma posição da superfície é decodificado para prover uma estimativa da medição feita pelo sensor de avaliação de formação. O sinal decodificado pode ser então armazenado no meio real para processamento ou exibição adicional. O sinal de mensagem pode também representar a saída de um sensor fundo do poço que provê medições relacionadas às condições de perfuração, tais como a velocidade rotacional, o peso sobre a broca, a pressão a temperatura, o torque, e pode também incluir informação de pesquisa a cerca da posição e da orientação da perfuração.

A operação do transmissor e dos receptores pode ser controlada pelo processador fundo do poço e/ou pelo processador de superfície. No controle e no processamento dos dados está implícito o uso de um programa de computador em um meio adequado legível por máquina que permite que o processador execute o controle e o processamento. O meio legível por máquina pode incluir ROMs, EPROMs, EAROMs, memórias flash e discos ópticos.

A descrição anterior é dirigida a concretizações específicas da presente invenção para fins de ilustração e explanação. Ficará evidente, en25 tretanto, àquele versado na técnica que muitas modificações e mudanças à concretização representada acima são possíveis sem se afastar do escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para comunicar um sinal através de um fluido em uma perfuração entre uma posição da fonte do fundo do poço e uma posição de superfície, que compreende as etapas de:

5 (a) gerar um sinal de mensagem na posição da fonte e receber um primeiro sinal na posição de superfície em resposta ao sinal de mensagem; e (b) estimar o sinal de mensagem ao aplicar um filtro de equalização de canal ao primeiro sinal;

10 em que o filtro de equalização de canal é derivado pelo menos na parte de um sinal medido na posição de superfície responsiva a um sinal de referência na posição do fundo do poço, caracterizado pela minimização de uma função de erro, em que a função de erro é dada pela fórmula:

d =u,,_r-c_r^‘^r)²

15 em que ε² é uma função que está sendo minimizada, s_ref é o sinal de referência, h'^nv é o filtro de equalização, e é o primeiro sinal.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal de referência compreende um sinal de chirp.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado

20 pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de aplicar um filtro de eliminação de ruído ao primeiro sinal antes de aplicar o filtro de equalização.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa de determinar o filtro de equalização a partir de uma relação de uma transfor25 mação de Fourier do sinal medido e uma transformação de Fourier do sinal de referência.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 , caracterizado pelo fato de que o sinal de mensagem representa uma saída de um sensor de avaliação da formação (59), o método adicionalmen30 te compreendendo a etapa de armazenar o sinal de mensagem estimada em um meio real.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

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5, caracterizado pelo fato de que o sinal de mensagem representa uma saída de um módulo do sensor de perfuração, o método adicionalmente compreendendo a etapa de armazenar o sinal de mensagem em um meio real.

5 7. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o filtro de eliminação de ruído é pelo menos um de:

(i) um filtro de eliminação de ruído da bomba, e (ii) um filtro derivado das medições duplas de sensor.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

10 7, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreendendo a etapa de derivar o filtro de equalização mais de uma vez.

9. Sistema para avaliar uma formação da terra, que compreende:

(a) uma coluna de fundo (20) (BHA) configurada para ser trans15 portada em uma perfuração na formação da terra;

(b) um sensor de avaliação da formação (59) (FE) na BHA configurado para fazer uma medição indicativa de uma propriedade da formação da terra;

(c) uma fonte de mensagem na BHA configurada para gerar um 20 sinal de mensagem de parecer indicador da propriedade da formação da terra, o sinal de mensagem que propaga-se a uma posição de superfície através de um fluido na perfuração;

(d) um sensor em uma posição de superfície configurado para fornecer um primeiro sinal em resposta ao sinal de mensagem

25 (e) um processador (40) configurado para:

(A) estimar o sinal de mensagem aplicando um filtro de equalização de canal ao primeiro sinal; e (B) derivar o filtro de equalização de canal usando um sinal medido na posição de superfície em resposta a um sinal de referência gerado

30 pela fonte de mensagem;

caracterizado pelo fato de que o processador (40) é adicionalmente configurado para determinar o filtro de equalização ao minimizar

Petição 870170071049, de 22/09/2017, pág. 8/25 uma função de erro, em que a função de erro é dada pela fórmula:
7 =(^- C_f* em que ε² é uma função que está sendo minimizada, s_ref é o sinal de referência, h'^nv é o filtro de equalização, e é o primeiro sinal.

5 10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sinal de referência compreende um sinal do chirp.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o processador (40) é adicionalmente configurado para aplicar um filtro de eliminação de ruído ao primeiro sinal antes de apli10 car o filtro de equalização.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o processador (40) é adicionalmente configurado para determinar o filtro de equalização de uma relação de uma transformação de Fourier do sinal medido e de uma transformação de Fourier do sinal

15 de referência.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o filtro de eliminação de ruído é pelo menos um de: (i) um filtro de eliminação de ruído de bomba, e (ii) um filtro derivado das medições duplas do sensor.

20 14. Sistema, de acordo com a reivindicação 9 ou 13, caracterizado pelo fato de que o processador (40) é adicionalmente configurado para derivar o filtro de equalização em mais de uma vez.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 9 a 14, caracterizado pelo fato de que a fonte de mensagem adicionalmente compreende um

25 pulsador incluindo uma válvula de corte oscilante.

16. Sistema para avaliar uma formação da terra provido de meio legível por computador, que compreende:

(a) uma coluna de fundo (20) (BHA) configurada para ser transportada em uma perfuração na formação da terra;

30 (b) um sensor da avaliação da formação (59) (FE) na BHA configurado para fazer uma medição indicativa de uma propriedade da formação da terra;

Petição 870170071049, de 22/09/2017, pág. 9/25 (c) uma fonte da mensagem na BHA configurada para gerar um sinal de mensagem indicativo da propriedade da formação da terra, o sinal de mensagem se propagando a uma posição de superfície através de um fluido na perfuração; e

5 (d) um sensor em uma posição de superfície configurado para fornecer um primeiro sinal em resposta ao sinal de mensagem;

o meio incluindo instruções que permitem a um processador:

(e) estimar o sinal de mensagem aplicando um filtro de equalização de canal ao primeiro sinal; e
10 (f) derivar o filtro de equalização de canal usando um sinal medido na posição de superfície em resposta a um sinal de referência gerado pela fonte da mensagem, caracterizado pela minimização de uma função de erro, em que a função de erro é dada pela fórmula:

í²=(^-G*^A')²
15 em que ε² é uma função que está sendo minimizada, s_ref é o sinal de referência, h'^nv é o filtro de equalização, e é o primeiro sinal.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende pelo menos um de: (i) uma ROM, (ii) uma EPROM, (iii) uma EAROM, (iv) uma memória Flash, e (v) um
20 disco ótico.

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