BRPI0614908A2 - método de recepção e/ou transmissão de informações em um poço perfurado em uma formação geológica entre uma primeira localização e uma segunda localização, aparelho para recepção e/ou transmissão de informações em um poço perfurado na formação geológica entre uma primeira localização e uma segunda localização, método para determinação do perfil de condutividade de uma formação de um poço entre uma primeira localização em uma superfìcie e uma segunda localização em um furo perfurado, e aparelho para determinação do perfil de condutividade de uma formação de um poço entre uma primeira localização em uma superfìcie e uma segunda localização em um furo perfurado - Google Patents
método de recepção e/ou transmissão de informações em um poço perfurado em uma formação geológica entre uma primeira localização e uma segunda localização, aparelho para recepção e/ou transmissão de informações em um poço perfurado na formação geológica entre uma primeira localização e uma segunda localização, método para determinação do perfil de condutividade de uma formação de um poço entre uma primeira localização em uma superfìcie e uma segunda localização em um furo perfurado, e aparelho para determinação do perfil de condutividade de uma formação de um poço entre uma primeira localização em uma superfìcie e uma segunda localização em um furo perfurado Download PDFInfo
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Abstract
MéTODO DE RECEPçãO E/OU TRANSMISSãO DE INFORMAçõES EM UM POçO PERFURADO EM UMA FORMAçãO GEOLóGICA ENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAçãO E UMA SEGUNDA LOCALIZAçAO, APARELHO PARA RECEPçãO E/OU TRANSMISSãO DE INFORMAçõES EM UM POçO PERFURADO NA FORMAçãO GEOLóGICA ENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAçãO E UMA SEGUNDA LOCALIZAçãO, MéTODO PARA DETERMINAçãO DO PERFIL DE CONDUTIVIDADE DE UMA FORMAçãO DE UM POçO ENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAçãO EM UMA SUPERFìCIE E UMA SEGUNDA LOCALIZAçãO EM UM FURO PERFURADO, E APARELHO PARA DETERMINAçãO DO PERFIL DE CONDUTIVIDADE DE UMA FORMAçãO DE UM POçO ENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAçãO EM UMA SUPERFìCIE E UMA SEGUNDA LOCALIZAçãO EM UM FURO PERFURADO. A invenção proporciona um método de recepção e/ou transmissão de informações em um poço perfurado em uma tormação geológica entre uma primeira localização e uma segunda localização, o poço compreendendo um revestimento em comunicação com a formação geológica. O método compreende a disposição de um primeiro transdutor em uma primeira localização, e disposição de um segundo transdutor em uma segunda localização. é transmitido um sinal elétrico entre os prImeIro e segundo transdutores.
Description
MÉTODO DE RECEPÇÃO E/OU TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÕES EM UMPOÇO PERFURADO EM UMA FORMAÇÃO GEOLÓGICA ENTRE UMA PRIMEIRALOCALIZAÇÃO E UMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO, APARELHO PARARECEPÇÃO E/OU TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÕES EM UM POÇOPERFURADO NA FORMAÇÃO GEOLÓGICA ENTRE UMA PRIMEIRALOCALIZAÇÃO E UMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO, MÉTODO PARADETERMINAÇÃO DO PERFIL DE CONDUTIVIDADE DE UMA FORMAÇÃO DEUM POÇO ENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAÇÃO EM UMA SUPERFÍCIE EUMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO EM UM FURO PERFURADO, E APARELHOPARA DETERMINAÇÃO DO PERFIL DE CONDUTIVIDADE DE UMAFORMAÇÃO DE UM POÇO ENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAÇÃO EM UMASUPERFÍCIE E UMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO EM UM FURO PERFURADO
Campo da invenção
A presente invenção refere-se na generalidade atelemetria sem fios. Mais particularmente, a invençãorefere-se a um aparelho e um método associado ao mesmo paratransmissão e recepção de informações entre um equipamentode interior de poço acoplado a uma tubagem subterrânea ourevestimento, e um dispositivo localizado na superfície.
Descrição da Técnica Anterior
A construção de poços de petróleo e gás édispendiosa, e é vantajoso operar estes poços tãoeficientemente quanto possível. Uma forma de proporcionaruma maior eficiência na operação de poços consiste nadisposição de equipamento no interior do poço no furoperfurado, sob controle de outros equipamentos localizadosna superfície. Os equipamentos podem consistir em sensoresde medição que fornecem informações úteis para os trabalhossubseqüentes a serem realizados no poço, por exemplo dadosrelativos a pressão, natureza dos . sólidos e fluidosencontrados, temperatura, etc. Os equipamentos podem seroutros equipamentos controláveis ou de monitoração quefornecem instruções importantes para a superfície paracontrole de diversos parâmetros do poço ou da jazida comequipamentos e dispositivos tais como válvulas, tampasprotetoras, etc. É desta forma importante poder transmitirinformações da superfície para diversos equipamentos deinterior de poço. Vários métodos da técnica anteriortentaram prover comunicações elétricas ou eletromagnéticasentre os equipamentos de superfície e os equipamentos deinterior de poço.
Tradicionalmente, . alguns sistemas da técnicaanterior dispuseram cabos no furo de poço para provisão decomunicações e energia para os equipamentos de interior depoço. A disposição segura e precisa dos cabos no interiordo furo de poço correndo ao longo da estrutura de tubulaçãoou da coluna de perfuração é difícil e demorada de obter.Adicionalmente, é requerida a utilização de equipamentosadicionais com conseqüente aumento dos custos associados aopoço. Os furos de poço constituem um ambiente agressivo, eexistem numerosos mecanismos sujeitos a avarias que fazem aconfiabilidade desses sistemas ser inaceitavelmente baixa.Adicionalmente, um cabo que incorpora esses sensores, ouque é ligado a dispositivos de controle localizados a umaprofundidade substancial, não pode ser descido para ointerior do poço era qualquer situação. A instalação de umtal cabo é possível na fase de completação do poço, porém5 torna-se praticamente impossível quando o poço já tiversido completado. Particularmente, poderá não ser possíveldescer o cabo quando válvulas ou dispositivos de separaçãonão puderem dar passagem a um cabo, independentemente de ocabo ser ou não equipado com sensores.
Alguns sistemas da técnica anterior tentaramutilizar sistemas de comunicação sem fios, com base nanatureza inerentemente coaxial do furo de poço e daestrutura de tubulação ou coluna de tubagem disposta dentrodo furo. Entretanto, estes sistemas da técnica anteriorproporcionavam tipicamente um sinal de dados de altafreqüência. Estes sistemas utilizam tipicamente bobinastoroidais ou dispositivos estranguladores ferromagnéticosdispostos sobre a estrutura de tubulação ou colunas paraprovisão de uma impedância de série suficientemente grandepara os sinais de dados para eletrificação de uma partepreviamente definida da estrutura de tubulação ou coluna. Apatente norte-americana n° US 4.839.644 descreve um talmétodo e sistema para comunicação sem fios em um furoperfurado revestido contendo uma coluna de tubagem.
Outros sistemas da técnica anterior são baseados natransmissão de ondas eletromagnéticas guiadas por tubagemmetálica; este sistema de transmissão é maisparticularmente descrito na patente norte-americana n° US5.394.141 (Figura 1). Um transmissor 3 é localizado nointerior do poço e aplica sinais elétricos entre doispontos 1 e 2 sobre uma tubagem metálica 4. 0 sinal elétricopode fluir através da tubagem metálica 4, do revestimento 5ou mesmo do fluido condutor 6 que preenche o poço; porémdevido a uma impedância suficiente da tubagem metálica, osinal elétrico é transmitido para um transceptcr 8 desuperfície. Entretanto, a impedância suficiente que érequerida depende substancialmente das característicasgeométricas do poço e da impedância do ambientecircundante: fluido de preenchimento, tubagem metálica,revestimento, formação, etc. É preferencial limitar oucontrolar a dependência desses parâmetros. Por exemplo, sea resistividade de certas camadas for inadequada, comoocorre com certas rochas sedimentares, terciárias,pericontinentais tais como as do Mar do Norte ou do Golfodo México, a atenuação pode tornar-se excessiva ao longo dopoço, tornando impossível a utilização de um taldispositivo na maioria dos poços marítimos "offshore" amenos que seja possível aceitar uma redução drástica dofluxo de informações transmitidas.
Desta forma, seria vantajoso prover um sistemaaperfeiçoado para comunicação sem fios em um furo de poçosem dependência de todos estes parâmetros.
Sumário da invenção
A invenção proporciona um método de recepção e/outransmissão de informações em um poço perfurado em umaformação geológica entre uma primeira localização e umasegunda localização, o referido poço compreendendo umrevestimento em comunicação com a formação geológica, ométodo compreendendo: (i) disposição de um primeirotransdutor localizado na referida primeira localização, oreferido primeiro transdutor compreendendo dois eletrodos,que consistem em um primeiro e um segundo eletrodos dejusante, os referidos primeiro e segundo eletrodos dejusante encontrando-se substancialmente em contato elétricocom o revestimento; (ii) disposição de um segundotransdutor localizado na referida segunda localização, oreferido segundo transdutor compreendendo dois eletrodos,que consistem em um primeiro e um segundo eletrodos demontante; (iii) transmissão de um sinal elétrico com oprimeiro transdutor mediante aplicação do referido sinalentre os primeiro e segundo eletrodos de jusante ourespectivamente com o segundo transdutor mediante aplicaçãodo referido sinal entre os primeiro e segundo eletrodos demontante; (iv) recepção do referido sinal elétrico com osegundo transdutor mediante detecção do referido sinalentre os primeiro e segundo eletrodos de montante ourespectivamente com o primeiro transdutor mediante detecçãodo referido sinal entre os primeiro e segundo eletrodos dejusante. Efetivamente, os primeiro e segundo eletrodos dejusante encontram-se substancialmente em contato elétricocom o revestimento, na medida em que não é possívelestabelecer um controle ideal do contato elétrico perfeitoquando o primeiro transdutor é colocado em operação nopoço. Pelo menos, os primeiro e segundo eletrodos dejusante têm respectivamente uma primeira resistênciaelétrica de jusante e uma segunda resistência elétrica dejusante quando em contato com o revestimento, que deverãoser tão baixas quanto possível. Devido à presença de lamanão condutora no interior do revestimento ou de materialnão condutor no revestimento, a resistência não é nula.
Preferencialmente, a primeira resistência elétrica dejusante e/ou a segunda resistência elétrica de jusanteé/são inferior(es) a mil Ohms; mais preferencialmente é/sãoinferior(es) a cem Ohms; ainda mais preferencialmente, dezOhms.
Em uma outra configuração, o poço compreendeadicionalmente um terceiro transdutor, o referido terceirotransdutor encontrando-se localizado em uma terceiralocalização e compreendendo dois eletrodos, que constituemum primeiro e um segundo eletrodos de poço, os referidosprimeiro e segundo eletrodos de poço encontrando-sesubstancialmente em contato elétrico com o revestimento; eo método compreendendo a etapa de: (i) transmissão de umsegundo sinal elétrico com o terceiro transdutor medianteaplicação do referido segundo sinal entre os primeiro esegundo eletrodos de poço; e (ii) recepção de um terceirosinal elétrico com o terceiro transdutor mediante detecçãodo referido terceiro sinal entre os primeiro e segundoeletrodos de poço. O poço pode compreender adicionalmenteuma pluralidade de transdutores adicionais; cada transdutorpode receber e/ou transmitir informações para qualquer umdos transdutores. E assim definida urna rede detransdutores. Pelo menos, os primeiro e segundo eletrodosde poço têm respectivamente uma primeira resistênciaelétrica de poço e uma segunda resistência elétrica de poçoquando em contato com o revestimento, que deverão ser tãobaixas quanto possível. Devido à presença de lama nãocondutora no interior do revestimento ou material nãocondutor no revestimento, a resistência não é nula.Preferencialmente, a primeira resistência elétrica de poçoe/ou a segunda resistência elétrica de poço é/sãoinferior(es) a mil Ohms; mais preferencialmente é/sãoinferior(es) a cem Ohms; ainda mais preferencialmente, dezOhms.
Em uma outra configuração, o poço compreendeadicionalmente um transdutor de transferência, o referidotransdutor de transferência encontrando-se localizado emuma terceira localização e compreendendo dois eletrodos,que constituem um primeiro e um segundo eletrodo de poço,os referidos primeiro e segundo eletrodos de poçoencontrando-se substancialmente em contato elétrico com orevestimento; e o método compreendendo adicionalmente aetapa de: (i) recepção do sinal elétrico com o terceirotransdutor mediante detecção do referido sinal entre osprimeiro e segundo eletrodos de poço; e (ii) transmissão dosinal elétrico com o terceiro transdutor mediante aplicaçãodo referido sinal entre os primeiro e segundo eletrodos depoço. 0 poço pode compreender adicionalmente umapluralidade de transdutores de transferência adicionais. Asvantagens da utilização de relês de transferência consistemno aumento da faixa de alcance de comunicação e/oucomunicação com diversas localizações no poço. Pelo menos,os primeiro e segundo eletrodos de poço têm respectivamenteuma primeira resistência elétrica de poço e uma segundaresistência elétrica de poço quando em contato com orevestimento que deverão ser tão baixas quanto possível.Devido à presença de lama não condutora no interior dorevestimento ou de material condutor no revestimento, aresistência não é nula. Preferencialmente, a primeiraresistência elétrica de poço e/ou a segunda resistênciaelétrica de poço é/são inferior(es) a mil Ohms; maispreferencialmente, é/são inferior (es.) a cem Ohms; maispreferencialmente, dez Ohms.
0 método pode ser aplicável quando a primeiralocalização fica situada no poço e a segunda localizaçãofica situada na superfície da formação geológica ou quandoas primeira e segunda localizações ficam situadas no poçoe/ou quando a terceira localização fica situada no poço.
Preferencialmente, o poço compreende uma tubagem epelo menos um dos eletrodos selecionados da lista: primeiroeletrodo de jusante, segundo eletrodo de jusante, primeiroeletrodo de montante, segundo eletrodo de montante,primeiro eletrodo de poço, segundo eletrodo de poço,eletrodos dos outros transdutores, é eletricamente isoladorelativamente à tubagem, e é também preferencialmenteisolado eletricamente com relação a outros elementoscondutores no poço, e também preferencialmente, éadicionalmente blindado eletromagneticamente. A isolaçãopermite o controle da corrente injetada entre eletrodosindependentemente do potencial da tubagem ou de outroselementos condutores. Os efeitos da isolação elétrica doeletrodo são claramente tangíveis e são úteis para aumentoda eficiência do método de recepção e/ou transmissão. Aisolação elétrica aumenta a razão de sinal para ruído. Ablindagem evita e protege contra interferências elétricasprovenientes do poço.
Preferencialmente, a primeira distância ái entre oprimeiro e o segundo eletrodos de jusante é dependente daintensidade do sinal elétrico e da distância entre osprimeiro e segundo eletrodos de jusante e os primeiro esegundo eletrodos de montante; e/ou a primeira distância djentre o primeiro e o segundo eletrodos de jusante édependente da intensidade do sinal elétrico e da distânciaentre os primeiro e segundo eletrodos de jusante e osprimeiro e segundo eletrodos de poço; e/ou a terceiradistância d3 entre o primeiro e o segundo eletrodos de poçoé dependente do sinal elétrico e da distância entre osprimeiro e segundo eletrodos de poço e os primeiro esegundo eletrodos de montante. A dependência refleteprincipalmente o fato de que a intensidade de sinalelétrico de um ponto para outro será dependente dadistância percorrida, da distância entre eletrodos e dascaracterísticas físicas da formação.
Em uma configuração, os primeiro e segundoeletrodos de montante encontram-se em contato elétrico coma formação na superfície.
Em uma segunda configuração, o primeiro eletrodo demontante encontra-se em contato elétrico com a tubagem, e osegundo eletrodo de montante encontra-se em contatoelétrico com a formação na superfície.
O primeiro transdutor, o segundo transdutor e/ou oterceiro transdutor pode(m) igualmente ser ligado(s) a umsensor de medição e/ou um equipamento decontrole/monitoração; além disso, o sinal elétricocomunicado pelos transdutores contém informações do sensorde medição e/ou dos equipamentos de controle/monitoração.
Em um outro aspecto da invenção, é divulgado umaparelho para recepção e/ou transmissão de informações emum poço perfurado em uma formação geológica entre umaprimeira localização e uma segunda localização, o referidopoço compreendendo um revestimento em comunicação cora aformação geológica, e o aparelho compreendendo: (i) umprimeiro transdutor localizado na referida primeiralocalização, o referido primeiro transdutor compreendendodois eletrodos, que consistem em um primeiro e um segundoeletrodos de jusante, os referidos primeiro e segundoeletrodos de jusante encontrando-se substancialmente emcontato elétrico com o revestimento; e (ii) um segundotransdutor localizado na referida segunda localização, oreferido segundo transdutor compreendendo dois eletrodos,que consistem em um primeiro e um segundo eletrodos demontante. Efetivamente, os primeiro e segundo eletrodos dejusante encontram-se substancialmente em contato elétricocom o revestimento, já que não pode ser estabelecido umcontrole real de um contato elétrico perfeito quando oprimeiro transdutor é colocado em operação no poço. Pelomenos, os primeiro e segundo eletrodos de jusante têmrespectivamente uma primeira resistência elétrica dejusante e uma segunda resistência elétrica de jusantequando em contato com o revestimento que deverão ser tãobaixas quanto possível. Devido à presença de lama nãocondutora no interior do revestimento ou de material nãocondutor no revestimento, a resistência não é nula.Preferencialmente, a primeira resistência elétrica dejusante e/ou a segunda resistência elétrica de jusanteé/são inferior(es) a mil Ohms; mais preferencialmente,é./são inferior (es) a cem Ohms; mais preferencialmente, dezOhms.
Em uma outra configuração, o aparelho compreendeadicionalmente pelo menos um outro terceiro transdutor, oreferido terceiro transdutor encontrando-se localizado emuma terceira localização e compreendendo dois eletrodos,que constituem um primeiro e um segundo eletrodos de poço,os referidos primeiro e segundo eletrodos de poçoencontrando-se substancialmente em contato elétrico com orevestimento. O terceiro transdutor pode ser um transdutorde transferência. As vantagens da utilização de relês detransferência consistem no aumento da faixa de alcance decomunicação e/ou comunicação com diversas localizações nopoço. Pelo menos, os primeiro e segundo eletrodos de poçotêm respectivamente uma primeira resistência elétrica depoço e uma segunda resistência elétrica de poço quando emcontato com o revestimento, que deverão ser tão baixasquanto possível. Devido à presença de lama não condutora nointerior do revestimento ou de material não condutor norevestimento, a resistência não é nula. Preferencialmente,a primeira resistência elétrica de jusante e/ou a segundaresistência elétrica de jusante é/são inferior(es) a milOhms; mais preferencialmente, é/são inferior(es) a cemOhms; mais preferencialmente, dez Ohms.
0 aparelho pode ser posicionado com a primeiralocalização do poço e a segunda localização na superfícieda formação geológica ou com as primeira e segundalocalizações no poço e/ou com a terceira localização nopoço.
Preferencialmente, o poço compreende uma tubagem epelo menos um dos eletrodos selecionados da lista: primeiroeletrodo de jusante, segundo eletrodo de jusante, primeiroeletrodo de montante, segundo eletrodo de montante,primeiro eletrodo de poço, segundo eletrodo de poço, éeletricamente isolado relativamente à tubagem, e é tambémpreferencialmente isolado eletricamente com relação aoutros elementos condutores no poço, e tambémpreferencialmente, é adicionalmente blindadoeletromagneticamente. A isolação permite o controle dacorrente injetada entre eletrodos independentemente dopotencial da tubagem ou de outros elementos condutores. Osefeitos da isolação elétrica do eletrodo são claramentetangíveis e são úteis para aumento da eficiência do métodode recepção e/ou transmissão. A isolação elétrica aumenta arazão de sinal para ruido. A blindagem evita e protegecontra interferências elétricas provenientes do poço.
Em uma configuração, os primeiro e segundoeletrodos de montante encontram-se em contato elétrico coma formação na superfície.
Em uma segunda configuração, o primeiro eletrodo demontante encontra-se em contato elétrico com a tubagem e osegundo eletrodo de montante encontra-se em contatoelétrico com a formação na superfície.
O primeiro e/ou o segundo eletrodo de jusante e/oueletrodo de poço pode(m) consistir em qualquer eletrodoselecionado da lista: um material compósito constituído poruma camada fina de diamante policristalino compacto("Polycrystalline Diamond Compact" - PDC) , uma mola de arcometálico, e uma pinça metálica.
Em uma outra configuração, os eletrodos podem serlocalizados em um ou vários tampões obturadores("packers"). Diversas configurações são possíveis:
- o primeiro eletrodo de jusante pode serlocalizado sobre um primeiro tampãoobturador;
- o segundo eletrodo de jusante pode serlocalizado sobre um segundo tampãoobturador;
- os primeiro e segundo eletrodos de jusantepodem ser localizados sobre um tampãoobturador de jusante;
- o primeiro eletrodo de poço pode serlocalizado sobre um terceiro tampãoobturador;
- o segundo eletrodo de poço pode serlocalizado sobre um quarto tampão obturador;
- os primeiro e segundo eletrodos de poçopodem ser localizados sobre um tampãoobturador de poço.
Preferencialmente, a colocação em operação de um ouvários tampões obturadores é controlada pela diferença devoltagem entre os primeiro e segundo eletrodos de jusantee/ou primeiro e segundo eletrodos de poço. Quando oobturador é desinflado, os eletrodos podem ser protegidospor uma vedação ou cobertura de tinta, a diferença devoltagem sendo reduzida entre os dois eletrodos,correspondendo a uma alta impedância entre ambos oseletrodos. A vedação ou cobertura de tinta é utilizadaquando os fluidos do espaço anular são altamentecondutores, quando os fluidos do espaço anular sãopraticamente não-condutores a vedação será opcional, já quea diferença de voltagem será sempre reduzida. Quando otampão obturador é inflado e começa a contatar a paredeinterna do revestimento, a pressão de instalação irá rompera vedação ou a tinta isolante e forçará os eletrodos contrao metal do revestimento. Desta forma, é estabelecido umcontato elétrico entre os eletrodos e o revestimentocondutor. A corrente entre os eletrodos aumentacorrespondentemente, indicando dessa forma o êxito dainstalação do obturador.
0 primeiro transdutor, o segundo transdutor, otransdutor de poço e/ou transdutor de transferên cia poaemser ligados a um sensor de medição e/ou um equipamento decontrole/monitoração.
De acordo com um outro aspecto da invenção, édivulgado um método para determinação do perfil decondutividade de uma formação a partir de um poço entre umaprimeira localização em uma superfície e uma. segundalocalização em um furo perfurado, o método compreendendo:(i) disposição de um primeiro sensor localizado na referidaprimeira localização, o referido primeiro sensor detectandoum campo elétrico que ocorre na referida primeiralocalização da formação; (i-i) disposição de um segundosensor localizado na referida segunda localização, oreferido segundo sensor detectando um campo elétrico queocorre na referida segunda localização da formação; (iii)obtenção de um primeiro sinal mediante detecção deressonâncias Schumann do referido campo elétrico ocorrendona referida primeira localização com o referido primeirosensor; (iv) obtenção de um segundo sinal mediante detecçãode ressonâncias Schumann do referido campo elétricoocorrendo na referida segunda localização com o referidosegundo sensor; e (v) combinação do referido primeiro sinale referido segundo sinal para determinação do perfil decondutividade da formação entre a referida primeiralocalização e a referida segunda localização.
Preferencialmente, o primeiro sinal é um sinal decalibração e a etapa de combinação é uma etapa decomparação do primeiro sinal com o segundo sinal. O métodopode compreender adicionalmente a etapa de alteração dasegunda localização no interior do furo perfurado eobtenção de sinais adequados mediante detecção deressonâncias Schumann e combinação desses sinais adequadospara determinação do perfil de condutividade da formaçãoentre o furo perfurado e a superfície. Para o primeirosinal, o segundo sinal e sinais adequados, podem serobtidas e computadas pelo menos duas diferentes freqüênciasde ressonância Schumann.
De acordo com um outro aspecto da invenção, ométodo compreende adicionalmente uma terceira localizaçãono furo perfurado e as etapas de: disposição de um terceirosensor localizado na referida terceira localização, oreferido terceiro sensor detectando um campo elétrico queocorre na referida terceira localização da formação;obtenção de um terceiro sinal mediante detecção deressonâncias Schumann do referido campo elétrico ocorrendona referida terceira localização com o referido terceirosensor; combinação do referido primeiro sinal e referidoterceiro sinal para determinação do perfil de condutividadeda formação entre a referida primeira localização e areferida terceira localização; e combinação do referidosegundo sinal e referido terceiro sinal para determinaçãodo perfil de condutividade da formação entre o furoperfurado e a superfície.
Preferencialmente, o primeiro sinal é um sinal decalibração e da etapa de combinação é uma etapa decomparação do primeiro sinal com o terceiro sinal. Para oprimeiro sinal, o segundo sinal e o terceiro sinal, podemser obtidas e computadas pelo menos duas diferentesfreqüências de ressonância Schumann.
Em uma configuração, o método para determinação doperfil de condutividade utilizando ressonâncias Schumann érealizado com um aparelho conforme descrito acima.
De acordo com um outro aspecto da invenção, édivulgado um aparelho para determinação do perfil decondutividade de uma formação de um poço entre uma primeiralocalização em uma superfície e uma segunda localização emum furo perfurado, o referido aparelho compreendendo: (i)um primeiro sensor localizado na referida primeiralocalização, o referido primeiro sensor detectando um campoelétrico que ocorre na referida primeira localização,proveniente da formação; e simultaneamente (ii) um segundosensor localizado na referida segunda localização, oreferido segundo sensor detectando um campo elétrico queocorre na referida segunda localização, proveniente daformação.
Preferencialmente, o primeiro e/ou o segundosensor(es) tem/têm sensibilidade e resolução para detecçãode ressonâncias Schumann do referido campo elétrico queocorre na referida primeira localização, respectivamentee/ou na referida segunda localização. 0 aparelho é descidopara o interior do furo perfurado a partir da superfície.
Breve descrição dos desenhos
As configurações adicionais da presente invençãopodem ser entendidas com os desenhos em anexo:
• A Figura 1 ilustra uma vista esquemática de umaparelho para perfuração marítima "offshcre"para comunicação sem fios, de acordo com aTécnica Anterior.
• A Figura 2 ilustra um diagrama esquemático deum aparelho para comunicação sem fios de acordocom uma configuração da presente invenção.
• A Figura 3 ilustra um diagrama esquemático deum aparelho para comunicação sem fios de acordocom uma outra configuração da presenteinvenção.A Figura 4 ilustra um diagrama esquemático deum aparelho para comunicação sem fios de acordocom uma outra configuração da presenteinvenção.
A Figura 5A ilustra um diagrama esquemáticoexplicativo do método de comunicação dasuperfície para o poço, para um poçohorizontal.
A Figura 5B ilustra um diagrama esquemáticoexplicativo do método de comunicação do poçopara a superfície, para um poço horizontal.
A Figura 5C ilustra um diagrama esquemáticoexplicativo do método de comunicação dasuperfície para o poço, para um poço vertical.
A Figura 5D ilustra um diagrama esquemáticoexplicativo do método de comunicação do poçopara a superfície, para um poço vertical.
A Figura 6 é uma vista em corte de um eletrododo aparelho de acordo com a presente invenção.
As Figuras 7A e 7B ilustram um diagramaesquemático de um aparelho para comunicação semfios de acordo com uma outra configuração dapresente invenção.
As Figuras 8A e 8B ilustram um diagramaesquemático de um aparelho para comunicação semfios de acordo com uma outra configuração dapresente invenção.• A Figura 9 ilustra uma rede de aparelhos deacordo com a invenção.
• A Figura 10 ilustra um exemplo de arquiteturado poço utilizando aparelhos de acordo com ainvenção.
• A Figura 11 é um gráfico de ressonânciasSchumann na forma de sobreposição de picos deressonância individuais Breit-Wigner comespectro de ruido de segundo plano l/f.
• A Figura 12 é uma vista esquemática de umaferramenta de medição que utiliza ressonânciasde Schumann.
• A Figura 13 é um gráfico de perfil decondutividade vertical e decaimento de sinalpara diversas freqüências.
Descrição detalhada
A Figura 2 é uma ilustração do aparelho de acordocom a presente invenção em uma primeira configuração, ümprimeiro transdutor 14, o transdutor do poço, é instaladoem um poço 10, o poço. compreendendo uma tubagem 13 e umrevestimento 11 circundando a formação 12. Um espaço anular18 é formado entre o revestimento e a tubagem, e esteespaço é preenchido com um fluido de anular. 0 revestimentoe a tubagem são condutores, sendo normalmente feitos deaço. O transdutor de poço tem um eletrodo superior 141 queassegura contato com o revestimento e um pólo El e umeletrodo inferior 142 que assegura igualmente contato com orevestimento em um pólo E2. Preferencialmente, o eletrodosuperior 141 e/ou o eletrodo inferior 142 são/é isolado(s)eletricamente com relação à tubagem 13 com um isolador 16.
Adicionalmente, o eletrodo superior 141 e/ou o eletrodoinferior 142 são/é isolado(s) relativamente a outroselementos condutores no poço, tais como fluidos de espaçoanular altamente condutores. A isolação permite controlar acorrente injetada entre os eletrodos 141 e 142independentemente do potencial da tubagem ou do fluido deespaço anular ou até mesmo de outros elementos condutores.Também preferencialmente, o eletrodo superior 141 e/ou oeletrodo inferior 142 possui/possuem uma blindagem. Establindagem pode ser constituída por um elemento metálicoisolado envolvendo os eletrodos. A blindagem evita eprotege contra interferências elétricas provenientes dopoço, mais precisamente no interior do revestimento, talcomo o fluido de espaço anular, ou da tubagem. A construçãodos eletrodos 141 e 142 será explicada mais detalhadamenteabaixo. A eficácia do aparelho é proporcional à distânciadi entre El e E2. Os pólos El e E2 com a distânciacaracterizada dj definirão o dipolo Dl de poço. 0 dipolo Dlpode estender-se ao longo de uma distância considerável dorevestimento, desde 10 pés (3 metros) até 3000 pés (1000metros), preferencialmente sendo selecionada em uma faixadesde 30 pés (10 metros) até 300 pés (100 metros). No casode fluidos de espaço anular altamente condutores, orevestimento pode ser revestido com um depósitoeletricamente isolante tal como um epóxi. Este revestimentoirá reduzir significativamente as perdas elétricas parafluidos de espaço anular condutores.
Um segundo transdutor 15, o transdutor desuperfície, é instalado na superfície 20. O transdutor desuperfície tem um primeiro eletrodo 151 que asseguracontato com a formação em um pólo Ξ3 e um segundo eletrodo152 que também assegura contato com a formação em um póloE4 . A construção dos eletrodos 151 e 152 será explicadamais detalhadamente abaixo. A eficácia do aparelho éigualmente proporcional à distância d^ entre E3 e E4 . Ospólos E3 e E4 com a distância caracterizada cl2 definirão odipolo D2 de superfície. 0 dipolo D2 pode estender-se aolongo de uma distância considerável da formação, desde 10pés (3 metros) até 3000 pés (1000 metros),preferencialmente sendo selecionada em uma faixa desde 150pés (50 metros) até 600 pés (200 metros).
O transdutor de poço 14 de acordo com a presenteinvenção pode ser constituído por um alojamento protetorcompreendendo um conjunto de componentes eletrônicos e doiscabos isolados ligados respectivamente aos eletrodos 141 e142. G conjunto de componentes eletrônicos assegura afunção do transdutor, e compreende, por exemplo, umaunidade de processamento de sinais e uma unidade de fontede alimentação. A unidade de processamento pode compreenderadicionalmente uma unidade de comunicação de transmissão erecepção, um microcontrolador programável e uma unidade dememória. 0 alojamento protetor do transdutor de poço podeser localizado sobre a superfície interna ou sobre asuperfície externa da tubagem ou até mesmo sobre asuperfície interna ou sobre a superfície externa do condutode revestimento. Os cabos isolados ligam o alojamentoprotetor aos eletrodos superior e inferior.
0 conjunto de componente eletrônicos pode serligado a sensores de medição (não ilustrados). 0 sensorpode ser montado sobre a superfície externa ou sobre asuperfície interna do revestimento ou da tubagem. Diversostipos de sensores e tecnologias podem ser implementados. Ossensores podem medir propriedades da formação, oualternativamente podem medir propriedades da infra-estrutura do poço tal como do revestimento ou tubagem, ouainda alternativamente podem medir propriedades do fluidocontido no poço, sendo igualmente possível uma combinaçãode vários sensores medindo diversas propriedades. Essessensores podem, por exemplo, medir a velocidade ou pressãodo fluido no interior do poço ou podem medir a pressão defluido da formação circundante, ou sua resistividade,salinidade, ou podem detectar a presença de componentesquímicos tais como CO2 ou H2S; os sensores podem igualmenteser aplicados para medição de propriedades do revestimentoou da tubagem tais como corrosão, tensão e esforço. Comoexemplo, podem ser implementados os seguintes tipos desensores:Pressão e temperatura,
Resistividade (ou condutividade),
Tensão ou esforço no Revestimento e naTubagem,
pH dos fluidos circundantes,
Monitoração de conteúdo de produtos químicostais como CO2 e H2S.
Podem igualmente ser utilizados sensores múltiplos,por exemplo dois sensores para medição tanto de camposelétricos quanto de campos magnéticos com sensibilidademuito elevada. O considerável benefício obtido através dautilização de sensores EeB não consiste apenas naobtenção de suas saídas individuais separadamente, masigualmente na combinação de suas saídas para provisão deuma saída de sistema eletromagnético processada eintegrada. Os dados de campo elétrico e magnético podem sersintetizados para redução da quantidade de ruído ouinterferências mediante combinação de dados de canal,simultaneamente proporcionando um aperfeiçoamento defidelidade mediante exploração das relações físicas eespecíficas entre dados EeB para alvos específicos econdições ambientais específicas. Outros tipos de sensoresmúltiplos pode igualmente ser utilizados, mediantecombinação de medições de pressão ou temperatura e camposelétricos e magnéticos.
O conjunto de componentes eletrônicos podeigualmente ser ligado a equipamentos de controle oumonitoração (não exibidos). Os equipamentos podem serequipamentos de controle passivo ou ativo, um destes tipospodendo ser ativado diretamente da superfície através doaparelho de comunicação de acordo com a presente invenção,e adicionalmente o equipamento podendo confirmar suaativação também através do aparelho de comunicação para asuperfície; e o outro tipo podendo ser ativadoautomaticamente no interior do poço quando são alcançadaspropriedades de poço previamente definidas, com oequipamento confirmando sua ativação através do aparelho decomunicação para a superfície. Esses equipamentos podemcons χ s t ir, por exemplo, em: uma válvula controlável, umatampa de proteção e um obturador expansível.
Os aparelhos de acordo com a invenção podem serutilizados para monitoração de propriedades de formação oupara monitoração/controle de propriedades do poço emdiversos domínios, tais como:
Exploração e Produção de Petróleo e Gás,
- Armazenagem de água,
- Armazenagem de Gás,
- Descarte de dejetos em localizaçõessubterrâneas (produtos químicos e nucleares).
Os eletrodos 141 e 142 podem consistir em qualquerum dos eletrodos apresentados abaixo, com os mesmoseletrodos ou com eletrodos diferentes.
A Figura 6 ilustra uma configuração do eletrodo 141ou 142 na forma de um eletrodo de ponto de contato 41. 0eletrodo 41 é incluído em uma luva isolante 52, por exemplofeita de poliéter éter cetona ("PolyEther Ether Ketonew -PEEK) . A base do eletrodo é unida firmemente, por exemplopor brasagem, a um suporte 53 que coopera com uma mola 50.
A mola 50 serve para pressionar o eletrodo continuamentecontra a superfície de medição. Finalmente, o dispositivocompreendendo o eletrodo 41, a luva isolante 52, e osuporte 53 é suportado por uma placa 54. A título deexemplo, o eletrodo tem um formato chanfrado. Estaconfiguração é particularmente vantajosa quando um eletrodoé utilizado para assegurar contato elétrico com asuperfície interna do revestimento metálico. Devido àscondições particularmente corrosivas no interior do poço, orevestimento metálico fica rapidamente coberto por umacamada de ferrugem que deverá ser penetrada para serassegurado um contato correto entre o eletrodo e orevestimento. O formato chanfrado é suficientemente afiadopara perfurar essa camada.
O eletrodo é feito de um material compósitocomposto por uma camada fina de pó de diamantepolicristalino compacto ("Polycrystalline Diamond Compact"- PDC) unido a um suporte de amálgama de carbureto detungstênio, enriquecido com cerca de 7% de cobalto.Tipicamente, esse dispositivo é obtido mediante a colocaçãode pó de diamante (vantajosamente com o tamanho de grãomais fino possível) em um molde de metal refratário,geralmente de zircônio ou molibdênio. O formato de moldedetermina o formato do compósito. Subseqüentemente, umsuporte de carbureto de tungstênio é disposto sobre o pó dediamante e o molde é vedado hermeticamente. 0 conjunto éentão colocado em uma prensa a uma temperatura de cerca de1400° C e uma pressão de cerca de 69.000 bar (1 MPsi) ,durante um período de tempo excessivamente curto paraafetar o diamante. Nessas condições, uma parte do cobaltodifunde-se para o diamante, que atua como cola, e dá origema uma união total com a base de carbureto de tungstênio.Adicionalmente, a mistura de cobalto na treliça cristalinado diamante torna o diamante eletricamente condutor. Aofinal do processo, é desta forma obtido um compósitopossuindo uma camada de PDC que é dopada com cobalto e quepossui uma espessura na faixa de 1 mm até 2 mm, juntamentecom uma camada de carbureto de tungstênio enriquecido comcobalto com uma espessura na faixa de 4 mm até 10 mm.
A presença de cobalto no diamante torna o diamanteeletricamente condutor. Como resultado, o eletrodo tornapossível combinar propriedades elétricas com as excelentespropriedades mecânicas do diamante. Similarmente, otungstênio podé ser associado com algum outro elemento paratornar o diamante eletricamente condutor. É igualmentepossível substituir o carbureto de tungstênio por algumoutro material de suporte, desde que o mesmo apresente amesma compatibilidade com o pó de diamante e o cobalto oualgum outro elemento para tornar o diamante condutor.
Adicionalmente, o eletrodo de PDC é coberto com umacamada de ouro, por exemplo depositado por deposição físicapor vapor {"Physical Vapor Deposition" - PVD) e com umaespessura tipicamente da ordem de alguns micrometros. Foidemonstrado que a cobertura de ouro adere com firmeza edurabilidade ao PDC. A camada de ouro torna portantopossível aumentar significativamente a condutividade doseletrodos. 0 PDC combina desta forma as excelentespropriedades mecânicas do diamante, particularmente suadureza e sua resistência tanto a choques quanto àtemperatura (permanece quimicamente estável até cerca de720° C), com as propriedades elétricas devidas à dopagemcom cobalto, com o possível auxílio de uma deposição deouro. Isto torna os eletrodos particularmente adequadospara suportarem choques, temperatura, e também ambientescorrosivos.
O eletrodo 141 ou 142 em uma outra configuraçãopode consistir em um arco de mola metálico em contatoíntimo com a superfície interna do revestimento, com forçasuficiente para assegurar contato elétrico.
O eletrodo 141 ou 142 em uma outra configuraçãopode consistir em uma pinça metálica em contato íntimo coma superfície interna do revestimento, com força suficientepara assegurar contato elétrico.
O eletrodo 141 ou 142 em uma outra configuraçãopode consistir em um ponto metálico com meios de pressãopara assegurar contato elétrico com a superfície interna dorevestimento.Os eletrodos 151 e 152 podem ser quaisquer doseletrodos aqui apresentados, alternativamente com os mesmoseletrodos ou com eletrodos diferentes.
0 eletrodo 151 ou 152 pode consistir em uma barrametálica martelada sobre a superfície na formação.
0 eletrodo 151 ou 152 pode consistir em um cabometálico penetrando na formação a partir da superfície emalguns metros.
A Figura 3 ilustra uma variante do aparelho daFigura 2. Nesta instância, o eletrodo superior 141 e oeletrodo inferior 142 não são interdependentes. O eletrodosuperior 141 assegura contato com o revestimento em um póloEl e o eletrodo inferior 142 assegura contato com orevestimento em um pólo E2. Preferencialmente, o eletrodosuperior 141 é isolado eletricamente da tubagem 13 com umelemento isolante 16. Preferencialmente, o eletrodoinferior 142 é isolado eletricamente da tubagem 13 com umelemento isolante 16' . As outras configurações adicionaispermanecem inalteradas. O transdutor 14 é ligado aoeletrodo 141 através de um cabo condutor 143 e ao eletrodo142 através de um cabo condutor 144. Os cabos 143 e 144 sãorevestidos com uma bainha isolada para evitar qualquer fugade corrente através da tubagem ou do fluido de espaçoanular. A eficácia do aparelho é proporcional à distânciadi entre El e E2. Os pólos El e E2 com a distânciacaracterizada dj definem o dipolo Dl de poço. 0 dipolo Dlpode estender-se por uma distância considerável dorevestimento, desde 10 pés (3 metros) até 3000 pés (1000metros), preferencialmente selecionada na faixa de 30 pés(10 metros) até 300 pés (100 metros). No caso de fluidos deespaço anular altamente condutores, o revestimento pode serrevestido com um depósito eletricamente isolante tal comode um epóxi. Este revestimento reduzirá significativamenteas perdas elétricas para os fluidos condutores do espaçoanular. No caso de um grande espaçamento entre o eletrodosuperior 141 e o eletrodo inferior 142, poderão seradicionados centralizadores intermediários e isolantes aolongo da tubagem para evitar contato elétrico com orevestimento devido a deflexões ou torções da tubagem.Esses contatos elétricos poderiam alterar a comunicação.Podem ser utilizados centralizadores de isolamento do tipode borracha. Além disso, a tubagem pode ser revestida comum depósito de material eletricamente isolante tal como umepóxi, para evitar contato elétrico com o revestimentodevido a deflexões ou torções da tubagem.
A Figura 4 ilustra uma outra variante do aparelhoda Figura 2. 0 segundo transdutor 15, o transdutor desuperfície, é instalado na superfície 20. Nesta instância,o transdutor de superfície possui um primeiro eletrodo 151que assegura contato com a tubagem em um pólo E3 e umsegundo eletrodo 152 que assegura contato com a formação emum pólo E4. Outras configurações das Figuras 2, 3 e 4 podemser implementadas sem alteração do escopo da invenção.
As Figuras 5A e 5B ilustram o aparelho de acordocom a Figura 2, em uma configuração de poço horizontal. NaFigura 5A, o transdutor de superfície encontra-se em modode transmissor e o transdutor de poço encontra-se em modode receptor. Na Figura 5B ocorre o inverso, com otransdutor de superfície em modo de receptor e o transdutorde poço em modo de transmissor. Os modos de transmissão erecepção são apresentados em uma configuração de poçohorizontal, mas podem igualmente ser realizados em umaconfiguração de poço vertical ou com qualquer inclinação depoço. 0 eixo geométrico 13' do revestimento define o eixogeométrico horizontal e igualmente o eixo χ perpendicularao eixo geométrico do revestimento, o eixo geométricovertical define o eixo ζ, o eixo y é definido de tal formaque (x, y, z) é um triedro ortogonal direto.
Na Figura 5A, na forma de receptor, os doiseletrodos de ponto de contato axialmente espaçados 141 e142 monitoram o campo elétrico paralelo ao eixo geométrico13' do revestimento. Este componente de campo elétrico étangencial à superfície externa do revestimento e portantoé contínuo. Desta forma, induzirá uma corrente considerávelno revestimento; entretanto, a queda de voltagem devida aesta corrente corresponderá ao campo elétrico multiplicadopela distância axial Ci1 dos eletrodos.
Desta forma, um campo elétrico de 1 μν/m irá gerarentre dois eletrodos com 1 m de afastamento uma voltagem de1 μν, entre dois eletrodos com 10 m de afastamento irágerar uma voltagem de 10 μν. Claramente, uma distânciamaior entre os dois eletrodos 141 e 142 irá prover um sinalde telemetria proporcionalmente mais forte.
Um exemplo realista ilustra a telemetria desuperfície-para-interior de poço e proporciona umaestimativa da intensidade de sinal prevista. Supondo-se umamedição terrestre com um modelo geológico simplificado comocorpo homogêneo com uma resistividade ρ = 20Ω m,consideramos um poço horizontal revestido com 500 m deprofundidade. Na superfície terrestre, os dois eletrodos151 e 152 são dispostos no solo e ao longo da trajetória dopoço horizontal. Os dois eletrodos ficam afastados por umadistância de 100 m, e dessa forma a estação de telemetriade interior de poço encontra-se no meio.
Injetamos um sinal portador de telemetria na formade uma corrente de 10 A através do eletrodo 151 e fazemos amesma retornar através do outro eletrodo 152. A lei deCoulomb indica o potencial no receptor de telemetria:
<formula>formula see original document page 33</formula>
O fator 2 na frente da chave reta considera oespaço intermediário de ar de isolação acima da superfícieterrestre. O campo elétrico no receptor é o gradiente dopotencial:<formula>formula see original document page 34</formula>
Desta forma, prevemos a medição de cerca de 25 μνentre os dois eletrodos de ponto de contato 141 e 142separados por uma distância di=lm. A densidade de correnteinduzida no revestimento é portanto:
<formula>formula see original document page 34</formula>
e a corrente total no revestimento:
<formula>formula see original document page 34</formula>
A quantidade de corrente é suficiente para serdetectada por componentes eletrônicos convencionais noconjunto de componentes eletrônicos. A voltagem criada peloreceptor pode constituir um sinal continuo, se fornecessário transmitir uma informação de ativação(fechamento para sinal e abertura para ausência de sinal,por exemplo) ou um sinal alternativo com uma freqüênciacaracterizada, se for necessário transmitir dados maiscomplexos. A freqüência caracterizada pode consistir emalguns Hertz, tipicamente 1 até 10 Hz.
Na Figura 5B, os eletrodos de ponto de contato 141e 142 são igualmente utilizados como transmissor. Nestecaso, o conjunto de componentes eletrônicos deve operar umagrande fonte de corrente (preferencialmente entre 1 e 10 Aou mais de 10 A) através de praticamente um curto-circuito.A fonte efetiva é especialmente estendida pelorevestimento; aproxima-se vagamente de um dipolo Dl deponto elétrico horizontal de intensidade de fonte 10 Am como potencial:
<formula>formula see original document page 35</formula>
Os eletrodos de superfície 151 e 152 comoreceptores medirão a diferença de potencial como voltagem:
<formula>formula see original document page 35</formula>
Devido à reciprocidade, este sinal é idêntico aosinal de telemetria de sentido descendente. 0 conjunto decomponentes eletrônicos tem uma corrente de fonte de 10 A eo consumo de energia da fonte através da seção derevestimento de 1 m é: P = I2R = 100 A2* ΠΊμΩ = 17,7 mW.Da mesma forma, a corrente criada pelo receptor podeconsistir em um sinal contínuo, se for necessáriotransmitir uma informação de confirmação de ativação, ou umsinal alternativo com uma freqüência caracterizada se fornecessário transmitir dados mais complexos. A freqüênciacaracterizada pode consistir em alguns Hertz, tipicamente 1até 10 Hz.
As Figuras 5C e 5D ilustram o aparelho de acordocom a Figura 2, em uma configuração de poço vertical. NaFigura 5C, o transdutor de superfície encontra-se em modode transmissor e o transdutor de poço encontra-se em modode receptor. Na Figura 5D ocorre o inverso, com otransdutor de superfície em modo de receptor e o transdutorde poço em modo de transmissor. Os modos de transmissão erecepção na configuração de poço vertical funcionam damesma forma já descrita acima.
As Figuras 7A e 7B ilustram uma configuração doaparelho de acordo com a Figura 2 quando é utilizado umobturador longo 20. As Figuras 8A e 8B ilustram umaconfiguração do aparelho de acordo com a Figura 3 quando éutilizado um par de obturadores curtos 20' e 20''.
Na Figura 7A o obturador longo 20 é instalado emestado esvaziado, não inflado, em torno da tubagem 13. Emduas {ou mais) posições axiais no lado externo doobturador, com uma distância de afastamento dIy oseletrodos de ponto de contato 141 e 142 são montados eligados por fiação a um conjunto adequado de componenteseletrônicos contendo o transdutor 14. 0 conjunto decomponentes eletrônicos pode ser montado de qualquer formano poço ou até mesmo no obturador 20. As conexões de fiaçãosão isoladas com uma bainha para ser evitada qualquer fugade corrente através da tubagem ou do fluido de espaçoanular. Os eletrodos de ponto de contato podem serinicialmente cobertos por uma vedação passível deperfuração ou por uma tinta isolante. Esta vedação ou tintaserá posteriormente destruída durante a instalação. Atubagem equipada com o obturador 20 e eletrodos é descidapara o interior de um poço revestido com aço até suaprofundidade previamente determinada. 0 obturador é entãoinflado para provisão de uma vedação hidraulicamentehermética entre a parede externa da tubagem e a paredeinterna do revestimento.
Imediatamente antes do inicio da inflação doobturador, os eletrodos de ponto de contato 141 e 142recebem uma pequena voltagem, e a corrente através doseletrodos é monitorada. 0 conjunto de componenteseletrônicos contém a bateria necessária para suporte devoltagem e um instrumento de medição de resistência emOhms, por exemplo como sistema de monitoração da correntede retorno. Na medida em que os eletrodos ainQ3 s θencontram protegidos por sua vedação ou cobertura de tinta,a corrente é reduzida, correspondendo a uma alta impedânciaentre os eletrodos 141 e 142.
Na Figura 7B.., quando o obturador longo 20 é infladoe começa a contatar a parede interna do revestimento, apressão de instalação irá perfurar a vedação ou a tintaisolante e forçará os eletrodos de ponto de contato 141 e142 contra o metal do revestimento. Desta forma éestabelecido um contato elétrico entre os eletrodos deponto de contato e o revestimento condutor. 0 contatoelétrico juntamente com a elevada condutividade dorevestimento de aço proporciona agora uma impedância muitobaixa entre os eletrodos 141 e 142. A corrente entre oseletrodos aumenta correspondentemente, indicando dessaforma o êxito da instalação do obturador longo 20 no nívelde interior de poço.
Não é geralmente possível obter valores confiáveispara a impedância anteriormente à instalação, considerando-se o estado desconhecido da superfície da parede interna dorevestimento e a ampla faixa de propriedades elétricas dosfluidos de espaço anular, sejam os mesmos constituídos porágua salgada ou salobra ou uma mistura de óleo-água mais oumenos bem separada. Parece razoável supor-se que aimpedância entre os eletrodos de ponto de contato 141 e 142é de várias centenas de πιΩ até alguns Ω.
Como exemplo para a impedância após a instalação,considera-se um revestimento genérico de sete polegadas (18cm) com um diâmetro interno de 6,154 polegadas (15,63 cm).Supondo-se uma resistividade do aço de ρ = ΙΟΟμΩ.αη e umadistância de di = Im, a resistência desta seção derevestimento é de aproximadamente:
<formula>formula see original document page 38</formula>
A impedância é muito menor que qualquer impedânciados fluidos no espaço anular entre a tubagem e orevestimento. Desta forma, até mesmo um instrumento demedição de resistência em Ohms do tipo mais básico poderáfacilmente .identificar uma instalação de obturadorrealizada com êxito mediante utilização dos eletrodos deponto de contato. O conjunto de componentes eletrônicospossui portanto componentes de tipo geral sem requisitos deprecisão especiais.
Quando o obturador longo 20 é instaladocorretamente com os eletrodos de ponto de contato 141 e 142em seus lugares, o transdutor 14 pode ser ativado parainicio do modo de recepção ou transmissão de acordo com aFigura 5A ou 5B.
Na Figura 8A, um par de obturadores curtos 20' e20'' são instalados em estado não inflado em torno datubagem 13. Em duas (ou mais) posições axiais no ladoexterno dos obturadores 20'e 20'', com uma distância deafastamento dlt os eletrodos de ponto de contato 141 e 142são montados e ligados por fiação a um conjunto adequado decomponentes eletrônicos contendo o transdutor 14. Oconjunto de componentes eletrônicos pode ser montado dequalquer maneira no poço. As conexões de fiação sãoisoladas com uma bainha para ser evitada qualquer fuga decorrente através da tubagem ou do fluido do espaço anular.As outras características são similares às do obturadorlongo 20.
Da mesma forma, na Figura 8B, quando os obturadores20' e 20" são inflados e começam a contatar a paredeinterna do revestimento, a pressão de instalação irá rompera vedação ou a tinta isolante e forçará os eletrodos deponto de contato 141 e 142 contra o metal do revestimento.Quando ambos os obturadores 20' e 20" são instaladoscorretamente com os eletrodos de ponto de contato 141 e 142em seus lugares, o transdutor 14 pode ser ativado parainiciar o modo de recepção ou transmissão de acordo com aFigura 5A ou 5B.
De acordo com a invenção, o obturador longo 20 ouambos os obturadores curtos 20' e 20' ' podem serobturadores instrumentados, o que significa que osobturadores podem conter sensores de medição, sendo queesses obturadores instrumentados são divulgados no pedidode patente n° US 2003094282. O sensor de medição élocalizado na superfície do obturador ou no obturador. Osensor de medição pode ser colocado em operação quando oobturador é desinflado ou pode ser colocado em operaçãoquando o obturador é inflado.
Em um outro aspecto da invenção, o aparelho deacordo com a Figura 2 pode ser instalado no poço na formade uma rede de vários aparelhos. Efetivamente, quando opoço tem uma arquitetura especial tal como umamultiplicidade de poços ou um poço profundo, é difícilcomunicar do interior do poço para a superfície através deapenas um aparelho. Conforme foi observado acima, para umpoço com 500 m de profundidade, o conjunto de componenteseletrônicos do aparelho da Figura 2 necessita de uma fontede corrente de 10 A. Ainda assim, é possível criar uma redede diversos aparelhos, com cada aparelho contendo umtransdutor 14 conforme divulgado na Figura 2.
Na Figura 9, um aparelho contendo um transdutor edois eletrodos em contato com um revestimento érepresentado por um dipolo Di com i variando entre 1 e 6. Odipolo Di pode ser um dipolo de transmissão, um dipolo derecepção, ou um dipolo de recepção/transmissão. Cada dipolofica localizado no poço em uma localização definida. Comoexemplo de configuração em um poço múltiplo, D1, D2 e D3ficam localizados em um primeiro poço, D 4 e D5 ficamlocalizados em um segundo poço e D6 fica localizado nasuperfície. No primeiro poço, D1 é um dipolo de transmissãoque se encontra ligado a um sensor de medição 91, D2 é umdipolo de recepção/transmissão que se encontra ligado a umasub-unidade 92 com sensores de medição, D3 é um dipolo derecepção que se encontra ligado a uma válvula de controle93. No segundo poço, D4 é um dipolo de recepção/transmissãoque se encontra ligado a uma sub-unidade 94 com uma válvulade controle, D5 é um dipolo de recepção/transmissão que seencontra ligado a sensores 95. Na superfície o dipolo D6 éum dipolo de recepção/transmissão que se encontra ligado auma unidade de controle principal (mestre) 90. Como exemplode comunicação de instruções, o sensor 91 mede parâmetrosespecíficos que são comunicados para a unidade de controleprincipal 90 através dos dipolos Dl até D2 e D2 até D6. Aunidade de controle principal 90 compila medições do sensor91 e envia um comando para a válvula de controle 93diretamente através do dipolo D6 até D3 ou através dosdipolos D6 até D2 até D3. Como outro exemplo de comunicaçãode instruções, os sensores 95 medem parâmetros específicosque são comunicados para a sub-unidade 94 através do dipoloD5 até D4. A sub-unidade 94 envia um comando para suaválvula de controle e para a válvula de controle 93 atravésdo dipolo D4 até D3. Além disso, a sub-unidade 94 informa àunidade de controle principal 90, através do dipolo D4 atéD6, os comandos comunicados para as válvulas de controle.
Para comunicação com os diversos elementos da rede,é necessário definir um protocolo. Pode ser utilizado umprotocolo convencional, definindo-se por exemplo, umendereço para cada elemento da rede, e na comunicação comoutros elementos sendo fornecidos endereços de transmissãoe endereços de recepção anteriormente ao inicio datransferência de informações.
Diversos outros elementos podem ser adicionados aosistema de rede de acordo com a Figura 9. Em uma outraconfiguração, a rede pode ser generalizada paraintercomunicação com outros protocolos de comunicação semfios, tal como transmissão de ondas ultra-sônicas. Umaunidade de controle e dois transdutores irãointercomunicar: um transdutor de dipolo para comunicaçãocom transdutores de dipolo, um transdutor ultra-sônico paracomunicação com transdutores ultra-sônicos e a unidade decontrole para intercâmbio de informações entre ambos ostransdutores.
Em um outro aspecto da invenção, devido ao fato dea comunicação ser baseada em comunicação eletromagnética, énecessário definir diversas propriedades do poço e daformação circundante. Isto deve-se particularmente ao fatode ser necessário caracterizar a via de percurso decondutividade de um dipolo para outro para dois aparelhosconforme ilustrado na Figura 2 ou para uma rede deaparelhos conforme ilustrada na Figura 9. Desta forma, énecessário investigar duas regiões importantes: umaconsistirá no poço, e mais particularmente na arquiteturado poço, já que o poço contém materiais condutores ouisolantes, podendo produzir curtos-circuitos na via depercurso; e a segunda consistirá na formação, e maisparticularmente na condutividade da via de percurso para asuperfície.
Para a primeira parte, a arquitetura do poço temque ser controlada para ser determinado o local adequadopara disposição de um par de eletrodos. Na Figura 10, éilustrada uma configuração de um par de eletrodos emconfiguração errada. O poço 10 compreende uma tubagem 13 eum revestimento 11 circundando uma formação 12. Um espaçoanular 18 é formado entre o revestimento e a tubagem, eeste espaço anular é preenchido com um fluido condutor deespaço anular. O transdutor de poço 14 é ligado através dedois cabos isolados respectivamente aos eletrodos 141 e142. Um elemento condutor 30 fica localizado na proximidadedo eletrodo 141 e liga a tubagem 13 ao revestimento 11. Comesta configuração é realizado um curto-circuito através doelemento condutor 30, e o sinal elétrico emitido pelotransdutor será atenuado. Se for necessário utilizar estaconfiguração, o eletrodo 141 terá que ser localizado sobreo elemento condutor 30 e será preferencialmente isolado datubagem 13.
Para a segunda parte, é necessário caracterizar acondutividade da via de percurso de um dipolo de poço paraum dipolo de superfície. Um método para determinação destavia de percurso de condutividade poderá ser realizadomediante utilização de ressonâncias Schumann.
0 método proposto irá monitorar o espectro deressonância Schumann na superfície terrestre como sinal decalibração. As amplitudes das diversas freqüências deressonância Schumann servem para normalizar os sinaisdentro da formação geológica.
No interior da terra estes sinais eletromagnéticosdissipam-se mais ou menos rapidamente. Seu decaimentoexponencial é descrito como efeito pelicular ("skineffect"), em que a profundidade pelicular ("skin depth") Sé uma função da freqüência e condutividade do meiocircundante. As amplitudes de ressonância Schumann sãomedidas para as diferentes freqüências de ressonâncias comofunção de profundidade vertical e são normalizadas pelasamplitudes de sinal de superfície. A extensão de decaimentoexponencial para qualquer freqüência é monitorada comofunção da profundidade vertical e associada a umexponencial ou uma série de exponenciais sucessivos. Osexponentes resultantes constituem a profundidade depelícula que determina a condutividade da formaçãoponderada ao longo do intervalo de associação exponencial.
De acordo com a invenção, são propostos um método e umaparelho para medição dos expoentes resultantes do perfilde decaimento de ressonância Schumann.
Em uma configuração preferencial, o método monitorapelo menos duas diferentes freqüências de ressonância comofunção da profundidade vertical, e compara as mesmas. Suarazão será um exponencial passível de inversão, ejuntamente com as freqüências conhecidas irá proporcionarcomo resultado a condutividade média desejada da formação.
As ressonâncias Schumann são sinaiseletromagnéticos na atmosfera terrestre que são objeto demonitoração rotineira. As ressonâncias Schumann sãoproduzidas na atmosfera terrestre em freqüências muitobaixas, em torno de 8, 14, 20, 26, 32, 37 e 43 Kz,aproximadamente de acordo com a relação de harmônicosesféricos /~+ l)Hz descrita, por exemplo, no trabalhode J. D. Jackson nClassical Electrodynamics"[Eletrodinamica Clássica], J. Wiley & Sons, 1975. Estasressonâncias variam ligeiramente de freqüência e variamconsideravelmente em termos de amplitude ao longo do tempo.Elas foram surpreendentemente e inesperadamente observadasdurante testes de campo anteriores de sistemas detelemetria sem fios do presente requerente. As freqüênciasforam apenas identificadas na técnica anterior como fontesde ruído em outros levantamentos geofísicos de superfíciede baixa freqüência. A Figura 11 ilustra o espectro deressonância Schumann em sobreposição a picos individuais deressonância Breit-Wigner com energia:<formula>formula see original document page 46</formula>
em que a amplitude de pico (taxa de decaimento) é supostacomo constituindo 10% da freqüência de ressonância,correspondendo a um fator de qualidade Q de 10. O ruido desegundo plano l/f tipicamente previsto é adicionado aoespectro na Figura 11.
O método de acordo com a invenção monitora estasressonâncias Schumann em um furo perfurado como função deprofundidade vertical com uma ferramenta de interrogação100 de cabo de perfuração suspensa em um cabo de perfuração120 (Figura 12). Esta medição supõe uma dissipaçãoverticalmente regular dos sinais e permite assiminterpretar a medição como um perfil de condutividadevertical.
Geralmente, as ressonâncias Schumann utilizam asuperfície terrestre como delimitação condutora. Destaforma, o campo elétrico será aproximadamente perpendiculare o campo magnético será aproximadamente tangencial àsuperfície terrestre. Conseqüentemente, receptores dedipolo elétrico vertical (de intervalo de voltagem) ereceptores de dipolo magnético horizontal serão maisadequados como detetores para ressonâncias Schumann.
As ressonâncias Scnumann têm que ser monitoradas nasuperfície de uma região de investigação. O espectro defreqüência e as amplitudes relativas para as diferentesressonâncias medidas na superfície servem como calibraçãopara normalização das medições de interior de poço.
Ao mesmo tempo, as condições de medição de interiorde poço irão diferir das condições de superfície. Emprimeiro lugar, a configuração de sensor(es) de interior depoço pode diferir dos monitores de superfície, em segundolugar a medição de interior de poço pode ser realizada emrevestimento, em que a atenuação de sinal através da parededo revestimento se torna uma função da freqüência. Destaforma, o monitor de superfície serve somente como meio decalibração de freqüência de ressonância de boa qualidade ecalibração de amplitude de primeira etapa.
As amplitudes para o espectro de freqüência inteirosão medidas como função da profundidade vertical real.Supondo-se uma formação simples em camadas tendo somentevariações de condutividade vertical, a profundidade depelícula é uma função da profundidade bem como dafreqüência:
<formula>formula see original document page 47</formula>
em que a freqüência / está implícita em Hz e acondutividade σ(z) era S/m.
Os sinais eletromagnéticos nas freqüênciasindividuais decaem exponencialmente em taxas que dependemsomente da distribuição de condutividade vertical e dafreqüência, o sinal eletromagnético sendo:<formula>formula see original document page 48</formula>
com uma condutividade média efetiva de segundo plano σ.
Para este perfil de profundidade, supomos que o espectro deressonância Schumann é medido em uma certa profundidade dereferência inicial Zq para provisão de uma calibração deamplitude absoluta. Supomos igualmente que no interior dopoço as condições não se alteram: o poço é alternativamentetotalmente revestido ou é um poço aberto. Se for realizadauma perfilagem após uma sapata de revestimento, acalibração de referência terá que ser repetida para asdiferentes zonas. A Figura 13 ilustra um perfil decondutividade hipotético e a resposta de medição (Equação10) para as sete freqüências de ressonância Schumann.
O perfil de condutividade vertical σ{ζ) é extraídodo sinal medido em qualquer freqüência de ressonânciaindividual isolando-se o integrale diferenciando-se o mesmo com relação à profundidade ζ:
<formula>formula see original document page 48</formula><formula>formula see original document page 49</formula>
Esta inversão de condutividade constitui o métodomais simples e direto. A medição de calibração U{f, zc)entra como normalização que é cancelada na diferenciação.
A normalização universal U0 serve apenas paraprovisão de unidades físicas corretas. A presença destanormalização de sinal universal indica que o perfil decondutividade das ressonâncias Schumann pode requerer umdesvio de calibração na escala de condutividade logaritmicapara equiparação com alguma condutividade de formaçãoconhecida.
Para propósitos de perfilagem de condutividadeabrangente, será vantajoso monitorar várias freqüências deressonância Schumann simultaneamente. Poderá serpreferencial monitorar a razão de duas ressonânciasSchumann como função de :profundidade para eliminação daconstante de normalização universal U0. É suposta umadispersão de condutividade insignificante na rocha entrequaisquer duas freqüências de ressonância Schumann de talforma que σ(ζ) é independente de freqüência.
<formula>formula see original document page 49</formula>Novamente, os integrais são isolados
<formula>formula see original document page 50</formula>
e diferenciados com relação à profundidade z. Na realidade,poderá ser mais cômodo computar a derivada do logaritmo darazão para eliminar imediatamente os fatores denormalização independentes de profundidade:
<formula>formula see original document page 50</formula>
ou explicitamente:
<formula>formula see original document page 50</formula>
O aparelho de acordo com a invenção é umaferramenta de interrogação conforme divulgada na Figura 12e contendo um conjunto de sensores de medição para detecçãode ondas eletromagnéticas: campos elétricos e magnéticos emum furo perfurado natural ou preferencialmente em um furorevestido.
Os receptores para monitoração de ressonânciaSchumann são receptores de intervalo de vcltagem detelemetria sem fios.
A continuidade do componente de campo elétricotangencial através de limites de condutividade, mesmo napresença de um poço revestido, prefere o componente decampo elétrico paralelo ao eixo geométrico do revestimento.Entretanto, encontra-se disponível uma quantidade muitoreduzida de dados quantitativos sobre a sensibilidade dasantenas elétricas ELF, e dessa forma, preferencialmente,medições apropriadas de teste e avaliação de ruído terãoque ser realizadas mediante utilização do intervalo devoltagem de um sistema de telemetria existente comoreceptor.
Alternativamente, em aplicações de furo revestido,o receptor de campo elétrico pode consistir em eletrodossimples fixados no interior da parede do revestimento paramedição da diferença de potencial no nível do revestimentoe redução de quaisquer efeitos espúrios devidos à presençade fluidos de completação. Esses eletrodos foram descritosacima, particularmente na Figura 2.
O aparelho de acordo com a invenção compreendeadicionalmente na superfície do poço, por exemplo em umlocal de levantamento geológico, de um outro conjunto desensores de medição para detecção de ondas eletromagnéticasna superfície: freqüência e amplitudes de campos elétricose magnéticos para calibração de medições de interior depoço com a ferramenta de interrogação. Os sensores demedição são sensores convencionais de campo elétrico e decampo magnético conforme divulgados ou outros passíveis deutilização na superfície.
A monitoração de ressonância Schumann funcionarámelhor em terra ou águas pouco profundas. A água condutorado oceano de -0,3 Om irá dissipar os sinais de ressonânciaSchumann em águas profundas. Ao mesmo tempo, os trabalhosem terra tendem a sofrer a influência de ruídos culturaismais intensos. Desta forma, será necessário monitorar oespectro de ruído eletromagnético de baixa freqüência nasuperfície juntamente com a medição de calibração dereferência U[f, Zq) .
A técnica pode encontrar aplicação em uma aplicaçãode perfilagem com cabo de perfuração ou em uma instalaçãopermanente. Neste último caso, o receptor será instalado emfuros de produção e observação para monitorar as variaçõesde saturação da formação em intervalos sucessivos de tempo.
A técnica proposta tem a vantagem de não possuir uma fonteativa permitindo uma instalação menos complicada. Somentereceptores passivos são instalados permanentemente.
Claims (56)
1. MÉTODO DE- RECEPÇÃO E/OU TRANSMISSÃO DEINFORMAÇÕES EM UM POÇO PERFURADO EM UMA FORMAÇÃO GEOLÓGICAENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAÇÃO E UMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO, oreferido poço compreendendo um revestimento (11) emcomunicação com a formação (12), o método sendocaracterizado por compreender:(i) disposição de um primeiro transdutor (14)localizado na referida primeira localização,o referido primeiro transdutor compreendendodois eletrodos, que compreendem um primeiro(141) e um segundo (142) eletrodos dejusante, os referidos primeiro e segundoeletrodos de jusante encontrando-sesubstancialmente em contato elétrico com orevestimento;(ii) disposição de um segundo transdutor (15)localizado na referida segunda localização,o referido segundo transdutor compreendendodois eletrodos, que compreendem um primeiro(151) e um segundo (152) eletrodos demontante;(iii) transmissão de um sinal elétrico com oprimeiro transdutor mediante aplicação doreferido sinal entre os primeiro e segundoeletrodos de jusante ou respectivamente como segundo transdutor mediante aplicação doreferido sinal entre os primeiro e segundoeletrodos de montante; e(iv) recepção do referido sinal elétrico com osegundo transdutor mediante detecção doreferido sinal entre os primeiro e segundoeletrodos de montante ou respectivamente como primeiro transdutor mediante detecção doreferido sinal entre os primeiro e segundoeletrodos de jusante.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por os primeiro e segundo eletrodos dejusante terem respectivamente uma primeira resistênciaelétrica de jusante e uma segunda resistência elétrica dejusante quando se encontram em contato com o revestimento,e em que a primeira resistência elétrica de jusante e/ou asegunda resistência elétrica de jusante tem/têm um valorinferior a cem Ohms.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado por a primeira resistência elétrica dejusante e/ou a segunda resistência elétrica de jusanteter/terem um valor inferior a dez Ohms.
4. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizado por o poço compreenderadicionalmente um terceiro transdutor, o referido terceirotransdutor sendo localizado em uma terceira localização ecompreendendo dois eletrodos, que constituem um primeiro eum segundo eletrodos de poço, os referidos primeiro esegundo eletrodos de poço encontrando-se substancialmenteem contato elétrico com o revestimento; e o métodocompreendendo adicionalmente a etapa de:(i) transmissão de um segundo sinal elétrico como terceiro transdutor mediante aplicação doreferido sinal entre os primeiro e segundoeletrodos de poço; e/ou(ii) recepção de um terceiro sinal elétrico com oterceiro transdutor mediante detecção doreferido terceiro sinal entre os primeiro esegundo eletrodos de poço.
5. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizado por o poço compreenderadicionalmente uma pluralidade de transdutores adicionais.
6. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizado por o poço compreenderadicionalmente um transdutor de transferência, o referidotransdutor de transferência encontrando-se localizado emuma terceira localização e compreendendo dois eletrodos,que constituem um primeiro e um segundo eletrodos de poço,os referidos primeiro e segundo eletrodos de poçoencontrando-se substancialmente em contato elétrico com orevestimento; e o método compreendendo adicionalmente asetapas de:(i) recepção do sinal elétrico com o terceirotransdutor mediante detecção do referidosinal entre os primeiro e segundo eletrodosde poço; e(ii) transmissão do sinal elétrico com o terceirotransdutor mediante aplicação do referidosinal entre os primeiro e segundo eletrodosde poço.
7. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 6, caracterizado por os primeiro esegundo eletrodos de poço terem respectivamente umaprimeira resistência elétrica de poço e uma segundaresistência elétrica de poço quando em contato com orevestimento e em que a primeira resistência elétrica depoço e/ou a segunda resistência elétrica de poço é/sãoinferior(es) a cem Ohms.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado por a primeira resistência elétrica de poçoe/ou a segunda resistência elétrica de poço ser/sereminferior(es) a dez Ohms.
9. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 6 a 8, caracterizado por o poço compreenderadicionalmente uma pluralidade de transdutores detransferência adicionais.
10. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 9, caracterizado por a referida primeiralocalização se situar no poço e a referida segundalocalização se situar na superfície da formação geológica.
11. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 9, caracterizado por a referida primeiralocalização e a referida segunda localização se situarem nopoço.
12. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 4 a 9, caracterizado por a referida terceiralocalização se situar no poço.
13. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 12, caracterizado por o referido poçocompreender uma tubagem (13) e em que pelo menos um doseletrodos constantes da lista: primeiro eletrodo dejusante, segundo eletrodo de jusante, primeiro eletrodo demontante, segundo eletrodo de montante, primeiro eletrodode poço, segundo eletrodo de poço, eletrodos dostransdutores adicionais, ser eletricamente isoladorelativamente à tubagem.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13 rcaracterizado por o pelo menos um eletrodo seradicionalmente isolado eletricamente relativamente a outroselementos condutores no poço.
15. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 14, caracterizado por o primeiro e osegundo eletrodos de jusante serem separados por umaprimeira distância dlr a referida primeira distância disendo dependente da intensidade do sinal elétrico e dadistância entre os primeiro e segundo eletrodos de jusantee os primeiro e segundo eletrodos de montante.
16. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 4 a 14, caracterizado por os primeiro esegundo eletrodos de jusante serem separados por umaprimeira distância dlr a referida primeira distância d,sendo dependente da intensidade do sinal elétrico e dadistância entre os primeiro e segundo eletrodos de jusantee os primeiro e segundo eletrodos de poço.
17. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 4 a 14, caracterizado por os primeiro esegundo eletrodos de poço serem separados por uma terceiradistância d3, a referida terceira distância d3 sendodependente do sinal elétrico e da distância entre osprimeiro e segundo eletrodos de poço e os primeiro esegundo eletrodos de montante.
18. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 17, caracterizado por os primeiro esegundo eletrodos de montante se encontrarem em contatoelétrico com a formação na superfície.
19. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 18, caracterizado por o referido poçocompreender uma tubagem e em que o primeiro eletrodo demontante se encontra em contato elétrico com a tubagem e osegundo eletrodo de montante se encontra em contatoelétrico com a formação na superfície.
20. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 19, caracterizado por pelo menos um dostransdutores constantes na lista: primeiro transdutor,segundo transdutor, terceiro transdutor e transdutor detransferência, ser ligado a um sensor de medição e/ou umequipamento de controle/monitoração.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado por o sinal elétrico conter informações dosensor de medição e/ou para o equipamento decontrole/monitoração.
22. APARELHO PARA RECEPÇÃO E/OÜ TRANSMISSÃO DEINFORMAÇÕES EM UM POÇO PERFURADO NA FORMAÇÃO GEOLÓGICAENTRE UMA PRIMEIRA LOCALIZAÇÃO E UMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO, Oreferido poço compreendendo um revestimento (11) emcomunicação com a formação geológica (12), o aparelho sendocaracterizado por compreender:(i) um primeiro transdutor (14) localizado nareferida primeira localização, o referidoprimeiro transdutor compreendendo doiseletrodos, que constituem um primeiro (141)e um segundo (142) eletrodos de jusante, osreferidos primeiro e segundo eletrodos dejusante encontrando-se substancialmente emcontato elétrico com o revestimento; e(ii) um segundo transdutor (15) localizado nareferida segunda localização, o referidosegundo transdutor compreendendo doiseletrodos, que constituem um primeiro (151)e um segundo (152) eletrodos de montante.
23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22,caracterizado por os primeiro e segundo eletrodos dejusante terem respectivamente uma primeira resistênciaelétrica de jusante e uma segunda resistência elétrica dejusante quando em contato com o revestimento e em que aprimeira resistência elétrica de jusante e/ou a segundaresistência elétrica de jusante é/são inferior(es) a cemOhms.
24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado por a primeira resistência elétrica dejusante e/ou a segunda resistência elétrica de jusanteser/serem inferior(es) a dez Ohms.
25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado por compreender adicionalmente um outroterceiro transdutor, o referido terceiro transdutor sendolocalizado em uma terceira localização e compreendendo doiseletrodos, que constituem um primeiro e um segundoeletrodos de poço, os referidos primeiro e segundoeletrodos de poço encontrando-se em contato elétrico com orevestimento.
26. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 25, caracterizado por o terceirotransdutor ser um transdutor de transferência.
27. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 26, caracterizado por a referidaprimeira localização se situar no poço e a referida segundalocalização se situar na superfície da formação geológica.
28. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 26, caracterizado por a referidaprimeira localização e a referida segunda localização sesituarem no poço.
29. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 25 e 26, caracterizado por a referidaterceira localização se situar no poço.
30. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 29, caracterizado por o referido poçocompreender uma tubagem (13) e em que pelo menos um doseletrodos constantes na lista: primeiro eletrodo dejusante, segundo eletrodo de jusante, primeiro eletrodo demontante, segundo eletrodo de montante, primeiro eletrodode poço e segundo eletrodo de poço, ser eletricamenteisolado relativamente à tubagem.
31. Aparelho, de acordo com a reivindicação 30,caracterizado por o pelo menos um eletrodo seradicionalmente isolado eletricamente com relação a outroselementos condutores no poço.
32. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 31, caracterizado por os primeiro esegundo eletrodos de montante se encontrarem em contatoelétrico com a formação na superfície.
33. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 31, caracterizado por o referido poçocompreender uma tubagem, e em que o primeiro eletrodo demontante se encontra em contato elétrico com a tubagem e osegundo eletrodo de montante se encontra em contatoelétrico com a formação na superfície.
34. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 33, caracterizado por o primeiroeletrodo de jusante consistir em qualquer materialselecionado da lista: um material compósito constituído poruma camada fina de diamante policristalino compacto("PolycrystalIine Diamond Compact" - PDC), uma mola de arcometálico, e uma pinça metálica.
35. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 34, caracterizado por o segundoeletrodo de jusante compreender qualquer materialselecionado da lista: um material compósito constituído poruma camada fina de diamante policristalino compacto("PolycrystalIine Diamond Compact" - PDC), uma mola de arcome t a lico, e uma pinça metálica.
36. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 35, caracterizado por o primeiroeletrodo de poço compreender qualquer material selecionadoda lista: um material compósito constituído por uma camadafina de diamante policristalino compacto ("PolycrystallineDiamond Compact" - PDC) , uma mola de arco metálico, e umapinça metálica.
37. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 36, caracterizado por o segundoeletrodo de poço compreender qualquer material selecionadoda lista: um material compósito constituído por uma camadafina de diamante policristalino compacto ("PolycrystallineDiamond Compact" - PDC) , uma mola de arco metálico, e umapinça metálica.
38. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 37, caracterizado por o primeiroeletrodo de jusante ser localizado em um primeiro tampãoobturador ("packer").
39. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 38, caracterizado por o segundoeletrodo de jusante ser localizado em um segundo tampãoobturador ("packer").
40. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 a 37, caracterizado por os primeiro esegundo eletrodos de jusante serem localizados em um tampãoobturador ("packer") de jusante.
41. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 25 a 40, caracterizado por o primeiroeletrodo de poço ser localizado em um terceiro tampãoobturador ("packer").
42. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 25 a 41, caracterizado ' por o segundoeletrodo de poço ser localizado era um quarto tampãoobturador ("packer").
43. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 25 a 40, caracterizado por os primeiro esegundo eletrodos de poço serem localizados em um obturadorde poço ("well packer").
44. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 35 a 43, caracterizado por a colocação emoperação do tampão obturador ("packer") constante na lista:primeiro tampão obturador, segundo tampão obturador,terceiro tampão obturador, quarto tampão obturador,obturador de jusante e obturador de poço ser controladapela diferença de voltagem entre o primeiro e o segundoeletrodos de jusante e/ou os primeiro e segundo eletrodosde poço.
45. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 25 a 44, caracterizado por pelo menos um dostransdutores constantes na lista: primeiro transdutor,segundo transdutor e pelo menos um outro transdutor, serligado a um sensor de medição e/ou um equipamento decontrole/monitoração.
46. MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DO PERFIL DECONDUTIVIDADE DE UMA FORMAÇÃO DE UM POÇO ENTRE UMA PRIMEIRALOCALIZAÇÃO EM UMA SUPERFÍCIE E UMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO EMUM FURO PERFURADO, o método sendo caracterizado porcompreender:(i) disposição de um primeiro sensor localizadona referida primeira localização, o referidoprimeiro sensor detectando um campo elétricoque ocorre na referida primeira localizaçãoda formação;(ii) disposição de um segundo sensor localizadona referida segunda localização, o referidosegundo sensor detectando um campo elétricoque ocorre na referida segunda localizaçãoda formação;(iii) obtenção de um primeiro sinal mediantedetecção de ressonâncias de Schumann doreferido campo elétrico que ocorre nareferida primeira localização com o referidoprimeiro sensor;(iv) obtenção de um segundo sinal mediantedetecção de ressonâncias de Schumann doreferido campo elétrico que ocorre nareferida segunda localização com o referidosegundo sensor; e(v) combinação do referido primeiro sinal com oreferido segundo sinal para determinação doperfil de condutividade da formação entre areferida primeira localização e a referidasegunda localização.
47. Método, de acordo com a reivindicação 46,caracterizado por o primeiro sinal ser um sinal decalibração e em que a etapa de combinação é uma etapa decomparação do primeiro sinal com o segundo sinal.
48. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 4 6 e 47, caracterizado por compreenderadicionalmente a etapa de alteração da segunda localizaçãono interior do furo perfurado e obtenção de sinaisadequados mediante detecção de ressonâncias de Schumann ecombinação desses sinais adequados para determinação doperfil de condutividade da formação entre o furo perfuradoe a superfície.
49. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 46 a 48, caracterizado por na lista quecompreende: primeiro sinal, segundo sinal e sinaisadequados, serem obtidas e computadas pelo menos duasdiferentes freqüências de ressonância Schumann.
50. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 46 e 47, caracterizado por o métodocompreender adicionalmente uma terceira localização no furoperfurado e compreender as etapas de:(vi) disposição de um terceiro sensor localizadona referida terceira localização, o referidoterceiro sensor detectando um campo elétricoque ocorre na referida terceira localizaçãoda formação;(vii) obtenção de um terceiro sinal mediantedetecção de · ressonâncias de Schumann doreferido campo elétrico que ocorre nareferida terceira localização com o referidoterceiro sensor;(viii) combinação do referido primeiro sinalcom o referido terceiro sinal paradeterminação do perfil de condutividade daformação entre a referida primeiralocalização e a referida terceiralocalização; e(ix) combinação do referido segundo sinal com oreferido terceiro sinal para determinação doperfil de condutividade da formação entre ofuro perfurado e a superfície.
51. Método, de acordo com a reivindicação 50,caracterizado por na lista que compreende: primeiro sinal,segundo sinal e terceiro sinal, serem obtidas e computadaspelo menos duas diferentes freqüências de ressonânciaSchumann.
52. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 46 a 51, caracterizado por o método serrealizado com um aparelho de acordo com qualquer uma dasreivindicações 22 até 45.
53. APARELHO PARA DETERMINAÇÃO DO PERFIL DECONDUTIVIDADE DE UMA FORMAÇÃO DE UM POÇO ENTRE UMA PRIMEIRALOCALIZAÇÃO EM UMA SUPERFÍCIE E UMA SEGUNDA LOCALIZAÇÃO EMUM FURO PERFURADO, o aparelho sendo caracterizado porcompreender:(i) um primeiro sensor localizado na referidaprimeira localização, o referido primeirosensor detectando um campo elétrico queocorre na referida primeira localização daformação; e simultaneamente(ii) um segundo sensor localizado na referidasegunda localização, o referido segundosensor detectando um campo elétrico queocorre na referida segunda localização daformação.
54. Aparelho, de acordo com a reivindicação 53,caracterizado por o primeiro sensor possuir sensibilidade eresolução para detecção de ressonâncias Schumann doreferido campo elétrico que ocorre na referida primeiralocalização.
55. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 53 e 54, caracterizado por o segundo sensorpossuir sensibilidade e resolução para detecção deressonâncias Schumann do referido campo elétrico que ocorrena referida segunda localização.
56. Aparelho, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 53 a 55, caracterizado por o aparelho serdescido para o interior do furo perfurado a partir dasuperfície.
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Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2444276B (en) * | 2006-12-02 | 2009-06-03 | Schlumberger Holdings | System and method for qualitative and quantitative analysis of gaseous components of multiphase hydrocarbon mixtures |
| WO2009080284A2 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Services Petroliers Schlumberger | Apparatus for receiving and transmitting signals in electromagnetic telemetry system used in a wellbore |
| CA2731932C (en) * | 2008-07-31 | 2014-01-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and system of an electromagnetic telemetry repeater |
| EP2278358A1 (en) * | 2009-07-22 | 2011-01-26 | Leica Geosystems AG | Method and system for detecting the proximity of a conductive, buried structure |
| US8695729B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-04-15 | Baker Hughes Incorporated | PDC sensing element fabrication process and tool |
| US8757291B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-06-24 | Baker Hughes Incorporated | At-bit evaluation of formation parameters and drilling parameters |
| US8746367B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-06-10 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and methods for detecting performance data in an earth-boring drilling tool |
| US20130249704A1 (en) * | 2010-09-15 | 2013-09-26 | Peter S. Aronstam | Expandable tubular antenna feed line for through casing e/m communication |
| US8800685B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-08-12 | Baker Hughes Incorporated | Drill-bit seismic with downhole sensors |
| IT1403940B1 (it) * | 2011-02-16 | 2013-11-08 | Eni Spa | Sistema di rilevamento di formazioni geologiche |
| GB2496440A (en) | 2011-11-11 | 2013-05-15 | Expro North Sea Ltd | Down-hole structure with an electrode sleeve |
| RU2631099C2 (ru) * | 2011-12-13 | 2017-09-18 | Цой Валентин | Устройство для электрического каротажа через металлическую колонну |
| US9309761B2 (en) * | 2012-05-16 | 2016-04-12 | Baker Hughes Incorporated | Communication system for extended reach wells |
| CA2875532A1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | California Institute Of Technology | Communication in pipes using acoustic modems that provide minimal obstruction to fluid flow |
| US9927547B2 (en) * | 2012-07-02 | 2018-03-27 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Power generating communication device |
| GB2506123C (en) * | 2012-09-19 | 2024-02-21 | Expro North Sea Ltd | Downhole communication |
| RU2539354C2 (ru) * | 2012-09-20 | 2015-01-20 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Автоматизированная система испытаний антенн |
| CN103731191A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种电磁随钻测量系统的信号传输中继器 |
| WO2014134741A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | Evolution Engineering Inc. | Detection of downhole data telemetry signals |
| CA2913587A1 (en) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | Halliburton Energy Services Inc. | Well ranging tool and method |
| EP3418488B1 (en) | 2013-09-05 | 2020-11-04 | Evolution Engineering Inc. | Transmitting data across electrically insulating gaps in a drill string |
| EP3158166B1 (en) * | 2014-06-23 | 2019-07-10 | Evolution Engineering Inc. | Optimizing downhole data communication with at bit sensors and nodes |
| US9638028B2 (en) * | 2014-08-27 | 2017-05-02 | Schlumberger Technology Corporation | Electromagnetic telemetry for measurement and logging while drilling and magnetic ranging between wellbores |
| CN104533403A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-22 | 牡丹江天擎科技有限公司 | 一种黑色金属涂层的侧向电极环 |
| US10082019B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-09-25 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and systems to boost surface detected electromagnetic telemetry signal strength |
| WO2016100736A1 (en) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | Schlumberger Canada Limited | Electric dipole surface antenna configurations for electromagnetic wellbore instrument telemetry |
| WO2016148697A1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Localized wireless communications in a downhole environment |
| US10378337B2 (en) | 2015-05-29 | 2019-08-13 | Schlumberger Technology Corporation | EM-telemetry remote sensing wireless network and methods of using the same |
| BR112018002378A2 (pt) | 2015-08-06 | 2020-07-07 | Ventora Technologies Ag | método e dispositivo para tratamento sonoquímico de poço e reservatório |
| US10502860B2 (en) | 2015-11-13 | 2019-12-10 | Schlumberger Technology Corporation | Method for placement of surface electrodes for electromagnetic telemetry |
| CA3009894C (en) | 2016-01-25 | 2020-10-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Electromagnetic telemetry using a transceiver in an adjacent wellbore |
| WO2017142937A1 (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Scientific Drilling International, Inc. | Sub-surface electromagnetic telemetry systems and methods |
| US11174725B2 (en) * | 2016-08-12 | 2021-11-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Tool and method to make high resolution and high penetration measurement of corrosion |
| CA3053764C (en) | 2017-03-24 | 2022-06-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Active noise cancellation in electromagnetic telemetry |
| CN107560721B (zh) * | 2017-08-25 | 2023-11-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种盐穴储气库安全监听分析系统及方法 |
| US20210404326A1 (en) * | 2018-12-10 | 2021-12-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Electromagnetic telemetry system |
| CN110703344B (zh) * | 2019-10-18 | 2021-03-30 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种隐伏资源预测方法及岩石电磁学测井系统 |
| US11460446B2 (en) * | 2020-04-21 | 2022-10-04 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Estimation of formation and/or downhole component properties using electromagnetic acoustic sensing |
| RU2745858C1 (ru) * | 2020-06-03 | 2021-04-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический центр Геомеханика" | Способ мониторинга скважинных забойных параметров и устройство для его осуществления |
| CN113266343B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-04-01 | 华中科技大学 | 一种无线信号传输系统 |
| CN114635672B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-05-28 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种页岩气井下生产动态监测方法和系统 |
| CN114622900A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-06-14 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种基于微电流的井下信息传输装置和方法 |
| US12516597B2 (en) * | 2022-10-13 | 2026-01-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Monitoring fluid/cement type/quality outside of casing of a borehole |
| CN116452816B (zh) * | 2023-04-23 | 2025-11-11 | 东南大学 | 一种基于卷积自编码器的舒曼谐振时频图特征提取方法 |
| CN120251189B (zh) * | 2025-06-09 | 2025-08-19 | 中国地质调查局沈阳地质调查中心(东北地质科技创新中心) | 一种地质调查用勘查装置 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4181014A (en) * | 1978-05-04 | 1980-01-01 | Scientific Drilling Controls, Inc. | Remote well signalling apparatus and methods |
| US4808929A (en) | 1983-11-14 | 1989-02-28 | Schlumberger Technology Corporation | Shielded induction sensor for well logging |
| US4616702A (en) * | 1984-05-01 | 1986-10-14 | Comdisco Resources, Inc. | Tool and combined tool support and casing section for use in transmitting data up a well |
| US4780678A (en) * | 1984-05-31 | 1988-10-25 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for microinductive investigation of earth formations |
| US5570024A (en) * | 1986-11-04 | 1996-10-29 | Paramagnetic Logging, Inc. | Determining resistivity of a formation adjacent to a borehole having casing using multiple electrodes and with resistances being defined between the electrodes |
| US4839644A (en) | 1987-06-10 | 1989-06-13 | Schlumberger Technology Corp. | System and method for communicating signals in a cased borehole having tubing |
| US5130706A (en) * | 1991-04-22 | 1992-07-14 | Scientific Drilling International | Direct switching modulation for electromagnetic borehole telemetry |
| FR2681461B1 (fr) | 1991-09-12 | 1993-11-19 | Geoservices | Procede et agencement pour la transmission d'informations, de parametres et de donnees a un organe electro-magnetique de reception ou de commande associe a une canalisation souterraine de grande longueur. |
| US6396276B1 (en) * | 1996-07-31 | 2002-05-28 | Scientific Drilling International | Apparatus and method for electric field telemetry employing component upper and lower housings in a well pipestring |
| US5883516A (en) * | 1996-07-31 | 1999-03-16 | Scientific Drilling International | Apparatus and method for electric field telemetry employing component upper and lower housings in a well pipestring |
| FR2785017B1 (fr) * | 1998-10-23 | 2000-12-22 | Geoservices | Methode et systeme de transmission d'informations par onde electromagnetique |
| RU2229733C2 (ru) * | 1999-03-23 | 2004-05-27 | Научно-производственное предприятие "ЛУЧ" | Геофизическая телеметрическая система передачи скважинных данных |
| CA2666251C (en) * | 1999-12-17 | 2012-02-21 | Geosensors Inc. | Modular electromagnetic sensing apparatus having improved calibration |
| US6633164B2 (en) * | 2000-01-24 | 2003-10-14 | Shell Oil Company | Measuring focused through-casing resistivity using induction chokes and also using well casing as the formation contact electrodes |
| US6817412B2 (en) | 2000-01-24 | 2004-11-16 | Shell Oil Company | Method and apparatus for the optimal predistortion of an electromagnetic signal in a downhole communication system |
| FR2820167B1 (fr) * | 2001-01-26 | 2004-06-04 | Cie Du Sol | Train de tiges de forage permettant la transmission d'informations |
| US7000697B2 (en) | 2001-11-19 | 2006-02-21 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole measurement apparatus and technique |
| US6970099B2 (en) * | 2001-12-04 | 2005-11-29 | Ryan Energy Technologies Inc. | Apparatus, system, and method for detecting and reimpressing electrical charge disturbances on a drill-pipe |
| US6909667B2 (en) * | 2002-02-13 | 2005-06-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Dual channel downhole telemetry |
| US6975121B2 (en) * | 2004-03-22 | 2005-12-13 | Kjt Enterprises, Inc. | System for measuring earth formation resistivity through and electrically conductive wellbore casing |
| US7202671B2 (en) * | 2004-08-05 | 2007-04-10 | Kjt Enterprises, Inc. | Method and apparatus for measuring formation conductivities from within cased wellbores by combined measurement of casing current leakage and electromagnetic response |
-
2005
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