MÉTODOS Y APARATOS PARA MEDICIONES DE VELOCIDAD ULTRASÓNICA EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Antecedentes de la Invención Los datos de precisión de dimensión de pozo de sondeo son importantes para diagrafía de pozos y terminación de pozos. Las mediciones realizadas por muchas herramientas de diagrafía, ya sea herramientas de diagrafía durante la perforación (L D) , o medición durante la perforación (MWD) por cable, son sensibles a los tamaños de pozos de sondeo o separaciones de herramientas. Por lo tanto, la información precisa de la dimensión del pozo de sondeo puede requerirse para corregir mediciones obtenidas con estas herramientas. Además, la información con respecto a una dimensión de pozo de sondeo se utiliza para determinar los requerimientos de terminación de pozos, tal como la cantidad de cemento requerida para llenar la zona anular del pozo. Además, los datos de la dimensión del pozo de sondeo pueden utilizarse para monitorear el hundimiento posible del pozo de sondeo o impedir la inestabilidad del pozo de sondeo de manera que un perforador puede tomar acciones correctivas para evitar daño o pérdida del pozo de sondeo o el equipo de perforación. Las dimensiones del pozo de sondeo, tal como el diámetro pueden determinarse con varios métodos conocidos en la técnica, que incluyen técnicas de eco de impulso ultrasónico descritas por las Patentes Norteamericanas Nos . 4,661,933 y 4,665,511. Tales mediciones ultrasónicas cuentan con el conocimiento de la velocidad del impulso ultrasónico en el medio particular, por ejemplo, a los fluidos de perforación. Sin embargo, la velocidad de un impulso ultrasónico, típicamente no se mide fácilmente en un sondeo. De hecho, la velocidad de un impulso ultrasónico en el pozo típicamente se extrapola de una medición de velocidad ultrasónica hecha en la superficie basada en ciertas suposiciones que tienen que ver con las propiedades del lodo bajo las condiciones en el fondo de la perforación. Tales suposiciones pueden no ser precisas. Además, las propiedades del lodo en una operación de perforación pueden cambiar debido a los cambios en el peso del lodo utilizado por el perforador, la presión de la bomba, y la proporción de flujo del lodo. Además, el lodo de perforación puede contaminarse con fluidos del yacimiento y/o con sedimentos de la tierra. Todos estos factores pueden hacer imprecisa la velocidad de un impulso ultrasónico estimado de una determinación superficial . Por lo tanto, existe una necesidad de métodos mejorados y aparatos para la medición de velocidad ultrasónica en ambientes en el fondo de la perforación.
Compendio de la Invención En un aspecto, la invención se refiere a métodos para determinar una velocidad de propagación ultrasónica en un fluido de perforación en un ambiente en el fondo de la perforación. Un método de acuerdo con una modalidad de la invención incluye emitir un impulso ultrasónico en el fluido de perforación en un pozo de sondeo utilizando un primer transductor (37) ultrasónico; detectar el impulso ultrasónico después de que el impulso ultrasónico ha viajado a una distancia (d) ; determinar un tiempo (t) de viaje requerido por el impulso ultrasónico para viajar la distancia (d) , y determinar la velocidad de la propagación ultrasónica desde la distancia (d) y el tiempo (t) de viaje. En otro aspecto, la invención se refiere a aparatos para determinar una velocidad de propagación ultrasónica en un fluido de perforación en un ambiente en el fondo de la perforación. Un aparato de acuerdo con la invención incluye un primer transductor (37) ultrasónico dispuesto en una herramienta; y una circuitería (82) para controlar un tiempo de un impulso ultrasónico transmitido por el primer transductor (37) ultrasónico y para medir un lapso de tiempo entre la transmisión ultrasónica y la detección después de que el impulso ultrasónico ha viajado a una distancia (d) . El aparato además puede comprender un segundo transductor (39) ultrasónico. El primer y segundo transductores (37 y 39) ultrasónicos pueden acomodarse a través de un canal de fluido. Alternativamente pueden acomodarse en una superficie de la herramienta. Además, el primer y segundo transductores (37 y 39) ultrasónicos pueden estar adyacentes entre si, con una cara (37f) frontal del primer transductor (37) ultrasónico y una cara (39f) frontal del segundo transductor (39) ultrasónico desplazada a una distancia de desplazamiento predeterminada (ÁDf) . Otros aspectos y ventajas de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas .
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 muestra una herramienta de diagrafía dispuesta en un pozo de sondeo. Las Figuras 2A y 2B ilustran un método de la técnica anterior para determinar una velocidad de un impulso ultrasónico. La Figura 3 muestra un aparato para medir la velocidad de un impulso ultrasónico de acuerdo con una modalidad de la invención. La Figura 4 muestra un registro de la medición ultrasónica utilizando el aparato mostrado en la Figura 3. La Figura 5 muestra un aparato para medir la velocidad de un impulso ultrasónico de acuerdo con otra modalidad de la invención. La Figura 6 muestra un registro de la medición ultrasónica utilizando el aparato mostrado en la Figura 5. La Figura 7 muestra el pozo de sondeo que tiene un aparato para medir la velocidad de un impulso ultrasónico de acuerdo con otra modalidad de la invención. La Figura 8 muestra la vista lateral del pozo de sondeo que tiene un aparato para medir la velocidad de un impulso ultrasónico de acuerdo con otra modalidad de la invención mostrada en la Figura 7. La Figura 9 muestra una sección transversal de una herramienta que tiene un aparato para medir la velocidad de un impulso ultrasónico de acuerdo con la modalidad de la invención mostrada en la Figura 3. La Figura 10 muestra un diagrama esquemático de una circuitería de control de acuerdo con una modalidad de la invención.
Descripción Detallada La invención se refiere a métodos y aparatos para determinar la velocidad ultrasónica en los lodos de perforación bajo condiciones en el fondo de la perforación. Métodos para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico de acuerdo con una modalidad de la invención, miden el tiempo ("tiempo de viaje") que toma el impulso ultrasónico para viajar a una distancia conocida (d) en el lodo bajo las condiciones en el fondo de la perforación. Una vez que se conoce la velocidad de un impulso ultrasónico, puede utilizarse para calcular los parámetros en el fondo de la perforación, por ejemplo, los diámetros del pozo de sondeo. Alternativamente, los parámetros en el fondo de la perforación pueden determinarse, de acuerdo con otra modalidad de la invención, al utilizar dos transductores ultrasónicos dispuestos a diferentes distancias de la superficie objetivo. Métodos y aparatos de la presente invención son útiles en diagrafía de pozos. Modalidades de la invención pueden utilizarse en una herramienta de cadena de acero, una herramienta de MWD o una herramienta de LWD. La Figura 1 muestra una herramienta (1) de diagrafía insertada en un pozo de sondeo (3) . La herramienta (1) de diagrafía puede incluir varios dispositivos, tal como un transductor (5) ultrasónico para medir el pozo de sondeo o las propiedades del yacimiento. Por ejemplo, el transductor (5) ultrasónico puede utilizarse para determinar el radio del pozo de sondeo al medir la distancia entre el transductor (5) ultrasónico y la superficie interior del pozo de sondeo. La distancia puede determinarse a partir del tiempo de viaje del impulso ultrasónico y la velocidad del impulso ultrasónico en el lodo.
El tiempo de viaje de un impulso ultrasónico típicamente se mide al excitar el impulso ultrasónico en una superficie reflectiva y registrar el tiempo que toma el impulso ultrasónico para viajar a la superficie reflectiva y nuevamente al transductor. La Figura 2A ilustra un diagrama esquemático de las ondas ultrasónicas (mostradas en líneas continuas) que viajan a una superficie (21) reflectiva y de regreso (mostrada en líneas punteadas) utilizando un establecimiento convencional . La onda ultrasónica puede generarse por un transductor (22) ultrasónico, el cual típicamente comprende un material cerámico piezoeléctrico o magnetorestrictivo que puede convertir la energía eléctrica en vibración y viceversa. El transductor (22) ultrasónico puede funcionar como un transmisor y como un receptor. El transductor de preferencia se configura de manera que emita un impulso en una forma colimada en una dirección sustancialmente hacia la superficie reflectiva con poca o ninguna dispersión. Los transductores discutidos en la presente por ejemplo, pueden ser transductores tales como aquellos descritos en la Patente Norteamericana No. 6, 466, 513 (Ensamblaje de sensor acústico, Pabon et al.). La Figura 2B muestra un registro típico de las magnitudes de vibración ultrasónica como una función de tiempo como se detecta por el transductor (22) . Dos picos se pueden discernir en este registro. El primer pico (23) surge del eco de la cara frontal, el cual es la vibración del elemento cerámico cuando el impulso ultrasónico deja la cara frontal del transductor (22) . El segundo pico (24) resulta del eco que regresa al transductor (22) . De este modo, el periodo de tiempo entre la detección del primer y el segundo picos representa el tiempo de viaje para el impulso ultrasónico desde el transductor (22) hasta la superficie (21) reflectiva y de regreso. Este tiempo es igual a dos veces el tiempo que toma el impulso ultrasónico para viajar desde el transductor (22) hasta la superficie (21) reflectiva. El lapso de tiempo puede medirse utilizando cualquier dispositivo de tiempo análogo o digital adaptado para interconectarse con, por ejemplo, la circuitería que controla los transductores ultrasónicos. Una vez que se determina el tiempo de viaje, es posible determinar la distancia entre el transductor (22) y la superficie (21) reflectiva si la velocidad del impulso ultrasónico en el medio se conoce. Como se observa en lo anterior, la velocidad de un impulso ultrasónico en un fluido de perforación en el pozo de sondeo típicamente se mide en la superficie de la tierra. La velocidad de este modo determinada entonces se corrige por efectos de temperatura, presión y otros factores esperados en los ambientes en el fondo de la perforación. Sin embargo, este procedimiento no siempre produce una velocidad precisa del impulso ultrasónico en los ambientes en el fondo de la perforación debido a errores en predecir las condiciones en el fondo de la perforación (por ejemplo, temperatura y presión) o debido a otros factores inesperados (por ejemplo, el fluido de la perforación puede mezclarse con los fluidos del yacimiento y/o los sedimentos de la tierra) . Para poder obtener velocidad confiable de un impulso ultrasónico, es deseable medir la velocidad de los impulsos ultrasónicos in s tu. Una o más modalidades de la invención se refieren a métodos y aparatos para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico en ambientes en el fondo de la perforación. La Figura 3 muestra un aparato de acuerdo con una modalidad de la invención. El aparato se muestra dispuesto en un pozo de sondeo perforado a través de un yacimiento 38, e incluye un collar y armazón (27) de una herramienta que define un canal (21) de lodo en la misma. El área entre el aparato y el yacimiento se conoce como la zona anular 36. El canal (29) de lodo típicamente es de aproximadamente 5 cm de diámetro y proporciona una trayectoria a través de la cual el lodo de perforación puede bombearse en el pozo de sondeo. El lodo entonces regresa a la superficie, junto con los sedimentos de la perforación y otros contaminantes, mediante la zona anular 36. El aparato de esta modalidad incluye un primer transductor (37) ultrasónico y un segundo transductor (39) ultrasónico localizado a través del canal (29) de lodo y se enfrentan entre si . Los transductores se separan del canal de lodo mediante una placa de contacto 40 delgada, la cual puede ser de metal y de aproximadamente 5 mm de espesor. La placa de contacto delgada protege a los transductores de los contenidos del canal de lodo mientras permite la transmisión y recepción de impulsos ultrasónicos a través de la misma. El aparato 27 además incluye circuiteria para controlar los transductores ultrasónicos y para registrar la señal recibida como se muestra y describe junto con la Figura 10. El primer transductor (37) ultrasónico se utiliza como un transmisor, mientras el segundo transductor (39) ultrasónico se utiliza como un receptor. Esta configuración particular se refiere como una configuración de "lanzamiento-atrapada" . Esta modalidad puede incorporarse en cualquier herramienta de diagrafia para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico en el lodo en ambientes en el fondo de la perforación. Un método para medir la velocidad de un impulso ultrasónico utilizando el aparato (27) incluye las siguientes etapas. Primero, un impulso ultrasónico se transmite desde el primer transductor (37) ultrasónico en el canal (29) de lodo. Entonces, el tiempo que toma el impulso ultrasónico para viajar desde el primer transductor (37) ultrasónico a través del lodo en el canal hasta el segundo transductor (39) ultrasónico se mide. Finalmente, el tiempo de viaje se utiliza para determinar la velocidad del impulso ultrasónico basándose en el diámetro del canal de lodo (Dmc) . La Figura 4 muestra un registro típico de una medición utilizando un aparato en la configuración de lanzamiento-atrapada mostrada en la Figura 3. El trazo (41) es un registro del primer transductor (37) ultrasónico. Este trazo incluye un pico (43) , el cual indica el tiempo cuando el impulso ultrasónico deja la cara frontal del primer transductor (37) ultrasónico. El trazo (42) es un registro del segundo transductor (39) ultrasónico, el cual incluye un pico (44) que resultó de la detección del impulso ultrasónico mediante el segundo transductor (39) ultrasónico. El lapso (t) de tiempo entre el pico (43) y el pico (44) representa el tiempo requerido para que el impulso ultrasónico viaje desde el primer transductor (37) ultrasónico hasta el segundo transductor (39) ultrasónico. Debido a que la distancia entre los dos transductores se conoce, la velocidad del impulso ultrasónico en el canal de lodo puede calcularse a partir del lapso de tiempo entre la detección del primer pico (43) y el segundo pico (44) . La Figura 5 muestra otra modalidad de la invención que tiene un transductor (37) ultrasónico sencillo que funciona para transmitir y recibir impulsos ultrasónicos. Esta configuración particular se refiere como una configuración de "impulso-eco" . En esta modalidad, un impulso ultrasónico primero se transmite sustancialmente perpendicular al canal (29) de lodo. El impulso ultrasónico rebota fuera de la interconexión de lodo-metal en la placa (40) de contacto, y el impulso (eco) ultrasónico reflejado se detecta por el transductor (37) ultrasónico. La Figura 6 muestra un registro típico utilizando el aparato de impulso-eco mostrado en la Figura 5. En la Figura 6, el primer pico (61) refleja el tiempo cuando el impulso ultrasónico deja la cara frontal del transductor (37) ultrasónico y el segundo pico (62) indica el tiempo cuando el impulso (eco) ultrasónico alcanza al transductor (37) después de haberse reflejado por la placa (40) de contacto metálica en el lado opuesto del canal de lodo. El lapso (t) de tiempo entre el primer y segundo picos es el tiempo que toma el impulso ultrasónico para viajar dos veces el diámetro del canal de lodo (Dmo) . La velocidad de propagación del impulso ultrasónico dentro del canal (29) de lodo se calcula al dividir el diámetro (Dmc) del canal de lodo por la mitad del tiempo de viaje (t/2) . La modalidad de "lanzamiento-atrapada" de la Figura 3 y la modalidad "impulso-eco" de la Figura 5 tienen varias ventajas relativas y desventajas, y de este modo una configuración apropiada puede elegirse para una aplicación deseada. En el caso de la configuración de impulso-eco, la onda sónica emitida por el transmisor (37) tiene que ir a través de tres interconexiones antes de que se detecte por el mismo sensor. La primera interconexión es metal-lodo, la segunda interconexión es lodo-metal en la pared opuesta del canal de lodo, y la última interconexión es la placa de contacto de lodo-metal de retorno en el transductor (37) . El viaje de la onda sónica es gobernado por las leyes de transmisión y reflexión. Dada la diferencia en la impedancia acústica entre el lodo y el metal, la mayor parte de la energía se reflejará nuevamente en el transductor en la primera interconexión. La poca energía transmitida (el coeficiente de transmisión, T-0.09) entonces tiene que viajar a través del canal de lodo, que se atenúa por el lodo y se refleja en la segunda interconexión. Aquí, gran parte de la señal se recupera (el coeficiente de reflexión R-0.8). Entonces, la señal refle ada debe viajar nuevamente a la interconexión original, experimentando la misma atenuación que en el primer circuito transversal. Finalmente, la onda debe cruzar la placa de metal de lodo/acero y alcanzar el transductor, aunque esta vez el coeficiente de transmisión es favorable y de este modo casi no existe ninguna pérdida. La configuración de lanzamiento-atrapada tiene las ventaj as de que la atenuación del medio de canal de lodo se encuentra sólo una vez, y que existen dos interconexiones para que el impulso cruce en lugar de tres. De este modo, es más fácil detectar el impulso de interés. La configuración de impulso-eco, sin embargo tiene la ventaja de construcción más simple . Los aparatos mostrados en las Figuras 3 y 5 son útiles para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico en el lodo antes de que el lodo se contamine con los sedimentos de la tierra o los fluidos del yacimiento. En ambas configuraciones, el diámetro conocido del canal de lodo (Dmc) se utiliza para calcular la velocidad del impulso ultrasónico. Alguien con experiencia en la técnica puede apreciar que estas configuraciones pueden adaptarse fácilmente para medir la velocidad del impulso ultrasónico en la zona anular, en lugar de en el canal de lodo. Por ejemplo, el primer y segundo transductores (37 y 39) ultrasónicos pueden acomodarse en las paredes opuestas de una muesca exterior, en lugar del canal de lodo interno, en la herramienta . La Figura 7 es una vista en prospectiva que muestra un aparato que incluye primer y segundo transductores (37 y 39) ultrasónicos de acuerdo con otra modalidad de la invención. La Figura 8 muestra el mismo aparato en corte transversal . El aparato se muestra como parte de una herramienta (58) dispuesta en un pozo de sondeo formado en un yacimiento (57) de manera que existe una zona anular entre la herramienta (58) y la pared (55) del pozo de sondeo. El aparato de esta modalidad utiliza un desplazamiento de distancia predeterminado (ADf) entre la cara (37f) frontal del primer transductor (37) y la cara (39f) frontal del segundo transductor (39) para cálculo de velocidad. Un aparato en esta configuración puede utilizarse para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico en la zona anular, aún cuando la distancia desde la herramienta hasta la pared (55) del pozo de sondeo no se conoce. Para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico utilizando el aparato mostrado en las Figuras 7 y 8, un impulso ultrasónico se transmite desde cada uno de los transductores (37 y 39) , ya sea simultáneamente o en secuencia. El tiempo para que cada impulso ultrasónico viaje a una interconexión de reflexión tal como la pared (55) del pozo de sondeo y de regreso al transductor respectivo que transmitió el impulso se mide. La diferencia en los tiempos de viaje (T2 - ??) refleja el tiempo que toma el impulso ultrasónico, transmitido por el transductor 37, en lugar de la interconexión de reflexión, para viajar dos veces la distancia de desplazamiento predeterminada (ADf) . La velocidad del impulso ultrasónico puede calcularse al dividir 2 ADf por la diferencia en los tiempos de viaje (T2 - ??) . Para la medición de velocidad de esta modalidad, varias suposiciones deben hacerse: 1) la herramienta es paralela al eje del pozo; 2) la herramienta no se ha movido con respecto a la pared del pozo de sondeo entre las excitaciones; 3) el aparato está reflejando aproximadamente desde la misma pared del pozo de sondeo acústica isotrópica y no existe ningún efecto de rugosidad; y 4) el diámetro del pozo de sondeo no cambia lo suficiente para provocar una mala interpretación de la diferencia. Preferiblemente, un espaciado de aproximadamente 5 cm o más se proporciona entre los centros de los transductores para minimizar perturbaciones. Aunque el yacimiento (57) en las Figuras 7 y 8 se muestra como siendo formado de varias capas para propósitos ilustrativos, para los propósitos de las suposiciones anteriores se debe entender que las Figuras no son a escala, y que la separación entre los transductores normalmente es mucho más pequeña que el espesor de una capa de yacimiento típica. De este modo, en cualquier punto en el pozo de sondeo, se asume que los transductores están mirando a la misma capa del yacimiento. Alternativamente, un impulso ultrasónico sencillo puede emitirse desde ya sea el primer transductor (37) ultrasónico o el segundo transductor (39) ultrasónico y el impulso (eco) reflejado se detecta por ambos transductores (37) y (39) . La diferencia entre los tiempos requeridos para el impulso (eco) reflejado para viajar nuevamente al primer transductor (37) ultrasónico y al segundo transductor (39) ultrasónico corresponde al tiempo requerido para que el impulso ultrasónico viaje a una distancia que es igual al desplazamiento predeterminado (ADf) . En este caso, la velocidad del impulso ultrasónico puede determinarse al dividir ÁDf por la diferencia en los tiempos de viaje ( 2 -Tx) . El aparato de esta modalidad es útil para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico en el lodo en la zona anular. El lodo en la zona anular se mezcla frecuentemente con sedimentos de la tierra y/o fluidos del yacimiento. Con la capacidad de determinar una velocidad precisa de un impulso ultrasónico en el lodo en la zona anular se vuelve posible inferir las propiedades (por ejemplo, temperaturas, presión, capacidad de compresión, o contaminación del fluido del yacimiento) del lodo en la zona anular . El aparato mostrado en las Figuras 7 y 8, también puede utilizarse para determinar un diámetro del pozo de sondeo. Una vez que la velocidad del impulso ultrasónico se determina, el diámetro del pozo de sondeo puede derivarse de los tiempos de viaje de los impulsos ultrasónicos a través de la zona anular. Debido a que el diámetro de la herramienta de diagrafía se conoce, el diámetro del pozo de sondeo puede determinarse al agregar a este último las distancias entre las paredes exteriores de la herramienta y la pared interior del pozo de sondeo.
El diámetro del pozo de sondeo puede determinarse en una forma alternativa al utilizar el aparato de esta modalidad de la invención. Al referirse a la vista en corte transversal de la Figura 8, el cuerpo (58) de la herramienta puede configurarse para tener dos secciones que tienen diferentes diámetros (Dx y D2) . El primer transductor (37) ultrasónico y el segundo transductor (39) ultrasónico se localizan cada uno en una diferente sección de la herramienta de manera que la cara (37f) frontal del primer transductor (37) ultrasónico y la cara (39f) frontal del segundo transductor (39) ultrasónico se disponen a un desplazamiento predeterminado ÁDf que es igual a la mitad de la diferencia en los diámetros de las dos secciones de la herramienta, ½(D2-Di) . Es claro a partir de la Figura 8 que: Dbh = D2 + (Vmud) (?a)/2 (1)
Y Dbh = DI + (Ü2-D /2 + (Vmud) (T2)/2 (2) donde Dx es el diámetro de la primera sección en la herramienta donde el transductor (37) ultrasónico se localiza, D2 es el diámetro de la segunda sección de la herramienta donde el transductor (39) ultrasónico se localiza, Vmud es la velocidad del impulso ultrasónico, ¾h es el diámetro del pozo de sondeo, y j. y T2 son los tiempos de v iaje de dos vías medidos por el primer y segundo transductores (37 y 39) ultrasónicos, respectivamente. Las ecuaciones (1) y (2) pueden reordenarse para producir las siguientes relaciones: Vmud = (D2-Di)/ (T2-Tx) (3) y Dbh = D2 + ¾ itíDa-D /t a-Ti)] (4) La Ecuación (3) puede utilizarse para derivar la velocidad de un impulso ultrasónico de la diferencia en los tiempos de viaje (T2 - i) y la diferencia en diámetros de las dos secciones de la herramienta (D2 - Da) . Por otro lado, la ecuación (4) puede utilizarse para derivar el diámetro del pozo de sondeo (53) sin conocer la velocidad del impulso ultrasónico. Alguien con experiencia en la técnica puede apreciar que también es posible utilizar una diferencia de fase (?f) entre los dos ecos, en lugar de la diferencia de tiempo de viaje (T2 - i) , para calcular la velocidad del impulso ultrasónico (Vmua) o la distancia a la superficie (d) objetivo. Los métodos y aparatos de la invención para determinar la velocidad de un impulso ultrasónico asi como para medir, por ejemplo, el radio de un pozo de sondeo, pueden incluirse en una gran variedad de herramientas para el fondo de la perforación, por ejemplo, una herramienta de diagrafía durante la perforación mostrada en la Figura 1. Por ejemplo, la Figura 9 muestra una sección transversal de un dispositivo ultrasónico de lanzamiento-atrapada incorporada como parte de una herramienta de L D. Dos transductores (37 y 39) ultrasónicos se incluyen en el armazón (74) de la herramienta de una herramienta de LWD y se disponen a través del canal (29) de lodo. Los transductores (37) y (39) ultrasónicos se conectan a la circuitería en el fondo de la perforación (no mostrada) para controlar los impulsos ultrasónicos y para registrar la señal recibida como una función de tiempo. La Figura 10 ilustra la circuiteria (82) para controlar los transductores ultrasónicos. Como se muestra en la Figura 10, la circuitería (82) se comunica con el bus (81) de comunicación de la herramienta interna mediante una interfaz (83) de adquisición y bus. La interfaz (83) conecta un control (85) de excitación del transmisor, el cual obtiene su potencia de un convertidor de voltaje y el suministro (84) de potencia. El control (85) de excitación del transmisor controla el tiempo de la emisión del impulso ultrasónico del transmisor (86) ultrasónico. El impulso ultrasónico se detecta por un receptor (87) ultrasónico. La señal recibida se pasa a través de un filtro (88) de pasabanda y se amplifica por un amplificador (89) . Finalmente, la señal se digitaliza por un convertidor (90) de análogo a digital (ADC) y la señal digitalizada se retransmite por la interfaz (83) al bus (81) de comunicación de herramienta interna. La señal digitalizada se almacena en la memoria en la herramienta para su recuperación posterior, se procesa por un procesador de señales en el fondo de la perforación y/o se comunica inmediatamente a un procesador de superficie para calcular los resultados deseados (por ejemplo, velocidad del impulso ultrasónico, diámetro del pozo de sondeo, etc.) . La presente invención tiene varias ventajas. Por ejemplo, elimina la imprecisión de la estimación de la velocidad del impulso ultrasónico en el ambiente en el fondo de la perforación de una medición superficial . Modalidades de la invención proporcionan medios para medir la velocidad de un impulso ultrasónico en el canal de lodo o en la zona anular en el ambiente en el fondo de la perforación. La determinación precisa de la velocidad ultrasónica hace posible inferir las propiedades del lodo (por ejemplo, temperatura, presión o capacidad de compresión) en el ambiente en el fondo de la perforación. Aunque la invención se ha descrito con respecto a un número limitado de modalidades, aquellos con experiencia en la técnica, que tienen el beneficio de esta descripción apreciarán que otras modalidades pueden visualizarse las cuales no se separan del alcance de la invención como se describe en la presente. Por ejemplo, las modalidades de la invención pueden utilizarse con cualquier onda acústica, no sólo con frecuencia ultrasónica. Por consiguiente, el alcance de la invención debe limitarse sólo por las reivindicaciones anexas.