BRPI0720364B1

BRPI0720364B1 - Ferramenta utilizada em investigação elétrica de formações geológicas que circundam um furo perfurado.

Info

Publication number: BRPI0720364B1
Application number: BRPI0720364-0A
Authority: BR
Inventors: Richard Bloemenkamp
Original assignee: Prad Research And Development Limited
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2019-04-24
Also published as: MY149951A; DE602006015086D1; WO2008077477A1; US8232803B2; AU2007338430A1; BRPI0720364A2; AU2007338430B2; MX2009006520A; NO339141B1; EP1947479B1; NO20092494L; EG25235A; CA2672709C; US20100013487A1; EP1947479A1; CA2672709A1; ATE472115T1

Abstract

ferramenta utilizada em investigação elétrica de formações geológicas que circundam um furo perfurado trata-se de uma ferramenta 1 utilizada em investigação elétrica de formações geológicas gf que circundam um furo perfurado bh. a ferramenta 1 é compreendida em uma coluna de f erramentas ts. a fe r ramen t a 1 compreende uma seção de injeção de c orrente cis e uma seção de retorno de corrente crs. a coluna de ferramentas ts compreende pelo menos uma outra seção osl. a seção de injeção de corrente cis é eletricamente desacoplada da seção de retorno de corrente crs. a seção de injeção de corrente cis é eletricamente desacoplada da pelo menos uma outra seção os1 quando a seção de injeção de corrente cis e a pelo menos uma outra seção os1 são mutuamente adjacentes. a seção de retorno de corrente crs é eletricamente desacoplada da pelo menos uma outra seção os1 quando a seção de retorno de corrente crs e a pelo menos uma outra seção os1 são mutuamente adjacentes. .

Description

FERRAMENTA UTILIZADA EM INVESTIGAÇÃO ELÉTRICA DE FORMAÇÕES GEOLÓGICAS QUE CIRCUNDAM UM FURO PERFURADO CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a uma ferramenta 5 utilizada para investigação elétrica de um furo perfurado que penetra formações geológicas. A ferramenta que é descida em um percurso ao longo do furo perfurado permite a obtenção de imagens micro-elétricas da parede do furo perfurado mediante injeção e medição de correntes de 10 pesquisa injetadas nas formações geológicas. A invenção encontra uma aplicação específica na indústria petrolífera.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

São conhecidas ferramentas, por exemplo dos documentos norte americanos n° US 4.468.623, n° US 15 6.600.321, n° US 6.714.014 ou n° US 6.809.521 que utilizam medições de injeção de corrente para obtenção de imagens micro-elétricas de uma parede de um furo perfurado, em que esse furo perfurado penetra formações geológicas.

A FIG. IA é uma vista de corte transversal parcial 20 de um furo perfurado BH ilustrando uma parte de uma ferramenta típica TL de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com a técnica anterior mencionada acima. A ferramenta TL é compreendida em uma coluna de ferramenta TS. A ferramenta TL compreende uma seção de injeção de corrente CIS e uma seção de retorno de corrente

CRS. A seção de injeção de corrente CIS é isolada da seção de retorno de corrente CRS por uma seção de isolação ISS. A seção de injeção de corrente CIS compreende uma placa P que porta eletrodos para injeção de uma corrente de pesquisa I_spara o interior das formações geológicas quando a placa Pl contata a parede BW do furo perfurado. Uma fonte de corrente ou fonte de voltagem SC é ligada entre a seção de injeção de corrente e a seção de retorno de corrente de tal forma que a seção de injeção de corrente CIS é acionada a uma voltagem V=Vo(t) relativamente à seção de retorno de corrente CRS. Geralmente, a fonte de corrente ou a fonte de voltagem não é uma fonte ideal e fica posicionada em uma localização intermédia entre a seção de injeção de corrente e a seção de retorno de corrente. O(s) eletrodo(s) é(são) mantido(s) aproximadamente no mesmo potencial elétrico (voltagem) que a seção de injeção de corrente. A corrente de pesquisa I_s é um tubo de corrente tridimensional que liga o eletrodo e uma parte da seção de retorno de corrente.

Quando o furo perfurado é preenchido com uma lama condutora, por exemplo, uma lama à base de água, essas ferramentas operam normalmente em baixas frequências, por exemplo abaixo de 20 kHz. Em lama condutora, a interpretação da corrente medida é facilmente associada à resistividade local da parede do furo perfurado.

Quando o furo perfurado é preenchido com uma lama não condutora/resistiva, por exemplo, uma lama à base de óleo, essas ferramentas operam em altas freqüências, por exemplo acima de cerca de 100 kHz. As FIGS. 1B e 1C ilustram esquematicamente modelos de circuitos equivalentes aproximados em um tal caso. Em lama não condutora/resistiva a corrente de pesquisa I_s é controlada pela impedância da lama Z_MD, pela impedância da formação Z_GF e pela impedância da corrente de retorno Z_CR, combinadas em série. A impedância da lama Z_MD é a impedância entre a seção de injeção de corrente C_IS (mais precisamente o ponto A) e a formação geológica GF (mais precisamente o ponto B) . A impedância da lama Z_MD é definida como Z_Md⁼V_ab/I_s, em que V_ABé a voltagem complexa entre os pontos A e B e I_s é uma quantidade complexa. A impedância da formação Z_GF é definida pela impedância entre o ponto B e o ponto C. A impedância da formação Z_GF é definida como Z_GF=V_BC/I_S, em que

V_BC é a voltagem complexa entre os pontos B e C. A impedância da corrente de retorno Z_CR é a impedância entre a formação geológica GF (mais precisamente o ponto C) e a seção de retorno de corrente CRS (mais precisamente o ponto D) . A impedância da corrente de retorno Z_CR é definida como

0 Z_CR=V_GD/I_S, em que V_CD é a voltagem complexa entre os pontos

C e D. As ferramentas da técnica anterior conforme mencionadas acima utilizam como retorno de corrente a coluna inteira de ferramentas acima da seção de isolação sobre a qual é aplicada uma queda de voltagem (de V=V₀ para

V=0) . Se a impedância da lama Z_MD for significativamente superior à impedância da formação Z_GF, a formação não será sensível à impedância da formação Z_GF. Neste caso, é necessária uma freqüência mais alta para reduzir a impedância da lama Z_MD, por efeito capacitivo, de tal forma que seja possível medir a impedância Z_GF da formação. Entretanto, é observado que a impedância de retorno de corrente Z_CR em alta freqüência afeta ainda a medição de corrente.

Em altas freqüências, o comprimento de onda é curto e torna-se comparável ou menor que a extensão da coluna de ferramentas. Tipicamente, quando a coluna de ferramentas é condutora, a lama em torno da mesma é resistiva e as formações geológicas são condutoras, elas definem um cabo/guia de onda coaxial com a coluna de ferramentas atuando como condutor interno e a formação atuando como condutor externo. É conhecido da teoria de linhas de 15 transmissão que a impedância complexa do cabo/guia de onda coaxial na entrada depende altamente da extensão do cabo/guia de onda coaxial. Geralmente, a impedância do retorno de corrente Z_CR poderá ser aproximada por diversas capacitâncias CO, Cl, C2, etc..... e indutâncias Li, L2,

L3, etc... combinadas em paralelo dependendo das localizações em que a coluna de ferramentas TS toca ou pelo menos tem um bom contato elétrico com a parede BW do furo perfurado.

No modelo de circuito equivalente aproximado da

FIG. 1C, um bom contato elétrico nas posições Pl e P2 é representado por um comutador Sl, S2 associado com a respectiva capacitância que se encontra na posição fechada.

No exemplo da FIG. 1C, nenhum, um ou ambos os comutadores Sl, S2 podem encontrar-se fechados. É difícil determinar a posição exata em que a coluna de ferramentas toca a parede do furo perfurado ou tem o melhor contato elétrico com as formações geológicas. Consequentemente, em alta freqüência, com um furo perfurado preenchido com uma lama não condutora/resistiva circundada por uma formação geológica de resistência mais baixa, a impedância de retorno de corrente Z_Cr poderá variar fortemente quando a ferramenta mede correntes de pesquisa I_s, desta forma influenciando significativamente estas medições. Desta forma, as ferramentas de acordo com a técnica anterior aqui mencionada acima poderão apresentar um nível de precisão insuficiente.

SUMARIO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção consiste em propor uma ferramenta para investigação elétrica de formações geológicas que circundam um furo perfurado, tal ferramenta podendo superar pelo menos uma das desvantagens da ferramenta da técnica anterior.

A invenção fere-se a uma ferramenta que é utilizada em investigação elétrica de formações geológicas que circundam um furo perfurado. A ferramenta é compreendida em uma coluna de ferramentas. A ferramenta compreende uma seção de injeção de corrente e uma seção de retorno de corrente. A coluna de ferramentas compreende pelo menos uma outra seção.

A seção de injeção de corrente é eletricamente desacoplada da seção de retorno de corrente.

A seção de injeção de corrente é eletricamente desacoplada da pelo menos uma outra seção quando a seção de injeção de corrente e a pelo menos uma outra seção são mutuamente adjacentes.

A seção de retorno de corrente é eletricamente desacoplada da pelo menos uma outra seção quando a seção de retorno de corrente e a pelo menos uma outra seção são mutuamente adjacentes.

A seção de injeção de corrente injeta corrente para o interior das formações geológicas que circundam o furo perfurado a uma frequência superior a cerca de 100 kHz.

Uma fonte de corrente ou de voltagem é ligada entre a injeção de corrente e a seção de retorno de corrente.

A seção de injeção de corrente compreende pelo menos uma placa para contatar uma parede do furo perfurado, em que essa placa porta pelo menos um eletrodo para injetar corrente para o interior das formações geológicas.

A ferramenta pode compreender adicionalmente uma seção de suporte para suportar a placa, com a placa constituindo a seção de injeção de corrente e sendo isolada da seção de suporte.

A seção de retorno de corrente pode consistir em uma seção de corrente estendida disposta em protuberância na direção da parede do furo perfurado relativamente às outras seções.

A seção de retorno de corrente pode compreender um elemento extensível capaz de ser estendido na direção da parede do furo perfurado. A ferramenta pode compreender adicionalmente uma seção de suporte para suportar o elemento extensível, com o elemento extensível constituindo a seção de retorno de corrente e sendo isolado da seção de suporte.

A seção de retorno de corrente pode compreender pelo menos uma placa para contatar uma parede do furo perfurado, em que a placa porta pelo menos um eletrodo para detecção de correntes.

A seção de injeção de corrente pode compreender uma primeira placa e uma segunda placa, a primeira placa sendo associada a uma primeira seção de retorno de corrente, a segunda placa sendo associada a uma segunda seção de retorno de corrente. A seção de injeção de corrente pode compreender adicionalmente um dispositivo de medição de corrente para medir a corrente que flui na seção de injeção de corrente entre as duas placas.

Adicionalmente, a ferramenta pode compreender uma seção de suporte que suporta uma placa estendida. A placa estendida pode compreender uma primeira parte constituindo a seção de injeção de corrente e uma segunda parte constituindo a seção de retorno de corrente, com a primeira parte sendo isolada da segunda parte e da seção de suporte.

A primeira parte pode ser isolada da seção de suporte por meio de ura braço da placa estendida.

Adicionalmente, a ferramenta pode compreender uma seção de suporte suportando uma placa estendida. A placa estendida pode compreender uma parte intermédia constituindo a seção de injeção de corrente, uma parte de fundo constituindo uma primeira seção de retorno de corrente e uma parte de topo constituindo uma segunda seção de retorno de corrente, com a parte de topo sendo posicionada acima da parte intermédia e a parte de fundo sendo posicionada abaixo da parte intermédia, e com as partes intermédia, de topo e de fundo sendo isoladas umas das outras e também isoladas relativamente à seção de suporte.

A parte intermédia pode ser isolada da seção de

suporte	por	meio de um	braço da placa	estendida.
15	As	seções são	eletricamente	desacopladas	umas das
outras	por	uma seção	de isolação.	A seção de	isolação
compreende	um material	isolante.

A seção de isolação pode compreender um material isolante e um circuito de compensação de acoplamento capacitivo acoplado em paralelo com o material isolante.

O circuito de compensação de acoplamento capacitivo pode consistir em uma indutância.

O circuito de compensação de acoplamento capacitivo pode consistir em um circuito ativo.

Pelo menos uma tela condutora pode adicionalmente ser pelo menos parcialmente embutida no material isolante sem contatar a seção adjacente. O circuito ativo pode ser adicionalmente ligado à pelo menos uma tela.

Com a invenção, deixa de ser necessário utilizar a totalidade da coluna de ferramentas acima da ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência como retorno de 5 corrente, sendo meramente necessária para esse efeito uma seção da coluna de ferramentas. A seção de retorno de corrente tem uma extensão limitada, por exemplo menor que 10 metros. Vantajosamente, o retorno pode ser posicionado acima ou abaixo da seção de injeção de corrente e pode ser adaptado para obter um melhor acoplamento com a formação geológica. A ferramenta de acordo com a invenção permite obter medições de corrente de pesquisa de melhor qualidade, e portanto permite obter medições mais precisas de resistividade de formações geológicas.

Estes e outros aspectos da invenção irão tornar-se aparentes e serão elucidados com referência às configurações aqui descritas mais adiante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção é ilustrada a título de exemplo e não é limitada pelas figuras que se encontram em anexo, nas quais referências similares indicam elementos similares:

A FIG. IA é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta típica de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com a técnica anterior;

as FIGS. 1B e 1C ilustram esquematicamente modelos de circuitos equivalentes aproximados correspondentes à FIG.

ΙΑ;

a FIG. 2 ilustra esquematicamente uma localização de poço de hidrocarboneto típico localizado em terra firme;

a FIG. 3A é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com a invenção;

a FIG. 3B ilustra esquematicamente um modelo de circuito equivalente aproximado correspondente à FIG. 3A;

a FIG. 4 é um gráfico representativo da amplitude e fase da corrente de pesquisa para diversas resistividades de formações geológicas;

as FIGS. 5 e 6 são gráficos representativos da amplitude e fase da corrente de pesquisa para diversas resistividades de formações geológicas e diversas posições da coluna de ferramentas tocando a parede do furo perfurado para uma ferramenta de acordo com a técnica anterior e uma ferramenta de acordo com a invenção, respectivamente;

as FIGS. 7A e 7B ilustram esquematicamente uma primeira configuração da seção de isolação de acordo com a invenção, e um modelo de circuito equivalente aproximado correspondente, respectivamente;

as FIGS. 8A e 8B ilustram esquematicamente uma segunda configuração da seção de isolação de acordo com a invenção, e um modelo de circuito equivalente aproximado correspondente, respectivamente;

as FIGS. 9A e 9B ilustram esquematicamente uma terceira configuração da seção de isolação de acordo com a invenção, e um modelo de circuito equivalente aproximado correspondente, respectivamente;

a FIG. 10 ilustra esquematicamente uma quarta 5 configuração da seção de isolação de acordo com a invenção;

e as FIGS. 11-25 são vistas de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma primeira, uma segunda, uma terceira, uma quarta, uma quinta, uma sexta, uma sétima, uma oitava, uma nona, uma décima, uma décima primeira, uma décima segunda, uma décima terceira, uma décima quarta e uma décima quinta configurações da invenção, respectivamente.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Na descrição a seguir, convenciona-se que um elemento de topo se refere a um elemento posicionado em uma posição mais próxima da superfície que um elemento de fundo em um furo perfurado vertical, isto é, um elemento de topo encontra-se acima de um elemento de fundo. Entretanto, aqueles que são versados na técnica poderão facilmente adaptar esta terminologia para um furo perfurado direcional ou um furo perfurado horizontal.

A FIG. 2 ilustra esquematicamente uma localização típica de poço de hidrocarboneto em terra firme e equipamentos de superfície SE acima de uma formação geológica de hidrocarbonetos GF após terem sido realizadas operações de perfuração. Neste estágio, isto é, anteriormente à instalação de uma coluna de revestimento e anteriormente à realização de operações de cimentação, o furo de poço é um furo perfurado BH preenchido com uma mistura de fluido MD. A mistura de fluido MD é tipicamente uma lama de perfuração. Neste exemplo, os eguipamentos de superfície SE compreendem uma sonda de perfuração e uma unidade de superfície SU para colocação em operação de uma ferramenta de perfilagem 1 no interior do furo de poço. A unidade de superfície pode consistir em um veículo acoplado à ferramenta de perfilagem por uma linha LM. Adicionalmente, a unidade de superfície compreende um dispositivo apropriado DD para determinação da posição de profundidade da ferramenta de perfilagem relativamente ao nível da superfície. A ferramenta de perfilagem 1 compreende diversos sensores e proporciona dados de medições de diversos tipos relativos à formação geológica GF portadora de hidrocarbonetos e/ou à mistura de fluido DM. Estes dados de medições são colhidos pela ferramenta de perfilagem 1 e são transmitidos para a unidade de superfície SU. A unidade de superfície SU compreende arranjos apropriados PA de elementos eletrônicos e software para processamento, análise e armazenamento dos dados de medições providos pela ferramenta de perfilagem 1.

A	ferramenta de	perfilagem	1	compreende uma
ferramenta	de injeção de	corrente	de	alta fregüência

provida com pelo menos uma placa 2 para investigação das propriedades elétricas de uma formação geológica subterrânea GF de acordo com a invenção. Após a ferramenta de perfilagem se encontrar posicionada a uma profundidade desejada, a placa 2 pode ser colocada em operação a partir 5 da ferramenta de perfilagem 1 contra a parede BW do furo perfurado mediante utilização de qualquer arranjo apropriado de colocação em operação, que é bem conhecido na técnica e portanto não será aqui objeto de descrição adicional.

A FIG. 3A é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado BH ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com a invenção, utilizada em investigação elétrica de formações geológicas GF que circundam um furo perfurado

BH. A ferramenta opera a uma freqüência superior a cerca de

100 kHz.

A ferramenta 1 é compreendida em uma coluna de ferramentas TS. A coluna de ferramentas compreende uma seção de injeção de corrente CIS, um seção de retorno de corrente CRS e pelo menos uma outra seção OS1.

No exemplo especifico da FIG. 3A, a outra seção OS1 é posicionada adjacente à seção de retorno de corrente CRS, mais precisamente sobre o topo da seção de retorno de corrente CRS. Adicionalmente, a seção de retorno de corrente CRS é posicionada adjacente à seção de injeção de corrente CIS, mais precisamente sobre o topo da seção de injeção de corrente CIS.

A seção de injeção de corrente CIS é eletricamente desacoplada da seção de retorno de corrente CRS por meio de uma primeira seção de isolação ISS1. A seção de retorno de corrente CRS é eletricamente desacoplada da outra seção OS1 por meio de uma segunda seção de isolação ISS2.

Uma fonte de corrente ou de voltagem SC é ligada entre a seção de injeção de corrente CIS e a seção de retorno de corrente CRS. A seção de injeção de corrente CIS é acionada a uma voltagem V=V₀(t) relativamente à seção de retorno de corrente CRS.

A seção de injeção de corrente compreende uma placa gue é colocada em operação por meio de um braço de tal forma gue a placa 2 contata a parede BW do furo perfurado BH. A placa 2 porta um eletrodo 3 para injetar uma corrente de pesguisa I_s para o interior de formações geológicas GF.

A FIG. 3B ilustra esguematicamente o modelo de circuito eguivalente aproximado correspondente à ferramenta da FIG. 3A. A corrente de pesguisa I_s é controlada pela impedância da lama Z_MD, a impedância da formação Z_GF e a impedância de retorno de corrente Z_CR, combinadas em série. A impedância da lama Z_MD é a impedância entre a seção de injeção de corrente CIS e a formação geológica GF. A impedância do retorno de corrente Z_CR é a impedância entre a formação geológica GF e a seção de retorno de corrente

CRS. Geralmente, a impedância de retorno de corrente Z_CRpode ser aproximada por diversas capacitâncias CO, Cl, C2, etc. ... e indutâncias Ll, L2, L3, etc. . . . combinadas em paralelo dependendo das localizações em que a coluna de ferramentas TS toca ou pelo menos tem um bom contato elétrico com a parede BW do furo perfurado. No modelo de circuito equivalente aproximado da FIG. 3B, um bom contato 5 elétrico nas posições Pl e P2 é representado por um comutador Sl, S2 associado com a respectiva capacitância, que se encontra na posição fechada. No exemplo da FIG. 3B, nenhum, um ou ambos os comutadores Sl, S2 podem encontrarse fechados. Entretanto, quando a impedância Z_ISS da segunda seção de isolação ISS2 é grande, tipicamente maior que ou igual a 200 Ω em uma freqüência em torno de 1 MHz decrescendo para um valor maior que ou igual a 50 Ω em uma freqüência em torno de 10 MHz, a impedância de retorno de corrente Z_CR é substancialmente igual a C_o. Assim, o circuito acima da segunda seção de isolação ISS2 não tem nenhuma influência, ou tem pelo menos uma influência extremamente limitada relativamente à corrente de pesquisa

IsPara a primeira ordem, a corrente de pesquisa IS pode ser modelada com a fórmula:

em que V é a diferença de potencial, que injeta corrente para o interior da formação.

A medição é destinada a obter uma imagem das variações espaciais na resistividade da formação p_GF que é linearmente associada à resistência R_GF. A resistência R_GF é a parte real da impedância Z_GF obtida das medições da corrente de pesquisa I_s. Deverá ser observado que a diferença estabelecida acima entre a resistividade p_GF da formação e a resistência R_GF é freqüentemente 5 negligenciada.

A FIG. 4 é um gráfico representativo da amplitude e fase da corrente de pesquisa I_s para diversas resistividades de formações geológicas e para lama resistiva que preenche o furo perfurado. Tipicamente, a corrente de pesquisa I_s como função da resistividade p_GF da formação descreve curvas similares à da FIG. 4. A curva da

FIG. 4 é uma curva ideal ilustrando diversos valores de resistividade p_GF de formação de 0,1 Ω-m, 10 Ω-m, 100 Ω.ιη, kíl.m, 10 ύΩ.ιη e 100 kQ.m, para uma seção de retorno de corrente que é infinitamente longa e centrada no furo perfurado. Uma tal curva altera-se ligeiramente em situações reais em que a coluna de ferramentas tem uma boa ligação elétrica com a parede do furo perfurado a determinadas alturas no furo perfurado. As curvas das FIGS.

5 e 6 ilustram estas situações.

A FIG. 5 é um gráfico representativo de diversas curvas ilustrativas da amplitude e fase da corrente de pesquisa I_s para diversas resistividades de formações geológicas e diversas posições da coluna de ferramentas tocando a parede do furo perfurado para uma ferramenta da técnica anterior. Em particular, estas curvas demonstram para diversas resistividades de formação a forma como a corrente de pesquisa se altera se a coluna de ferramentas tiver uma boa ligação elétrica com a parede do furo perfurado entre 5 m e 40 m (na FIG. 5 - valor próximo de

1.) acima do centro da placa. Para resistividades abaixo de

1000 Ω-m a posição do contato afeta a corrente. Isto encontra-se ilustrado no gráfico da FIG. 5 com a corrente de pesquisa descrevendo espirais no plano de amplitude-fase quando a guia de onda coaxial formada pela coluna de ferramentas, a lama e a formação geológica é crescentemente submetida a curto-circuito acima da seção de placa. Um tal comportamento é típico quando se aumenta a extensão de uma guia de onda terminada de forma não característica.

A FIG. 6 é um gráfico representativo da amplitude e fase da corrente de pesquisa IS para diversas resistividades de formações geológicas e diversas posições da coluna de ferramentas tocando a parede do furo perfurado para uma ferramenta de acordo com a invenção. Com a invenção, tanto a seção de injeção de corrente quanto a seção de retorno de corrente são eletricamente desacopladas das outras seções da coluna de ferramentas. Desta forma, as outras seções da coluna de ferramentas não fazem parte do circuito elétrico que mede a corrente de pesquisa. A impedância característica da guia de onda formada pela coluna de ferramentas, pela lama e pela formação geológica é da ordem de 10 Ω. Desta forma, uma seção de isolação de impedância média, por exemplo, da ordem de 200 Ω, em alta frequência, é suficiente para obtenção de um bom desacoplamento elétrico entre as seções. A FIG. 6 ilustra claramente que as espirais da FIG. 5 desapareceram totalmente. Conseqüentemente, as medições da corrente de pesquisa deixam de ser sensíveis à posição em que a coluna de ferramentas tem o melhor contato elétrico com a parede do furo perfurado.

A FIG. 7A ilustra esquematicamente uma primeira configuração da seção de isolação ISS2 de acordo com a invenção. A FIG. 7B ilustra esquematicamente o modelo de circuito equivalente aproximado correspondente. A seção de isolação é feita de um material isolante. Por exemplo, a seção de isolação pode consistir em um elemento isolante de cerâmica coaxial. O circuito equivalente é um capacitor Cinsu disposto em paralelo com uma resistência de alta fuga

Rinsu· A impedância da seção de isolação é dada por:

„ ¹ seção de isolação é acoplamento

Tipicamente, a resistência Ri_nsu é superior a 1 ΜΩ e o capacitor Ci_nsu tem um valor de cerca de 1 nF. Em alta freqüência, a impedância da relativamente baixa devido ao grande capacitivo.

As FIGS. 8-10 ilustram esquematicamente outras configurações da seção de isolação. A impedância da seção de isolação destas configurações é aumentada alternativamente mediante adição de um circuito tipo filtro com comportamento indutivo, por exemplo uma indutância

(FIGS. 8A	e 8B) ,	ou um circuito ativo em paralelo com o
capacitor	(FIGS.	9A, 9B e 10) , ou	uma combinação de	uma
indutância	e um	circuito ativo	(não ilustrada	nos
desenhos) .	Nestas	configurações, a	seção de isolação	de
impedância	aumentada compensa o acoplamento capacitivo	da
seção de isolação	conforme ilustrado	na FIG. 7.
As	FIGS.	8A e 8B ilustram	esquematicamente	uma

segunda configuração da seção de isolação de acordo com a invenção, e um modelo de circuito equivalente aproximado correspondente, respectivamente. A impedância de uma seção de isolação de coluna de ferramentas padrão é aumentada mediante adição de uma indutância L_insu em paralelo com o capacitor Ci_nsu. A impedância da seção de isolação é dada por:

® ^InsiÀ insu + R_insu

2p I C '^ω 'írsu·-insu'“'insu

Como alternativa, a indutância pode ser sincronizada para efeito máximo na freqüência de operação. Neste caso, somente a resistência de fuga de corrente limita a impedância, e:

^ISS ~ Ãl, for L ty^zC

As FIGS. 9A e 9B ilustram esquematicamente uma terceira configuração da seção de isolação de acordo com a invenção, e um modelo de circuito equivalente aproximado, respectivamente. A impedância de uma seção de isolação de coluna de ferramentas padrão é aumentada mediante adição de um circuito ativo em paralelo com o capacitor Ci_nsu. A impedância do circuito ativo é, por exemplo, gerada por:

--₍ or +

Para compensar o acoplamento capacitivo, a corrente de fuga através do capacitor Cinsu da seção de topo A para a seção de fundo B pode ser medida, e uma corrente similar pode ser injetada da seção de fundo B para a seção de topo A. Isto é realizado por um circuito ativo ligado entre a seção de topo A e a seção de fundo B. O circuito ativo tem uma resposta que é o inverso da resposta do capacitor C_insu em paralelo com a resistência Rinsu· O projeto de um circuito ativo é bem conhecido na técnica e não será descrito adicionalmente; faz-se referência ao trabalho de

Horowitz e Hill The art of electronics [A técnica eletrônica], 2^a edição, Cambridge University Press, active inductor [indutor ativo], página 304.

A FIG. 10 ilustra esquematicamente uma quarta configuração da seção de isolação de acordo com a invenção.

A quarta configuração é uma alternativa à segunda configuração em que pelo menos uma tela de bloqueio C é posicionada entre a seção de topo A e a seção de fundo B. Mais precisamente, a tela é uma tela condutora que é pelo menos parcialmente embutida no isolador sem contatar as seções adjacentes de topo e de fundo. A pelo menos uma tela de bloqueio C permite bloquear a corrente de fuga da seção de topo A para a seção de fundo B através de uma técnica de bloqueio convencional que se baseia no fato de não existir teoricamente nenhum fluxo de corrente entre dois eletrodos que se encontram no mesmo potencial. 0 circuito ativo da FIG. 9A é adicionalmente ligado a pelo menos uma tela de bloqueio C. Desta forma, alternativamente a seção de topo A e a pelo menos uma tela de bloqueio C são mantidas no mesmo potencial, bloqueando a fuga de corrente entre as mesmas, 10 ou a seção de fundo B e a pelo menos uma tela de bloqueio C são mantidas no mesmo potencial, bloqueando a fuga de corrente entre as mesmas. O projeto de um circuito ativo com uma tela de bloqueio é bem conhecido na técnica e não será descrita adicionalmente; faz-se referência ao trabalho de Horowitz e Hill The art of electronics [A técnica eletrônica], 2^a edição, Cambridge University Press, signal guarding [bloqueio de sinais], página 465. Apesar de somente uma tela de bloqueio se encontrar ilustrada na FIG. 10, uma pessoa versada na técnica poderá facilmente projetar uma seção de isolação com múltiplas telas de bloqueio.

A FIG. 11 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma primeira configuração da invenção. A coluna de ferramentas TS compreende uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência 1 e uma outra seção 0S1. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência compreende uma seção de injeção de corrente CIS e uma seção de retorno CRS. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência é posicionada no fundo da coluna de ferramentas TS. A outra 5 seção 0S1 é posicionada adjacente à seção de retorno de corrente CRS, mais precisamente sobre o topo da mesma. A seção de retorno de corrente CRS é posicionada adjacente à seção de injeção de corrente CIS, mais precisamente sobre o topo da mesma. A seção de injeção de corrente CIS é eletricamente desacoplada da seção de retorno de corrente CRS por meio de uma primeira seção de isolação ISS1. A seção de retorno de corrente CRS é eletricamente desacoplada da outra seção OS1 por meio de uma segunda seção de isolação ISS2. Uma fonte de voltagem ou corrente

SC é ligada entre a seção de injeção de corrente CIS e a seção de retorno de corrente CRS. A fonte de corrente ou voltagem SC aplica uma queda de voltagem entre estas seções. A seção de injeção de corrente compreende uma placa 2 que é colocada em operação por meio de um braço de tal forma que a placa 2 contata a parede BW do furo perfurado BH. A placa 2 porta um eletrodo 3 para injetar uma corrente de investigação I_s para o interior das formações geológicas

GF.

A FIG. 12 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma segunda configuração da invenção. A coluna de ferramentas

TS compreende uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência 1, uma primeira outra seção 0S1 e uma segunda outra seção 0S2. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência compreende uma seção de injeção de corrente 5 CIS e uma seção de retorno de corrente CRS. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência é posicionada entre a primeira outra seção 0S1 e a segunda outra seção 0S2. A primeira outra seção 0S1 é posicionada adjacente à seção de retorno de corrente CRS, mais precisamente sobre o topo da mesma. A seção de retorno de corrente CRS é posicionada adjacente à seção de injeção de corrente CIS, mais precisamente sobre o topo da mesma. A segunda outra seção

0S2 é posicionada adjacente à seção de injeção de corrente CIS, mais precisamente no fundo da mesma. A seção de injeção de corrente CIS é eletricamente desacoplada da seção de retorno de corrente CRS por meio de uma primeira seção de isolação ISS1. A seção de retorno de corrente CRS é eletricamente desacoplada da primeira outra seção OS1 por meio de uma segunda seção de isolação ISS2. A seção de injeção de corrente CIS é eletricamente desacoplada da segunda outra seção 0S2 por meio de uma terceira seção de isolação ISS3. A fonte de corrente ou voltagem SC e a placa 2 são equivalentes àquelas anteriormente descritas com relação à FIG. 11.

A FIG. 13 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma

4 terceira configuração da invenção. A terceira configuração é baseada na segunda configuração e difere da segunda configuração no fato de a seção de injeção de corrente CIS e a seção de retorno de corrente CRS se encontrarem mutuamente invertidas. Mais precisamente, a seção de injeção de corrente CIS é posicionada sobre o topo da seção de retorno de corrente CRS. A seção de injeção de corrente CIS é eletricamente desacoplada da primeira outra seção 0S1 por meio de uma segunda seção de isolação ISS2. A seção de retorno de corrente CRS é eletricamente desacoplada da segunda outra seção 0S2 por meio de uma terceira seção de isolação ISS3.

A FIG. 14 é uma vista de corte transversal parcial de um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta frequência de acordo com uma quarta configuração da invenção. A coluna de ferramentas TS compreende uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência 1, uma primeira outra seção OS1 e uma segunda outra seção OS2. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência compreende uma primeira seção de injeção de corrente CIS1, uma segunda seção de injeção de corrente

CIS2, e uma seção de retorno de corrente CRS. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência é posicionada entre a primeira outra seção 0S1 e a segunda outra seção

OS2. A primeira outra seção OS1 é posicionada adjacente à seção de retorno de corrente CRS, mais precisamente sobre o topo da mesma. A primeira seção de retorno de corrente CRS é posicionada adjacente à primeira seção de injeção de corrente CIS1, mais precisamente sobre o topo da mesma. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 é posicionada adjacente à primeira seção de injeção de corrente CIS1, 5 mais precisamente no fundo da mesma. A segunda outra seção

0S2 é posicionada adjacente à segunda seção de injeção de corrente CIS2, mais precisamente no fundo da mesma. A primeira seção de injeção de corrente CIS1 é eletricamente desacoplada da seção de retorno de corrente CRS por meio de uma primeira seção de isolação de topo ISS1T. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 é eletricamente desacoplada da primeira seção de injeção de corrente CIS1 por meio de uma primeira seção de isolação de fundo ISS1B.

A seção de retorno de corrente CRS é eletricamente desacoplada da primeira outra seção OS1 por meio de uma segunda seção de isolação ISS2. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 é eletricamente desacoplada da segunda outra seção OS2 por meio de uma terceira seção de isolação ISS3. Uma primeira fonte de corrente ou voltagem SCI é ligada entre a primeira seção de injeção de corrente CIS1 e a seção de retorno de corrente CRS. Uma segunda fonte de corrente ou voltagem SC2 é ligada entre a segunda seção de injeção de corrente CIS2 e a seção de retorno de corrente CRS. A primeira seção de injeção de corrente CIS1 compreende uma placa de topo 2T que é colocada em operação por meio de um braço de tal forma que a placa 2T contata a parede BW do furo perfurado BH. A placa 2T porta um eletrodo 3T para injetar uma corrente de investigação de topo I_ST para o interior das formações geológicas GF. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 compreende uma placa de fundo 2B que é colocada em operação por meio de um braço de tal forma que a placa 2B contata a parede BW do furo perfurado BH. A placa 2B porta um eletrodo 3B para injetar uma corrente de investigação de fundo I_SB para o interior das formações geológicas GF. A primeira fonte de corrente ou voltagem SCI e a segunda fonte de corrente ou 10 voltagem SC2 podem operar em freqüências ligeiramente diferentes para prevenção de interferências entre ambas as medições de corrente de pesquisa. Esta configuração permite que as duas seções de injeção de corrente compartilhem uma única seção de retorno de corrente.

A FIG. 15 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma quinta configuração da invenção. A coluna de ferramentas TS compreende uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência 1, uma primeira outra seção OS1 e uma segunda outra seção OS2. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência compreende uma primeira seção de injeção de corrente CIS1, uma primeira seção de retorno de corrente

CRSl, uma segunda seção de injeção de corrente CIS2, e uma 25 segunda seção de retorno de corrente CRS2. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência é posicionada entre a primeira outra seção OS1 e a segunda outra seção OS2. A primeira outra seção 0S1 é posicionada adjacente à primeira seção de retorno de corrente CRS1, mais precisamente sobre o topo da mesma. A primeira seção de retorno de corrente

CRS1 é posicionada adjacente à primeira seção de injeção de 5 corrente CIS1, mais precisamente sobre o topo da mesma. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 é posicionada adjacente à primeira seção de injeção de corrente CIS1, mais precisamente no fundo da mesma. A segunda seção de retorno de corrente CRS2 é posicionada adjacente à segunda seção de injeção de corrente CIS2, mais precisamente no fundo da mesma. A segunda outra seção OS2 é posicionada adjacente à segunda seção de retorno de corrente CRS2, mais precisamente no fundo da mesma. A primeira seção de injeção de corrente CIS1 é eletricamente desacoplada da primeira seção de retorno de corrente CRS1 por meio de uma primeira seção de isolação de topo ISS1T. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 é eletricamente desacoplada da primeira seção de injeção de corrente CIS1 por meio de uma primeira seção de isolação intermédia ISS1M. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 é eletricamente desacoplada da segunda seção de retorno de corrente CRS2 por meio de uma primeira seção de isolação de fundo ISS1B. A primeira seção de retorno de corrente CRS1 é eletricamente desacoplada da primeira outra seção OS1 por meio de uma segunda seção de isolação ISS2. A segunda seção de retorno de corrente CRS2 é eletricamente desacoplada da segunda outra seção OS2 por meio de uma terceira seção de isolação ISS3. Uma primeira fonte de corrente ou voltagem SCI é ligada entre a primeira seção de corrente CIS1 e a primeira seção de retorno de corrente CRS1. Uma segunda fonte de corrente ou voltagem

SC2 é ligada entre a segunda seção de injeção de corrente

CIS2 e a segunda seção de retorno de corrente CRS2. A primeira seção de injeção de corrente CIS1 compreende uma placa de topo 2T que é colocada em operação por meio de um braço de tal forma que a placa 2T contata a parede BW do furo perfurado BH. A placa 2T porta um eletrodo 3T para injetar uma corrente de investigação de topo I_ST para o interior das formações geológicas GF. A segunda seção de injeção de corrente CIS2 compreende uma placa de fundo 2B que é colocada em operação por meio de um braço de tal forma que a placa 2B contata a parede BW do furo perfurado

BH. A placa 2B porta um eletrodo 3B para injetar uma

corrente	de	investigação	de	fundo I_SB para	o	interior	das
formações	geológicas GF.	A	primeira fonte	de	corrente	ou
voltagem	SCI	e a segunda	fonte de corrente	ou	voltagem	SC2
podem operar	em freqüências	ligeiramente	diferentes para
prevenção	de	interferências	entre ambas	as	medições	de

corrente de investigação.

A FIG. 16 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma sexta configuração da invenção.

A sexta configuração é baseada na quinta configuração e difere da quinta configuração no fato de a primeira seção de injeção de corrente CIS1 e a segunda seção de injeção de corrente CIS2 serem reagrupadas em uma seção de injeção de corrente comum CISC. A primeira seção de isolação intermédia ISS1M é substituída por um dispositivo de medição de corrente CMD. 0 dispositivo de medição de corrente CMD mede a corrente gue flui na seção comum de injeção de corrente. Mais precisamente, o dispositivo de medição de corrente CMD mede a corrente gue flui entre a placa de topo 2T e a placa de fundo 2B. Esta 10 configuração permite economizar uma seção de isolação.

Pode ser implementada uma combinação linear de uma medição em gue toda a corrente de ambos os conjuntos de placas retorna para a primeira seção de retorno de corrente

CRS1 e uma medição em gue todas as correntes de ambas os 15 conjuntos de placas retornam para a segunda seção de retorno de corrente CRS2. Com base na corrente medida gue flui na seção de injeção de corrente comum, esta combinação pode ser selecionada de tal forma que não existe efetivamente nenhuma corrente fluindo entre os dois conjuntos de placas. Esta técnica pode ser implementada em hardware como um sistema adaptativo. Esta técnica pode alternativamente ser realizada na forma de uma etapa de processamento.

Alternativamente, a primeira fonte de corrente ou 25 voltagem SCI e a segunda fonte de corrente ou voltagem SC2 podem operar em frequências ligeiramente diferentes. A corrente de investigação de topo I_St e a corrente de investigação de fundo I_SB podem ser medidas ao mesmo tempo. Uma combinação linear de ambas as medições podem igualmente ser utilizada nesta alternativa.

As FIGS. 17 até 21 referem-se a uma configuração da invenção em que a seção de retorno de corrente é posicionada mais próxima da formação, permitindo um melhor acoplamento com a formação geológica.

A FIG. 17 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta 10 de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma sétima configuração da invenção. A sétima configuração é baseada na segunda ou na quarta configurações e difere das mesmas no fato de a seção de retorno de corrente consistir em uma seção de corrente estendida CRSE. A seção de corrente estendida CRSE tem um diâmetro maior que o diâmetro da coluna de ferramentas de tal forma que fica disposta radialmente em protuberância na direção da parede do furo perfurado. A seção de corrente estendida pode apresentar-se na forma de uma luva condutora espessa.

A FIG. 18 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma oitava configuração da invenção. A oitava configuração é baseada na segunda e quarta configurações e difere das mesmas no fato de a seção de retorno de corrente compreender um elemento extensível 4. O elemento extensível 4 é um elemento condutor que pode ser estendido na direção da parede do furo perfurado. Esta configuração é vantajosa pelo fato de permitir a operação mesmo se a coluna de ferramentas tiver que ser manobrada em furos perfurados de diferentes diâmetros.

A FIG. 19 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma nona configuração da invenção. A nona configuração é baseada na oitava configuração e difere da mesma no fato de a seção de retorno de corrente compreender um elemento extensível isolado 5. A seção de injeção de corrente CIS e a seção de retorno de corrente CRS da oitava configuração são reagrupadas para formarem uma seção de injeção de corrente CIS de maior extensão. O elemento extensível 5 compreende um lado frontal que fica de face para a parede BW do furo perfurado e um lado traseiro que fica de face para a coluna de ferramentas TS. O elemento extensível 5, mais precisamente o lado frontal do elemento extensível, constitui a anterior seção de retorno de corrente CRS. O lado traseiro do elemento extensível constitui uma seção de isolação ISS4. A fonte de corrente ou voltagem SC é ligada entre a seção de injeção de corrente e o lado frontal do elemento extensível 5. O elemento extensível pode ser estendido na direção da parede do furo perfurado.

A FIG. 20 é uma vista de corte transversal parcial de um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma décima configuração da invenção. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência 1 compreende uma seção de suporte SSS. A seção de suporte compreende um elemento extensível e uma placa 6. A seção de suporte SSS, a primeira outra seção 0S1 e a segunda outra seção OS2 formam uma única entidade do ponto de vista elétrico. O elemento extensível 5 compreende um lado frontal que fica orientado de face para a parede BW do furo perfurado e um lado traseiro que fica orientado de face para a coluna de ferramentas TS. O elemento extensível 5, mais precisamente o lado frontal do elemento extensível, constitui a anterior seção de retorno de corrente CRS. 0 lado traseiro do elemento extensível constitui uma primeira seção de isolação ISS4. A placa 6, mais precisamente o lado frontal da placa, constitui a anterior seção de injeção de corrente CIS. O braço da placa constitui uma segunda seção de isolação ISS5. Alternativamente, o lado traseiro da placa pode constituir a segunda seção de isolação ISS5. Ambas as seções de isolação desacoplam eletricamente o elemento extensível 5 e a placa 6 relativamente à seção de suporte

SSS. Uma fonte de corrente ou voltagem é ligada entre a seção de injeção de corrente CIS e a seção de retorno de corrente CRS. Outras seções da coluna de ferramentas OS1,

OS2 podem ser acopladas sobre o topo e/ou o fundo da seção de suporte SSS.

A FIG. 21 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma décima primeira configuração da invenção.

A coluna de ferramentas TS compreende uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência 1, uma primeira outra seção OSI e uma segunda outra seção 0S2. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência compreende uma primeira seção de suporte de placa PSS1 e uma segunda seção de suporte de placa PSS2. A ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência é posicionada entre a primeira outra seção OSI e a segunda outra seção OS2. A primeira outra seção OSI é posicionada adjacente à primeira seção de suporte de placa PSS1, mais precisamente sobre o topo da mesma. A primeira seção de suporte de placa PSS1 é posicionada adjacente à segunda seção de suporte de placa

PSS2, mais precisamente sobre o topo da mesma. A segunda outra seção OS2 é posicionada adjacente à segunda seção de suporte de placa PSS2, mais precisamente no fundo da mesma. A primeira seção de suporte de placa PSS1 é eletricamente desacoplada da segunda seção de suporte de placa PSS2 por meio de uma primeira seção de isolação ISS1. A primeira seção de suporte de placa PSS1 é eletricamente desacoplada da primeira outra seção OSI por meio de uma segunda seção de isolação ISS2. A segunda seção de suporte de placa PSS2 é eletricamente desacoplada da segunda outra seção OS2 por meio de uma terceira seção de isolação ISS3. A primeira seção de suporte de placa PSS1 compreende uma primeira placa 7 que pode ser colocada em operação contra a parede do furo perfurado. A segunda seção de suporte de placa PSS2 compreende uma segunda placa 8 que pode ser colocada em operação contra a parede do furo perfurado. Uma fonte de corrente ou voltagem SC é ligada entre a primeira seção de suporte de placa PSS1 e a segunda seção de suporte de placa

PSS2. A fonte de corrente ou voltagem e as placas são equivalentes àquelas anteriormente descritas com relação à FIG. 11. Nesta configuração, as primeira e segunda placas atuam como seção de injeção de corrente. As primeira e segunda placas atuam igualmente como seção de retorno de corrente uma para a outra. Deverá ser aparente para uma pessoa versada na técnica que esta configuração não se limita a duas placas, já que mais conjuntos de placas podem atuar como seção/seções de retorno de corrente para um ou mais outros conjuntos de placas. Deverá ser observado, por uma questão de clareza, que somente a corrente de investigação I_s que flui da segunda placa 8 na direção da primeira placa 7 se encontra ilustrada na FIG. 21.

As FIGS. 22, 23, 24 e 25 referem-se a configurações da invenção que diferem das configurações anteriormente descritas no fato de a seção de injeção de corrente e a seção de retorno de corrente serem ambas compreendidas em uma única placa estendida. Vantajosamente, estas configurações permitem uma menor distância entre a seção de injeção de corrente e a seção de retorno de corrente comparativamente às outras configurações. Desta forma, as medições podem ser realizadas a uma freqüência mais elevada sem serem afetadas por efeitos de propagação eletromagnética tais como de profundidade pelicular nas formações geológicas.

Em todas as configurações gue serão doravante agui descritas, a ferramenta de injeção de corrente de alta fregüência 1 compreende uma seção de suporte SSS. A seção de suporte compreende uma placa estendida 9, 10, 11, 12 gue pode ser colocada em operação para entrar em contato com a parede BW do furo. A seção de suporte SSS, a primeira outra seção OS1 e a segunda outra seção 0S2 formam uma única entidade do ponto de vista elétrico. Uma fonte de corrente ou voltagem é ligada entre a seção de injeção de corrente

CIS e a seção de retorno de corrente CRS. As outras seções da coluna de ferramentas, seções OS1, OS2, podem ser acopladas sobre o topo e/ou o fundo da seção de suporte

SSS.

A FIG. 22 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta fregüência de acordo com uma décima segunda configuração da invenção.

A placa estendida 9 compreende um lado frontal que fica orientado de face para a parede BW do furo perfurado e um lado traseiro que fica orientado de face para a coluna de ferramentas TS. A placa estendida 9, mais precisamente o lado frontal do elemento extensível, compreende uma primeira parte 9A e uma segunda parte 9B. A primeira parte 9A constitui a anterior seção de injeção de corrente CIS. A segunda parte 9B constitui a anterior seção de retorno de corrente CRS. A primeira parte 9A é isolada da segunda parte 9B por meio de uma seção de isolação ISS6.

Adicionalmente, esta seção de isolação ISS6 também isola a primeira parte 9A e a segunda parte 9B relativamente à seção de suporte SSS. A seção de isolação ISS6 é compreendida em um lado traseiro da placa estendida 9.

A FIG. 23 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma décima terceira configuração da invenção. A décima terceira configuração é baseada na décima segunda configuração e difere da mesma no fato de compreender uma primeira seção de isolação ISS7 e uma segunda seção de isolação ISS8, em que a placa estendida fica isolada da seção de suporte SSS por meio do braço que acopla a placa estendida à seção de suporte.

A placa estendida 10 compreende um lado frontal que fica orientado de face para a parede BW do furo perfurado e um lado traseiro que fica orientado de face para a coluna de ferramentas TS. A placa estendida 10, mais precisamente o lado frontal do elemento extensível, compreende uma primeira parte 10A e uma segunda parte 10B. A primeira parte 10A constitui a anterior seção de injeção de corrente

CIS. A segunda parte 10B constitui a anterior seção de retorno de corrente CRS. A segunda parte 10B é isolada da primeira parte 10A por meio de uma primeira seção de isolação ISS7. A primeira seção de isolação ISS7 compreende a seção de retorno de corrente CRS. A placa estendida 10 é isolada da seção de suporte SSS por meio do braço da placa estendida 10 que compreende uma segunda seção de isolação ISS8. Desta forma, a segunda seção de isolação ISS8 também isola a primeira parte 10A relativamente à seção de suporte

SSS.

A FIG. 24 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma décima quarta configuração da invenção. A placa estendida 11 compreende um lado frontal que fica orientado de face para a parede BW do furo perfurado e um lado traseiro que fica orientado de face para a coluna de ferramentas TS. A placa estendida 11, mais precisamente o lado frontal do elemento extensível, compreende uma parte intermédia 11A, uma parte de fundo 11B e uma parte de topo 11C. A parte intermédia 11A constitui a anterior seção de injeção de corrente CIS. A parte de fundo 11B e a parte de topo 11C constituem uma primeira seção de retorno de corrente CRS1 e uma segunda seção de retorno de corrente CRS2, respectivamente. A parte de topo 11C é posicionada acima da parte intermédia 11A. A parte de fundo 11B é posicionada abaixo da parte intermédia 11A. A parte intermédia 11A, a parte de fundo 11B e a parte de fundo 11C são isoladas entre si por meio de uma seção de isolação ISS9. Adicionalmente, esta seção de isolação ISS9 também isola as partes intermédia, de fundo e de topo relativamente à seção de suporte SSS. A seção de isolação ISS9 é compreendida em um lado traseiro da placa estendida 11. A fonte de corrente ou voltagem é ligada à seção de injeção de corrente CIS, à primeira seção de retorno de corrente CRS1 e à segunda seção de retorno de corrente CRS2.

A FIG. 25 é uma vista de corte transversal parcial em um furo perfurado ilustrando uma parte de uma ferramenta de injeção de corrente de alta freqüência de acordo com uma décima quinta configuração da invenção. A décima quinta configuração é baseada na décima quarta configuração e difere da mesma no fato de compreender uma primeira seção de isolação ISS10, uma segunda seção de isolação ISS11 e uma terceira seção de isolação ISS12, com a placa estendida sendo isolada da seção de suporte SSS por meio do braço que acopla a placa estendida à seção de suporte.

A placa estendida 12 compreende um lado frontal que fica orientado de face para a parede BW do furo perfurado e um lado traseiro que fica orientado de face para a coluna de ferramentas TS. A placa estendida 12, mais precisamente o lado frontal do elemento extensível, compreende uma parte intermédia 12A, uma parte de fundo 12B e uma parte de topo 12C. A parte intermédia 12A constitui a anterior seção de injeção de corrente CIS. A parte de fundo 12B e a parte de topo 12C constituem uma primeira seção de retorno de corrente CRS1 e uma segunda seção de retorno de corrente CRS2, respectivamente. A parte de fundo 12B é isolada da parte intermédia 12A e da parte de topo 12C por meio de uma

primeira seção	de isolação	ISS10.	A primeira seção	de
isolação ISS10	compreende a	primeira	seção de retorno	de
corrente CRS1.	A parte de	topo 12C	é isolada da parte
intermédia 12A	e da parte	de fundo	12C por meio de	uma
segunda seção	de isolação	ISS11.	A segunda seção	de
isolação ISS11	compreende a	segunda	seção de retorno	de
corrente CRS2.	A placa estendida 12 é isolada da seção	de

suporte SSS por meio do braço da placa estendida 12 que compreende uma terceira seção de isolação ISS12. Desta forma, a terceira seção de isolação ISS12 também isola a parte intermédia 12A relativamente à seção de suporte SSS.

COMENTÁRIOS FINAIS

Foi descrita uma aplicação específica da invenção relacionada com uma ferramenta de cabo de perfuração (wireline tool). Entretanto, será aparente para uma pessoa versada na técnica que a invenção é igualmente aplicável a uma ferramenta de perfilagem-durante-aperfuração. Uma ferramenta típica de perfilagem-durante-a20 perfuração é incorporada em um conjunto de fundo de poço acoplada à extremidade de uma coluna de perfuração com uma broca de perfuração acoplada na extremidade da mesma. As medições podem ser realizadas alternativamente quando a coluna de perfuração se encontra estacionária ou em rotação. Neste último caso é feita uma medição adicional para permitir que as medições sejam relacionadas com a posição de rotação da coluna de perfuração no interior do furo perfurado. Isto é preferencialmente realizado mediante realização de medições simultâneas na direção do campo magnético terrestre com uma bússola, podendo ser estabelecida uma relação com uma medição de referência realizada com a coluna de perfuração em posição estacionária.

Deverá igualmente ser aparente para uma pessoa versada na técnica que a invenção é aplicável em localizações de poços de hidrocarbonetos tanto em terra firme quanto marítimas.

Será aparente que o termo placa aqui utilizado anteriormente indica na generalidade um elemento destinado a contatar a superfície da parede do furo perfurado. 0 elemento de contato especificamente ilustrado nas Figuras para manutenção do eletrodo em contato com a parede do furo perfurado é ilustrativo e deverá ser aparente para uma pessoa versada na técnica que poderá ser implementado um outro elemento de contato adequado, por exemplo uma sonda com um braço de apoio, um centralizador, etc...

Finalmente, deverá ser aparente para uma pessoa versada na técnica que a aplicação da invenção na indústria petrolífera não constitui uma limitação já que a invenção pode ser utilizada em outros tipos de levantamentos geológicos de pesquisa.

Os desenhos e a descrição dos mesmos aqui feita anteriormente ilustram a invenção e não limitam a mesma.

Qualquer símbolo de referência em uma reivindicação não deverá ser interpretado como limitativo para a reivindicação. 0 termo compreendendo não exclui a presença de outros elementos diversos daqueles listados em uma reivindicação. As palavras uma ou um precedendo um 5 elemento não excluem a presença de uma pluralidade de tal elemento.

Claims

- REIVINDICAÇÕES 1. FERRAMENTA UTILIZADA EM INVESTIGAÇÃO ELÉTRICA DE FORMAÇÕES GEOLÓGICAS QUE CIRCUNDAM UM FURO PERFURADO, a ferramenta (1) sendo compreendida em uma coluna de

5 ferramentas (TS), a ferramenta (1) compreendendo uma seção de injeção de corrente (CIS) e uma seção de retorno de corrente (CRS), a coluna de ferramentas (TS) compreendendo pelo menos uma outra seção (0S1), caracterizada por

a seção de injeção de corrente (CIS) ser eletricamente desacoplada da seção de retorno > de corrente (CRS), - a seção de injeção de corrente (CIS) ser eletricamente desacoplada da pelo menos uma outra seção (OS1) quando a seção de injeção de corrente (CIS) e a pelo menos uma outra seção (OS1) são mutuamente adjacentes, e - a seção de retorno de corrente (CRS) ser eletricamente desacoplada da pelo menos uma outra seção (0S1) quando a seção de retorne > de corrente (CRS) e a pelo menos

uma outra seção (0S1) são mutuamente adjacentes.

20

2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a seção de injeção de corrente (CIS) injetar corrente nas formações geológicas (GF) gue circundam o furo perfurado (BH) a uma freqüência superior a cerca de

100 kHz.
3. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por uma fonte de corrente ou de voltagem (SC) ser ligada entre a seção de injeção de corrente (CIS) e a seção de retorno de corrente (CRS).
5 4. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 3, caracterizada por a seção de injeção de corrente (CIS) compreender pelo menos uma placa (2) para contatar uma parede do furo perfurado (BW), a placa (2) portanto pelo menos um eletrodo (3) para injetar corrente

10 para o interior das formações geológicas (GF) .

5. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a ferramenta (1) compreender uma seção de suporte (SSS) para suportar a placa (2), e em que a placa (2) constitui a seção de injeção de corrente (CIS), a placa sendo

15 isolada relativamente à seção de suporte (SSS).
6. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por a seção de retorno de corrente (CRS) ser uma seção de corrente estendida (CRSE) disposta radialmente em protuberância na direção da parede do

20 furo perfurado (BW) relativamente às outras seções (OS1).
7. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por a seção de retorno de corrente (CRS) compreender um elemento extensível (5) capaz de ser estendido na direção da parede do furo perfurado (BW).
8. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a ferramenta (1) compreender uma seção de suporte (SSS) para suportar o elemento extensível (5), e em que o elemento extensível (5) constitui a seção de retorno de

5 corrente (CRS) e é isolado relativamente à seção de suporte (SSS).
9. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por a seção de retorno de corrente (CRS) compreender pelo menos uma placa (7, 8) para
10 contatar uma parede do furo perfurado (BW) , a placa (7, 8) portando pelo menos um eletrodo para detecção de corrente.

10. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por a seção de injeção de corrente (CISC) compreender uma primeira placa (2B) e uma

15 segunda placa (2T), a primeira placa (2B) sendo associada a uma primeira seção de retorno de corrente (CRS1), a segunda placa (2T) sendo associada a uma segunda seção de retorno de corrente (CRS2), e em que a seção de injeção de corrente (CISC) compreende adicionalmente um dispositivo de medição de

20 corrente (CMD) para medição da corrente que flui na seção de injeção de corrente (CISC) entre as duas placas (2B, 2T).

11. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por a ferramenta (D

compreender uma seção de suporte (SSS) que suporta uma placa estendida (9, 10), e em que a placa estendida (9, 10) compreende uma primeira parte (9A, 10A) constituindo a seção de injeção de corrente (CIS) e uma segunda parte (9B, 10B) constituindo a seção de retorno de corrente (CRS), a primeira

5 parte (9A, 10A) sendo isolada relativamente à segunda parte (9B, 10B) e relativamente à seção de suporte (SSS).
12. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por a primeira parte (10A) ser isolada relativamente à seção de suporte (SSS) por meio de um braço

10 da placa estendida (10) .
13. Ferramenta, de acordo com gualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por a ferramenta (1) compreender uma seção de suporte (SSS) suportando uma placa estendida (11, 12), e em que a placa estendida (11, 12)

15 compreende uma parte intermédia (11A, 12A) constituindo a seção de injeção de corrente (CIS), uma parte de fundo (11B,

12B) constituindo uma primeira seção de retorno de corrente (CRS1) e uma parte de topo (11C, 12C) constituindo uma segunda seção de retorno de corrente (CRS2), a parte de topo

20 (11C, 12C) sendo posicionada acima da parte intermédia (11A,

12A) e a parte de fundo (11B, 12B) sendo posicionada abaixo da parte intermédia (11A, 12A), as partes intermédia, de topo e de fundo sendo isoladas umas das outras e isoladas relativamente à seção de suporte (SSS).
14. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por a parte intermédia (12A) ser isolada da seção de suporte (SSS) por meio de um braço da placa estendida (12).

5 15. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada por as seções (CIS, CRS) serem eletricamente desacopladas entre si por meio de uma seção de isolação (ISS).

16. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 15,

10 caracterizada por a seção de isolação (ISS) compreender um isolante (IN) .

17. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por a seção de isolação (ISS) compreender um isolante (IN) e um circuito de compensação de acoplamento
15 capacitivo acoplado em paralelo com o isolante.
18. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por o circuito de compensação de acoplamento capacitivo consistir em uma indutância (L_insu) .
19. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 17,
20 caracterizada por o circuito de compensação de acoplamento capacitivo consistir em um circuito ativo (AC).

20. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada por pelo menos uma tela condutora (GS) ser adicionalmente pelo menos parcialmente embutida no isolante (IN) sem contatar o circuito ativo a seção adjacente (CRS, CIS, 0S1), e em que (AC) é adicionalmente ligado à pelo menos uma tela (GS) .