MXPA02008435A - Herramienta de sondeo dipolo. - Google Patents

Abstract

Una herramienta de sondeo que tiene un cuerpo de herramienta, que puede ser colocado en un agujero de perforacion lleno con fluido, incluye una seccion receptora y un transmisor dipolo; caracterizado porque el transmisor dipolo incluye un transductor con una cubierta que tiene una masa de reaccion y un motor colocados dentro de la misma, el motor conecta de manera operativa la cubierta y la masa de reaccion de modo tal que solo una superficie externa de la cubierta esta en contacto con el fluido en la perforacion de pozo. Este nuevo tipo de fuente dipolo para el sondeo de pozos involucra hater vibrar todo o parte (desde el punto de vista axial) del cuerpo de una herramienta dipolo con el fin de producir una senal dipolo acustica de banda ancha pura mientras que la mismo tiempo se acopla tan poca energia como sea posible con el cuerpo de la herramienta. Importantes variaciones de esta idea incluyen una disposicion lineal en fase de las fuentes de vibracion, y, la cancelacion activa del ruido producido en la herramienta.

Description

'HERRAMIENTA DE SONDEO DIPOLO' CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con herramientas de sondeo acústicas barreno abajo que tienen transmisores dipolo. En particular, la invención se relaciona con el uso de un transmisor dipolo novedoso para su uso en una herramienta de sondeo barreno abajo que soluciona ciertas desventajas de los diseños del arte previo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El campo del sondeo sónico de los agujeros de perforación en la industria del petróleo y gas involucra la realización de mediciones acústicas en el agujero de perforación a frecuencias que típicamente están en el rango de 500 Hz - 20 KHz. Por debajo de este rango se considera generalmente como dominio sísmico, por encima del mismo dominio ultrasónico. En algunos casos, pero no en todos, las técnicas y tecnologías se pueden transferir entre estos dominios. Un resumen de las técnicas generales involucradas en el sondeo acústico barreno abajo se puede encontrar en GEOPHYSICAL PROSPECTING USING SONICS AND ULTRASONICS, Wiley Encyclopaedia of Electrical and Electronic Engineering 1999, pp 340 - 365. Un ejemplo de una herramienta sónica de sondeo es la herramienta de Formación de Imágenes Sónica Dipolo (DSI) de Schlumberger que se muestra en forma esquemática en la Figura 1. La herramienta DSI comprende un sección de transmisión 10 que tiene' n par de fuentes dipolo (superior e inferior) 12 dispuestas de forma ortogonal en el plano y una fuente monopolo 14. Una junta de aislamiento sónica 16 conecta la sección de transmisión 10 a una sección de recepción 18 que contiene una disposición de ocho estaciones receptoras separadas, cada una de las cuales contiene dos pares de hidrófonos, uno orientado en línea con una de las fuentes dipolo, el otro con la fuente ortogonal. Un cartucho de circuitos electrónicos 20 está conectado a la parte superior de la sección de recepción 18 y permite la comunicación entre la herramienta y una unidad de control 22 ubicada en la superficie a través de un cable eléctrico 24. Con dicha herramienta es posible realizar tanto mediciones monopolo como dipolo. La herramienta DSI tiene varios modos de operación para la adquisición de datos, cualquiera de los cuales puede ser combinado para adquirir formas de onda (digitalizadas) . Los modos son: modos dipolo superior e inferior (UDP, LDP) , las formas de onda registradas desde los pares de receptores alineados con la respectiva fuente dipolo utilizada para generar la señal; modo dipolo cruzado, las formas de onda registradas desde cada par de receptores para los disparos de la fuente dipolo en línea y cruzada; modo Stoneley, las formas de onda monopolo de los disparos de baja frecuencia de la fuente monopolo; modo. P y S (P&S), las formas de onda monopolo de los disparos de alta frecuencia del transmisor monopolo; y el primer modo de movimiento, los datos de cruce del umbral monopolo de los disparos de alta frecuencia de la fuente monopolo. Se han propuesto y utilizado varios tipos de fuentes de señal dipolo en el pasado. Estos incluyen: i) Dispositivos transductores electro- magnéticos tal como se utiliza en la herramienta DSI de Schlumberger (ver, por ejemplo, Hoyle et al, en la Patente Estadounidense No. 4.862.991 y Kitsunezaki en la Patente Estadounidense No.4.207.961, u, Ogura en la Patente Estadounidense No. 4.383.591) . ii) Vibradores de masa enlazados activados por accionadores magneto estrictivos (ver, por ejemplo, Cohic y Butler, "Rare-earth Iron Square Ring Dipole Transducer", J. Acoustical Society of America, 72(2), Agosto de 1982). iii) Dispositivos de flexión piezoeléctricos tal como se utilizan en la herramienta XMAC de Baker Atlas (ver, por ejemplo, Angona et al. en la Patente Estadounidense No. 4.649.525) . iv) Transductores de repulsión magnéticos que accionan una placa en contacto con un fluido en un sistema de guía de onda acústica tal como se utiliza en la herramienta MPl XACT (ver, por ejemplo, Gilí et al. en la Patente Estadounidense No. 5.852.262). v) Masas orbitales excéntricas como propone Colé en la Patente Estadounidense No. 4.709.362, Meynier en la Patente Estadounidense No. 5.135.072 y otros, principalmente para usos sísmicos. Las fuentes sónicas dipolo de los tipos i) a iv) descritas líneas arriba típicamente comprenden un cuerpo de herramienta rígido pesado que tiene el accionador (pistón o placa) montado en el mismo a través de un transductor o mecanismo de accionamiento, el accionador contacta el fluido del agujero de perforación a través de puertos en el cuerpo de la herramienta. Durante el uso, el cuerpo de la herramienta acciona una masa de reacción contra la cual actúa el transductor con el fin de hacer oscilar el accionador. No obstante, el efecto de esto es excitar las vibraciones de retroceso del cuerpo de la herramienta, las cuales interfieren con la señal de vibración en flexión dipolo en el agujero de perforación. En estas fuentes se utiliza el cuerpo de la herramienta como la masa de reacción. Su gran superficie de vibración es un irradiador de ruido muy eficiente en el modo de vibración en flexión del agujero de perforación. Esto significa también que el incremento de la fuerza de excitación incrementa las vibraciones de retroceso en la misma proporción que la señal. Otro problema es que las señales dipolo se acoplan a la estructura y viajan a lo largo de ella directamente hacia los receptores donde interfieren con la • detección de las señales de interés desde la formación. Se han utilizado o propuesto diversas medidas para resolver este problema, por ejemplo: la ubicación de las fuentes y receptores en sondas separadas conectadas por un cable flexible; el uso de juntas de aislamiento que incluyen estructuras para atenuar o retardar las señales que viajan a lo largo de la herramienta; o la adopción de una estructura que no incluye estructura mecánica continua alguna a lo largo de la extensión de la herramienta de modo tal que no se provee una trayectoria para la señal; o el uso de carcasas alrededor de los receptores los que retardan la llegada de la señales a la herramienta. Los transmisores de estos tipos son dipolos imperfectos, debido a la limitada extensión azimutal de la superficie activa de irradiación (es decir, los puertos en el cuerpo de la herramienta. Se puede producir una fuerte alias hexapolar por dichas fuentes, y posiblemente una fuerte contaminación monopolo cuando la fuente es hecha excéntrica en el agujero de perforación. Además, las fuentes de flexión (piezocerámica bimorfa) (tipo iii) están de manera inherentes limitadas en frecuencia, e irradian a través de una pequeña extensión azimutal.

Los vibradores orbitales y los dispositivos de masa excéntrica de contra-rotación (tipo v) son típicamente apropiados sólo para frecuencias más bajas, usualmente por debajo de los 500 Hz, y a menudo se encuentran en aplicaciones sísmicas. Dichas fuentes no se consideran normalmente como apropiadas para su uso en frecuencias más altas o de banda ancha tal como las que se encuentran en el sondeo sónico. Si la curva de dispersión de vibración en flexión total (lentitud de fase versus frecuencia) va a ser utilizada para realizar mediciones a diferentes profundidades de investigación para una amplia variedad de aplicaciones petrofísicas, geofísicas y geomecánicas, se requerirán fuentes dipolo de banda amplia de elevada pureza. Además, en las herramientas dipolo, donde la impedancia de vibración en flexión incluso del cuerpo de herramienta más "rígida" es baja, se ha encontrado vibraciones de retroceso propagación de ondas a lo largo del cuerpo de la herramienta, y reflejos tanto en las juntas de la herramienta como dentro de las secciones de aislamiento acústico irradiando todas ruido en el agujero de perforación y en la formación, contaminando de esta manera la señal de vibración en flexión. En consecuencia, el transmisor y el cuerpo de la herramienta deben ser diseñados como un sistema para minimizar estas fuentes de ruido.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención provee una herramienta de sondeo que comprende un cuerpo de herramienta, que puede ser colocado en un agujero de perforación lleno con fluido, que tiene una sección de recepción y un transmisor dipolo, en donde el transmisor dipolo incluye un transductor que comprende una cubierta que tiene una masa de reacción y un motor colocados dentro de la misma, el motor conecta de manera operativa la cubierta y la masa de reacción de modo tal que sólo una superficie externa de la cubierta está en contacto con el fluido en la perforación de pozo. La presente invención se relaciona con un nuevo tipo de fuente dipolo para el sondeo de pozos . De manera específica, la nueva fuente involucra la idea de hacer vibrar todo o parte (desde el punto de vista axial) del cuerpo de una herramienta dipolo con el fin de producir una señal dipolo acústica de banda ancha pura mientras que al mismo tiempo se acopla tan poca energía como sea posible en el cuerpo de la herramienta. Importantes variaciones de esta idea incluyen una disposición en fase lineal de las fuentes de vibradores y la cancelación activa del ruido producido en la herramienta. El transductor dipolo está montado de manera preferible en el cuerpo de la herramienta por medio de montajes de resorte, la frecuencia resonante del mismo es tal que se inhibe el acoplamiento de las vibraciones en flexión desde el receptor al cuerpo de la herramienta en un predeterminado rango de frecuencia. Típicamente, la frecuencia resonante de los montajes de resorte es menor que el límite inferior del rango de frecuencia predeterminado. También se prefiere que los montajes de resorte sean relativamente flexibles en la dirección de oscilación del transmisor dipolo y relativamente rígidos en una dirección ortogonal a los mismos. La frecuencia resonante de la cubierta de manera preferible también cae fuera de un rango de frecuencia predeterminado, y el peso de la cubierta es menor que el peso de la masa de reacción. El transductor dipolo puede ser ubicado en una cavidad del cuerpo de la herramienta, los elementos estructurales se extienden entre las partes del cuerpo de la herramienta en ambos lados de la cavidad alrededor de la periferia de la cavidad. La frecuencia resonante de los elementos estructurales cae de manera preferible fuera del rango de interés. De manera alternativa, donde hay un elemento que soporta carga estructural corriendo a lo largo de la extensión de la herramienta dentro del cuerpo de la herramienta, el transductor dipolo puede ser montado en el elemento que soporta carga. De manera preferible, la cubierta es más corta que la longitud de onda más corta de las ondas acústicas en la formación que circunda el agujero de perforación a ser medido. En cualquier caso, es deseable tener una cubierta tan corta como sea posible para parecerse cercanamente a fuente puntual. En una configuración de la invención, una cubierta rígida (en el rango de frecuencia de interés) directamente acoplada al fluido del agujera de perforación es excitada en el sentido, radial relativo a una masa de reacción pesada interna mediante un motor lineal apropiado. Esta fuente produce una señal dipolo más pura que las fuentes que consisten de elementos activos (pistones, elementos de flexión, descargadores hidráulicos) de pequeña extensión azimutal ubicados en el cuerpo pesado de las herramientas, siendo producido menos hexapolos debido a la completa extensión azimutal de la superficie de irradiación. En esta configuración, las vibraciones de retroceso de la masa de reacción se evitan a partir del acoplamiento al líquido del agujero de perforación, ya que de otra manera podrían producir ruido de interferencia en la señal de vibración en flexión del agujero de perforación. El transmisor debe producir poco o ningún componente monopolo, mientras que los transmisores del arte previo producen ambos, dipolo y monopolo. La cubierta externa es típicamente cilindrica, pero también son posibles otras formas (esférica, ovoide, etc.). La cubierta puede ser ya sea rígida durante la flexión (no tiene modos de flexión en el rango de frecuencia de interés) , o de manera alternativa, el primer modo de flexión de la cubierta puede ser excitado de forma deliberada para amplificar la salida. Esta configuración producirá una salida de banda más angosta -que las configuraciones de cubierta rígida. Dadas las extremas presiones que se encuentran en el medio ambiente del agujero de perforación, la cubierta debe ser ya sea balanceada en presión, o suficientemente resistente para soportar la presión absoluta. En el caso de una cubierta balanceada en presión llena con líquido, se debe mantener una separación radial suficiente entre el interior de la cubierta y el exterior de la masa de reacción con el fin de minimizar la carga resistiva debido a las pérdidas viscosas en el líquido (aceite) . Una cubierta llena de aires debe ser suficientemente resistente y gruesa para suportar la presión absoluta (típicamente 15-20 kpsi) , sin embargo las separaciones entre la cubierta y la masa de reacción pueden ser más pequeñas que en el caso de que esté llena con aceite. Ya que mantener los modos resonantes de la cubierta fuera del rango de frecuencia de interés típicamente requiere una cubierta muy gruesa, una configuración preferida es una cubierta llena de aire relativamente gruesa para la fuente. Con una cubierta llena de aire el soporte/ suspensión externa que conecta el transductor al cuerpo de la herramienta típicamente estará en contacto directo con la cubierta de radiación. Las oscilaciones de la cubierta excitarán directamente las vibraciones acústicas en el soporte. En una configuración llena con aceite, el soporte/ suspensión puede ser fabricado sólo para contactar la masa de reacción interna. Debido a que las oscilaciones de la masa de reacción pesada son típicamente de una amplitud mucho menor que aquella de la cubierta más ligera, las vibraciones transmitidas al soporte serán de manera correspondiente de menor amplitud que en el caso de la cubierta llena con aire. En otra configuración preferida, la fuente está configurada para producir una salida tanto en las direcciones X como Y (ortogonal) en un nivel axial. En otra configuración, las fuentes X e Y están ubicadas en diferentes niveles axiales, pero cercanamente separadas. Los transmisores pueden estar montados en alojamientos con ranuras y en forma de disposiciones de múltiples transmisores operados como una disposición en fase, si se requiere. En una configuración en fase, una longitud del alojamiento de la fuente puede ser excitada mediante múltiples motores para equiparar la excitación en amplitud y fase de una sección dada del agujero de perforación (es decir, una única cubierta) . De manera alternativa, una disposición axial de cubiertas rígidas puede ser excitada con fase y amplitud apropiadas para equiparar la función de excitación de un agujero de perforación dado. Estas configuraciones con más de un motor independiente son consideradas para ser fuentes dipolo de disposición en fase. En el caso donde la cubierta comprende parte de un alojamiento de herramienta que también contiene elementos de recepción en otra ubicación axial, se puede realizar el control apropiado de la excitación de la sección activada para evitar que se propaguen las vibraciones debidas a la flexión en la sección de recepción. Este caso combina las funciones de reducción de ruido tanto de la fuente como de la herramienta activa. Un rango de frecuencia típico para el presente sondeo dipolo sónico en el agujero de perforación es 0,5-5 KHz. Para las herramientas de la siguiente generación es de interés extender este rango a frecuencias más bajas si la fuente no es suficientemente pura para excitar las ondas de Stoneley. También es de interés extender este rango hacia arriba hasta 10 KHz. Los vibradores orbitales con apropiados sólo para frecuencias más bajas, típicamente por debajo de 500 Hz. Para las frecuencias establecidas líneas arriba, se consideran apropiadas las tecnologías para motor lineal (accionador) listadas a continuación: Electrodinámica (tipo altavoz de bobina móvil) ; Electromagnética (tipo BBN de atracción magnética) ; Repulsión magnética (fuerza de Lorentz o corriente parásita) ; Antena de elementos superpuestos piezoeléctricos; Barra magnetoestrictiva; Hidráulica (servo válvula de alta frecuencia) ; Híbrida (piezo-hidráulica, piezo con amplificación mecánica, etc. ) . Los sistemas de masa excéntrica giratoria actualmente disponibles generalmente no se consideran apropiadas por encima de los 500 Hz pero se pueden aplicar para frecuencias en o por debajo de este límite.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una vista esquemática de una herramienta del arte previo; La Figura 2 muestra una vista esquemática de una herramienta de acuerdo con una configuración de la invención; La Figura 3 muestra una vista en detalle de la sección de transmisión de la Figura 2; La Figura 4 muestra una vista en detalle del transductor de la Figura 3; La Figura 5 muestra una configuración adicional de la sección de transmisión; y La Figura 6 muestra incluso otra configuración de la sección de transmisión.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La Figura 2 muestra una herramienta de sondeo de acuerdo con una configuración de la invención la que incorpora el novedoso transmisor dipolo. La herramienta mostrada incluye una sección de transmisión 110 que tiene circuitos electrónicos de alimentación 111, un compensador de presión 112, y un transmisor monopolo lejano 113, un primer transmisor dipolo 114 orientado en la dirección azimutal X, y un segundo transmisor dipolo 115 orientado en la dirección azimutal Y. El transmisor monopolo 113 es substancialmente como se describe en la Patente E.U.A. No. 5.043.952 (incorporada a la presente como referencia) . Los dos transmisores dipolo 114, 115 comprenden las implementaciones particulares del transductor electromagnético descrito en la Patente E.U.A. No. 5.266.845 (incorporada a la presente como referencia) la que será descrita con mayor detalle en relación con la Figura 4, más adelante. La sección de separación 120 está diseñada para proveer la separación adecuada de la sección de transmisión 110 y la sección de recepción 130 a la vez que se evita la interferencia de las señales detectadas en la sección de recepción 130 por las señales acústicas que se propagan a lo largo de la herramienta. La estructura de la sección de separación 120 en este caso comprende un mandril central que soporta carga que lleva una serie de estructuras de masa fijadas de manera segura al mismo (no mostrado) . También pueden ser apropiadas para la presente invención otras formas de aisladores acústicos o separadores. La sección de recepción 130 comprende un primer transmisor monopolo cercano 131 que es substancialmente el mismo que el trasmisor monopolo lejano 113, una disposición 132 de doce estaciones receptoras (otras cantidades también son posibles, por ejemplo ocho o dieciséis) , cada estación comprende ocho detectores hidrófonos (también se pueden utilizar cuatro) dispuestos de manera equitativa alrededor de la circunferencia de la herramienta y alineados de estación a estación, y un segundo transmisor monopolo cercano 133 en el lado opuesto de la disposición 132 al primer transmisor cercano 131. La sección de compensación y de cartucho 140 incluye una sección de compensación de presión 141 que actúa cobre la sección de recepción 130, y los circuitos electrónicos para accionar el transmisor monopolo cercano, los circuitos electrónicos de recepción y un cartucho de comunicación de la herramienta. Los centralizadores y los soportes separadores 150 están espaciados a lo largo de la herramienta con el fin de mantener su posición cerca la centro del agujero de perforación cuando está en uso. La Figura 3 muestra la construcción de la sección de transmisión 110 que lleva los dos transmisores dipolo con mayor detalle. Los transmisores dipolo X e Y 114, 115 son idénticos en construcción pero girados en 90° relativos uno con otro alrededor de su eje común. Se utilizarán los mismos números para indicar partes comunes a los dos transmisores. Un alojamiento tubular 200 provee una estructura que soporta carga para colocar los transmisores. Las cavidades para la colocación de los transmisores 202 están definidas entre los bloques para la fijación de masa rígida 204 ubicados dentro del alojamiento con un par de ventanas opuestas 206 provistas en el alojamiento en cada cavidad. Las ventanas miran en la dirección X o Y de acuerdo con la cual el transmisor va a ser colocado en esa cavidad, es decir, las aberturas en una ubicación están establecidas a 90° de aquellas de la otra ubicación (ambas ventanas pueden ser apreciadas para el transmisor X, el transmisor Y es visto efectivamente a través de una ventana en esta Figura) . Se proveen los canales de cableado 208 (mostrados en parte) en la superficie externa del alojamiento 200 alrededor de la cavidades 202 para proveer un conducto para que el cableado pase desde el interior del alojamiento en un lado de una cavidad, alrededor de la cavidad del transmisor, y de regreso hacia el alojamiento en el otro lado. Un transductor dipolo 210 está colocado en cada una de las cavidades 202. Los transductores 210 comprenden una cubierta 212, tapas terminales 214 con cofias con pasos para el cableado 216, y un motor (no mostrado) colocados dentro de la cubierta 212. Los transductores se describirán con mayor detalle en relación con la Figura 4 a continuación. Cada uno de los transductores 210 está asegurado en ambos extremos a los bloques de fijación de masa 204 por medio de los resortes de hoja en forma de U 218 que están asegurados de manera firme a los bloques de fijación de masa 204 y las cofias 214, respectivamente. Los resortes de hoja 218 son relativamente firmes en el plano del resorte pero son relativamente flexibles en direcciones perpendiculares a éste. De esta manera, mediante la alineación correcta de los resortes de hoja, se permite que el transductor vibre relativamente de forma libre en una dirección (X o Y dependiendo de cual transmisor está siendo considerado) mientras se sostiene de manera segura en la dirección ortogonal. La frecuencia resonante de los resortes de hoja se escoge para que esté fuera del rango de frecuencia de interés para los transmisores '. En el presente caso, se desea producir una fuente de banda relativamente ancha en el rango de 0,5-10 KHz. En consecuencia, la frecuencia resonante de los resortes se escoge para que sea menor de 0,5 KHz en la dirección deseada. Esto también asegura que relativamente poca energía se acople en el alojamiento (el que tiene un frecuencia resonante relativamente alta) . La estructura del resorte mostrado aquí tiene la ventaja de que evita la distorsión torsional y de esta manera mantiene la alienación de la fuente. También, es deseable que la frecuencia resonante del alojamiento caiga fuera del este rango por las mismas razones. La Figura 4 muestra con mayor detalle un transductor. La cubierta 212 y las cofias 214 están fabricadas de acero y aseguradas de manera segura juntas para definir una cámara sellada resistente a la presión. En el presente caso, esta cámara está llena de aire pero es posible que se pueda utilizar algún otro fluido tal como aceite con el fin de evitar problemas para hacer la cámara resistente a dichas elevadas diferencias de presión. Un motor lineal 219 está colocado dentro de la cámara. El motor es del tipo descrito en la Patente E.U.A. No. 5.266.854 y comprende las piezas polares fijas 220 que están conectadas de manera firme a las cofias 214 (y por lo tanto a la cubierta 212) y que llevan los imanes 222, y las piezas polares flotantes 224 colocadas en ambos lados de las piezas polares fijas 220 y conectadas de manera débil a las mismas mediante resortes muy flexibles. Las bobinas 226 están provistas alrededor de la piezas polares 220, 224 y están conectadas a una fuente de señales eléctricas (no mostrada) mediante los cables 228 que pasan a través de los pasos para cableado 216. Durante el uso, la aplicación de una señal a las bobinas causa que las piezas polares 220, 224 oscilen de una manera lineal relativa una con otra. Las piezas flotantes 224 actúan como una masa de reacción contra las cuales actúan las piezas polares fijas 220 para causar que la cubierta 212 oscile en una dirección dada. Para optimizar este comportamiento, la masa de las piezas polares fijas, cofias y la cubierta es de manera preferible hecha menor de aquélla de las piezas polares flotantes. Ya que la superficie de la cubierta 212 está en contacto con el fluido en la perforación de pozo durante el uso, ésta actúa para irradiar una señal dipolo hacia el fluido y la perforación de pozo. Las piezas polares flotantes 224 (masa de reacción) no contactan el fluido en la perforación de pozo en ningún caso de esta manera no irradian ninguna señal opuesta. También, el montaje flexible del transductor mediante los resortes de hoja 218 significa que relativamente poca energía se acopla con el alojamiento donde ésta puede propagarse a lo largo de la estructura de manera directa hacia los receptores o ser irradiada desde el cuerpo de la herramienta hacia el fluido en la perforación de pozo para interferir con las señales deseadas. Mediante la selección de los materiales y dimensiones de los componentes del transductor, se puede controlar su frecuencia resonante inherente. Donde se requiere que el transductor accione una fuente de banda ancha, es deseable que la frecuencia resonante del transductor caiga fuera de la banda de frecuencia de interés. Sin embargo, si la fuente se proyecta para su uso en banda angosta, la frecuencia resonante puede ser sintonizada para que caiga en la frecuencia de interés para optimizar la salida de la señal por el transductor. También, es deseable que la longitud de la cubierta 212 sea más corta que la longitud de onda más corta de la señal que se propaga en la formación, a la vez que incluso se permite que la masa y el mecanismo del motor están alojados dentro de la cubierta. De hecho, la provisión la longitud más corta posible significa que la fuente se comporta más como una fuente puntual lo cual es altamente deseable. La configuración descrita anteriormente, representa una manera preferida de implementar la invención. Se apreciará que se pueden realizar diversos cambios mientras permanezcan dentro del alcance de la invención. En particular, la selección del motor a ser utilizado dependerá de los requerimientos de espacio, disponibilidad de energía, etc. Otras tecnologías potencialmente apropiadas han sido resaltadas líneas arriba. La configuración mostrada en la Figura 2 tiene dos fuentes dipolo. Claramente, si se requiere una, solo una se puede proveer. También, es posible incluir dos motores lineales en una sola cubierta que opera en ángulos rectos, ya sea con una masa de reacción para cada motor, o una sola masa para ambos motores. En este caso, el montaje de resorte descrito líneas arriba no será apropiado y se requerirá mayor libertad. La invención no está limitada a una o dos fuentes. Es posible proveer una disposición de varias fuentes 250 en un solo alojamiento de herramienta 260 (ver Figura 5). Cada fuente puede estar alineada en una dirección diferente o todas alineadas en una sola dirección. Donde ellas estén alineadas, las fuentes pueden ser activadas de una forma en fase para mejorar la posibilidad de dirigir de la señal. Una estructura alternativa para la herramienta es tener un mandril central que soporte la carga 270 que corre a lo largo de la extensión de la herramienta sobre el cual varios elementos funcionales de a herramienta están montados. Un ejemplo de ésta se muestra en la Figura 6. En este caso, la masa de reacción 275 está fijada al mandril 270 y la cubierta 280 se mueve relativa a éste. Mediante la configuración de la disposición del mandril y las masas, se puede controlar el comportamiento de la acústica de la estructura como un todo con el fin de evitar la interferencia debido a la señal que se propaga a lo largo de la estructura.

Claims (19)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una herramienta de sondeo que comprende un cuerpo de herramienta, que puede ser colocado en un agujero de perforación lleno con fluido, tiene una sección de recepción y un transmisor dipolo; caracterizado porque el transmisor dipolo incluye un transductor que comprende una cubierta que tiene una masa de reacción y un motor colocados dentro de la misma, el motor conecta de manera operativa la cubierta y la masa de reacción, y sólo la superficie externa de la cubierta está en contacto con el fluido en el agujero de perforación.

2. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el transductor está montado en el cuerpo de la herramienta por medio de montajes de resorte, la frecuencia resonante de los mismos es tal que se inhibe el acoplamiento de las vibraciones en flexión desde el transductor al cuerpo de la herramienta en un rango de frecuencia predeterminado.

3. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la frecuencia resonante de los montajes de resorte es menor que el límite inferior del rango de frecuencia predeterminado.

4. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque los montajes de resorte son relativamente flexibles en la dirección de oscilación del transductor y relativamente rígidos en una dirección ortogonal a la misma.

5. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la frecuencia resonante de la cubierta cae fuera de un rango de frecuencia predeterminado .

6. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el peso de la cubierta es menor que el peso de la masa de reacción.

7. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el transductor está colocado en una cavidad en el cuerpo de la herramienta, los elementos estructurales se extienden entre las partes del cuerpo de la herramienta en ambos lados de la cavidad alrededor de la periferia de la cavidad.

8. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la frecuencia resonante de los elementos estructurales cae fuera del rango de frecuencia de interés .

9. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque un elemento que soporta una carga estructural corre a lo largo de la extensión de la herramienta dentro del cuerpo de la herramienta y el transductor está montado en el elemento que soporta la carga.

10. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la cubierta es más corta que la longitud de onda más corta de las ondas acústicas en la formación que circunda el agujero de perforación a ser medido.

11. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el transmisor incluye una pluralidad de transductores.

12. Una herramienta de sondeo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque, durante el uso, los transductores oscilan en direcciones ortogonales.

13. Un transmisor para una herramienta de sondeo de pozos, que comprende: un alojamiento para transductor; un transductor montado en el alojamiento para transductor, el transductor comprende una cubierta que tiene una "masa de reacción y un motor colocados dentro de la misma, el motor conecta de manera operativa la cubierta y la masa de reacción, y sólo una superficie externa de la cubierta está en contacto con el fluido en el agujero de perforación,

14. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el alojamiento del transductor tiene dos transductores montados en el mismo.

15. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque los transductores oscilan en direcciones ortogonales.

16. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el transductor está colocado en una cavidad en el alojamiento, los elementos estructurales se extienden entre las partes del alojamiento en ambos lados de la cavidad alrededor de la periferia de la cavidad.

17. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque un elemento que soporta una carga estructural corre a lo largo de la extensión del alojamiento y el transductor está montado en el elemento que soporta la carga.

18. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 13, que comprende múltiples transductores configurados como una disposición en fase. •

19. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el transductor contiene motores que actúan en direcciones ortogonales en la cubierta.