BRPI0812439B1 - Formação de imagem baseada em medições de voltagem de resistor duplo de 4 terminais - Google Patents

Formação de imagem baseada em medições de voltagem de resistor duplo de 4 terminais Download PDF

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    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
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Description

(54) Título: FORMAÇÃO DE IMAGEM BASEADA EM MEDIÇÕES DE VOLTAGEM DE RESISTOR DUPLO DE 4 TERMINAIS (51) Int.CI.: G01V 3/18 (30) Prioridade Unionista: 07/06/2007 US 11/759,700 (73) Titular(es): BAKER HUGHES INCORPORATED (72) Inventor(es): GREGORY B. ITSKOVICH; ALEXANDRE N. BESPALOV
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para FORMAÇÃO DE IMAGEM BASEADA EM MEDIÇÕES DE VOLTAGEM DE RESISTOR DUPLO DE 4 TERMINAIS.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção refere-se geralmente à exploração de hidrocarbonetos que envolve investigações elétricas de um furo de poço que penetra uma formação terrestre. Mais especificamente, esta invenção refere-se a investigações de furo de poço altamente localizadas que empregam a introdução e medição de correntes de levantamento individuais injetadas na parede de um furo de poço por acoplamento capacitivo de eletrodos sobre uma ferramenta movida ao longo do furo de poço com a formação terrestre. ANTECEDENTES DA TÉCNICA
A perfilagem elétrica de furo de poço terrestre é bem-conhecida e vários dispositivos e várias técnicas foram descritos para este propósito. Genericamente falando, existem duas categorias de dispositivos utilizados em dispositivos de perfilagem elétrica. Na primeira categoria, um eletrodo de medida (fonte ou dreno de corrente) é utilizado em conjunto com um eletrodo de retorno difuso (tal como o corpo de ferramenta). Uma corrente de medida flui em um circuito que conecta uma fonte de corrente ao eletrodo de medida, através da formação terrestre para o eletrodo de retorno e de volta para a fonte de corrente na ferramenta. Nas ferramentas de medição indutivas, uma antena dentro do instrumento de medida induz um fluxo de corrente dentro da formação terrestre. A magnitude da corrente induzida é detectada utilizando ou a mesma antena ou uma antena de receptor separada. A presente invenção pertence à primeira categoria.
Existem diversos modos de operação: em um, a corrente no eletrodo de medição é mantida constante e uma voltagem é medida, enquanto que no segundo modo, a voltagem do eletrodo é fixa e a corrente que flui do eletrodo é medida. Idealmente, é desejável que se a corrente for variada para manter constante a voltagem medida em um eletrodo monitor, a corrente é inversamente proporcional à resistividade da formação terrestre que está sendo investigada. Ao contrário, se for desejável que esta corrente seja mantida constante, a voltagem medida em um eletrodo monitor é proporcional à resistividade da formação terrestre que está sendo investigada. A lei de Ohm ensina que se tanto a corrente quanto a voltagem variarem, a resistividade da formação terrestre é proporcional à razão da voltagem para a corrente.
Birdwell (Patente U.S. 3365658) ensina a utilização de um eletrodo focalizado para a determinação da resistividade das formações de subsuperfície. Uma corrente de levantamento é emitida de um eletrodo de levantamento central para dentro das formações terrestres adjacentes. Esta corrente de levantamento é focalizada em um feixe de corrente relativamente estreito para fora do furo de poço pela utilização de uma corrente de focalização emitida de eletrodos de focalização próximos localizados adjacentes ao eletrodo de levantamento e em cada seu lado. Ajam et al., (Patente U.S. 4122387) descreve um aparelho em que perfis simultâneos podem ser feitos a diferentes distâncias laterais através de uma formação de um furo de poço por sistemas de eletrodo de guarda localizados sobre uma sonda a qual é abaixada para dentro do furo de poço por um cabo de perfilagem. Um único oscilador controla a frequência de duas correntes de formação que fluem através da formação nas diferentes profundidades laterais desejadas do furo de poço. A armadura do cabo de perfilagem atua como o retorno de corrente para um dos sistemas de eletrodo de guarda, e um eletrodo de cabo em um conjunto de eletrodo de cabo imediatamente acima da sonda de perfilagem atua como o retorno de corrente para o segundo sistema de eletrodo de guarda. Duas modalidades estão também descritas para medir as voltagens de referência entre os eletrodos no conjunto de eletrodo de cabo e nos sistemas de eletrodo de guarda.
Técnicas para investigar a formação terrestre com redes de eletrodos de medição foram propostas. Vide, por exemplo, a Patente U.S. Número 2930969 para Baker, a Patente Canadense Número 685727 para Mann et al., a Patente U.S. Número 4468623 para Gianzero, e a Patente U.S. Número 5502686 para Dory et al. A patente de Baker propunha uma pluralidade de eletrodos, cada um dos quais era formado de botões os quais estão eletricamente unidos por fios flexíveis com os botões e os fios embutidos na superfície de um tubo dobrável. A patente de Mann propõe uma rede de pequenos eletrodos de botão ou montados sobre uma ferramenta ou uma guarnição e cada um dos quais introduz em sequência um corrente de levantamento separadamente mensurável para uma investigação elétrica da formação terrestre. Os botões de eletrodo estão colocados em um plano horizontal com espaçamentos circunferenciais entre os eletrodos, e um dispositivo para excitar e medir sequencialmente uma corrente de levantamento dos eletrodos está descrito.
A patente de Gianzero descreve guarnições montadas em ferramenta, cada uma com uma pluralidade de pequenos eletrodos de medida dos quais correntes de levantamento individualmente mensuráveis são injetadas na direção da parede do furo de poço. Os eletrodos de medida estão dispostos em uma rede na qual os eletrodos de medida estão colocados de tal modo a intervalos ao longo de pelo menos uma direção circunferencial (ao redor do eixo geométrico de furo de poço) a injetar as correntes de levantamento nos segmentos de parede de furo de poço os quais sobrepõem uns com os outros a um grau predeterminado conforme a ferramenta é movida ao longo do furo de poço. Os eletrodos de medida são feitos pequenos para permitir uma investigação elétrica detalhada sobre um segmento circunferencialmente contíguo do furo de poço de modo a obter indicações da estratigrafia da formação próximo da parede de furo de poço assim como as fraturas e outras orientações. Em uma técnica, uma rede de laço espacialmente fechado de eletrodos de medida está provida ao redor de um eletrodo central com a rede utilizada para detectar o padrão espacial da energia elétrica injetada pelo eletrodo central. Em outra modalidade, uma rede linear de eletrodos de medida está provida para injetar um fluxo de corrente na formação sobre um segmento circunferencialmente efetivamente contíguo do furo de poço. Porções discretas do fluxo de corrente são separadamente mensuráveis de modo a obter uma pluralidade de sinais de levantamento representativos da densidade de corrente da rede e da qual uma imagem elétrica de4 talhada de um segmento circunferencialmente contíguo da parede de furo de poço pode ser derivada conforme a ferramenta é movida ao longo do furo de poço. Em outra forma de uma rede de eletrodos de medida, estes estão dispostos em um laço fechado, tal como um círculo, para permitir medições diretas de orientações de resistividade de anomalias. A Patente U.S. 6714014 para Evans et al., que tem o mesmo cessionário que a presente invenção e o conteúdo da qual está aqui incorporado por referência, ensina a utilização de um acoplamento capacitivo tanto com lama baseada em óleo quanto lama baseada em água.
A patente de Dory descreve a utilização de um sensor acústico em combinação a eletrodos montados em guarnições, a utilização dos sensores acústicos tornando possível preencher os espaços na imagem obtida pela utilização dos eletrodos montados em guarnições devido ao fato de que em furos de poço de grande diâmetro, as guarnições necessariamente não proverão uma cobertura completa do furo de poço.
Os dispositivos da técnica anterior, sendo dispositivos de contato, são sensíveis aos efeitos de rugosidade de furo de poço: as correntes que fluem dos eletrodos dependem do bom contato entre o eletrodo e a parede de furo de poço. Se a parede de furo de poço for irregular, o contato e a corrente dos eletrodos é irregular, resultando em uma formação de imagem imprecisa do furo de poço. Uma segunda desvantagem é a profundidade de investigação relativamente rasa causada pela utilização de eletrodos de medida no mesmo potencial que a guarnição e a divergência resultante das correntes medidas. Outra desvantagem é que nas formações com baixa resistividade (tal como o Golfo do México), o sinal medido é dominado pelos efeitos da impedância interna do sistema de medição e os efeitos do fluido de furo de poço. Seria desejável ter um aparelho e método de determinação de resistividade de formação que seja relativamente insensível à rugosidade de furo de poço e possa ser utilizado ou com lama baseada em água ou lama baseada em óleo. A presente invenção satisfaz esta necessidade.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Uma modalidade é um aparelho para determinar um parâmetro de resistividade de uma formação terrestre. O aparelho inclui uma ferramenta de perfilagem configurada para ser conduzida dentro de um furo de poço na formação terrestre, um par de eletrodos de corrente sobre a ferramenta de perfilagem configurado para conduzir uma corrente para dentro da formação, pelo menos um par de eletrodos de voltagem disposto entre o par de eletrodos de corrente, e pelo menos um dispositivo de medição de voltagem conectado no pelo menos um par de eletrodos de voltagem. O aparelho ainda inclui um processador configurado para determinar o parâmetro de resistividade da formação terrestre utilizando uma primeira voltagem medida a uma primeira impedância de entrada do pelo menos um dispositivo de medição de voltagem e uma segunda voltagem medida a uma segunda impedância de entrada do pelo menos um dispositivo de medição de voltagem. O processador está adicionalmente configurado para gravar o parâmetro de resistividade determinado em um meio adequado. Os eletrodos de corrente podem estar dispostos sobre uma guarnição não-condutora extensível de um corpo da ferramenta de perfilagem. O pelo menos um par de eletrodos de voltagem pode incluir uma pluralidade de pares de eletrodos de voltagem azimutalmente dispostos. O parâmetro de resistividade ali determinado pode estar relacionado com uma resistividade vertical da formação. O processador pode ainda estar configurado para produzir uma imagem do parâmetro de resistividade. O aparelho pode ainda incluir um dispositivo de condução configurado para conduzir a ferramenta de perfilagem para dentro do furo de poço; o dispositivo de condução pode ser um cabo ou um tubular de perfuração. O dispositivo de condução pode ser um tubular de perfuração e um processador pode ainda estar configurado para controlar a direção de perfuração.
Outra modalidade do método para determinar um parâmetro de resistividade de uma formação terrestre. O método inclui conduzir uma ferramenta de perfilagem dentro de um furo de poço na formação terrestre, utilizar um par de eletrodos de corrente sobre a ferramenta de perfilagem para conduzir uma corrente para dentro da formação, conectar pelo menos um dispositivo de medição de voltagem a pelo menos um par de eletrodos de voltagem disposto entre o par de eletrodos de corrente, medir uma primeira voltagem entre o pelo menos um par de eletrodos de voltagem a um primeiro valor de uma impedância de entrada do dispositivo de medição de voltagem, medir uma segunda voltagem entre o pelo menos um par de eletrodos de voltagem a um segundo valor de uma impedância de entrada do dispositivo de medição de voltagem, determinar o parâmetro de resistividade da formação terrestre utilizando a primeira voltagem e a segunda voltagem, e gravar o parâmetro de resistividade determinado sobre um meio adequado. O método pode ainda incluir dispor o par de eletrodos de corrente sobre uma guarnição não-condutora extensível de um corpo da ferramenta de perfilagem. O parâmetro de resistividade determinado pode estar relacionado com uma resistividade vertical da formação. Uma imagem do parâmetro de resistividade pode ser produzida. A ferramenta de perfilagem pode ser conduzida para dentro do furo de poço utilizando um cabo ou um tubular de perfuração. A ferramenta de perfilagem pode ser conduzida para dentro do furo de poço sobre um tubular de perfuração e uma direção de perfuração pode ser controlada utilizando a imagem.
Outra modalidade é um meio legível por computador para utilização com um aparelho para determinar um parâmetro de resistividade de uma formação terrestre. O aparelho inclui uma ferramenta de perfilagem configurada para ser conduzida dentro de um furo de poço na formação terrestre. O aparelho também inclui um par de eletrodos de corrente sobre a ferramenta de perfilagem configurado para conduzir uma corrente para dentro da formação, pelo menos um par de eletrodos de voltagem posicionado entre o par de eletrodos de corrente, e pelo menos um dispositivo de medição de voltagem conectado no par de eletrodos de voltagem. O meio inclui instruções as quais permitem que o processador determine o parâmetro de resistividade da formação terrestre utilizando uma primeira voltagem medida a uma primeira impedância de entrada do dispositivo de medição de voltagem e uma segunda voltagem medida na segunda impedância de entrada do dispositivo de medição de voltagem, e gravar o parâmetro de resistividade determinado em um meio adequado. O meio pode incluir uma ROM, uma
EPROM, uma EAROM, uma memória instantânea, e/ou um disco ótico.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A presente invenção será melhor compreendida com referência às figuras acompanhantes nas quais os números iguais referem-se a elementos iguais e nas quais:
Figura 1 (técnica anterior) mostra uma ferramenta de perfilagem exemplar suspensa dentro de um furo de poço;
Figura 2A (técnica anterior) é uma vista esquemática mecânica de uma ferramenta de formação de imagem exemplar;
Figura 2B é uma vista em detalhes de uma guarnição de eletrodo de uma ferramenta de perfilagem exemplar;
Figura 3 é uma representação de circuito equivalente de uma ferramenta de resistividade dentro de um furo de poço;
Figura 4 é um circuito equivalente simplificado para a voltagem medida;
Figura 5 ilustra a ferramenta de perfilagem da presente descrição; e
Figura 6 mostra resultados exemplares utilizando o método da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A Figura 1 mostra uma ferramenta de formação de imagem exemplar 10 suspensa dentro de um furo de poço 12, que penetra as formações terrestres tais como 13, de um cabo 14 adequado que passa sobre uma roldana 16 montada sobre uma sonda de perfuração 18. Por padrão da indústria, o cabo 14 inclui um membro de tensão e sete condutores para transmitir os comandos para a ferramenta e para receber os dados de volta da ferramenta assim como a energia para a ferramenta. A ferramenta 10 é içada e abaixada por um mecanismo de tração 20. Um módulo eletrônico 22, sobre a superfície 23, transmite os comandos de operação requeridos para o fundo de poço e em retorno, recebe os dados de volta os quais podem ser gravados em um meio de armazenamento de arquivo de qualquer tipo desejado para um processamento concorrente ou posterior. Os dados podem ser transmitidos em forma analógica ou digital. Processadores de dados tais como um computador 24 adequado, podem ser providos para executar uma análise de dados no campo em tempo real ou os dados gravados podem ser enviados para um centro de processamento ou ambos para um pósprocessamento dos dados.
A Figura 2A é uma vista externa esquerhática de um sistema de formação de imagem de parede lateral de furo de poço. A ferramenta 10 que compreende o sistema de formação de imagem inclui redes de resistividade 26 e, opcionalmente, uma célula de lama 30 e um televisor acústico circunferencial 32. Módulos eletrônicos 28 e 38 podem estar localizados em localizações adequadas no sistema e não necessariamente nai localizações indicadas. Os componentes podem ser montados sobre um mandril 34 em um modo bem conhecido convencional. O diâmetro externo do conjunto é de aproximadamente 127 mm (5 polegadas) e o comprimento aproximadamente 4,5 m (quinze pés). Um módulo de orientação 36 que inclui um magnetômetro e um acelerômetro ou um sistema de guia inercial pole estar montado acima dos conjuntos de formação de imagem 26 e 32. A porção superior 38 da ferramenta 10 contém um módulo de telemetria para amcstragem, digitalização e transmissão das amostras de dados dos vários componentes furo acima para a eletrônica de superfície 22 em um modo convencional. Se dados acústicos forem adquiridos, estes são de preferência digi&lizados, apesar de que, em uma disposição alternativa, os dados podem ser mantidos em forma analógica para transmissão para a superfície em qte estes são posteriormente digitalizados pela eletrônica de superfície 22. \
Também mostrado na Figura 2A estão três redes de ftsistividade 26 (uma quarta rede está oculta nesta vista). Referindo às Figuras 2A e 2B, cada rede inclui os eletrodos de corrente 41a, 41b, os quais injettm correntes elétricas na formação. A diferença de potencial entre os paresde eletrodos de medição de voltagem (51a, 51b), (61a, 61b) ... é medida eé representativa da impedância de formação entre os eletrodos. Tal configjração é referida como um dispositivo de quatro terminais (para os dois eletrodos de corrente e os dois eletrodos de voltagem). Deve ser adicionalmente notado que apesar da Figura 2B ilustrar um dispositivo no qual o fluxo de corrente é vertical, isto não deve ser considerado como uma limitação. O método pode também ser praticado com um dispositivo no qual um fluxo de corrente é horizontal.
Um diagrama de circuito esquemático está apresentado na Figura 3. Os eletrodos de corrente estão denotados por 41a, 41b. A impedância Zgl entre os eletrodos de injeção e a formação é denotada pela capacitância Cg‘ e Rg‘. A formação está apresentada esquematicamente por 101 e inclui uma impedância Zf composta da resistência R/ e da capacitância Cp Um par de eletrodos de medida está denotado por 51a, 51b, e tem uma impedância Zgr associada composta da capacitância Cgr e da resistência Rg r. Zj é a impedância de entrada do voltímetro que mede a diferença de potencial entre os eletrodos 51a, 51b. Se V for a voltagem aplicada no eletrodo de injeção, então a corrente injetada na formação é (Zf+Zk (1)·
Para a corrente complexa I g que provê a queda de voltagem no voltímetro temos:
s (ζ.+ζ'+ζ,.) (2), e para a queda de voltagem complexa medida AV obtemos: AF = · hZfZ, (z, + z;+zj (3).
Assumimos que a impedância de entrada do dispositivo de medição de voltagem em combinação com a impedância do espaço é muito maior do que a impedância da formação. Neste caso podemos reescrever a equação(3) como:
AZ.Z,
AV·.
EZ:
(z;+z,.) (z;+zj (4) em que E representa a fonte de voltagem equivalente devido à queda de voltagem na formação mostrada no circuito equivalente simplificado da Figura 4.
A equação(4) sugere que um modo para medir a queda de voltagem na formação com um efeito parasítico mínimo do espaço é aumentar a impedância de entrada do voltímetro. Ao invés, na presente invenção, o voltímetro está provido com uma chave que permite medições com duas impedâncias internas diferentes Zj(1) e Ζ,(2). Então para cada medição de voltagem, temos:
EZm λ t/ —_~l
ΔΚ, =
EZ, (2) (zr+z/2)) (6)
As últimas duas fórmulas representam um sistema de duas equações com relação a duas incógnitas E e Zg r. Resolvendo o sistema para a fonte de voltagem E temos:
(Z,(1) -Ζ/2))·Δ^·ΔΚ2 (7) (ΔΓ2·Ζ,(,) -AlfrZfr) (2)>
A equação(7) representa a queda de voltagem na formação a qual não é efetuada nem pelo valor finito (não-infinito) da impedância de entrada do voltímetro nem pelas propriedades elétricas do espaço preenchido com a lama que tem alguma condutividade finita.
Para ilustrar a eficiência do método, conduzimos uma modelagem matemática para o modelo de formação aproximando as condições elétricas do Golfo do México. A guarnição de formação de imagem está apresentada na Figura 5. Incluída na ferramenta está uma guarnição de isolamento a qual separa os eletrodos de corrente dos eletrodos de medição de voltagem. Uma guarda metálica protege os eletrodos de voltagem dos eletrodos de corrente.
As simulações foram executadas com uma frequência operacional ajustada para 40 kHz. O tamanho de eletrodo era de 4 mm com 10 mm entre os centros de eletrodo. A ferramenta foi colocada dentro de um poço de 215,9 mm (8,5 polegadas) cheio com lama resistiva de 105 Ω-m com uma constante dielétrica Em = 3. A resistividade da formação homogênea é de 1 Ω-m. O afastamento da guarnição (a abscissa na Figura 6) é variado de 0 a
6,3 mm (0 a 0,25 polegadas). A ordenada na Figura 6 representa a resistividade aparente medida com os diferentes valores da impedância de entrada do voltímetro. A curva 609 é a resistividade aparente quando a impedância de entrada de voltímetro é de 1 ΜΩ. As curvas 607 e 605 são as resistividades aparentes para as impedâncias de entrada de 10 ΜΩ e 100 ΜΩ, respectivamente. Como seria esperado, quanto mais alta a impedância de entrada do voltímetro, mais baixa a sensibilidade de afastamento.
Também, na mesma figura representamos a impedância de entrada que é derivada das medições obtidas com dois pares de impedâncias de entrada de acordo com o método acima discutido. A curva 601 correspem que a medições feitas com as impedâncias de entrada de voltímetro de 1 ΜΩ e 10 ΜΩ, enquanto que a curva 603 correspem que medições feitas com as impedâncias de entrada de voltímetro de 10 ΜΩ e 100 ΜΩ. Como pode ser visto, o método da presente invenção fornece os resultados que são basicamente insensíveis ao afastamento de ferramenta.
O parâmetro de resistividade e a imagem de resistividade obtidos pelo aparelho e método acima discutido podem ser gravados em um meio adequado. Estes podem ainda ser utilizados para interpretar as inclinações de formação utilizando métodos conhecidos. Tais determinações de inclinação são úteis e o mapeamento da estrutura e a estratigrafia de formações terrestres de subsuperfície uma etapa importante na avaliação de potencial de hidrocarbonetos de uma formação terrestre. Aqueles versados na técnica reconheceríam que para produzir uma imagem de resistividade utilizando um dispositivo conduzido por cabo, uma pluralidade pares de eletrodos de medição de voltagem seria desejável. Por outro lado, para produzir uma imagem de resistividade utilizando um conjunto de fundo de poço conduzido por um tubular de perfuração, um único par de eletrodos de medição de voltagem é suficiente.
Aqueles versados na técnica reconheceríam que o método acima descrito poderia também ser executado utilizando um aparelho no qual os eletrodos de corrente e os eletrodos de medição de voltagem estejam azimutalmente separados sobre a guarnição. Em tal caso, uma resistividade de formação horizontal seria medida em um meio anisotrópico.
A invenção foi adicionalmente descrita com referência a ferramentas de perfilagem que estão destinadas a serem conduzidas sobre um cabo. No entanto, o método da presente invenção pode também ser utilizado com as ferramentas de medição durante a perfuração (MWD), ou as ferramentas de perfilagem durante a perfuração (LWD), qualquer uma das quais pode ser conduzida sobre uma coluna de perfuração ou sobre uma tubulação espiral. Um exemplo de ferramenta de formação de imagem de resistividade para utilização de MWD está descrita na US6600321 para Evans, que tem o mesmo cessionário que a presente invenção e o conteúdo da qual está aqui incorporado por referência. As medições feitas enquanto perfurando podem ser utilizadas em navegação de reservatório. Ver, por exemplo, o pedido de patente US número de série 11/489875 de Wang et al., que tem o mesmo cessionário que o presente pedido e o conteúdo do qual está aqui incorporado por referência.
Implícita no processamento dos dados é a utilização de um programa de computador implementado em um meio legível por máquina adequado que permite o processador executar o controle e o processamento. No contexto da presente descrição, o processador está configurado para alterar seletivamente a impedância de entrada do voltímetro e processar as medições para prover uma estimativa da resistividade de formação. O termo processador como utilizado neste pedido pretende incluir tais dispositivos como as redes de portas programáveis no campo (FPGAs). O meio legível por máquina pode incluir ROMs, EPROMs, EAROMs, Memórias Instantâneas, e Discos Óticos. Como acima notado, o processamento pode ser feito no fundo de poço ou na superfície.
Apesar da descrição acima ser direcionada para as modalidades preferidas da invenção, várias modificações ficarão aparentes para aqueles versados na técnica. É pretendido que todas as variações dentro do escopo e do espírito das reivindicações anexas sejam abrangidas pela descrição acima.

Claims (19)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho para determinar um parâmetro de resistividade de uma formação terrestre, o aparelho compreendendo:
    (a) uma ferramenta de perfilagem configurada para ser conduzida 5 dentro de um furo de poço na formação terrestre;
    (b) um par de eletrodos de corrente sobre a ferramenta de perfilagem configurado para conduzir uma corrente para dentro da formação;
    (c) pelo menos um par de eletrodos de voltagem disposto entre o par de eletrodos de corrente;
    10 (d) pelo menos um dispositivo de medição de voltagem conectado no pelo menos um par de eletrodos de voltagem; e (e) um processador configurado para:
    (A) determinar o parâmetro de resistividade da formação terrestre utilizando uma primeira voltagem medida a uma primeira impedância de en15 trada do pelo menos um dispositivo de medição de voltagem e uma segunda voltagem medida a uma segunda impedância de entrada do pelo menos um dispositivo de medição de voltagem; e (B) gravar o parâmetro de resistividade determinado em um meio adequado.
    20
  2. 2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o par de eletrodos de corrente está disposto sobre uma guarnição não-condutora extensível de um corpo da ferramenta de perfilagem.
  3. 3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um par de eletrodos de voltagem ainda compreende uma pluralidade de
    25 pares de eletrodos de voltagem azimutalmente dispostos.
  4. 4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o processador está configurado para determinar o parâmetro de resistividade da formação terrestre utilizando uma relação da forma:
    (Δή-Ζ^’-ΔΓ,-Ζ’0) em que E é o parâmetro de resistividade, AV e AV 2 são a primeira e a segunda voltagens medidas na primeira impedância de entrada Z,(1) e a segunda impedância de entrada Ζ,(2), respectivamente.
  5. 5. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, em que o afastamento da guarnição da parede do furo de poço é menor do que 0,63 cm (1/4 de polegada).
  6. 6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o parâmetro de resistividade determinado está relacionado com uma resistividade vertical da formação.
  7. 7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o processador está ainda configurado para produzir uma imagem do parâmetro de resistividade.
  8. 8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, ainda compreendendo um dispositivo de condução configurado para conduzir a ferramenta de perfilagem para dentro do furo de poço, o dispositivo de condução selecionado de: (i) um cabo, e (ii) um tubular de perfuração.
  9. 9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, em que o dispositivo de condução compreende um tubular de perfuração e em que o processador ainda está configurado para controlar a direção de perfuração.
  10. 10. Método para determinar um parâmetro de resistividade de uma formação terrestre, o método compreendendo:
    (a) conduzir uma ferramenta de perfilagem dentro de um furo de poço na formação terrestre;
    (b) utilizar um par de eletrodos de corrente sobre a ferramenta de perfilagem para conduzir uma corrente para dentro da formação;
    (c) conectar pelo menos um dispositivo de medição de voltagem a pelo menos um par de eletrodos de voltagem disposto entre o par de eletrodos de corrente;
    (d) medir uma primeira voltagem entre o pelo menos um par de eletrodos de voltagem a um primeiro valor de uma impedância de entrada do dispositivo de medição de voltagem;
    (e) medir uma segunda voltagem entre o pelo menos um par de eletrodos de voltagem a um segundo valor de uma impedância de entrada do dispositivo de medição de voltagem;
    (f) determinar o parâmetro de resistividade da formação terrestre utilizando a primeira voltagem e a segunda voltagens, e (g) gravar o parâmetro de resistividade determinado sobre um meio adequado.
  11. 11. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreendendo dispor o par de eletrodos de corrente sobre uma guarnição nãocondutora extensível de um corpo da ferramenta de perfilagem.
  12. 12. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreendendo utilizar para o pelo menos um par de eletrodos de voltagem uma pluralidade de pares de eletrodos de voltagem azimutalmente dispostos.
  13. 13. Método de acordo com a reivindicação 10, em que determinar o parâmetro de resistividade da formação terrestre ainda compreende utilizar uma relação da forma:
    (Ζ/’-Ζ^Ι-ΔΓ,-Δή (ΛΓ2·Ζ>-άΓ,·Ζί2>) em que E é o parâmetro de resistividade, AVe AV2 são a primeira e a segunda voltagens medidas na primeira impedância de entrada Zj(1) e a segunda impedância de entrada Zj(2), respectivamente.
  14. 14. Método de acordo com a reivindicação 11, ainda compreendendo posicionar a guarnição de uma parede do furo de poço com um afastamento menor do que 0,63 cm (1/4 de polegada).
  15. 15. Método de acordo com a reivindicação 10, em que o parâmetro de resistividade determinado está relacionado com uma resistividade vertical da formação.
  16. 16. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreendendo produzir uma imagem do parâmetro de resistividade.
  17. 17. Método de acordo com a reivindicação 10, ainda compreendendo conduzir a ferramenta de perfilagem para dentro do furo de poço utilizando um de: (i) um cabo, e (ii) um tubular de perfuração.
  18. 18. Método de acordo com a reivindicação 17, ainda compreendendo:
    (i) conduzir a ferramenta de perfilagem para dentro do furo de poço sobre um tubular de perfuração; e
    5 (ii) controlar uma direção de perfuração utilizando a imagem.
  19. 19. Meio legível por computador para utilização com um aparelho para determinar um parâmetro de resistividade de uma formação terrestre, o aparelho compreendendo:
    (a) uma ferramenta de perfilagem configurada para ser conduzida 10 dentro de um furo de poço na formação terrestre;
    (b) um par de eletrodos de corrente sobre a ferramenta de perfilagem configurado para conduzir uma corrente para dentro da formação;
    (c) pelo menos um par de eletrodos de voltagem posicionado entre o par de eletrodos de corrente; e
    15 (d) pelo menos um dispositivo de medição de voltagem conectado no par de eletrodos de voltagem;
    o meio incluindo instruções as quais permitem que o processador:
    (e) determine o parâmetro de resistividade da formação terrestre utilizando uma primeira voltagem medida a uma primeira impedância de en20 trada do pelo menos um dispositivo de medição de voltagem e uma segunda voltagem medida na segunda impedância de entrada do pelo menos um dispositivo de medição de voltagem, e (f) grave o parâmetro de resistividade determinado em um meio adequado.
    25 20. Meio de acordo com a reivindicação 19, ainda compreendendo pelo menos um de: (i) uma ROM, (ii) uma EPROM, (iii) uma EAROM, (iv) uma memória instantânea, e (v) um disco ótico.
    1/5
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080224706A1 (en) 2006-11-13 2008-09-18 Baker Hughes Incorporated Use of Electrodes and Multi-Frequency Focusing to Correct Eccentricity and Misalignment Effects on Transversal Induction Measurements
US20100026305A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Baker Hughes Incorporated Method and Apparatus for Imaging Boreholes
US9709692B2 (en) * 2008-10-17 2017-07-18 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for borehole wall resistivity imaging with full circumferential coverage
US20110187374A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Smith International, Inc. Microresistivity Imaging with Differentially Raised Electrodes
US9547100B2 (en) 2010-11-15 2017-01-17 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-array laterolog tools and methods with differential voltage measurements
EP2622381A4 (en) 2010-11-15 2017-03-29 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-array laterolog tools and methods
US8816689B2 (en) * 2011-05-17 2014-08-26 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for multi-component wellbore electric field Measurements using capacitive sensors
US9081114B2 (en) 2011-11-02 2015-07-14 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-array laterolog tools and methods with split monitor electrodes
WO2014013293A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Freescale Semiconductor, Inc. System and method for on-die voltage difference measurement on a pass device, and integrated circuit
CN103726830B (zh) * 2012-10-10 2019-04-02 中国石油集团长城钻探工程有限公司 用于测井仪器的极板组件
WO2015030808A1 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Halliburton Energy Services, Inc. Lwd resistivity imaging tool with adjustable sensor pads
US9121963B2 (en) * 2013-12-05 2015-09-01 Baker Hughes Incorporated Dual mode balancing in OBM resistivity imaging
MX363267B (es) 2014-06-10 2019-03-19 Halliburton Energy Services Inc Herramienta de adquisición de registros de resistividad con control de corriente de excitación.
US9696451B2 (en) 2014-06-10 2017-07-04 Halliburton Energy Services, Inc. Resistivity logging tool with excitation current control based on multi-cycle comparison
US10254431B2 (en) * 2014-12-30 2019-04-09 Halliburton Energy Services, Inc. Laterolog array tool for performing galvanic measurement

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA685727A (en) 1964-05-05 Schlumberger Limited Method of and apparatus for borehole logging
US2930969A (en) 1956-05-16 1960-03-29 Dresser Ind Electrical earth borehole logging apparatus
US3365658A (en) 1966-06-01 1968-01-23 Schlumberger Technology Corp Focused electrode logging system for investigating earth formations, including means for monitoring the potential between the survey and focusing electrodes
US4122387A (en) 1977-08-24 1978-10-24 Halliburton Company Apparatus and method for simultaneously logging an electrical characteristic of a well formation at more than one lateral distance from a borehole
US4468623A (en) 1981-07-30 1984-08-28 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus using pad carrying electrodes for electrically investigating a borehole
US4686477A (en) 1985-09-30 1987-08-11 Mobil Oil Corporation Multiple frequency electric excitation method and identifying complex lithologies of subsurface formations
US5502686A (en) 1994-08-01 1996-03-26 Western Atlas International Method and apparatus for imaging a borehole sidewall
US6191588B1 (en) 1998-07-15 2001-02-20 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for imaging earth formation with a current source, a current drain, and a matrix of voltage electrodes therebetween
FR2807524B1 (fr) 2000-04-07 2002-06-28 Schlumberger Services Petrol Procede et dispositif d'investigation de la paroi d'un trou de forage
US6714014B2 (en) 2001-04-18 2004-03-30 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for wellbore resistivity imaging using capacitive coupling
US6809521B2 (en) * 2001-04-18 2004-10-26 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for wellbore resistivity measurements in oil-based muds using capacitive coupling
US6600321B2 (en) 2001-04-18 2003-07-29 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for wellbore resistivity determination and imaging using capacitive coupling
US7336079B2 (en) 2005-04-18 2008-02-26 Stolarczyk Larry G Aerial electronic detection of surface and underground threats
US7394258B2 (en) * 2005-08-15 2008-07-01 Baker Hughes Incorporated High resolution resistivity earth imager
US7689363B2 (en) * 2007-05-15 2010-03-30 Baker Hughes Incorporated Dual standoff resistivity imaging instrument, methods and computer program products

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US7696757B2 (en) 2010-04-13

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