BRPI0615006A2 - método e aparelho para melhorar imagens de resistividade de formação obtidas com ferramentas galvánicas de poço - Google Patents
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Abstract
MéTODO E APARELHO PARA MELHORAR IMAGENS DE RESISTIVIDADE DE FORMAçãO OBTIDAS COM FERRAMENTAS GALVáNICAS DE POçO. Trata-se de uma corrente média em uma multiplicidade de eletrodos de medição de uma ferramenta de tratamento de imagem de resistividade é determinada e subtraida das correntes de medição individuais para dar uma imagem de resistividade com alcance dinâmico aperfeiçoado.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO EAPARELHO PARA MELHORAR IMAGENS DE RESISTIVIDADE DE FOR-MAÇÃO OBTIDAS COM FERRAMENTAS GALVÂNICAS DE POÇO".
Antecedentes da Invenção
1. Campo da Invenção
Esta invenção relaciona-se de um modo geral à exploração dehidrocarbonetos envolvendo investigações de regiões de uma formação ter-restre que podem ser penetradas por um furo de sondagem. Mais especifi-camente, a invenção trata do problema de representação digital precisa desinais analógicos medidos por sensores na formação terrestre para proces-samento subseqüente. Discute-se um exemplo em algum detalhe de investi-gações de furos de sondagem altamente localizadas empregando a introdu-ção e a medição de correntes elétricas de análise de concentração individualinjetadas em direção à parede de um furo de sondagem com uma ferramen-ta deslocada ao longo do furo de sondagem.
2. Antecedentes da Invenção
É bem conhecida a exploração elétrica de furo de sondagemterrestre e diversos dispositivos e técnicas têm sido descritos para este pro-pósito. Em uma investigação elétrica de um furo de sondagem, a corrente deum eletrodo é introduzida na formação por uma ferramenta dentro do furo desondagem. Há dois modos de operação: em um, a corrente no eletrodo demedição é mantida constante e é medida uma voltagem, enquanto que nosegundo modo é fixada a voltagem do eletrodo e é medida a corrente fluindodo eletrodo. Em condições ideais, é desejável que se a corrente é variadapara manter constante a voltagem medida em um eletrodo monitor, a corren-te é inversamente proporcional à resistividade da formação terrestre sendoinvestigada. Inversamente, é desejável que se a corrente é mantida constan-te, a voltagem medida no eletrodo monitor é proporcional à resistividade daformação terrestre sendo investigada.
Têm sido discutidas técnicas para investigação de formação ter-restre com conjuntos de eletrodos de medição. Ver, por exemplo, a PatenteNorte-americana número 2930969, de acordo com Baker, a Patente Cana-dense número 685727, de acordo com Mann e outros, a Patente Norte-americana número 4468623, de acordo com Gianzero, e a Patente Norte-americana número 5502686, de acordo com Dory e outros. A Patente deBaker mostra uma multiplicidade de eletrodos, cada um deles formado debotões que são unidos eletricamente por fios flexíveis, com botões e fiosembutidos na superfície de um tubo desmontável. A Patente de Mann mos-tra um conjunto de botões de eletrodos pequenos ou montados em uma fer-ramenta ou em uma almofada, cada um deles introduzindo em seqüênciauma corrente de análise de medição de modo separado para uma investiga-ção elétrica da formação terrestre. Os botões de eletrodos são dispostos emum plano horizontal com espaçamentos circunferenciais entre os eletrodos eé descrito um dispositivo para excitar seqüencialmente e medir uma correntede análise. A Patente de Gianzero mostra um dispositivo montado em almo-fadas, cada almofada possuindo uma multiplicidade de pequenos eletrodosde medição dos quais são injetadas correntes de análise em direção à pare-de do furo de sondagem. Os eletrodos de medição são dispostos em umconjunto onde são colocados em intervalos segundo pelo menos uma dire-ção circunferencial (próximo do eixo do furo de sondagem) de modo a injetarcorrentes de análise dentro dos segmentos do furo de sondagem que se su-perpõem um ao outro para uma extensão predeterminada à medida que aferramenta é deslocada ao longo do furo de sondagem. A Patente Norte-americana 6348796, de acordo com Evans e outros, tendo o mesmo cessio-nário como a presente invenção e cujo conteúdo está aqui totalmente incor-porado como referência, mostra um dispositivo de resistividade montado emalmofada no qual os eletrodos não se superpõem. A Patente Norte-americana 6714014, de acordo com Evans e outros, tendo o mesmo cessio-nário como a presente invenção e cujo conteúdo está aqui totalmente incor-porado como referência, mostra um dispositivo de resistividade montado emalmofada que apresenta um dispositivo de tratamento de imagem de resisti-vidade que utiliza acoplamento capacitivo e que pode ser usada com lama abase de óleo.
Os dispositivos descritos nas duas patentes de Evans e na deGianzero podem ser referidos como um sistema "dois-eletrodos" compreen-dendo o eletrodo de medição e a almofada. Um dos problemas com as fer-ramentas de tratamento de imagem "dois-eletrodos" é uma carência de reso-lução para a falta de homogeneidade da resistividade na frente dos botõesda almofada. A razão deste fenômeno pode ser facilmente observada naFigura 3, que mostra caminhos simplificados para a corrente In penetrandono botão. O mandril da ferramenta é marcado por 34 e dois exemplos deeletrodos de resistividade 41a e 41 η são mostrados em uma almofada 55. Acorrente em cada um dos eletrodos é determinada pela impedância total Rique foi afetada pela impedância de fuga RL entre o eletrodo e o retorno, aimpedância do fluido entre o eletrodo Rn e a formação, e a impedância deformação de fundo RF, assim como a variação local da resistividade da for-mação ARF - o sinal desejado.
Ri = RL(R,i + RF + ARF)/RL + Rf, + RF + ARF
A impedância Rfi pode ser muito pequena na presença de grandeelevação resultando em correntes de fuga muito significativas ILi. Esta situa-ção de medição pode conduzir à resposta da almofada como demonstradona Figura 4a. Está mostrado na Figura 4a um sinal medido 101 representadograficamente como uma função do eletrodo número η. O sinal medido 101inclui um grande sinal de fundo e um componente de sinal de tratamento deimagem pequeno. O sinal desejado pode ser digitalizado pobremente, senão há alcance dinâmico suficiente do conversor analógico para digital utili-zado no sistema, ou pode ser cortado para o nível de escala total 103. Deveser observado que em ferramentas conhecidas o problema acima mencio-nado não pode ser recuperado por controle de ganho automático, ou empós-processamento.
O problema do sistema de dois-eletrodos é característico dosmuitos que são encontrados na avaliação das formações terrestres. Em ter-mos gerais, uma multiplicidade de sensores faz medições de um parâmetrode interesse da formação terrestre. Os sinais associados com cada um dossensores podem ser caracterizados como a soma de um sinal de fundo e umsinal diferencial. O sinal diferencial varia de um sensor para outro e é carac-terístico de variações locais no parâmetro de interesse. Os sinais nos senso-res são medições analógicas. Em situações em que o sinal de fundo é muitomaior que o sinal diferencial, é desejável aumentar o alcance dinâmico dossinais diferenciais quando a saída dos sensores é parte de um sistema deprocessamento de dados digital. A presente invenção dirige-se a este pro-blema.
Sumário da Invenção
Uma modalidade da presente invenção é um aparelho utilizadopara detectar uma propriedade de uma região subterrânea. O aparelho incluiuma multiplicidade de sensores, cada sensor possuindo um sinal associadoindicativo de uma propriedade da região, e um sistema de circuitos elétricosque proporciona uma diferença entre um sinal de pelo menos um dos senso-res e um sinal combinado derivado de um ou mais dos sensores. O sistemade circuitos elétricos pode incluir um sistema de circuitos elétricos analógico.O sistema de circuitos elétricos pode ser usado com o que combina sinais demais de um sensor para proporcionar o sinal combinado. O aparelho podeincluir um processador que produz uma imagem de uma parede do furo desondagem a partir da diferença. A região subterrânea pode compreenderpelo menos um de (i) uma matriz de formação, (ii) um fluído de formação, e(iii) um fluido de furo de sondagem. Os sensores podem ser sensores acús-ticos, sensores de resistividade, sensores nucleares, sensores de ressonân-cia nuclear magnética, sensores óticos, e/ou sensores de pressão. Um con-versor digital para analógico pode digitalizar a diferença. O sensor pode in-cluir eletrodos de medição e os sinais associados podem ser sinais de medi-ção. Se isto ocorrer, um eletrodo adicional pode ser proporcionado com umpotencial substancialmente o mesmo que o do eletrodo de medição. Um dis-positivo de transporte pode ser usado para transportar o aparelho dentro deum furo de sondagem na região subterrânea. O dispositivo de transportepode ser um cabo liso, um cabo trançado e/ou uma perfuradora tubular. Po-de ser incluído no aparelho um sensor de orientação. O sistema de circuitoselétricos pode estar em uma composição de fundo e um ou mais da multipli-cidade de sensores pode ser um sensor virtual definido pela rotação dacomposição de fundo. O sensor pode ser instalado em um primeiro furo desondagem e uma fonte de energia pode ser posicionada em um segundofuro de sondagem situado ao lado do primeiro furo de sondagem. A fonte deenergia pode ser uma fonte acústica e/ou uma fonte eletromagnética.
Uma outra modalidade da presente invenção é um método deavaliação de uma região subterrânea. É obtido uma multiplicidade de sinaisindicativos de uma propriedade da região subterrânea e é proporcionadauma diferença entre pelo menos um dos sinais e um sinal combinado deri-vado de uma multiplicidade de sinais. A diferença pode ser obtida usandoum sistema de circuitos elétricos analógico. Uma imagem do furo de sonda-gem na região subterrânea pode ser produzida. O método pode envolver adigitalização do sinal de diferença. Os sinais podem ser obtidos por intermé-dio de sensores acústicos, sensores de resistividade, sensores de ressonân-cia nuclear magnética, sensores óticos, sensores de pressão, e/ou sensoresnucleares. Os sensores podem ser transportados em um furo de sondagemusando um cabo trançado, um cabo liso ou uma perfuradora tubular. Pelomenos um dos sensores pode ser um sensor virtual definido pela rotaçãodos sensores. Os sinais podem ser obtidos em um primeiro furo de sonda-gem e podem ser o resultado da ativação de uma fonte de energia em umsegundo furo de sondagem situado ao lado do primeiro furo de sondagem. Afonte pode ser uma fonte acústica e/ou uma fonte eletromagnética.Breve Descrição das Figuras
A presente invenção é melhor entendida fazendo-se referênciaàs figuras que a acompanham onde numerais semelhantes referem-se aelementos semelhantes, e nas quais:
A figura 1 (técnica anterior) mostra a ferramenta de tratamentode imagem desta invenção suspensa em um furo de sondagem;
A figura 2a (técnica anterior) é uma vista esquemática mecânicade uma ferramenta de tratamento de imagem usando a presente invenção;
A figura 2b (técnica anterior) é uma vista detalhada de um e-xemplo de almofada de eletrodo;
A figura 3 é um diagrama de circuito esquemático ilustrando acorrente de fuga e a resistividade de fundo;
A figura 4a ilustra o resultado da corrente de fuga e a resistivida-de de fundo nas saídas dos eletrodos individuais;
A figura 4b mostra o resultado do uso do método da presenteinvenção nas saídas dos eletrodos individuais; e
A figura 5 é um diagrama de circuitos de um sistema de circuitoselétricos para a implementação da presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
A figura 1 mostra uma ferramenta de tratamento de imagem 10suspensa em um furo de sondagem 12 que penetra a formação terrestre talcomo 13, a partir de um cabo adequado 14 que passa sobre uma roldana 16montada em uma plataforma de perfuração 18. Por padrão industrial, o cabo14 inclui uma peça de tensão e sete condutores para transmitir comandos àferramenta e para receber dados de retorno da ferramenta, assim como e-nergia elétrica para a ferramenta. A ferramenta 10 é levantada e abaixadapor trabalhos de tração 20. O módulo eletrônico 22, na superfície 23, trans-mite os comandos de operação necessários para dentro do poço e em retor-no recebe dados de retorno que podem ser gravados em um meio de arma-zenamento de arquivo de qualquer tipo desejado para processamento simul-tâneo ou posterior. Os dados podem ser transmitidos de forma analógica oudigital. Podem ser proporcionados processadores de dados, tal como umcomputador adequado 24, para executar análise de dados no campo emtempo real ou os dados gravados podem ser enviados para um centro deprocessamento, ou ambos, para posterior processamento dos dados. Algumprocessamento de dados pode também ser feito em um computador no inte-rior do furo.
A figura 2a é uma vista externa esquemática de um sistema detratamento de imagem de parede lateral de um furo de sondagem. A ferra-menta 10, compreendendo o sistema de tratamento de imagem, inclui con-juntos de resistividade 26 e, opcionalmente, uma cubeta de filtração 30 e umtelespectador acústico circunferencial 32. Módulos eletrônicos 28 e 38 po-dem estar posicionados em locais adequados no sistema e não necessaria-mente nas localizações indicadas. Os componentes podem ser montadosem um mandril 34 de uma maneira convencional bem conhecida. Um módu-lo de orientação 36 incluindo um magnetômetro e um acelerômetro ou sis-tema de direção inercial pode ser montado acima das montagens de trata-mento de imagem 26 e 32. A parte superior 38 da ferramenta 10 contém ummódulo de telemetria para tomada de amostras, digitalização e transmissãodos dados das amostras dos vários componentes para os equipamentos ele-trônicos de superfície 22 de uma forma convencional. Se dados acústicossão obtidos, eles são preferivelmente digitalizados, embora em um arranjoalternativo os dados possam ser retidos em forma analógica para a trans-missão à superfície onde serão digitalizados mais tarde pelos equipamentoseletrônicos de superfície 22.
Também mostrados na figura 2a estão três conjuntos resistivos26 (um quarto está oculto nesta vista). Com referências às Figuras 2a e 2b,cada conjunto inclui eletrodos de medição 41a, 41b,...41 η para injeção decorrentes elétricas na formação, eletrodos de focalização 43a, 43b para fo-calização horizontal das correntes elétricas dos eletrodos de medição e ele-trodos de focalização 45a, 45b para focalização vertical das correntes elétri-cas dos eletrodos de medição. Por convenção, "vertical" refere-se à direçãoao longo do eixo do furo de sondagem, e "horizontal" refere-se a um planoperpendicular à vertical. O método da presente invenção pode ser usadocom ferramentas que não possuem os eletrodos de focalização.
Outras modalidades da invenção podem ser usadas em opera-ções medição-enquanto-perfurando (MWD), exploração-enquanto-perfurando (LWD) ou exploração-enquanto-descendo (LWT). A montagemdo sensor pode ser usada em uma almofada substancialmente não rotativa,como mostrado na Patente Norte-americana 6173793 tendo o mesmo ces-sionário como no presente pedido e o seu conteúdo totalmente aqui incorpo-rado como referência. A montagem do sensor pode também ser usada emuma bucha não rotativa, como a apresentada na patente norte-americana6247542, o conteúdo da qual aqui totalmente incorporado como referência.É também possível a implementação de cabo trançado da invenção, no quala montagem do sensor é transportada para o interior do furo em um cabotrançado, os dados gravados em um dispositivo de memória adequado, edevolvidos para processamento subseqüente.
Como acima observado, o sinal medido é dominado pelos efei-tos da impedância de formação de fundo Rf e as correntes de fuga ILi. A pre-sente invenção é baseada no reconhecimento do fato que Rf, Rft e as corren-tes de fuga estão variando em quantidade lentamente em relação à posiçãodo eletrodo espacial. Uma retroalimentação adaptável é implementada naextremidade frontal da almofada, isto é, antes da digitalização. Isto é ilustra-do tomando como referência a Figura 5. As saídas de corrente suavizadasV1, V2, V3,...Vn dos eletrodos 41a, 41b, 41c,...41 η são calculadas por médiapelo amplificador nivelador 151 e a saída do amplificador nivelador VB é u-sada como uma retroalimentação negativa para os amplificadores diferenci-ais 141a, 141b, 141c,...141n, a outra entrada para os amplificadores diferen-ciais sendo as correntes medidas correspondentes Ii1I2lI3--In dos eletrodosde botão. A saída do amplificador nivelador 151 pode também ser usadapara processamento mais adiante, salvada para recuperação subseqüente,ou telemetrada para acima do furo como uma indicação da resistividade deformação de fundo. As saídas filtradas dos eletrodos de botão V1, V2, V3...Vnproporcionam uma imagem de alta resolução da resistividade da formaçãoque possui um alcance dinâmico aperfeiçoado sobre as medições não trata-das e são digitalizadas usando métodos padrões. A imagem é indicativa deheterogeneidades locais da parede do furo de sondagem. A média pode seradicionada novamente para as saídas filtradas digitalizadas para proporcio-nar uma indicação de resistividade de formação absoluta.
Voltando agora à figura 4b, o sinal 101 mostra o resultado douso do processamento de retroalimentação da extremidade frontal da saída101 dos eletrodos. As diferenças entre os eletrodos são aumentadas: estasdiferenças são indicativas de não homogeneidades na resistividade da pare-de do furo de sondagem. O alcance dinâmico é maior que na figura 4a.
Em termos gerais, os eletrodos de medição constituem sensorese as correntes de medição são medições associadas com os eletrodos demedição. O sistema de circuitos elétricos analógico combina as correntes demedição pela sua média. Uma diferença entre a média da corrente e as me-didas de correntes individuais forma uma saída proveitosa do sistema. Deveser observado que o método descrito acima pode também ser usado comoutras disposições de sensores, incluindo aquelas sem eletrodos de focali-zação ou almofadas. A Patente Norte-americana 6801039, de acordo comFabris e outros, tendo o mesmo cessionário como a presente invenção e oconteúdo da qual aqui é incorporado como referência, mostra o uso de umsistema de eletrodo desfocalizado que é usado para a determinação da re-sistividade dos fluídos de furo de sondagem.
O aparelho e método descritos acima podem ser usados comlama à base de água (WBM), assim como com lama à base de óleo (OBM).Para a lama à base de óleo, o acoplamento capacitivo dos sinais elétricos éusado empregando, por exemplo, os ensinamentos da Patente Norte-americana 6714014, de acordo com Evans e outros, tendo o mesmo cessio-nário como na presente invenção e o conteúdo da qual é aqui incorporadocomo referência. Como discutido em Ό14 de acordo com Evans, a correnteé uma corrente de alta freqüência modulada que acopla capacitivamente afonte elétrica na ferramenta de exploração para a formação.
O problema de um grande sinal de fundo é também encontradoem outras situações tais como operações de recuperação secundárias. Oobjetivo é monitorar o fluxo de hidrocarbonetos em um reservatório entre umpoço de injeção e um poço de produção. Fontes sísmicas ou eletromagnéti-cas são posicionadas em um furo de sondagem e uma multiplicidade de de-tectores são instalados caracteristicamente em um segundo furo. A passa-gem de energia das fontes é afetada pela distribuição relativa dos fluidos noreservatório. O que é de interesse são diferenças entre o sinal recebido nosdiferentes receptores. O sistema de circuitos elétricos de retroalimentaçãodiscutido acima pode ser usado para aumentar o sinal desejado na presençado grande sinal de fundo(as propriedades de massa da formação terrestreentre a fonte e o receptor).
Ainda um outro exemplo está no telespectador do furo de son-dagem no qual uma fonte acústica dentro de um furo de sondagem é usadapara se obter uma imagem da parede do furo de sondagem. O uso de umdispositivo acústico para determinar a geometria do furo de sondagem e aelevação da ferramenta é apresentado na Patente Norte-americana5638337, de acordo com Priest. A Patente Norte-americana 4463378, deacordo com Rambow, mostra tanto a amplitude quanto o tempo de reflexõesacústicas de um telespectador de furo de sondagem. Enquanto os tempos(e, por conseguinte, a geometria do furo de sondagem) são relativamenteinsensíveis ao fluido no furo de sondagem, a amplitude pode ser grande-mente afetada pela atenuação dos sinais acústicos dentro do fluido do furode sondagem. Esta atenuação proporciona um forte sinal de fundo que deveser removido de modo a se fazer uma interpretação significativa da amplitu-de do sinal. O método acima descrito pode ser usado para esse propósito.Enquanto o dispositivo de Priest necessitaria usar o conceito de sensor vir-tual descrito acima, o uso de conjuntos acústicos para o tratamento de ima-gens das paredes de furo de sondagem é apresentado na Patente Norte-americana 5640371, de acordo com Schmidt e outros, com o seu conteúdoincorporado aqui como referência.
O método da presente invenção é um método geral que é apli-cável a um conjunto de medições indicativo de propriedades de uma regiãosubterrânea. O conceito básico é que as medições individuais são normali-zadas subtraindo um sinal composto derivado de outros elementos do con-junto. Isto inclui medições da ressonância nuclear magnética das proprieda-des de eco de spin da formação terrestre feitas por sensores de ressonâncianuclear magnética, medições nucleares tais como medições de raios gamaindicativas de densidade da formação e medições de nêutrons indicativas daporosidade da formação. Outros tipos de conjunto de sensores que podemse beneficiar do método da presente invenção são os sensores de pressão esensores óticos. O termo região subterrânea é programado para incluir for-mações terrestres, a matriz de rocha, fluidos na matriz de rocha, assim comofuros de sondagem em formações terrestres.
O aparelho e método têm sido acima descritos usando a imple-mentação de um cabo liso como um exemplo. A presente invenção podetambém ser implementada para aplicações de medição-enquanto-perfurando(MWD). Um exemplo de tratamento de imagens de resistividade para medi-ção-enquanto-perfurando (MWD) é discutido na Patente Norte-americana6600321, de acordo com Evans, tendo o mesmo cessionário da presenteinvenção e o seu conteúdo totalmente incorporado aqui como referência.
Alternativamente, para aplicações medição-enquanto-perfurando(MWD), pode ser usada uma disposição como a descrita no Pedido de De-pósito de Patente Norte-americano número de série 10/616.857, de acordocom Chemali e outros, tendo o mesmo cessionário da presente invenção e oseu conteúdo aqui incorporado como referência. Chemali não requer umconjunto de eletrodos: em vez disso, um único eletrodo pode ser usado. Nocontexto da presente invenção, a medição feita por um único eletrodo emuma multiplicidade de ângulos rotacionais e uma multiplicidade de profundi-dades define um conjunto virtual de eletrodos de medição, cujas mediçõespodem ser processadas digitalmente usando os mesmos princípios da filtra-gem de retroalimentação analógica descrita acima. A implementação usandoum único eletrodo requer o uso de um sensor de orientação tal como ummagnetômetro, e estimativas precisas de profundidade à medida que a per-furação prossegue. As estimativas de profundidade podem ser feitas usan-do, por exemplo, o método apresentado na Patente Norte-americana6769497, de acordo com Dubinsky e outros, tendo o mesmo cessionário dapresente invenção e com o seu conteúdo incorporado aqui como referência.
A operação dos transmissores e receptores pode ser feita porum processador no interior do furo ou um processador de superfície. Estáimplícito no controle e processamento dos dados o uso de um programa decomputador em um meio de leitura de máquina adequado que permite aoprocessador executar o controle e o processamento. O processamento podeincluir, por exemplo, a produção de uma imagem de resistividade da parededo furo de sondagem usando os sinais filtrados dos eletrodos de medição. Omeio de leitura de máquina pode incluir Memórias de Apenas Leitura, Memó-rias de Apenas Leitura Programável Apagável, Memórias de Apenas LeituraAlterável Eletricamente, Memórias Flash e discos óticos. O termo "processa-dor", como usado aqui, é programado para incluir Conjuntos de Pontes Pro-gramáveis de Campo (FPGAs).
Enquanto a apresentação antecedente está direcionada para asmodalidades preferenciais, modificações diferentes serão evidentes paraaqueles versados na técnica. Pretende-se que todas as variações dentro doobjetivo e espírito das reivindicações anexas sejam englobadas pela apre-sentação antecedente.
Claims (25)
1. Aparelho usado para detectar uma propriedade de uma regiãosubterrânea, o aparelho compreendendo:(a) uma multiplicidade de sensores, cada sensor tendo um sinalassociado indicativo da propriedade da região; e(b) um sistema de circuitos elétricos que proporciona uma dife-rença entre um sinal de pelo menos um da multiplicidade de sensores e umsinal combinado derivado da multiplicidade de sensores.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, no qual o sistemade circuitos elétricos compreende um sistema de circuitos elétricos analógico.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda um sistema de circuitos elétricos que combina sinais de uma multipli-cidade de sensores para dar o sinal combinado.
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda um processador que produz uma imagem do furo de sondagem a par-tir da diferença.
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, no qual a regiãosubterrânea compreende pelo menos um de (i) uma matriz de formação, (ii)um fluido de formação, e (iii) um fluido de furo de sondagem.
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, no qual a multipli-cidade de sensores é selecionada do grupo consistindo em (i) um sensoracústico, (ii) um sensor de resistividade, (iii) um sensor nuclear, (iv) um sen-sor de ressonância nuclear magnética, um (v) sensor de pressão, e (vi) umsensor ótico.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda um conversor digital para analógico que digitaliza a diferença.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, no qual a multipli-cidade de sensores compreende eletrodos de medição e os sinais associa-dos compreendem correntes de medição.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, compreendendoainda um eletrodo adicional tendo um potencial substancialmente igual a umpotencial de um eletrodo de medição.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda um dispositivo de transporte que transporta o aparelho para dentro deum furo de sondagem na região subterrânea, o dispositivo transportador se-lecionado de um grupo consistindo em (i) um cabo liso, (ii) um cabo trança-do, e (iii) uma perfuradora tubular.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, compreenden-do ainda um sensor de orientação que faz uma medição de orientação.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, no qual o sis-tema de circuitos elétricos está em uma montagem de composição de fundo(BHA) e no qual pelo menos um da multiplicidade de sensores é um sensorvirtual definido pela rotação da montagem de composição de fundo (BHA).
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, no qual a multi-plicidade de sensores está instalada em um primeiro furo de sondagem.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, compreenden-do ainda uma fonte de energia posicionada em um segundo furo de sonda-gem situado ao lado do primeiro furo de sondagem.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, no qual a fonteé selecionada do grupo consistindo em (i) uma fonte acústica, e (ii) uma fon-te eletromagnética.
16. Método de avaliação de uma região subterrânea, o métodocompreendendo:(a) adquirir uma multiplicidade de sinais indicativa de uma pro-priedade da região subterrânea; e(b) usar o sistema de circuitos elétricos do fundo do furo paraproporcionar uma diferença entre pelo menos um dos sinais e um sinal com-binado derivado da multiplicidade dos sinais.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, no qual propor-cionar a diferença compreende usar um sistema de circuitos elétricos analó-gico.
18. Método, de acordo com a reivindicação 16, compreendendoainda a produção de uma imagem de uma parede de um furo de sondagemna região subterrânea.
19. Método, de acordo com a reivindicação 16, compreendendoainda digitalizar a diferença.
20. Método, de acordo com a reivindicação 16, compreendendoainda obter a multiplicidade de sinais usando sensores selecionados do gru-po consistindo de (i) sensores acústicos, (ii) sensores de resistividade, (iii)sensores nucleares, (iv) sensores de ressonância nuclear magnética, (v)sensores de pressão, e (vi) sensores óticos.
21. Método, de acordo com a reivindicação 14, no qual a multi-plicidade de sinais compreende correntes de medição indicativas de umaresistividade da região subterrânea.
22. Método, de acordo com a reivindicação 14, no qual obter amultiplicidade de sinais compreende ainda usar sensores transportados emum dispositivo de transporte selecionado de (i) um cabo liso, (ii) um cabotrançado, e (iii) uma perfuradora tubular.
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, compreendendoainda definir pelo menos um da multiplicidade de sensores como um sensorvirtual definido pela rotação dos sensores.
24. Método, de acordo com a reivindicação 16, no qual a multi-plicidade de sinais é obtida em um primeiro furo de sondagem, os sinais re-sultando da ativação de uma fonte de energia posicionada em um segundofuro de sondagem situada ao lado do primeiro furo de sondagem.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24, no qual a fonte éselecionada do grupo consistindo de (i) uma fonte acústica, e (ii) uma fonteeletromagnética.
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| US8174266B2 (en) * | 2008-07-23 | 2012-05-08 | Baker Hughes Incorporated | Multi-resolution borehole resistivity imaging |
| US8050865B2 (en) * | 2008-10-31 | 2011-11-01 | Baker Hughes Incorporated | System and method for measuring resistivity parameters of an earth formation |
| US8405397B2 (en) | 2010-03-18 | 2013-03-26 | Baker Hughes Incorporated | Method for mitigating leakage currents |
| AU2010358076B2 (en) * | 2010-07-30 | 2013-10-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | High resolution downhole imaging |
| CA2876326A1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Full tensor micro-impedance imaging |
| CN102691498B (zh) * | 2012-06-29 | 2014-11-26 | 西南石油大学 | 一种水平井随钻泥浆电参数测量仪 |
| MX348211B (es) | 2012-06-29 | 2017-06-05 | Halliburton Energy Services Inc | Generador de imagenes del pozo de perforacion de induccion axial multiple. |
| CN102720490B (zh) * | 2012-06-29 | 2014-11-26 | 西南石油大学 | 一种直井随钻钻井液油气信息测量方法及测量仪器 |
| US9121963B2 (en) | 2013-12-05 | 2015-09-01 | Baker Hughes Incorporated | Dual mode balancing in OBM resistivity imaging |
| US20170023695A1 (en) * | 2014-04-14 | 2017-01-26 | Halliburton Energy Services Inc. | Generator for laterolog tool |
| WO2016057311A1 (en) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Improved resistivity measurement using a galvanic tool |
| CN104678443A (zh) * | 2015-01-22 | 2015-06-03 | 深圳市市政设计研究院有限公司 | 一种孤石探测仪及其控制方法 |
| CN107797154B (zh) * | 2017-09-22 | 2019-04-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种电成像测井图像刻度方法及装置 |
| US10634809B2 (en) * | 2017-10-25 | 2020-04-28 | Saudi Arabian Oil Company | Water crest monitoring using electromagnetic transmissions |
| US11143779B2 (en) | 2018-04-16 | 2021-10-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Deconvolution-based enhancement of apparent resistivity and bed boundary identification in borehole resistivity imaging |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA685727A (en) | 1964-05-05 | Schlumberger Limited | Method of and apparatus for borehole logging | |
| US2769920A (en) * | 1942-07-24 | 1956-11-06 | Schlumberger Well Surv Corp | Radioactivity responsive systems for use in boreholes |
| US2930969A (en) * | 1956-05-16 | 1960-03-29 | Dresser Ind | Electrical earth borehole logging apparatus |
| US4403290A (en) * | 1971-10-13 | 1983-09-06 | Schlumberger Technology Corporation | Machine method for determining the presence and location of hydrocarbon deposits within a subsurface earth formation |
| US4282486A (en) * | 1978-12-04 | 1981-08-04 | Dresser Industries, Inc. | Dual focused resistivity logging method and apparatus with dynamic range reduction |
| US4468623A (en) * | 1981-07-30 | 1984-08-28 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus using pad carrying electrodes for electrically investigating a borehole |
| US4463378A (en) * | 1982-07-27 | 1984-07-31 | Shell Oil Company | Borehole televiewer display |
| NO308264B1 (no) * | 1994-03-22 | 2000-08-21 | Western Atlas Int Inc | Brønnloggesonde med tilnærmet sylindrisk oppstilling av piezo- elektriske akustiske transdusere for elektronisk styring og fokusering av akustiske signaler |
| US5502686A (en) * | 1994-08-01 | 1996-03-26 | Western Atlas International | Method and apparatus for imaging a borehole sidewall |
| US5638337A (en) * | 1996-08-01 | 1997-06-10 | Western Atlas International, Inc. | Method for computing borehole geometry from ultrasonic pulse echo data |
| US6607044B1 (en) * | 1997-10-27 | 2003-08-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Three dimensional steerable system and method for steering bit to drill borehole |
| US6173793B1 (en) * | 1998-12-18 | 2001-01-16 | Baker Hughes Incorporated | Measurement-while-drilling devices with pad mounted sensors |
| US6247542B1 (en) * | 1998-03-06 | 2001-06-19 | Baker Hughes Incorporated | Non-rotating sensor assembly for measurement-while-drilling applications |
| US6353322B1 (en) * | 1998-06-09 | 2002-03-05 | Baker Hughes Incorporated | Method for automatically calibrating resistivity well logs for effects of change in wellbore diameter and circuit drift |
| US6151555A (en) * | 1999-03-09 | 2000-11-21 | Schlumberger Technology Corporation | Seismic signal processing method and apparatus for generating a cube of variance values |
| US6348796B2 (en) * | 2000-01-11 | 2002-02-19 | Baker Hughes Incorporated | Image focusing method and apparatus for wellbore resistivity imaging |
| JP3687503B2 (ja) * | 2000-07-11 | 2005-08-24 | 株式会社村田製作所 | 電子部品の搬送装置およびこの搬送装置を用いた検査装置 |
| US6748329B2 (en) * | 2000-12-08 | 2004-06-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Acoustic signal processing method using array coherency |
| US6600321B2 (en) * | 2001-04-18 | 2003-07-29 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for wellbore resistivity determination and imaging using capacitive coupling |
| US6714014B2 (en) * | 2001-04-18 | 2004-03-30 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for wellbore resistivity imaging using capacitive coupling |
| US6769497B2 (en) * | 2001-06-14 | 2004-08-03 | Baker Hughes Incorporated | Use of axial accelerometer for estimation of instantaneous ROP downhole for LWD and wireline applications |
| US6984983B2 (en) * | 2002-05-31 | 2006-01-10 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for evaluation of thinly laminated earth formations |
| US6868921B2 (en) * | 2003-01-13 | 2005-03-22 | Merlin Technology, Inc. | Boring tool tracking fundamentally based on drill string length, pitch and roll |
| US6957708B2 (en) | 2003-07-08 | 2005-10-25 | Baker Hughes Incorporated | Electrical imaging in conductive and non-conductive mud |
| US7234540B2 (en) * | 2003-08-07 | 2007-06-26 | Baker Hughes Incorporated | Gyroscopic steering tool using only a two-axis rate gyroscope and deriving the missing third axis |
| US7098664B2 (en) * | 2003-12-22 | 2006-08-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-mode oil base mud imager |
| US7647987B2 (en) * | 2004-02-26 | 2010-01-19 | The Charles Machine Works, Inc. | Multiple antenna system for horizontal directional drilling |
| US9441476B2 (en) * | 2004-03-04 | 2016-09-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multiple distributed pressure measurements |
| GB2428096B (en) * | 2004-03-04 | 2008-10-15 | Halliburton Energy Serv Inc | Multiple distributed force measurements |
| US7639016B2 (en) * | 2005-08-10 | 2009-12-29 | Baker Hughes Incorporated | Downhole multi-phase flow imager |
-
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