MXPA04010930A

MXPA04010930A - Sistema sensor de herramienta de fondo de pozo y metodo.

Info

Publication number: MXPA04010930A
Application number: MXPA04010930A
Authority: MX
Inventors: L Gabler Kate
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2005-06-08
Also published as: CA2487222C; CN1619098B; GB2409043A; US20050109097A1; US7775099B2; GB0423987D0; CN1619098A; US7757552B2; RU2004133861A; US20090013775A1; FR2862696A1; FR2862696B1; FR2863651B1; GB2409043B; RU2377404C2; CA2487222A1; FR2863651A1; DE102004055995A1

Abstract

Se proporciona un aparato y metodo para determinar fuerzas en una herramienta de perforacion en el fondo del pozo. La herramienta de fondo de pozo se proporciona con un collarin de perforacion conectable operativamente a la herramienta de perforacion, y un sensor montado alrededor del collarin de perforacion. El sensor esta adaptado para medir la deformacion del collarin de perforacion mediante lo cual las fuerzas sobre la herramienta de perforacion se determina. El sensor puede ser parte de un sistema de medicion de fuerza, un sistema de calibrador de esfuerzo o un sistema de tarro de perforacion. El collarin de perforacion esta adaptado para amplificar y/o aislar la deformacion aplicada a la sarta de varillas de perforacion.

Description

SISTEMA SENSOR DE HERRAMIENTA DE FONDO DE POZO Y MÉTODO Referencia a Solicitudes Relacionadas De acuerdo con 35 U.S. A. S 119, esta solicitud reclama la prioridad de la Solicitud Provisional de E.U.A. No. de Serie 60/523,653 presentada el 20 de noviembre de 2003, titulada "Sistema Sensor de Herramienta de Fondo de Pozo y Método". Esta solicitud provisional se incorpora por la presente como referencia en su totalidad. Antecedentes de la Invención La presente invención se relaciona con perforación e el fondo de pozo de formación subterránea. Más particularmente, esta invención se relaciona con la determinación de fuerzas de fondo de pozo sobre una herramienta de perforación durante una operación de perforación . -.-.-_.______La~-F,igura--1 —rruestra -.. n . -oqui po —101.- de - perforad ón utilizado para perforar un pozo 102 de sondeo hacia una formación 103 terrestre. Extendiéndose hacia abajo del equipo 101 se encuentra una sarta 104 de varillas de perforación con una barrena 105 de perforación colocada en el fondo de la sarta 104 de varillas de perforación. La sarta de varillas de perforación también tiene una herramienta 106 de medición mientras que se perfora ("M D") y un collarín 107 de perforación dispuesto arriba de la barrera 105 de perforación.

La barrena de perforación y sensores y equipo asociados que están colocados cerca del fondo del pozo de sondeo mientras que se perfora forman el Conjunto de Agujero de Fondo ("BHA"). La Figura 2 muestra un BHA 200 colocado en el fondo de un pozo 102 de sondeo. La barrena 105 de perforación esté dispuesta en el extremo de la sarta 104 de varillas de perforación. Una herramienta 106 M D esté dispuesta cerca de la barrena 105 de perforación en l sarta 104 de barrenas de perforación, con un collarín 107 de perforación colocado cerca de la herramienta 106 de MWD. La Figura 2 muestra sensores 202 dispuestos . alrededor de la herramienta de perforación para hacer varias mediciones en el fondo del pozo. La perforación de pozos de petróleo y gas involucra la manipulación cuidadosa de la herramienta de perforación -para—^perforar-, -a^-lo ---largo—de=*=---una- · trayectoria-- "deseada" Determinando y analizando las fuerzas que actúan sobre la herramienta de perforación, se pueden hacer decisiones para facilitar y/o mejorar el proceso de perforación. Estas fuerzas también permiten que un operario de perforación optimice las condiciones de perforación de manera que un pozo de sondeo se puede perforar de una manera más económica. La determinación de las fuerzas en la barrena de perforación es importante debido a que permite a un operario, por ejemplo, detectar el principio de problemas de perforación y corregir situaciones indeseables antes de una falla de cualquier parte del sistema, tal como la barrena de perforación o sarta de varillas de perforación. Algunos de los problemas que se pueden detectar midiendo estas fuerzas, de fondo de pozo incluyen, por ejemplo, detención de motor, atascado de tubería, y tendencia a BHA. En casos en donde ocurre atascado de tubería, puede ser necesario hacer descender una herramienta para "pescar" hacia el pozo de sondeo para remover el tapón de tubería. Se han desarrollado técnicas que involucran herramientas, tales como tarros de perforación para aflojar un tapón de BHA en el pozo de sondeo. Un ejemplo de dicho tarro de perforación se describe en la Patente de E.U.A. 5,033,557, cedida al cesionario de la presente invención. Las fuerzas que actúan sobre la herramienta de perforación-- que—pueden ~afecta^^ su posición resultante pueden incluir, por ejemplo, peso en barrena ("WOB") y par de torsión en barrena ("TOB") . El WOB describe la fuerza descendente que la barrera de perforación imparte en el fondo del pozo de sondeo. El TOB describe el par de torsión aplicado a la barrena de perforación que ocasiona que gire en el pozo de sondeo. Un interés significativo durante la perforación es el Doblez, el doblez de la sarta de varillas de perforación o fuerzas de doblez 'aplicadas a la sarta de varillas de perforación y/o collarines de perforación. El doblez puede resultar de WOB, TOB, u otras fuerzas en el fondo del pozo. Se han desarrollado técnicas para medir el WOB y el TOB en la superficie. Una de estas técnicas utiliza calibradores de esfuerzo para medir fuerzas en la sarta de varillas de perforación cerca de la barrena de perforación. Un calibrador de esfuerzo es un dispositivo resistivo pequeño que está fijado a un material cuya deformación se va a medir. El calibrador de esfuerzo está fijado de tal manera que se deforma junto con el material al que está fijado. La resistencia eléctrica del calibrador de esfuerzo cambia a medida que se deforma. Aplicando una corriente eléctrica al calibrador de esfuerzo y midiendo el voltaje diferencial a través del mismo, la resistencia, y de esta manera la deformación, del calibrador de esfuerzo se pueden medir, ¦de esfuerzo en la Patente de E.U.A. 5,386,724 expedida a Das y col ("la. patente de Das"), cedida al cesionario de la presente invención. La patente de Das describe una celda de carga construida de un cilindro escalonado. Los calibradores de esfuerzo están colocados en la celda de carga, y la celda de carga está colocada en una cavidad radial en la sarta de varillas de perforación. A medida que la sarta de varillas de perforación se deforma debido a fuerzas en el fondo del pozo, la celda de carga también se deforma. Los calibradores de esfuerzo en la celda de carga miden la deformación de la celda de carga, que está relacionada con la deformación del collarín de perforación. Como se describe en la patente de Das, la celda de carga se puede insertar hacia el collarín de perforación de manera que la celda de carga se deforma con el collarín de perforación. Las Figuras 3A y 3B muestran la celda 300 de carga descrita en la patente de Das. La celda 300 de carga como se muestra en la Figura 3A, tiene ocho calibradores de esfuerzo colocados en la superficie 301 anular. Los calibradores de esfuerzo incluyen cuatro calibradores de esfuerzo de peso 311, 312, 313 y 314, y cuatro calibradores de esfuerzo de par de torsión 321, 322, 323, y 324. Los calibradores 311-314 de esfuerzo de peso se disponen a lo largo del eje vertical y horizontal, y los calibradores 321-324 de esfuerzo de par de -torsión-—se^r^disponen^ent e—. -los- - calibradores .-- -3-1-1—31- *· -de esfuerzo de peso. La Figura 3B muestra la celda 300 de carga dispuesta en un collarín 331 de perforación. Cuando el collarín 331 de perforación se forma como resultado de fuerzas descendentes, la celda 300 de carga dispuesta en el collarín de perforación también se deforma, permitiendo que la deformación sea medida con los calibradores de esfuerzo. Otros ejemplos de celdas de carga y/o calibradores de esfuerzo se pueden encontrar en la Patente de E.U.A. 5,386,724 y Patente de E.U.A. Pendiente No. 10/064,438, ambas cedidas al cesionario de la presente invención. Las celdas de carga típicamente se pueden construir de un material que tiene muy poco esfuerzo residual y es más apropiado para medición de calibración de esfuerzo. Muchos de estos materiales, pueden incluir por ejemplo ICONEL X-750, ICONEL 718 u otros, conocidos por aquellos que tienen experiencia en el ramo. A pesar de los avances en calibradores de esfuerzo, permanece la necesidad de proporcionar técnicas capaces de tomar mediciones precisas bajo condiciones de perforación en el fondo de pozo severas. Los sensores convencionales son f ecuentemente sensibles al doblez alrededor del eje de collarín de perforación. Adicionalmente, los sensores convencionales son frecuentemente sensibles a las fluctuaciones de temperatura frecuentemente encontradas en el -pozo—de^sondeo,-^tales: -como~gradientes "sobre \Lá";~pared """del collarín de perforación en la ubicación de sensor y elevaciones de temperatura uniformes de la temperatura ambiente.. Es deseable que se proporcione un sistema que sea capaz de eliminar interferencias generadas por fuerzas que actúan sobre la sarta de varillas de perforación entre la barrena de perforación y la superficie. Es deseable además que dicha técnica amplifique las deformaciones recibidas para facilitar de medición y/o manipulación. Es preferible que dicho sistema sea capaz de operar con suficiente precisión a pesar de las fluctuaciones de temperatura experimentadas en el ambiente de perforación, y de eliminar los efectos de presión hidrostática sobre las lecturas de medición. La presente invención se proporciona para dirigir a la necesidad de desarrollar sistemas capaces de mejorar la conflabilidad de medición que resulta de interferencia de pozo de sondeo, problemas de montaje y/o fluctuaciones de temperatura, entre otros. Lo que todavía se necesita, sin embargo, es un sensor de carga más preciso y confiable con una vida de trabajo prolongada que no se afecte por las condiciones de trabajo en el fondo del pozo. Compendio de la Invención La invención se relaciona con un sistema de -medición^de~fuerza- para- una"herrami:enta" dé "perfo"rae ?órf~e TI fondo del pozo. Estos sistemas proporcionan un medio para amplificar una deformación mecánica del collarín de perforación, y un elemento de percepción de deformación dispuesto en el medio para amplificar la deformación mecánica. En cuando menos un aspecto, la invención se relaciona con un aparato para medir fuerzas en una herramienta de perforación en el fondo del pozo suspendida en un pozo de sondeo a través de una sarta de varillas de perforación. El aparato incluye un collarín de perforación conectable operativamente a la sarta de varillas de perforación, el collarín de perforación adaptado para amplificar la deformación que resulta de las fuerzas recibidas al mismo. El sensor está adaptado para medir la deformación del collarín de perforación medíante lo cual las fuerzas en la herramienta de perforación se determinan. En diversos aspectos, la invención se puede relacionar con un sistema de medición de fuerza, un sistema de calibrador de esfuerzo, y un sistema de tarro de perforación. El sistema de- medición de fuerza utiliza un par de placas y un dieléctrico, las placas colocadas a una distancia de separación con el dieléctrico entre las mismas. El sistema puede usar capacitancia, Transformador Diferencial Variable Lineal, Impedancia, Reluctancia Variable Diferencia, -Go-^iente Parási-ta^y o^Sensor-¾I-nduct o~ -------- - El sistema de calibrador de esfuerzo utiliza un calibrador de esfuerzo colocado en el collarín de perforación. Un manguito se coloca alrededor del collarín de perforación. El collarín de perforación se puede proporcionar con un corte parcial a través del mismo mediante lo cual el collarín de perforación actúa como un resorte, o separado en porciones. El manguito se puede utilizar para conectar porciones del collarín de perforación. Alternativamente, el calibrador de esfuerzo se puede montar en un alojamiento colocado dentro del collarín de perforación . El sistema de tarro de perforación incluye un collarín de perforación que tiene primera y segunda porciones y un elemento elástico entre las mismas. En algunos casos, se utiliza un manguito para conectar las porciones y definir una cavidad entre las mismas. El sensor está adaptado para medir cambios de presión en la cavidad. En otro aspecto, la invención se relaciona con un método para determinar una carga que actúa sobre una herramienta de fondo de pozo. El método incluye determinar una propiedad eléctrica de un sensor dispuesto en la herramienta de fondo de pozo cuando se aplica la carga a la herramienta de fondo de pozo, y determinar una magnitud de la carga basado en una diferencia entre la propiedad eléctrica dc !^. sensor- cuardor--.e-l .· -col-lar-ín---de'"- perforación · está' -en" ¾' condición cargada y la propiedad eléctrica del sensor cuando el collarín de perforación está en una condición relajada. La propiedad eléctrica del sensor se cambia debido a que la carga ocasiona un cambio en una seleccionada de una posición relativa de un primero- y un segundo elemento del sensor y una área entre el primero y segundo elemento. El método también puede incluir determinar una cantidad de deformación de la herramienta de fondo de pozo cuando la herramienta está en una condición cargada, transmitiendo las mediciones de los sensores a la superficie analizando las mediciones para determinar las fuerzas en la herramienta de fondo de pozo y/o haciendo decisiones de perforación basado en las mediciones analizadas . En otro aspecto, la invención se relaciona con un sensor de fondo de pozo para medir una carga en una herramienta de perforación de fondo de pozo suspendida en un pozo de sondeo a través de una sarta de varillas de perforación. El sensor incluye un primer elemento sensor colocado en la herramienta de fondo de pozo, y un segundo elemento sensor colocado en la herramienta de fondo de pozo. El primer elemento sensor y el segundo elemento sensor están acoplados a la herramienta de fondo de pozo de manera que una seleccionada de una posición relativa del primer y segundo elemento y una área entre el primer y segundo elemento se ^can >ie-^cuando-.-l-a^herramienta: ~ de™ perforación- se" sométela" "faT carga . Otros aspectos y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción y reivindicaciones anexas. Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una sección transversal parcial de un sistema de perforación que incluye una herramienta de perforación con un conjunto de agujero de fondo. La Figura 2 muestra el conjunto de agujero de fondo de la Figura 1. La Figura 3A muestra una vista de planta de una celda de carga del ramo anterior. La Figura 3B muestra una vista de planta de la celda de carga del ramo anterior de la Figura 3A colocada en un collarín de perforación. La Figura 4A muestra una sección transversal longitudinal, esquemática de un sistema sensor de fondo de pozo que se puede utilizar para medir WOB. La Figura 4B muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 4A con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 5A muestra una vista esquemática de un sistema sensor de fondo de pozo alternativa que se puede utilizar para medir TOB. La Figura 5B muestra una sección transversal radial del-sistema-sensor-de-fondo"de~'pozo'-?de a" q ¥áT5K.~'~'T' La Figura 5C muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 5A con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 6A muestra una sección transversal longitudinal de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo para medir el Doblez axial. La Figura 6B muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 6A con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 6C muestra una sección transversal radial de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo para medir TOB. La Figura 7A muestra una sección transversal longitudinal de un sensor de fondo de pozo alternativo para medir el Doblez radial. La Figura 7B muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 7A con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 7C muestra una sección transversal longitudinal de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo para medir el Doblez radial, que tiene plataformas montadas al collarín de perforación para sustentar placas dieléctricas. La Figura 7D muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 7C con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 8A muestra una sección transversal longitudinal de un sistema sensor de fondo de pozo -alternati-vo^para-med±r_WOB''-uti=lIzando ' laca's lá leia '^a' "eje-de fuerza. La Figura 8B muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 8A con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 9A muestra una sección transversal longitudinal de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo .para medir el TOB que tiene placas conductoras que se mueven opuestas entre sí. La Figura 9B muestra una sección transversal longitudinal del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 9A con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 10A muestra una sección transversal longitudinal de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo para medir el Doblez, que tiene placas conductoras que giran una con relación a la otra. La Figura 10B muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 10A con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 11A muestra una vista en perspectiva en corte de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo que utiliza un sistema de calibrador de esfuerzo con un corte helicoidal . La Figura 11B muestra una vista en perspectiva del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura llA. La Figura 11C es una sección transversal de una porción del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura llA. La Figura 11D es una sección transversal longitudinal del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura HA. La Figura 12A es una vista en perspectiva de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo que utiliza un sistema de calibrador de esfuerzo con un elemento central. La Figura 12B muestra una sección transversal de una porción del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 12C. La Figura 12C es una vista en perspectiva de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo usando un sistema de calibrador de esfuerzo con una celda de carga. La Figura 12D muestra una sección transversal longitudinal del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 12C. La Figura 13A es una vista en perspectiva de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo que utiliza un sistema de tarro de perforación. La Figura 13B muestra una vista en sección transversal de una porción del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 13A. La Figura 13C muestra una sección transversal longitudinal del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 13A. La Figura 14A es una vista en perspectiva de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo que utiliza un sistema de tarro de perforación con una cámara de fluido. La Figura 14B muestra una sección transversal de una porción del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 14A. La Figura 14C muestra una sección transversal longitudinal, parcial, del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 14A. La Figura 15 muestra una gráfica de flujo que ilustra un método para tomar mediciones de fondo de pozo de fuerzas que actúan sobre una herramienta de perforación. La Figura 16A muestra una sección transversal longitudinal de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo que utiliza LVDT. La Figura 16B muestra una sección transversal radial del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 16A. La Figura 17 muestra una sección transversal radial de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo, que utiliza LVDT con una bobina y un núcleo. La Figura 18A muestra una sección transversal radial de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo colocado en un cubo de un collarín de perforación. La Figura 18B muestra una sección transversal longitudinal del sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 18A. La Figura 18C muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 18B con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 18D muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 18A que tiene placas de capacitor en una posición alineada. La Figura 18E muestra el sistema sensor de fondo de pozo de la Figura 18D con una fuerza aplicada al mismo. La Figura 19 muestra una gráfica de flujo que ilustra un método para determinar una propiedad eléctrica de un sensor.

La Figura 20 muestra una sección transversal radial de un sensor de fondo de pozo alternativo para determinar los efectos de expansión térmica y presión. La Figura 21 muestra una sección transversal radial de un collarín de perforación de una herramienta de fondo de pozo que tiene un revestimiento térmico. La Figura 22 muestra una sección transversal longitudinal de un sistema sensor de fondo de pozo alternativo que utiliza un sensor de no capacitancia. Descripción Detallada Las Figuras 1 y 2 ilustran una herramienta de perforación convencional y ambiente de pozo de sondeo. Como se discutió anteriormente, la herramienta de perforación convencional incluye una sarta 104 de varillas de perforación suspendida desde un equipo 101 de perforación. La sarta de varillas de perforación está hecha de una pluralidad de collarines de perforación (en ocasiones llamados como tuberías de perforación), conectados roscadamente para formar la sarta de varillas de perforación. Cada uno de los collarines de perforación tienen un pasaje a través de los mismos (no mostrados) para hacer fluido lodo de perforación desde la superficie de la barrena de perforación. Algunos de estos collarines de perforación, tales como el BHA 200 (Figura 2) y/o collarín 107 de perforación, se proporcionan con circuitos, motores u otros sistemas para realizar operaciones de fondo de pozo. En la presente invención, uno o más de estos collarines de perforación se puede proporcionar con sistemas para tomar mediciones de fondo de pozo, tales como WOB, TOB y Doblez. Los parámetros adicionales relacionados con la herramienta de fondo de pozo y/o ambiente de fondo de pozo también se pueden determinar. SISTEMAS DE PERCEPCIÓN DE FUERZA Las Figuras 4A - 14C y 16A - 18E se relacionan con diversos sistemas de percepción de fuerza colocables en uno o más collarines de perforación para determinar fuerzas en la herramienta de perforación, tales como WOB, TOB y Doblez. En cada una de estas modalidades, los sistemas se colocan sobre, en o alrededor de un collarín de perforación para medir los parámetros deseados. Las Figuras 4A - 10B ilustran diversas modalidades de un sistema capacitor que tiene placas conductoras orientadas entre sí. El sistema capacitivo de estas figuras se utiliza para determinar fuerzas en la herramienta de perforación, tales como WOB, TOB y Doblez. Las caras, de preferencia, pero no siempre, están paralelas entre sí y perpendiculares a la dirección de carga. Las Figuras 4A-4B ilustran un sistema 400 capacitivo. El sistema capacitivo está dispuesto en un collarín 402 de perforación conectable operativamente a una sarta de varillas de perforación convencional, tal como la sarta 104 de varillas de perforación, y utilizable en un ambiente de perforación convencional, tal como el ambiente ilustrado en las Figuras 1 y/o 2. El sistema 400 capacitivo se utiliza para medir la deformación ocasionada por fuerzas WOB que actúan sobre una sarta de varillas de perforación. El sistema 400 capacitivo incluye dos placas 404 de cara y un dieléctrico 406. De preferencia, como se ilustra en las Figuras 4A y 4B, las placas 404 y el dieléctrico 406 se colocan en un pasaje 408 que se extiende a través del collarín 402 de perforación. El pasaje 408, k utilizado para hacer fluir flujo de perforación a través del mismo, se define por la superficie 412 interna del collarín 402 de perforación. La superficie 412 interna define una plataforma 407 capaz de soportar las placas 404 y dieléctrico 406. Como se muestra en las Figuras 4A y 4B, las placas 404 y el dieléctrico 406 se colocan colinealmente con las fuerzas WOB de accionamiento del collarín 402 de perforación. Las placas 404 se pueden montar en el collarín 402 de perforación de manera que estén paralelas entre si, u orientadas entre si dentro de la distancia L- definida. En algunas modalidades proporcionadas en la presente, varias placas se colocan en el collarín de perforación en diversos soportes (en algunos casos mostrados) . Sin embargo, la configuración del soporte no se pretende que sea restrictiva de la invención.

Las placas 404 de cara de preferencia están hechas de material conductor, tal como acero u otro metal conductor. Las placas 404 también se colocan de preferencia opuestas entre si a una distancia L< de separación. El dieléctrico 406 puede ser cualquier dieléctrico convencional y se coloca entre las placas 404. Las placas 404 se colocan de tal manera que les permita exhibir una propiedad física derivada llamada capacitancia. La capacitancia describe la capacidad de un sistema de conductores y dieléctricos de almacenar energía eléctrica cuando existe una diferencia de potencial. En un sistema sencillo, esta capacitancia, C, está relacionada con el área de las dos caras, A, la distancia entre las dos caras, L, y la constante dieléctrica del material entre las dos caras et, como sigue: Ecuación 1 en donde e es la constante dieléctrica de un vacío. La constante dieléctrica está relacionada con la capacidad de un material de mantener un campo eléctrico. De manera típica, la constante dieléctrica es constante o predecifoie. De esta manera, la capacitancia de este sistema se puede cambiar, cambiando el área de las caras o la distancia entre las caras . La capacitancia se mide aplicando una corriente variable a una de las caras, y midiendo la diferencia de potencial resultante entre las caras. Esto se caracteriza a través de la impedancia Z del sistema definido como sigue: Ecuación 2 eu donde f es la frecueucid de coirienLe variable. Aqui, este concepto se aplica midiendo las fuerzas que actúan sobre una sarta de varillas de perforación. Las fuerzas sobre una sarta de varillas de perforación ocasionan que la sarta de varillas de perforación se deforme. Esta deformación se puede transferir y capturar midiendo la capacitancia variable entre dos placas conductoras dentro de la sarta de herramienta . El sistema capacitivo se puede utilizar para determinar fuerzas sobre la herramienta de perforación, tales como OB, TOB, y Doblez entre otras. La deformación se transfiere al dispositivo de medición a través de un elemento de sostén de carga de deformación. La longitud del elemento de deformación se captura cambiando la distancia entre las dos caras o variando L. Algunos sensores del ramo anterior, tales como la celda de carga descrita en la patente de Das (Patente de E.U.A. No. 5,386,724, discutida en los Antecedentes), usan calibradores de esfuerzo para medir la deformación del collarín de perforación bajo una carga. Los calibradores de esfuerzo se deforman con el collarín de perforación, y la cantidad de deformación se puede determinar del cambio en la resistividad del calibrador de esfuerzo. La presente invención, sin embargo, el uso de otros principios eléctricos, tales como capacitancia, inductancia e impedancia, para determinar las fuerzas que actúan sobre un collarín de perforación basado en la cantidad de deformación experimentada por el collarín de perforación cuando está bajo una carga. Esta exposición utiliza la palabra "fuerza" genéricamente para hacer referencia a todas las cargas (v.gr., fuerzas, presiones, pares de torsión, y momentos) que se puede aplicar a una barrena de perforación o una sarta de varillas de perforación. Por ejemplo, el uso de la palabra "fuerza" no se debe interpretar que excluye un par de torsión o un momento. Todas estas cargas ocasionan una deformación correspondiente que se puede medir utilizando una o más modalidades de la invención. La capacitancia del sistema 400 se define por su configuración. Haciendo referencia a la Figura 4A, las placas 404 de capacitor tienen cada una, una área superficial que esté opuesta a la otra placa. Esto define el área capacitiva del sistema 400. Asimismo, las placas 404 de capacitor se separan por una distancia L, . Un material 406 dieléctrico entre las placas 404 de capacitor tiene una permisividad eléctrica particular e,. Estos parámetros se combinan para proporcionar al sensor una capacitancia específica, que se puede cuantificar utilizando la Ecuación 1, anterior. La Figura 4B muestra el sistema 400 bajo la carga de WOB. El collarín 402 de perforación se deforma - en compresión - y la cantidad de la deformación es proporcional a la magnitud del WOB. La deformación de compresión del collarín 402 de perforación mueve las placas 404 de capacitor más cerca entre sí, de manera que se separan por una distancia r ¦ . La distancia L' 4 en la Figura 4B es más corta que la distancia L en la Figura 4A debido a la deformación de compresión . Las placas 404 se mueven una con respecto a la otra debido a que están acopladas al collarín 402 de perforación en puntos axiales diferentes a lo largo del collarín 402 de perforación. Cualquier deformación del collarín 402 de perforación ocasionará un cambio correspondiente en la distancia L4 entre las placas 404. La ecuación 1, anterior, muestra que reduciendo la distancia entre las placas 404 de capacitor (es decir, de L« a L'4) ocasionará un aumento en la capacitancia C del sistema 400. Detectando el aumento en capacitancia permitirá la determinación de la deformación, que a su vez, permitirá una determinación del WOB. En algunos casos, por ejemplo, cuando se utiliza una computadora para calcular el WOB, el WOB se puede determinar del cambio en capacitancia sin determinar específicamente la deformación. Dichas modalidades no abandonarán el alcance de la invención. En las Figuras 4A y 4B, las placas 404 están substancialmente paralelas entre sí. En otras modalidades, las placas pueden no estar paralelas entre sí. Aquellos que tienen experiencia ordinaria en el ramo serán capaces de diseñar otras configuraciones de placas sin abandonar el alcance de la presente invención. En la Figura 4B, las placas 404 de capacitor se disponen substancialmente perpendiculares a la dirección en la que actúa el WOB (es decir, las placas 404 están colocadas de manera substancialmente horizontal y el WOB actúa de manera substancialmente vertical). En esta disposición, el movimiento de las placas 404 de capacitor es a un máximo para la deformación de la sarta 402 varillas de perforación debido al WOB. Mientras que esta disposición es ventajosa, no se requiere por todas las modalidades de la invención. Se entenderá que la descripción de posición relativa de las placas entre sí (v.gr., substancialmente paralelas) y la posición de las placas con relación a la dirección de la carga que se va a medir (v.gr., perpendicular) se aplicará a otras modalidades de la invención. Como se describirá, otros sensores pueden tener placas que están paralelas entre sí y perpendiculares a la dirección de la carga que se va a medir. Adicionalmente, mientras que estas disposiciones son ventajosas, no se requieren por todas las modalidades de la invención, como se entenderá . En algunos casos, la capacitancia en el sistema se determina conectando el sistema en un circuito con una fuente de energía de CA de corriente constante. Los cambios en el voltaje a través del sensor permitirán la determinación de la capacitancia, basada en el valor conocido de la fuente de corriente de CA. En algunos casos, el cambio en voltaje a través de las placas de sensor se utiliza para determinar el cambio en la irrtpedancia del sensor. La impedancia, usualmente denotada como Z, es la oposición que un elementó de circuito ofrece a la corriente eléctrica. La impedancia de un capacitor se define en la Ecuación 2 anterior. El cambio de impedancia •'afectará el voltaje de ~c"ónfórmid cl Tcoh~'la -ÉcuacrórT~3™r ~^-~-~" ~ V = IZCAP Ecuación 3 en donde ZCM> es la impedancia del capacitor (v.gr. , sistema 400) . De esta manera, el cambio en el voltaje a través del sistema 400 indicará un cambió en impedancia, que, a su vez, indica un cambio en capacitancia. La magnitud del cambio en capacitancia está relacionada con la deformación, que se relaciona con el WOB. Un sistema 400 de percepción puede estar colocado en un collarín dé MWD (v.gr., 106 en la Figura 2) en un BHA (v.gr., 200 en la Figura 2). En otra disposición, un sistema está colocado en un collarín separado, tal como el collarín 107 de perforación mostrado en las Figuras 1 y 2. La ubicación del sensor en un sistema de perforación no se pretende que limite la invención. Otro término utilizado para describir las mediciones que se hacen durante el proceso de perforación es "registro mientras que se perfora" (""LWD") . Como es conocido en el ramo, LWD usualmente se' refiere a mediciones relacionados con las propiedades de la formación y los fluidos en la formación. Esto es en contrate con MWD, que usualmente se refiere a mediciones relacionadas con la barrena de perforación, tal como temperatura y presión de pozo de sondeo, WOB, TOB, y la trayectoria de barrena de perforación. Debido a que una o más modalidades de la 'invención se relacionan con medir " fuerzas"" en "una"' barrena" de" perforación, el término "MWD" se utiliza en esta exposición. Se observa, sin embargo, que la distinción no es afín con esta invención. El uso de MWD no se pretende que excluya el uso de modalidades de la invención con herramientas de perforación de LWD. La capacitancia es un ejemplo de una técnica en conjunción con el .sistema de medición de fondo del pozo. Otros dispositivos de medición de desplazamiento de no contacto también se pueden utilizar en lugar de capacitancia tal como Transformador de Diferencial Variable Lineal, Impedancia, Reluctancia Variable de Diferencia, Corriente Parásita, o Sensor Inductivo. Estas técnicas se pueden implementar utilizando dos bobinas dentro de un alojamiento para formar elementos de percepción y compensación. Cuando la cara del transductor se lleva a proximidad cercana a un material ferroso o altamente conductor, la reluctancia de la bobina de percepción se cambia, mientras que la bobina de compensación actúa como una referencia. Las bobinas se impulsan por una excitación de onda sinusoidal de alta frecuencia, y su reluctancia diferencial se mide utilizando un desmodulador sensible. Diferenciando las dos salidas de bobina se proporciona un medidor sensible de la señal de posición, mientras que se cancelan variaciones ocasionadas por la temperatura. Los blancos ferroso cambian la reluctancia"'" de' 'bobinas' ~ de "" percepción " " '¿Í e¾áñ¾o~ ""la permeabilidad de circuitos magnéticos; los blancos conductores (tales como aluminio) operan mediante la interacción de corrientes parásitas inducidas en la piel de la meta con el campo alrededor de la bobina de percepción. Una explicación de un ejemplo de fórmulas y teorías relacionadas con esta tecnología está disponible en el siguiente sitio de red, que se incorpora en la presente, en su totalidad, por referencia: http: //web. ask . com/redir?bpg=http%3a 2f%2fweb .ask. com%2web%3fq%3deddy%2bcurrent%2bdisplacement%2bmeasurement% 2bmeasurement%26p%3d%26page%3dl&q=eddy+current+displacement+ measurement&u=http%3a%2f%wfm. wc. ask. com%2fr%3ft%3dan%26s% 3da%26uid%3d071D59039D9B069F3%%26sid%3dl6C2569912E850AF3%26 Qid%3dEA57B684BFE7F46ABCD174420281ABA 26io%3d8%26sv%3dza5cb 0d89%26ask%3deddy%2bcurrent%2bdisplacement%2bmeasurerrtent%26ui p%3dd8886712%26en%3dte%eo%3de-100%26pt%3dSensors%2b%2B September%2bl998 sb- 52bDesigning%2band%2bBuilding%2ban%2bEddy%2bCurrent%26ac%%3d 24%26qs%3dl%26pg%3dl%26ep%3dl%26pg%3dl%26ep%3dl%26te_par%3d 204%26u%3dhttp%3a%2f%2www. sensorsmag . com%2farticles%2f0998% 2fed0998%fmain . shtml&s=a&bu=http%3a%2f%2wwww. sensorsmag. com %2farticles%2f0998%2fedd0998%2fmain.shtml El sitio web describe un sensor de corriente parásita, y su uso para posición de no contacto y medición de desplazámientoT " " Operando" "sobre el principio de inducción magnética, un sensor de corriente parásita puede medir la posición de un blanco metálico, aún a través de materiales no metálicos intervinientes, tales como plásticos, fluidos opacos, y tierra. Los sensores de corriente parásita son fuertes y pueden operar a través de escalas amplias de temperatura en ambientes contaminados. Típicamente, un sensor de desplazamiento de corriente parásita incluye cuatro componentes: .(1) una bobina de sensor; (2) un blanco; (3) electrónicos de impulsión; y (4) un bloque de procesamiento de señales. Cuando la bobina de sensor se impulsa por una corriente de CA, genera un campo magnético oscilante que induce corrientes parásitas en cualquier objeto metálico cercano (es decir, el blanco) . Las corrientes parásitas circulan en una dirección opuesta a aquella de la bobina, reduciendo el flujo magnético en la bobina y de esta manera su inductancia. Las corrientes parásitas también disipan energía, que aumenta la resistencia de la bobina. Estos principios eléctricos se pueden utilizar para determinar el desplazamiento de la meta desde la bobina. Un ejemplo de la teoría relacionada con el sensor LVDT y operación está disponible en el siguiente sitio web, se incorpora en la presente, en su totalidad, por referencia: http : //www .marcosensors . corrí/primerframe . htm. ~'~ En* ' la" '""parte "relevante,' él" sitio web anterior manifiesta que un transformador de diferencia variable lineal ("LVDT") es un transductor electromecánico que puede convertir movimiento rectilíneo en una señal eléctrica. Dependiendo del sistema particular, un LVDT puede ser sensible a . movimientos tan pequeños como unas pocas millonésimas de pulgada. Un LVDT típico incluye una bobina y un núcleo. El conjunto de bobina consiste de arrollamiento primario en el centro del conjunto de bobina, y dos arrollamientos secundarios en cualquier lado del arrollamiento primario. De manera típica, los arrollamientos se forman en vidrio térmicamente estable y se envuelven en un protector magnético de permeabilidad elevada. El conjunto de bobina es típicamente una sección estacionaria de un sensor de LVDT. El elemento móvil de un LVDT es el núcleo, que es típicamente un elemento cilindrico que se puede mover dentro del conjunto de bobina con algún espacio libre radial. El núcleo está hecho usualmente de un material altamente permeable magnéticamente. En operación, el arrollamiento primario se activa con corriente eléctrica CA, conocida como la excitación primaria. La salida eléctrica del LVDT es un voltaje diferencial entre los dos arrollamientos secundarios, que varía la posición axial del núcleo dentro del conjunto de bobina . " El arrollamiento primario de LVDT se activa mediante una fuente de CA de amplitud constante. El flujo magnético desarrollado es acoplado por el núcleo a los arrollamientos secundarios. Si el núcleo se mueve más cerca del primer arrollamiento secundario, el voltaje inducido en el primer arrollamiento secundario aumentará, mientras que el voltaje inducido en el otro arrollamiento secundario se disminuirá. Esto resulta en un voltaje diferencial. Las Figuras 5A - 5C capturan esta aplicación de capacitancia para un tipo TOB de dispositivo de medición. Las Figuras 5A - 5C ilustran una modalidad alternativa de un sistema 500 de capacitancia. Este sistema 50 es el mismo que el sistema 400, excepto que el sistema 500 incluye placas 504 conductoras y un dieléctrico 506 en una configuración alterna sujeta a las fuerzas giratorias TOB. En esta modalidad, el elemento de sostén de carga es el collarín 502 de perforación y la fuerza TOB se transfiere a través del eje de collarín de perforación. En el sistema 500 capacitivos ilustrados en las Figuras _-5A - 5C, las placas 504 se montan a lo largo de la superficie interna del collarín 502 de perforación sobre un soporte o montaje (no mostrado) . Cada placa 504 se monta en una ¦ posición radial diferente y se extienden radialmente hacia adentro hacia el centro del collarín 502 de "perfoYación . ""Las placas "5Ó4 "está colocadas "dé ' manera qué7 "a medida que gira la herramienta, las placas 504 se mueven a lo largo del eje de collarín de perforación. En otras palabras, a medida que gira la herramienta, la distancia L5 entre las placas 504 se extenderá y retraerá en respuesta a las fuerzas de TOB aplicadas. La Figura 5B es una sección transversal a través de la línea 5B-5B en la Figura 5A. La Figura 5B ilustra la distancia L5 entre las placas 504 paralelas en su posición inicial. La Figura 5C ilustra la distancia L'5 entre las placas 504 paralelas después de que se aplica la fuerza TOB giratoria. En este caso, L'5 es mayor que L5 Las Figuras 6A y 6B capturan esta aplicación de capacitancia para un tipo de Doblez de dispositivo de medición. Las Figuras 6A y 6B ilustran una modalidad alternativa de un sistema 600 de capacitancia. Este sistema 6y00 es el mismo que el sistema 400, excepto que el sistema 600 incluye placas 604 conductoras y un dieléctrico 606 en una configuración alternativa sujeta a Doblez axial. En esta modalidad, el elemento de soporte de carga es el collarín 602 de perforación y el doblez se transfiere como un momento a lo largo del eje del collarín 602 de perforación. En el sistema 600 capacitor ilustrado en la Figura 6A, las placas 604 están montadas a lo largo de la superficie interna del collarín 602 de perforación, a una distancia L6 de separación a lo largo del eje central del collarín 602 de "perforación .*"' ""Las placas 60'4" est'á'n" "colocadas "perpendiculares al eje del collarín 602 de perforación, de modo que, a medida que la herramienta se dobla, las placas 604 se mueven en respuesta a los mismo como se muestra en la Figura 6B. En otras palabras, a medida que la herramienta se dobla, la distancia Ls entre las placas 604 se extenderá o retraerá en respuesta a las Fuerzas de Doblez aplicadas. La Figura 6B ilustra el sistema 600 y la distancia L' 6 resultante entre las placas 604 después de que aplica la fuerza de Doblez. El uno o más de los sistemas arriba descritos están colocados a lo largo del eje de un collarín de perforación. En esta colocación, los sistemas de sensores responden a deformaciones que resultan de WOB. En algunos casos, pueden tener una ventaja añadida de no ser sensibles al Doblez. Con el sistema sensor en la Figura 4A, por ejemplo, el efecto de WOB será mover todas las partes de las placas 404 de capacitor más cercanas juntas. Si el collarín 402 de perforación se fuera a doblar, sin embargo, el efecto sería mover las placas 404 más cerca juntas en una mitad del sensor 400 y más alejas en la otra mitad del sensor 400. Este efecto cancelaré el. efecto de Doblez, haciendo al sensor 400 substancialmente insensible al Doblez. Las Figuras 6A y 6B, arriba descritas, muestran un sistema 600 que está colocado lejos del eje del collarín 602 de perforación. En su lugar, el sistema 600 está colocado en "una "posición de manera ' que™ es capaz de detectar el doblez de la sarta de varillas de perforación. La Figura 6C muestra una sección transversal radial de otro collarín 602a de perforación. El collarín 602a de perforación es el mismo que en las figuras 6A y 6B, excepto que el collarín 602a de perforación incluye tres sistemas 610, 620, 630 de collarín de perforación. Cada sistema 61, 620, 630 de collarín de perforación en la Figura 6C está colocado en una hoja 603a, 603b, 603c del collarín 602 de perforación y es capaz de detectar cargas en el fondo del pozo. Una porción central o cubo 607 del collarín 602a de perforación puede alojar otros sensores o equipo. Cuando el collarín 602a de perforación experimenta deformación de compresión, debido al WOB por ejemplo, los sistemas 610, 620, 630 tendrán cada uno, un cambio similar en capacitancia. Cuando el collarín 602a se dobla, sin embargo, cuando menos uno de los sistemas 610, 620, 630 experimentará un aumento en la distancia entre las placas (de esta manera, una disminución en capacitancia) , y cuando menos uno de los sistemas 610, 620, 630 experimentará una disminución en la distancia entre las placas (de esta manera, un aumento en capacitancia) . Dependiendo de la dirección del doblez, el tercer sensor puede experimentar ya sea compresión o expansión del Doblez. Utilizando todos los tres sistemas 610, 620, 630 en un collarín 602a de perforación se permite "la 'determinación "simultánea de ambos WOB y doblez. . . Las Figuras 7A - 7D capturan esta aplicación de capacitancia para otro tipo de Doblez de dispositivo de medición. Las Figuras 7A - 7B ilustran una modalidad alternativa de un sistema 700 de capacitancia. Este sistema 700 es el mismo que el sistema 600, excepto que el sistema incluye una placa 704 conductora y un dieléctrico 706 en una configuración alterna someta a fuerzas de Doblez radiales. Adicionalmente una plataforma 710 se coloca dentro del collarín de perforación para soportar las placas 704. En esta modalidad, el elemento de soporte de carga es el collarín 702 de perforación y el Doblez se transfiere como un momento a lo largo del eje del collarín de perforación. En el sistema 700 capacitivo ilustrado en la Figura 7A, las placas 704 están montadas en la plataforma 710 colocada en el pasaje 708. La plataforma 710 tiene una porción 716 de base montada en la superficie 712 interna del collarín 702 de perforación, y una porción 714 de flecha que se extiende desde la porción 716 de base a lo largo del eje central del collarín 702 de perforación. Una de las placas 704 está colocada en la flecha 714 central, otra placa 704 está colocada sobre la superficie 712 interna a una distancia L7 de la primera placa. Las placas 704 están .colocadas paralelas al eje de collarín de perforación de modo que, a medida que se dobla la herramienta, las placas 704 se mueven ¾rr"respuesta "a "ios mismo " como" se muestra en la Figur 7B.. En otras palabras, a medida que la herramienta se dobla, la distancia L7 entre las placas 704 se extenderá y retraerá en respuesta a las fuerzas de Doblez radial aplicadas. Como se muestra en la Figura 7B, una fuerza de Doblez aplicada al collarín 702 de perforación desplaza la posición del collarín 702 de perforación, y plataforma 710 juntos con las placas 704 respectivas colocadas en los mismos. La distancia 1' 7 resulta del movimiento del sistema 700. Las Figuras 7C - 7D ilustran una modalidad alterna de un sistema 700a de capacitancia. Este sistema 700a es el mismo que el sistema 700, excepto que el sistema 700a incluye placas 704a conductoras y un dieléctrico 707a en una configuración alterna sujeta a Doblez radial. Adicionalmente, la placa 701a y el soporte 720a están colocados dentro del collarín de perforación para soportar las placas 704a. En esta modalidad, el elemento de soporte de carga es el collarín 702a de perforación. En el sistema 700a capacitivo ilustrado en la Figura 7C, las placas 704a están montadas en la plataforma 710a colocada en el pasaje 708a. La plataforma 710a tiene una porción 716a de base montada sobre la superficie 712a interna del collarín de perforación, y una porción 710a de flecha que se extiende desde, la porción de base a lo largo del eje central del collarín de perforación. Una de las placas '704a" está 'colocada "en' a' 'flecha central, otra placa 704a está colocada en el soporte 720 montado sobre la superficie interna 712a a una distancia L7A de la primera placa con una área proyectada de A7A entre ellas. Las placas 704a están colocadas perpendiculares al eje de collarín de perforación de modo que, a medida que se dobla la herramienta, las placas 704a se mueven paralelas entre sí en respuesta a lo mismo como se muestra en la Figura 7D. En otras palabras, a medida que la herramienta se dobla, la distancia L7A entre las placas 704 se extenderá y retraerá en respuesta al Doblez radial aplicado. Además, el movimiento paralelo de las placas cambia el área entre las placas a A'7A- Como se muestra en la Figura 7D, un Doblez aplicado al collarín 702a de perforación desplaza la posición del collarín 702a de perforación y plataforma juntos con las placas respectivas colocadas sobre los mismos. La distancia L'7A y el área A'7A resultan del movimiento del sistema. Haciendo ahora referencia a las Figuras 8A - 8B, se ilustra una modalidad de un sistema capacitivo que tiene placas conductoras paralelas entre sí y colocadas paralelas al eje de carga. La deformación se captura por el área cambiante de proyección entre las dos placas a medida que se mueven una con relación a la otra. Estas figuras capturas la aplicación capacitiva para un tipo WOB de dispositivo de medición. Las Figuras 8A y 8B ilustra una modalidad 'al¾ernativa~ 'dé" un sistem "800 "de " capacitancia . Este sistema 800 es el mismo que el sistema 400, excepto que el sistema 800 incluye una placa 804 conductora y un dieléctrico 806 en una configuración alterna. En esta modalidad, el elemento de soporte de carga es el collarín 802 de perforación y la fuerza WOB se transfiere a través del eje de collarín de perforación. En el sistema 800 capacitivo ilustrado en la Figura 8A, las placas 804 están montadas en una plataforma 810 colocada en un pasaje 808 definido por la superficie 812 interna del collarín 802 de perforación. La plataforma 801 soporta las placas 804 en la misma con una área As entre las mismas. Las placas 804 están colocadas de modo que, a medida que se aplica WOB a la herramienta, las placas 804 se deformación a lo largo del eje de collarín de perforación en respuesta a lo mismo. En otras palabras, a medida que la herramienta se comprime o extiende, el área As entre las placas 804 cambiará en respuesta a las fuerzas WOB aplicadas. La deformación se captura por las placas 804 conductoras deformándose en proporción con la deformación del elemento de sostén de carga. Como se muestra en la Figura 8B, la cara luego se deforma con relación a la deformación del elemento de soporte de carga que resulta en una área A' 8 alterada. Haciendo ahora referencia a las Figuras 9A - 10B, se ilustra una modalidad de un sistema capacitivo que tiene placas conductoras, paralelas entre... sí .y que .se jnueven_ en dirección opuesta una con relación a la otra. La deformación se captura por el área cambiante de proyección entre las dos placas a medida que se mueven una más allá de la otra. Las Figuras 9A y 9B capturan esta aplicación para un tipo TOB de dispositivo de medición. La Figura 9 ilustra una modalidad alternativa de un sistema 900 de capacitancia. Este sistema 900 es el mismo que el sistema 400, excepto que el sistema 900 incluye una placa 904 conductor y un dieléctrico 906 en configuración alterna. En esta modalidad, el elemento de soporte de carga es el collarín 902 de perforación y la fuerza TOB se transfiere a través del eje de collarín de perforación . En el sistema 900 capacitivo ilustrado en las Figuras 9A y 9B, una plataforma 910 se coloca en un pasaje 908 definido por la superficie 912 interna del collarín 902 de perforación. La plataforma 910 se monta a la superficie 912 interna y se extiende a través del pasaje 908 del collarín 902 de perforación. Una primera placa se coloca sobre la plataforma 910, y la segunda placa se coloca adyacente a la primera placa en la superficie 912 interna del collarín 902 de perforación. Las placas 904 están de preferencia paralelas con una área A9 entre las mismas. Las placas 904 ¦ se colocan de modo que, a medida que se aplica TOB a la herramienta, el collarín 902 de perforación se deforma radíalmenté" "y* las" placas se mueven con relación a la deformación en respuesta a la misma. En otras palabras, a medida que se aplican fuerzas al collarín 902 de perforación, las placas 904 girarán una con relación a la otra alrededor del eje de collarín de perforación en respuesta a las fuerzas TOB aplicadas. La deformación del collarín 902 de perforación luego se captura por el cambio en área proyectada traslapante del sensor. El área traslapante cambia en respuesta a la deformación de collarín de perforación. La Figura 9A ilustra la posición de las placas y el área A9 entre las placas 904 antes de que se aplique TOB . Las Figuras 10A y 10B capturan esta aplicación de capacitancia de un tipo de Doblez de dispositivo de medición. La Figura 10 ilustra una modalidad alternativa de un sistema 1000 de capacitancia. Este sistema 1000 es el mismo que el sistema 400 , excepto que el sistema 1000 incluye placas 1004 conductoras y un dieléctrico 1006 en una configuración alternativa. En esta modalidad, el elemento de sostén de carga es el collarín 1002 de perforación y el Doblez transferido es un momento a lo largo del eje del collarín de perforación. En el sistema 1000 capacitivo ilustrado en las Figuras 10A y 10B, las placas 1004 se montan sobre una plataforma 1010 colocada en un pasaje 1008 definido por la superficie 1012 interna del collarín 1002 de perforación. La plataforma í 01 soporta las placas 1004 ., en la misma con una área Ai0 entre las mismas. Las placas 1004 están colocadas de modo que, a medida que se aplica el Doblez a la herramienta, las placas 1004 se deforman radialmente al eje de collarín de perforación en respuesta a lo mismo. En otras palabras, a medida que la herramienta se dobla, las placas 1004 girarán una con relación a la otra alrededor del momento de doblez y el área i0 cambiará en respuesta a las fuerzas de Doblez aplicadas. La deformación del collarín 1002 de perforación se captura luego por el cambio en área proyectada traslapante del sensor. El área de traslapante cambia en respuesta a la deformación del collarín 1002 de perforación. Como se muestra en las Figuras 4A-10B, el sistema capacitivo está contenido dentro de un solo collarín de perforación. Sin embargo, el sistema puede estar colocado en otras posiciones dentro de la herramienta de perforación, o a través de múltiples collarines de ' perforación. Adicionalmente, más de un sistema puede estar contenido dentro de un solo collarín de perforación y/o colocado para proporcionar mediciones para más de un tipo de fuerza. Otros sensores se pueden combinar dentro de uno o más de estos sistemas para proporcionar mediciones incluyendo, por ejemplo, presiones de fondo de pozo, temperatura, densidad, presión manométrica, presión diferencial, choque transversal, choque de rodamiento, vibración. Remolino, remolino "invertido,' des zamiénto de pegajosidad, rebote, aceleración y profundidad, entre otros. Los transmisores, computadoras u otros dispositivos se pueden enlazar a los sensores para permitir la comunicación de las mediciones a la superficie (de preferencia a regímenes elevados de datos), análisis, compresión u otro procesamiento para generar datos y permitir la acción en respuesta a lo mismo. CALIBRADOR DE ESFUERZO Las Figuras 11A-12B ilustran diversos sistemas de calibración de esfuerzo utilizables en una herramienta de perforación. Cada una de esta modalidades incorpora un collarín de perforación conectable a una sarta de varillas de perforación, de modo que como la sarta de varillas de perforación de las Figuras 1 y 2, para medir fuerzas en el fondo del pozo, tales como WOB, TOB y Doblez, en una herramienta de perforación. Las Figuras 11A - 11D ilustran un sistema 1100 de calibración de esfuerzo incluyendo un collarín 1102 de perforación que tiene un corte o espacio 1106 helicoidal a través del mismo, y un calibrador 1104 de esfuerzo.. El collarín 1102 de perforación se puede proporcionar con extremos roscables (no mostrados) para conexión operativa a una sarta de varillas de perforación, tal como la sarta de varillas de perforación de las Figuras 1 y 2. El corte 1106 helicoidal en el collarín de perforación se utiliza, para amplificar las fuerzas aplicadas al collarín de perforación y/o reducir el efecto de presión hidrostática en lecturas de medición. La fuerza axial presente en el collarín de perforación debido al peso en la barrena se puede transformar hacia un momento de torsión. El esfuerzo cortante debido al momento de torsión se puede medir y es una función lineal del peso aplicado en la dirección del eje del collarín de perforación. El espacio 1106 . de preferencia se extiende alrededor de una porción central del collarín de perforación para separar parcialmente el collarín de perforación hacia una porción 1108 superior, una porción 1110 inferior y una porción 1111 central entre las mismas. El espacio se extiende a través de la pared del collarín de perforación para permitir mayor deformación del collarín de perforación en respuesta a fuerzas que resultan en un movimiento semejante a resorte. De preferencia, como se muestra por las líneas punteadas en la Figura 11A, una porción del collarín de perforación permanece unida en secciones 1120 y 1122 para asegurar las porciones del collarín de perforación juntas. Como se muestra en la Figura 11B, el espacio está dispuesto helicoidalmente alrededor de una porción central del collarín de perforación. Sin embargo, también se contemplan otras geometrías o configuraciones. Con el espacio, la capacidad del collarín de perforación "para tra*hs*ferir el par de torsión necesario .para perforar se puede reducir. Para proporcionar el par de torsión necesario, un manguito de carga se asegura al collarín de perforación. Como se muestra en las Figuras 11c y 11D, un manguito 1112 de preferencia se coloca alrededor del collarín de perforación a lo largo del espacio. El manguito 1112 incluye una porción 1114 externa, un manguito 1116, anillos 118 roscados y una llave 1120 de transmisión de par de torsión. Una tuerca 1115 de sujeción también se puede proporcionar para asegurar el manguito al collarín de perforación. Los sellos 1123 también se proporcionan para impedir el flujo de fluido a través del manguito. El manguito 1116 de preferencia está montado en el interior del collarín de perforación a lo largo de un espacio. La porción 1114 externa se dispone alrededor de la superficie externa del collarín de perforación para ayudar a asegurar las porciones del collarín de perforación juntas. La porción externa transmite parte de torsión aplicado al collarín de perforación y reduce las fuerzas axiales. La porción externa también puede impedir que el lodo que fluye hacia el collarín de perforación a través del espacio. La porción 1116 interna está colocada a lo largo de la superficie interna del collarín de perforación para aislar el collarín de perforación de lodo de perforación. La porción interna también aisla el collarín de perforación de fluctuaciones de temperatura. Los anillos 1118 de rosca .y la. tuerca 1115 de sujeción están colocados en las superficies interna y externa del collarín de perforación adyacentes a las porciones del manguito para asegurar el manguito en lugar alrededor del collarín de perforación. Las llaves 1120 de transmisión de par de torsión de preferencia están colocadas alrededor de la superficie externa del collarín de perforación adyacente a la porción externa. Una primera llave transmite el par de torsión de la parte superior del collarín de perforación al manguito. La segunda llave transmite el par de torsión del manguito al collarín de perforación inferior. Las llaves se proporcionan de preferencia para permitir el movimiento axial y/o para separar el flujo de "lodo interno y externo. El calibrador 1104 de esfuerzo, tal como , un calibrador de esfuerzo de hoja delgada de metal, esté colocado de preferencia a 45 grados con respecto al eje de collarín para medir esfuerzos cortantes que son una función del WOB, TOB y Doblez deseados para medir. Las Figuras 12a y 12B ilustran otra configuración opcional de un sistema 1200 de calibrador de esfuerzo incluyendo un collarín 1202 de perforación un elemento 1208 central y un manguito 1203 de presión. En esta modalidad, las fuerzas normalmente aplicadas al collarín de perforación durante la operación de perforación se aplican al elemento centralT El" elemento' central conecta una _ primera porción. 1214 y una segunda porción 1216 del collarín de perforación. El elemento central de. preferencia tiene una sección transversal menor que el collarín de perforación para amplificar las deformaciones experimentadas cuando la fuerza se aplica al collarín de perforación y/o elemento central. El elemento 1208 central incluye un forro 1206 externo, un forro 1204 interno, sellos 1212, una tuerca 1219 de inmovilización y calibradores 1211 de esfuerzo. El elemento 1208 central se conecta operativamente entre una primera porción 1214 y una segunda porción 1216 del collarín 1202 de perforación. La conexión de preferencia es no separable, de modo que la primera porción, el elemento central y la segunda porción forman un solo componente. Otra posibilidad es fabricar una porción del collarín de perforación y el elemento central en una pieza unitaria y conectar la segunda porción del collarín de perforación con una tuerca de sujeción (no mostrada) . Mientras que el manguito de carga y sus componentes . se ilustran como componentes separados, se apreciará que dichos componentes pueden ser integrales. Un pasaje 1218 se proporciona de preferencia dentro del elemento central para permitir que el fluido dentro del collarín de perforación fluye hacia el área adyacente a los calibradores de esfuerzo. Este flujo de fluido deforma la porción del elemento central que soporta los calibradores de esfuerzo de tal manera que la deformación debida a presión hidrostática se elimina esencialmente. Los pasajes pueden ser de cualquier otra geometría y el área en la que los calibradores de estrella están colocados puede ser de cualquier otra geometría de manera que la deformación total del área debida a presión hidrostática es substancialmente cero. El manguito de presión se fija a la sección superior del collarín de perforación y es movible deslizable y/o giratoriamente con relación a la porción inferior del collarín de perforación. Los sellos 1220 están colocados entre las porciones del collarín de perforación y el manguito de presión. La funcionalidad del collarín de perforación se separa en una función portadora de carga y una función de presión y/o separación de lodo. La función de carga se captura a través del elemento 1208 central. La presión y/o función de separación de lodo se captura por el manguito 1203 de presión. El elemento central está rígidamente fijo entre las porciones del collarín de perforación. El elemento central transfiere las cargas axial y de par de torsión que recibe la sarta de varillas de perforación. El manguito de presión absorbe presión interna y externa aplicada al collarín de "perforación' y-" sella ambas porciones ..del . collarín _ de. perforación. Este manguito de preferencia no contribuye a la rigidez del conjunto contra el doblez. Las deformaciones del collarín de perforación debido a la presión hidrostática se reducen por el pasaje 1218. El área calibrada de esfuerzo está designada de tal manera que los esfuerzos de tensión debidos a la presión hidrostática en el pasaje 1218 se sobreponen en los esfuerzos de compresión y circunferencial ocasionados por- la presencia de presión hidrostática en el diámetro exterior del elemento central y las superficies de cara del elemento central. Por ejemplo, una deformación de domo se puede realizar debajo de los calibradores de esfuerzo. Los efectos de gradientes de temperatura sobre el collarín de perforación y el efecto de cambio de temperatura de estado constante desde una temperatura de referencia no esforzada del collarín de perforación y también se puede reducir y/o prevenir de transferir al elemento central. Mientras que el propio elemento central está experimentando deformación debida a cambio de temperatura, un puente de piedra completo convencional (no mostrado) se puede montar en el elemento central para reducir la salida del sensor debido al cambio de temperatura. La deformación del elemento central debida al doblez alrededor de los ejes de collarín es pequeña debido al hecho de que el radío del elemento de percepción es pequeño en comparación, con el radio del collarín de perforación. Las Figuras 12C y 12D ilustran otra modalidad del sistema 1200a calibrador de esfuerzo. El sistema consiste de un collarín 1202a de perforación tiene un pasaje 1276 a través del mismo y un sistema 1278 de celda de carga colocado en el pasaje. Las áreas 1279 de flujo se proporcionan entre el sistema de celda de carga y el collarín de perforación para permitir el flujo de lodo a través de las mismas. Los pasajes y/o áreas de flujo pueden tener una variedad de geometrías, tales como circular o irregular. El sistema 1278 de celda de carga incluye un alojamiento 1284 de celda de carga soportado dentro del pasaje 1276, una celda 1280 de carga, pistón 1281 y una tuerca 1282 de inmovilización. El alojamiento 1284 tiene una primera cavidad 1286 en el mismo que aloja la celda de carga, y una segunda cavidad .1288 que aloja el pistón. El pistón se mueve a través de la segunda cavidad para transferir presión hidrostático desde la primera cavidad con la celda de carga. La celda de carga de preferencia consiste de una área 1290 de calibrador de esfuerzo más débil, dos áreas 1292 fuertes y una cavidad 1294 central cilindrica. La tuerca 1282 de inmovilización retiene la celda de carga en su lugar durante las operaciones y conecta rígidamente la celda de carga al collarín de perforación de :tál"mañera~"qu' ~"las~"de"fórmacionés axiales, circunferenciales .y radiales, así como la deformación debida a par de torsión en el collarín de perforación, se transfiere a la celda de carga. La tuerca de inmovilización tiene una cavidad 1296 cilindrica circular para modificar la rigidez de la tuerca de inmovilización en la dirección del eje de collarín de perforación. La geometría de la tuerca de inmovilización y celda de carga se seleccionan de preferencia de tal manera que la deformación del collarín de perforación a través de la longitud completa del conjunto esté concentrado en ,el área 1290 más débil de la tuerca de inmovilización y de esta manera percibirse por los calibradores de esfuerzo. Asimismo, la geometría de la cavidad 1296 cilindrica en la celda de carga se selecciona de tal manera que los esfuerzos experimentados por la celda de carga debido a la carga de presión hidrostática en el collarín de perforación se igualan y, de esta manera, se nulifican por los esfuerzos que se experimentan por la celda de carga debido a la carga de presión en la cavidad cilindrica. TARRO DE PERFORACIÓN Las Figuras 13 - 14C ilustran los sistemas de tarro de perforación utilizables en una herramienta de perforación. Cada una de estas modalidades incorpora un tarro de perforación conectable a una sarta de varillas de perforación, " tal"cómo la sarta de varillas de perforación de las Figuras 1 y 2, para medir las fuerzas en el fondo del agujero, tal como WOB, TOB y Doblez, en una herramienta de perforación. Los tarros de perforación son dispositivos usados típicamente en combinación con herramientas para "pescar" para remover un tubo atorado de un pozo de sondeo. Un ejemplo de dicho tarro de perforación se describe en la Patente de E.U.A. No. 5,033,557 cedida al cesionario de la presente invención. Los tarros de perforación como se usan en la presente incorporan diversos aspectos de los tarros de perforación para uso en la realización de diversas mediciones en el fondo del pozo. El tarro 1300 de perforación de las Figuras 13A -13C incluye un collarín 1302 de perforación que tiene una porción 1316 superior y una porción 1318 inferior conectada deslizablemente entre sí. El tarro de perforación también incluye una tuerca 1304 de sujeción, una llave 1306 de transmisión de par de torsión, un pistón 1308, sensores 1310, 1312 de desplazamiento y un resorte 1314. El tarro de perforación también se puede proporcionar con un chasis y sellos (no mostrados). El movimiento de la primera y segunda porciones del collarín de perforación se controla mediante el resorte o elemento 1314 elástico. La tuerca 1034 de sujeción se proporciona para impedir que el collarín de perforación se separe. " "Los' "sensores" 1310 , 1312 "de desplazamiento se montan hacia el collarín de perforación para medir la distancia recorrida entre las porciones de collarín. Esta distancia es una función de la fuerza WOB . que se aplica al collarín de perforación. El pistón 1308 de preferencia se proporciona para compensar la presión y prevenir el desplazamiento entre las porciones de collarín de perforación debidas a la presión hidrostática . La llave de transmisión de par de torsión se proporciona de preferencia para transmitir rotación a las porciones de collarín de perforación respectivas a la barrena de perforación. Las porciones del collarín de perforación se unen para transmitir par de torsión (a través de la llave 1306) . Entre las porciones, el elemento 1314 elástico, tal como un resorte o sólido con elasticidad significativamente mayor que el acero se introduce. El espacio en el que el elemento elástico se asienta está de preferencia a presión hidrostática . Cuando el collarín de perforación se comprime, el elemento elástico se deforma cuando las porciones se están moviendo una hacia la otra. La distancia se mide. Las deformaciones del collarín de perforación que resulta de factores distintos a peso, tales como expansión térmica, gradientes térmicos y transientes térmicos, son pequeñas en comparación con la deformación del elemento elástico debido al peso. La compensación, por lo tanto, "necesita ser menos precisa que las soluciones en donde . la deformación del propio collarín de perforación se mide, que es de un orden de magnitud menor de WOB que para otras cargas . Las Figuras 14A-14C ilustran una modalidad alternativa 1400 del tarro de perforación de las Figuras 13A-C. El tarro 1400 de perforación utiliza una configuración de cámara de fluido en lugar de la configuración de resorte ilustrada en las Figuras 13A-13C. El tarro 1400 de perforación incluye un collarín 1402 de perforación que tiene una porción 1416 superior, porción 1404 media y una porción 1418 inferior. El tarro 1400 de perforación incluye además una llave 1406 de transmisión de par de torsión, un chasis 1408 electrónico, un sensor 1410 de presión un tablero 1412 de circuito electrónico y una tuerca 1405 de sujeción. El chasis 1408 electrónico se dispone alrededor de la superficie interna del collarín de perforación adyacente a donde se encuentran las porciones. El chasis electrónico de preferencia se proporciona para soportar electrónicos para medir presión del sensor. Los electrónicos se pueden utilizar para transmitir datos recogidos al BHA. Las porciones del collarín de perforación son deslizablemente movibles una con relación a la otra y se aseguran a través de la tuerca 1405 de sujeción. Las "porciones del 'collarín ""de perforación se unen para formar _un compartimento 1424 cilindrico sellado a presión alrededor de la circunferencia de collarín de perforación. El compartimento se lleva con fluido hidráulico. La presión del fluido aumenta con presión hidrostática incrementante y compresión axial. Un tope mecánico (no mostrado) se puede utilizar para asegurar el compartimento de presión de estallido. La presión del fluido disminuye con presión hidrostática disminuyente y cargas axiales de tensión. Otro tope mecánico (no mostrado) también se puede utilizar para impedir que las porciones de collarín de perforación de desarmen en caso de tracción excesiva. Se puede proporcionar un sensor de presión para medir la presión de fluido en la cámara. La presión en la cámara de fluido es una función de la fuerza WOB aplicada en el collarín de perforación. La presión y temperatura del fluido se supervisan y ajustan con relación al cambio de volumen del compartimento 1424. Este cambio de volumen es una función de la fuerza axial que actúa sobre el collarín de perforación. La presión de lodo también se puede medir y usar para compensar la medición de deformación axial. Estas mediciones se pueden utilizar para definir y- analizar además las fuerzas del fondo del pozo. La Figura 15 es una gráfica de flujo que ilustra pasos opcionales que se pueden utilizar al tomar mediciones. Las fuerzas ~dél~"fondo "del pozo se pueden determinar una vez que la sarta de varillas de perforación de fondo de pozo y herramienta de perforación están en el pozo de sondeo. Las fuerzas que actúan sobre la herramienta de perforación se miden a través de los sensores (tales como aquellos en cualquiera de las Figuras 4A-14C) . Las mediciones se pueden transmitir a la superficie utilizando sistemas de telemetría conocidos. Las mediciones se analizan para determinar las fuerzas. Los procesadores u otros dispositivos se pueden colocar en el fondo del pozo o en la superficie para procesar datos de medición. Se pueden hacer decisiones de perforación basados en los datos e información generados. El método incluye colocar una sarta de varillas de perforación con una herramienta de perforación en un pozo de sondeo, en el paso 1501. El método a continuación incluye medir las fuerzas que actúan en la herramienta de perforación usando sensores, en el paso 1502. Esto puede incluir medir una propiedad eléctrica del sensor. El dato está relacionado con una deformación de la herramienta de perforación, que se relaciona con la carga en la herramienta de perforación. El método luego puede incluir varios pasos alternativos. Por ejemplo, el método puede incluir analizar las mediciones para determinar la acción de fuerzas sobre la herramienta de perforación o para determinar el movimiento de la perforación también, en el paso 1511 y 1503. En algunos casos,' ""determinar" las" fuerzas incluye determinar la deformación de la herramienta de perforación bajo la carga. Alternativamente, la carga se puede determinar sin determinar específicamente la deformación de la herramienta de perforación . Continuando en los pasos alternativos después de 1502, el método puede a continuación incluir transmitir las mediciones a la superficie, en el paso 1504. Esto se puede hacer utilizando cualquier método de telemetría conocido en el ramo, por ejemplo, telemetría de impulso de lodo.

Finalmente, el método puede incluir ajustar parámetros de perforación basados en las mediciones de las fuerzas, cargas y movimientos en el fondo del pozo, en el paso 1505. En otra trayectoria alternativa, el método puede incluir registrar las mediciones o mediciones analizadas en una memoria, en el paso 1521. Esto se puede hacer utilizando las mediciones (del paso 1502) o utilizando las mediciones analizadas (paso 1511). En otro método alternativo, las mediciones se pueden transmitir a la superficie, en el paso 1531, en donde se pueden analizar para determinar las fuerzas y cargas en la herramienta de perforación, en el paso 1532. Los parámetros de perforación se pueden ajustar luego basado en las mediciones de las cargas en el fondo del pozo. Las mediciones hechas por la herramienta de "perforació " pueden" ihclu'ir "una combinación de aoelerómet os, . magnetómetros, giroscopios y/u otros sensores. Por ejemplo, dicha combinación puede incluir un magnetometro de tres ejes, un acelerómetro de tres ejes y acelerómetro angular para determinar posición angular posición de azimut, inclinación, WOB, TOB, presión anular, presión interna, temperatura de lodo, temperatura de collarín , temperatura transiente, gradiente de temperatura de collarín y otros. Las mediciones se hacen de preferencia a un régimen de muestra elevado, por ejemplo alrededor de 1 kHz.

La Figura 16A muestra otro sistema 1600 de conformidad con la invención que utiliza un LVDT para determinar la deformación de compresión. El sistema 1600 se dispone en un collarín 1602 de perforación, e incluye una "bobina" anular 1611 y un "núcleo" 1612 cilindrico. El cilindrico 1612 es capaz de moverse dentro de la bobina 1611. La Figura 16B es una sección transversal radial del sensor 1600 tomada a lo largo de la línea 16B - 16B en la Figura 16A. El núcleo 1612 está colocado dentro de la bobina 1611, y el sensor 1600 completo está colocado a lo largo del eje del collarín de perforación. La bobina 161 es un cilindro hueco que incluye un arrollamiento primario en el centro y dos arrollamientos secundarios cerca de los extremos del cilindro (los arrollamientos son bien conocidos en el ramo, y no se muestran en'" las'* figuras ) . Él núcleo 1612 se_ puede .construir de un material magnéticamente permeable y dimensionarse de manera que se pueda mover axialmente dentro de la bobina 1611, sin contacto entre los dos. El arrollamiento primario se activa con corriente de CA, y la señal de salida, un voltaje diferencial entre los dos arrollamientos secundarios, se relaciona con la posición del núcleo 1612 dentro de la bobina 1611. Acoplando la bobina 1611 y el núcleo 1612 en puntos axiales diferentes en el collarín 1602 de perforación, el núcleo 1612 y la bobina 1611 se moverán uno con relación al otro con el collarín 1602 de perforación experimenta deformación de una carga, tal como WOB. La magnitud del movimiento está relacionada con la magnitud del WOB, que se puede determinar luego. El 'sistema en las Figuras 16A y 16B utiliza un principio similar de inducción para determinar la deformación. Es decir, con la fuente de energía de CA de corriente constante, los cambios en voltaje diferencial medido indican un cambio en la inductancia del sensor. La relación entre impedancia e inductancia se muestra en la Ecuación 4. Z = 2nL Ecuación 4 en donde L es la inductancia del sensor. Debido a que el cambio en inductancia se ocasiona por el movimiento del núcleo 1612 dentro de la bobina 1612, el cambio de impedancia se relaciona con la magnitud de ^la ..deformación, y el WOB. - - La Figura 17 muestra un sistema 1700 sensor de perforación de LVDT alternativo. El sistema 1700 es similar al sistema 500 de las Figuras 16A-B, excepto que la bobina 1711 y el núcleo 1712 están arqueados o curvos de manera que se puedan mover uno con respecto al otro cuando el collarín 1702 de perforación experimenta TOB. En algunas modalidades, la bobina 1711 y el núcleo 1712 sé acoplan al collarín 1702 de perforación en diferentes posiciones axiales de manera que la deformación del collarín 1702 de perforación debido a que el TOB crearé movimiento relativo entre la bobina 1722 y el núcleo 1712. Por ejemplo, el soporte 1721 puede estar acoplado al collarín 1702 de perforación en una posición axial diferente que el soporte 1722. La Figura 18A muestra una sección transversal radial de un sistema 1800 sensor. El sistema 1800 sensor está colocado en un cubo 1801 central del collarín 1802 de perforación, a lo largo del eje del collarín 1802 de perforación. El sistema 1800 sensor incluye cuatro placas 1811, 1812, 1821, 1822 de capacitor. Una primera placa 1811 de capacitor y una tercera placa 1821 de capacitor se disponen en una pared 1809 interior, separada en 180 grados. Una columna 1805 está colocada en el centro del collarín 1802 de perforación. Una segunda placa 1812 de capacitor y una cuarta placa 1822 de capacitor se fijan a la columna 1805 de manera" "que están "'180 grados de separación y se opone a la primera placa 1811 de capacitor y la tercera placa 1821 de capacitor, respectivamente. Tres pétalos 1803a, 1803b, 1803c del collarín 1802 de perforación se extienden hacia adentro, mientras que todavía permiten el flujo de lodo a través de los pasajes 1808. La Figura 18B muestra una sección transversal longitudinal del sistema 1800 sensor a través de la línea 18B-18B en la Figura 18A. La primera placa 1811 y la segunda placa 1812 están espaciadas por una distancia LI8-A- La tercera placa 1821 y la cuarta placa 1822 están separadas por una distancia Li8-B. En algunas modalidades, las distancias LIS-A Ins-B son aproximadamente las mismas en un estado relajado o no doblado, aún cuando las distancias LIB-A y Lis-B no necesitan estar en el estado relajado. La Figura 18c muestra una sección transversal del sistema 1800 sensor (y el collarín de perforación - 1802 en la Figura 18A) a medida que experimenta el Doblez. La columna 1805 está configurada de manera que no se doblará, aún cuando el collarín de perforación está experimentando doblez. Debido a esta configuración, la distancia L'I8-A entre la primera placa 1811 y la segunda placa 1812 es más corta que la distancia LIS-A en el estado relajado (mostrado en la Figura 18B) . . Este aumento en distancia disminuirá la capacitancia entre la tercera placa 1821 y la cuarta placa ~1822,~de conformidad 'co " la Ecuación 1. En el estado doblado mostrado en la Figura 18C, la distancia L'I8-B entre la tercera placa 1821 y la cuarta placa 1822 es mayor que la distancia LIB-B entre la' tercera placa 1821 y la cuarta placa 1822 en un estado relajado (mostrado en la Figura 18B) . Este aumento en distancia disminuirá la capacitancia entre la tercera placa 1821 t la cuarta placa 1822, de conformidad con la Ecuación 1. Utilizar el sensor mostrado en las Figuras 18A-18C, la mezcla del collarín 1802 de perforación se puede determinar del cambio en la capacitancia de los pares de placa de capacitor. Un cambio en la capacitancia entre la primera placa 1811 y la segunda placa 1812 indicará un doblez en el collarín 1802 de perforación. Asimismo, un cambio en la capacitancia entre la tercera placa 1821 y la cuarta placa 1822 indicará un doblez en el collarín 1802 de perforación. El cambio en capacitancia se relaciona con la deformación del doblez. Los dos pares de placas de capacitor (es decir, 1811-1812, 1821-1822) son redundantes para medir el Doblez. Se podría diseñar un sistema que incluya justamente un par de placas. El sensor mostrado en las Figuras 18A-18C también permite la determinación del TOB. La Figura 18D muestra una sección transversal del sistema sensor de la Figura 18B tomada a lo largo de la línea 18D-18D, en donde la primera p'i'aca^l8?'G' y 'la 'fercerá~"p~l'áca "1821 se acoplan a. la superficie 1809 interna en un punto axial. La segunda placa 1812 y la cuarta placa 1822 están acopladas a la superficie 1809 interna en un punto axial. La segunda placa 1812 y la cuarta placa 1822 se acoplan a la columna 1806, que está acoplada al collarín 1802 de perforación en un punto axial diferente a la primera placa 1811 y la tercera placa 1821. Cuando el collarín de perforación (1802 en la Figura 18A). se somete a un TOB, la deformación resultante y las posiciones axiales diferentes en donde las placas están acopladas al collarín 1802 de perforación ocasionará que la primera placa 1811 y la tercera placa 1821 para moverse con respecto a la segunda placa 1821 y la cuarta placa 1822. En el estado relajado, un estado sin par de torsión, mostrado en la Figura 18D, la primera placa 1811 y la segunda placa 1812 tienen una área capacitiva Ai8-A, y la tercera placa 1821 y la cuarta placa 1822 que tiene una área capacitiva de Ai8-B. La Figura 18E muestra una sección transversal del sistema 1800 sensor de la Figura 18D con un par de torsión aplicado al collarín 1802 de perforación, tal como TOB por ejemplo. La primera placa 1811 de capacitor ha girado con respecto a la segunda placa de capacitor 1812. El movimiento relativo ocasiona que el área capacitiva se reduzca de Ai8-A (en la Figura 18E) a Ai8-A. De manera similar, el par de torsión aplicado ocasiona que la tercera placa 1821 "de "capacitor ~se ~'mueva~'cori "respecto a la cuarta placa 1822 de capacitor. El movimiento relativo ocasiona que el área capacitiva se reduzca de A18-B (en la Figura 18E) a ??8-?· La ecuación 1 muestra que una reducción en el área capacitiva entre dos placas de capacitor ocasionará una reducción en la capacitancia entre las placas. De esta manera, cuando se aplica un par de torsión al collarín de perforación, la deformación resultante se puede determinar del cambio en la capacitancia entre dos placas de capacitor (v.gr., la primera placa 1811 y la segunda placa 1812) .

La configuración particular mostrada en las Figuras 18A-18E permite la determinación de ambos el TOB y el doblez del collarín de perforación. El doblez en el collarín de perforación ocasiona un aumento en la capacitancia de uno de los pares de placa de capacitor y una disminución en la capacitancia en el otro par de placas de capacitor. El TOB ocasiona una disminución en la capacitancia de ambos pares de placa de capacitor. Debido a esta diferencia, cualesquiera cambios en la capacitancia de los pares de placa de capacitor se pueden resolver hacia un TOB y un doblez en el collarín de perforación. Las Figuras 18A-18E muestran un sensor en donde hay dos pares de placas de capacitor. Otras modalidades se podrían diseñar que usan solamente un par o más de dos pares de las placas de capacitor sin abandonar el alcance -de la invención; " Una' modaTiclad particular, que tiene solamente un par de placa de capacitor, el sensor puede . no ser capaz de resolver tanto el TOB y el doblez. Sin embargo., estas modalidades no salen del alcance de la invención. Asimismo, la invención no está limitada a placas de capacitor que están espaciadas a una separación de 180 grados. Ese espaciamíento particular se mostró solamente como un ejemplo. La primera placa 1011 de capacitor y la segunda placa 1021 de capacitor se muestran con el área capacitiva máxima en el estado relajada (Figura 10D) . Otras modalidades con disposiciones diferentes de las placas de capacitor se pueden diseñar sin abandonar el alcance de la invención. La Figura 19 muestra un método de conformidad con una o más modalidades de la invención. El método incluye determinar una propiedad eléctrica de un sensor cuando la sarta de varillas de perforación está en una condición cargada (mostrada en el paso 1901) . El método también incluye determinar la magnitud de la carga en. la sarta de varillas de perforación basada en la diferencia entre la propiedad eléctrica del sensor cuando la sarta de varillas de perforación está en la condición cargada y la propiedad eléctrica del sensor cuando la sarta de varillas de perforación está en un estado relajado (mostrada en el paso 1905). La carga se puede determinar debido a que la ai'ferehcia"" 'en ~ la p'rópie'dad eléctrica del sensor entre_ la condición relajada y la condición cargada relacionada con la deformación de collarín de perforación. La deformación, a su vez, está relacionada con la carga. En algunas modalidades, el método incluye determinar la magnitud de la deformación del collarín de perforación (mostrado en el paso 1903). Esto puede ser ventajoso debido a que permite la determinación del esfuerzo y tensión en el collarín de perforación Un collarín de perforación o un BHA puede incluir cualquier número de modalidades de sensor de conformidad con la invención. El uso de múltiples modalidades de sensores puede permitir la determinación simultánea de WOB, TOB y doblez, asi como otras fuerzas que actúan en una sarta de varillas de perforación durante la perforación. Por ejemplo, un collarín de perforación puede incluir una modalidad de un sensor que es similar a la modalidad mostrada en la Figura 4A, así como una modalidad de un sensor similar a la modalidad mostrada en la Figura 18A. Las variaciones en temperatura y presión pueden tener efectos significativos sobre la deformación de la sarta de varillas de perforación. Por ejemplo, la temperatura en el pozo de sondeo puede variar entre 50 °C y 200 °C, y la presión hidrostática, que aumenta con profundidad, puede ser tan elevada como 2,109 kg/cm2 (30,000 libras por pulgada cuadrada") ~" en' ""pozos " p~rbfündos . La expansión térmica y compresión debidas a la presión hidrostática puede ocasionar deformaciones que son diversos órdenes de magnitud superior que las deformaciones ocasionadas por WOB. De esta manera, por ejemplo, la distancia entre las placas 404 de capacitor en la Figura 4 es la suma de los efectos de WOB, expansión térmica, y compresión de presión. Compensando los efectos de expansión térmica y presión permitirán mediciones más precisas en las fuerzas de fondo del pozo. La Figura 20 muestra un sistema 2000 sensor para determinar los efectos de expansión térmica y presión. Dos placas 2004 de capacitor se disponen en un collarín 2002 de perforación. Las placas 2004 de capacitor están orientadas vert realmente y separadas en la dirección radial. Un soporte 20.15 está colocado detrás de la placa 2004 más externa, y un material 2006 dieléctrico se coloca entre las placas 2004. Cuando la presión hidrostática aumenta, el soporte 2015, así como el resto del collarín 2002 de perforación, ocasiona que las placas 2004 se mueven más cerca juntas. Esta deformación ocasionará un aumento correspondiente en la capacitancia del sistema 2000. El sistema 2000 también responderá a cambios de temperatura que ocasionan expansión térmica en el collarín 2002 de perforación. Debido a que el sistema 2000 está dispuesto dentro del collarín 2002 de perforación, se "e pañldiTá'^ "contraerá" con "el " collarín 2002 de perforación en respuesta a cambios de temperatura y presión. Debido a la orientación vertical de las placas 2004, y debido a que están acopladas al collarín de perforación substancialmente en la misma ubicación axial, el sistema 2000 será relativamente insensible a - deformaciones que resultan de OB, TOB y momentos de doblez. El sistema 2000 en su mayor parte será sensible a expansión térmica y efectos de presión. Esto permitirá una determinación más precisa de fuerzas de fondo del pozo usando los datos relacionados con efectos de expansión térmica y presión cuando se determinan WOB, TOB y/o momentos de doblez basados en otros sensores en el collarín 2002 de perforación. La Figura 21 muestra un collarín 2102 de perforación con un revestimiento 2101 térmico. Este collarín de perforación se puede utilizar en combinación con diversos sistemas sensores descritos en la presente. Debido a que el collarín 2102 de perforación es metal, conducirá calor muy bien. Si hay gradientes de temperatura significativos, entre las estructuras internas del collarín de perforación y el pozo de sondeo circundante, el collarín 2102 de perforación térmicamente conductor transmitirá la energía térmica. Esto facilitará los efectos de expansión térmica. Un revestimiento 2101 térmico aislará el collarín 2102 de perforación de gradientes de temperatura. La caída ~dé"~ temperatura "sé" " "experimentará a través del material aislante, y no a través del' propio collarín 2102 de perforación. Hay muchos materiales que son conocidos en el ramo que pueden ser apropiados. Por ejemplo, algunos tipos de caucho y elastómeros aislarán el collarín 2102 de perforación y soportarán el ambiente fuerte en el fondo del pozo. Otros materiales tales como fibra de vidrio se pueden utilizar. La Figura 22 muestra otro sistema 2200 sensor de conformidad con la invención. Un collarín 2202 de perforación incluye un primer elemento 2204a de percepción y un segundo elemento 2204b de percepción. La configuración en la Figura 22 es similar a la configuración en la Figura 4, excepto que el sistema sensor en la Figura 22 no utiliza un capacitor para determinar la deformación (es decir, el cambio en L22 bajo carga) . En su lugar, el sensor en la Figura 22 puede utilizar un sensor de corriente parásita, un sensor infrarrojo, o un sensor ultrasónico. Haciendo referencia nuevamente a la Figura 22, el sistema 2200 sensor puede incluir un sensor de corriente parásita, con una' bobina en el elemento 2204a de percepción y un blanco en el elemento 2204b de percepción. Dicho sensor 2200 no requiere de un material dieléctrico entre los elementos 2204a, de percepción en tanto no haya materiales metálicos. El bloque de electrónicos de impulsión y procesamiento 'de señal "ño se muestran en la. Figura 22, pero aquellos que tiene experiencia ordinaria en el ramo apreciarán que aquellos elementos de un sensor de corriente parásita se puede incluir de cualquier manera conocida en el ramo . En lugar de un sistema sensor de corriente parásita, el sistema 2200 sensor en la Figura 22 puede incluir un sensor ultrasónico o un sensor infrarrojo. Por ejemplo, un sensor ultrasónico puede incluir una fuente ultrasónica en 2204a y un receptor ultrasónico en el elemento en el elemento 2204b. Un sensor infrarrojo puede incluir una fuente infrarroja en 2204a y un detector infrarrojo en el elemento 2204b. Las modalidades de la presente invención pueden presentar una o más de las siguientes ventajas. Los sistemas capacitivo e inductivo de conformidad con la invención no son susceptibles a errores de medición basados en cambios en temperatura. La presión ambiental tampoco afecta las operaciones de ciertas modalidades de estos sistemas. Adicionalmente, estos sistemas no tienen partes de contacto que se puedan desgastar o necesitan reemplazarse. Venta osamente, ciertas modalidades de la presente invención permiten la medición de OB sin ninguna sensibilidad al par de torsión o doblez. Adicionalmente, una o más modalidades de la invención permiten la determinados de "dos" ó " más cargas"""en" una barrena de perforación o sarta de varillas de perforación. Ventajosamente, ciertas modalidades de la presente invención proporcionar una señal utilizable que proporcionará resultados precisas y exactas sin el uso de una amplificación mecánica de la deformación. Un sistema de conformidad con la invención se puede instalar directamente hacia un collarín de perforación sin necesidad de una celda de carga separada. De esta manera, ciertas modalidades pueden ocupar espacio mínimo en un collarín de perforación.

Ventajosamente, ciertas modalidades de la presente invención están montadas internas a un collarín de perforación. Estas modalidades no son susceptibles a la interferencia de pozo de sondeo u otros problemas relacionados con el flujo de lodo. Ventajosamente, ciertas modalidades de la presente invención son menos afectadas por variaciones de temperatura que los sensores del ramo anterior. Además, algunas modalidades pueden permitir la compensación de esfuerzo ocasionado por variaciones de presión y temperatura en el fondo del pozo. Aún cuando la invención se ha descrito con respecto a un número limitado de modalidades, aquellos expertos en el ramo, que tengan el beneficio de esta exposición, apreciarán que otras modalidades se pueden diseñar que no abandonan el -aTcañce " de ~ la "invencíó'ñ como se describe en la presente... Consecuentemente, el alcance de la invención se debe limitar solamente por las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. - Un aparato para medir una carga en una herramienta de perforación de fondo del pozo suspendida en un pozo de sondeo a través de una sarta de varillas de perforación, que comprende: un collarín de perforación operativamente conectable a la sarta de varillas de perforación, el collarín de perforación adaptado para amplificar la deformación que resulta de fuerzas recibidas al mismo; un sensor montado en el. collarín de perforación, el sensor adaptado para medir la deformación del collarín de perforación, mediante lo cual se determinan las fuerzas en la herramienta de perforación. 2. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde el sensor comprende un par de
T lácas"y 'un"" dieXéctrico, las placas colocadas a una distancia de separación con el dieléctrico entre las mismas.
3. - El aparato de conformidad con- la reivindicación 1, en donde el sensor comprende uno de capacitancia, transformador diferencial variable lineal, impedancía, reluctancia variable diferencial, corriente parásita, sensor inductivo y combinaciones de los mismos.
4. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde el sensor es un calibrador de esfuerzo colocado en el collarín de perforación.
5. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4, que comprende además cuando menos un manguito alrededor del collarín de perforación.
6. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4 o 5, en donde el collarín de perforación tiene un corte parcial a través del mismo mediante lo cual el collarín de perforación actúa como un resorte.
7. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4, en donde el manguito conecta porciones del collarín de perforación.
8. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4, en donde el calibrador de esfuerzo está montado en un alojamiento colocado dentro del collarín de perforación.
9. - El aparato de conformidad ' con la -rei"viñdi"cáci'óri~ en donde el * collarín' de perforación tiene primera y segunda porciones y un elemento elástico entre las mismas .
10. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde el collarín de perforación tiene primera y segunda porciones y un manguito, el manguito conectando las porciones y definiendo una cavidad entre las mismas, el sensor adaptado para medir cambios de presión en la cavidad.
11. - Un método para determinar una carga que actúa sobre una herramienta en la fondo de pozo, que comprende: determinar una propiedad eléctrica de un sensor dispuesto en la herramienta de fondo de pozo cuando la carga se aplica a la herramienta de fondo de pozo; y determinar una magnitud de la carga basada en una diferencia entre la propiedad eléctrica del sensor cuando el collarín de perforación está en una condición cargada y la propiedad eléctrica del sensor cuando el collarín de perforación está en una condición relajada, en donde la propiedad eléctrica del sensor se cambia debido a que la carga ocasiona un cambio en una seleccionada de una posición relativa de un primer y un segundo elemento del sensor y una área entre el primero y segundo elementos. :— -... ~?2~.- ~ El método"" ' "dé conformidad con la reivindicación 11, que comprende además: transmitir las mediciones de los sensores a la superficie; analizar las mediciones para determinar fuerzas en la herramienta en el fondo de pozo; y hacer decisiones de perforación basadas " en las mediciones analizadas. 13.- El método de conformidad con la reivindicación 11, en donde determinar la magnitud de la carga comprende determinar una cantidad de deformación de la herramienta en el fondo del pozo basada en la diferencia entre la propiedad eléctrica del sensor cuando la herramienta de fondo de pozo está en la condición cargada y la propiedad eléctrica del sensor cuando la herramienta del fondo del pozo está en una condición relajada, y determinar la magnitud de la carga se basa en la cantidad de deformación. 14.- El método de conformidad con la reivindicación 13, en donde la deformación es deformación de compresión. 15..- El método de conformidad con la reivindicación 13, en donde la deformación es deformación de torsión . 16.- El método de conformidad con la reivindicación 14, en donde la deformación es doblez. ™ -·=- -·- - i"7~-" — método" dé conformidad con la reivindicación 11, en donde la propiedad eléctrica del sensor comprende impedancia, y en donde la determinación de la impedancia del sensor cuando la herramienta de fondo de pozo está en la condición cargada comprende medir un voltaje diferencial entre una primera placa de capacitor y una segunda placa de capacitor. 18.- El método de conformidad con la reivindicación 17, en donde la diferencia en impedancia es ocasionada por un cambio en una distancia entre la primera placa de capacitar y la segunda placa de capacitor. 19. - El método de conformidad con la reivindicación 17, en donde la diferencia en impedancia es ocasionada por un cambio en una área capacitiva entre la primera placa de capacitor y la segunda placa de capacitor. 20. - El método de conformidad con la reivindicación 11, que comprende además compensar un cambio en cuando menos uno seleccionado del grupo que consiste en temperatura y presión usando una medición de un segundo sensor dispuesto en la "herramienta de fondo de- pozo. 21. - Un sensor de fondo de pozo para medir una carga en una herramienta de perforación de fondo de pozo suspendida en un pozo de sondeo a través de una sarta de varillas de perforación, que comprende: un primer elemento sensor colocado en la herramienta de fondo de pozo; y . un segundo sensor colocado en la herramienta de fondo de pozo, en donde el primer elemento sensor y el segundo elemento sensor están acoplados a la herramienta de fondo de pozo de modo que una seleccionada de una posición relativa del primer y segundo elementos y una área entre el primero y segundo elementos se cambia cuando la herramienta de perforación se somete a la carga. 22. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 21, en donde: el primer elemento sensor comprende una primera placa de capacitor; el segundo elemento sensor comprende una segunda placa de capacitor próxima a la primera placa de capacitor; y que comprende además un material dieléctrico dispuesto entre la primera placa de capacitor y la segunda placa de capacitor. 23. - Un sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 22, en donde la primera placa de capacitor está substanciaimente paralela a la segunda placa de capacitor. 24. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 22, en donde la primera placa de capacitor y la segunda placa de capacitor se colocan substanciaimente ""^erpendlcülares'~~a" l"a "dirección dé" la carga"~que se va a medir. 25. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 22, en donde la primera placa de capacitor y la segunda placa de capacitor están colocadas substanciaimente perpendiculares a un eje de la herramienta de fondo de pozo. 26. - El sensor de fondo de pozo.de conformidad con la reivindicación 22, en donde la primera placa de capacitor y la segunda placa de capacitor están colocadas substanciaimente paralelas a un eje de la herramienta de fondo de pozo. 27. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 22, en donde la primera placa de capacitor y la segunda placa de capacitor están dispuestas en el centro de la herramienta de fondo de pozo. 28. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 22, en donde la primera placa de capacitor y la segunda placa de capacitor están dispuestas lejos del centro de la herramienta de fondo de pozo. 29. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 28, en donde la primera y segunda placas de capacitor comprende un primer juego de capacitor, el primer juego de capacitor dispuesto en una primera hoja de la herramienta de fondo de pozo, y que comprende además: un segundo juego de capacitor dispuesto en una "segunda' hoja del 'collarín" de perforación; y un tercer juego de capacitor dispuesto en una tercera hoja del collarín de perforación. 30. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 28, k en donde la primera placa de capacitor está colocada a lo largo de un primer radio de la herramienta de fondo de pozo y la segunda placa de capacitor está dispuesta a lo largo de un segundo radio de la herramienta de fondo de pozo. 31. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 30, en donde la primera placa de capacitor está acoplada a la herramienta de fondo de pozo en una primera posición radial, y la segunda placa de capacitor está acoplada a la herramienta de fondo de pozo en una segunda posición radial. 32. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 22, que comprende además: un poste dispuesto en el centro de la herramienta de fondo de pozo y acoplado a la herramienta de fondo de pozo en una primera posición axial, una tercera placa de capacitor acoplada a la herramienta de fondo de pozo aproximadamente 180 grados en alejamiento de la primera placa de capacitor; y una cuarta placa de capacitor acoplada al poste próximo a la tercera placa de capacitor, '~·~*~ ~ en ~ "dónde"" la" segunda" "placa' de capacitor está acoplada al poste aproximadamente 180 grados en alejamiento de la cuarta placa de capacitor y próximo a la primera placa de capacitor, en donde la primera placa de capacitor, la segunda placa de capacitor, la tercera placa de capacitor, y la cuarta placa de capacitor están colocadas de manera que las placas de capacitor primera y segunda formen un primer capacitor y las placas de capacitor tercera y cuarta formen un segundo capacitor. 33. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 21, que comprende además un revestimiento térmico dispuesto alrededor de la herramienta de fondo de pozo . 34. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 33, en donde el revestimiento térmico comprende un elastómero. 35. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 33, en donde el revestimiento térmico comprende fibra de vidrio. 36. - El sensor de fondo de pozo, de conformidad con la reivindicación 21, que comprende además un compensador de temperatura y presión, que comprende. una primera placa de capacitor de compensador dispuesta en el collarín de perforación; una segunda placa de capacitor de compensador drspüé~st~á~ "^cerca ~"de a" ' prime"r'a " placa "de capacitor de compensador en el collarín de perforación; un segundo material dieléctrico dispuesto entre la primera y segunda placas de capacitor de compensador, en donde la primera y segunda placas de capacitor de compensador están colocadas lejos del centro del collarín de perforación, paralelas al eje del collarín de perforación, y acopladas al collarín de perforación en substancialmente la misma posición axial . 37. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 21, en donde: el primer elemento sensor comprende una bobina, la bobina comprendiendo un arrollamiento primario, un primer arrollamiento secundario, y un segundo arrollamiento secundario; y el segundo elemento sensor comprende un núcleo dispuesto en la bobina, y movible con respecto a la bobina. 38. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 37, en donde la bobina y el núcleo están colocados substancialmente paralelos con un eje de la herramienta de fondo de pozo, y en donde la bobina está acoplada a la herramienta de fondo de pozo en una primera posición axial y el núcleo está acoplado a la herramienta de fondo de pozo en una segunda posición axial. 39. - El sensor de fondo de pozo de conformidad con Ta ~re vi 3i"caci0'n"~"37* " en dónde" la "bobina y el núcleo son curvos y están colocados substancialmente perpendiculares al eje de la herramienta de fondo de pozo, en donde la bobina está acoplada a la herramienta de fondo de pozo en una primera posición radial y el núcleo está acoplado a la herramienta de fondo de pozo en una segunda posición radial. 40.- El sensor de fondo de pozo de conformidad con la reivindicación 21, en donde: el primer elemento sensor comprende un elemento de fuente; y el segundo elemento comprende un elemento receptor dispuesto cerca del elemento de fuente, en donde el sensor es uno seleccionado del grupo que consiste en un sensor de corriente parásita, un sensor ultrasónico, un sensor infrarrojo, un sensor de inducción, y un sensor de reluctancia variable diferencial.