MXPA06002282A - Bobina de tipo induccion con toma de corriente seleccionable. - Google Patents

Abstract

Una herramienta de registracion electromagnetica incluye un soporte configurado para la disposicion en un pozo; por lo menos una antena montada en el soporte; y una pluralidad de bobinas montadas en el soporte proximando la por lo menos una antena, en donde la pluralidad de las bobinas se configura para la conexion selectiva con la por lo menos una antena. Un metodo para balancear una orden de tipo induccion en una herramienta de registracion electromagnetica incluye midiendo un acoplamiento mutuo entre un trasmisor y un receptor en la herramienta de registracion electromagnetica; y selectivamente conectando un subconjunto de una pluralidad de bobinas en la herramienta de registracion electromagnetica con el trasmisor o el receptor basado en el acoplamiento medido mutuamente.

Description

BOBINA DE TIPO INDUCCIÓN CON TOMA DE CORRIENTE SELECCIONABLE REFERENCIAS CRUZADAS La presente aplicación reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente Provisional E.U.A. SN 60/657,174 registrada el 28 de febrero, 2005. La Aplicación Provisional es incorporada por referencia en su totalidad. Esta aplicación se relaciona con la Aplicación de Patente E.U.A. titulada "Bobinas Compensadoras Adicionales Como Método Alternativo de Balancear Órdenes de Antenas Tipo Inducción," registrada concurrentemente con este documento y asignado al presente cesionario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención La invención se relaciona generalmente con el registro de perforación electromagnético (EM). En detalle, encamaciones de la invención se relacionan a métodos y aparatos para balancear las herramientas de antenas tipo inducción.

Antecedentes de la Técnica Durante la exploración y producción del aceite y gas, muchas técnicas de registración de perforación se despliegan para registrar los datos de las formaciones geológicas. Los datos contienen información que se puede utilizar para localizar depósitos subterráneos del hidrocarburo y para determinar tipos y cantidades de hidrocarburos subterráneos. En tales procesos de registración, una herramienta se puede bajar en un agujero que atraviesa una formación subterránea, ya sea después de que el pozo se haya perforado o durante el proceso de perforación. Una herramienta de registración típica incluye un instrumento de registro o "sonda", que emite, por ejemplo, las ondas sónicas o ondas de EM para interactuar con la formación de alrededor. Las señales producidas de tales interacciones son detectadas y medidas por uno o más sensores en el instrumento. A consecuencia de procesar las señales detectadas, un perfil, o registro de las características de la formación se puede obtener. Las técnicas de registración conocidas en el arte incluyen registros de pozo, registrar durante la perforación (LWD), medida durante la perforación (MWD), y registrar mientras disparar (LWT). Registros de pozos implican el bajar de un instrumento en un agujero ya perforado en el extremo de una linea o cable eléctrico ("wireline") para obtener medidas mientras que el instrumento se mueve a lo largo del agujero. LWD y MWD implican el disponer de un instrumento en una asamblea de perforación para el uso mientras que un agujero se está perforando con formaciones de la tierra. LWT implica el disponer de fuentes o sensores dentro de la secuencia del taladro para obtener medidas mientras que la secuencia se está retirando del agujero. Fig. 1 demuestra una ilustración de disposición típica de LWD o MWD teniendo un equipo de perforación con una secuencia del taladro que lleva una herramienta de registración en un agujero. La plataforma de perforación rotatoria demostrada en Fig. 1 abarca un mástil 1 levantado sobre la tierra 2 y se cabe con un engranaje de elevación 3. El engranaje de elevación 3 tiene un bloque 7 de la corona fijado a la tapa del mástil 1 , un bloque 8 que viaja verticalmente con un gancho 9 unido, un cable 10 pasando alrededor de bloques 7 y 8 para formar en un lado una línea muerta 10a anclada a un punto fijo 1 y en el otro lado una línea activa 0b que se enrolla alrededor del tambor de un torno 12. Una secuencia del taladro 4 formada de varios segmentos de pipas conectados punta-a-punta se suspende del gancho 9 por medio de un eslabón giratorio 13, que es ligado por una manguera 14 a una bomba de lodo 15. La bomba de lodo 15 bombea lodo de perforación en el pozo 6, vía las pipas huecas de la secuencia del taladro 4 y de la barrena 5 para flotar los cortes de roca del pozo 6. El lodo de perforación se puede estirar de un hoyo de lodo 16, que también se puede alimentar con lodo de sobra del pozo 6. La secuencia del taladro 4 puede ser elevada dando vuelta al engranaje de elevación 3 con el torno 12. Al levantar o bajar las pipas la secuencia del taladro 4 necesita ser zafada temporalmente del engranaje de elevación 3, durante el cual el peso de la secuencia 4 es apoyado por las cuñas 17. Las cuñas 17 se anclan en una hendidura cónica 18 en una tabla rotatoria 19 que se monta en una plataforma 20. La porción más baja de la secuencia del taladro 4 puede incluir unos o más instrumentos 30 para investigar las condiciones de perforación subterráneas o para investigar las características de las formaciones geológicas. En el caso de la registración sónica, el instrumento 30 puede incluir por lo menos un transmisor y una pluralidad de receptores. Las variaciones en la altura h del bloque que viaja 8 durante el ciclo que levanta de las operaciones de la secuencia del taladro se miden por medio de un sensor 23 que pueda ser un sensor de ángulo-de-rotación juntado a la polea más rápida del bloque de corona 7. El peso aplicado al gancho 9 también se puede medir por medio de una galga de tensión 24 insertada en la línea muerta 10a del cable 10 para medir su tensión. Sensores 23 y 24 son conectados por las líneas 25 y 26 a una unidad de proceso 27 incorporando un reloj en esto. Un registrador 28 está conectado con la unidad de proceso 27, que es preferiblemente una computadora. Además, la herramienta 30 del fondo del pozo puede incluir una unidad de proceso 30a. La unidad de proceso del fondo del pozo 30a y/o la unidad de proceso superficial 27, que puede incluir una memoria, se pueden utilizar para realizar el análisis de datos y la determinación de las características de la formación. Para las herramientas del fondo del pozo, herramientas de registración EM son entre las más utilizadas extensamente. Herramientas de registración EM se implementan con antenas que son operables como transmisores y/o receptores. Las antenas son típicamente bobinas solenoides. Refiriendo a Fig. 2, una bobina 2 1 se demuestra abarcando alambres que conducen aislados teniendo una o más vueltas alrededor de un soporte 214. Durante la operación, la bobina 2 puede funcionar como una antena de transmisor cuando se energiza con una corriente alterna o una señal eléctrica oscilante 212. La antena de transmisor emite ondas del EM a través del lodo del agujero y a la formación rodeando la tierra. La bobina 211 también puede funcionar como antena de receptor que recoge las señales del EM llevando información sobre las interacciones entre las ondas del EM y el lodo/formación.

La bobina 211 que lleva una corriente variada 212 produce un dipolo magnético que tiene un momento magnético. La fuerza del momento magnético es proporcional a la corriente eléctrica en el alambre, al número de vueltas del alambre, y al área abarcada por la bobina. La dirección y la fuerza del momento magnético se puede representar por un vector 213 a una dirección paralela al eje longitudinal de la bobina. En instrumentos de registración convencionales tipo inducción, el transmisor y las antenas de receptor se montan con sus ejes alineados con el eje longitudinal del instrumento. Así, estas herramientas se implementan con antenas que tienen dipolos magnéticos longitudinales (LMD). Cuando una antena de LMD se coloca en un agujero y se energiza para transmitir energía del EM, las corrientes eléctricas inducidas fluyen alrededor de la antena en el agujero y en las formaciones rodeando la tierra, y ninguna corriente neta fluye para arriba o para abajo a lo largo del agujero. Recientes herramientas de registración del pozo del EM tienen bobinas inclinadas o transversales, es decir, el eje de la bobina no es paralelo al eje longitudinal del soporte. Por lo tanto, la antena tiene un dipolo magnético transversal o inclinado (TMD). La configuración de TMD permite que una herramienta tenga una capacidad tridimensional de la evaluación, tal como información sobre anisotropía de resistencia o localizaciones y orientaciones de inmersiones y averías. Además, la sensibilidad direccional de los datos se puede utilizar para perforaciones direccionales. Los instrumentos de registración equipados de las TMD-antenas se han descrito en Patente de Estados Unidos Nos. 6.147.496, 4.319.191 , 5.757.191 , y 5.508.616. Bajo ciertas condiciones, una TMD-antena puede hacer una corriente neta fluir para arriba o para abajo a lo largo del agujero. Algunas TMD-antenas se configuran con bobinas múltiples. Por ejemplo, un diseño particular de la TMD-antena incluye un sistema de tres bobinas, y tal antena es conocida como antena triaxial. En usos de registros de pozos, las antenas típicamente son incluidas en una cubierta hecha de materiales no conductivos resistentes tales como un material laminado de la fibra de vidrio. En usos de LWD, las antenas generalmente son encajonadas en un soporte metálico para que pueda resistir el ambiente desagradable y las condiciones encontradas durante la perforación. Alternativamente, los instrumentos de registración se pueden construir de materiales compuestos, así, proporcionando una estructura no conductiva para montar las antenas. Patente de Estados Unidos Nos. 6.084.052, 6.300.762, 5.988.300, 5.944.124, y Patente de GB 2337546 divulgan ejemplos de instrumentos y tubulares basados de materiales compuestos para los usos del campo petrolífero. La registración de tipo inducción es una forma de registración del E bien conocida. En este tipo de registración, las herramientas de tipo inducción se utilizan para producir un perfil de la conductividad o resistencia de las formaciones de la tierra rodeando una perforación. Patente de Estados Unidos Nos. 3.340.464, 3.147.429, 3.179.879, 3.056.917, y 4.472.684 divulgan herramientas de registros de pozo típicas basadas en la registración de tipo inducción. Una herramienta de registración tipo inducción convencional o "sonde" puede incluir una antena de transmisor y una antena de receptor. Observe que la designación de un transmisor y de un receptor está para la claridad de la ilustración. La persona calificada en el arte apreciaría que un transmisor se pueda utilizar como receptor y un receptor se puede también utilizar como transmisor dependiendo del uso. Cada antena puede incluir una o más bobinas, y se puede montar en el mismo miembro de soporte o en diversos miembros de soporte, es decir, la antena de transmisor y la antena de receptor puede estar en diversas secciones de la herramienta. Las antennas se espacian axialmente de cada una en la dirección longitudinal de la herramienta. En uso, la antena de transmisor se energiza con una corriente alterna. Esto genera un campo del EM que induzca corrientes parásitas en la formación de la tierra que rodea el agujero. La intensidad de las corrientes parásitas es proporcional a la conductividad de la formación. El campo del EM generado por las corrientes parásitas, alternadamente, induce una fuerza electromotriz en una o más bobinas de recepción. Detección bloqueada de la fase, amplificación, y la numeración de esta señal de la fuerza electromotriz determina la amplitud y la fase del voltaje en la bobina del receptor. Registrando y procesando los voltajes del receptor, una evaluación de un perfil de la conductividad de la formación de la tierra puede ser obtenida. Patente de los Estados Unidos No. 5,157,605 divulga una herramienta de registro de pozo de orden de antenas, u orden, tipo inducción usada para recoger los datos del voltaje. En principio, un perfil de la conductividad puede ser obtenido simplemente midiendo los voltajes en el receptor. En la práctica, los voltajes del receptor son afectados no sólo por las señales "verdaderas" que viajan por la formación, sino también afectados por un acoplamiento directo entre el transmisor y el receptor. Es bien conocido que la sensibilidad de las medidas obtenidas de registros tipo inducción es afectada al contrario por el acoplamiento directo del transmisor-a-receptor. Matemáticamente, la amplitud y la fase del voltaje de la señal recibida se pueden expresar como un número complejo (es decir, un voltaje de fase). Por consiguiente, la conductividad evidente aa (según lo medido por una orden de receptor tipo inducción) se expresa en términos de sus piezas reales e imaginarias, sa = s? + ?s? . La parte real aR representa la señal verdadera de la formación de la tierra, mientras que la parte imaginaria s? incluye el acoplamiento directo que puede ser varias órdenes de magnitud más grandes que el valor de aR , cuando la orden es mutuamente balanceada. Esto se puede ver de una fórmula bien conocida que describe la conductividad medida por una orden de dos bobinas (de un transmisor y de un receptor), cuando el transmisor se simplifica como dipolo del punto, 2i (l-ikL)eikL ... sa = ? +?s? = ^ — , (1) ?µ L donde ? es la frecuencia, µ es la permeabilidad de un medio (homogéneo), k2 = ??µs , s es la conductividad del medio, y L es el espaciamiento del transmisor-receptor. Definiendo una profundidad de la piel como d = ^2/(?µs) (de modo que k = (l+i)/S ) y ampliando aa usando las energías de LIS , uno obtiene: aR + ?s? = s— -~^(l~i) + 0(L2 / d2) . (2) ?µ? 3? El primer término en el lado derecho de Eq. (2) es la conductividad de la formación s de interés. El segundo término, -2??(?µ?) , contribuye a s? solamente. No depende de s y corresponde al acoplador mutuo directo del transmisor-receptor que existe en el aire. Una orden de tipo inducción desequilibrada puede tener un valor muy grande de s? , por ejemplo, cuando L es pequeño. Por lo tanto, para que una herramienta de tipo inducción alcance una alta sensibilidad, la orden de tipo inducción se debe balancear para reducir el valor de s? . Según lo ¡lustrado en Fig. 3, un instrumento de registración de tipo inducción típicamente incluye una bobina compensadora ("bucking") 31 1 en el receptor 314 para eliminar o reducir el acoplamiento directo entre el transmisor 312 y el receptor principal 313. El eje del instrumento longitudinal se representa como una liñea quebrada en Fig. 3. El propósito de tener dos bobinas de receptor, la bobina principal 313 y la bobina compensadora 3 1 , en una configuración balanceada en el receptor 314 es para cancelar el acoplamiento de transmisor-principal-bobina usando el acoplamiento de transmisor-bobina- compensadora. La bobina compensadora 311 se dispone entre medio del transmisor 312 y la bobina principal 313 del receptor 314. Órdenes prácticos de tipo inducción siempre han sido mutuamente balanceados con una bobina compensadora. Esto se es necesario por el hecho de que el acoplamiento directo entre un transmisor y un receptor es generalmente varias órdenes de magnitud más fuertes que las señales verdaderas, el último que es atenuado fuertemente al viajar con la formación de la tierra.

La configuración mínima para una orden mutuamente balanceada es una orden de tres bobinas según lo ilustrado en Fig. 3, incluyendo un transmisor 312 (7), una bobina principal 313 ( ?) del receptor y una bobina compensadora 31 (/¾) del receptor. Para balancear la orden, las localizaciones de las bobinas del receptor (zma/n y zbUck) y los números de vueltas en estas bobinas (Nmain y Nbuck) se eligen tales que la suma de sus respuestas está cerca de cero en el aire. Es decir, los voltajes en las dos bobinas del receptor satisfacen la relación: VR1 + VR2 = 0, en el aire. Por lo tanto, las respuestas de una operación de registración serán la suma de las respuestas del acoplador T-Ri y de las respuestas del acoplador T-R?. El voltaje mutuo del acoplador varía (en la aproximación del punto-dipolo) con I/L3 (una energía adicional de 1/L viniendo de la 7/L-dependencia del factor de la herramienta K). Entonces, la condición de balancear de una orden tipo inducción se logra cuando ^^+^^=0, cuando Mmam and Mbuck son momentos magnéticos de las bobinas principal y boninas compensadoras. Si todas las vueltas de bobina tienen la misma geometría, entonces Mma¡n y MbUCk son iguales a MoNmain y MoNbuck , respectivamente, donde M0 es el momento magnético de una sola vuelta. Por lo tanto, se resuelve la condición de balancear cuando: Para satisfacer esta condición, los dos términos en el lado izquierdo de Eq. (3) son de muestras opuestas. Esto se puede lograr enrollando los alambres en las direcciones opuestas para las bobinas bucking y principales del receptor. La Independencia de los acoplamientos mutuos de voltajes implica que la variación de balancear mutuo con factores externos, tales como temperatura y presión, es mucho más grande para las órdenes cortas, dando por resultado una especificación de error más grande para las órdenes cortas. En teoría, las posiciones requeridas de las bobinas del receptor se pueden calcular con la alta precisión, incluso cuando el transmisor es un solenoide de tamaño finito. En la práctica, todos los parámetros geométricos, tales como las posiciones (zbU0k y zma¡n) y los radios (rírans, rbuck, y rma/n) de las bobinas, tienen gamas de variaciones finitas. Los acoplamientos mutuos directos T-Ri y T~/¾ son muy sensibles a los cambios diminutos en algunos de los parámetros geométricos, y, por lo tanto, las variaciones grandes en señales medidas pueden resultar de errores pequeños o variaciones en, por ejemplo, los radios de las bobinas. Por lo tanto, cuando una herramienta del EM es manufacturada, la configuración de las bobinas puede necesitar ser ajustada a la configuración calculada. En una configuración práctica, ambas posiciones de la bobina compensadora y de la bobina principal (Zbuck Y zma¡n) relativo a la posición del transmisor (z=0) necesitarían ser ajustadas cuidadosamente con un alto grado de precisión para reducir acoplamientos mutuos directos. Tal balanceo o ajuste podía ser muy difícil y exigente. Un método del arte anterior de afinar la antena es utilizar bobinas movibles para poder alterar las localizaciones de las bobinas (e.g., las bobinas principales o bobinas compensadoras) para reducir el acoplamiento directo. Por ejemplo, si el acoplamiento directo (reflejado como residual s? ) para una orden particular es substancial, puede ser reducido al mínimo (o reducido a cero) alterando la localización de una antena, tal como la bobina compensadora zbuCk- Sin embargo, como cuestión práctica, se prefiere que la herramienta o la antena no tenga ninguna pieza móvil. Un método alternativo para afinar la antena es agregar un lazo conductor cerca de una de las bobinas (e.g., la bobina del receptor) para permitir al ajuste fino. Otro método es el ajuste del número de vueltas en la bobina compensadora. Sin embargo, este método es a menudo impráctico porque quitar o agregar una sola vuelta en una bobina puede producir grandes cambios en s? . Esto es especialmente verdad cuando la distancia entre la bobina compensadora y la bobina del transmisor es corta. Por lo tanto, todavía existe una necesidad de nuevos métodos a las órdenes de balancear tipo inducción.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la invención se relaciona a las herramientas de registración electromágneticas. Una herramienta de registración electromágnetica de acuerdo con una encarnación de la invención incluye un soporte configurado para la disposición en un pozo; por lo menos una antena montada en el soporte; y una pluralidad de bobinas montadas en el soporte próxima por lo menos una antena, en donde la pluralidad de las bobinas se configuran para la conexión selectiva con por lo menos una antena. En otro aspecto, encarnaciones de la invención se relacionan con los métodos para balancear una orden tipo inducción en una herramienta de registración electromágnetica. Un método de acuerdo con una encarnación de la invención incluye medir un acoplamiento mutuo entre un transmisor y un receptor en la herramienta de registración electromágnetica; y selectivamente conectando un subconjunto de una pluralidad de bobinas en la herramienta de registración electromágnetica con el transmisor o el receptor basado en el acoplamiento mutuo medido. Otro aspecto de la invención se relaciona con los métodos para fabricar una herramienta de registración electromágnetica. Un método de acuerdo con una encarnación de la invención incluye trabajar a máquina una ventana de enrollar en un soporte; disponiendo una antena en la ventana de enrollar; trabajando a máquina una pluralidad de ranuras en el soporte para disponer una pluralidad de bobinas; y disponiendo la pluralidad de bobinas en la pluralidad de ranuras, en donde la pluralidad de bobinas se configura para ser conectada selectivamente con la antena. Otros aspectos y ventajas de la invención llegarán a ser evidentes de la descripción siguiente y de las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS FIG. 1 ilustra un equipo de perforación convencional y una secuencia del taladro con una herramienta para obtener mediciones subterráneas en un agujero. FIG. 2 demuestra una estructura de una bobina tipo inducción.

FIG. 3 ilustra un arte anterior de una orden de tres bobinas de transmisor-receptor. FIG. 4 demuestra un diagrama esquemático de una bobina de tipo inducción con toma de corriente seleccionable de acuerdo con encarnaciones de la actual invención. FIGS. 5-11 ilustran los procedimientos para fabricar una bobina de tipo inducción con toma de corriente seleccionable de acuerdo con encarnaciones de la actual invención. FIG. 12 demuestra un diagrama esquemático de la específica selección de toma de corriente y de la conexión de la bobina ilustradas en Fig. 1 de acuerdo con una encarnación de la actual invención. FIG. 13 demuestra las conexiones entre las bobinas de tipo inducción con toma de corriente seleccionable y una antena. FIG. 14 demuestra un método para balancear una orden tipo inducción de acuerdo con una encarnación de la invención. FIG. 15 demuestra un método para fabricar una herramienta del EM de acuerdo con una encarnación de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA En un aspecto, la actual invención se relaciona con métodos y aparatos para balancear una orden de bobina tipo inducción. De acuerdo con encarnaciones de la actual invención, un sistema de bobinas enrolladas individuales, seleccionares, designado como Toma de Corriente Seleccionable Tipo Inducción (STIC), se utiliza. Los enrollamientos múltiples de un STIC pueden ser selectivamente interconectadas y conectadas con otras bobinas, e.g. a un receptor o a un transmisor. Un STIC puede quitar el acoplamiento directo indeseado (según lo reflejado en s? ) entre la bobina de transmisor y la bobina de receptor en una orden tipo inducción y es particularmente útil cuando la orden es una orden de bobina fija, en el cual todas las bobinas están situadas en posiciones predeterminas que no pueden ser cambiadas. Refiriendo a Fig. 4, de acuerdo con una encarnación de la actual invención, un STIC 700 puede incluir dos sistemas de bobinas que balancean (tomas de corrientes) 710 y 720. Cada sistema incluye, por ejemplo, tres diversas bobinas que balancean (tomas de corrientes), T1 a, T2a, T3a, y T1 b, T2b, T3b, respectivamente. Uno de habilidad ordinaria en el arte apreciaría que el número de bobinas en cada sistema pueda ser diferente a partir de tres, y el número de sistemas puede ser diferente a partir de dos. Tanto el número del sistema y el número de la bobina pueden ser cualquier número deseado. En el ejemplo demostrado en Fig. 4, cada una de las tres bobinas que balancean se puede seleccionar y conectar independientemente con una antena. Alternativamente, estas bobinas que balancean se pueden interconectar (por ejemplo, con puentes) antes de conectar con la antena. La interconexión de éstas bobinas en efecto produce un diverso número de vueltas del alambre conductor para el subconjunto interconectado de bobinas. Selectivamente conectando una bobina individual o un subconjunto de las bobinas con una antena (un transmisor o un receptor), el momento magnético "eficaz" de la antena se puede modificar, y una orden balanceada se puede lograr.

La antena puede ser un transmisor o un receptor, y las bobinas de balancear selectivamente conectadas en efecto se convierten en parte de la bobina del transmisor o parte de la bobina del receptor (bobina principal o bobina compensadora). El "subconjunto" de una pluralidad de bobinas se define más abajo como cualquier combinación de la pluralidad de bobinas. Por ejemplo, dependiendo del balanceo necesitado, cada una de las seis bobinas en Fig. 4 puede ser conectada por separada con la antena, o una combinación de T1a+T2a, T1 b+T2b, T1a+T3b, T1a+T2a+T3a..., o de todas las bobinas, se puede interconectar primero y en seguida conectarse con la antena. Cambio de localizaciones de las bobinas no es necesario en estas operaciones. De acuerdo con las encarnaciones de la invención, después de que las bobinas de la antena tipo inducción (el transmisor, la bobina principal del receptor y la primera bobina compensadora) se hieren, los acoplamientos mutuos se miden. Teóricamente, para los valores del número entero de Nmam y Nbuck, es posible encontrar LMA¡N y LBUCK para satisfacer la condición en la ecuación (3) con cualquier precisión. Sin embargo, en la práctica, la suma de los dos términos en el lado izquierdo de la ecuación (3) será no cero debido a la tolerancia finita. Asumamos el determinado experimental acoplamiento mutuo es Dexp: ^ main _j_ ^ buck exp main buck exp Los acoplamientos mutuos residuales se pueden reducir cerca de cero usando las bobinas de tipo inducción con toma de corriente seleccionare (STIC) de una manera tal que N STIC I L3STIC = - Aexp (o lo más cercano a -DexP posible), en donde NSTIC es el número de vueltas y LSTIC es el espaciamiento del transmisor-STIC. Por lo tanto, conseguimos: Los procedimientos de fabricar un STIC de acuerdo con encarnaciones de la actual invención se ilustran en Figs. 5-12. Refiriendo a Fig. 5, las ventanas que enrollan 801 y 802 de ciertas anchuras, diámetros, y posiciones se trabajan a máquina a las especificaciones en un soporte 800, en la cual las bobinas tipo inducción deben ser heridas. Las dimensiones de las ventanas que enrollan se diseñan típicamente basadas en los parámetros deseados del transmisor y del receptor. El soporte 800 se construye preferiblemente de materiales no-conductivos con coeficientes bajos de la extensión termal, tales como materiales compuestos o cerámica. Un material particular de soporte compuesto o de cerámica se puede elegir según sus características materiales, tales como el Coeficiente de la Extensión Termal (CTE), de la fuerza mecánica de la producción, y del coste. Preferiblemente, el CTE del material del substrato elegido es suficientemente pequeño tales que cuando la temperatura en el ambiente del agujero se cambie, la extensión termal del soporte no afecta substancialmente las geometrías de las bobinas tipo inducción adjuntas. Una ranura 901 para conectar pernos se trabaja a máquina a la especificación, según lo demostrado en Fig. 6, en seguida trabajando a máquina las bolsas de bobina 1001 según lo demostrado en Fig. 7. Las bolsas de bobina 1001 se utilizan como puntos de conectar para los alambres. Otras estructuras relacionadas a la conexión de la bobina al orden se trabajan a máquina, según lo demostrado en Fig. 8. Los pernos se pueden entonces asegurar en las ranuras 901 , por ejemplo, con un material no conductivo (e.g., de resina epoxídica), según lo demostrado en Fig. 9. Cada bobina se hiere con un deseado número de vueltas para cada toma de corriente seleccionare y se puede conectar a un par de pernos para facilitar conexiones, según lo demostrado en Fig. 10. El número de vueltas en cada bobina se puede determinar por la deseada cantidad de balancear. Después de hacer una medida inicial del acoplamiento mutuo (según lo reflejado en s? ) usando los electrónicos de la herramienta, las tomas de corrientes son seleccionadas e ¡nterconectadas por instalando puentes apropiados, según lo demostrado en Fig. 1 1. Observe que mientras que este ejemplo utiliza puentes para conectar las bobinas, la persona calificada apreciaría que otros mecanismos (tales como interruptores o palancas) se puedan utilizar para conectar las bobinas sin salir del alcance de la invención. En el ejemplo específico demostrado en Fig. 11 , los enrollamientos T1a y T2a se interconectan en serie usando un puente 1 2a, y los enrollamientos T1b y T2b se interconectan en serie usando un puente 12b. Los números de vueltas eficaces que resultan son el de T1a+T2a, y el de T1b+T2b, respectivamente. Los diagramas esquemáticos de esta selección específica se ilustran en Fig. 12. Los enrollamientos de bobina seleccionados e interconectados T1a y T2a se pueden entonces conectar con una antena de transmisor o de receptor con un par de los alambres 131a y 132a, según lo demostrado en Fig. 13. Semejantemente, los enrollamientos de bobinas interconectadas T1b y T2b se pueden conectar con un receptor o un transmisor. Después de que las bobinas seleccionadas estén conectadas con el receptor o el transmisor, otra medida se hace para verificar que la orden esta balanceada. El procedimiento de medida-selección-medida puede ser repetido hasta que el mejor balanceo se alcanze o resuelve un criterio seleccionado. Fig. 14 demuestra un organigrama que resume un método para balancear una herramienta del EM que incluya una pluralidad de bobinas que balancean de acuerdo con una encarnación de la invención. Según lo demostrado, un método 1400 primero mide un acoplamiento mutuo entre un transmisor y un receptor (paso 1402). Según lo observado anteriormente, esto se puede lograr después de que la herramienta sea manufacturada utilizando los electrónicos en la herramienta. Entonces, un subconjunto de bobinas necesitadas para balancear la orden se determina basado en la medida (paso 1404). El subconjunto de bobinas seleccionado entonces está conectado con el transmisor o el receptor (paso 1406). Según lo observado anteriormente, el subconjunto de bobinas puede ser interconectado utilizando, por ejemplo, puentes, y el subconjunto entonces está conectados con el transmisor o el receptor usando un alambre conductivo. Uno de habilidad ordinaria en el arte apreciaría que otros mecanismos para tales conexiones puedan también ser usados. Luego, una segunda medida del acoplamiento mutuo se puede construir y ajusfar.

Fig. 15 demuestra un organigrama que resume un método para fabricar una herramienta del EM que incluye una pluralidad de bobinas que balancean de acuerdo con una encarnación de la invención. Según lo demostrado, un método 1500 implica el enrollar por lo menos una antena en un soporte (paso 1502). La por lo menos una antena puede ser un transmisor o un receptor. Uno de habilidad ordinaria en el arte apreciaría que la terminología del transmisor y del receptor esté utilizada para la claridad de la descripción solamente, porque una bobina se puede utilizar como un transmisor o receptor dependiendo del uso particular. Además, un soporte (o una sección de la herramienta) puede incluir solamente una antena o más antenas que formen uno o más órdenes (tales como la herramienta de la orden tipo inducción, AIT®, de Schlumberger Technology Corporation). Si la sección incluye solamente una antena, otra antena en una diferente sección se puede incluir para formar una orden. Una pluralidad de bobinas que balancean es incluida en el soporte próximando la antena que se balanceará (paso 1504). Observe que está preferido que las bobinas que balancean estén cerca de la antena que se balanceará. Sin embargo, esto no es un requisito. Según lo observado anteriormente, la pluralidad de bobinas que balancean debe ser configurada tales que pueden ser conectadas individualmente con la antena, o pueden ser interconectadas y después ser conectadas con la antena. Después, el acoplamiento mutuo entre un transmisor y un receptor puede ser medido (paso 1506). Una vez más esto se puede lograr con los electrónicos en la herramienta. De acuerdo con el acoplamiento mutuo, un subconjunto de bobinas se selecciona para balancear. Entonces, el subconjunto de bobinas está conectado con el transmisor o la antena de receptor (paso 1508). Si es necesario, el acoplamiento mutuo puede ser medido otra vez y el ajuste adicional de las bobinas se hace para reducir el acoplamiento mutuo dentro a un criterio seleccionado. Observe que el balancear (los pasos 1506 y 1508) se puede realizar por el fabricante de la herramienta antes de que la herramienta se envíe o en sitio antes del uso.

Las ventajas de la actual invención incluyen uno o más del siguiente. Las encarnaciones de la invención proporcionan métodos convenientes para ajustar el número de vueltas "eficaz" y/o la posición "eficaz" de un receptor o de una bobina del transmisor. Las encarnaciones de la invención no confían en piezas móviles y requieren menos tiempo de balancear una orden. Así, una herramienta de acuerdo con las encarnaciones de la invención se puede fabricar con costos más bajos. Además, las encarnaciones de la invención se pueden utilizar en una gama amplia de herramientas de tipo inducción, incluyendo herramientas de wireline, LWD, MWD, o de LWT.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Se reivindica: Una herramienta de registración electromágnetica, abarcando: un soporte configurado para la disposición en un pozo; por lo menos una antena montada en el soporte; y una pluralidad de bobinas montadas en el soporte próximando la por lo menos una antena, en donde la pluralidad de las bobinas se configura para la conexión selectiva con la por lo menos una antena. La herramienta de registración electromágnetica de la reivindicación 1 , en donde el soporte se construye de un material no conductivo. La herramienta de registración electromágnetica de la reivindicación 1 , en donde el miembro de soporte se construye de por lo menos un material seleccionado de un material de cerámica y de un material compuesto. La herramienta de registración electromágnetica de la reivindicación 1 , en donde la pluralidad de bobinas de tipo inducción se asegura en el soporte usando un material no conductivo. La herramienta de registración electromágnetica de la reivindicación 1 , en donde la pluralidad de bobinas se configura para ser interconectada usando un puente. Un método para balancear una orden de tipo inducción en una herramienta de registración electromágnetica, abarcando: midiendo un acoplamiento mutuo entre un transmisor y un receptor en la herramienta de registración electromágnetica; y selectivamente conectando un subconjunto de una pluralidad de bobinas en la herramienta de registración electromágnetica con el transmisor o el receptor basado en el acoplamiento mutuo medido. El método de la reivindicación 6, abarcando en adicional: haciendo una segunda medida del acoplamiento mutuo entre el transmisor y el receptor después de conectar selectivamente el subconjunto de la pluralidad de bobinas; y conectando un diferente subconjunto de la pluralidad de bobinas con el transmisor o el receptor, si la segunda medida del acoplamiento mutuo es mayor que un criterio seleccionado. Un método para fabricar una herramienta de registración electromágnetica, abarcando: trabajar a máquina una ventana de enrollamiento en un soporte; disponer una antena en la ventana de enrollamiento; trabajando a máquina una pluralidad de ranuras en el soporte para disponer una pluralidad de bobinas; y disponiendo la pluralidad de bobinas en la pluralidad de ranuras, en donde la pluralidad de bobinas se configura para ser conectada selectivamente con la antena. El método de la reivindicación 8, en donde el soporte se construye por lo menos de un material no conductivo seleccionado de un material compuesto y de un material de cerámica. El método de la reivindicación 8, abarcando de adicional: midiendo un acoplamiento mutuo entre la antena dispuesta en la ventana de enrollamiento y una segunda antena dispuesta a una distancia del soporte; y selectivamente conectando un subconjunto de la pluralidad de bobinas con la antena en la ventana de enrollamiento basada en el acoplamiento mutuo medido. El método de la reivindicación 10, en donde selectivamente conectando el subconjunto de la pluralidad de bobinas implica el usar uno o más puentes.