MX2007010161A - Una sonda electromagnetica. - Google Patents

Abstract

Una sonda 1 electromagnetica mide las propiedades electromagneticas de una formacion GF subsuperficial en una zona limitada que rodea a un agujero de pozo de sondeo WBH. El agujero de pozo de sondeo esta lleno con un fluido DM de pozo de sondeo. La sonda comprende una almohadilla 2 que tiene una primera cara que define una primera area dispuesta para colocarse en contacto con una pared WBW de pozo de sondeo. La sonda 1 comprende ademas cuando menos dos antenas 4??, 4B de transmision que definen un unto CP central entre ellas, cada antena estando espaciada a una distancia desde el punto central, y cuando menos un primer 5A, 5B y un segundo juego 5C, 5D de antenas receptoras, cada juego comprendiendo una primera antena receptora 5A; 5C y una segunda antena 5B receptora, 5D, la primera antena receptora estando colocada en un lado de las antenas de transmision y la segunda antena de recepcion que esta colocada en otro lado de las antenas de transmision de modo que cada juego abarque las antenas 4A, 4B de transmision.

Description

UNA SONDA ELECTROMAGNÉTICA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con una sonda electromagnética para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial en una zona limitada que rodea un pozo de sondeo. Otro aspecto de la invención se relaciona con una herramienta de registro que comprende dicha sonda para realizar registros de pozo de sondeo de formación subsuperficial. Un aspecto adicional de la invención se relaciona con un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial en una zona limitada que rodea un pozo de sondeo. Una aplicación particular de la sonda, la herramienta de registro y el método de conformidad con la invención se relaciona con la industria de servicios de campo petrolero . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen los dispositivos de registro que miden la constante dieléctrica de formación, por ejemplo, de EUA 3,849,721 y EUA 3,944,910. El dispositivo de registro incluye un transmisor y receptores espaciados en una almohadilla que se impulsa contra una pared de pozo de sondeo. Una microonda electromagnética se transmite hacia las formaciones, y la onda que se ha propagado a través de las formaciones es recibida en las antenas receptoras. El desplazamiento de fase y la atenuación de esta onda que se propaga en las formaciones se determina de las señales de salida de los receptores. La constante dieléctrica y la conductividad de las formaciones se pueden luego obtener de las mediciones de «desplazamiento de fase y de atenuación. Generalmente se usan dos transmisores en una disposición compensada de pozo de sondeo para reducir al mínimo el efecto de la rugosidad del pozo de sondeo, la inclinación de la herramienta y faltas de similitud en los transmisores, receptores y sus circuitos electrónicos. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Una meta de la invención es proponer una sonda electromagnética y/o un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial en una zona limitada que rodea un pozo de sondeo con una mejor precisión que el dispositivo y/o método del ramo anterior. De conformidad con la invención, se propone una sonda electromagnética para realizar mediciones electromagnéticas de las propiedades dieléctricas de la formación de conformidad con polarización de onda diferente, a diferentes profundidades de investigación dentro de la formación (profundidades radiales) y a frecuencias diferentes . La sonda electromagnética se pretende para medir la permisividad dieléctrica y la conductividad eléctrica de la formación geológica que rodea al pozo de sondeo. Las mediciones son mediciones diferenciales basadas en desplazamiento de fase y atenuación de amplitud de ondas electromagnéticas entre dos antenas transmisoras hacia cuando menos dos antenas receptoras que abarcan las antenas transmisoras. Bajo el control de una disposición electrónica, antenas emisoras se excitan y se miden las señales de recepción en las antenas receptoras. La atenuación y desplazamiento de fase medidos entre las dos antenas emisoras proporciona un vector de onda aparente conocido como k, que está ligado directamente a la permisividad y conductividad de la formación. Sin embargo, esta medición se afecta por la presencia de una torta de lodo eventual en la pared de pozo de sondeo y mezcla fluida (fluido de perforación) hacia la formación. Esta incertidumbre se resuelve realizando mediciones adicionales, cada una midiendo un desplazamiento de fase adicional y una atenuación adicional.

Un primer juego de mediciones adicionales se realizan con diferentes polarizaciones, una de conformidad con un modo de lado amplio y una de conformidad con un modo alimentado en la extremidad. Un segundo juego de mediciones adicionales se realizan a fin de determinar las propiedades dieléctricas de la torta de lodo y la mezcla de fluido. Estas mediciones adicionales proporcionan un juego de datos coherentes y complementarios que permiten determinar el espesor de la torta de lodo, y la permisividad y conductividad de la mezcla de fluido, la torta de lodo y la formación en diferentes profundidades radiales y a diferentes frecuencias . De manera más precisa, un primer aspecto de la presente invención se relaciona con una sonda electromagnética para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial en una zona limitada que rodea un pozo de sondeo, el pozo de sondeo estando lleno con un fluido de pozo de sondeo. La sonda comprenden una almohadilla que tiene una primera cara que define una primera área dispuesta para ser colocada en contacto con una pared del pozo de sondeo. La sonda además comprende: cuando menos dos antenas transmisoras que definen un punto central entre las mismas, cuando menos un primero y un segundo juegos de antenas receptoras, cada juego comprendiendo una primera antena receptora y una segunda antena receptora, la primera antena receptora estando colocada en un lado de las antenas transmisoras y la segunda antena receptora estando colocada en otro lado de las antenas transmisoras de modo que cada juego abarque las antenas transmisoras, el primer juego de antenas receptoras está espaciado en una primera distancia desde el punto central, el segundo juego de antenas receptoras está espaciado a una segunda distancia desde el punto central, la segunda distancia siendo mayor que la primera distancia, las antenas transmisoras y receptoras se colocan a lo largo de una línea en la primera cara, una disposición electrónica que comprende cuando menos un módulo de transmisor dispuesto para excitar las antenas de transmisión aplicando una señal de excitación de conformidad con cuando menos una primera y una segunda frecuencia, y cuando menos un módulo receptor acoplado a cuando menos una antena receptora y dispuesto para determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de cada señal de recepción provista por cada antena receptora con relación a la señal de excitación.

Las antenas de transmisión de la sonda son notoriamente idénticas, cada antena comprendiendo dos dipolos perpendiculares incrustados en una cavidad y dispuestos para transmitir energía electromagnética de conformidad con el modo de lado amplio y un modo de alimentación de extremo. Las antenas receptoras de la sonda son notoriamente idénticas, cada antena comprendiendo dos dipolos perpendiculares incrustados en una cavidad y dispuestos para recibir energía electromagnética de conformidad con un modo de lado amplio y un modo de alimentación de extremo. De conformidad con otro aspecto de la invención, la sonda comprende además un primer alambre coaxial de extremos abiertos dispuesto en el primer lado y colocado sensiblemente de manera perpendicular a la primera área entre una antena de transmisión y una antena de recepción. De conformidad con todavía otro aspecto de la invención, la almohadilla comprende además una segunda cara dispuesta para estar en contacto con el fluido de pozo de sondeo, y la sonda comprende además un segundo alambre coaxial de extremos abiertos dispuesto en la segunda cara. De conformidad con un aspecto adicional de la invención, la disposición electrónica comprende un primer circuito de control de alambre coaxial de extremos abiertos, el circuito comprendiendo: un módulo de transmisión para enviar una señal de entrada de alta frecuencia hacia el primer alambre coaxial de extremos abiertos, y un módulo de recepción para de3terminar un primer coeficiente de reflexión basado en una señal de salida de frecuencia elevada reflejada en la abertura del primer alambre coaxial de extremos abiertos y un coeficiente de propagación basado en una señal de salida de alta frecuencia recibida por el primer alambre coaxial de extremos abiertos después de una excitación de las antenas de transmisión. La disposición electrónica puede comprender además un segundo circuito de control de alambre coaxial de extremos abiertos, el circuito comprendiendo: un módulo de transmisión para enviar una señal de entrada de alta frecuencia hacia el segundo alambre coaxial de extremos abiertos, y un módulo de recepción para determinar un segundo coeficiente de reflexión basado en una señal de salida de alta frecuencia reflejada en la abertura del segundo alambre coaxial de extremos abiertos. Ventajosamente, la disposición electrónica de la sonda electromagnética de la invención tiene una arquitectura de homodina que comprende una fuente de frecuencia elevada variable que proporciona una señal de alta frecuencia a: el cuando menos un módulo transmisor dispuesto para excitar las antenas de transición, el cuando menos un módulo receptor acoplado a la cuando menos una antena receptora, y el módulo de transmisión y el módulo de recepción de los circuitos de control de los primero y segundo alambres coaxiales de extremos abiertos. Otro aspecto de la presente invención se relaciona con una herramienta de registro dispuesta para desplegarse en un pozo de sondeo, en donde la herramienta de registro comprende una sonda electromagnética de conformidad con la invención y una disposición de colocación para colocar la sonda en contacto con una pared del pozo de sondeo a una profundidad determinada. Todavía otro aspecto de la presente invención se relaciona con un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial en una zona limitada que rodea un pozo de sondeo, el pozo de sondeo estando lleno con un fluido de pozo de sondeo. El método comprende los pasos de: a) colocar la sonda de conformidad con la invención a una primera profundidad, b) transmitir una energía electromagnética de excitación alrededor de un punto central hacia la zona limitada activando la primera antena de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de lado amplio y de conformidad con una primera frecuencia, c) medir la señal de recepción de lado amplio/lado amplio en la antena de recepción de conformidad con un modo de lado amplio y medir simultáneamente una señal de recepción de lado amplio/alimentación de extremo en la antena de recepción de conformidad con un modo de alimentación de extremo, cuando menos en una primera distancia y en una segunda distancia desde el punto central, d) repetir el paso b) de transmisión y los pasos c) de medición activando la segunda antena de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de lado amplio y de conformidad con una primera frecuencia, e) transmitir una energía electromagnética de excitación alrededor de un punto central hacia la zona limitada activando las antenas de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de alimentación de extremo y de conformidad con la primera frecuencia, f) medir una señal de recepción de alimentación de extremo/alimentación de extremo en las antenas de recepción de conformidad con el modo de lado amplio y medir simultáneamente una señal de recepción de alimentación de extremo/lado amplio en las antenas receptoras de conformidad con el modo de alimentación de extremo cuando menos en la primera distancia y en una segunda distancia desde el punto central, g) repetir el paso e) de transmisión y los pasos f) de medición activando la segunda antena de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de alimentación de extremo y de conformidad con una primera frecuencia, y h) repetir los pasos b) a g) cuando menos a una segunda frecuencia. Opcionalmente, los pasos b) , d) , e) y g) de transmisión se pueden realizar simultáneamente, la energía electromagnética de excitación transmitida por las primeras antenas de transmisión siendo firmada por una primera frecuencia baja, la energía electromagnética de excitación transmitida por las segundas antenas de transmisión siendo firmada por una segunda frecuencia baja. Opcionalmente, los pasos b) a h) de transmisión se pueden realizar simultáneamente, la señal de excitación comprendiendo una pluralidad de frecuencias, cuando menos la primera y la segunda frecuencias. De conformidad con otro aspecto de la invención, el método comprende además los pasos de: determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de cada señal de recepción provista por cada antena receptora con relación a la señal de excitación, calcular las propiedades electromagnéticas de la formación subsuperficial en la zona limitada que rodea al agujero de pozo de sondeo para cuando menos una primera profundidad de investigación radial correlacionada con la primera distancia y una segunda profundidad de investigación radial correlacionada con la segunda distancia. De conformidad con otro aspecto de la invención, el método comprende además los pasos de: medir una señal de salida de alta frecuencia recibida por un primer alambre coaxial de extremos abiertos después de una excitación de las antenas de transmisión, determinar una atenuación de la señal de salida de alta frecuencia con relación a la señal de excitación, y calcular un espesor de una torta de lodo en la pared de pozo de sondeo de3terminando un coeficiente de transmisión basado en la atenuación y desplazamiento de fase.

De conformidad con todavía otro aspecto de la invención, el método comprende además los pasos de: medir una señal de salida de alta frecuencia recibida por las antenas receptoras después de una excitación de un primer alambre coaxial de extremos abiertos, determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de la señal de salida de alta frecuencia con relación a la señal de excitación, y calcular un espesor de una torta de lodo en la pared de pozo de sondeo determinando un coeficiente de propagación basado en la atenuación. De conformidad con todavía otro aspecto de la invención, el método comprende además los pasos de: enviar una señal de entrada de alta frecuencia hacia un primer alambre coaxial de extremos abiertos en contacto con la pared de pozo de sondeo, medir una señal de salida de alta frecuencia reflejada por la torta de lodo a través del primer alambre coaxial de extremos abiertos, calcular las propiedades electromagnéticas de la torta de lodo en la pared de pozo de sondeo determinando un coeficiente de reflexión de torta de lod basado en la señal de salida de alta frecuencia.

De conformidad con todavía otro aspecto de la invención, el método comprende además los pasos de: enviar una señal de entrada de alta frecuencia hacia un segundo alambre coaxial de extremos abiertos en contacto con un fluido de pozo de sondeo, medir una señal de salida de alta frecuencia reflejada por el segundo alambre coaxial de extremos abiertos, calcular las propiedades electromagnéticas del fluido de pozo de sondeo determinando un coeficiente de reflexión de fluido de pozo de sondeo basado en la señal de salida de alta frecuencia. De conformidad con todavía otro aspecto de la invención, el método comprende además el paso de comparar las señales proporcionadas por el primer alambre coaxial de extremos abiertos y el segundo alambre coaxial de extremos abiertos para calcular la calidad de las aplicación de almohadilla contra la pared de pozo de sondeo. De conformidad con otro aspecto de la invención, el método comprende además los pasos de corregir las propiedades electromagnéticas calculadas de la formación subsuperficial en la zona limitada que rodea al agujero de pozo de sondeo basadas en las propiedades electromagnéticas calculadas y el espesor de la torta de lodo. Esta corrección proporciona las propiedades electromagnéticas de perfil radial de la formación geológica libre de efectos de torta de lodo. La sonda electromagnética de la invención permite una precisión de medición superior que la herramienta de propagación electromagnética como se describe en el ramo anterior. Con el método de la invención, es posible calcular las propiedades electromagnéticas en un perfil radial lejos de la pared de pozo de sondeo y/o a diferentes frecuencias. La sonda electromagnética de conformidad con la invención permite reducir las incertidumbres durante la interpretación de datos petrofísicos. Las mediciones de sonda electromagnética se basan en interacción de ondas electromagnéticas de alta frecuencia con moléculas de agua en los poros de matriz de la formación geológica. Estas mediciones proporcionan información sobre fluidos que ocupan los poros de matriz, sobre la propia matriz, la interacción del fluido a matriz y sobre la estructura geológica de la formación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se ilustra por vía de ejemplos y no se limita a las figuras que se acompañan, en las que las referencia semejantes indican elementos similares. La Figura l.A ilustra esquemáticamente una ubicación de pozo de hidrocarburo en tierra típica; La Figura l.B ilustra esquemáticamente una vista superior de un pozo de sondeo en una formación geológica; Las Figuras 2.A, 2.B, 2.C muestran esquemáticamente una vista en sección transversal, una vista lateral en contacto con la pared de pozo de sondeo y una vista lateral en contacto con el fluido de pozo de sondeo de una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con la invención, respectivamente, La Figura 3.A muestra esquemáticamente con mayores detalles una vista en sección transversal de una antena de dipolo transversal de la sonda de conformidad con la invención; Las Figuras 3.B y 3.C ilustran esquemáticamente la antena de dipolo transversal de la Figura 3.A en el modo de alimentación de extremo y en un modo de lado amplio, respectivamente; Las Figuras 4 y 5 muestran esquemáticamente un circuito de transmisión y un circuito de recepción de una disposición electrónica de la sonda de conformidad con la invención, respectivamente; La Figura 6 muestra esquemáticamente un circuito de control de alambre coaxial de extremos abiertos de la disposición electrónica de la sonda de conformidad con la invención; Las Figuras 7. y 7.B muestran un envolvente típico de la respuesta de sensibilidad de profundidad radial medida por las antenas receptoras de conformidad con el modo de alimentación de extremo y el modo de lado amplio, respectivamente, y Las Figuras 8. y 8.B muestran curvas de dispersión de permisividad y conductividad típicas con relación a la frecuencia, respectivamente. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura l.A muestra esquemáticamente una ubicación de pozo de hidrocarburo en tierra típica y equipos superficiales SE arriba de la formación GF geológica de hidrocarburo después de que se ha llevado a cabo la operación de perforación. En esta etapa, es decir, antes de que una sarta de alojamiento se corra y antes de que se lleven a cabo operaciones de cementación, el pozo de sondeoes un agujero de perforación BH llenado con una mezcla fluida DM. La mezcla fluidas DM es típicamente una mezcla de fluido de perforación y lodo de perforación. En este ejemplo, los equipos SE de superficie comprenden un equipo OR de petróleo y una unidad SU superficial para desplegar una herramienta TL de registro en el pozo WB de sondeo. La unidad superficial puede ser un vehículo acoplado a la herramienta de registro por una línea LN. Además, la unidad superficial comprende un dispositivo apropiado para determinar la posición de profundidad de la herramienta de registro con relación al nivel de superficie. La herramienta TL de registro puede comprender un centralizador. El centralizador comprende una pluralidad de brazos mecánicos que se pueden desplegar radialmente para hacer contacto con la pared WBW de pozo de sondeo. El brazo mecánico asegura una colocación correcta de la herramienta de registro a lo largo del eje central del agujero de pozo de sondeo. La herramienta TL de registro comprende diversos sensores y proporciona diversos datos de medición relacionados con la formación GF geológica de hidrocarburo y/o la mezcla de fluido DM. Estos datos de medición se recogen por la herramienta TL de registro y se transmiten a la unidad SU de superficie. La unidad SU de superficie comprende disposiciones apropiadas electrónicas y de software para procesar, analizar y almacenar los datos de medición provistos por la herramienta TL de registro. La herramienta TL de registro comprende una sonda 1 para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con la invención. Una vez que la herramienta de registro está colocada en una profundidad deseada, la sonda 1 se puede desplegar desde la herramienta TL de registro contra la pared WBW de pozo de sondeo mediante una disposición de despliegue apropiada, por ejemplo un brazo. La Figura l.B es una vista en sección transversal superior en una formación GF geológica. El agujero WBH de pozo se llena con la mezcla DM de fluido, generalmente fluido de perforación y lodo de perforación. La pared de pozo de sondeo tamiza las partículas de lodo suspendidas hacia la mezcla de fluido. De esta manera, una capa poco profunda de lodo, la llamada torta de lodo MC se forma generalmente en la pared WBW de pozo de sondeo. Una zona IZ inundada o invadida que forma un primer volumen concéntrico rodea al pozo WBH de sondeo. La mezcla de fluido DM generalmente se filtra a través de la torta MC de lodo y penetra hacia la formación, formando la zona IZ invadida. La profundidad radial de la zona invadida varía de unos pocos centímetros a unos pocos metros. Una zona verdadera o virgen VZ rodea la zona IZ invadida. Solamente se llena con el fluido de formación geológica natural. Una zona de transición adicional puede estar presente entre la zona IZ invadida y la zona VZ virgen. Por lo tanto, la medición realizada por la herramienta TL de registro se afecta por la presencia de la mezcla de fluido DM hacia la formación GF geológica, por el tamaño de la zona IZ invadida y por la presencia y tamaño de la torta MC de lodo. Las Figuras 2.A, 2.B y 2C muestran la sonda 1 electromagnética de conformidad con una sección transversal, vistas de cara de contacto de pared de pozo de sondeo y de cara de contacto de fluido de agujero de perforación, respectivamente . La sonda 1 electromagnética comprende una almohadilla 2. La almohadilla es un alojamiento de metal conductor, por ejemplo hecho en un material metálico como acero inoxidable. La almohadilla 2 tiene una primera cara que define una primera área dispuesta para ser colocada en contacto con una pared WBW de agujero de perforación. Las otras caras de la almohadilla se disponen para estar en contacto con la mezcla de fluido DM presente en el agujero WBH de perforación. La almohadilla 2 está acoplada a la herramienta TL mediante un brazo AR (parcialmente mostrado) . El brazo AR permite el despliegue de la sonda 1 electromagnética, más precisamente la almohadilla 2, de la herramienta TL hacia el pozo de sondeo WBH. En particular, una primera cara de la almohadilla 2 se despliega contra la pared WBW de pozo de sondeo mientras que una segunda cara de la almohadilla 2 está en contacto con el fluido DM de pozo de sondeo. En este ejemplo, la pared WBW de pozo de sondeo consiste en la formación GF cubierta por la torta MC de lodo. La sonda 1 electromagnética comprende una disposición 3 electrónica, dos antenas 4A y 4B de transmisión, y ocho antenas 5tA, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G y 5H receptoras. Las antenas de transmisión 4A y 4B y las antenas de recepción 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G y 5H están colocadas en la almohadilla a lo largo de una línea AA' en la primera cara dispuesta para ser colocada en contacto con la pared WBW de agujero de perforación. Las dos antenas 4A y 4B de transmisión definen un punto CP central entre las mismas. Cada antena está separada a una distancia d0 desde el punto CP central. La distancia do define sensiblemente la resolución vertical de sonda electromagnética, por ejemplo 2.54 cm 81 pulgada). Las antenas 4A y 4B de transmisión están conectadas a la disposición 3 electrónica. Las ocho antenas receptoras 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G y 5H están agrupadas de conformidad con cuatro juegos, cada juego comprendiendo dos antenas de recepción. Cada antena receptora del juego está colocada en cada lado de las antenas transmisoras. De esta manera, cada juego de antenas receptoras abarca las antenas transmisoras. El primer juego de antenas receptoras comprende la primera antena 5A receptora y la segunda antena 5B receptora. El primer juego de antenas receptoras está separado a una primera distancia di del punto CP central. El segundo ^uego de antenas receptoras comprende la tercera antena 5C receptora yh la cuarta antena 5D receptora.

El segundo juego de antenas receptoras está separado a una segunda distancia d2 del punto CP central. La segunda distancia d2 es mayor que la primera distancia di. El tercer juego de antenas receptoras comprende la quinta antena 5E receptora y la sexta antena 5F receptora. El tercer juego de antenas receptoras está separado a una tercera distancia d3 desde el punto CP central. La tercera distancia d3 es mayor que la segunda distancia d2. El cuarto juego de antenas receptoras comprende la séptima antena 5G receptora y la octava antena 5H receptora. El cuarto juego de antenas receptoras está separado a una cuarta distancia d4 del punto CP central. La cuarta distancia d es mayor que la tercera distancia d3. Las antenas receptoras 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G y 5H están conectadas a la disposición 3 electrónica. Las mediciones proporcionadas por cada antena receptora corresponden a profundidades radiales diferentes en la formación GF geológica. El primer juego de antenas receptoras separadas a la primera distancia di del punto CP central permite investigar la formación geológica a una primera profundidad RDi radial. El segundo juego de antenas receptoras espaciadas a la segunda distancia d2 desde el punto CP central permite investigar la formación geológica a una segunda profundidad radial RD2. El tercer juego de antenas receptoras espaciadas a la tercera distancia d3 desde el punto CP central permite investigar la formación geológica a una tercera profundidad radial RD3. El cuarto juego de antenas receptoras espaciado a la cuarta distancia d4 desde el punto central CP permite investigar la formación geológica a una cuarta profundidad radial FD4. La distancia máxima entre las antenas emisoras y el juego más espaciado de antenas receptoras está limitada por el efecto de disipación. Esta distancia es típicamente de varios centímetros.

Adicionalmente, la sonda 1 electromagnética comprende un primer alambre 6A y un segundo alambre 6B coaxiales de extremos abiertos. Cada alambre coaxial de extremos abiertos comprende un conductor interno hecho de un material metálico y una coraza conductora externa hecha de un material aislante. Cada alambre coaxial de extremos abiertos se asegura en un agujero de la almohadilla metálica. El primer alambre 6A coaxial de extremos abiertos está dispuesto en el primer lado y colocado de manera sensiblemente perpendicular a la primera área entre una antena de transmisión y una antena de recepción, por ejemplo entre la antena 4A de transmisión y la antena 5B de recepción (otras posiciones entre una antena de transmisión y cualquier antena de recepción son posibles) . El primer alambre 6A coaxial de extremos abiertos está conectado a un primer circuito de control de alambre coaxial de extremos abiertos de la disposición 3 electrónica. El segundo alambre 6B coaxial de extremos abiertos está dispuesto en la segunda cara de la almohadilla en contacto con el fluido DM de pozo de sondeo. La posición del segundo alambre 6B coaxial de extremos abiertos dentro de la almohadilla no es importante siempre que esté en contacto con el fluido de perforación. Cualquier cara de almohadilla puede ser conveniente, excepto aquella en contacto con la pared de pozo de sondeo. El segundo alambre 6B coaxial de extremos abiertos está conectado a un circuito de control de segundo alambre coaxial de extremos abiertos de la disposición 3 electrónica. Además, la sonda 1 electromagnética comprende un sensor 7 de temperatura de fluido de pozo de sondeo (v.gr., lodo) por ejemplo un termistor. El sensor 7 de temperatura está conectado a la disposición 3 electrónica. Además, la sonda 1 electromagnética puede comprender aceleró etros, v.gr., tres acelerómetros de eje (no mostrados) . Los acelerómetros están incrustados en la almohadilla a fin de hacer referencia a la sonda electromagnética a una herramienta de colocación dentro de la herramienta de registro. Uno o más cables coaxiales (no mostrados) se ueden correr a través del brazo AR para conectar la disposición 3 electrónica con la herramienta TL . La herramienta TL contiene el volumen de los electrónicos de fondo de pozo y proporciona energía y mandos de control, y reúne mediciones de la sonda 1 electromagnética. Alternativamente, la disposición 3 electrónica puede comprender un módulo de generación, adquisición, procesamiento de señal y comunicación de datos (no mostrado) para transmitir directamentde mediciones al equipo de superficie y recibir mandos de control del mismo. Las Figuras 3.A a 3.C muestran una antena 4A de transmisión o cualquiera de las antenas receptoras. La antena 4A de transmisión es una antena de dipolo transversal que se puede activar para producir onda electromagnét5ica que tiene una característica de dipolo magnético. Ventajosamente, la antena de transmisión es un dipolo de punto magnético puro. En el ejemplo de las Figuras 3, la antena 4A comprende una abertura o cavidad 42 cuadrada en un cuerpo 41 de metal, por ejemplo acero inoxidable. El cuerpo 41 de metal está insertado en un agujero apropiado de la almohadilla 2. Los elementos 44, 46 de antena metálica cruzan la cavidad desde lados opuestos diferentes. Están colocados dentro de la cavidad de manera de no tocar en donde se cruzan. La cavidad 42 se llena con cualquier material no conductor. La cavidad 41 puede estar sellada por una ventana 43, de preferencia en un material que no perturbe la propagación de onda de alta frecuencia. Un primer extremo de los elementos de antena metálica está acoplado a un módulo de transmisión asociado de la disposición electrónica mediante un alambre 45 conductor. Un segundo extremo de la antena metálica está conectado al cuerpo 41 de metal. El alambre 45 conductor está aislado para pasaje a través del cuerpo 41 de metal. Esta antena es ventajosa debido a que está adaptada para medir apropiadamente dos modos perpendiculares con alta precisión debido a la diafonía baja entre los dos dipolos magnéticos. La otra antena 4B de transmisión está construida de manera similar. La antena de transmisión opera como sigue. La antena de dipolo transversal se puede usar para producir onda electromagnética con una dirección de dipolo magnético controlado. Cuando se aplica una corriente a un elemento de antena, se excitan modos de oscilación particulares en la cavidad. De preferencia, el modo dominante es el eléctrico transversal TEio (modo evanescente) . De esta manera, la antena de transmisión es sensiblemente un dipolo de punto magnético en una amplia escala de frecuencia (v.gr., de 10 MHz a 2 GHz) y en cada medio de fondo de pozo. Las figuras 3.B y 3.C muestran esquemáticamente un elemento 44 de antena vertical paralelo al eje AA' longitudinal de la herramienta de registro y un elemento 48 de antena horizontal perpendicular al eje AA' longitudinal, respectivamente. La Figura3.B muestra una antena que opera en un modo de alimentación de extremo, a decir, activación del elemento 44 de antena horizontal (mostrado en sección transversal) resulta en un momento magnético vertical (como se indica por la flecha vertical EFM) . La Figura 3.C muestra una antena que opera en un modo de lado amplio, a decir activación del elemento 46 de antena vertical (mostrado en sección transversal) resulta en un momento magnético horizontal (como se indica por la flecha horizontal BSM) . Las antenas receptoras 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F., 5G y 5H pueden ser de construcción similar a aquella de las antenas 4A y 4B de transmisión mostradas en las figuras 3. a 3.C. Están acopladas a los módulos de recepción de la disposición electrónica. Las antenas receptoras se excitan por el componente de onda electromagnética transmitida par4alelo al dipolo magnético de antena de recepción. El elemento horizontal proporciona una señal de alimentación de extremo cuando se excita por un dipolo magnético vertical, mientras que el elemento vertical proporciona una señal de lado amplio cuando se excita por un dipolo magnético horizontal. Una señal de alimentación de extremo excitada por un dipolo magnético horizontal o una señal de lado amplio excitada por un dipolo magnético vertical son la firma de anisotropía o falta de homogeneidad de la formación geológica como fracturas y formación de lechos.

Las Figuras 4 y 5 muestran esquemáticamente partes de la disposición 3 electrónica. La disposición 3 electrónica comprende un módulo 3' transmisor y un módulo 3" receptor. Ventajosamente, la disposición 3electrónica tiene una arquitectura de electrónicas de homodina, es decir, el módulo 3' transmisor y el módulo 3" receptor están ambos acoplados a una fuente LOS de frecuencia elevada común. La arquitectura de electrónicas de homodina combinada con la proximidad de la disposición electrónica a las antenas de transmisión y recepción permite una medición confiable de desplazamiento de fase y atenuación de amplitud en la formación geológica eliminando error sistemático y fuentes de ruido. La fuente LOS de alta frecuencia puede ser un oscilador de resonador dieléctrico o un oscilador de resonador coaxial. La frecuencia a la fuente LOS de alta frecuencia es variable y se puede controlar a través de un circuito de control apropiado, ambos dispositivos siendo bien conocidos en el ramo y de esta manera no se describirán adicionalmente . Los circuitos de activación y control usuales y conocidos se omiten en estas Figuras. El módulo 3' transmisor se dispone para excitar las antenas de transmisión 4A y 4B aplicando una señal ES de excitación. El módulo 3" receptor está dispuesto para determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de una señal RS de recepción provista por una antena de recepción 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G o 5H con relación a la señal ES de excitación. La Figura 4 muestra esquemáticamente el módulo 3' transmisor. El módulo 3' transmisor comprende una primera fuente LF1 de baja frecuencia, un primer modulador MOI, un desplazador de fase de 90° PS90,k una segunda fuente de baja frecuencia LF2, un segundo modulador M02, un divisor SP, un primer amplificador A2 y un interruptor SW. La fuente LOS de alta frecuencia está acoplada al primer modulador MOI y al segundo modulador MOI a través del desplazador de fase de 90° PS90. Proporciona a estos elementos una señal de microonda de alta frecuencia <x>o. La frecuencia elevada puede variar de alrededor de 10 MHz a alrededor de 2GHz. La primera fuente LF1 de baja frecuencia está acoplada al primer modulador MOI. La segunda fuente LF2 de baja frecuencia está acoplada al segundo modulador M02. El modulador MOI proporciona una señal en fase IIS modulada con una señal Oi de baja frecuencia (unos pocos kHz - por ejemplo 15 kHz) .

El desplazador PS90 de fase de 901 acoplado al modulador M02 proporciona una señal de cuadratura QIS que es una señal desplazada en fase 90° modulada con otra señal O2 de baja frecuencia (unos pocos kHz - por ejemplo 10 kHz) . Las señales de baja frecuencia Oi y O2 se pueden seleccionar de manera de eliminar la distorsión en la señal debido a cualquier desviación de corriente directa y ruidos de componentes de baja frecuencia en la fuente y en los moduladores y también ser compatible con electrónica de procesamiento digital. La señal IIS en fase y la señal QIS de cuadratura se suman en un divisor SP y se amplifican por el amplificador Al de energía. La señal de excitación ES resultante luego se aplica a través de un interruptor SW a ya sea el elemento 44 de antena vertical o el elemento 46 de antena horizontal de la antena 4A o 4B de transmisión. Ventajosamente, el interruptor SW multiplexa la señal ES de excitación a cada elemento de antena en una manera en secuencia. El uso de un módulo 3' transmisor asociado con el interruptor es ventajoso debido a que cualquier error (v.gr., debido al desplazador de fase) será común para todas las transmisiones. El interruptor SW se puede acoplar a la antena 4A o 4B de transmisión a través de una red pasiva (no mostrada9 para propósitos de coincidencia de impedancia. Alternativamente, también es posible reemplazar el módulo transmisor asociado con el interruptor con cuatro módulos transmisores sin ningún interruptor, cada uno estando acoplado a un elemento 44 o 46 de antena de la antena 4a o 4B de transmisión. La Figura 5 muestra esquemáticamente el módulo 3" receptor. El módulo 3" receptor comprende un segundo amplificador A2, un mezclador MX y un módulo IQM de digitación y procesamiento. La fuente LOS de alta frecuencia sirve como una referencia para el módulo 3" receptor, en particular el mezclador MX . Una antena Rl receptora está acoplada al segundo amplificador A2, por ejemplo un amplificador de bajo ruido. La antena Rl receptora proporciona una señal RS de recepción que se atenúa y desplaza en fase con relación a la señal ES de excitación. La señal RS de recepción se amplifica y la señal de excitación amplificada resultante se proporciona al mezclador MIX. El mezclador MIX que también recibe la señal de alta frecuencia a>o de la fuente LOS de alta frecuencia desmodula la señal RS de recepción. El mezclador MIX proporciona al módulo IQM de digitación y procesamiento una señal de baja frecuencia Acos (?) sin (Oit) -Asin (?) sin (O2t) . El módulo IQM de digitación y procesamiento procesa la señal y realiza una detección sincrónica a fin de extraer el componente en fase de baja frecuencia Ox y el componente de cuadratura de O2 de baja frecuencia. El módulo IQM de digitación y procesamiento proporciona la amplitud A y la fase ? de la señal de recepción. Cada elemento 44 y 46 de antena de cada una de la antena Rl receptora está acoplado a un módulo 3" de receptor. La antena Rl receptora se refiere a la antena de recepción 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G y 5H que significa que, en el ejemplo de sonda electromagnética de la Figura 2, la disposición 2 electrónica comprende dieciséis módulos 3" receptores idénticos al descrito en lo que antecede. Alternativamente, es posible reemplazar los dieciséis módulos 3" receptores por un solo módulo receptor. El módulo receptor único está acoplado a todas las antenas receptoras mediante un elemento de conmutación apropiado adaptado para realizar multiplexión (v.gr., Técnica de Multiplexión de Dominio de Tiempo) . Ventajosamente, las trayectorias entre los diversos componentes electrónicos y las antenas dentro de la sonda están bien definidos de modo que los retrasos de fase están bien definidos y las fases de las señales de recepción se pueden comparar sin error a la señal de excitación. Además, la ganancia y desplazamiento de fase debido a la cadena de electrónicos de alta frecuencia que pueden afectar las mediciones se pueden cancelar con un proceso de calibración apropiado durante el proceso de fabricación y una corrección de software apropiada en el nivel de sonda. Ventajosamente, la fuente LOS de alta frecuencia es capaz de proporcionar una señal de excitación que comprende una pluralidad de frecuencias. Esto permite una excitación de la antena de transmisión de conformidad con una pluralidad de frecuencias de una manera simultánea. Por ejemplo, una señal de forma de onda cuadrada se podría usar para su contenido armónico. Por ejemplo, una señal de forma de onda cuadrada se podría usar para su contenido armónico. Consecuentemente, todas las frecuencias deseadas se envían simultáneamente hacia la formación geológica y hacia el circuito receptor para desmodulación simultánea. La Figura yß muestra esquemáticamente un circuito 3' ' ' de control de alambre coaxial de extremos abiertos de la disposición 3 electrónica de la sonda de conformidad con la invención. El circuito 3''' de control comprende un módulo T3' ' ' de transmisión y un módulo R3' ' ' de recepción. El módulo T3' ' ' de transmisión y el módulo R3' ' ' de recepción están ambos acoplados a una fuente LOS de alta frecuencia común. El circuito 3''' de control está acoplado al primer alambre 6A coaxial de extremos abiertos. Los circuitos de activación y control usuales y conocidos se omiten en esta Figura. El módulo T3' ' ' de transmisión comprende una tercera fuente LF3 de baja frecuencia, un tercer modulador M03 y un acoplador DCO direccional. El módulo R3' ' ' de recepción comprende el acoplador DCO direccional, un tercer amplificador A3, un segundo mezclador MX2, y un segundo módulo IQM2 de digitación y procesamiento. La fuente LOS de alta frecuencia está acoplada al modulador M03 y al segundo mezclador MX2. La fuente LOS de alta frecuencia proporciona a estos elementos una señal de microonda de alta frecuencia ?0. La frecuencia elevada puede variar de alrededor de 10 MHz a alrededor de 2 GHz. La tercera fuente LF3 de baja frecuencia está acoplada al tercer modulador M03. El modulador M03 proporciona una señal IS de entrada modulada con una señal O3 de baja frecuencia (unos pocos kHz - por ejemplo 20 kHz) en fase y en cuadratura. La señal IS de entrada resultante tiene una frecuencia ?0 + O3 se proporciona al acoplador DCO direccional. El acoplador DCO direccional proporciona la señal IS de entrada al alambre 6A coaxial de extremos abiertos . La fuente LOS de alta frecuencia sirve como una referencia para el módulo R3''' de recepción, en particular el segundo mezclador MX2. El acoplador DCO direccional también está acoplado al tercer amplificador A3. El acoplador DCO direccional proporciona la señal de salida OS reflejada por el alambre 6A coaxial de extremos abiertos. La señal de salida OS se amplifica por el amplificador A3. La señal de salida amplificada resultante que tiene una frecuencia ?0 + O3 se proporciona al segundo mezclador MX2. El mezclador MIX2 que también recibe la señal de alta frecuencia ?o de la fuente LOS de alta frecuencia desmodula la señal OS de salida. El mezclador MIX2 proporciona al segundo módulo IQM2 de digitación y procesamiento una señal de baja frecuencia bajo la forma A.cos(?t + f) . El módulo IQM2 de digitación y procesamiento procesa la señal, extrae la amplitud A' medida y la fase f' de la señal de salida y determina el coeficiente Sil de reflexión compleja. La ganancia y desviación de fase debidas a la cadena de electrónicas de alta frecuencia que pueden afectar las mediciones, se puede cancelar con un proceso de calibración apropiado. Un circuito de control sensiblemente idéntico está acoplado al segundo alambre 6B coaxial de extremos abiertos y, por lo tanto, no se describirá adicionalmente. La sonda electromagnética de conformidad con la invención opera como se describe a continuación. La sonda electromagnética permite realizar saturación de agua y perfil radial de conductividad en una zona limitada que rodea al agujero de pozo de sondeo (hasta 10.16 cm (4 pulgadas)) en las direcciones horizontal y en la vertical. Estas mediciones se realizan a profundidad múltiple de investigación y a múltiples frecuencias (v.gr., variando de 10 MHz a 20 GHz) . Estas mediciones permiten consolidar la interpretación petrofísica. Cada antena de transmisión y antena de recepción que tiene dos polarizaciones (lado amplio y alimentación de extremo) , la sonda electromagnética permite mediciones de anisotropía . Los alambres coaxiales de extremos abiertos de la sonda electromagnética permiten mediciones adicionales. Estas mediciones adicionales se relacionan con las propiedades de torta de lodo y a la mezcla de fluido presente en el agujero de perforación y en la zona invadida. Mediciones de transmisores-receptores Las antenas de transmisión y recepción se usan para medir atenuaciones y desplazamientos de fase de onda electromagnética transmitida hacia la formación geológica y reflejados y/o refractados por la formación geológica. Ya que las antenas son dipolo de punto magnético sensiblemente puro, una inversión sencilla permite retirar el vector k de onda aparente. Es bien sabido por una persona experta en el ramo que el vector k de onda está directamente ligado a la permisividad y conductividad de la formación geológica (esto no se describirá adicionalmente) . La arquitectura de las antenas de transmisión y antenas de recepción en la almohadilla permite implementar un esquema de compensación de agujero de perforación. Este esquema se explota para eliminar la adquisición sistemática y concentrar la respuesta espacial de medición entre las dos antenas de transmisión. El esquema de compensación de perforación resulta en cuatro elementos de medición geométricos, cada uno de ellos correspondiendo a un espaciamiento de dos-transmisores-receptor compensado. Los cuatro elementos proporcionan cuatro mediciones correspondientes a diferentes profundidades radiales RDi, RD2, RD3 y RDi (ver la Figura 2.A) . La sonda electromagnética ofrece dos polarizaciones de dipolo magnético: la polarización de alimentación de extremo EF, y la polarización de lado amplio BS . Todas las posibles configuraciones para las diversas asociaciones de dipolo de transmisor-receptor se pueden medir. Las asociaciones de dipolo de transmisor-receptor mezcladas EF-BS y BS-EF permiten realizar mediciones de dipolo transversal. Las asociaciones de dipolo de transmisor-receptor colineales EF-EF y BS-BS permiten realizar mediciones de dipolo paralelas. Las mediciones de dipolo paralelo y dipolo transversal proporcionan diferente tipo de información. La figura 7.A ilustra envolventes típicos de la respuesta de sensibilidad de medición radial para antena de transmisión/antena de recepción de conformidad con el modo de alimentación de extremo para las profundidades de investigación radial RD1, RD2, RD3 y RD . Esta gráfica ilustra que la respuestda radial EF-EF para un elemento de medición dado se concentra alrededor de su profundidad radial de investigación. La Figura 7.B ilustra envolventes típicos de la respuesta de sensibilidad de medición radial para antena de transmisión/antena de recepción de conformidad con el modo de lado amplio de las profundidades de investigación radial RD1, RD2, RD3 y RD . Esta gráfica ilustra que la profundidad radial BS-BS de investigación tiene una contribución significativa en la región poco profunda. La profundidad radial resultante de investigación es más poco profunda que la medición EF-EF. El campo eléctrico de las antenas polarizadas de alimentación de extremo EF en formación homogénea está en el plano transversal de profundidad. Por lo tanto, la medición EF-EF solamente es sensible a propiedades de formación transversal, mientras que la medición BS-BS es sensible a propiedades de formación transversal y paralela. Usando ambas mediciones permite separar las propiedades transversal y paralela de la formación, y por lo tanto, medir la anisotropía de formación. Las mediciones de dipolo transversal son no cero cuando la formación es anisotrópica o no homogénea. Estas mediciones se usan para consolidar la medición de anisotropía y para caracterizar la presencia de inmersión de lecho dentro de la formación geológica. La profundidad de investigación del dipolo transversal es del tipo de lado amplio BS, concentrada alrededor de las antenas polarizadas de lado amplio BS; por lo tanto, las mediciones BS-EF y EF-BS no son equivalentes . Mediciones de alambres coaxiales de extremos abiertos. El primer alambre coaxial de extremos abiertos está en contacto con la torta de lodo o con la formación. El segundo alambre coaxial de extremos abiertos está expuesto a la mezcla de fluido de agujero de perforación. El primer alambre coaxial de extremos abiertos se opera de dos maneras: una antena de reflexión sola, como antena receptora de propagación cuando se asocia con las antenas de transmisión, y finalmente como transmisor cuando se acopla con los receptores de dipolo transversal más cercanos. El segundo alambre coaxial de extremos abiertos se opera como antena de reflexión sola únicamente. En el modo de reflexión, una señal de microonda se envía a la abertura de alambre coaxial de extremos abiertos hacia la formación geológica, la torta de lodo o la mezcla de fluido, y la atenuación de señal reflejada y desplazamiento de fase se mide. El coeficiente de reflexión complejo generalmente conocido en el ramo como Sil se determina basado en la atenuación y desplazamiento de fase medidos. La profundidad de alambres coaxiales de extremos abiertos de investigación es poco profunda. La profundidad de investigación corresponde a la sección transversal de alambre coaxial, por ejemplo alrededor de 1 mm para un alambre de 2 mm de diámetro. Consecuentemente, el coeficiente Sil de reflexión compleja solamente está enlazado a la torta de lodo o las propiedades dieléctricas de mezcla de fluido. Un proceso de inversión lineal simple proporciona la permisividad y conductividad de la torta de lodo y/o la mezcla de fluido. Los alambres coaxiales de extremos abiertos también se pueden usar en modo de propagación. En este caso, el alambre coaxial de extremos abiertos es sensiblemente un dipolo eléctricamente puro perpendicular a la primera superficie de la almohadilla. Las antenas de cavidad siendo asimiladas a dipolos magnéticos, una medición de transmisión con un simple modelo delantero, por lo tanto, es posible. La señal entregada por el alambre coaxial en modo de transmisión será proporcional al campo eléctrico normal en su abertura. El primer alambre coaxial de extremos abiertos que opera en el modo de reflexión se usa para indicar la presencia eventual de torta de lodo y para determinar las propiedades electromagnéticas de torta de lodo. También permite entregar una indicación de la calidad/eficiencia de contacto de almohadilla. El primer alambre coaxial de extremos abiertos que opera en modo de propagación se usa, cuando está asociado con la antena de transmisión que opera en el modo de lado amplio, para proporcionar una medición de no cero con una profundidad radial aumentada cuando se compara con el modo de reflexión. Esta medición es una medición poco profunda adicional que completa las respuestas radiales de dipolo magnético. El segundo alambre coaxial de extremos abiertos se usa para caracterizar las propiedades electromagnéticas de mezcla de fluido de agujero de perforación. Resumen de mediciones Por lo tanto, diversos juegos de mediciones relacionados con la formación geológica son posibles con la sonda electromagnética. mediciones a través de las antenas de vadidad que corresponden sensiblemente a dipolos magnéticos puros tangenciales al plano de almohadilla, mediciones a través del primer alambre coaxial de extremos abiertos sensiblemente correspondientes al dipolo eléctrico puro normal a la almohadilla, el alambre coaxial trabajando en modos de transmisión, reflexión y recepción, mediciones de conformidad con diferentes polarizaciones, mediciones de conformidad con diferentes profundidades radiales, y mediciones de conformidad con diferentes frecuencias . Las mediciones realizadas por medio del primer alambre coaxial de extremos abiertos y los ocho dipolos paralelos, cuando las antenas de transmisión operan en modo de lado amplio y en modo de alimentación de extremo, permiten determinar el espesor de torta de lodo y propiedades electromagnéticas de formación geológica, anisotropía y perfil radial. Las mediciones realizadas por medio del primer alambre coaxial de extremos abiertos y los ocho dipolos transversales, cuando las antenas de transmisión operan en modo de lado amplio y en modo de alimentación de extremo, permite determinar la anisotropía, inmersión y cuantificaciones de fracturas y orientación de la formación geológica. Las mediciones anteriores se realizan a frecuencias diferentes. Las variaciones de propiedades electromagnéticas con frecuencia permiten determinar los parámetros petrofísicos adicionales. Por ejemplo, la Figura 8. muestra curva de dispersión típica con relación a la frecuencia de la permisividad de roca porosa llenada con agua. La figura 8.B muestra la curva de dispersión típica con relación a la frecuencia de la conductividad de roca porosa llenada con agua . Además, los juegos adicionales de mediciones relacionados con la torta de lodo y/o a las propiedades electromagnéticas de mezcla de fluido se pueden realizar con la sonda electromagnética por medio del primero y segundo alambres coaxiales de extremos abiertos que trabajan en reflexión. Los juegos adicionales de mediciones también se pueden realizar de conformidad con frecuencias diferentes. Después de reconciliar la profundidad de investigación radial a diferentes frecuencias, una caracterización radial de la formación geológica es posible. Finalmente, suponiendo que las propiedades electromagnéticas de mezcla de fluido son conocidas, es posible identificar las orientaciones de fracturas dentro de la formación geológica. Las fracturas pueden ser4 fracturas naturales debidas al esfuerzos o fracturas de formación geológica inducidas por la operación de perforación. Las fracturas se pueden llenar con la mezcla de fluido desde el agujero de perforación (generalmente conductoras debido a enriquecidas en agua) o con mezcla de fluido de hidrocarburo (generalmente resistiva) . Si una fractura está paralela al eje de almohadilla, la fractura llenada con fluido resistivo creará una señal de sensiblemente cero de conformidad con el modo de lado amplio y una señal importante de conformidad con el modo de alimentación de extremo. Si una fractura es perpendicular al eje de almohadilla, una fractura llenada con fluido resistivo creará una señal importante de conformidad con el modo de lado amplio y una señal de sensiblemente cero de conformidad con el modo de alimentación de extremo. Si una fractura está inclinada con relación al eje de almohadilla, una fractura llenada con fluido resistivo creará una señal que es una combinación del modo de lado amplio y el modo de alimentación de extremo. COMENTARIOS FINALES Una aplicación particular de la invención relacionada con una herramienta de línea de alambre se ha descrito. Sin embargo, es evidente para una persona experta en el ramo que la invención también es aplicable a una herramienta de registro mientras se perfora. Una herramienta de registro mientras se perfora típica se incorpora en un conjunto de agujero de fondo fijado al extremo de una oscilación de perforación con una broca de perforación fijada al extremo de la misma. Las mediciones se pueden hacer ya sea cuando la sarta de perforación está estacionaria o girando. En el último caso, una medición adicional se hace para permitir que las mediciones estén relacionadas con la posición de rotación de la sarta de perforación en el agujero de perforación. Esto se hace de preferencia haciendo mediciones simultáneas de la dirección del campo magnético de la tierra con una brújula que se puede relacionar con una medición de referencia cuando la sarta de perforación está estacionaria. También será evidente a un hombre experto en el ramo que la invención es aplicable en ubicación de pozo de hidrocarburo en tierra o mar adentro. Es evidente que el término "almohadilla" fado en lo que antecede indica genéricamente un elemento de contacto con la superficie de la pared de pozo de sondeo. El elemento de contacto particular mostrado en las Figuras para mantener las antenas en acoplamiento con la pared de pozo de sondeo es ilustrativo y será evidente para el hombre experto en el ramo que otro elemento de contacto apropiado se puede implementar, por ejemplo, una sonda con un brazo de respaldo. El mismo comentario también es aplicable al sistema de despliegue de sonda particular mostrado en las Figuras.

Finalmente, también es evidente para una persona experta en el ramo que la aplicación de la invención a la industria de campo petrolero no es limitativa ya que la invención también se puede usar en otros tipos de investigaciones geológicas. Los dibujos y su descripción en lo que antecede ilustran más bien que limitan la invención. Cualquier signo de referencia en una reivindicación no se debe considerar como limitativo de la reivindicación. Las palabras "que comprende" no excluyen la presencia de otros elementos distintos a aquellos enumerados en una reivindicación. La palabra "un" o "una" precediendo a un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de dicho elemento.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1.- Una sonda electromagnética para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial en una zona limitada que rodea un agujero de pozo de sondeo, el agujero de pozo de sondeo estando lleno con un fluido de pozo de sondeo, la sonda comprende>. una almohacilla que tiene una primera cara que define una primera área dispuesta para colocarse en contacto con una pared de pozo de sondeo, en donde la sonda comprende además. cuando menos dos antenas de transmisión que definen un punto central entre ellas, cada antena estando separada a una distancia desde el punto central, cuando menos un primer y un segundo juego de antenas receptoras, cada juego comprendiendo una primera antena receptora y una segunda antena receptora; la primera antena receptora estando colocada en un lado de las antenas de transmisión y la segunda antena receptora estando colocada en el otro lado de las antenas de transmisión de modo que cada juego abarque las antenas de transmisión, el primer juego de antenas receptoras está separado a una primera distancia del punto central, el segundo juego de antenas receptoras está separado a una segunda distancia desde el punto central, la segunda distancia siendo mayor que la primera distancia, las antenas de transmisión y recepción están colocadas a lo largo de una línea en la primera cara, y una disposición electrónica que comprende cuando menos un módulo transmisor dispuesto para excitar las antenas de transmisión aplicando una señal de excitación de conformidad con cuando menos una primera y una segunda frecuencia, y cuando menos un módulo receptor acoplado a cuando menos una antena receptora y dispuesta para determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de cada señal de recepción proporcionada por cada antena receptora con relación a la señal de excitación. 2.- Una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con la reivindicación 1, en donde las antenas de transmisión son sensiblemente idénticas, cada antena comprendiendo dos dipolos perpendiculares incrustados en una cavidad y dispuestos para transmitir energía electromagnética de conformidad con un modo de lado amplio y un modo de alimentación de extremo. 3.- Una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de 5 conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las antenas receptoras son notoriamente idénticas, cada antena comprendiendo dos dipolos perpendiculares incrustados en una cavidad y dispuestos para recibir energía electromagnética de conformidad con un modo de lado amplio y un modo de alimentación de extremo. 4.- Una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la sonda comprende además un primer alambre coaxial de extremos abiertos dispuesto en el primer lado y colocado de manera substancialmente perpendicular a la primera área entre una antena transmisora y una antena receptora. 5.- Una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con la reivindicación 4, en donde la disposición electrónica comprende además un circuito de control de primer alambre coaxial de extremos abiertos, el circuito comprendiendo: un módulo de transmisión para enviar una señal de entrada de alta frecuencia hacia el primer alambre coaxial de extremos abiertos, y un módulo de recepción para determinar un primer coeficiente de reflexión basado en una señal de salida de alta frecuencia reflejada por el primer alambre coaxial de extremos abiertos y un coeficiente de propagación basado en una señal de salida de alta frecuencia recibida por el primer alambre coaxial de extremos abiertos después de una excitación de las antenas de transmisión. 6.- Una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la almohadilla comprende además una segunda cara dispuesta para estar en contacto con el fluido de pozo de sondeo, y la sonda comprende además un segundo alambre coaxial de extremos abiertos dispuesto en la segunda cara. 7.- Una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con la reivindicación 6, en donde la disposición electrónica comprende además un circuito de control de segundo alambre coaxial de extremos abiertos, el circuito comprendiendo : un módulo de transmisión para enviar una señal de entrada de alta frecuencia al segundo alambre coaxial de extremos abiertos, y un módulo de recepción para determinar un segundo coeficiente de reflexión basado en una señal de salida de alta frecuencia reflejada por el segundo alambre coaxial de extremos abiertos. 8.- Una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la disposición electrónica tiene una arquitectura de homodina que comprende una fuente de alta frecuencia variable que proporciona una señal de alta frecuencia a: el cuando menos un módulo transmisor dispuesto para excitar las antenas de transmisión, el cuando menos un módulo receptor acoplado a la cuando menos una antena receptora, y el módulo de transmisión y el módulo de recepción de los circuitos de control de primero y segundo alambres coaxiales de extremos abiertos. 9.- Una herramienta de registro dispuesta para desplegarse en un agujero de pozo de sondeo, en donde la herramienta de registro comprende una sonda de conformidad con la reivindicación 1, y una disposición de colocación para colocar la sonda en contacto con una pared de pozo de sondeo a una profundidad determinada en el agujero de pozo de sondeo. 10.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperfical en una zona limitada que rodea un agujero de pozo de sondeo, el agujero de pozo de sondeo estando lleno con un fluido de pozo dee sondeo, el método comprende los pasos de: a) colocar una sonda para medir las propiedades electromagnéticas de la formación subsuperficial en contacto con una pared de pozo de sondeo, a una primera profundidad, la sonda comprendiendo cuando menos dos antenas de tr5ansmisión y por lo menos un primer y un segundo juego de antenas receptoras, en donde el método comprende además los pasos de: b) transmitir una energía electromagnética de excitación alrededor de un punto central hacia la zona limitada activando una primera antena de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de lado amplio y de conformidad con una primera frecuencia, c) medir una señal de recepción de lado amplio/lado amplio en las antenas de recepción de conformidad con un modo de lado amplio y medir simultáneamente una señal de recepción de lado amplio/alimentación de extremo en las antenas receptoras de conformidad con un modo de alimentación de extremo, cuando menos a una primera distancia y a una segunda distancia del punto central, d) repetir el paso b) de transmisión y los pasos c) de medición activando una segunda antena de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de lado amplio y de conformidad con una primera frecuencia, e) transmitir una energía electromagnética de excitación alrededor de un punto central hacia la zona limitada activando la primera antena de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de alimentación de extremo y de conformidad con la primera frecuencia, f) medir una señal de recepción de alimentación de extremo/lado amplio en las antenas de recepción de conformidad con el modo de lado amplio y medir simultáneamente una señal de recepción de lado amplio/alimentación de extremo en las antenas de recepción de conformidad con el modo de alimentación de extremo cuando menos a la primera distancia y a una segunda distancia desde el punto central, g) repetir el paso e) de transmisión y los pasos f) de medición activando la segunda antena de transmisión con una señal de excitación de conformidad con un modo de alimentación de extremo y de conformidad con una primera frecuencia, y h) repetir los pasos b) a g) de transmisión y medición cuando menos a una segunda frecuencia. 11.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con la reivindicación 10, en donde los pasos b) , d) , e) y g) de transmisión se realizan simultáneamente, la energía electromagnética de excitación transmitida por las primeras antenas de transmisión siendo firmadas por una primera frecuencia baja, la energía electromagnética de excitación transmitida por las segundas antenas de transmisión siendo firmadas por una segunda frecuencia baja. 12.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con la reivindicación 10 u 11, en donde los pasos b) a h) de transmisión se realizan simultáneamente, la señal de excitación comprendiendo una pluralidad de frecuencias, cuando menos la primera y la segunda frecuencias. 13.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde el método comprende además los pasos de. determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de cada señal de recepción proporcionada por cada antena receptora con relación a la señal de excitación, calcular las propiedades electromagnéticas de la formación subsuperficial a diferentes frecuencias en la zona limitada que rodea el agujero de pozo de sondeo para cuando menos una primera profundidad de investigación radial correlacionada con la primera distancia y una segunda profundidad de investigación radial correlacionada con la segunda distancia. 14.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el método comprende además los pasos de: medir una señal de salida de alta frecuencia recibida por un primer alambre coaxial de extremos abiertos después de una excitación de las antenas de transmisión, determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de la señal de salida de alta frecuencia con relación a la señal de excitación, y calcular un espesor de una torta de lodo en la pared de pozo de sondeo determinando un coeficiente de transmisión basado en la atenuación y desplazamiento de fase. 15.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en donde el método comprende además los pasos de: medir una señal de salida de alta frecuencia recibida por las antenas receptoras después de una excitación de un primer alambre coaxial de extremos abiertos, determinar una atenuación y un desplazamiento de fase de la señal de salida de alta frecuencia con relación a la señal de excitación, y calcular un espesor de una torta de lodo en la pared de pozo de sondeo determinando un coeficiente • de propagación basado en la atenuación. 16.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en donde el método comprende además los pasos de: enviar una señal de entrada de alta frecuencia hacia un primer alambre coaxial de extremos abiertos en contacto con la pared de pozo de sondeo, medir una señal de salida de alta frecuencia reflejada por el primer alambre coaxial de extremos abiertos, y calcular las propiedades electromagnéticas de la torta de lodo en la pared de pozo de sondeo determinando un coeficiente de reflexión de torta de lodo basado en la señal de salida de alta frecuencia. 17.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16,1 en donde el método comprende además los pasos de: enviar una señal de entrada de alta frecuencia hacia un segundo alambre coaxial de extremos abiertos en contacto con un fluido de pozo de sondeo, medir una señal de salida de alta frecuencia reflejada por el segundo alambre coaxial de extremos abiertos, y calcular las propiedades electromagnéticas del fluido de pozo de sondeo determinando un coeficiente de reflexión de fluido de pozo de sondeo basado en la señal de salida de alta frecuencia. 18.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17, en donde el método comprende además el paso de corregir las propiedades electromagnéticas calculadas de la formación subsuperficial en la zona limitada que rodea el agujero de pozo de sondeo basado en las propiedades electromagnéticas calculadas y el espesor de la torta de lodo. 19.- Un método para medir las propiedades electromagnéticas de una formación subsuperficial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 18, en donde el método comprende además el paso de comparar las señales proporcionadas por el primer alambre coaxial de extremos abiertos y el segundo alambre coaxial de extremos abiertos para calcular la calidad de la aplicación de almohadilla contra la pared de pozo de sondeo.