ES2949061T3 - Sistema, método y aparato para determinar la disposición de características estructurales presentes en pozos - Google Patents

Abstract

Un método y aparato de sistema para determinar la disposición/orientación de una característica estructural o característica estructural presente en un núcleo de pozo, tal como una muestra de núcleo. El aparato (10) está previsto para capturar datos sobre características estructurales presentes en la muestra del núcleo. El aparato (10) comprende una disposición de orientación configurada para determinar la orientación, o el cambio de orientación, del aparato, y una disposición de captura de datos configurada para capturar datos de orientación generados por la disposición de orientación. La disposición de orientación puede incluir un giroscopio. El aparato (10) también comprende una disposición de alineación operable para alinear el aparato con una característica estructural relacionada con la muestra central. La disposición de alineación puede comprender un indicador de alineación operable para proporcionar una indicación visual sobre la superficie de la muestra central. El método puede incluir la entrega de datos en tiempo real desde el punto de adquisición hasta el almacenamiento basado en la nube. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema, método y aparato para determinar la disposición de características estructurales presentes en pozos

Esta invención se refiere a la determinación de la disposición/orientación de una característica estructural o característica estructural presente en el núcleo de un pozo.

Antecedentes de la invención

La siguiente exposición de los antecedentes de la técnica está únicamente destinada a facilitar la comprensión de la presente invención. La exposición no es un reconocimiento o admisión de que cualquiera de los materiales a los que se hace referencia forme o haya formado parte del conocimiento general común en la fecha de prioridad de la solicitud.

La perforación diamantina implica la excavación de secciones de núcleos de perforación subterráneos para determinar la geología subterránea.

Las técnicas para determinar las orientaciones/disposiciones de estructuras presentes en los núcleos de los pozos son ampliamente conocidas y usadas. Sin embargo, las técnicas existentes son en su mayor parte incómodas, consumen mucho tiempo y, a menudo, requieren una formación especializada para un análisis estructural efectivo y fiable.

Las técnicas existentes normalmente implican mediciones tomadas para representar el pozo, como son la profundidad de una sección del núcleo extraído, así como la dirección a la que está orientada la sección del núcleo en tres dimensiones. Si las direcciones se conocieran en función de la profundidad, entonces se podría derivar la trayectoria que traza el pozo en tres dimensiones. El sondeo del pozo normalmente da la dirección en función de las profundidades medidas.

Hay varias características estructurales que generalmente requieren una medición; en concreto, características estructurales lineales, características estructurales planares, o una combinación de ambas (p. ej., estrías en superficies de corte). Las características estructurales planares pueden incluir: estratificación, hendiduras, foliaciones, juntas, fallas y similares. Las características estructurales lineales pueden incluir características tales como estrías de espejo de falla, ejes de pliegue, crenulaciones, mullions, guijarros deformados y similares.

Normalmente, un geólogo mide estas características en una muestra del núcleo que registra los datos y luego los consigna para su análisis posterior. Las mediciones se realizan usando instrumentos convencionales, tales como una regla para medir distancias y un goniómetro para medir ángulos. Las mediciones, una vez realizadas, se registran y posteriormente se consignan para su posterior análisis. Este puede ser un procedimiento lento que implica varias etapas en las que posiblemente se produzcan errores. En el estado de la técnica, se considera que estos documentos son de relevancia:

D1: US 2014/328454 A1 (ZARRA LARRY [US]) 6 de noviembre de 2014 (2014-11-06)

D2: WO 2007/1 021 29 A2 (ORPEN JOHN LISLE [ZA]) 13 de septiembre de 2007 (2007-09-13)

D3: TIMOTEO S. PAULSEN ET AL: "A simple method for orienting drill core by correlating features in whole-core scans and oriented borehole-wall imagery", JOURNAL OF STRUCTURAL Ge OLOGY, vol. 24, n.° 8, agosto de 2002 (2002-08), páginas 1233-1238, P055204054, ISSN: 0191-8141, DOI: 10.1016/S0191-8141(01)00133-X D4: US 2014/086381 A1 (GRADER AVRAMI [US] ET AL) 27 de marzo de 2014 (2014-03-27)

D5: EP 1345 422 A1 (CREO IL LTD [IL]) 17 de septiembre de 2003 (2003-09-17) Este documento divulga un dispositivo para determinar la orientación de un aparato de captura de imágenes. El dispositivo comprende una disposición de sensores y una unidad de control para comunicarse con la disposición de sensores. La disposición de sensores está diseñada y configurada para generar señales eléctricas que caracterizan una orientación particular del aparato de captura de imágenes en el momento de la captura de imágenes. A continuación, estas señales se pueden transmitir desde la disposición de sensores a la unidad de control, proporcionando así una indicación de la orientación del aparato de captura de imágenes en el momento de la captura de imágenes. El aparato de captura de imágenes se puede usar para rotar una imagen. El aparato puede hacer uso de una cámara digital, una cámara de vídeo, una cámara de vídeo digital, una cámara que tenga un respaldo de cámara digital y similares. Todos los tipos de cámaras tienen marcas de alineación en sus pantallas para alinear la imagen.

D6: US 2002/029128 A1 (JONES BARBARA LYNN [GB] ET AL) del 7 de marzo de 2002 (2002-03-07) que divulga un aparato 14 adecuado para capturar datos sobre características estructurales presentes en un núcleo de pozo. El aparato incluye una disposición de orientación en forma de transmisor 16, 18, una disposición de alineación 28 y un cuerpo 27 que aloja la disposición de orientación y en donde el cuerpo está dispuesto para que un usuario lo sujete, mueva y manipule con una mano.

La presente invención se ha desarrollado en vista de estos antecedentes.

En particular, la tarea de la presente invención es proporcionar una disposición mediante la cual se pueda determinar la orientación de características estructurales planares y lineales con relación a un núcleo usando un único aparato portátil, aparato que también permite capturar datos generados por la disposición de orientación. En particular, la etapa de determinar la orientación/disposición de la característica estructural incluye determinar la orientación/disposición del espacio real con relación al núcleo. Una segunda tarea de la invención es proporcionar un aparato de este tipo para capturar datos sobre características estructurales presentes en una muestra de núcleo de pozo que tiene una periferia exterior circular que define una superficie exterior y un eje longitudinal central que define un eje de núcleo, en donde el aparato comprende un cuerpo que incluye todo lo necesario para alinear el aparato con una característica estructural, y que está diseñado como un único aparato portátil que puede ser movido y manipulado por un usuario con la mano y que, sin embargo, puede realizar la captura de datos de orientación generados mediante una disposición de orientación para determinar la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo usando un procesador.

Sumario de la invención

La solución: De conformidad con un primer aspecto de la invención, se proporciona un método para determinar la disposición/orientación de una característica o características estructurales presentes en un núcleo de pozo sujetando un aparato portátil con la mano,

moviendo/orientando a mano el aparato o parte del mismo, con relación a una característica estructural presente en el núcleo y poner el aparato o parte del mismo en contacto con una superficie del núcleo orientada con respecto a su característica estructural,

caracterizado por que

los datos sobre el movimiento/orientación del aparato o dicha parte del mismo se capturan a medida que/cuando el aparato se mueve/orienta con relación a la característica estructural y el núcleo usando la disposición de movimiento/orientación del aparato cuando se presiona un primer botón operativo para capturar una orientación de referencia del aparato cuando este se coloca contra una superficie exterior de un núcleo y se orienta a lo largo de una línea inferior del núcleo ("BOC", por sus siglas en inglés de bottom-of-core) que se extiende a lo largo de la longitud del núcleo, para su combinación con los datos obtenidos de la disposición de captura de datos que captura los datos de orientación generados por la disposición de orientación y determina, usando un procesador, la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo, a continuación, se presiona un segundo botón para capturar una lectura o un número de lecturas, cuando el aparato está alineado con una característica estructural y se presiona un tercer botón como un botón multifuncional que tiene una función de desplazamiento, así como una función de un solo clic y de doble clic. La segunda tarea se resuelve mediante un aparato como el que se describe en la sección [0026].

El método además puede incluir mostrar visualmente la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo en una pantalla.

El método también puede incluir la transferencia de datos relacionados con la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo a un servidor remoto. En este sentido, el método puede incluir el suministro de datos en tiempo real desde el punto de adquisición hasta el almacenamiento basado en la nube.

El núcleo puede ser una muestra de núcleo.

De manera más específica, la etapa de determinar la orientación/disposición de la característica estructural incluye determinar la orientación/disposición del espacio real con relación al núcleo.

A efectos de la memoria descriptiva, el término "características estructurales" se refiere a características estructurales lineales, características estructurales planares, o una combinación de ambas (p. ej., estrías en superficies de corte). Las características estructurales planares pueden incluir: estratificación, hendiduras, foliaciones, juntas, fallas y similares. Las características estructurales lineales pueden incluir características tales como estrías de espejo de falla, ejes de pliegue, crenulaciones, mullions, guijarros deformados y similares.

El método se puede realizar fuera de un pozo real (p. ej., en un entorno de prueba/análisis, tal como un laboratorio de pruebas).

La etapa de mover/orientar un aparato puede incluir la alineación del aparato, o una parte del mismo, con la característica estructural o una parte/porción específica del mismo.

La etapa de determinar la orientación de la característica estructural con relación al núcleo puede incluir la determinación del movimiento/orientación del aparato con relación a un punto/orientación de referencia. El método incluye la determinación de un punto de referencia/orientación para el aparato. El punto de referencia/orientación es con relación al núcleo.

Un núcleo normalmente tiene una forma alargada, cilíndrica. Por lo tanto, un lado longitudinal del núcleo se refiere a un lado radialmente exterior del núcleo que se extiende entre extremos opuestos del mismo. Una superficie exterior del núcleo se refiere a la superficie del lado longitudinal. Por lo tanto, la orientación de referencia puede, por ejemplo, estar donde el aparato (o parte del mismo) se coloca contra una superficie exterior del núcleo. De manera más específica, la orientación de referencia puede ser donde el aparato (o parte del mismo) se coloca contra la superficie exterior y se orienta a lo largo de la longitud de la misma (p. ej., a lo largo de la línea inferior del núcleo).

La etapa de mover/orientar el aparato puede incluir, si la característica estructural es una característica planar, alinear el aparato, o dicha parte del mismo, con una superficie de la característica. De manera más específica, el método puede incluir alinear el aparato, o parte del mismo, con la superficie alineando un indicador de alineación con la superficie de la característica. El indicador de alineación puede comprender medios para proporcionar una indicación visual en la superficie de la muestra del núcleo. El indicador de alineación puede comprender un haz de luz que se proyecta desde el aparato hacia la superficie. El haz puede ser un haz láser. En consecuencia, el método puede incluir la etapa de alinear el aparato, o una parte del mismo, con la superficie alineando un haz de luz que se proyecta desde el aparato con la superficie.

La etapa de mover/orientar el aparato puede incluir mover el aparato sobre una superficie exterior del núcleo para alinear el aparato, o parte del mismo, con al menos una parte de la estructura que está expuesta en la superficie exterior y capturar datos de orientación del aparato una vez alineado. De manera más específica, la etapa de capturar los datos puede incluir alinear el aparato, o parte del mismo, con dos o más partes de la estructura que están expuestas en la superficie exterior y capturar cada vez datos de orientación una vez alineado.

El método puede incluir la determinación, usando un procesador, del cambio de orientación del aparato, o de una parte del mismo, entre una orientación de referencia y la orientación cuando está alineado con la estructura, o dicha parte de la misma.

Por lo tanto, la captura/medición de las características estructurales usando el aparato se puede hacer directamente desde la superficie del núcleo. El aparato puede tener, por lo tanto, la capacidad de medir la orientación de las estructuras con precisión incluso en ángulos de núcleo relativamente elevados con relación al eje del núcleo (es decir, para registrar la orientación de características estructurales lineales no penetrantes, tales como ejes de pliegue y crenulaciones).

La etapa de mostrar visualmente la orientación/disposición de la característica estructural puede incluir, de manera más específica, mostrar la orientación/disposición de la dicha característica estructural en tiempo real en cuanto se hayan capturado los datos y se haya determinado la orientación/disposición de la característica estructural con relación a la muestra del núcleo. Por lo tanto, la orientación de estructuras en el espacio real se presenta inmediatamente (es decir, en tiempo real) al geólogo en el momento de consignar/capturar los datos.

Como se ha mencionado anteriormente, se puede prever la transferencia de datos desde el punto de adquisición hasta un almacenamiento basado en la nube.

De conformidad con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un aparato para capturar datos sobre características estructurales presentes en una muestra de núcleo de pozo que tiene una periferia exterior circular que define una superficie exterior y un eje longitudinal central que define un eje de núcleo, en donde el aparato comprende un cuerpo que incluye una disposición de orientación que está configurada para determinar la orientación, o el cambio de orientación, del aparato, o de parte del mismo, una disposición de alineación que se puede operar para alinear el aparato con una característica estructural; y caracterizado por que el cuerpo además comprende una disposición de captura de datos que está configurada para capturar datos de orientación generados por la disposición de orientación para determinar la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo usando un procesador, y en donde el cuerpo es un cuerpo portátil para que un usuario lo sujete, mueva y manipule con una mano y comprende medios de accionamiento en forma de tres botones operativos, estando el botón configurado para capturar una orientación de referencia del aparato cuando se coloca contra una superficie exterior de un núcleo y se está orientado a lo largo de una línea (106) inferior del núcleo ("BOC") que se extiende a lo largo de la longitud del núcleo, un segundo botón para capturar una lectura o un número de lecturas, cuando el aparato está alineado con una característica estructural y un tercer botón como un botón multifuncional que tiene una función de desplazamiento, así como una función de un solo clic y de doble clic.

El aparato puede incluir una disposición de alineación que se puede usar para alinear el aparato con una característica estructural, cuando está en uso. Dicho de otra forma, la disposición de alineación se puede operar para alinear el aparato con la característica estructural. La disposición de alineación puede comprender un indicador de alineación.

El indicador de alineación puede comprender medios para proporcionar una indicación visual en la superficie de la muestra del núcleo.

El indicador de alineación puede comprender una disposición de formación de haces que está configurada para emitir al menos un haz, cuando está en uso, que se puede usar para alinear el aparato con la característica estructural. La disposición de formación de haces se puede configurar para emitir un solo haz o dos haces. El, o cada uno de los haces pueden ser un haz de luz. De manera más específica, el haz de luz puede ser un haz láser.

La disposición de orientación puede incluir un giroscopio. Asimismo, la disposición de orientación puede incluir un acelerómetro y/o un sensor óptico.

El aparato puede incluir un magnetómetro.

El aparato puede incluir una disposición de comunicación que está configurada para enviar datos de orientación a una disposición de procesamiento. De manera más específica, la disposición de comunicación se puede configurar para enviar datos de orientación de forma inalámbrica a una disposición de procesamiento.

El aparato puede incluir una interfaz de usuario que tenga una pantalla. De manera más específica, opcionalmente, el aparato también puede incluir una rueda de ratón o un interruptor (p. ej., un interruptor capacitivo), que está configurado para permitir desplazarse fácilmente a través de las opciones de menú proporcionadas en la pantalla, cuando está en uso.

El aparato puede incluir un alojamiento dentro del cual se aloja al menos parte de la disposición de orientación. El aparato puede incluir al menos una formación de guía que está configurada para guiar el desplazamiento del aparato sobre una superficie exterior de un núcleo de pozo, cuando está en uso. De manera más específica, el aparato puede incluir un par de formaciones de guía.

El movimiento sobre una superficie exterior de un núcleo de perforación puede comprender el desplazamiento a lo largo de la superficie exterior en una dirección paralela al eje del núcleo. Con esta disposición, el desplazamiento comprende un movimiento rectilíneo y el aparato se mueve en línea recta sobre la superficie exterior. Dicho de otra forma, el movimiento es en una dimensión.

Como alternativa o adicionalmente, el movimiento puede comprender un desplazamiento alrededor de la superficie exterior alrededor del eje longitudinal central; es decir, el movimiento puede comprender un movimiento circular sobre la superficie exterior.

De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un sistema para determinar la disposición/orientación de características estructurales presentes en un núcleo de pozo según la reivindicación 23.

El sistema también puede incluir la provisión de una simulación visual de la orientación de la característica estructural con relación al núcleo del pozo usando una disposición de visualización.

La disposición de visualización puede formar parte del sistema.

El sistema también puede incluir el que se haya previsto transferir datos al almacenamiento basado en la nube. En este sentido, el sistema puede tener previsto el suministro de datos en tiempo real desde el punto de adquisición usando el aparato hasta el almacenamiento accesible basado en la nube. Esto puede permitir una visibilidad de los datos en tiempo real desde cualquier lugar (por ejemplo, desde una oficina remota), permitiendo una toma de decisiones eficaz y minimizando los riesgos de retrasos operativos. También puede ayudar a minimizar el riesgo de errores humanos en la transferencia de datos.

La disposición de procesamiento se puede configurar para proporcionar la simulación visual en tiempo real, en cuanto se haya determinado la orientación de la característica estructural con relación al núcleo del pozo. Al proporcionar la simulación en tiempo real, un usuario puede obtener retroalimentación inmediata sobre las características estructurales que han capturado.

El aparato se puede configurar para derivar datos sobre una característica estructural presente en un núcleo de pozo, a partir de una muestra del núcleo.

El aparato es un aparato de conformidad con el segundo aspecto de la invención.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirá la invención, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos. En los dibujos:

FIGURA 1 muestra esquemáticamente una vista tridimensional de una primera realización de un aparato de conformidad con la invención, sin carcasa exterior;

FIGURA 2 muestra una vista tridimensional del aparato de la Figura 1, cuando se posiciona a lo largo de la línea de orientación en núcleos de pozo con diferentes diámetros;

FIGURA 3 muestra una vista tridimensional de parte del aparato de la Figura 1, cuando se mira desde abajo, que muestra las superficies de referencia para medir la estructura expuesta en las superficies del núcleo;

FIGURA 4 muestra una vista en planta superior de una placa de circuito del aparato de la Figura 1;

FIGURA 5 muestra una vista superior de parte del aparato de la Figura 1, donde dos diodos del aparato emiten, cada uno, un haz láser que pasa a través de la lente de dispersión y luego a través de una rendija estrecha en el alojamiento que restringe la anchura del haz;

FIGURA 6 muestra una vista en planta esquemática de la disposición para emitir el haz láser como se representa en la Figura 5;

FIGURA 7 muestra una vista lateral esquemática de la disposición para emitir el haz láser como se representa en la Figura 5;

FIGURA 8 muestra una vista tridimensional del aparato de la Figura 5; mostrando el haz láser gemelo alineado con un cursor/punto del aparato y las superficies de referencia;

FIGURA 9 muestra una vista tridimensional del aparato de la Figura 1, cuando se ve desde abajo, presentando un prisma de sensor óptico que sobresale a través de una base del aparato;

FIGURA 10 muestra un ejemplo típico de una proyección estereográfica que presenta los datos recopilados por el sistema;

FIGURA 11 muestra una proyección ortográfica tridimensional típica de un gráfico de pozo que presenta una estructura planar extendida.

FIGURA 12 muestra una proyección ortográfica tridimensional que presenta las diversas estructuras representadas como placas, mostrando el rumbo y el buzamiento (con el pozo normalmente mostrado en geología codificada por colores);

FIGURA 13 muestra un gráfico típico ampliado del pozo con una cuadrícula de referencia;

FIGURA 14 muestra un ejemplo de un archivo de datos del sistema de conformidad con la invención, presentando los diversos parámetros obtenidos por el sistema que se pueden exportar a una hoja de cálculo de Excel;

FIGURA 15 muestra una vista tridimensional del aparato de la Figura 5, que está orientado para permitir que los haces láser se alineen con una característica estructural presente en un núcleo (ilustrándose varios diámetros del núcleo);

FIGURA 16 muestra una vista tridimensional de un núcleo de pozo e indica posibles posiciones de registro para obtener información precisa cuando se registra una característica estructural planar;

FIGURA 17 muestra una vista lateral de la disposición representada en la Figura 16;

FIGURA 18 muestra una vista tridimensional de un núcleo de pozo que indica posibles posiciones de registro para obtener información precisa al registrar una característica estructural lineal;

FIGURA 19 muestra una vista tridimensional del aparato de la Figura 1, con una posible carcasa exterior; FIGURA 20 muestra otra vista tridimensional del aparato de la Figura 19;

FIGURA 21 muestra un diseño esquemático de un sistema de conformidad con la invención;

FIGURA 22 muestra una simulación tridimensional de cómo se puede usar un aparato, de conformidad con la invención, para capturar una característica estructural planar usando un método de alineación rápida;

FIGURA 23 muestra otra simulación tridimensional de cómo se puede usar un aparato, de conformidad con la invención, para capturar estructuras/características planares y lineales usando un método de dimensión;

FIGURA 24 muestra una simulación tridimensional de cómo se puede capturar una característica estructural planar usando el método de alineación que usa los láseres/diodos para registrar la orientación de la estructura.

FIGURA 25 muestra una simulación tridimensional de cómo se puede capturar una característica estructural planar usando el método de dimensión para posicionar el aparato en una traza de afloramiento de la estructura planar en la superficie del núcleo;

FIGURA 26 muestra una simulación tridimensional de cómo se puede capturar una característica estructural lineal usando el método de dimensión para posicionar el aparato en dos posiciones donde una característica lineal aflora en la superficie del núcleo;

FIGURA 27 muestra una simulación tridimensional de cómo se puede capturar una característica estructural lineal expuesta en una superficie de deslizamiento, tal como espejos de falla en una falla, usando el método de dimensión para determinar la dirección del movimiento en la falla;

FIGURA 28 muestra una vista superior esquemática de una segunda realización del aparato según la invención; FIGURA 29 muestra una vista en planta esquemática de una disposición para emitir el haz láser como se representa en la Figura 28; y

FIGURA 30 muestra una vista lateral esquemática de la disposición para emitir el haz láser como se representa en la Figura 28;

En los dibujos, se hace referencia a estructuras similares mediante números similares a lo largo de las diversas vistas. Los dibujos mostrados no son necesariamente a escala, en lugar de ello, se hace generalmente hincapié en la ilustración de los principios de la presente invención.

Las figuras representan diversas realizaciones de la invención. Las realizaciones ilustran determinadas configuraciones; sin embargo, se apreciará que la invención puede adoptar la forma de muchas configuraciones, como será evidente para un experto en la materia, sin dejar de representar la presente invención, que está definida en las reivindicaciones adjuntas.

Descripción de las realizaciones preferidas

Como se ha mencionado, la perforación diamantina implica la excavación de secciones de núcleos de perforación subterráneos para determinar la geología subterránea. Las mediciones que normalmente se realizan para representar el pozo son la profundidad de una sección del núcleo extraído, así como la dirección a la que está orientada la sección del núcleo en tres dimensiones. Si las direcciones se conocieran en función de la profundidad, entonces se podría derivar la trayectoria que traza el pozo en tres dimensiones. El sondeo del pozo normalmente da la dirección en función de las profundidades medidas. Se deriva un vector unitario que apunta a lo largo de esta dirección y se interpola para valores intermedios de la profundidad. Cuando se parametriza de esta manera, la integral del vector unitario con respecto a la profundidad del fondo de pozo da la ubicación del pozo en tres dimensiones. El sistema actual, de conformidad con la invención, permite que se determine la orientación de las características estructurales planares y lineales, con relación a un núcleo, usando un geotécnico, un aparato electrónico portátil.

En los dibujos, el número de referencia 100 se refiere en general a un sistema para determinar la disposición/orientación de las características estructurales presentes en el núcleo de un pozo (véase la Figura 21). El sistema 100 incluye, entre otros, un aparato geotécnico electrónico, portátil, y un ordenador central 200 o un dispositivo informático similar con acceso a comunicaciones, tal como un dispositivo informático personal, una PDA, un teléfono móvil con acceso a la web, una tableta informática con acceso a la web o similar. En la disposición mostrada, el dispositivo informático con acceso a comunicaciones se representa en forma de tableta informática 202 que está conectada de forma inalámbrica al aparato 10.

El sistema 100 puede prever la transferencia de datos desde el punto de adquisición al almacenamiento basado en la nube. En este sentido, el subsistema 100 puede tener previsto el suministro en tiempo real de datos desde el punto de adquisición usando el aparato 10 al almacenamiento basado en la nube accesible desde una oficina remota. Esto puede permitir la visibilidad de los datos en tiempo real desde cualquier lugar, permitiendo una toma de decisiones efectiva y minimizando los riesgos de retrasos en las operaciones. También minimiza el riesgo de error humano en la transferencia de los datos. El almacenamiento basado en la nube puede tener cualquier forma apropiada; incluyendo, por ejemplo, un sistema de gestión y almacenamiento de datos conocido como Reflex™ Hub™

El aparato 10 comprende una disposición de orientación configurada para determinar la orientación, o el cambio de orientación, del aparato, y una disposición de captura de datos configurada para capturar datos de orientación generados por la disposición de orientación, como se pondrá de manifiesto más adelante.

El aparato 10 comprende un cuerpo 11 que tiene una carcasa/alojamiento interior 12 y una 10 carcasa exterior 14 (véase la Figura 1, así como las figuras 20 y 21) que contiene al menos parcialmente la carcasa interior 12. La carcasa interior 12 incluye una formación de soporte 18 dentro de la cual se alojan un paquete de baterías 20 y un puerto USB de carga en la parte posterior del aparato, una unidad de GPS (no mostrada específicamente) y medios de activación 28. Una placa de circuito impreso (PCI) 22 está alojada en la carcasa interior 12.

La carcasa interior 12 tiene una base alargada 16 que incluye dos formaciones de guía alargadas y paralelas 24.1, 24.2 (véanse las Figuras 3 y 9). Una parte operativamente inferior 26 de la base alargada 16 está configurada para definir un asiento 27. En la disposición mostrada, la parte inferior 26 es cóncava (o rebajada de otro modo) y tiene forma de V en ángulo generalmente obtuso, cuando se observa en la vista de extremo (véase la Figura 3). El ángulo de la forma de V puede ser de aproximadamente 146° para acomodar una gama de diámetros de núcleo típicos.

Una parte frontal de la base 16 se estrecha en un punto 17. El punto 17 se puede usar para posicionar el aparato 10 en un marcador de profundidad específico en una superficie exterior 400 de un núcleo 300, y para ubicar la posición en la superficie 400 del núcleo 300 donde una característica estructural planar/lineal está expuesta en la superficie 400. De este manera el punto 17 proporciona un localizador que se puede posicionar con respecto a una marca o característica visible en la superficie exterior 400 de un núcleo 300. Dicho de otra forma, el punto 17 define lo que es, en efecto, un cursor.

El asiento 27 está adaptado para ubicarse en la superficie 400 del núcleo 300 y para cooperar con el núcleo 300 para el movimiento guiado sobre la superficie del núcleo. En particular, los lados laterales opuestos de la base 16, que forman las formaciones de guía 24.1,24.2, tienen bordes rectos 19.1, 19.2 para ayudar a alinear el aparato 10 con las características estructurales lineales expuestas.

La punta 17 también funciona como porción de contacto para entrar contacto con la superficie exterior 400 del núcleo 300 mientras el cuerpo 11 se mueve angularmente con respecto al eje del núcleo para alinear el cuerpo con un plano transversal al eje del núcleo, como se observa mejor en la Figura 15. Con esta disposición, la porción de contacto puede proporcionar un punto de referencia en la superficie exterior 400 en el que se obtiene la indicación de la disposición angular del plano. Además, la porción de contacto puede funcionar para estabilizar el cuerpo 11 con respecto al núcleo 300 cuando se mueve angularmente con respecto al eje del núcleo. En efecto, el punto 17 proporciona un fulcro sobre el cual el cuerpo 11 es rotatorio (angularmente móvil) para variar la disposición angular del cuerpo, cambiando de ese modo la actitud del aparato 10 con respecto al eje del núcleo.

La PCI 22 incluye un sensor óptico 29, un giroscopio 30.1, un acelerómetro 30.2, una brújula 30.3, un magnetómetro opcional 30.4, una disposición de comunicación Bluetooth 32 (p. ej., una radio Bluetooth con una antena) y un microprocesador 36 (véase la Figura 4). Esto proporciona la disposición de orientación en esta realización. La p C i 22 además incluye una serie de patillas 34 que se pueden conectar a una unidad de GPS (p. ej., para permitir que el aparato 10 se utilice como una herramienta de mapeo de superficie). El giroscopio 30.1, el acelerómetro 30.2, la brújula 30.3 y el magnetómetro 30.4 normalmente pueden estar incorporados en un chip (p. ej., un chip de detección de movimiento). Por lo tanto, la orientación del aparato 10 se puede extraer del chip usando bien ángulos de Euler o bien cuaterniones. Esto se puede hacer usando técnicas de promediación o métodos de filtro de Kalman.

El sensor óptico 29 está montado de tal manera que se extiende operativamente hacia abajo desde una superficie inferior de la parte inferior 26, como se observa mejor en la Figura 9, y está configurado para medir la distancia que recorre el aparato 10 a lo largo de la superficie 400, digamos entre dos puntos de medición, cuando el aparato 10 se coloca contra la misma y se desliza/mueve a lo largo de ésta (de forma similar a un ratón de ordenador). En esta realización, el sensor óptico 29 normalmente está configurado para determinar el movimiento/desplazamiento relativo con una precisión de aproximadamente 2 mm. En uso, el aparato 10 estaría así posicionado en la superficie exterior 400 del núcleo 300 de la manera que se muestra en la Figura 2, con el punto 17 posicionado de modo que esté en línea con uno de los dos puntos de medición previstos, y los datos relacionados con esa posición capturados por medio del sensor óptico 29. A continuación, el aparato 10 se movería a lo largo de la superficie exterior 400 del núcleo 300 a una posición en línea con el otro de los dos puntos de medición previstos y los datos relacionados con esa posición serían capturados por medio del sensor óptico 29. A continuación, se puede determinar la distancia entre los dos puntos de medición, reflejada por la distancia sobre la que se ha movido el sensor óptico.

El aparato 10 además comprende una disposición de alineación que se puede usar para alinear el aparato con una característica estructural, cuando está en uso. La disposición de alineación comprende un indicador de alineación 33. El indicador de alineación 33 presenta una referencia para alinear el cuerpo con un plano transversal al eje del núcleo, de modo que se puede obtener una indicación de la disposición angular del plano mediante la determinación de la actitud (posición u orientación angular) del cuerpo 11 con relación al eje del núcleo. El plano de interés transversal al eje del núcleo normalmente comprende un plano representado por una superficie de una característica presente en el núcleo 300; por ejemplo, un plano correspondiente a donde aflora una estructura planar en la superficie del núcleo 400. El giroscopio 30.1 y/o el acelerómetro 30.2 pueden servir para determinar/medir la orientación del aparato 10 una vez que se ha alineado con una característica estructural 600 usando el indicador de alineación 33, como se muestra en la Figura 15.

En esta realización, el indicador de alineación 33 se puede operar para proporcionar una indicación visual en la superficie de la muestra de núcleo. En la disposición mostrada, el indicador de alineación 33 comprende una disposición de formación de haces 35 que está configurada para emitir al menos un haz, cuando está en uso, que se puede usar para alinear el aparato 10 con la característica estructural. La disposición de formación de haces 35 se puede configurar para emitir un solo haz o dos haces. El, o cada uno de los haces pueden ser un haz de luz. De manera más específica, el haz de luz puede ser un haz láser. En esta realización, la disposición de formación de haces 35 comprende dos diodos láser de línea 38, 40 montados en lados respectivos de una parte frontal de la base 16 y están dirigidos hacia delante (véase la Figura 5). Una lente de dispersión 71 está montada delante de cada diodo 38, 40 para permitir que el diodo 38, 40 emita 600 un haz de luz de 41, 43, estando cada haz alineado con el puntero 17 (véanse también las Figuras 6 y 7). La base 16 define una rendija estrecha 73 que permite que los haces proyecten juntos una línea recta sobre la superficie exterior 400, cuando los diodos 38, 40 están orientados en perpendicular a la misma. Si los 5 diodos 38, 40 están orientados en un ángulo agudo con relación a la superficie exterior 400, a continuación, en lugar de una línea recta, se puede proyectar una forma de elipse sobre la superficie 400. La forma de línea/elipse se puede usar para alinear el aparato 10 con una característica estructural expuesta en la superficie exterior 400 de un núcleo de pozo 300.

El plano (generalmente indicado por el número de referencia 500) definido por los haces láser 41, 43 normalmente puede venir determinado por el vector que está en ángulo recto (normal) con el plano. Los haces de luz 41, 43 a 60° normalmente están diseñados para proporcionar la máxima cobertura de la superficie 400 de un núcleo 300 para ayudar a permitir un registro precisa de una característica estructural 600 (véanse las Figuras 17 y 18), independientemente del ángulo de la característica estructural 600 con relación al núcleo 300. La cobertura generalmente oscila de aproximadamente un 52 % para un núcleo B (36,5 mm de diámetro) a aproximadamente un 44 % para un núcleo H (63,5 mm de diámetro).

Una pantalla LED (no mostrada) está fijada a la carcasa interior 12, encima de la batería 20. La pantalla LED está conectada operativamente a la disposición de comunicación Bluetooth 32 para permitir que un usuario se comunique con un ordenador 200 o tableta 202 que forma parte del sistema 100. La pantalla LED puede, por ejemplo, usarse para introducir parámetros tales como la profundidad y el nombre de la estructura (p. ej., una estructura planar o lineal).

El paquete de baterías 20 puede, por ejemplo, ser un paquete de baterías recargables de NiCad que puede proporcionar alrededor de 6 horas de uso continuo.

La captura y registro de datos por medio de la disposición de captura de datos se inicia a través de la operación de los medios de actuación 28. En esta realización, los medios de actuación 28 comprenden uno o más botones operativos. En la disposición mostrada, hay tres botones operativos 28.1-28.3. El botón 28.1 es un botón de referencia que está configurado para capturar una orientación de referencia del aparato 10 cuando se coloca contra una superficie exterior 400 y se orienta a lo largo de una línea 106 inferior del núcleo ("BOC") (véanse las Figuras 16, 17 y 18) que se extiende a lo largo de la longitud del núcleo 300. La línea BOC es un término bien conocido en la industria y, por lo tanto, no se describirá con más detalle. El botón 28.3 es un botón de registro que se puede usar para capturar una lectura o una serie de lecturas, cuando el aparato 10 está alineado con una característica estructural 600. El botón 28.2 es un botón multifuncional ya que tiene una función de desplazamiento, así como una función de un solo clic y de doble clic.

Usando la función de un solo clic, se instruye al ordenador 200 para que calcule la orientación de mejor ajuste de una característica estructural particular 600 con relación al núcleo del pozo 300 temporalmente. El cálculo incluye determinar un buzamiento, una dirección de buzamiento y rumbo para características planares o inmersión y dirección para características lineales. A continuación, traza la característica estructural 600 como un punto intermitente en una proyección estereográfica y como una placa o línea en una proyección ortográfica, así como también calcula un buzamiento aparente en una orientación prescrita. La proyección ortográfica es una representación en tres dimensiones del pozo, junto con las características estructurales planares y lineales 600. Una característica estructural lineal o lineación se puede representar como un cilindro con una flecha que indica la dirección del movimiento en la superficie de deslizamiento.

Usando la función de doble clic, se instruye al ordenador 200 que calcule y guarde una serie de parámetros relacionados con el pozo y la característica estructural. El ordenador 200 luego guarda los datos, una vez que se ha verificado un dato y guarda la disposición geométrica en una hoja de cálculo de datos. Los parámetros calculados pueden incluir (pero sin limitación):

profundidad de fondo de pozo (m) hasta donde un punto medio de una característica estructural 600 se cruza con una entrada del núcleo 300.

• Orientación del pozo: El acimut y la inclinación del pozo a esa profundidad.

• Coordenadas del pozo (p. ej., coordenadas x, y, z) y profundidad vertical hasta la estructura o contacto geológico.

• Orientación del espacio real de la estructura planar (p. ej., el buzamiento y la dirección del buzamiento)

• Ángulos alfa, beta y gamma de una estructura usada en el método existente de ángulos internos del núcleo para determinar la orientación. El ángulo alfa se refiere al ángulo entre un vector que apunta a lo largo de la longitud del núcleo 300 y el plano en el que se extiende la característica planar.

• Buzamiento o cabeceo aparente de una estructura en una línea de sección predefinida.

Los datos típicos que se envían al ordenador para su posterior procesamiento incluyen: Datos del cuaternión: La orientación del aparato 10 se envía como un cuaternión unitario.

• Datos de aceleración: Los datos de aceleración en bruto, en las direcciones tridimensionales (x, y y x), se envía como una fracción de la fuerza gravitatoria (g).

Datos del giroscopio: Datos sobre la rotación bruta alrededor de los tres ejes (x, y, z.

Datos del sensor óptico: El movimiento del sensor óptico en dos direcciones (en metros).

Estado del sensor óptico: Identidad, calidad y estado del sensor.

El estado sobre si se ha presionado alguno de los botones.

Campo magnético

El aparato 10 se puede usar de dos maneras diferentes para medir la orientación de las características estructurales 600 en un núcleo 300.

El primer método se denomina método de alineación. Este método ofrece un proceso de adquisición de grandes conjuntos de datos estructurales, principalmente para el análisis estereográfico donde la profundidad exacta no es crítica o ni siquiera requerida. Un ejemplo sería medir los planos de estratificación para determinar la dirección de plegamiento o la medición de los conjuntos de frentes para determinar la dirección actual o la dirección del flujo. El proceso consiste en alinear la unidad usando un haz láser plano o la base del dispositivo 10 con la estructura.

El método normal implica alinear el aparato 10 con la estructura 600 usando bien la base o bien el haz láser planar 500 y adquirir al menos cuatro registros desde la superficie 400 de la estructura planar 600. El programa analiza estadísticamente las medidas registradas y calcula el "plano de mejor ajuste" y determina el "margen de error".

El método también ofrece un procedimiento rápido que facilita la rápida adquisición de datos directamente desde el núcleo 300 en una bandeja de núcleos. El programa solo requiere una lectura de alineación por estructura 600 antes de comprobar y guardar. El método de alineación usa el giroscopio 30.1 y el acelerómetro 30.2 para determinar/medir la orientación del aparato 10 una vez que se ha alineado con una característica estructural 600 usando los haces láser 41, 43. Como alternativa, los bordes 19.1, 19.2 de los lados laterales de la base 16 pueden alinearse con estructuras expuestas (el proceso de alineación se describirá con más detalle más adelante). Este método es conveniente para recopilar grandes conjuntos de datos para el análisis estereográfico en situaciones en las que la profundidad exacta de la característica estructural 600 es irrelevante. La medición rutinaria de la característica estructural 600, en particular características planares tales como estratificación, foliaciones, fracturas, fallas, etc., se puede emprender utilizando los haces láser 41, 43 cuando el núcleo 300 (más específicamente una muestra del núcleo 300 tomada de un pozo) se posiciona en una bandeja de núcleo. Normalmente, un técnico debe asegurarse de que las muestras de núcleos estén bien ensambladas y que la línea BOC 106 esté correctamente alineada en la bandeja. Las roturas de perforación y las discontinuidades de orientación deben estar claramente delimitadas, ya que pueden tener un efecto perjudicial en la medición de la característica estructural 600.

El segundo método se denomina método de dimensión el cual usa el sensor óptico 29 y el giroscopio 30.1 para medir la profundidad del fondo del pozo del aparato 10 y para determinar el desplazamiento angular del mismo, en la superficie 400. Este método generalmente se prefiere cuando la profundidad precisa o la disposición/orientación geométrica exacta de una característica estructural 600, tal como una falla mayor o un eje de pliegue, es crítica. Las mediciones estructurales detalladas y precisas, en particular, el registro de características lineales tal como las estrías del espejo de falla, varillas, budinajes o ejes de plegado, pueden requerir que el núcleo 400 se retire de la bandeja de núcleos y se coloque en un pequeño banco en V para permitir que el aparato 10 se mueva sobre la superficie exterior 400 del núcleo 300. Para empezar a registrar, el aparato 10 está referenciado a una línea de marca de profundidad (véase el número de referencia 104 en las Figuras 17 y 19) paralela a la orientación del BOC, es decir, usando el botón 28.1. Simplemente deslizando el aparato 10 sobre la superficie exterior 400 del núcleo 300 y alineando el punto 17 con la posición donde la característica estructural 600 se cruza con la superficie exterior 400 y registrando varias lecturas en la misma característica 600, el aparato 10, junto con el ordenador 200, puede determinar una orientación/disposición estimada de la característica 600 con relación al núcleo 300.

Un plano se puede ajustar en tres dimensiones, una vez que se conocen tres o más puntos en el plano.

Dado que la superficie 400 del núcleo 300 forma un cilindro, si el desplazamiento a lo largo de la longitud del núcleo 300 puede mantenerse separado del desplazamiento a lo largo/alrededor de la circunferencia del mismo, se puede obtener la posición/ubicación de un punto en particular. Una vez que se miden tres o más puntos de esta manera, con relación a un punto de referencia fijo en la línea de orientación 106, se puede calcular la orientación de un plano con relación al núcleo 300. Si hay más de tres puntos disponibles, se puede derivar un plano de mejor ajuste. Se puede derivar una característica lineal usando dos puntos conocidos en los que la lineación se cruza con la superficie 400. Si estos puntos se miden repetidamente, se puede derivar la línea de mejor ajuste y se calcula el margen de error.

La disposición magnética remanente innata mostrada por el núcleo 300 se puede determinar usando el magnetómetro 30.4. Medir la dirección del magnetismo remanente de muestras de núcleos individuales del mismo núcleo 300 podría ser útil para orientar/alinear correctamente las muestras de los núcleos, de tal manera que la línea de orientación 106 se extienda a través de las roturas de perforación (es decir, la dirección del magnetismo remanente para las muestras de núcleo normalmente debería ser en la misma dirección).

Cuando se resta el campo magnético de la tierra y el campo residual medido en las proximidades del núcleo 300 se correlaciona con la orientación, la magnetización del núcleo 300 se puede extraer en función de la profundidad.

Todos los datos derivados/calculados por el aparato 10 se envían al ordenador 200 (o tableta 202) a través de la disposición de comunicación Bluetooth 32 para su posterior procesamiento. El software especializado está instalado en el ordenador 200 (o dispositivo informático similar con acceso a comunicaciones) para proporcionar al usuario una retroalimentación visual intencionada de las estructuras 600 consignadas por el aparato 10 en una pantalla de ordenador (u otra pantalla).

El software normalmente integra datos recibidos de varias fuentes y procesa y combina los datos con los datos de características estructurales (recibidos del aparato 10). Datos de sondeos de fondo de pozo, registros geológicos del pozo, datos geotécnicos y estructurales se importan al software usando hojas de cálculo de Excel. A continuación, se procesan los datos, se amalgaman con los datos de las características estructurales y se pueden exportar en formato de hoja de cálculo o de texto a programas de software de procesamiento geológico o de planificación minera. Uno de los atributos únicos del software es la capacidad de representar características estructurales planares como planos trazados dentro del pozo en una proyección ortográfica tridimensional (esto se describirá con más detalle más adelante).

El software usa un modelo vectorial para derivar las coordenadas del pozo en tres dimensiones y determinar la geometría del plano de una característica estructural 600. El aparato 10, junto con el software, tiene la capacidad de medir y calcular la orientación de estructuras con precisión (incluso en ángulos de núcleo relativamente altos (alfa y beta)), y de registrar la orientación de características estructurales lineales no penetrantes, tales como ejes de pliegue, crenulaciones. El software puede proporcionar a un usuario una orientación tridimensional del pozo y la característica estructural 600 inmediatamente (en tiempo real) en el momento de la consignación (en cuanto se haya realizado el procesamiento necesario, como se ha mencionado anteriormente). La orientación puede mostrarse en proyección ortográfica y estereográfica, permitiendo de ese modo que un usuario audite y verifique el dato antes de guardarlo.

El procedimiento operativo implica; inicialmente haciendo referencia al aparato 10 con relación al núcleo 300 y la línea BOC 106 y luego midiendo la orientación de la característica estructural 600 bien alineando el aparato 10 con la característica estructural 600 o bien moviendo el aparato 10 sobre la superficie 400 y ubicando varios puntos donde la característica estructural 600 se cruza con la superficie 400 alineando el punto 17 con la misma. Se pueden obtener mediciones precisas de una característica estructural 600 registrando varias mediciones de la característica 600 en la superficie 400. A continuación, el software analiza estadísticamente los datos recibidos del aparato 10 y produce una estimación de mejor ajuste de la orientación de la característica estructural. Esta característica del software también se puede usar para analizar la orientación de la misma característica repetitiva 400, tal como la estratificación o los conjuntos de frentes, para calcular el mejor ajuste o la orientación promedio de la característica estructural medida 600.

El software incluye diversos módulos de software que se describen en el presente documento más adelante:

Módulo de sondeo

Los datos del sondeo de fondo de pozo se pueden introducir manualmente en el ordenador en un sondeo de un solo disparo o importarse desde cualquier herramienta de sondeo de múltiples disparos. Una vez introducidos los datos, las coordenadas se calculan y la proyección del pozo se puede ver inmediatamente como una proyección ortográfica tridimensional en una pantalla de visualización. Al modificar las celdas de azimut e inclinación del pozo, el software vuelve a calcular automáticamente las coordenadas del fondo del pozo y modifica el gráfico tridimensional del pozo en consecuencia. El software permite al usuario acercarse y alejarse, desplazarse hacia arriba y hacia abajo del pozo, así como pivotar y girar el ángulo de visión a mano alzada.

Módulo de geología

Se pueden importar registros de pozos existentes, junto con datos de características estructurales recibidos del aparato 10, en determinados parámetros de software, tales como profundidad, unidad litológica, descripción y un color identificable único que se puede importar directamente desde una hoja de cálculo de Excel, como entenderá un experto en la materia.

Módulo de proyección estereográfica

El software traza automáticamente en proyección estereográfica la orientación de las características estructurales 400, con varias opciones disponibles. Cada tipo de estructura se muestra en un color único para una identificación fácil y un usuario/técnico tiene la opción de mostrar selectivamente tipos de estructuras específicas. Los datos se pueden exportar a programas analíticos estructurales reconocidos. A este respecto, por favor, véase la Figura 10.

Módulo de proyección ortográfica

A continuación, con referencia a las Figuras 11-13, la orientación de una característica estructural 400 también se determina y se traza automáticamente en una proyección ortográfica tridimensional. Las estructuras planares, con líneas que representan la dirección de rumbo y buzamiento se proyectan como placas rectangulares en la superficie planar. Las características lineales, mostradas como pequeñas varillas y estructuras, tales como fallas en las que se podría determinar la dirección del movimiento, se trazan como flechas que muestran la orientación y dirección del movimiento. El software permite al usuario acercarse/alejarse, desplazarse hacia arriba y hacia abajo del pozo, así como cambiar el pivotamiento y el giro del ángulo de visión a mano alzada. El fondo se puede anotar con varias superposiciones de cuadrícula, incluyendo una cuadrícula tridimensional ortográfica coordinada sobre la proyección del pozo o una cuadrícula circular con la orientación de la brújula y la inclinación del pozo a esa profundidad. Desplazarse hacia arriba y hacia abajo en el pozo cambia la posición de la cuadrícula en el fondo del pozo. Al desplazarse hacia arriba y hacia abajo por el pozo, la cuadrícula se puede posicionar de tal manera que las estructuras individuales se tracen en el centro de la cuadrícula, las direcciones de rumbo y buzamiento y se pueden medir/registrar físicamente desde la cuadrícula si fuera necesario.

El rumbo y el buzamiento se ilustran como líneas blancas o negras en el plano animado de la característica estructural 600. El software proporciona una opción para cambiar el color y el tamaño de los gráficos estructurales individuales. La capacidad de aumentar el tamaño de los planos trazados es útil para aumentar el tamaño y proyectar estructuras importantes. Estos planos de estructura se pueden ampliar para proporcionar al usuario una idea de por dónde debería discurrir la estructura bajo el suelo. A continuación, este modelo se puede importar directamente al software de modelado de minas de un usuario, donde esta estructura ampliada se puede inspeccionar por toda el área minera.

Módulo de archivo de datos

Se trata de un módulo multifuncional. La función principal consiste en proporcionar una base de datos para el almacenamiento de todos los registros y cálculos de características estructurales. La base de datos se puede exportar a un archivo de Excel. La función secundaria sirve para editar y corregir registros de características estructurales individuales. Ciertos valores de celda específicos se pueden modificar o cambiar para ajustar los resultados calculados automáticamente. Al guardar los parámetros de entrada, se calculan y guardan hasta 16 parámetros diferentes en un archivo de datos. En este sentido, se hace referencia específica a la Figura 14.

Se pueden calcular los siguientes parámetros, por ejemplo:

Parámetros calculados pertenecientes a un pozo:

• profundidad de fondo de pozo (en metros) hasta donde un punto medio de la característica estructural se cruza con un centro del núcleo 300.

• orientación del pozo, acimut e inclinación en la profundidad del fondo del pozo.

• coordenadas del pozo (x, y, z) y profundidad vertical hasta la característica estructural.

Parámetros calculados pertenecientes a características planares:

• orientación del espacio real de la característica, buzamiento y dirección de buzamiento.

• ángulos alfa y beta de la característica usada en el método de ángulos internos del núcleo para determinar la orientación.

• buzamiento aparente de la característica planar en una línea de sección predefinida.

Parámetros calculados pertenecientes a características lineales:

• profundidad de fondo de pozo (en metros) hasta donde un punto medio de la característica lineal se cruza con el centro del núcleo.

• orientación representada por la inmersión y la tendencia de la característica lineal:

◦ tendencia: dirección en la que se inclina una característica lineal.

◦ inmersión - ángulo entre la lineación y la horizontal.

◦ cabeceo de la lineación - que es el ángulo entre la característica y una línea de sección predefinida.

• ángulos gamma y/o delta de la estructura usada en el método de ángulos internos del núcleo.

• Desajuste - la diferencia angular entre la lineación y una característica planar en la que esta se produce.

Procedimiento para registrar características estructurales 1001141. A continuación, se muestra un ejemplo de cómo el sistema 100 puede registrar una característica estructural particular:

i. Iniciar una nueva consignación borrando los datos existentes en el módulo de sondeo.

ii. Importar datos de sondeo de fondo de pozo al módulo de sondeo. Si los datos reales del sondeo de fondo del pozo no están disponibles, entonces, la profundidad del pozo y el sondeo inicial estimado del pozo, el acimut y la inclinación se pueden introducir manualmente usando el ordenador 200. El sondeo real del pozo se puede importar en una etapa posterior y la orientación de todos los registros estructurales se ajustará/modificará automáticamente. La disposición/orientación geométrica de las estructuras se calcula con relación al sondeo del pozo.

iii. Para capturar los datos de características estructurales, se abre una pantalla de "estructura de entrada" seleccionando la opción apropiada en la parte superior de una pantalla de interfaz de usuario en el ordenador 200. Pantalla de estructura de entrada

La pantalla de estructura de entrada muestra una serie de celdas que permiten al usuario introducir información sobre el pozo/núcleo del pozo.

Se muestra una proyección 3D ortográfica visual de la orientación del aparato 10 con relación al núcleo 300. La pantalla proporciona una indicación de que el aparato 10 funciona correctamente y que está conectado inalámbricamente al ordenador 200.

El usuario puede introducir, por ejemplo, la siguiente información:

• La profundidad de fondo de pozo hasta el registro. La profundidad se puede introducir manualmente en el ordenador o introducirse usando la función de desplazamiento del botón 28.2 en el aparato. Las opciones pueden ser una estructura planar, una estructura lineal o una combinación de las mismas.

• La técnica/método usado para registrar la estructura. Las opciones pueden ser:

i) el método de alineación; o

ii) el método de dimensión.

Estos dos métodos se describirán con más detalle más adelante.

• Un nombre único para identificar la estructura.

• Margen de error: Esto permite al usuario definir un nivel de margen de error aceptable.

iv. insertar los detalles del pozo:

Unidades de medida (ya sea métrica o imperial).

Diámetro del núcleo (los tamaños de núcleo más comunes se muestran en un menú desplegable en la interfaz de usuario).

Orientación superior o inferior del núcleo.

v. En un campo de profundidad), insertar la profundidad de fondo de pozo a la que está referenciado el aparato 10. 1 vi. Método: Seleccionar la rutina usada para registrar la característica estructural 600:

El programa determina estadísticamente el Plano de Mejor Ajuste (PMA) y calcula el margen de error para un grado de confianza deseado, determinando de ese modo el número de lecturas que se han de tomar en una sola estructura. El programa determina las distancias de desviación en el lado izquierdo y derecho del núcleo 300 de la posición donde la traza de la característica estructural se cruza con la línea de orientación. Esto permite al usuario verificar y comprobar la validez del registro.

El programa determina la orientación geométrica del espacio real de la estructura plana, es decir, el buzamiento y la dirección de buzamiento, así como la inmersión y la dirección de inmersión para estructuras lineales con relación a la línea de orientación. La disposición geométrica de la línea de orientación se deriva de los datos importados al módulo topográfico.

El margen de error está determinado por la irregularidad de la estructura y la precisión/exactitud de los registros de medición.

El programa utiliza las coordenadas del collar, x, y, z junto con los datos de sondeo de fondo de pozo para determinar la orientación geométrica y las coordenadas del punto medio donde el elemento estructural se cruza con el centro del núcleo.

Método de alineación

Este es un método relativamente rápido y fácil para medir estructuras en muestras de núcleo simplemente alineando el aparato con la estructura.

Primero se referencia el aparato 10 a lo largo de la línea de orientación 106 y luego se mueve para alinear el aparato 10 con la característica estructural 600. El aparato 10 se puede alinear usando bien los haces láser 41, 43 o bien los bordes 19.1, 19.2 de los lados laterales de la base 16. Este método es un método rápido de adquisición de datos para recopilar datos estructurales para el análisis estereográfico. Se pueden registrar múltiples estructuras a partir de una sola referencia.

◦ Estructuras planares: Se puede usar bien la base 16 del aparato 10 o bien los haces láser 41, 43 para alinear el aparato 10 con la característica estructural 600, dependiendo de si la estructura 600 está expuesta en la superficie exterior 400 del núcleo 300. La Figura 22 muestra un ejemplo de cómo se puede referenciar primero un aparato 10 (véase el número de referencia 10a) y a partir de ahí orientarlo de tal manera que los haces láser 41, 43 se proyecten a lo largo de una superficie de una característica planar (es decir, alinear los haces 41, 43 con la superficie), para alinear de ese modo el aparato 10 con la misma (véase el número de referencia 10b). Al hacer clic en el botón de registro 28.3, se mide la orientación de la característica 600. Haciendo un solo clic en el botón 28.2, el ordenador 200 determina temporalmente la orientación de la característica 600 y traza la característica 600 como un punto intermitente (parpadeo) en un estereograma y una proyección ortográfica tridimensional. Una vez validados los resultados, se pueden guardar en una base de datos haciendo doble clic en el botón 28.2. En determinadas circunstancias, se pueden obtener resultados más precisos tomando varias lecturas alineando el aparato 10 en distintas posiciones en la característica 600, antes de hacer clic en el botón 28.2.

◦ El procedimiento para registrar estructuras planares no expuestas usando el método de Alineación se puede resumir como sigue:

• El aparato 10 se referencia inicialmente colocándolo con el punto 17 posicionado en cualquier parte del núcleo 300 donde el plano de orientación vertical

• se cruza con la superficie 400 del núcleo 300. A continuación, se presiona el botón de referencia para inicializar el registro. El haz láser/diodos 38, 40 se encienden automáticamente una vez que se ha seleccionado el método de alineación y el aparato 10 se puede levantar entonces de la superficie del núcleo 400.

• El punto 17 se posiciona a continuación en cualquier punto donde la traza de la estructura planar 600 aflora en la superficie del núcleo 400. Al girar y levantar el aparato, los haces láser 41, 43 pueden alinearse con el afloramiento de la estructura 600 en la superficie del núcleo 400. A continuación, se presiona el botón de registro 28.1. Se puede tomar cualquier número de registros a lo largo del afloramiento de la estructura 600 en la superficie del núcleo 400.

• El programa determina la precisión y fiabilidad de las mediciones calculando la media y la desviación estándar de la medición.

• Una vez que el operador está satisfecho con la fiabilidad y el número de registros, se presiona el botón "Comprobar" y se determina la orientación de la estructura y se muestra como un punto intermitente en la proyección estereográfica. Cuando el operador está satisfecho con la proyección de la estructura al presionar un botón "Guardar" provisto en una pantalla de interfaz de usuario, almacena los datos en el archivo de datos.

◦ Lineación (Inercia lineal): Los bordes 19.1, 19.2 de los lados laterales de la base 16 se pueden usar para alinear el aparato 10 con las características microestructurales 600, de lo contrario, el procedimiento es el mismo que para las estructuras planares. Cabe señalar que solo las lineaciones expuestas se pueden medir usando este método. ◦ En el procedimiento de registro de estructuras lineales usando el método Alineación, la base o los lados del aparato se pueden usar para registrar la orientación de elementos planares o lineales expuestos en superficies de roturas dentro del núcleo.

◦ Se puede registrar una combinación de estructuras planares y lineales combinando los procedimientos expuestos anteriormente.

Método de dimensión

En primer lugar/inicialmente, se referencia el aparato a una profundidad específica a lo largo de la línea de orientación vertical 106 (véase el número de referencia 10c en la Figura 23, así como la Figura 25 (véase específicamente la posición indicada con el número de referencia 501)). A continuación, el aparato 10 se mueve en íntima proximidad a lo largo de la superficie 400 para registrar varias posiciones en la característica 600 expuesta en la superficie 400 (véanse los números de referencia 10d-f en la Figura 23 que se refieren a varias posiciones del aparato 10 en las que se pueden realizar registros) (además, véanse también las posiciones indicadas por los números de referencia 502­ 504 en la Figura 25). Se requieren múltiples lecturas para un registro de estructura individual. Se pueden registrar estructuras planares, estructuras lineales o una combinación de las mismas. Para lineaciones, solo se requieren dos registros para determinar la orientación de la estructura. En este sentido, por favor, véanse las Figuras 24 y 27 en las que los números de referencia 601 y 602 se refieren a dos posiciones donde pueden realizarse registros, por ejemplo, para determinar la orientación de una lineación.

vii. Definir la identificación única de la característica estructural de identificación, tal como estratificación, foliación, escisión o F1.

viii. Referenciar el aparato 10 colocándolo en el núcleo con el punto 17 posicionado en la línea BOC 106. Para el método de alineación rápida: el aparato 10 solo requiere ser referenciado una vez si las características estructurales están registradas en una bandeja de núcleos. Para el método de dimensión, el aparato 10 debe estar referenciado en la línea BOC 106 con el punto 17 posicionado a una profundidad específica.

ix. Identificación de la estructura: Seleccionar un nombre único para la estructura, tal como hendidura 1, estratificación, pliegue F1, etc.

x. Mediciones: Cada vez que se selecciona el botón de registro 28.3, el software calcula los valores vectoriales x, y, z y determina la media y la desviación estándar. Estos valores determinan la precisión y fiabilidad de los datos.

Procedimientos operativos

El sistema 100 usa varias técnicas para registrar la orientación de las características estructurales 400 en los núcleos 300. Para realizar un análisis estructural de un núcleo 300 y en situaciones donde la profundidad no es un problema, las características estructurales 600 se pueden registrar con el núcleo 300 en una bandeja de núcleos. Los haces láser 41,43 pueden simplemente alinearse con la traza de afloramiento de la característica planar en la superficie 400. Para un análisis más detallado, el núcleo 300 se puede colocar en un pequeño banco en V y el aparato 10 se puede mover entonces a lo largo de la superficie 400 y posicionarse donde la característica estructural 600 queda expuesta en la superficie 400.

Análisis estereográfico

Las proyecciones estereográficas se pueden usar para verificar y comprobar la integridad de los datos antes de guardarlos.

Después de que se hayan registrado todos los datos de orientación relevantes del aparato 10 para una estructura particular, los datos son procesados por el ordenador 200 y representados estereográficamente. Los datos procesados también se pueden exportar como texto o en formato de hoja de cálculo a otros programas de procesamiento de datos estructurales.

Análisis ortográfico

Una vez que se hayan introducido o importado los detalles del sondeo del pozo, junto con el tamaño/diámetro del núcleo, el pozo se muestra en tres dimensiones en la sección ortográfica. A continuación, se puede seleccionar la pestaña apropiada en la pantalla de la interfaz para entrar en un modo de captura de datos en el que el aparato 10 se puede usar para capturar datos sobre las características estructurales 600 presentes en un núcleo 300. El núcleo 300 normalmente se posiciona en una bandeja de núcleos (que deben unirse con cuidado para garantizar resultados precisos). Los procedimientos de consignación generalmente requieren en primer lugar, que el aparato 10 esté referenciado (en un punto de referencia específico) y orientado con relación a la línea de orientación BOC 106. A esto le siguen varias técnicas para registrar las características estructurales 600, ya sea planares o lineales y, a continuación, la corroboración final haciendo que el aparato 10 vuelva al punto de referencia original. De esta manera, el dispositivo puede recalibrarse a sí mismo y, a su vez, certificar y confirmar las mediciones tomadas antes de la recalibración, volviendo a un punto conocido. Los métodos en los que no se usa el sensor óptico 29 y solo se confía en el giroscopio 30.1 y el acelerómetro 30.2 para medir la orientación (o dirección) de la característica estructural 400, son menos precisos en comparación a cuando se usa también el sensor óptico 29. El error en el ángulo de la característica estructural puede ser de hasta 5 grados. El método más preciso requiere que el aparato 10 permanezca en contacto con la superficie 400 en todo momento. En este caso, es preferible colocar las muestras del núcleo en un pequeño banco en V para tener mayor acceso al núcleo 300.

Referenciación

Colocar el aparato 10 en el núcleo 300 donde el plano de orientación vertical se cruza con la superficie de más arriba o abajo del núcleo 300, comúnmente conocida como la línea superior del núcleo (TOC, por sus siglas en inglés de "Top Of Core Line") o la línea 106 inferior del núcleo (BOC) y presionando el botón de referencia 28.1, inicialmente se alinea/referencia el aparato 10 con relación al núcleo 300. Esta posición puede denominarse punto/posición de referencia. La disposición geométrica exacta de la línea de orientación puede determinarse usando dispositivos de sondeo giroscópicos de fondo de pozo disponibles en el mercado.

La disposición del plano de orientación vertical se puede determinar usando instrumentos de orientación de fondo de pozo disponibles comercialmente.

Las mediciones precisas de una característica estructural 600 se obtienen registrando varias medidas de la característica 600 en la superficie 400 del núcleo 300. El software analiza estadísticamente los datos y produce la mejor estimación de ajuste de la orientación de la característica estructural 600. Esta característica del software también se puede usar para analizar la orientación de la misma característica estructural repetitiva 600, tal como la estratificación o conjuntos de frente (que están espaciados a lo largo de la longitud del núcleo). El programa calculará el mejor ajuste o la orientación promedio de las características estructurales medidas 600. Cada sección del núcleo orientado continuo debería estar referenciada y coordinada por el aparato 10.

Procedimiento para registrar características estructurales planares

i. Referenciar el aparato 10 colocándolo en el núcleo 300 paralelo a la línea de orientación BOC 106, con el punto 17 posicionado sobre una marca de profundidad particular generalmente indicada por el número de referencia 104 en las Figuras 16 y 17. Presionar el botón de referencia 28.1 e introducir la profundidad en el ordenador 200 (o tableta 202).

ii. Alinear el aparato 10 con un plano 102 de la característica estructural 600 (véanse las Figuras 16 y 17). Esto se puede hacer de dos maneras:

a. Para características planares abiertas/expuestas, colocar el aparato 10 con las formaciones de guía 22.1, 22.2 apoyadas en el plano 102, presionar el botón 28.3 para registrar la lectura. Para registros más precisos, se puede introducir un número de lecturas en diferentes posiciones en el plano 102.

b. Para características planares no expuestas, colocar el punto 17 en cualquier posición donde una traza de la característica estructural esté expuesta/aflore en la superficie 400 del núcleo 300, el haz láser/diodos 38, 40 se encienden/apagan automáticamente una vez que se ha seleccionado el método de alineación, y rotar el aparato 10 hasta que los haces láser 41,43 se proyecten a lo largo del trazo de la estructura. A continuación, presionar el botón 28.3 de registrar 30.

Para registros planares más precisos, después de referenciarlo, el aparato 10 se puede mover a lo largo de la superficie 400 de modo que el punto 17 se coloque en una posición donde la característica 600 se cruza con la superficie 400. A continuación, se presiona el botón 28.3. (Cabe señalar que no se trata de la denominada parte superior de la elipse como se define en el Método de ángulos internos del núcleo). Repetir esto en al menos cuatro puntos diferentes a lo largo de la traza de la característica. Es imperativo que el sensor óptico 29 funcione correctamente y que el aparato 10 permanezca en la superficie del núcleo 400 en todo momento. El aparato 10 debería volver al punto de referencia original para completar el registro.

Estructuras lineales

Como se ha mencionado anteriormente, el aparato 10 utiliza el sensor óptico 29 para registrar la orientación en espacio real de las características estructurales lineales 600 (p. ej., espejo de falla, ejes de pliegue, crenulaciones, mullions y guijarros deformados) en los núcleos con precisión. Incluso la denominada Línea de Intersección (L01) entre dos estructuras planares se puede determinar usando el aparato 10. Para poder tomar lecturas, las muestras del núcleo deben retirarse preferentemente de la bandeja de núcleos y colocarse en un pequeño banco en V. Las mediciones se realizan directamente desde la superficie 400 y son precisas incluso para características estructurales con elevados ángulos de núcleo, es decir, con ángulos superiores a 60° desde el plano hasta el eje del núcleo. También se pueden realizar análisis microestructurales detallados y completos de muestras de núcleos individuales.

Procedimiento para registrar características estructurales lineales

A continuación, se hace referencia específica a la Figura 18.

i. Colocar el aparato 10 sobre la superficie 400 del núcleo 300 paralelo a la línea de orientación BOC 106 con el punto 17 posicionado sobre una marca de profundidad particular. Presionar el botón 28.1 e introducir la profundidad en el ordenador 200.

ii. Sin que el aparato 10 deje de estar en contacto con la superficie 400 en todo momento, mover el aparato a lo largo de la superficie 400 y colocar el punto 17 en la posición donde la característica 600 se cruza con la superficie 400 (véase S1). A continuación, presionar el botón 28.3.

iii. Mover el aparato sobre la superficie 400 a otra posición donde la característica lineal se cruza con la superficie 400 (véase S2). Presionar de nuevo el botón 28.3. (Cabe señalar que se puede usar cualquier extremo de la característica lineal, S1 o S2, como punto de referencia inicial (en la etapa ii)).

iv. Se pueden consignar varias estructuras, de este modo. El proceso termina una vez que el aparato 10 vuelve al punto de referencia original capturado en la etapa i.

Si hay alguna evidencia de desplazamiento (es decir, espejos de falla), también se puede usar un lado del aparato 10 como referencia para orientar la herramienta.

En situaciones donde el sentido de corte (SOS, por sus siglas en inglés de "sense of sheaf) se puede determinar a partir de estructuras, p. ej. con espejos de falla en una superficie de falla, la dirección del desplazamiento se puede registrar y meter en el programa, para que se pueda llevar a cabo un análisis cinemático detallado del núcleo. El programa traza la característica lineal direccional como una flecha en la placa representando la estructura planar.

Registros de susceptibilidad magnética

i. Referenciar el aparato 10 colocándolo en la superficie 400 del núcleo 300 paralelo a la línea de orientación BOC 106 con el punto 17 posicionado sobre una marca de profundidad particular. Presionar el botón de referenciado 28.1 e introducir la profundidad en el ordenador 200.

ii. Sin que el aparato 10 deje de estar en contacto con la superficie 400 en todo momento, mover el aparato 10 a lo largo de la superficie 400 y colocar el punto 17 en la posición donde se necesita tomar una lectura magnética y presionar el botón 28.3.

iii. Mover el aparato 10 sobre la superficie 400 y tomar dos lecturas adicionales a cada lado del núcleo 300 a la misma profundidad que la posición mencionada en la etapa ii.

iv. Los datos capturados se envían directamente al software (que está instalado en el ordenador 200) que a continuación determina la dirección del magnetismo remanente.

El aparato 10 es una herramienta portátil de muestreo geotécnico que es capaz de medir y calcular la disposición geométrica de las características estructurales planares y lineales que aparecen en las muestras orientadas de núcleos de pozos. Los Inventores creen que el sistema 100 y el aparato 10 simplifican y mejoran el mapeo geotécnico de estructuras en núcleos de pozos.

El sistema 100 y el aparato 10 también ofrecen una técnica interactiva y cuantitativa para consignar estructuras y, en general, no requieren una formación especializada ni un conocimiento profundo del análisis estereográfico. Se pueden importar sondeos de fondo de pozo y consignaciones geológicas y estructurales, procesarlos y luego exportarlos en formato de hoja de cálculo o de texto a programas de software de procesamiento geológico o de planificación de minas. Los datos así adquiridos pueden, como alternativa o adicionalmente, transferirse a un almacenamiento basado en la nube.

El aparato 10 tiene la capacidad de registrar la orientación de las características estructurales 600 en muestras de núcleo directamente desde el núcleo 300. Al hacer clic una vez en la profundidad a lo largo de la línea de orientación 106 y luego en tres posiciones en el plano estructural (para una característica planar) o solo en dos posiciones (para una característica lineal), el sistema 10 puede calcular y mostrar inmediatamente (en tiempo real) la orientación de la característica 600 en un ordenador 200 o tableta 202. La orientación en espacio real de la característica estructural 600 se presenta inmediatamente al geólogo en proyección ortográfica o estereográfica tridimensional en el momento de consignar el núcleo 300.

La invención descrita anteriormente tiene una serie de ventajas sobre los sistemas existentes. Una de las principales ventajas es que las orientaciones en el espacio real de los elementos estructurales en las muestras de núcleo se calculan automáticamente y se presentan en proyección ortográfica 3D al geólogo en el momento de la consignación (es decir, no hay transposición ni recálculos). Los puntos de datos de referencia individuales también se pueden comprobar y verificar antes de su introducción. La invención también es relativamente sencilla porque las mediciones se registran directamente desde la superficie 400 del núcleo 300 y no requiere el uso de plantillas de medición. Generalmente tampoco hay redondeo de las mediciones estimadas. Los datos de sondeo de pozos junto con las consignaciones de pozos geotecnológicos también se pueden importar y/o exportar en formato de hoja de cálculo o de texto, así como transferirse opcionalmente a un almacenamiento basado en la nube. El registro preciso de estructuras y mediciones no depende de la determinación de la elipse, como en el método de los ángulos internos: Incluso las estructuras con elevados ángulos alfa se pueden determinar con precisión.

Los inventores también creen que la invención proporciona una técnica de medición relativamente sencilla. La invención simplemente utiliza la profundidad de fondo de pozo y la desviación a lo largo del lado izquierdo y derecho del núcleo 300 para determinar la orientación de las estructuras planares. Las estructuras lineales requieren las desviaciones combinadas con el ángulo de rotación que se pueden registrar usando una plantilla sencilla.

La invención también es relativamente económica, ya que no se utilizan goniómetros caros. La invención también ahorra tiempo ya que la captura de los datos es más rápida.

En la primera realización, la disposición de formación de haces 35 comprende dos diodos láser de línea 38, 40 que están montados en lados respectivos de una parte frontal de la base 16. Otras disposiciones de formación de haces son por supuesto posibles, un ejemplo de la cuales se presenta en una segunda realización del aparato 10.

A continuación, con referencia a las Figuras 28 a 30, se muestra (esquemáticamente) una segunda realización del aparato 10. La segunda realización del aparato 10 es similar en muchos aspectos a la primera realización descrita e ilustrada anteriormente, por lo que se usan números de referencia correspondientes para indicar partes similares.

En esta segunda realización, la disposición de formación de haces 35 comprende un módulo láser 82 ubicado centralmente y una lente de dispersión asociada 84 que se puede operar para emitir un haz de luz para su proyección sobre la superficie 400 del núcleo 300 para proporcionar una indicación visual en la superficie a efectos de alineación. En la disposición mostrada, la lente de dispersión 84 comprende una lente Powell u otra lente similar, capaz de proporcionar una línea de indicación iluminada más uniformemente y un ángulo de proyección del haz generalmente más amplio. En esta realización, la anchura del haz es de aproximadamente 120 grados. Una ventaja de la disposición de esta segunda realización en comparación con la primera realización es que se emite un solo haz, evitando de ese modo la necesidad de alinear dos haces separados en lados opuestos del aparato 10 con el puntero 17.

Se debe apreciar que el alcance de la invención no se limita al alcance de las dos realizaciones descritas. Se considera que las modificaciones y variaciones tales como las que serían evidentes para el destinatario experto se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones.

La presente divulgación se proporciona para explicar de forma habilitante los mejores modos de efectuar y usar diversas realizaciones de conformidad con la presente invención. La divulgación se ofrece además para mejorar la comprensión y apreciación de los principios de la invención y sus ventajas, en lugar de limitar de cualquier manera la invención. Si bien se ha descrito e ilustrado una realización preferida de la invención, está claro que la invención no está limitada a la misma. Numerosas modificaciones, cambios, variaciones, sustituciones y equivalentes se les ocurrirán a los expertos en la técnica que se beneficien de la presente divulgación sin apartarse del alcance de la presente invención tal y como está definida en las siguientes reivindicaciones.

Las referencias a descripciones posicionales, tales como "interior", "exterior", "superior", "inferior", "arriba" y "abajo", se deben tomar en el contexto de las realizaciones representadas en los dibujos, y no deben considerarse como una limitación de la invención a la interpretación literal del término, sino más bien como lo entendería el destinatario experto.

Adicionalmente, cuando se usan los términos "sistema", "dispositivo" y "aparato" en 25 el contexto de la invención se debe entender que incluyen referencias a cualquier grupo de componentes o elementos funcionalmente relacionadas o que interactúan, se interrelacionan, son interdependientes o están asociados y que pueden estar ubicados en las proximidades de, separados de, integrados con, o separados de, unos de otros.

A largo de la presente memoria descriptiva, a menos que el contexto requiera lo contrario, el término "comprender" o variaciones tales como "comprende" o "que comprende", se entenderá que implica la inclusión de un número entero o grupo de números enteros, pero no la exclusión de cualquier otro número entero o grupo de números enteros indicados.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Método para determinar la disposición/orientación de una característica o características estructurales presentes en un núcleo de pozo (300) sujetando un aparato portátil (28) a mano, moviendo/orientando a mano el aparato o parte del mismo, con relación a una característica estructural presente en el núcleo y poner el aparato o parte del mismo en contacto con una superficie (400) del núcleo (300) orientada con respecto a su característica estructural, caracterizado por que

los datos sobre el movimiento/orientación del aparato (10) o dicha parte del mismo se capturan a medida que/cuando el aparato (19) se mueve/orienta con relación a la característica estructural y el núcleo (300) usando la disposición de movimiento/orientación del aparato (10) cuando se presiona un primer botón operativo (28.1) para capturar una orientación de referencia del aparato (10) cuando este se coloca contra una superficie exterior (400) de un núcleo (300) y se orienta a lo largo de una línea (106) inferior del núcleo ("BOC") que se extiende a lo largo de la longitud del núcleo (300), para su combinación con los datos obtenidos de la disposición de captura de datos que captura los datos de orientación generados por la disposición de orientación y determina, usando un procesador, la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo (300), a continuación, se presiona un segundo botón (28.3) para capturar una lectura o un número de lecturas, cuando el aparato (10) está alineado con una característica estructural (600) y se presiona un tercer botón (28.2) como un botón multifuncional que tiene una función de desplazamiento, así como una función de un solo clic y de doble clic,

2. El método según la reivindicación 1, que además comprende (a) mostrar visualmente la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo (300) en una pantalla o (b) transferir datos relacionados con la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo (300) a un servidor remoto; o ambos (a) y (b).

3. El método según la reivindicación 1 o 2, en donde la etapa de determinar la orientación/disposición de la característica estructural comprende determinar la orientación/disposición del espacio real con relación al núcleo (300).

4. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de mover/orientar un aparato (10) comprende

(a) alinear el aparato (10), o una parte del mismo, con la característica estructural, o una parte/porción específica del mismo; o

(b) alinear el aparato (10), o dicha parte del mismo, con una superficie de la característica estructural si la característica es una característica planar; o

(c) mover el aparato (10) sobre una superficie exterior (400) del núcleo (300) para alinear el aparato (10), o parte del mismo, con al menos una parte de la estructura que está expuesta en la superficie exterior (400) y capturar datos de orientación del aparato una vez alineado.

5. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de determinar la orientación de la característica estructural con relación al núcleo (300) comprende determinar el movimiento/orientación del aparato (10) con relación a un punto/orientación de referencia.

6. El método según la reivindicación 5, en donde la etapa de determinar el movimiento/orientación del aparato (10) con relación a un punto de referencia/orientación comprende determinar un punto de referencia/orientación con relación al núcleo (300).

7. El método según la reivindicación 4, en donde la etapa además comprende alinear el aparato (10), o parte del mismo, con la superficie (400) alineando un indicador de alineación con la superficie de la característica.

8. El método según la reivindicación 7, en donde la etapa de alinear un indicador de alineación con la superficie del indicador de alineación de la característica comprende proporcionar una indicación visual en la superficie (400) del núcleo (300) y alinear la indicación visual con la superficie de la característica.

9. El método según la reivindicación 8, en donde la etapa de proporcionar una indicación visual en la superficie (400) del núcleo (300) comprende proyectar un haz de luz (41, 43) desde el aparato.

10. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 4 y 7 a 9, en donde la etapa de mover u orientar el aparato (10) además comprende alinear el aparato (10), o parte del mismo, con la superficie (400) alineando un indicador de alineación con la superficie de la característica, si la característica es una característica planar.

11. El método según la reivindicación 4, en donde la etapa de capturar los datos comprende alinear el aparato (10), o parte del mismo, con dos o más partes de la estructura que están expuestas en la superficie exterior (400), y capturar cada vez datos de orientación una vez alineado.

12. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende determinar, usando un procesador, el cambio de orientación del aparato (10), o de una parte del mismo, entre una orientación de referencia y la orientación cuando está alineado con la estructura, o dicha parte de la misma.

13. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la captura/medición de características estructurales usando el aparato (10) se hace directamente desde la superficie (400) del núcleo (300).

14. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, en donde la etapa de mostrar visualmente la orientación/disposición de la característica estructural comprende mostrar la orientación/disposición de la dicha característica estructural en tiempo real en cuanto se hayan capturado los datos y se haya determinado la orientación/disposición de la característica estructural con relación a la muestra del núcleo (300).

15. El método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende transferir datos desde el punto de adquisición al almacenamiento basado en la nube.

16. Aparato (10) para capturar datos sobre características estructurales presentes en una muestra de núcleo de pozo (300) que tiene una periferia exterior circular que define una superficie exterior y un eje longitudinal central que define un eje de núcleo, en donde el aparato (10) comprende un cuerpo (11) que incluye una disposición de orientación que está configurada para determinar la orientación, o el cambio de orientación, del aparato (10), o de parte del mismo, una disposición de alineación que se puede operar para alinear el aparato con una característica estructural; y caracterizado por que

el cuerpo (11) además comprende una disposición de captura de datos que está configurada para capturar datos de orientación generados por la disposición de orientación para determinar la orientación/disposición de la característica estructural con relación al núcleo (300) usando un procesador, y en donde el cuerpo (11) es un cuerpo portátil (11) para que un usuario lo sujete, mueva y manipule con una mano y comprende medios de accionamiento (28) en forma de tres botones operativos (28.1-28.3), estando un primer botón (28.1) configurado, cuando es presionado por el usuario, para capturar una orientación de referencia del aparato (10) cuando se coloca contra una superficie exterior (400) de un núcleo (300) y se orienta a lo largo de una línea (106) inferior del núcleo ("BOC") que se extiende a lo largo de la longitud del núcleo (300), estando un segundo botón (28.3) configurado, cuando es presionado por el usuario, para capturar una lectura o un número de lecturas,

cuando el aparato (10) está alineado con una característica estructural (600) y un tercer botón (28.2) como un botón multifuncional que tiene una función de desplazamiento, así como una función de un solo clic y de doble clic.

17. El aparato (10) según la reivindicación 16, en donde la disposición de alineación se puede operar para alinear el aparato con una característica estructural, la disposición de alineación es capaz de emitir al menos un haz (41, 43) proporcionando una indicación visual en la superficie (400) de la muestra del núcleo (300) para facilitar la alineación del aparato (10) con la característica estructural.

18. El aparato (10) según la reivindicación 17, en donde la disposición de formación de haces (35) comprende dos diodos láser de línea (38, 40) montados en lados respectivos de una parte frontal de la base (16) y están dirigidos hacia delante.

19. El aparato (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, que además comprende una disposición de comunicación (32) configurada para enviar datos de orientación a una disposición de procesamiento.

20. El aparato (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, que además comprende al menos una formación de guía (22.1, 22.2; 24.1, 24.2) configurada para guiar el desplazamiento del aparato sobre una superficie exterior (400) de un núcleo (300).

21. El aparato (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 16-20, en donde el cuerpo (11) comprende una porción de base adaptada para un movimiento sobre la superficie exterior (400) para determinar la distancia entre dos puntos de medición en la superficie exterior, estando la porción de base configurada como un asiento (27) para su ubicación en una superficie exterior (400) de la muestra del núcleo (300) y un movimiento deslizante sobre la superficie exterior (400), presentando la disposición de alineación una referencia para alinear el cuerpo (11) con un plano transversal al eje longitudinal central, de modo que se puede obtener una indicación de la disposición angular del plano mediante una determinación de la actitud del aparato (10) con relación al eje longitudinal central.

22. El aparato según la reivindicación 21, que además comprende un localizador para posicionar la porción de base con respecto a una marca o característica de una superficie exterior (400) de la muestra del núcleo (300) y preferentemente el localizador comprende un punto.

23. Un sistema (100) para determinar la disposición/orientación de características estructurales presentes en un núcleo de pozo (300), en donde el sistema (100) incluye:

• un aparato (10) según una cualquiera de las reivindicaciones 16-22; y

• una disposición de procesamiento que está conectada o forma parte del aparato (10), y que está configurada para determinar al menos la orientación de la característica estructural con relación al núcleo de pozo (300), usando al menos los datos capturados.

24. El sistema (100) según la reivindicación 23, que además comprende una disposición de visualización configurada para presentar una simulación visual de la orientación de la característica estructural con relación al núcleo de pozo (300).

25. El sistema (100) según la reivindicación 23 o 24, en donde este comprende un aparato geotécnico electrónico, portátil (10) y un ordenador central (200) tal como un dispositivo informático personal, una PDA, un teléfono móvil con acceso a la web o una tableta informática con acceso a la web que se ha dispuesto para comunicarse con el aparato (10).