BRPI0818403B1

BRPI0818403B1 - aparelho e método para geração de imagem de resistividade mwd azimutal em múltiplas profundidades de investigação.

Info

Publication number: BRPI0818403B1
Application number: BRPI0818403A
Authority: BR
Inventors: Signorelli Jack; E Chemali Roland; Wang Tsili
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2019-01-22
Also published as: WO2009046188A1; US20090085570A1; NO343672B1; BRPI0818403A2; GB2466591B; GB2466591A; US7723991B2; GB201005817D0; NO20100615L

Abstract

aparelho e método para geração de imagem de resistividade mwd azimutal em múltiplas profundidades de investigação a presente invenção refere-se a uma combinação de múltiplos dispositivos de propagação, sensíveis azimutalmente, de leitura superficial e de leitura profunda, a qual é usada para fornecer imagens de profundidade da formação de terra com diferente profundidade de investigação. é enfatizado que esse resumo é fornecido para aceder às regras que exigem um resumo que permitirá que um pesquisador ou outro leitor rapidamente determine a matéria exposta da descrição técnica. ele é submetido com o entendimento que ele não será usado para interpretar ou limitar o escopo ou o significado das reivindicações.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO

E MÉTODO PARA GERAÇÃO DE IMAGEM DE RESISTIVIDADE MWD

AZIMUTAL EM MÚLTIPLAS PROFUNDIDADES DE INVESTIGAÇÃO

ANTECEDENTES DA DESCRIÇÃO

1. Campo da descrição

A presente descrição refere-se com a obtenção de medições de propriedades de uma formação circundando um furo do poço usando uma ferramenta de resistividade de propagação transportada em um dispositivo de medição sem interromper a perfuração. Em particular, a presente descrição discute a obtenção de medições azimutais em profundidades diferentes de investigação usando uma ferramenta de resistividade de propagação.

2. Descrição da técnica relacionada

Essa descrição relaciona-se com a medição de parâmetros geofísicos de formações de terra penetradas por um furo poço e mais particularmente a medições de resistividade de propagação em espaçamento de múltiplas frequências de transmissor e múltiplas de receptor transmissor. As medições são feitas tipicamente usando uma formação de quatro transmissores e dois receptores. Os elementos da formação de receptor transmissor são espaçados de maneira longitudinal e simétrica ao longo de um instrumento do furo de poço alongado. Cada transmissor induz uma voltagem alternada no poço e na formação de terra na proximidade do poço. As amplitudes e as mudanças de fase dos sinais produzidos por esses campos eletromagnéticos alternados induzidos são medidas pelos receptores. Esses sinais são afetados por numerosos parâmetros de formação perto do furo de poço e no furo de poço. As medições são combinadas para produzir resistividade da formação, parâmetros relacionados com a invasão dos fluidos de perfuração na formação na região perto do furo de poço e características físicas do próprio furo de poço. A descrição é direcionada para, mas não limitada a, aplicações de medição sem interromper a perfuração (MWD).

Uma descrição completa de uma ferramenta de resistividade de propagação múltipla (MPR) exemplar é fornecida, por exemplo, em US 5.869.968 para Brooks e outros, tendo o mesmo cessionário que a presente descrição e cujos conteúdos são incorporados aqui por referência. US 5.892.361 para Meyer e outros, tendo o mesmo cessionário que a presente descrição e cujos conteúdos são incorporados aqui por referência, revela um dispositivo de medição sem interromper a perfuração de resistividade de propagação usado para medir parâmetros ambientais no furo de poço junto com propriedades eletromagnéticas da formação. Múltiplos pares de transmissor-receptor operando em uma ou mais frequências do transmissor são usados para obter um conjunto de medições de amplitude e fase. Um modelo da resposta do instrumento do de poço em condições variadas de formação e de furo de poço é também utilizado. Os parâmetros de interesse da formação e furo de poço são selecionados pelo analista. Os dados medidos de amplitude e fase são então combinados com o modelo de resposta da ferramenta para obter os parâmetros de interesse selecionados.

Em um método de operação revelado em Brooks, cada transmissor é ativado sequencialmente enquanto o outro transmissor está desacoplado para eliminar o acoplamento mútuo, e os sinais gravados processados para tirar vantagem das relações de reciprocidade. Em outro método de operação, ambos os transmissores são operados simultaneamente com uma polaridade relativa e então com outra polaridade relativa, para eliminar os efeitos do acoplamento mútuo e para tirar vantagem das relações de reciprocidade. O processo de compensação e uso das relações de reciprocidade reduz a redundância que é inerente nos dados.

Uma desvantagem dos métodos da técnica anterior é a falta da resolução azimutal dos dados adquiridos. A geração de imagem azimutal da formação da terra e a determinação das distâncias para interfaces de formação é uma parte importante da perfuração. O pedido de patente dos Estados Unidos número de série 11/489875 de Wang e outros, tendo o mesmo cessionário que a presente descrição e cujos conteúdos são incorporados aqui por referência, revela produzir uma pseudoimagem combinando medições de resistividade sensíveis azimutalmente de leitura profunda, a qual com medições de resistividade insensíveis azimutalmente feitas por uma ferramenta de resistividade de propagação múltipla. Essa imagem é útil na nave gação do reservatório. As medições sensíveis azimutalmente são obtidas usando um dispositivo com um transmissor orientado axialmente e receptor transversal. Como seria conhecido para aqueles versados na técnica, a orientação precisa da antena transversal é necessária. A patente dos Estados Unidos 6.957.708 para Chemali revela uma disposição na qual os transmissores e receptores são montados em estabilizadores. Uma tal disposição pode ser limitada em termos da potência que pode ser transmitida para dentro da formação bem como em termos da profundidade da investigação. A presente descrição lida com um dispositivo de resistividade de propagação múltipla (MPR) para a geração de imagem de resistividade que não tem uma antena transversal.

SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO

Uma modalidade da descrição é um aparelho para avaliar uma formação de terra. O aparelho inclui uma ferramenta de perfilagem configurada para ser transportada para dentro de um furo de poço. Uma primeira disposição de sensor na ferramenta de perfilagem é configurada para produzir primeiras medições indicativas de uma propriedade de resistividade da formação de terra em uma primeira pluralidade de posições rotacionais da ferramenta de perfilagem. Uma segunda disposição de sensor na ferramenta de perfilagem inclui duas antenas de receptor axialmente orientadas em um lado da ferramenta de perfilagem e duas antenas de transmissor axialmente orientadas simetricamente dispostas ao redor das duas antenas de receptor axialmente orientadas. A segunda disposição de sensor é configurada para produzir segundas medições indicativas da resistividade da formação da terra tendo uma profundidade de investigação maior do que essa das primeiras medições em uma segunda pluralidade das posições rotacionais. Um processador é configurado para produzir uma primeira imagem de resistividade da formação na primeira profundidade de investigação usando as primeiras medições, produzir uma segunda imagem de resistividade da formação de terra em uma segunda profundidade de investigação usando as segundas medições e gravar a primeira imagem e a segunda imagem em um meio adequado. Os ângulos na primeira pluralidade de posições rotacionais podem ser os mesmos que os ângulos na segunda pluralidade de posições rotacionais. A primeira disposição de sensor pode também incluir duas antenas de receptor axialmente orientadas em um lado da ferramenta de perfilagem e duas antenas de transmissor axialmente orientadas simetricamente dispostas ao redor das duas antenas de receptor axialmente orientadas. O aparelho pode também incluir um sensor de orientação configurado para fazer medições da orientação da ferramenta de perfilagem durante a rotação continuada. O processador pode ser também configurado para produzir a primeira imagem de resistividade e a segunda imagem de resistividade guardando e fazendo a média das primeiras medições usando as medições da orientação e guardando e fazendo a média das segundas medições usando as medições da orientação. O aparelho pode também incluir pelo menos uma fenda longitudinalmente orientada no exterior da ferramenta de perfilagem, e a antena do transmissor e as antenas do receptor podem ser dispostas na pelo menos uma fenda. O aparelho pode também incluir uma blindagem não-metálica posicionada na pelo menos uma fenda entre uma antena e o corpo dos comandos. A blindagem não-metálica pode ser de um ferrita e/ou um material ferromagnético. A ferramenta de perfilagem pode ser parte de uma composição de fundo transportada em um tubular de perfuração, e o processador pode ser também configurado para controlar a perfuração direcional da composição de fundo com base pelo menos em parte nas primeiras medições e nas segundas medições. A primeira disposição de sensor e/ou a segunda disposição de sensor podem ser configuradas para operar em uma pluralidade de frequências.

Outra modalidade da descrição é um método de avaliação de uma formação de terra. O método inclui transportar uma ferramenta de perfilagem para dentro de um poço, usar uma primeira disposição de sensor para produzir primeiras medições indicativas da propriedade de resistividade da formação de terra em uma primeira pluralidade de posições rotacionais, usar uma segunda disposição de sensor incluindo duas antenas de receptor axialmente orientadas em um lado da ferramenta de perfilagem e as antenas do transmissor orientadas axialmente da ferramenta simetricamente dispostas ao redor das antenas de receptor axialmente orientadas da ferramenta para produzir segundas medições indicativas da propriedade de resistividade da formação de terra tendo uma profundidade de investigação maior do que a profundidade de investigação das primeiras medições em uma segunda pluralidade de posições rotacionais. O método também inclui produzir uma primeira imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na primeira profundidade de investigação usando as primeiras medições, produzir uma segunda imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na segunda profundidade de investigação usando as segundas medições e gravar a primeira imagem e a segunda imagem em um meio adequado. O método também inclui fazer medições de orientação da ferramenta de perfilagem durante a rotação continuada. O método pode também incluir produzir a primeira imagem e a segunda imagem guardando e fazendo a média das primeiras medições e das segundas medições respectivamente. O método pode também incluir comparar a primeira imagem e a segunda imagem para fornecer uma indicação do dano no fundo do poço, invasão e/ou uma mudança de revisão na geologia. O método pode também incluir posicionar as antenas do transmissor e as antenas do receptor na pelo menos uma fenda longitudinalmente orientada no exterior da ferramenta de perfilagem. O método pode também incluir posicionar uma blindagem não-metálica na pelo menos uma fenda entre uma antena e um corpo dos comandos. O método pode também incluir posicionar a ferramenta de perfilagem em uma composição de fundo transportada em um tubular de perfuração e controlar a direção de perfuração da composição de fundo com base pelo menos em parte nas primeiras medições e nas segundas medições.

Outra modalidade é um meio legível por computador para uso com um aparelho para avaliar uma formação de terra. O aparelho inclui uma ferramenta de perfilagem configurada para ser transportada para dentro de um fundo poço, uma primeira disposição de sensor na ferramenta de perfilagem configurada para produzir primeiras medições indicativas da propriedade de resistividade da formação de terra em uma primeira pluralidade de posições rotacionais da ferramenta de perfilagem, uma segunda disposição de sensor na ferramenta de perfilagem, a segunda disposição de sensor incluindo duas antenas de receptor axialmente orientadas em um lado da ferramenta de perfilagem e duas antenas de transmissor axialmente orientadas simetricamente dispostas ao redor das duas antenas de receptor axialmente 5 orientadas, a segunda disposição de sensor configurada para produzir segundas medições indicativas da propriedade de resistividade da formação de terra tendo uma profundidade de investigação maior do que a profundidade de investigação das primeiras medições em uma segunda pluralidade das posições rotacionais. O meio inclui instruções que possibilitam que um pro10 cessador produza uma primeira imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na primeira profundidade de investigação usando as primeiras medições, produza uma segunda imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na segunda profundidade de investigação usando as segundas medições e grave a primeira imagem e a segunda ima15 gem em um meio adequado. O meio pode incluir uma ROM, uma EPROM, uma EAROM, uma memória flash e/ou um disco ótico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os novos aspectos julgados característicos da descrição são apresentados nas reivindicações anexas. A própria descrição, entretanto, 20 bem como um modo de uso exemplar, objetivos adicionais e vantagens da mesma, serão entendidos melhor por referência à descrição detalhada seguinte de uma modalidade ilustrativa quando lida em conjunto com os desenhos acompanhantes, nos quais:

a figura 1 (técnica anterior) descreve um sistema de perfuração 25 e perfilagem simultâneo geral que incorpora um sistema de medição de resistividade de propagação de onda eletromagnética de acordo com essa descrição;

a figura 2 é uma representação esquemática simplificada de uma configuração de antena possível que pode ser utilizada de acordo com 30 os ensinamentos da presente descrição;

a figura 3 ilustra uma configuração de antena usada para obter medições de resistividade compensadas;

a figura 4 mostra uma disposição de antena com múltiplas profundidades de investigação;

a figura 5 mostra um comando fendido e a figura 6 mostra a disposição da antena dentro de uma fenda.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA DESCRIÇÃO

A figura 1 mostra um diagrama esquemático de um sistema de perfuração 10 tendo uma composição de fundo contendo um sistema de sensor acústico e os dispositivos de superfície de acordo com uma modalidade da presente descrição. Como mostrado, o sistema 10 inclui uma torre 10 convencional 11 montada em um piso da torre 12 que suporta uma mesa rotativa 14 que é girada por um motor primário (não-mostrado) em uma velocidade rotacional desejada. Uma coluna de perfuração 20 que inclui uma seção do tubo de perfuração se estende para baixo da mesa rotativa 14 para dentro do fundo do poço 26. Uma broca 50 presa na extremidade dentro do 15 fundo do poço da coluna de perfuração desintegra as formações geológicas quando ela é girada. A coluna de perfuração 20 é acoplada em um guincho de perfuração 30 através de uma junta do Kelly 21, cabeça injetora 28 e linha 29 através do sistema de polias 27. Durante as operações de perfuração, o guincho de perfuração 30 é operado para controlar o peso na broca e 20 a taxa de penetração da coluna de perfuração 20 para dentro do fundo do poço 26. A operação do guincho de perfuração é bem conhecida na técnica e dessa maneira não é descrita em detalhes aqui.

Durante as operações de perfuração, um fluido de perfuração adequado (geralmente citado na técnica como lama) 31 de um tanque de 25 lama 32 é circulado sob pressão através da coluna de perfuração 20 por uma bomba de lama 34. O fluido de perfuração 31 passa da bomba de lama 34 para a coluna de perfuração 20 através do amortecedor de surtos de pressão 36, linha de fluido 38 e junta do kelly 21. O fluido de perfuração é descarregado no fundo do poço 51 através de uma abertura na broca 50. O 30 fluido de perfuração circula nas partes superiores do poço através do espaço anular 27 entre a coluna de perfuração 20 e o furo de poço 26 e é descarregado no tanque de lama 32 via uma linha de retorno 35. Uma variedade de sensores (não-mostrados) pode ser apropriadamente disposta na superfície de acordo com métodos conhecidos na técnica para fornecer informação sobre vários parâmetros relacionados com a perfuração, tais como taxa de fluxo do fluido, peso na broca, carga no gancho, etc.

Uma unidade de controle de superfície 40 recebe sinais dos sensores dentro do fundo do poço e dispositivos via um sensor 43 colocado na linha de fluido 38 e processa tais sinais de acordo com instruções programadas fornecidas para a unidade de controle de superfície. A unidade de controle de superfície exibe parâmetros de perfuração desejados e outras informações em um mostrador/monitor 42 cuja informação é utilizada por um operador para controlar as operações de perfuração. A unidade de controle de superfície 40 contém um computador, memória para armazenar dados, registrador de dados e outros periféricos. A unidade de controle de superfície 40 também inclui modelos e processa dados de acordo com instruções programadas e responde aos comandos do usuário inseridos através de um dispositivo adequado, tal como um teclado. A unidade de controle 40 pode ser adaptada para ativar alarmes 44 quando certas condições de operação inseguras ou indesejáveis ocorrem.

Um motor de perfuração ou motor de lama 55 acoplado na broca 50 via um eixo de transmissão (não-mostrado) disposto em um conjunto de mancai 57 gira a broca 50 quando o fluido de perfuração 31 é passado através do motor de lama 55 sob pressão. O conjunto de mancai 57 suporta as forças radial e axial da broca, a propulsão descendente do motor de perfuração e o carregamento ascendente reativo do peso aplicado na broca. Um estabilizador 58 acoplado no conjunto de mancai 57 age como um centralizador para a porção mais baixa da montagem do motor de lama.

Em uma modalidade do sistema da presente descrição, o subconjunto dentro do fundo do poço 59 (também citado como a composição de fundo ou BHA), que contém os vários sensores e dispositivos MWD para fornecer informação sobre a formação e parâmetros de perfuração dentro do fundo do poço e o motor de lama, é acoplado entre a broca 50 e o tubo de perfuração 22. O subconjunto dentro do fundo do poço 59 pode ser de cons9 trução modular, em que os vários dispositivos são seções interligadas, de modo que as seções individuais podem ser substituídas quando desejado.

Ainda com referência de novo à figura 1, o BHA pode também conter sensores e dispositivos além dos sensores acima descritos. Tais dispositivos incluem um dispositivo para medir a resistividade da formação perto da broca, um dispositivo de raios gama para medir a intensidade do raio gama da formação e dispositivos para determinar a inclinação e o azimute da cadeia de perfuração. O dispositivo de medição da resistividade da formação 64 pode ser acoplado acima do subconjunto de partida 62 que fornece sinais, dos quais a resistividade da formação perto ou em frente da broca 50 é determinada. Um dispositivo de resistividade de propagação dupla (DPR) tendo um ou mais pares de antenas de transmissão 66a e 66b espaçados de um ou mais pares de antenas de recepção 68a e 68b pode ser usado. Dipolos magnéticos são utilizados que operam no espectro de frequência média e alta frequência inferior. Em operação, as ondas eletromagnéticas transmitidas são perturbadas quando elas se propagam através da formação circundando o dispositivo de resistividade 64. As antenas de recepção 68a e 68b detectam as ondas perturbadas. A resistividade da formação é derivada da fase e/ou amplitude dos sinais detectados. Os sinais detectados são processados por um circuito dentro do fundo do poço que pode ser colocado em um alojamento 70 acima do motor de lama 55 e transmitidos para a unidade de controle de superfície 40 usando um sistema de telemetria adequado 72. A determinação da resistividade da formação a partir das medições de amplitude e fase é bem conhecida na técnica anterior. A patente US 5.811.973 para Meyer tendo o mesmo cessionário que a presente descrição e cujos conteúdos são totalmente incorporados aqui por referência, também ensina a determinação da resistividade do fluido de formação inerente, a constante dielétrica da matriz de rocha seca e a porosidade cheia de água da formação. Tais determinações podem também ser feitas com a presente descrição usando os métodos ensinados por Meyer.

O inclinômetro 74 e o dispositivo de raios gama 76 são adequadamente colocados ao longo do dispositivo de medição de resistividade 64 para determinar respectivamente a inclinação da porção da coluna de perfuração perto da broca 50 e a intensidade dos raios gama da formação. Quaisquer inclinômetro e dispositivo de raios gama adequados, entretanto, podem ser utilizados para as finalidades dessa descrição. Além disso, um dispositi5 vo de azimute (não-mostrado), tal como um magnetômetro ou um dispositivo giroscópico pode ser utilizado para determinar o azimute da coluna de perfuração. Tais dispositivos são conhecidos na técnica e, assim, não são descritos em detalhes aqui. Na configuração acima descrita, o motor de lama 55 transfere a força para a broca 50 via um ou mais eixos ocos que funcionam 10 através do dispositivo de medição de resistividade 64. O eixo oco possibilita que o fluido de perfuração passe do motor de lama 55 para a broca 50. Em uma modalidade alternada da coluna de perfuração 20, o motor de lama 55 pode ser acoplado abaixo do dispositivo de medição de resistividade 64 ou em qualquer outro local adequado.

A coluna de perfuração contém um conjunto de sensor modular, um conjunto de motor e subs de partida. Em uma modalidade, o conjunto de sensor inclui um dispositivo de resistividade, dispositivo de raios gamas e inclinômetro. Um processador (não-mostrado) fica localizado dentro do fundo do poço para processar os dados. Devido à grande quantidade de dados 20 que são obtidos e processados dentro do fundo do poço, um dispositivo de memória tendo capacidade adequada é necessário.

Os dispositivos acima mencionados transmitem os dados para o sistema de telemetria 72 dentro do fundo do poço, que transmite, por sua vez, os dados recebidos nas partes superiores do poço para a unidade de 25 controle de superfície 40. A telemetria dentro do fundo do poço também recebe sinais e dados da unidade de controle 40 nas partes superiores do poço e transmite tais sinais e dados recebidos para os dispositivos apropriados dentro do fundo do poço. A presente descrição pode utilizar uma técnica de telemetria de pulso de lama para comunicar os dados dos sensores dentro 30 do fundo do poço e dispositivos durante as operações de perfuração. Um transdutor 43 colocado na linha de abastecimento de lama 38 detecta os pulsos de lama responsivos aos dados transmitidos pela telemetria 72 dentro do fundo do poço. O transdutor 43 gera sinais elétricos em resposta às variações da pressão da lama e transmite tais sinais via um condutor 45 para a unidade de controle de superfície 40. Outras técnicas de telemetria, tais como técnicas eletromagnéticas e acústicas ou qualquer outra técnica adequada, podem ser utilizadas para as finalidades dessa descrição. A montagem de perfuração também inclui um sensor direcional. Sem limitar o escopo da descrição, o sensor direcional pode ser um magnetômetro ou do tipo inercial.

Em uma modalidade da descrição, um módulo do sensor de perfuração 59 é colocado perto da broca 50. O módulo do sensor de perfuração contém sensores, conjunto de circuitos e software de processamento e algoritmos relacionados com os parâmetros de perfuração dinâmicos. Tais parâmetros podem incluir variação da broca, aderência-deslizamento da montagem de perfuração, rotação inversa, torque, impactos, pressão no furo de poço e no anular, medições de aceleração e outras medições da condição da broca. Uma telemetria adequada ou sub de comunicação 72 usando, por exemplo, telemetria de dois sentidos, é também proporcionada como ilustrado na montagem de perfuração 90. O módulo do sensor de perfuração processa a informação do sensor e a transmite para a unidade de controle de superfície 40 via o sistema de telemetria 72.

Com referência agora à figura 2, a configuração de hardware básico da presente descrição é ilustrada. A ferramenta de perfilagem 200 é fornecida com uma antena de transmissor 201 tendo um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta. Duas antenas de receptor 203, 205 também têm os seus eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico longitudinal da ferramenta. Sob esse aspecto, a configuração das antenas do transmissor e receptor é similar a essa da ferramenta de resistividade de propagação básica. A diferença situa-se no fato que no presente dispositivo, as antenas não circundam o eixo geométrico longitudinal da ferramenta. No lugar disso, elas são posicionadas, verticalmente alinhadas, em um lado da ferramenta. A configuração detalhada das espirais é discutida abaixo com referência à figura 7.

Com a ativação da antena do transmissor 201, uma onda eletromagnética é propagada na formação. As medições são feitas com os dois receptores 203, 205. Um processador determina a mudança de fase entre os sinais nas duas antenas de receptor e/ou a atenuação relativa dos sinais nas duas antenas. Essas medições são indicativas da resistividade da formação, como nos dispositivos MPR da técnica anterior. A diferença situa-se no fato que devido à abertura limitada das antenas, as medições feitas são indicativas da resistividade da formação em uma faixa limitada de azimutes. Simultaneamente com as medições de resistividade, um dispositivo de medição da face da ferramenta faz as medições do ângulo da face da ferramenta. O dispositivo de medição da face da ferramenta pode ser um magnetômetro, um acelerômetro e/ou um giroscópio. Tipicamente, medições feitas dentro de um depósito azimutal de tamanho 15° são mediadas, gravadas e subsequentemente exibidas pelo processador. A frequência de operação do transmissor é selecionada de modo a proporcionar, tipicamente, uma mudança de fase mínima de 1^o entre os receptores e/ou uma atenuação relativa mínima de 0,1 dB. O aparelho pode também ser configurado para operar em múltiplas frequências.

Em outra modalidade da descrição, um transmissor adicional 207’ simetricamente disposto ao redor dos receptores 203’, 205’ em relação ao primeiro transmissor 201’, como mostrado na figura 3, é usado. Com essa disposição, a atenuação e/ou a mudança de fase são determinadas para cada transmissor, e a média da atenuação e/ou mudança de fase de ambos os transmissores fornece medições de resistividade compensadas.

Outra modalidade da descrição usa quatro transmissores e dois receptores 405, 407. Os sinais dos transmissores próximos 403, 409 proporcionam medições compensadas com uma profundidade de investigação (superficial). Os sinais dos transmissores distantes 401, 411 proporcionam medições compensadas com uma profundidade de investigação maior. Essas são citadas como as medições profundas.

Na prática, o gerador de imagem de resistividade profunda e o gerador de imagem de resistividade superficial podem estar no mesmo sub ou em subs diferentes. As medições de resistividade azimutal profunda e as medições de resistividade superficiais são tiradas em múltiplos ângulos da face da ferramenta e podem ser guardadas como descrito acima. Imagens de resistividade podem ser produzidas separadamente dos dois dispositivos. As imagens profundas permitem o planejamento do poço. A imagem superficial é indicativa de fenômenos, tais como dano no furo de poço e invasão de lama. As diferenças entre as duas imagens podem ser indicativas de mudanças radiais na geologia. A imagem superficial pode também servir como uma restrição na imagem profunda.

Deve ser observado que as medições feitas pelo gerador de imagem de resistividade superficial não precisam ser feitas nos mesmos ângulos rotacionais que as medições feitas pelo gerador de imagem de resistividade profunda. Isso podería acontecer, por exemplo, se o gerador de imagem superficial e o gerador de imagem profunda estivessem em subs diferentes com relógios diferentes. O que é importante é que depois de guardar e fazer a média, as medições mediadas são obtidas sobre os mesmos depósitos azimutais. O gerador de imagem de resistividade superficial e o gerador de imagem de resistividade profunda podem ser citados como a primeira disposição de sensor e a segunda disposição de sensor, respectivamente.

Deve ser observado que o uso de um dispositivo do tipo MPR para geração de imagem superficial não é para ser interpretado como uma limitação. A imagem superficial pode também ser obtida usando um dispositivo galvânico. Um dispositivo ligado por fiação exemplar para obter medições de resistividade sensíveis azimutalmente é discutido, por exemplo, na patente dos Estados Unidos 7.109.719 para Fabris e outros tendo o mesmo cessionário que a presente descrição e cujos conteúdos são incorporados aqui por referência.

Com referência agora à figura 5, um comando fendido com uma ou mais fendas 501 é mostrado. Como observado na figura 6, a bobina da antena 603 é posicionada dentro da fenda 601. Uma blindagem não-metálica 607 tal como de um ferrita ou um material ferromagnético é disposta entre a bobina da antena e o corpo do comando 200. Com uma tal configuração, o campo eletromagnético gerado pelo transmissor tem uma cobertura azimutal limitada. Com a seleção apropriada do tamanho da bobina e projeto da fenda, um padrão de radiação de aproximadamente 15° pode ser obtido. Como indicado na figura 5, mais do que uma fenda pode ser usada.

O processamento dos dados pode ser feito por um processador dentro do fundo do poço para fornecer medições corrigidas substancialmente em tempo real. Alternativamente, as medições poderíam ser gravadas dentro do fundo do fundo de poço, recuperadas quando a coluna de perfuração é solta e processadas usando um processador de superfície. Está implí•10 cito no controle e processamento dos dados o uso de um programa de computador em um meio legível por máquina adequado que possibilita que o processador execute o controle e o processamento. O meio legível por máquina pode incluir ROMs, EPROMs, EEPROMs, memórias flash e discos óticos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para avaliar uma formação de terra, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende:

(a) uma ferramenta de perfilagem (200) configurada para ser transportada para dentro de um poço;

(b) uma primeira disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 403, 409) na ferramenta de perfilagem (200) configurada para produzir primeiras medições indicativas de uma propriedade de resistividade da formação de terra em uma primeira pluralidade de posições rotacionais da ferramenta de perfilagem (200) durante a rotação continuada da ferramenta;

(c) uma segunda disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 401, 411) na ferramenta de perfilagem (200), a segunda disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 401, 411) incluindo duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas tendo eixos geométricos em um único lado de um eixo geométrico longitudinal da ferramenta de perfilagem (200) e duas antenas de transmissor (401, 411) axialmente orientadas simetricamente dispostas ao redor das duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas, a segunda disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 401, 411) configurada para produzir segundas medições indicativas da propriedade de resistividade da formação da terra tendo uma profundidade de investigação maior do que a profundidade de investigação dessa das primeiras medições em uma segunda pluralidade das posições rotacionais;

(d) um processador configurado para:

(A) produzir uma primeira imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na primeira profundidade de investigação usando as primeiras medições, e (B) produzir uma segunda imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na segunda profundidade de investigação usando as segundas medições.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe

Petição 870180147696, de 05/11/2018, pág. 5/13

Io fato de que a primeira disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 403, 409) também compreende duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas em um lado da ferramenta de perfilagem (200) e duas antenas de transmissor (401, 411) axialmente orientadas simetricamente dispostas ao redor das duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador é também configurado para produzir a primeira imagem e a segunda imagem por também:

(i) guardar e fazer a média das primeiras medições usando as medições da orientação e (ii) guardar e fazer a média das segundas medições usando as medições da orientação.
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processador é também configurado para comparar a primeira e a segunda imagens para fornecer uma indicação de pelo menos um de: (i) dano no furo de poço, (ii) invasão e (iii) uma mudança radial na geologia.
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que também compreende pelo menos uma fenda longitudinalmente orientada no exterior da ferramenta de perfilagem (200), e em que pelo menos uma das antenas do transmissor e das antenas do receptor é disposta na pelo menos uma fenda.
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma blindagem não-metálica posicionada na pelo menos uma fenda entre uma antena e o corpo dos comandos.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a blindagem não-metálica também compreende pelo menos um de: (i) ferrita e (ii) um material ferromagnético.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de perfilagem (200) é parte de uma composição de fundo transportada em um tubular de perfuração, e em que o processador é também configurado para controlar a direção de perfuração da composição

Petição 870180147696, de 05/11/2018, pág. 6/13 de fundo com base pelo menos em parte nas (i) primeiras medições e nas (ii) segundas medições.
9. Método de avaliação de uma formação de terra, o método caracterizado por:

(a) transportar uma ferramenta de perfilagem (200) para dentro de um furo poço, (b) usar uma primeira disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 403, 409) para produzir primeiras medições indicativas da propriedade de resistividade da formação de terra em uma primeira pluralidade de posições rotacionais da ferramenta de perfilagem (200) durante a rotação continuada da ferramenta, (c) usar uma segunda disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 401,411) incluindo duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas tendo eixos geométricos em um único lado de um eixo geométrico longitudinal da ferramenta de perfilagem (200) e duas antenas do transmissor orientadas axialmente simetricamente dispostas ao redor das duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas para produzir segundas medições indicativas da propriedade de resistividade da formação de terra tendo uma profundidade de investigação maior do que a profundidade de investigação das primeiras medições em uma segunda pluralidade de posições rotacionais;

(d) produzir uma primeira imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na primeira profundidade de investigação usando as primeiras medições, (e) produzir uma segunda imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na segunda profundidade de investigação usando as segundas medições, e (f) gravar a primeira imagem e a segunda imagem em um meio adequado.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fazer medições da orientação da ferramenta de perfilagem (200) durante a rotação continuada.

Petição 870180147696, de 05/11/2018, pág. 7/13
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda produzir a primeira imagem e a segunda imagem por também:

(i) guardar e fazer a média das primeiras medições usando as medições de orientação, e (ii) guardar e fazer a média das segundas medições usando as medições de orientação.
12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda comparar a primeira e a segunda imagens para fornecer uma indicação de pelo menos um de: (i) dano no furo de poço, (ii) invasão e (iii) uma mudança radial na geologia.
13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

(i) posicionar a ferramenta de perfilagem (200) em uma composição de fundo transportada em um tubular de perfuração, e (ii) controlar a direção de perfuração da composição de fundo com base pelo menos em parte nas (I) primeiras medições e nas (II) segundas medições.
14. Produto de meio legível por computador tendo armazenado nele instruções que quando lidas por um processador induzem o processador a executar um método, o método caracterizado por:

produzir uma primeira imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na primeira profundidade de investigação usando as primeiras medições, e produzir uma segunda imagem da propriedade de resistividade da formação de terra na segunda profundidade de investigação usando as segundas medições, em que as primeiras medições são produzidas por uma primeira disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 403, 409) na ferramenta de perfilagem (200) em uma primeira pluralidade de posições rotacionais durante a rotação continuada da ferramenta; e em que o segundo conjunto de medições é produzido por uma segunda disposição de sensor (receptores 405, 407 e transmissores 401, 411) na ferramenta de perfilagem (200), a segunda disposição de sensor (receptores 405,

Petição 870180147696, de 05/11/2018, pág. 8/13

407 e transmissores 401,411) incluindo duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas tendo eixos geométricos em um único lado de um eixo geométrico longitudinal da ferramenta de perfilagem (200) e duas antenas de transmissor (401, 411) axialmente orientadas simetricamente dispostas ao

5 redor das duas antenas de receptor (405, 407) axialmente orientadas.
15. Meio, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um de (i) uma ROM, (ii) uma EPROM, (iii) uma EAROM, (iv) uma memória flash e (v) um disco ótico.