MX2011009881A - Antenas no planas para diagrafias de resistividad direccional. - Google Patents

Abstract

Una herramienta de medición del fondo de una perforación incluye al menos una antena no plana configurada para transmitir y/o recibir radiación electromagnética. Las antena no plana incluye al menos un cuadro o circuito no plano de alambre de antena desplegado alrededor de un cuerpo de herramienta. En una modalidad ejemplar, la antena no plana se puede concebir como siendo bi-plana en que incluye primera y segunda secciones que definen primero y segundo planos geométricos interceptantes. En otra modalidad ejemplar, la separación axial entre los dos cuadros o circuitos no planos de alambre de antena y una línea central circular de la antena varía sustancialmente de manera senosoidal con respecto a un ángulo acimutal alrededor de la circunferencia de la antena no plana ejemplar de la herramienta, de acuerdo con la invención, se puede configurar ventajosamente para transmitir-recibir radiación en el modo x, y y z sustancialmente pura.

Description

ANTENAS NO PLANAS PARA DIAGRAFÍAS DE RESISTIVIDAD DIRECCIONAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere de forma general a herramientas de medición del fondo de una perforación, utilizadas para medir las propiedades electromagnéticas de un pozo de sondeo subterráneo. Más particularmente, las modalidades de esta invención se refieren a antenas no planas y herramienta para diagrafia que utilizan tales antenas para realizar mediciones de resistividad direccional de una formación subterránea.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El uso de mediciones eléctricas en las aplicaciones del fondo de una perforación, de la técnica previa, como por ejemplo, las aplicaciones de diagrafia durante la perforación (LWD) , mediciones durante la perforación (MWD) , y diagrafia diferida. Tales técnicas pueden ser utilizadas para determinar la resistividad de una formación subterránea, la cual junto con las mediciones de porosidad de la formación, se usan comúnmente para indicar la presencia de hidrocarburos en la formación. Por ejemplo, se tiene conocimiento en la técnica que las formaciones porosas que tienen resistividad eléctrica alta comúnmente contienen hidrocarburos, como por ejemplo petróleo crudo, en tanto que las formaciones porosas que tiene una resistividad eléctrica baja comúnmente están saturadas con agua. Se apreciará que los términos de resistividad y conductividad, aunque recíprocos, frecuentemente se usan de forma intercambiable en la técnica. La mención de uno o el otro en este documento, es por motivos de conveniencia de la descripción, y no se hace en un sentido limitante.

Los avances en las técnicas de perforación direccional permiten que la ruta de un pozo de sondeo subterráneo sea encaminada de una manera que maximiza la producción de petróleo. Las técnicas de medición durante la perforación (M D) y diagrafía durante la perforación (LWD) proporcionan, substancialmente en tiempo real, información sobre una formación subterránea, cuando se perfora un pozo de sondeo. Tal información puede ser utilizada para realizar decisiones de conducción para la perforación posterior el pozo de sondeo. Por ejemplo, una sección esencialmente horizontal de un pozo de sondeo puede ser dirigida a través de una capa delgada que contiene petróleo. Debido a las depresiones y fallas que pueden ocurrir en las varias capas que constituyen los estratos, la broca de perforaciones puede salir esporádicamente de la capa delgada que contiene petróleo y entrar a zonas no productivas durante la perforación. Para intentar dirigir la broca de perforación de nuevo hacia la • capa que contiene petróleo, un operador de perforación típicamente necesita conocer en cuál dirección voltear la broca de perforación (por ejemplo, hacia arriba, abajo, izquierda o derecha) . Con el fin de hacer decisiones de dirección correctas, la información sobre los estratos, como por ejemplo, los ángulos de depresión y dirección de los limites de la capa que contiene petróleo, es útil por lo general. Tal información puede ser obtenida de las mediciones sensibles acimutalmente de las propiedades eléctricas (por ejemplo, la resistividad) de la formación subterránea circundante .

Las herramientas de resistividad WD/LWD sensibles acimutalmente se describen en la técnica previa y se conocen comúnmente como herramientas de resistividad direccionales . Aunque las herramientas de resistividad direccionales han sido usadas comercialmente, sigue habiendo una necesidad por mejoras adicionales, y en particular sigue habiendo una necesidad por antenas mejoradas para ser usadas en aplicaciones de diagrafía de resistividad direccional.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, aquí se proporciona por lo tanto una herramienta del fondo de una perforación como se describe en los dibujos anexos.

Los aspectos de la presente invención están hechos para solventar la necesidad descrita anteriormente por herramientas de resistividad direccional mejoradas. En un aspecto, la invención incluye una herramienta de medición del fondo de una perforación que tiene al menos una antena no plana. La antena no plana incluye al menos un cuadro o circuito de alambre de antena desplegado alrededor del cuerpo de la herramienta. Las antenas no planas ejemplificantes pueden ser configuradas para transmitir-recibir uno o más modos sustancialmente puros de radiación electromagnética es decir, radiación en el modo x-, y-, y/o z-) asi como varios modos mezclados. En una modalidad ejemplificante, la antena no plana puede ser concebida, como siendo bi-plana en, que incluye primera y segunda secciones que definen primero y segundo planos geométricos interceptantes. En otra modalidad ejemplificante, la separación axial entre los dos cuadros o circuitos del alambre de antena y una linea central de la antena varia sustancialmente de forma senosoidal con aspecto al ángulo acimutal alrededor de la circunferencia de la herramienta.

Las modalidades ejemplificantes de la presente invención pueden proporcionar ventajosamente varias ventajas técnicas. Por ejemplo, una antena no plana de acuerdo con la invención pueden ser configuradas ventajosamente para transmitir-recibir radiación sustancialmente pura en el modo x-, y-, y z- . La antena no plana puede ser utilizada por ejemplo para realizar mediciones de resistividad no direccional. El uso de una antena individual para realizar tanto mediciones direccionales y no direccionales tiende a conservar el espacio sobre la herramienta y puede permitir que se hagan mediciones más cercanas a la broca en operaciones MWD/LWD.

Las modalidades de antenas ejemplificantes de la presente invención pueden ser colocadas ventajosamente en que estas permiten la transmisión y/o la recepción de varios modos de radiación electromagnética desde una posición axial única, en la herramienta. Además, múltiples modos de radiación electromagnética pueden ser transmitidos y/o recibidos por una antena que tiene una ranura (cavidad) circunferencial única alrededor del cuerpo de la herramienta. Esta característica reduce ventajosamente el número de ranuras requeridas de la antena y por lo tanto, tiende a permitir que se mantengan resistencias altas de la herramienta.

En un aspecto, la presente invención incluye una herramienta en el fondo de una perforación. La herramienta incluye una antena plana desplegada en un cuerpo de herramienta en el fondo de una perforación. La antena incluye al menos un cuadro o circuito plano de alambre de antena desplegado alrededor del cuerpo de la herramienta y al menos un circuito de la antena conectado eléctricamente al alambre de antena.

En otro aspecto, esta invención incluye una herramienta en el fondo de una perforación. La herramienta incluye una antena no plana desplegada sobre el cuerpo de una herramienta en el fondo de una perforación. La antena incluye al menos un cuadro o circuito no plano de alambre de antena desplegado alrededor del cuerpo de la herramienta y al menos un circuito de la antena conectado eléctricamente al alambre de antena. El circuito de alambre de antena incluye primera y segunda secciones que definen primero y segundo planos geométricos correspondientes .

En aun otro aspecto, la presente invención incluye una herramienta en el fondo de una perforación. La herramienta incluye una antena no plana desplegada sobre el cuerpo de una herramienta en el fondo de la perforación. La antena incluye al menos un cuadro o circuito no plano de alambre de antena desplegado alrededor del cuerpo de la herramienta y al menos un circuito de la antena conectado eléctricamente al alambre de antena. El cuadro o circuito de alambre de antena es simétrico axialmente alrededor de la linea central circular de la antena.

En aun otro aspecto, esta invención incluye una herramienta en el fondo de una perforación. La herramienta incluye una antena no plana desplegada sobre el cuerpo de una herramienta en el fondo de una perforación. La antena incluye primero y segundo alambres de antena desplegados alrededor del cuerpo de la herramienta en una cavidad circunferencial, no plana, única formada en el cuerpo de la herramienta. El primero y el segundo alambres de antena se conectan eléctricamente a primero y segundo circuitos de la antena de modo tal que el primer alambre de antena se configura para transmitir-recibir radiación electromagnética en el modo z y el segundo alambre de antena se configura para transmitir- recibir radiación electromagnética en el modo x. en una modalidad ejemplificante, la antena no plana incluye un tercer alambre de antena desplegado alrededor del cuerpo de la herramienta en la cavidad no plana. El tercer alambre de antena se conecta eléctricamente con un tercer circuito de antena correspondiente, de modo tal que el tercer alambre de antena se configura para transmitir-recibir radiación electromagnética en el modo y.

Lo anterior ha resumido más bien de forma general las características y las ventajas de la presente invención, con el fin de que la siguiente descripción detallada de la invención, pueda ser mejor entendida. Las características y ventajas de la invención se describirán de aquí en adelante, las cuales forman el sujeto de las reivindicaciones de la invención. Se debe apreciar por aquellas personas experimentadas en la técnica que la concepción y la modalidad específica descrita pueden ser utilizadas fácilmente como la base para modificar o diseñar otras estructuras para llevar a cabo los mismos propósitos de la presente invención. También debe ser entendido por aquellas personas con experiencia en la técnica que tales construcciones equivalentes no se apartan del espíritu y el ámbito de la invención como se establece en las reivindicaciones anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para un entendimiento más completo de la presente invención, y de las ventajas de la misma, ahora se hace referencia a las siguientes descripciones tomadas en conjunción con los dibujos anexos en los cuales: Las Figuras 1A a 1C representan las modalidades de antena de la técnica previa.

La FIGURA 2 representa una plataforma de perforación en la cual se pueden emplear las modalidades de la presente invención .

La FIGURA 3 representa la primera y la segunda modalidades de entena no plana de acuerdo con la presente invención. La FIGURA 4 contrasta las modalidades de antena inventivas, ejemplificantes representadas en la FIGURA 3 con las modalidades de antena de la técnica previa, representadas en las FIGURAS 1A-1C.

Las FIGURAS 5A a 5C representan configuraciones de conexión usadas para transmitir-recibir radiación en el modo z, x, e y, sustancialmente pura, respectivamente, utilizando la modalidad 220 de antena ejemplificante representada en la FIGURA 3.

Las FIGURAS 6A y 6B representan esquemáticamente las modalidades de antenas alternativas de acuerdo con la presente invenció .

La FIGURA 7 representa una gráfica de la distancia axial entre el alambre de antena y una linea central circular versus el ángulo acimutal alrededor de la circunferencia de la herramienta, para las modalidades de antena representadas en la FIGURA 3.

La FIGURA 8 representa una porción de una herramienta de diagrafia durante la perforación que incluye la primera y la segunda modalidad se antena no plana de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las FIGURAS 1A, IB, y 1C (colectivamente la FIGURA 1) representan tres herramientas 20, 30, y 40 de medición de resistividad de la técnica previa respectivamente. Estas herramientas se conocen comúnmente en la técnica como herramientas de diagrafia por inducción electromagnética o herramientas de resistividad. Estos términos se usaran como sinónimos en este documento. Durante el uso, una corriente eléctrica variable con el tiempo (una corriente alterna) en una o más de las antenas de transmisión produce un campo magnético en la formación, variable con el tiempo, el cual a su vez induce corrientes eléctricas (corrientes parásitas) en la formación conductiva. Las corrientes parásitas producen campos magnéticos secundarios los cuales pueden producir un voltaje en una o más de las antenas de recepción. Estos voltajes medidos pueden ser procesados para estimar la resistividad de la formación y la constante dieléctrica, las cuales, como se describe anteriormente, pueden ser relacionadas con el potencial de contenido de hidrocarburos de la formación.

Volviendo primero a la FIGURA 1A, se representa una modalidad ejemplificante de una herramienta 20 de medición comercial que se usa para realizar mediciones de resistividad no direccionales como se representa. La modalidad presentada incluye una antena 26 de recepción (o receptor) desplazado axialmente de una antena 24 de transmisión o transmisora) . Aquellas personas con experiencia en la técnica comprenderán que las modalidades de herramientas comerciales típicamente tienen varios transmisores y receptores separados a lo largo del eje de la herramienta, para permitir que se realicen mediciones de resistividad a múltiples profundidades de investigación. La transmisión a múltiples frecuencias de perturbación (por ejemplo, 0.5 y 2.0 MHz) también se conoce en la técnica. La resistividad de la formación se calcula comúnmente a partir del desplazamiento de fase y la atenuación (cambio en la amplitud) entre las señales de voltaje recibidas en la primera y la segunda antenas de recepción.

La FIGURA 1A representa además una modalidad en la cual las antenas 24 y 26 de transmisión y de recepción se emplean de formas sustancialmente axial entre si y con el cuerpo 22 de la herramienta (de modo tal que los dipolos magnéticos de las antenas coinciden con el eje longitudinal de la herramienta 20) . Las antenas 24 y 26 se conocen aquí como antenas coaxiales ya que estas son sustancialmente axiales con el cuerpo de la herramienta. En esta configuración, las antenas inducen (o detectan) las corrientes parásitas en la formación, en los cuadros o circuitos alrededor de la circunferencia de la herramienta y en los planos ortogonales al eje longitudinal de la misma. Tales herramientas convencionales para diagrafia no proporcionan por lo tanto sensibilidad direccional (acimutal) .

Volviendo ahora a la FIGURA IB, las herramientas de resistividad electromagnética que tienen una o más antenas inclinadas también se conocen en la técnica. En la modalidad e emplificante representada, la herramienta 30 de medición incluye una antena 36 de recepción inclinada, desplazada axialmente de la antena 24 de transmisión. Como se establece anteriormente, las herramientas comerciales típicamente emplean múltiples antenas de transmisión y de recepción separadas. Las antenas inclinadas tiene el eje de sus dipolos magnéticos orientados lejos del eje longitudinal de la herramienta (típicamente a un ángulo de 45 grados como se representa) y por lo tanto inducen (o detectan) las corrientes parásitas que fluyen en los planos que no son ortogonales con respecto al eje de la herramienta. Las antenas inclinadas también pueden ser concebidas para transmitir y/o recibir una onda electromagnética de modo mezclado (es decir, una onda electromagnética que tiene tanto componentes longitudinales y transversales) . También se conocen las herramientas que emplean múltiples antenas de transmisión y/o de recepción. Además, se conocen adicionalmente las modalidades de herramientas que tienen primera y segunda antenas inclinadas co-localizadas . En tales modalidades, la primera y la segunda antenas co-localizadas pueden ser empleadas ortogonalmente entre si con los ejes de los dipolos magnéticos orientados a 45 y -45 grados con respecto al eje longitudinal de la herramienta (véase por ejemplo las patentes Norteamericanas 7, 202, 670 y 7, 382, 135) .

Con referencia ahora a la FIGURA 1C, las herramientas de resistividad electromagnética que tienen antenas transversales también se conocen en la técnica. En la modalidad ejemplificante mostrada, la herramienta 40 de medición emplea primera y segunda antenas 26 y 46 separadas longitudinalmente, desplazadas axialmente de una antena 24 de transmisión. La antena 46 de recepción se configura de modo tal que su plano de antena es paralelo al eje longitudinal de la herramienta para producir un momento dipolar que es transversal al eje longitudinal de la herramienta (y a las antenas 24 y 26) . Las antenas 26 y 46 pueden estar separadas axialmente, como se representa, o están co-localizadas. El uso de las antenas colocalizadas para transmitir y/o recibir una onda electromagnética de modo mezclado también se conoce. Las herramientas que utilizan entenas transversales ortogonales (separadas o co-localizadas) (es decir, en el modo x e y) también se conocen.

Las herramientas de resistividad que emplean antenas inclinadas o entenas transversales han sido utilizadas comercialmente para realizar mediciones direccionales de resistividad. No obstante, sigue habiendo una necesidad en la industria en cuanto a una herramienta direccional de resistividad, mejorada, que emplee antenas mejoradas. Por ejemplo, las antenas inclinadas transmiten y/o reciben (transmiten-reciben) ondas en el modo mezclado las cuales no se separan fácilmente en sus componentes axial y transversal. Las antenas transversales convencionales requiere que se formen múltiples conjuntos de ranuras (por ejemplo, aciales y/o circunferenciales) en el cuerpo de la herramienta, las cuales múltiples modos de la onda electromagnética pueden ser trasmitidos-recibidos . Tales ranuras pueden comprometer la integridad estructural de la herramienta, en especial en las modalidades de herramientas que emplean antenas co-localizadas en las cuales se emplean comúnmente numerosas ranuras multidireccionales . Por lo tanto, existe una necesidad por entenas de resistividad mejorada y herramientas de medición en el fondo de una perforación, que emplean tales antenas.

Se entenderá que, cuando se usa aqui el término "transmisión-recepción" significa transmisión y/o recepción". Cuando se usa como un verbo, por ejemplo, transmitir-recibir o "transmite-recibe" , se hace referencia a las acciones de transmitir y/o recibir una onda electromagnética. Cuando se usa como un sustantivo, por ejemplo, "transmisor-receptor", se hace referencia a un transmisor y/o un receptor. Cuando se usa como adjetivo, por ejemplo, un circuito de "transmisor-receptor", se hace referencia a una funcionalidad de transmisor y/o receptor. Por ejemplo, un circuito transmisor-receptor se refiere a un circuito que proporciona la funcionalidad de transmisor y/o receptor a una antena. Igualmente, una antena transmisora-receptora se refiere a una antena que funciona como un transmisor y/o como un receptor. Se entenderá además que el términos "transmitir-recibir (o transmisor-receptor) se usa para la eficiencia de la exposición. El término transmisor-receptor puede hacer referencia ya sea a un transmisor o un receptor. Este también puede hacer referencia a un dispositivo configurado para funcionar tanto como transmisor y receptor. Igualmente, el acto de transmitir-recibir hace referencia ya sea a la transmisión o a la recepción. Este también puede hacer referencia a la transmisión y la recepción simultáneamente. La invención no se limita en estos aspectos. Las antenas no planas de acuerdo con la invención pueden ser configuradas para funcionar como transmisores (individualmente), receptores (individualmente) , o tanto transmisores y receptores (ya sea secuencialmente o simultáneamente) .

Haciendo referencia a las FIGURAS 2 a 8, se representan las modalidades e emplificantes de la presente invención. Con respecto a las FIGURAS 2 a 8, se entenderá que las características o los aspectos de las modalidades ilustradas pueden ser mostrados en varias vistas. Cuando tales características o aspectos son comunes a las vistas particulares, estos se marcan usando el mismo número de referencia. Por lo tanto, una característica o aspecto marcado con un número de referencia particular en una vista en las FIGURAS 2 a 8, puede ser descrito aquí con respecto a ese número de referencia mostrado en otras vistas.

La FIGURA 2 representa una modalidad ejemplificante de una herramienta 100 de diagrafía durante la perforación en uso en un montaje de petróleo o gas mar adentro, denotado de forma general por 50. En la FIGURA 2, una plataforma 52 de perforación semi sumergible se posiciona sobre una formación de petróleo o gas (no se muestra) dispuesta debajo del lecho 56 marino. Un conducto 58 submarino se extiende desde la cubierta 60 de la plataforma 52 a una instalación 62 de boca de pozo. La plataforma 62 pude incluir una grúa 66 y un aparato 68 de izado para elevar y bajar la sarta 70 de perforación, la cual, como se muestra, se extiende dentro del pozo de sondeo 80 e incluye la broca 72 de perforación y una herramienta 100 de medición de resistividad. Las modalidades de herramientas 100 de mediciones incluyen al menos una antena 120 no plana (conocida también en este documento como transmisor-receptor no plano) desplegada alrededor del cuerpo 210 de la herramienta (FIGURA 3) . Las modalidades ejemplificantes de la herramienta 100 de mediciones pueden incluir además, opcionalmente una o más antenas convencionales, por ejemplo, incluyendo antenas coaxiales, transversales y/o inclinadas. Las modalidades ejemplificantes de la invención comúnmente incluyen además un detector 130 acimutal (conocido también como detector de cara de la herramienta) . Los detectores acimutales adecuados pueden incluir prácticamente cualquier detector que sea sensible a si acimutal (cara de la herramienta) en la herramienta 100 (por ejemplo, con relación al lado alto, lado bajo, lado izquierdo, lado derecho, etc.), como por ejemplo, uno o más acelerómetros , magnetómetros , y/o giroscopios. La sarta 30 de perforación puede incluir además un motor de perforación en el fondo de la perforación, un sistema de telemetría de impulso de lodo, y uno o más de varios otros detectores, como por ejemplo, un instrumento de diagrafía nuclear, para detectar las características en el fondo del pozo del pozo de sondeo y de la formación circundante.

Aquellas personas con experiencia ordinaria en la técnica entenderán que el despliegue ilustrado en la FIGURA 2 es únicamente ejemplificante con el propósito de describir la invención establecida aquí. Se debe entender además que la herramienta 100 de medición de la presente invención no se limita al uso con una plataforma 52 semi-sumergible como se ilustra en la FIGURA 2. La herramienta 100 de medición es idónea igualmente para ser usada con cualquier tipo de operación de perforación subterránea, ya sea mar adentro o tierra adentro. Aunque la herramienta 100 de medición se muestra acoplada con una sarta de perforación en la FIGURA 2, también se debe entender que la invención no se limita a las modalidades de medición durante la perforación (MWD) y/o diagrafia durante la perforación (LWD) . Las herramientas de medición de acuerdo con la presente invención, que incluyen al menos una antena no plana, también pueden ser configuradas para usarse en aplicaciones ' corridas con cable.

Haciendo referencia ahora a la FIGURA 3, se representan las modalidades de antenas ejemplificantes de la presente invención. La FIGURA 3 representa la primera ya la segunda antenas 220 y 260 no planas desplegadas sobre el cuerpo 210 de una herramienta sustancialmente cilindrica. En la modalidad ejemplificante representada, las antenas se despliegan en las cavidades 240 y 280 correspondientes formadas en la superficie externa del cuerpo 210 de la herramienta. En las modalidades de M D/LWD, el cuerpo 210 de la herramienta es un collar de perforación configurado para acoplarse con una sarta de perforación (por ejemplo, la sarta 70 de perforación representada en la FIGURA 2) y por lo tanto opcionalmente puede incluir extremos macho y hembra roscados (no se muestran) . Aunque la FIGURA 3 representa el cuerpo 210 de una herramienta que tiene primera y segunda antenas no planas separadas axialmente, desplegadas sobre el mismo, se apreciara que la invención no está limitada a este respecto. Las herramientas de mediciones de acuerdo con la invención pueden incluir sustancialmente cualquier número (una o más) de antenas no planas. La primera y a segunda antenas se representan en la FIGURA 3 con el único propósito de describir más eficientemente la invención.

Las modalidades 220 y 260 de antenas son similares a las antenas convencionales, en que estas incluyen un alambre de antena desplegado en una cavidad en el cuerpo de la herramienta. El alambre puede estar enrollado una o más revoluciones alrededor del collar de perforación (la FIGURA 3 muestra una configuración con un solo devanado) .

El alambre puede estar sellado herméticamente además con la cavidad, para protegerlo del ambiente externo, pero no obstante se configura para transmitir y/o recibir la onda electromagnética a o desde el ambiente externo. Los extremos opuestos del alambre de antena de la primera y la segunda terminales que pueden estar conectadas eléctricamente a un circuito transmisor-receptor (no se muestra) . Las modalidades de receptor se configuran para responder a una onda electromagnética al generar una señal de localización en forma de un diferencial de voltaje a través de la primera y la segunda terminales, que es indicativo de varios atributos de la onda, como por ejemplo la amplitud relativa y la fase de la misma. Las modalidades de transmisor se configuran para irradiar una onda electromagnética en respuesta a una señal de excitación en forma de una corriente alterna aplicada a las terminales por un circuito transmisor. La conexión eléctrica de las antenas inventivas a la circuiteria del transmisor y/o el receptor se describe con mayor detalle a continuación con respecto a las FIGURAS 5A a 5C. Los detalles estructurales relacionados con una modalidad ejemplificante de la antena inventiva se describen con mayor detalle a continuación, con respecto a la FIGURA 8.

Las modalidades de antena de acuerdo con la presente invención (por ejemplo, las modalidades de antena 220 y 260 representadas en la FIGURA 3) son distintas de las antenas convencionales en que estas no son planas. La antena inventiva también puede ser concebida por ser no lineal. Al describir las antenas inventivas como no planas, se quiere dar a entender que el cuadro o el circuito de alambre de antena no reside en un plano geométrico único (es decir, en un plano bidimensional ) . Pensando de otra forma, la antena no plana de la presente invención no puede ser proyectada sobre una línea recta desde ningún ángulo (por lo tanto la antena inventiva también puede ser concebida y nombrada como una antena no lineal ) .

Siguiendo la referencia a la Figura 3, y además haciendo referencia ahora a la FIGURA 4, las modalidades de antena 220 y 260 se comparan con las antenas convencionales 26, 26, y 46 (las cuales también se representan en la Figura 1) . Como se representa en la FIGURA 4, las antenas convencionales 26, 36 y 46 son planas en que el cuadro o el circuito (o circuitos) de alambre de antena residen en un plano único. En particular la antena 26 coaxial es sustancialmente circular, la antena 36 inclinada es sustancialmente elíptica (u ovalada) , y la antena 46 transversal es sustancialmente rectangular (a pesar de que típicamente tiene esquinas redondeadas) . Será fácilmente aparente para aquellas personas con experiencia ordinaria en la técnica que cada una de estas antenas convencionales 26, 36, y 46 son en realidad planas (siendo respectivamente, circular, ovalada y rectangular) . Además, como también se representa en la FIGURA 4. Será fácilmente aparente que cuando se proyectan sobre un plano longitudinal cada una de estas antenas convencionales 26, 36, y 46, forman una línea recta. La proyección de la antena 26 coaxial forma un segmento 29 de línea que es ortogonal con el eje 205 cilindrico. La proyección de la antena 36 inclinada forma un segmento 39 de línea inclinado (por ejemplo, en un ángulo de 45 grados con respecto al eje 205 cilindrico) y la proyección de la antena 46 transversal forma un segmento 49 de línea que es paralelo (o coincidente) con el eje 205 cilindrico.

Como se establece anteriormente, las modalidades de antena de acuerdo con la presente invención no son planas. Siguiendo con la referencia a las FIGURAS 3 y 4, la antena 220 puede ser pensada como bi-plana en que las distintas posiciones de la misma residen sobre primero y segundo planos correspondientes. La antena 220 se compone de primera y segunda secciones 222 y 224 semi elípticas (o semi-ovaladas ) , cada una de las cuales reside sobre un plano 232 y 234 geométrico distinto como se representa en la FIGURA 3. Los planos 232 y 234 preferiblemente son ortogonales entre si (por ejemplo, están orientados en ángulos de 45 y -45 grados con respecto al eje 205 de la herramienta) , aunque la invención no se limita a este respecto. Como se representa en la FIGURA 4, la proyección de la antena 220 sobre un plano longitudinal forma primero y segundo segmentos 228 y 229 de línea no paralelos (y no coincidentes) . La antena 220 puede ser pensada también, por lo tanto, como bi-lineal. No obstante, aquellas personas con experiencia en la técnica apreciarán que la modalidad de antena 220 ejemplificante es no plana y no lineal.

La antena 260 también es no plana y no lineal como se representa en las FIGURAS 3 y 4. En la antena 260, el alambre de antena se enrolla substancialmente de forma senosoidal alrededor del cuerpo 210 de la herramienta. Por enrollado de forma senosoidal se quiere dar a entender que la distancia entre el alambre de antena y la linea central 256 circular varia sustancialmente de forma senosoidal con el ángulo acimutal alrededor de la circunferencia de la herramienta. Esta característica de la antena 260 se describe con mayor detalle a continuación con respecto a la FIGURA 7. Como se representa en la FIGURA 4, una proyección de la antena 260 sobre un plano longitudinal forma una curva 269 senosoidal. En la modalidad 260 de antena ejemplificante representada en las FIGURAS 3 y 4 la distancia entre el alambre de antena y la línea 265 central circular traza dos periodos completos de una onda senosoidal por revolución alrededor de la circunferencia de la herramienta. Se entenderá que la invención no se limita en este respecto.

Siguiendo con la referencia a la FIGURA 3, y además haciendo referencia a las FIGURAS 5A, 5B, y 5C (colectivamente la FIGURA 5) , las modalidades de antena ejemplificantes de acuerdo con la presente invención pueden ser configuradas para trasmitir-recibir sustancialmente radiación electromagnética sustancialmente pura en el modo x, y, y z, utilizando un solo alambre de antena. Ciertas modalidades de antena pueden también ser configuradas para transmitir-recibir radiación de varios modos mezclados (por ejemplo, incluyendo los modos xy, xz, o yz) . Aunque la FIGURA 5 representa la modalidad 229 de antena ejemplificante. La discusión de este documento se refiere tanto a la antena 220 y la antena 260. las antenas 220 y 260 pueden ser configuradas para transmitir-recibir radiación en el modo z (modo axial) al conectar en serie la electrónica de transmisión-recepción (un circuito que incluye elementos de transmisión y/o de recepción) , con el circuito (circuitos) de alambre de antena como se representa en 322 (FIGURA 5A) . Las antenas 220 y 260 pueden ser configuradas para transmitir-recibir radiación en el modo x (un primer modo transversal) al conectar eléctricamente un primer par de puntos opuestos circunferencialmente del alambre de antena a la electrónica del transmisor-receptor, como se representa en 324 (FIGURA 5B) . Las antenas 220 y 260 pueden ser configuradas para transmitir-recibir radiación en el modo y (un segundo modo transversal) al conectar eléctricamente un segundo par de puntos opuestos circunferencialmente del alambre de antena con la electrónica del transmisor-receptor, como se representa en 326 (FIGURA 5C) . Para la recepción y/o la transmisión en el modo y, el segundo par de puntos opuestos se separa circunferencialmente por un ángulo de 90 grados con respecto al primer par (y que el modo y es ortogonal al modo x) .

Siguiendo con la referencia a las FIGURAS 5A, 5B y 5C, se puede utilizar sustancialmente cualquier medio para conectar de alambre de antena al circuito de transmisor-receptor. Por ejemplo, los elementos 322, 324, y 326 pueden incluir elementos de conmutación convencionales. En tal modalidad, el elemento 322 se configura para cambiar entre un circuito cerrado (un circuito corto) , y una conexión eléctrica al circuito de transmisor-receptor. Los elementos 324 y 326 se configuran para cambiar entre un circuito abierto, y una conexión eléctrica al circuito de transmisor-receptor. Para transmitir-recibir la radiación en el modo z, el elemento 322 se conecta eléctricamente el alambre de antena en serie con el circuito transmisor-receptor en tanto que los elementos 324 y 326 son circuitos abiertos. Para transmitir-recibir la radiación en el modo x, el elemento 324 conecta el primer par de puntos opuestos circunferencialmente con el circuito de transmisor-receptor en tanto que el elemento 322 es el circuito cerrado y el elemento 326 es el circuito abierto. Para transmitir-recibir la radiación en el modo y, el elemento 326 conecta el segundo par de puntos opuestos circunferencialmente con el circuito transmisor-receptor en tanto que el elemento 322 es el circuito cerrado y el elemento 324 es el circuito abierto.

La modalidad descrita anteriormente con respecto a las FIGURAS 3 y 5, se describe con respecto a una modalidad que tiene solo un alambre de antena (un alambre enrollado una o más veces alrededor del cuerpo de la herramienta) . Esta antena de un solo alambre puede ser conectad selectivamente con un circuito transmisor-receptor, de modo tal que este se configura selectivamente para trasmitir-recibir sustancialmente radiación electromagnética en los modos x, y, y z sustancialmente puros. Se entenderá que la invención no está limitada en este aspecto (con relación a una antena que tiene solo un alambre de antena) . En ciertas modalidades, puede ser ventajoso configurar una antena no plana con dos o más alambres de antena. Por ejemplo, en una modalidad alternativa de la invención (representada esquemáticamente en la FIGURA 6A) , la antena 220 puede ser configurada para incluir primero y segundo alambres 220A y 220B de antena distintos desplegados en la cavidad 240 (FIGURA 3) . El primer alambre 220A de antena puede ser conectado con un primer circuito 245 A transmisor-receptor en la manera descrita anteriormente con respecto a la FIGURA 5A, para transmitir recibir radiación en el modo z. el segundo alambre 220B de antena puede ser conectado con un segundo circuito 245B transmisor-receptor en la manera descrita anteriormente con respecto a la FIGURA 5B para transmitir-recibir radiación en el modo x. Tal modalidad ejemplificante puede ser configurada para transmitir-recibir selectivamente radiación en los modos x, y z (por ejemplo, al activar selectivamente los circuitos transmisores-receptores) o transmitir-recibir simultáneamente radiación en los modos x, y z (por ejemplo, al activar selectivamente los circuitos transmisor-receptor) .

En otra modalidad alternativa (representada esquemáticamente en la FIGURA 6B) , la antena 260 puede ser configurada para incluir primero, segundo y tercero alambres 260A, 2560B, y 269C, de antena distintos, delegados en la cavidad 280. El primer alambre 260A de antena puede ser conectado con un primer circuito 285 transmisor-receptor en la manera descrita anteriormente con respecto a la FIGURA 5A, para transmitir-recibir radiación en el modo z. El segundo alambre 250B de antena puede ser conectado con un segundo circuito 285B transmisor-receptor en la manera descrita anteriormente con respecto a la FIGURA 5B, para transmitir-recibir radiación en el modo x. el tercer alambre 260C de antena puede ser conectado con un tercer circuito 285C transceptor en la manera descrita anteriormente con respecto a la FIGURA 5C para transmitir-recibir radiación en el modo y. Tal modalidad ejemplificante puede ser configurada para transmitir-recibir selectivamente radiación en los modos x, y, y z sustancialmente puros (por ejemplo, al activar selectivamente los circuitos transmisor-receptor) o transmitir-recibir sustancialmente cualquiera de los modos mezclados de radiación electromagnética. Por ejemplo, para transmitir-recibir simultáneamente la radiación en el modo x, y, y z, los circuitos transmisor-receptor 285A, 285B, y 285C pueden ser activados simultáneamente.

Como se describe anteriormente, las antenas no planas de acuerdo con la invención pueden ser configuradas como un transmisor y/o un receptor. Cada antena puede ser acoplada por lo tanto con la circuiteria de transmisor-receptor apropiada.

Aquellas personas con experiencia ordinaria en la técnica serán capaces de configurar fácilmente la circuiteria de transmisor-receptor adecuada. Un circuito transmisor adecuado puede incluir, por ejemplo, un oscilador que proporciona una señal de corriente alterna predeterminada, y por ello permite que la antena transmita señales electromagnéticas en una o más frecuencias (por ejemplo, en el rango desde aproximadamente 0.05 a aproximadamente 2MHz) . Preferiblemente se emplean múltiples frecuencias para proporcionar una mayor cantidad de información. Se sabe que las frecuencias ms altas están influenciadas por las propiedades dieléctricas de una formación en tanto que se sabe que las frecuencias más bajas penetran más profundo en una formación.

Un circuito de receptor adecuado puede incluir, por ejemplo, circuiteria configurada para recibir y amplificar las señales detectadas por la antena. Un receptor adecuado puede incluir además un convertidor A/De para convertir las señal analógica recibida a una señal digital. Las señales recibidas se procesan comúnmente en el fondo de una perforación, al menos en parte, y se transmiten a la superficie y/o se almacenan en una memoria en el fondo de la perforación. Un procesador adecuado procesa las señales recibidas para proporcionar estimados de uno o más parámetros de interés de la formación, como por ejemplo, la resistividad y/o la constante dieléctrica de la formación.

Otra vez con referencia a la FIGURA 3, y haciendo referencia además ahora a la FIGURA 7, las modalidades de antena no plana ejemplificante de acuerdo con la presente invención pueden tener ya sea modos x e, y simétricos o asimétricos dependiendo de los requerimientos particulares de la herramienta de medición. La invención está limitada a este respecto. Por simétrico, se quiere dar a entender que los modos x e y tiene aproximadamente igual amplitud. Una manera de lograr los modos x e y sustancialmente simétricos es configurar la antena de modo tal que el alambre de antena sea simétrico axialmente con respecto a una línea central 265 (FIGURA 3) . En las modalidades ejemplificantes representadas, la antena 260 es axialmente simétrica alrededor de la línea 265 central y por lo tanto tiende a ser simétrica con respecto a la transmisión y/o la recepción en los modos x e y. la antena 220 es axialmente asimétrica con respecto a la línea central 225 circular y por lo tanto tiene a ser asimétrica con respecto a la transmisión y/o la recepción en los modos x e y.

Tal simetría y asimetría de la antena puede ser descrita con mayor detalle con respecto a la FIGURA 7, la cual representa una gráfica de la distancia axial entre los alambres de antena respectivos y las líneas 225 y 265 centrales circulares correspondientes como una función del ángulo acimutal alrededor de la circunferencia de 1 herramienta. La antena 260 puede ser vista como axialmente simétrica ya que la distancia axial entre el alambre de antena y la línea central 265 circular varía sustancialmente de forma senosoidal con el acimutal. En la modalidad ejemplificante mostrada, en ángulo de inclinación de la antena es de aproximadamente 45 grados en el punto en el cual el alambre de antena cruza la línea central 265 circular (como se representan en el punto 270 en la FIGURA 3) . Esto corresponde a una antena que tiene una distancia axial máxima entre el alambre de antena y la línea central de aproximadamente d/4 (donde d es el diámetro del cuerpo 210 de la herramienta) . Se apreciara que la distancia axial máxima entre el alambre de antena y la línea central 265 circular aumenta cuando aumenta el ángulo de inclinación. Esto resulta en la transmisión y recepción aumentada de los modos transversales (los modos x e y) a expensas del alargamiento de la ranura de la antena. En las modalidades de antena simétrica preferidas, el ángulo de inclinación descrito anteriormente está en el rango desde aproximadamente 30 a aproximadamente 60 grados.

Siguiendo con la referencia a la FIGURA 7, la antena 220 es claramente asimétrica axialmente (la distancia axial entre el alambre de antena y la línea central 225 circular tiene picos redondeados y canales angulares) . Como se describe anteriormente con respecto a la FIGURA 3, la antena 220 puede ser concebida como bi-plana. En la modalidad ejemplificante mostrada, las secciones 222 y 224 de antena son sustancialmente ortogonales una con respecto a la otra y truenen un ángulo de inclinación con un valor absoluto de 45 grados. Aunque la invención no está limitada a este respecto, el ángulo relativo entre las secciones 222 y 224 de antena preferiblemente está en el rango de 60 a aproximadamente 120 grados con el valor absoluto del ángulo de inclinación que está en el rango desde aproximadamente 30 a 60 grados.

Se apreciará que la invención no se limita a antenas simétricas o asimétricas. Las antenas simétricas se prefieren típicamente para las aplicaciones de herramientas en las cuales la transmisión y/o la recepción del modo axial y de ambos modos transversales (radiación en el modo x e y) es deseable. En tales modalidades, las antenas simétricas hacen posible la transmisión y/o la recepción sustancialmente simétrica de los modos transversales. Las antenas asimétricas (y en particular bi-planas) se prefieren típicamente para las modalidades de herramientas en las cuales es deseable la transmisión y/o la recepción del modo axial solamente en un modo transversal único (radiación en el modo x) .

Volviendo ahora a la FIGURA 8, se representa una porción de una modalidad ejemplificante de una herramienta 400 de diagrafía durante la perforación, que incluye primera y segunda antenas, 460A y 460B, no planas, separadas axialmente (colectivamente 460), de acuerdo con la presente invención. Como se representa, las antenas 460 se despliegan en una cavidad 480 en el cuerpo .410 de la herramienta de diagrafia durante la perforación. En la modalidad ejemplificante representada, cada una de las antenas 460 se configura para incluir tres alambres, 462A, 462B, y 462C, de antena (colectivamente 462) enrollados alrededor y soportados por un material 464 magnético permeable magnéticamente (por ejemplo, una capa de ferrita) . Será fácilmente aparente que los alambres 462 de antena solo se muestran en la antena 460A. Estos no se muestran en la antena 460B, de modo tal que la estructura subyacente de la modalidad 460 de antena ejemplificante puede ser representado con más claridad. Una pluralidad de miembros 466 de protección se despliega alrededor de los alambres 462 de antena y se configuran para proteger tanto el o los alambres 462 de antena y el material 464 magnético. Los miembros 466 de protección son preferiblemente, pero no necesariamente, aislantes de la electricidad. En la modalidad ejemplificante mostrada, los alambres 462 de antena y el material 464 magnético se insertan en un material 468 de matriz aislante de la electricidad, por ejemplo, PEEK® (polieteretercetonas ) .

Se entenderá que la invención no se limita a las modalidades que emplean una capa de ferrita. Aquellas personas con experiencia ordinaria en la técnica reconocerán fácilmente que se puede utilizar sustancialmente cualquier material con mucha permeabilidad magnética para mejorar las capacidades de transmisión o de recepción de la antena. Los materiales magnéticos ejemplificantes incluyen, pero no se limitan a (i) material de ferrita suave; (ii) una aleación magnética amorfa, suave, no conductora de electricidad; (ii) una aleación magnética, suave, nanocristalina, no conductora de electricidad; (iv) una pila formada de aleación magnética amorfa, suave; (v) una pila formada de aleación magnética suave, nanocristalina; (vi) polvo de fierro suave que contiene al menos uno de un aglutinante orgánico y uno inorgánico; (vii) un polvo emisor que contiene al menos uno de un aglutinante orgánico y uno inorgánico; y (viii) un polvo de aleación de níquel y fierro que contiene al menos uno de un aglutinante orgánico y uno inorgánico.

Las herramientas de medición de acuerdo con la presente invención incluyen comúnmente uno o más controladores digitales (no se muestran), que tienen por ejemplo, un procesador programable (no se muestra) , como por ejemplo un microprocesador o un microcontrolador , y también pueden incluir código de programación legible por procesador o legible por computadora que implementa una lógica, que incluye instrucciones para controlar las funciones de la herramienta de medición. Un controlador adecuado puede incluir instrucciones para incluir, determinación de la atenuación y/o del desplazamiento de fase de la radiación recibida y para calcular y/o estimar los valores de la resistividad y/o de la constante dieléctrica de una formación a partir de la atenuación y/o del desplazamiento de fase. Tales instrucciones son convencionales en la técnica previa.

También puede ser utilizado un controlador adecuado, por ejemplo, para construir imágenes de la formación subterránea con base en las mediciones direccionales de evaluación de la formación (por ejemplo, mediciones direccionales de resistividad) . En tales aplicaciones de análisis por imágenes, las mediciones direccionales de resistividad pueden ser adquiridas y correlacionadas con las mediciones (obtenidas, por ejemplo, usando el detector 130 acimutal representado en la FIGURA 2) acimutales (cara de la herramienta) correspondientes, mientras que la herramienta gira en el pozo de sondeo. En si, el controlador puede incluir por lo tanto instrucciones para correlacionar las mediciones direccionales de resistividad con las mediciones acimutales (cara de la herramienta) del detector. Las mediciones de resistividad pueden ser correlacionadas adicionalmente con las mediciones de profundidad. Las mediciones direccionales de resistividad y las mediciones acimutales correspondientes pueden ser usadas para construir una imagen del pozo de sondeo, usando sustancialmente cualquiera de las metodologías conocidas incluyendo por ejemplo, los algoritmos convencionales de agrupación de pixeles, encuadre, o distribución de probabilidad. La patente Norteamericana 5,473,158 describe un algoritmo convencional de agrupación de pixeles, para construir una imagen del pozo de sondeo. La Patente Norteamericana 7,027,926 otorgadas de forma mancomunada, describe una técnica para construir la imagen de un pozo de sondeo, en la cual, los datos del detector se convolucionan con una función de ventana unidimensional. Las Patente Norteamericana, en trámite junto con la presente, otorgada de forma mancomunada, con Número de Serie 11/881,043, describe una técnica para construir imágenes en la cual, los datos del detector se distribuyen de forma probabilistica ya sea en una o dos dimensiones. Se apreciará por aquellas personas con experiencia ordinaria en la técnica que la imagen de un pozo de sondeo es esencialmente una representación bidimensional de un parámetro medido de la formación (o del pozo de sondeo) como una función de la cara de la herramienta y de la profundidad medida del pozo de sondeo, y tales imágenes comúnmente permiten que el operador de perforación identifique los varios tipos de formaciones y los limites de los yacimientos durante la perforación.

Un controlador adecuado también puede incluir opcionalmente, otros ¦ componentes controlables, como por ejemplo, detectores, dispositivos de almacenamiento de datos, fuentes de energía, temporizadores , y los similares. El controlador también puede ser dispuesto para estar en comunicación electrónica con varios detectores y/o sondas para monitorear los parámetros físicos del pozo de sondeo, como por ejemplo un detector de rayos gama, un detector de profundidad, o un acelerómetro, un giro o magnetómetro para detectar el acimutal y la inclinación. Un controlador también puede comunicarse opcionalmente con otros instrumentos en la sarta de perforación, como por ejemplo los sistemas de telemetría que se comunican con la superficie. Un controlar también puede incluir opcionalmente memoria volátil o no volátil o un dispositivo de almacenamiento de datos.

Un controlador adecuado típicamente también incluye la circuitería convencional utilizada para transmitir y/o recibir una forma de onda electromagnética. Por ejemplo, el controlador puede incluir los componentes convencionales de circuitos, como por ejemplo, un amplificador de ganancia variable para amplificar una señal de retorno relativamente débil (en comparación con la señal transmitida) y/o varios filtros (por ejemplo, filtros de baja frecuencia, de alta frecuencia o de paso de banda) , rectificadores, multiplexores, y otros componentes de circuitos para procesar la señal de retorno .

Aunque la presente invención y sus ventajas han sido descritas en detalle, se debe entender que aquí se pueden hacer varios cambios, sustituciones y alteraciones sin apartarse del espíritu y el ámbito de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.

Claims (24)

RE IVI D I CAC IONES

1. Una herramienta en el fondo de una perforación, caracterizada porque comprende: un cuerpo (110) de la herramienta en el fondo de la perforación que tiene un eje (205) longitudinal; una antena (220, 260) no plana desplegada sobre el cuerpo (210) de la herramienta, la antena (220, 260) que incluye al menos un cuadro o circuito no plano de alambre de antena desplegado alrededor del cuerpo (210) de la herramienta; y al menos un circuito de antena conectado eléctricamente al alambre de antena.

2. La herramienta en el fondo de la perforación de la reivindicación 1, caracterizada porque el circuito es un circuito transmisor y/o un circuito receptor.

3. La herramienta en el fondo de una perforación, de la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el cuadro o circuito de alambre de antena se conecta eléctricamente en serie con el circuito.

4. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque, la antena comprende un primer alambre (220A, 260A) de antena, conectado con un primer circuito (245A, 285A) , y un segundo alambre (220B, 260B) de antena conectado con un segundo circuito (245B, 285B) .

5. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 4, caracterizada porque el primero y el segundo alambre (220A, 260A) se conectan eléctricamente al primero y el segundo circuitos (245A, 285A, 245B, 285B) de modo tal que el primer alambre (220A, 260A) de antena se configura para transmitir-recibir radiación electromagnética en el modo z y el segundo alambre (220B, 260B) de antena se configura para transmitir-recibir radiación electromagnética en el modo x.

6. La herramienta en el fondo de una perforación, de la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque el al menos un alambre de antena comprende además un tercer alambre (260C) de antena conectado eléctricamente con un tercer circuito (285C) de antena correspondiente, de modo tal que el tercer alambre (260C) de antena se configura para transmitir-recibir radiación electromagnética en el modo y.

7. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque la antena no plana comprende una pluralidad de alambres de antena desplegados en una sola cavidad (240, 28) no plana formada en el cuerpo (210) de la herramienta, y una pluralidad correspondiente de circuitos de antena, cada uno de los alambres de antena conectado eléctricamente a un circuito correspondiente .

8. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque un primer par de puntos opuestos circunferencialmente de al menos uno de al menos uno de los cuadros o circuitos de alambre de antena se conecta eléctricamente con el circuito.

9. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque, el primer alambre de antena (220A) se conecta eléctricamente en serie con el primer circuito; y un primer par de puntos opuestos circunferencialmente en el segundo alambre de antena se conecta eléctricamente con el segundo circuito.

10. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 8 o 9, caracterizada porque un segundo par de puntos opuestos circunferencialmente en al menos uno de al menos un cuadro o circuito de alambre de antena se conecta eléctricamente con el circuito.

11. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 10, caracterizada porque el primero y el segundo pares de puntos opuestos circunferencialmente, se separan circunferencialmente uno con respecto al otro por un ángulo de aproximadamente 90 grados.

12. La herramienta en el fondo de una perforación, de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque comprende además: un primer interruptor (322) dispuesto para conectar y desconectar selectivamente el circuito de alambre (220A, 260A) de antena en serie con el circuito (245A, 285A) , dicha desconexión que proporciona un corto circuito, y un segundo interruptor (324) dispuesto para conectar y desconectar selectivamente el primer par de puntos opuestos circunferencialmente en el cuadro o circuito de alambre (220B, 260B) de antena con el circuito (245B, 285B) , dicha desconexión que proporciona un circuito abierto.

13. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 12, caracterizada porque la antena (220A, 260A) se configura para transmitir-recibir radiación en el modo z sustancialmente puro cuando el primer interruptor (322) se conecta con el circuito (245A, 285A) y el segundo interruptor (324) se desconecta el circuito.

14. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 12 o 13, caracterizada porque la antena (220B, 260B) se configura para transmitir-recibir radiación en el modo x sustancialmente puro cuando el primer interruptor (322) se desconecta del circuito y el segundo interruptor (324) se conecta con el circuito (245B, 285B) .

15. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 10 u 11, y cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizada porque comprende además un tercer interruptor (326) dispuesto para conectar y desconectar selectivamente el segundo par de puntos opuestos circunferencialmente de alambre (260C) de antena con el circuito (285C) dicha desconexión que proporciona un circuito abierto .

16. La herramienta en el fondo de la perforación de la reivindicación 15, caracterizada porque, la antena (260C) se configura para transmitir-recibir radiación en el modo y sustancialmente puro cuando el tercer interruptor (326) se conecta con el circuito y el primero y el segundo interruptores (322, 324) se desconectan del circuito.

17. La herramienta en el fondo de la perforación de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque, al menos uno de al menos uno de los cuadros o circuitos de alambre (220) de antena, es asimétrico axialmente con respecto a una linea central circular de la antena (225) .

18. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos uno de al menos uno de los cuadros o circuitos de alambre de antena es simétrico (260) axialmente con respecto a una linea central circular de la antena (265) .

19. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cuadro o circuito de alambre de antena comprende primera y segunda secciones (222, 224) que definen primero y segundo planos (232, 234) geométricos correspondientes.

20. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 19, caracterizada porque cada una de la primera y la segunda secciones (222, 224) tienen forma semi-eliptica .

21. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 19 o 20, caracterizada porque el primero y el segundo planos (232, 234) geométricos se interceptan entre si en un ángulo en un rango desde aproximadamente 60 a aproximadamente 120 grados.

22. La herramienta en el fondo de una perforación de la reivindicación 21, caracterizada porque cada uno del primero y segundo planos (232, 234) geométricos, interseca el eje (205) longitudinal en un ángulo en un rango desde aproximadamente 30 hasta 60 grados.

23. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque una distancia axial entre el cuadro o circuito de alambre (260) de antena y una linea central circular de la antena (265) varia sustancialmente de forma senosoidal con respecto a un ángulo acimutal alrededor de una circunferencia del cuerpo (210) de la herramienta.

24. La herramienta en el fondo de una perforación de cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque el cuadro o circuito de alambre (220, 260) de antena intercepta una linea central (225, 265) circular en un ángulo de inclinación que tiene un valor absoluto en un rango desde aproximadamente 30 a aproximadamente 60 grados.