MX2010001604A - Metodo y aparato para la inicialización de una herramienta de inspección del agujero del pozo. - Google Patents
Metodo y aparato para la inicialización de una herramienta de inspección del agujero del pozo.Info
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Abstract
Se describe un aparato para ajustar a valores iniciales una herramienta de estudio de barreno que comprende una porción de base y una primera porción de montaje acoplada mecánicamente a la porción de base. La primera porción de montaje puede ser adaptada para ser acoplada mecánicamente a por lo menos un sistema de referencia direccional configurado para proveer datos indicadores de la orientación del por lo menos un sistema de referencia direccional con respecto .a una dirección de referencia. El aparato de ciertas modalidades comprende además una segunda porción de montaje acoplada mecánicamente a la porción de base, la segunda porción de montaje configurada para ser acoplada mecánicamente a una herramienta de estudio de barreno, de tal manera que la herramienta de estudio de barreno tiene una orientación predeterminada con respecto al por lo menos un sistema de referencia direccional.
Description
MÉTODO Y APARATO PARA LA INICIALIZACIÓN DE UNA HERRAMIENTA
DE INSPECCIÓN DEL AGUJERO DEL POZO (
REFERENCIA A SOLICITUDES ASOCIADAS i i ' ¦
[0001] Esta solicitud reclama el beneficio de prioridad de las solicitudes
provisionales estadounidenses números 61/180779 presentada el 22 de mayo de 2009 y
61/186748 presentada el 12 de junio de 2009, ambas de las cuales se incorporan en su
totalidad por referencia a este documento. j ANTECEDENTES I Campo .
[0002] Esta solicitud se relaciona generalmente con métodos y aparatos; para la
inicialización de una herramienta de inspección del agujero de un pozo.
Descripción de la tecnología asociada ¡
[0003] Típicamente hay dos tipos de inspecciones mediante las cuales las
herramientas de inspección del agujero de un pozo conducen inspecciones (por ejemplo,
inspecciones giroscópicas o basadas en un giroscopio) de los agujeros
tipo es la inspección estática, en la cual se toman mediciones de la
intervalos de profundidad discretos a lo largo de la trayectoria del pozo. Estas.mediciories i pueden usarse para determinar la orientación dé la herramienta de inspección con respecto a
un vector de referencia, tal como el vector definido por el componente horizontal de la
velocidad de la Tierra en la dirección del eje de la rotación Terrestre; un proceso que aquí
también se denomina brújula giroscópica. El segundo tipo es la inspección continua, en la
cual las mediciones giroscópicas o con giroscopio se utilizan para determinar el cambio en
¡
orientación de la herramienta de inspección mientras viaja en la trayectoria del pozo. Este I · proceso utiliza las mediciones giroscópicas de velocidad de giro con respecto a una
posición inicial conocida. La posición inicial puede derivarse, por ejemplo, realizando una
inspección estática antes de entrar en el modo de inspección continua (el cual también
puede denominarse modo . de inspección autónoma o modo de inspección
autónoma/continua).
[0004] En ciertas circunstancias, la inspección estática generalmente es menos
precisa que en otras circunstancias. Por ejemplo, al operar en altas latitudes en la superficie
Terrestre, la inspección estática es menos precisa que a bajas latitudes. , A latitudes í relativamente altas, el vector de referencia al cual se alinea la herramienta de inspección
durante el procedimiento de brújula giroscópica, el componente horizontal de la velocidad
de la Tierra ( O^ ), es pequeño comparado con el valor en las regiones ecuatoriales y de
latitudes medianas, tal como se indica en la siguiente ecuación:
O? = Qcos , (Ec. 1) :
Donde O = Velocidad de la Tierra y L = latitud. Generalmente, se puede lograr una
inspección direccional satisfactoria utilizando una brújula giroscópica en latitudes de hasta
aproximadamente 60 grados. Sin embargo, la exactitud puede degradarse rápidamente de
allí en adelante a medida que el coseno de latitud se reduce más rápido y la magnitud de
entonces es mucho más pequeña. La Figura 1 ilustra esquemáticamente el
componente horizontal O„ de la velocidad de la Tierra para una latitud cambiante. Tal
como se muestra, a latitud cero O^ está en su valor máximo y es igual a la velocidad de la
Tierra ( O ). disminuye sucesivamente a O? = Qcos ¿, y O.? = Q cos i2 para latitudes
en aumento L\ y Z2, respectivamente, y O„ es cero a 90 grados de latitud (es decir, en el I Polo Norte). Hay una cantidad significativa de exploración de petróleo y gas a latitudes I relativamente altas (por ejemplo, latitudes de más de 70 grados). A estas latitudes, la
exactitud de las inspecciones de pozos basadas en una brújula giroscópica puede
degradarse. También pueden ocurrir degradaciones similares en la exactitud de la
inspección cuando se usan herramientas de inspección magnéticas en vez o además de
herramientas de inspección giroscópicas. Como tal, la exactitud de la inspección
similarmente puede disminuir en ubicaciones cercanas a los polos magnéticos Terrestres
cuando se utilizan herramientas de inspección magnéticas. I ;
[0005] Además, la exactitud de la brújula giroscópica puede degradarse cuando
se utiliza desde una plataforma en movimiento (por ejemplo, una plataforma costa; afuera),
en comparación a su uso desde una plataforma relativamente estática. Por ejemplo, durante
la operación desde una plataforma en movimiento, la herramienta de inspección estará
sujeta al movimiento rotacional de la plataforma, además de la rotación Terrestre. Bajo tales
condiciones, la orientación de la herramienta con respecto al vector horizontal de velocidad
de la Tierra ( O^ ) puede ser difícil de determinar con la precisión que es posible en una
plataforma estacionaria ya que la referencia direccional, definida por CíH , está
efectivamente corrupta por el movimiento de la plataforma. I
COMPENDIO ! :
[0006] Se proporciona un aparato para inicializar una herramienta de inspección
del agujero de un pozo y comprende una sección de base y una primera sección de montaje
.
acoplada mecánicamente a la sección de la base. La primera sección de montaje puede
adaptarse para acoplarse mecánicamente por lo menos a un sistema de referencia
direccional configurado para proporcionar datos indicativos de una orientación del por lo
menos un sistema de referencia direccional con respecto a una dirección de referencia. El
aparato de ciertas modalidades comprende además una segunda sección de montaje . ¡ ; . acoplada mecánicamente a la sección de la base, la segunda sección de montaje configurada
para acoplarse mecánicamente a una herramienta de inspección del agujero del pozo de
manera que la herramienta de inspección del agujero del pozo tenga una orientación
predeterminada con respecto al por lo menos un sistema de referencia direccional. j ?
[0007] Se proporciona un aparato para inicializar una herramienta de inspección
del agujero de un pozo en ciertas modalidades y comprende por lo menos un sistema de
referencia direccional configurado para proporcionar datos indicativos de una orientación
del por lo menos un sistema de referencia dirección con respecto a una dirección de
referencia. El aparato puede comprender además una sección de montaje acoplada
mecánicamente al por lo menos, un sistema de referencia direccional. La sección de montaje
de ciertas modalidades se configura para acoplarse mecánicamente a una herramienta de
inspección del agujero del pozo mientras la herramienta de inspección del agujero del pozo
está afuera del agujero de un pozo de manera que la herramienta de inspección del agujero
de un pozo tenga una orientación predeterminada con respecto al por lo menos un! sistema
de referencia direccional mientras la herramienta de inspección del agujero del pozo está
afuera del agujero del pozo. La sección de montaje puede configurarse además para
desacoplarse mecánicamente de la herramienta de inspección del agujero del pozo mientras
aparato incluye además una sección de recibo de la herramienta acoplada mecánicamente a
la sección de la base y configurada para recibir una herramienta de inspección del; agujero
del pozo en ciertas modalidades. El aparato también puede comprender por lo m'enos un
miembro acoplado en forma movible a una sección del aparato y configurado para permitir ¦I I . que el aparato se mueva a lo largo de una superficie debajo del aparato. El aparato de ciertas
modalidades incluye un elemento de posicionamiento de la herramienta configurado para
mover en forma controlada la herramienta de inspección del agujero del pozo entre una
primera posición relativa al aparato y una segunda posición relativa al aparato.
[0009] Ciertas modalidades aquí descritas proporcionan un método ' para 1 i ¦ inicializar una herramienta de inspección del agujero del pozo, comprendiendo recibir una ! : ' primera señal indicativa de una orientación de un sistema de referencia direccional con .' ' I . respecto a una dirección de referencia. El método puede además incluir recibir una segunda
señal indicativa de la velocidad de movimiento angular del sistema de referencia
direccional y recibir una tercera señal indicativa de la velocidad de movimiento angular de
una herramienta de inspección del agujero del pozo. El método puede comprender además
determinar una orientación relativa del sistema de referencia direccional y la heaamienta de I inspección del agujero del pozo en respuesta a la segunda señal y a la tercera señal. En
.
ciertas modalidades, el método comprende determinar una orientación de la herramienta de
inspección del agujero el pozo con respecto a la dirección de referencia en respuesta a la
primera señal y la orientación relativa. i . i ¡
[0010] Se proporciona un método para inicializar una herramienta de inspección
del agujero del pozo. En ciertas modalidades, el método comprende posicionar una I herramienta de inspección del agujero del pozo en una orientación predeterminada: relativa
a un sistema de referencia direccional y generar una primera señal indicativa- dé una
orientación del sistema de referencia direccional con respecto a una dirección de referencia.
El método puede incluir además determinar una orientación inicial de la herramienta de
inspección del agujero del pozo con respecto a la dirección de referencia en respuesta a la
primera señal. ¡
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS 1 ' i
[0011] La Figura 1 ilustra esquemáticamente el componente horizontal de la
velocidad de la Tierra para una latitud cambiante. ! ' ; ¦ ' I
[0012] La Figura 2 ilustra esquemáticamente un aparato de ejemplo para
inicializar una herramienta de inspección del agujero de un pozo de acuerdo con ciertas
modalidades aquí descritas. ! ·
[0013] La Figura 3 ilustra esquemáticamente un aparato de acuerdo con ciertas
modalidades aquí descritas en una primera ubicación en la cual existe una trayectoria de
comunicación relativamente despejada entre las antenas GPS del aparato y los ¡satélites
GPS, y en una segunda ubicación en la cual las antenas GPS están al menos parcialrnente i '·. protegidas de la comunicación con satélites GPS mediante una torre. ¡
[0014] La Figura 4 ilustra esquemáticamente otro aparato de ejemplo de
acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas. ¡ i
[0015] La Figura 5 ilustra esquemáticamente una vista superior de un ! aparato
incluyendo una unidad GPS/AHRS integrada de acuerdo con ciertas modalidades, aquí
descritas. • i .'
[0016] Las Figuras 6A-6C ilustran esquemáticamente vistas superior, frontal y
lateral derecha, respectivamente, de un aparato incluyendo un elemento de posicionamiento
de la herramienta de acuerdo con ciertas modalidades en este documento. I I
[0017] La Figura 6D ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva parcial
de un aparato incluyendo un elemento de posicionamiento de la herramienta durante el
posicionamiento de una herramienta de inspección de acuerdo con ciertas modalidades aquí i descritas.
[0018] La Figura 7 ilustra esquemáticamente una herramienta de inspección del
agujero de un pozo de ejemplo sobre el cual va montado un sistema de referencia
direccional de acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas.
[0019] La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de
inicialización de una herramienta de inspección del agujero de un pozo de ejemplo de
acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas.
[0020] La Figura 9 es . un diagrama de flujo de un método de ejemplo para
inicializar una herramienta de inspección del agujero de un pozo de acuerdo con ciertas ¡ modalidades aquí descritas. !
i
[0021] La Figura 10 es un diagrama de flujo de un método de ejemplo para
inicializar una herramienta de inspección del agujero de un pozo utilizando un
procedimiento de correspondencia de velocidad angular de acuerdo con ciertas modalidades
aquí descritas.
[0022] La Figura 11 ilustra esquemáticamente un aparato de ejemplo para
mover una herramienta de inspección del agujero de un pozo dé acuerdo con ciertas
modalidades aquí descritas. !
DESCRIPCIÓN DETALLADA ! í
[0023] Las modalidades aquí descritas proporcionan sistemas y métojdos que I generalmente permiten realizar inspecciones precisas dé pozos en ubicaciones de latitudes
altas, desde una superficie en movimiento (por ejemplo, una plataforma en movimiento i . I costa afuera), o ambas. 1 i A. Reseña '¦
[0024] Mientras están en posiciones subterráneas, las herramientas de
inspección giroscópica confían en la brújula giroscópica para realizar una inspección
estática y/o para iniciar un período de inspección continua para determinar la orientación de
la herramienta de inspección con respecto a un vector de referencia (por ejemplo, el vector
definido por el componente horizontal de la velocidad de la Tierra). Sin embargo, en la
superficie hay otros procedimientos que pueden adoptarse. Por ejemplo, se pueden usar
técnicas de inspección en tierra para definir una dirección de referencia (la cual también ¡ puede denominarse una "dirección paramétrica") a la cual se puede alinear la herramienta. í i
Este proceso puede denominarse "previsión". !
t
[0025] Como alternativa, se pueden usar mediciones de un sistema de referencia
direccional, tal como un sistema de navegación por satélite, para determinar la orientación ¡
(por ejemplo, la actitud) de una herramienta de inspección con respecto a un marco de
referencia geográfica conocida. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o el sistema
equivalente desarrollado por la ex Unión Soviética, el Sistema Global de Navegación por ! :
Satélite (GLONASS), puede usarse, por ejemplo. Existen sistemas que utilizan mediciones
de las diferencias en la fase de la onda portadora entre dos o más antenás receptoras .1 espaciadas una distancia conocida para determinar la actitud del cuerpo o vehículo sobré el
cual están montadas las antenas. Ejemplos de dichos sistemas se describen, por ejemplo, en
la Patente estadounidense N° 5,534,875, titulada "Attitude Determining System for Use
with Global Positioning System" (Sistema de determinación de actitud para uso icón un
sistema de posicionamiento global), la cual se incorpora en su totalidad por referencia a este
documento. Estos sistemas proporcionan una medición a nivel mundial de posición,
velocidad y actitud en y sobre la superficie Terrestre y son sustancialmente inmunes a las i desviaciones y anomalías magnéticas. " ' ;! ' .1
[0026] Utilizando dichos sistemas de acuerdo con ciertas modalidades aquí
descritas, la orientación inicial (por ejemplo, actitud) de una herramienta de inspección
puede entonces definirse exactamente mientras está sobre el suelo (por ejemplo en la
superficie) y los datos indicativos de la orientación inicial (por ejemplo, datos de actitud)
pueden entonces transferirse a la herramienta. En ciertas circunstancias, la herramienta de
inspección puede entonces cambiarse al modo de inspección continua antes de ser
posicionada para inserción en el agujero del pozo y/o antes de su inserción en el agujero del
.
pozo. Por ejemplo, la orientación inicial de la herramienta puede medirse antes de captar la
herramienta de inspección (por ejemplo, de horizontal a vertical con respecto al agujero del
pozo) para posicionar la herramienta de inspección en el agujero del pozo. En ciertas
modalidades, esta medición inicial puede realizarse mientras la herramienta está
posicionada generalmente horizontalmente con respecto al agujero del pozo (por ejemplo,
tendida sobre una superficie en las inmediaciones del agujero del pozo), por ejemplo. La I herramienta de inspección puede ser cambiada a modo continuo de modo talj que su
orientación subsiguiente (por ejemplo, rumbo, trayectoria, actitud, acimut, etc.) pueda
medirse con respecto a la orientación inicial. Entonces la herramienta de inspección puede i ¦ ser levantada de la posición horizontal a otra posición, tal como una posición ¡vertical. i Entonces se puede realizar una inspección continua del agujero del pozo cuando la
herramienta atraviesa la trayectoria del pozo. ¡
[0027] Ambas técnicas y métodos de inspección en tierra que utilizan técnicas
de navegación por satélite para determinar la orientación inicial de la herramienta de
inspección son susceptibles a errores humanos en ciertas condiciones. Por ejemplo, la
herramienta puede ser captada relativamente rápido y uno o más de los detectores qué lleva
un registro de la orientación de la herramienta (por ejemplo, en modo de inspección
continua) puede saturarse o de otro modo alcanzar sus límites de velocidad. Además, la
herramienta puede caerse en algunos casos. Ciertas modalidades aquí descritas consideran
dichos problemas conectando una inspección/referencia GPS con un sistema inercial en la ' i ' ' ·' herramienta de inspección mediante un proceso semiautomatizado o automatizado que
puede operar a alta latitud y sobre una superficie en movimiento (por ejemplo, una
I I .
¦ j ;
(3) Operación a latitud alta desde una plataforma fija. Aquí, se pueden ; utilizar
inspecciones continuas cuando la herramienta de inspección pasa a! lo largo del
agujero del pozo. La inspección puede iniciarse (por ejemplo, se puede determinar
una orientación inicial) en la superficie usando técnicas aquí descritas (por ejemplo,
usar navegación por satélite como GPS) de acuerdo con las modalidades' en este
documento. En ciertas modalidades, se pueden usar técnicas de navegación por I satélite en conjunto con un sistema de navegación inercial (INS) (por ejemplo, un
sistema GPS/INS conjunto, o un sistema de navegación inercial independiente) que
pueda considerar problemas tales como la indisponibilidad o protección de una
señal de satélite descrita arriba.
(4) Operación sobre o desde una superficie en movimiento (por ejemplo, sobre o desde
una plataforma de perforación costa afuera). En tales condiciones, y de acuerdo con
modalidades aquí descritas, se pueden utilizar í inspecciones continuas enj todo el ¡ i agujero del pozo. La inspección puede ser iniciada (por ejemplo, se puede
determinar una orientación inicial) en la superficie utilizando navegación por ! satélite. En ciertas modalidades, se pueden usar técnicas de navegación por satélite ¡ .' i :. ,. en conjunto con un sistema de navegación inercial (INS) (por ejemplo, un; sistema ¦ I ¦ ·'. i
GPS/INS conjunto, o un sistema de navegación inercial independiente) que pueda í . ¦ i ; · considerar problemas tales como la indisponibilidad o protección de una señal de ' . i i satélite descrita arriba, y para ayudar a trasferir datos de referencia de satélite a la
herramienta de inspección. También se pueden usar técnicas de correspondencia
angular aquí descritas para mejorar la exactitud de la inspección.
[0029] En ciertas modalidades, un aparato (por ejemplo, una estructura de
plataforma rígida) se configura para conectarse a una herramienta de inspección delj Iag ·ujero
del pozo y para moverse entre múltiples posiciones en una plataforma de perforación. El
aparato puede configurarse para permitir la inicialización exacta del sistema de medición de
inspección dentro de la herramienta de inspección del agujero del pozo. El aparató puede j configurarse para permitir la transferencia de datos de orientación relativamente precisos •t .
(por ejemplo, actitud y/o acimut) a un sistema de inspección direccionai en la herramienta . . i ¦· de inspección del agujero del pozo para operaciones de perforación, tales como las i operaciones de perforación en ubicaciones de alta latitud en la Tierra o cuando se opera
costa afuera desde una plataforma de perforación en movimiento. ¦
[0030] Ciertas modalidades aquí descritas proporcionan una determinación ? ¦!' ' relativamente precisa de la orientación de una herramienta de inspección del agujero del V i pozo (por ejemplo, referencia de actitud, acimut y/o rumbo) en la superficie que no Utiliza • j una brújula giroscópica. En ciertas modalidades, esta información de orientación puede ser 'i transferida a un sistema inercial en la herramienta de inspección. Esta técnica puede
aplicarse mediante dispositivos que generalmente operan independientemente de la
instrumentación y equipo dentro de la herramienta de inspección. Esta determinación de
orientación independiente puede realizarse, por ejemplo, en base a métodos de inspección ¦ -i , . . · ·? · : en tierra establecidos (por ejemplo, previsión) o el uso de información basada en un satélite
(por ejemplo, usando tecnología GPS) y/o usando sistemas de navegación inercial (por
ejemplo, usando una unidad de sistema de referencia de actitud y rumbo (AHRS)). Una vez ¦ i . ; I que los datos de orientación (por ejemplo, actitud y/o acimut) son transmitidos; a la
herramienta de inspección, se puede iniciar un procedimiento de inspección continua que
involucra la integración de mediciones giroscópicas cuando la herramienta de inspección se
coloca en un agujero y atraviesa la trayectoria del pozo. Este proceso de inspección
continua generalmente es iniciado o inicializado por los datos de orientación (por ejemplo,
datos de actitud, acimut y/o rumbo) derivados en la superficie. ¡
[0031] Para habilitar estas funciones mientras se evitan posibles problemas que
pueden ocurrir cuando se inspeccionan agujeros de pozo de fondo, los aparatos! (por
ejemplo, estructuras de plataformas) tal como aquí se describen pueden moverse a una . 1 plataforma de perforación generalmente en cualquier parte del mondo doride puede
instalarse para acomodar los varios equipos utilizados para realizar la determinación de
orientación (por ejemplo, la determinación de referencia de actitud, acimut y/o rumbo). i ·
Estos aparatos pueden comprender estructuras de plataforma rígida, ser relativamente
livianos y ser capaces de montarse generalmente en forma rígida en la plataforma de
perforación en ubicaciones al lado o cercanas al cabezal del pozo.
[0032] Los aparatos aquí descritos pueden incluir fijaciones (por ejemplo, una o
más monturas) para permitir montar el equipo de referencia de superficie independiente
(por ejemplo, un sistema de referencia direccional tal como un receptor GPS con dos o más
antenas) y la herramienta de inspección (por ejemplo, en forma relativamente rígida) sobre .i : o dentro del aparato. En ciertas modalidades, el aparato puede nivelarse y la orientación de
la herramienta de inspección puede alinearse en forma relativamente precisa como una I dirección de referencia definida sobre la plataforma por el equipo de referencia de
superficie (por ejemplo, definida por el posicionamiento relativo de dos o más antenas en el
caso de una referencia GPS). En una modalidad, el receptor GPS es capaz de determinar la
dirección de la línea que une dos antenas del receptor GPS con respecto al norte verdadero.
En esta situación, el ángulo de acimut definido por el GPS (por ejemplo, el ángulo de la
línea que une las dos antenas con respecto al norte verdadero) puede ser transferido a la
herramienta de inspección. Además, la inclinación y el ángulo de la cara de la herramienta
de inspección pueden determinarse en base a mediciones proporcionadas por la herramienta
de inspección (por ejemplo, mediante uno o más acelerómetros dentro de la herramienta de
inspección). La orientación inicial (por ejemplo, los ángulos de acimut, inclinación y de la
cara de la herramienta) pueden así determinarse y usarse para inicializar el projces io de
integración posterior (por ejemplo, durante la inspección continua) que) puede
implementarse dentro de la herramienta para llevar un registro de la dirección del j agujero
del pozo a medida que la herramienta se mueve a lo largo de su trayectoria. En general, la
información de orientación puede estar disponible en forma independiente o sin importar la i latitud de la plataforma de perforación. ,
B. Inicialización de la herramienta de inspección a altas latitudes
[0033] La Figura 2 ilustra esquemáticamente un aparato de ejemplo 10 para
inicializar una herramienta de inspección del agujero de un pozo 30 de acuerdo con ciertas
modalidades aquí descritas. En ciertas modalidades, el aparato 10 comprende unaj sección
de base 12 y una primera sección de montaje 14 acoplada mecánicamente a la sección de
base 12. La primera sección de montaje 14 de ciertas modalidades se adapta para acoplarse
mecánicamente al menos a un sistema de referencia direccional 16. El al menos unj sistema ' · . .| ' de referencia direccional 16 puede configurarse para proporcionar datos indicativos de una
aparato 10. Dichos sistemas ó subsistemas pueden ellos mismos estar en comunicación con
el aparato 10 o componentes del mismo.
[0037] En ciertas modalidades, el por lo menos un sistema de referencia
direccional 16 comprende al menos un receptor de señales de un sistema de
posicionamiento global (GPS). Por ejemplo, el por lo menos un receptor de señales puede
comprender una primera antena 22 y una segunda antena 24 espaciada de la primera antena
22. En ciertas dichas modalidades, la primera antena 22 y la segunda antena 24 definen una
línea 26 desde la primera antena 22 a la segunda antena 24. En ciertas modalidades se I pueden usar más de dos antenas. En ciertas modalidades, el al menos un receptor de¡ señales
comprende además un procesador (no se muestra) configurado para recibir señales de la
primera y la segunda antena 22, 24 y para determinar una orientación de la líneaj 26 con
respecto a la dirección de referencia 18. Por ejemplo, el procesador puede configurarse para
determinar una actitud o acimut del sistema de referencia direccional 16 con respecto a la
dirección de referencia 18. En ciertas modalidades, la determinación de actitud o acimut es
relativamente precisa. Por ejemplo, la determinación puede ser dentro de aproximadamente i " ' ' 1 :
0,2 grados en algunas modalidades. En otras modalidades la determinación puede ser más o i ; menos precisa. En ciertas modalidades, la primera sección de montaje 14 comprende una j montura de la primera antena 28 para acoplarse mecánicamente a la primera antena 22 y
una montura de la segunda antena 29 para acoplarse mecánicamente a la segunda anjeria 24. i
[0038] En ciertas otras modalidades, el al menos un receptor de señales puede
ser un receptor de señales sin GPS. Por ejemplo, el al menos un receptor de señales puede j ' ser un receptor de señales de otro sistema de navegación por satélite (por ejemplo, ¦ : i ' i
I
GLONASS) o algún sistema de posicionamiento o navegación no asociada con satélite. Tal
como se muestra, el sistema de referencia direccional 16, los componentes del mismo y la
sección de base 12 pueden formar una unidad físicamente integral (por ejemplo, la unidad
generalmente rectangular de la Figura 2). En ciertas otras modalidades, el sistema de
referencia direccional 16 comprende una o más unidades físicamente separadas, cada una
montada independientemente sobre la sección de base 12. Por ejemplo, en una modalidad la
primera antena 22 forma una primera unidad a ser montada en la montura de la primer
antena 28 y la segunda antena 24 forma una segunda unidad a ser montada en l montura de I ^ la segunda antena 29 y físicamente separada de la primera unidad. ¡ ... i
[0039] En algunas modalidades, se püeden usar métodos de inspección (por
ejemplo, métodos de visualización óptica tal como la previsión) como método alterno para
definir o determinar la orientación de la plataforma o una línea en la plataforma con
respecto a la dirección de referencia 18. En dichas modalidades, no se puede emplear un
sistema de referencia direccional 16 y puede usarse otro dispositivo, tal como un dispositivo
de visualización u otro dispositivo de inspección, por ejemplo, para determinar la
orientación (por ejemplo, la dirección 19 del aparato 10) de la plataforma o una línea sobre i la misma (por ejemplo, una línea correspondiente a la dirección 19 del aparato ¡10) con
respecto a la dirección de referencia 18. Por lo tanto, se pueden usar técnicas de inspección
en tierra (por ejemplo, previsión) para determinar una orientación inicial (por ejemplo,
actitud y/o acimut) del aparato 10 o una sección del mismo con respecto a una dirección de ¦ ¦ Í referencia 18. En ciertas modalidades, la orientación puede determinarse mediante ! " visualización óptica a un objeto o punto de referencia en una ubicación conocida con
I I
respecto a la ubicación del aparato 10 (por ejemplo, la ubicación de una plataforma de
petróleo). La primera sección de montaje 14 de dichas modalidades puede configurarse para
recibir y acomodar el dispositivo de inspección (por ejemplo, un dispositivo de
visualización). La primera sección de montaje 14 puede comprender elementos descritos
arriba con respecto a la Figura 2, por ejemplo (por ejemplo, uno o más recortes, i abrazaderas, broches, retenes, postes o boquillas roscadas, etc.), pero dichos elementos
generalmente están configurados para montar el dispositivo de inspección en vez del
sistema de referencia direccional 16. Entonces se pueden transmitir datos indicativos de la
orientación inicial de la plataforma (por ejemplo, la dirección 19 de la plataforma con " i ·. respecto a la dirección de referencia 18) a la herramienta de inspección 30. En una
modalidad, un operador puede ingresar manualmente los datos en un sistema de
computación en comunicación con la herramienta de inspección 30 y luego transmitirlos a
la herramienta 30 (por ejemplo, en forma inalámbrica). Debido a que la herramienta de j .; inspección 30 de ciertas modalidades va montada en una orientación predeterminada con
respecto al aparato 10 (por ejemplo, paralela al aparato 10), la orientación de la herramienta
de inspección 30 puede determinarse de acuerdo con modalidades aquí descritas.
[0040] La segunda sección de montaje 20 de ciertas modalidades comprende un
área de la sección de base 12 sobre la cual se monta la herramienta de inspección! 30. Por
ejemplo, la segunda sección de montaje 20 puede comprender el área o superficie 21 de la
sección de base 12. En algunas modalidades, la segunda sección de montaje 20 comprende : i uno o más elementos o recortes en los cuales se puede calzar la herramienta de inspección
30. En varias modalidades, la herramienta de inspección 30 se sujeta eri forma
I
desenganchable a la segunda sección de montaje.20. En ciertas modalidades, la segunda
sección de montaje 20 comprende una o más caras o bloques de montaje. Por ejemplo, las
caras de montaje pueden ser similares a las caras de montaje 46 y pueden extenderse desde
la sección de base 12 y posicionarse sobre el aparato 10 de manera tal que la herrarnienta de
inspección 30 colinda contra una o más superficies de las caras de montaje, por lo tanto
sujetando y/o limitando el movimiento de la herramienta de inspección 30 a lo largo de la
sección de base 12 en una o más direcciones. Las caras de montaje pueden comprender ¡ bloques (por ejemplo, bloques rectangulares, cilindricos, triangulares, etc.), planchas o
similares. En ciertas modalidades, la primera sección de montaje 14, la tercera sección de
montaje 44 (Figura 4) y/o la cuarta sección de montaje 53 (Figura 4) pueden comprender
caras de montaje similares a las caras de montaje 46 de la segunda sección de montaje 20 y
las cuales se configuran para sujetar y/o limitar el movimiento del sistema de referencia
direccional 16, el sistema de navegación inercial 42 y el sistema de computación 52,
respectivamente. El aparato 10 de la Figura 4 incluye caras de montaje 46 en un lado de la
herramienta de inspección. Otras configuraciones son posibles. Por ejemplo, en una
modalidad hay caras de montaje 46 en el lado opuesto de la herramienta de inspección 30
y/o en cada extremo de la herramienta de inspección 30.
[0041] En varias modalidades, la segunda sección de montaje 20 puede incluir
una o más correas, abrazaderas, broches, retenes, postes o boquillas roscadas, etc., para
montar la herramienta de inspección 30. Además, la herramienta de inspección 30 puede
incluir uno o más elementos coincidentes configurados para acoplarse a los elementos
coincidentes correspondientes en la segunda sección de montaje 20. En !algunas
: i
modalidades, la segunda sección de montaje 20 comprende uno o más elementos de sujeción (por ejemplo, correas, abrazaderas, etc.) posicionados a lo largo de la carcasa de la herramienta de inspección 30 cuando la herramienta de inspección 30 está montada. En ciertas modalidades, los elementos de sujeción están posicionados a lo largo de uno o ambos de los lados largos de la carcasa de la herramienta de inspección, a uno p ambos extremos de la carcasa de la herramienta de inspección o una combinación de los mismos. En varias otras modalidades, los elementos de sujeción están posicionados a lo largo de un lado únicamente, a lo largo de uno o más de los extremos de la carcasa de la herramienta de inspección 30 o debajo o arriba de la carcasa de la herramienta de inspección 30. Eh ciertas modalidades, la segunda sección de montaje 20 comprende o forma una parte! de una estructura de plataforma que va montada sobre o encima de la sección de base i 12. Por ejemplo, en una modalidad la primera sección de montaje 14 y la segunda sección de montaje 20 comprenden estructuras de plataforma separadas y forman una estructura de plataforma de niveles múltiples en o sobre la sección de base 12. I
[0042] La segunda sección de montaje 20 también puede incluir uñó o más puertos (por ejemplo, puertos eléctricos) para acoplar en forma operativa la herramienta de inspección 30 al aparato 10. Por ejemplo, los puertos pueden habilitar la comunicación eléctrica entre la herramienta de inspección 30 y el aparato 10 o componentes del] mismo.
En ciertas otras modalidades, la herramienta de inspección 30 no está en comunicación directa ni de otro modo acoplada en forma operativa al aparato 10, pero jestá en comunicación con uno o más sistemas o subsistemas físicamente separados del aparato 10. i ; i
i i
.
i
Dichos sistemas o subsistemas pueden ellos mismos estar en comunicación con el ¡aparato
10 o componentes del mismo.
[0043] La herramienta de inspección 30 de ciertas modalidades puede
comprender varios detectores y hardware de computación que pueden hacer uso de varias I cantidades medidas, tal como una o más de aceleración, campo magnético y velocidad I angular para determinar la orientación de la herramienta de inspección 30 y el agujero del
pozo con respecto a un vector de referencia, tal como el campo gravitacional,1 campo
magnético o vector de rotación Terrestre. En ciertas modalidades, la herramienta de j inspección 30 es un instrumento de inspección dedicado mientras que en otras modalidades ? la herramienta de inspección 30 es un paquete de instrumentación de medición durante la
perforación (MWD) o de perfilaje durante la perforación (LWD) que puede acoplarse a una
herramienta de perforación giratoria dirigible, por ejemplo. '
[0044] Debido a que la línea 26 entre las dos antenas 22, 24 puede generalmente i · alinearse con una dirección 19 del aparato 10, o la orientación de la línea 26 con respecto al
aparato 10 puede de otro modo conocerse, la línea 26 puede definir, corresponder ó usarse
como la orientación (por ejemplo, la dirección 19) del aparato 10 con respecto a la
dirección de referencia 18. En la Figura 2, por ejemplo, la línea 26 se muestra girada con
respecto a la dirección de referencia 18 (por ejemplo, el norte verdadero) un ángulo A. El
ángulo A puede definir o caracterizarse como el ángulo (por ejemplo, ángulo de acimut) del
aparato 10 con respecto a la dirección de referencia 18. Además, ya que la herramienta de i inspección 30 puede alinearse con respecto a la línea 26, el ángulo A puede por lo tanto
corresponder a la dirección (por ejemplo, dirección de acimut) de la herramienta de i i I i
i i i
inspección 30 con respecto a la dirección de referencia 18. Por lo tanto, el ángulo A puede
transmitirse (por ejemplo, como datos electrónicos) a la herramienta de inspección¡30 para
la inicialización de la herramienta de inspección 30.
[0045] En algunas condiciones se puede producir una pérdida de telemetría de
satélite a y/o detectada por el sistema de referencia direccional 16. Dicha pérdida puede
ocurrir, por ejemplo, debido al blindaje de una o más de las antenas GPS de uno o más de
los satélites por una torre u otro equipo en una plataforma. Además, el posicionamiento
relativamente desfavorable de los satélites que están a la vista de la plataforma puede í producir una pérdida de precisión en el proceso de determinación de orientación (por ! ,; ejemplo, actitud y/o acimut). Esta pérdida de precisión puede denominarse dilución
geométrica de la precisión, por ejemplo. La Figura 3 ilustra esquemáticamente elí aparato
10 de acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas en una primera ubicación 32 en una i plataforma de perforación 35 teniendo una trayectoria de comunicación relativamente
despejada entre las antenas 22, 24 y los satélites GPS 36, 38 y en una segunda ubicación 34
en la cual una o más de las antenas están aisladas de la comunicación con uno o más
satélites GPS 36, 38 por la torre 31. Tal como se ilustra mediante las líneas punteadas, el
aparato 10 al cual se montará la herramienta de inspección 30 para la inicialización está a
clara vista de los satélites 36, 38 en la primera ubicación 32 cuando está espaciado de la
torre 31 una primera distancia 40. Como tal, una trayectoria de comunicación relativamente
despejada puede existir entre las antenas 22, 24 y los satélités 36, 38. Por otra parte; cuando
se ubica directamente debajo de la torre 31 en la segunda posición 34, la torre 3|l puede
bloquear o interferir con las comunicaciones de los satélites 36, 38 a las antenas 22; 24 y
!
i
puede que ya no haya una trayectoria de comunicación relativamente despejada entre las
antenas 22, 24 y los satélites 36, 38. Como tal, puede interrumpirse la telemetría de satélite
a o detectada por el sistema de referencia direccional 16. En la configuración de ejemplo de
la Figura 3, las comunicaciones de los satélites 36, 38 a las antenas puede interrumpirse en
forma similar cuando el aparato 10 está en otras posiciones, como cuando el aparato 10 se
posiciona a la izquierda de la torre 31. Generalmente se puede seleccionar la distancia 40
para asegurar una trayectoria de comunicación relativamente despejada entre las antenas 22,
24 y los satélites 36, 38. Por ejemplo, la distancia 40 puede variar desde 5 a 10 mjetros en
ciertas modalidades. En otras modalidades, la distancia 40 puede ser inferior a 5 metros o
superior a 10 metros. ¡
[0046] Puede ser beneficioso tener la capacidad para mover el aparato ! 10 (por
ejemplo, a lo largo de la superficie de una plataforma) entre la primera ubicación 3Í2 donde
el efecto de blindaje de la señal es pequeño (por ejemplo, donde el aparato 10 está i espaciado de la torre de perforación 31) y la segunda ubicación 34, donde la herramienta de
inspección puede insertarse en el agujero del pozo pero donde la telemetría dej satélite
puede verse comprometida. En ciertas modalidades, se puede obtener una orientación i precisa del sistema de referencia direccional 16 y/o la herramienta de inspección en la
primera ubicación 32 sin sustancial obstrucción u otra interferencia de la torre 31 o ¡de otras
fuentes. Además, es deseable poder llevar un registro de la orientación relativa del aparato
10 o componentes del mismo cuando se mueve desde la primera ubicación 32 a la segunda
ubicación 34. Como tal, se puede llevar un registro de las desviaciones desde la ¡primera
ubicación 32 mientras el aparato se mueve a la segunda ubicación 34, manteniendo por lo i ;
tanto una orientación actualizada (por ejemplo, actitud, acimut y/o rumbo) del aparato y
componentes del mismo durante el movimiento. Tal como se describe aquí, se puéde usar
un sistema de navegación inercial para dichos propósitos. ! ·
[0047] La Figura 4 ilustra esquemáticamente un aparato de ejemplo 10 de
acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas. El aparato 10 de ciertas modalidades i incluye una tercera sección de montaje 44 acoplada mecánicamente a la sección de base 12.
La tercera sección de montaje 44 se configura para acoplarse mecánicamente al menos a un i sistema de navegación inercial 42. En ciertas modalidades, la tercera sección de montaje 44 ' i comprende un área de la sección de base 12 sobre la cual se monta el sistema de navegación
inercial 42. En algunas modalidades, la tercera sección de montaje 44 comprend urío o más ¦ ¦ elementos o recortes en los cuales se puede calzar el sistema de navegación inercial 42. En
varias modalidades, el sistema de navegación inercial 42 se sujeta en forma desenganchable
a la tercera sección de montaje 44. Por ejemplo, la tercera sección de montaje 4 - puede
incluir una o más correas, abrazaderas, broches, retenes o roscas, etc., para montar el I sistema de navegación inercial 42. Además, el sistema de navegación inercial 42 puede
incluir uno o más elementos coincidentes configurados para acoplarse a los elementos
coincidentes correspondientes en la tercera sección de montaje 44. En otras modalidades, el
sistema de navegación inercial 42 y la tercera sección de montaje 44 pueden acoplarse
permanentemente (por ejemplo, soldarse o unirse con pegamento). En ciertas modalidades,
la tercera sección de montaje 44 comprende o forma una parte de una estructura de
plataforma que va montada sobre o encima de la sección de base 12. Por ejemplo! en una
modalidad, la tercera sección de montaje 44 y una o más de la primera sección de montaje
14 y la segunda sección de montaje 20 pueden comprender plataformas separadas y formar
una estructura de plataforma de niveles múltiples en o sobre la sección de base 12.
[0048] La tercera sección de montaje 44 también puede incluir uno i o más
puertos (por ejemplo, puertos eléctricos) para acoplar en forma operativa el sistema de
navegación inercial 42 al aparato 10. Por ejemplo, los puertos pueden habilitar la
comunicación eléctrica entre el sistema de navegación inercial 42 y el aparató 10 o
componentes del mismo. En ciertas otras modalidades, el sistema de navegación inercial 42
no está en comunicación directa ni de otro modo acoplado en forma operativa al aparato 10, i ·' pero está en comunicación con uno o más sistemas o subsistemas físicamente separados del . 1 ¦' aparato 10. Dichos sistemas o subsistemas pueden ellos mismos estar en comunicación con
el aparato 10 o componentes del mismo.
[0049] El sistema de navegación inercial 42 generalmente brinda la capacidad
para mantener la información de rumbo u orientación obtenida en la primera ubicación 32
mientras el aparato 12 se mueve desde la primera ubicación 32 (por ejemplo, sobre una
plataforma desde la primera ubicación 32 a la segunda ubicación 34). El sistema de
navegación inercial 42 puede comprender un sistema de referencia de actitud y rumbo I (AHRS), por ejemplo, y puede usarse para llevar un registro de la orientación del aparato 10
y componentes sobre el mismo (por ejemplo, actitud y/o acimut) durante el movimiento del
aparato 10 (por ejemplo, desde la primera ubicación 32 a la segunda ubicación 34 :de la
Figura 3). Por ejemplo, el sistema de navegación inercial 42 puede llevar un registro de la
orientación (por ejemplo, actitud, acimut y/o rumbo) durante el movimiento del aparato 10
en caso que el rendimiento del sistema de referencia direccional 16 se viese comprometido
? ;
(por ejemplo, las antenas de un sistema GPS están bloqueadas del satélite por la torre 31 en
una plataforma) o no pueda usarse para determinar la orientación del aparato en el cabezal
del agujero del pozo. En otras modalidades se pueden usar otros tipos de sistemas de
navegación inercial, tal como un sistema de navegación inercial (INS) completo. En algunas
modalidades, el sistema de referencia direccional 16 o componentes del mismo y el sistema
de navegación inercial 42 pueden integrarse en una sola unidad (por ejemplo, una¡ unidad
GPS/AHRS).
[0050] La Figura 5 ilustra esquemáticamente una vista superior dé un aparato I 10 incluyendo una unidad GPS/AHRS integrada 43 de acuerdo con ciertas modalidades í aquí descritas. En referencia nuevamente a la Figura 4, el sistema de navegación inercial 42
puede comprender un procesador y uno o más detectores de movimiento (por ejemplo, ¦ I acelerómetros) posicionados dentro de la unidad GPS/AHRS 43 y pueden configurarse para
generalmente calcular continuamente la posición, orientación y/o velocidad del aparato 10
al moverlo. \
ciertas
detalle
[0052] El aparato 10 comprende además al menos un nivelador 48 configurado
para nivelar el aparato 10 con respecto a la Tierra (por ejemplo, para ser sustancialmente i perpendicular a la dirección de gravedad). El al menos un nivelador 48 puede comprender ! un conjunto de uno o más soportes ajustables, por ejemplo. Varios mecanismos d|e ajuste
son posibles. Por ejemplo, en una modalidad, el nivelador 48 comprendió una ¡sección
replegable (por ejemplo, una varilla roscada) que se puede usar para alargar o acortar el I nivelador 48 (por ejemplo, extendiéndolo desde la sección de base 12 o replegándolo ;en la
misma). En otra modalidad, el nivelador comprende una sección ensanchable (por ejemplo,
un globo u otro elemento llenable) que se puede inflar y desinflar para ajustar el largo del
nivelador para nivelar el aparato 10 con respecto a la Tierra. El aparato 10 de la Figura 4 i ¦ comprende tres niveladores 48 (uno de los cuales no se muestra) en forma de postes de
soporte cilindricos. Un nivelador 48 se conecta al lado inferior de una esquina de la: sección
de base 12, un nivelador 48 se conecta al lado inferior de una esquina adyacente de la
sección de base 12 y un nivelador 48 (no se muestra) se conecta al centro de un jcóstado
entre otras dos esquinas de la sección de base 12. En algunas modalidades, el al menos un nivelador 48 comprende una sección de pata alargada conectada a la sección de basé 12 y •i ' una sección del pie que hace contacto con la superficie debajo del aparato 100. La sección
del pie de ciertas modalidades generalmente se ensancha con respecto a la sección de la
pata y puede conectarse el extremo inferior de la sección de la pata. En una modalidad, hay
cuatro niveladores 48, cada uno conectado al lado inferior de una de las cuatro esquinas de
la sección de base 12. En otra modalidad, los niveladores 48 comprenden un conjunto de
miembros alargados, cada uno conectado y extendiéndose lateralmente desde un la'do dé la
sección de base 12, y extendiéndose hacia abajo para hacer contacto con la superficie
debajo del aparato 10. Y aún en otras modalidades, el al menos un nivelador comprende
uno o más rieles extendiéndose a lo largo del lado inferior de la sección de basé 12. En
otras modalidades, puede haber un nivelador 48, dos niveladores 48, o más j dé tres
niveladores 48 y/o los niveladores 48 pueden ser conformados o configurados en forma
diferente (por ejemplo, como postes rectangulares, bloques, prominencias hemiesféricas,
etc.).
[0053] Además, el aparato 10 puede comprender además al menos un detector < i de nivel 50 configurado para generar una señal indicativa del nivel o inclinación deljaparato
10 con respecto a la Tierra. En ciertas dichas modalidades, el al menos un nivelador 48 se
configura para nivelar el aparato 10 con respecto a la Tierra en respuesta a la señal del al
menos un detector de nivel 50. Por ejemplo, el detector de nivel 50 puede comprender un
detector de nivel tipo burbuja o algún otro tipo de detector de nivel. En ciertas modalidades, j · el aparato 10 puede incluir uno o más soportes que no sean ajustables. En ciertas otras
modalidades (por ejemplo, donde el aparato 100 no incluye un nivelador 48), se puede usar
la señal del al menos un detector de nivel 50 para ajustar los cálculos, tal como cálculos
respecto a la orientación del aparato 10, componentes del mismo (por ejemplo, el 'sistema
de referencia direccional 16) o la herramienta de inspección 30. Por ejemplo, la señal puede
usarse para compensar por cualquier diferencia de nivel entre el aparato 10 y la Tierra en
dichos cálculos. En general, el al menos un detector de nivel 50, en conjunto con el al
menos un nivelador 48 pueden configurarse para detectar la inclinación del aparato 10 y
nivelar físicamente el aparato 10 en respuesta a dicha inclinación. j
[0054] En ciertas modalidades, el aparato 10 comprende además al menos un
miembro (no se muestra) acoplado en forma movible a una sección del aparato 10 y
configurado para permitir que el aparato 10 se mueva a lo largo de una superficie debajo del
aparato 10. La superficie puede ser la superficie de la Tierra, la superficie ¡ de una ¡ '. plataforma, etc. En ciertas modalidades, el al menos un miembro comprende al menos una
I rueda configurada para rotár alrededor del l menos un eje. En otras modalidades, el al
menos un miembro puede comprender una banda, esquí u otro mecanismo configurado para
permitir el movimiento del aparato 10 a lo largo de la superficie. Por ejemplo,! en una ' i modalidad el aparato 10 comprende cuatro con cada rueda posicionada cerca de un'a de las .1 ' cuatro esquinas correspondientes de la sección de base 12. El al menos un miembro puede i extenderse/replegarse de manera que pueda extenderse hacia la superficie (pór ejemplo,
alejándose de la sección de base 12) para usarse y pueda replegarse en sentido opuesto a la
superficie (por ejemplo, hacia la sección de base 12) cuando el al menos un miembro no ! está en uso. Por ejemplo, en una modalidad, el al menos un miembro comprende un i conjunto de ruedas que puede extenderse de una primera posición en la cual las ruedas no
están en contacto con la superficie a una segunda posición en la cual las ruedas están en I contacto con la superficie para mover el aparato 10 a lo largo de la superficie. Entonces las
ruedas pueden elevarse desde la segunda posición de regreso a la primera posición, tal
como cuando el aparato 10 haya alcanzado el destino deseado. La elevación de las ruedas
puede mejorar relativamente la estabilidad del aparato 10 sobre la superficie en ciertas i modalidades (por ejemplo, mientras se está inicializando la herramienta de inspección). En Í otras modalidades, el al menos un miembro no es replegable y está en contacto continuo
con la superficie. En varias configuraciones, generalmente se puede emplear cualquier
número de miembros (por ejemplo, 1 , 2, 3, 4, 5, o más).
[0055] En ciertas modalidades, el aparato 10 comprende además un sistema de
computación 52. En ciertas modalidades, la computadora puede estar en comunicación con
el sistema de referencia direccional 16 (por ejemplo, tal como se indica mediante ía flecha
,
47), el sistema de navegación inercial 42 (por ejemplo, tal como se indica mediante la
flecha 45) y/o la herramienta de inspección (por ejemplo, tal como se indica mediante la
flecha 49). Por ejemplo, el sistema de computación 52 puede recibir datos indicativos de la
orientación del aparato 10 con respecto a la dirección de referencia 18 desde el sistema de
referencia direccional 16. El sistema de computación 52 también puede recibir información
del sistema de navegación inercial 42, tal como información respecto a la posición,
orientación y/o velocidad del aparato 10 al moverse a lo largo de la superficie debajo del i ¦ aparato 10. El sistema de computación 52 puede además configurarse para procesar la
información de un sistema de referencia direccional 16 y/o del sistema de navegación
inercial 42 para determinar una orientación inicial de la herramienta de inspección 30. El i . sistema de computación 52 puede configurarse además para transmitir dicha información a
la herramienta de inspección en algunas modalidades. En otras modalidades, el sistema de
computación 52 puede transmitir los datos del sistema de referencia direccional 16 y/o de
navegación inercial 42 directamente a la herramienta de inspección 30 para al menos parte í del procesamiento en vez de procesar los datos él mismo. En algunas modalidades no hay
sistema de computación 52 y la herramienta de inspección 30 recibe los datos directamente
del sistema de referencia direccional 16 y del sistema de navegación inercial 42, y la misma
procesa los datos.
[0056] El aparato 10 puede comprender además una cuarta sección de montaje
53. La cuarta sección de montaje 53 comprende un área de la sección de base 12 sobre la
cual se monta el sistema de computación 52. En algunas modalidades, la cuarta sección de
montaje 53 comprende uno o más elementos o recortes en los cuales se puede instalar el
sistema de computación 52! Én varias modalidades, el sistema de computación 52 se sujeta
en forma desenganchable a la cuarta sección de montaje 53. Por ejemplo, la cuarta sección
de montaje 53 puede incluir una o más correas, abrazaderas, broches, retenes o roscas, etc.,
para montar el sistema de computación 52. Además, el sistema de computación 52 puede
incluir uno o más elementos coincidentes configurados para acoplarse a los elementos
coincidentes correspondientes en la cuarta sección de montaje 53. En otras modalidades, el
sistema de computación 52 y la cuarta sección de montaje 53 pueden acoplarse i ¦ permanentemente (por ejemplo, soldarse o unirse con pegamento). En ciertas modalidades, j , la cuarta sección de montaje 53 comprende o forma una parte de una estructura de
plataforma que va montada sobre o encima de la sección de base 12. Por ejemplo' en una
modalidad, la cuarta sección de montaje 53 y una o más de la primera sección de montaje
14, la segunda sección de montaje 20 y la tercera sección de montaje 44 pueden comprender
plataformas separadas y formar una estructura de plataforma de niveles múltiples en o sobre
la sección de base 12.
[0057] La cuarta sección de montaje 53 también puede incluir uno o más
puertos (por ejemplo, puertos eléctricos) para acoplar en forma operativa el sistema de I computación 52 al aparato 10. Por ejemplo, los puertos pueden habilitar la comunicación
eléctrica entre el sistema de computación 52 y el aparato 10 o componentes del mismo:
[0058] En ciertas modalidades, el aparato 10 comprende además un elemento de
posicionamiento de la herramienta 56. Las Figuras 6A-6C ilustran esquemáticamente
vistas superior, frontal y lateral derecha, respectivamente, de un aparato 10 incluyendo un
elemento de posicionamiento de la herramienta 56. El elemento de posicionamiento de la
i
herramienta 56 puede configurarse para mover en forma controlable la herramienta de
inspección 30 del agujero del pozo entre una primera posición relativa al aparato 10 y una
segunda posición relativa al aparato 10. En ciertas modalidades, la primera posición es
horizontal con respecto a la sección de base 12 y la segunda posición es vertical con
respecto a la sección de base 12. En otras modalidades, la herramienta de inspección 30
puede posicionarse en un ángulo relativo a la sección de base 12 en una o más de la primera
y la segunda posición. En ciertas modalidades, el elemento de posicionamientó de la
herramienta 56 comprende un sistema motorizado tal como un accionamiento a motor. El
elemento de posicionamientó de la herramienta 56 puede configurarse para rotar la I superficie 21 de la segunda sección de montaje 20 a la cual se puede acoplar la herramienta ¦ i de inspección 30 y que puede rotarse (por ejemplo, usando el accionamiento a motor 60 y
otro sistema motorizado) con respecto a la sección de base 12 desde la horizontal a la i · vertical para mover la herramienta de inspección 30 entre la primera y la segunda posición.
En otras modalidades, el elemento de posicionamientó de la herramienta 56 comprende un
sistema de polea (por ejemplo, un sistema de polea motorizado) para levantár y !bajar la i herramienta de inspección 30 entre la primera posición y la segunda posición, o algún otro i ! mecanismo para mover la herramienta de inspección 30.
[0059] La Figura 6D ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva parcial
de un aparato 10 incluyendo un elemento de posicionamientó de la herramienta 56¡durante
el posicionamientó de una herramienta de inspección 30 de acuerdo con¡ ciertas i modalidades aquí descritas. El motor de accionamiento 60 del aparato 10 de la Figura 6D es í visible a través de la sección de base 12 con propósitos de ilustración. Tal como se indica
mediante la flecha direcciohal 25, el elemento de posicionamiento de la herramienta 56 es
movible entre una primera posición (por ejemplo, horizontal) y una segunda posición (por
ejemplo, vertical). El elemento de posicionamiento de la herramienta 56 puede, en ciertas
modalidades, mover o rotar en forma controlable la herramienta de inspección en cuanto a ' I ¦ inclinación mientras está conectada o de otro modo acoplada al aparato 10. La herramienta
de inspección 30 se muestra en la Figura 6D durante el movimiento de la herramienta de
inspección 30 mediante el elemento de posicionamiento 56 entre la primera y la segunda
posición de manera que la herramienta de inspección 30 esté actualmente posicionada en un
ángulo B con respecto a la superficie 13 del aparato 10. Tal como se muestra, el motor de
accionamiento 60 del elemento de posicionamiento 56 está configurado para mover en
forma controlable la superficie 21 a la cual la herramienta de inspección 30 puede
generalmente conectarse rígidamente alrededor del eje 66 entre la primera y la segunda
posición.
[0060] En un caso de ejemplo, el elemento de posicionamiento de la
herramienta mueve la herramienta de inspección 30 que está montada en el aparato 10 en
una orientación generalmente vertical, mientras que la superficie 21 está posicionada
mediante el elemento de posicionamiento de la herramienta 56 en una orientación
generalmente vertical con respecto a la superficie 13 de la sección de base 12. La superficie
21 y la herramienta de inspección 30 montada sobre la misma entonces se hacen girar
mediante el elemento de posicionamiento 56 de manera que la superficie 21 y la
herramienta de inspección 30 queden generalmente horizontales o a ras con respecto a la
superficie 13 de la sección de base 12. La herramienta de inspección 30 puede inicializarse
> i ' I ¦
usando el proceso de inicialización aquí descrito mientras está en la posición horizontal. La i ! herramienta de inspección 30 entonces puede girarse de regreso a la posición vertical i mediante el elemento de posicionamiento de la herramienta 56 y entonces desconectarse o ' ! desmontarse del aparato 10 en cuyo punto la herramienta de inspección 30 puede ser
apoyada por un cable de acero 58, por ejemplo y ser bajada al agujero del pozo. j
[0061] En otras modalidades, la herramienta de inspección 30 no se gira a la
horizontal, pero se gira a algún otro ángulo con respecto al aparato 10 (por ejemplo, 15
grados, 30 grados, 45 grados, 60 grados, etc.). Además, la herramienta de inspección 30 no
puede girarse a una posición vertical completa, pero a algún otro ángulo con respecto al
aparato 10. En otras modalidades, el aparato 10 no incluye un elemento de posicionamiento
56. En dichas modalidades, la herramienta de inspección 30 puede montarse generalmente
en la orientación (por ejemplo, vertical con respecto a la superficie 13 del aparato 10) en la
cual se lanzará el aparato 10 al agujero del pozo. Además, el elemento de posicionamiento
56 puede posicionarse o montarse en forma diferente sobre el aparato 10. Por ejemplo, el í sistema motorizado 60 y el eje correspondiente 66 se muestran posicionados generalmente
en la sección intermedia del recorte 23 en la Figura 6D. Como tal, cuando la herramienta de
inspección 30 se coloca en la posición vertical, la mitad de la herramienta de inspección 30
se posiciona sustancialmente sobre la sección de base 12 y la otra mitad de la herramienta
de inspección 30 se posiciona sobre la sección de base 12. En otras modalidades, el eje x 66
del sistema motorizado correspondiente puede posicionarse en forma diferente, tál como
generalmente en un extremo de la sección recortada 23. En algunos de dichos casos, el
elemento de posicionamiento 56 puede rotar la herramienta de inspección 30 generálmente
desde una posición horizontal a una posición vertical en la cual una herramienta de
inspección 30 o una sección sustancial de la misma se gira debajo de la sección de base 12.
En otros de dichos casos, el elemento de posicionamiento puede rotar la herramienta de i inspección 30 generalmente desde una posición horizontal a una posición vertical en la cual I · una herramienta de inspección 30 o una sección sustancial de la misma se gira sobre la
sección de base 12.
[0062] Es deseable mover (por ejemplo, rotar) la herramienta a una velocidad
relativamente baja (por ejemplo, dentro de los límites de velocidad de los giroscopios en la , i herramienta de inspección 30). Ciertas modalidades ventajosamente evitan girar la
herramienta de inspección 30 a velocidades de giro indeseablemente altas que exceden las i : velocidad máximas que pueden ser medidas por uno o más detectores de rotación (por
ejemplo, giroscopios) de la herramienta de inspección 30. Bajo dichas condiciones
indeseadas, los datos de orientación (por ejemplo, datos de referencia direccional)
almacenados en la herramienta de inspección 30 pueden perderse y el procesamiento de
orientación posterior (por ejemplo, actitud y/o acimut) será erróneo. Al mover en forma
controlable la herramienta de inspección 30 (por ejemplo, usando el motor de
accionamiento 60 alrededor del eje 66), el elemento de posicionamiento de la herramienta
56 puede, en ciertas modalidades, evitar la saturación de los detectores de la herramienta de
inspección 30 y por lo tanto permitir que la herramienta de inspección 30 continúe llevando
un registro de su rotación al moverse. j i :
[0063] En una situación de ejemplo, el aparato 10 puede estar ubicado en una I posición en la cual el sistema de referencia direccional 16 es operativo y la dirección de
referencia 18 puede determinarse usando el sistema de referencia direccional 16 (por
ejemplo, un receptor de señales GPS). El aparato 10 puede entonces moverse físicamente al
cabezal del agujero del pozo (por ejemplo, usando el al menos un miembro acoplado en
forma movible a una sección del aparato 19) con la orientación o referencia direccional
siendo mantenida, supervisada o detectada por el sistema de navegación inercial 42 (por
ejemplo, una unidad AHRS) mientras el aparato 10 se mueve. En ciertas modalidades, este
movimiento ocurre en un período relativamente breve (por ejemplo, del orden de varios
minutos). Una vez posicionada en el cabezal del pozo, ha herramienta de inspección 30
puede ser colocada en una posición designada (por ejemplo, a la segunda sección de
montaje 20) y sujetarse al aparato 10. Los datos de orientación (por ejemplo, datos de
actitud, acimut y/o rumbo) pueden entonces transmitirse desde el sistema de navegación
inercial 42 (por ejemplo, una unidad AHRS) a la herramienta de inspección del agujero del
pozo 30 para inicializar la herramienta de inspección 30. Por ejemplo, los datos de
orientación pueden ser transmitidos a un sistema inercial dentro de la herramienta de
inspección 30 mediante el sistema de computación 52 o, en forma alterna, directamente a la
herramienta de inspección del agujero del pozo 30. En ciertas otras modalidades, la
herramienta de inspección 30 está montada sobre el aparato 10 mientras el aparato 10 se
mueve de la primera posición a la segunda posición. ; ¡ 1
[0064] La Figura 7 ilustra esquemáticamente una modalidad en laj cual el
sistema de referencia direccional 16 se monta directamente sobre la herramienta de ! inspección del agujero del pozo 30 de acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas., El
sistema de referencia direccional 16 comprende al menos un receptor de señales de un
I
sistema de posicionamiento global (GPS) que puede incluir una primera antena 22 y una
segunda antena 24 espaciadas y definiendo una línea 26 desde la primera antena 22 a la
segunda antena 24. En ciertas modalidades, la herramienta de inspección 30 comprende un
procesador 54 configurado para recibir señales de la primera y la segunda antena 22, 24 y
para determinar una orientación de la línea 26 con respecto a la dirección de referencia en
respuesta a las señales. Debido a que un procesador 54 de la herramienta de inspección 30
puede usarse en vez de un procesador dedicado del sistema de referencia direcciónal 16, i podrían reducirse los costos de hardware. Además, ya que el sistema de referencia
direcciónal 16 puede montarse directamente sobre la herramienta de inspección 30, puede
haber menos inexactitud de calibración debido a posibles desalineaciones en la orientación
del sistema de referencia direcciónal 16 con respecto a la herramienta de inspección 30. En I i . otras modalidades, el sistema de referencia direcciónal 16 comprende un procesador que se
utiliza para determinar la orientación y un procesador de la herramienta de inspección 30 no
se utiliza. Por ejemplo, el procesador 53 puede configurarse para determinar una i orientación (por ejemplo, actitud y/o acimut) del sistema de referencia direcciónal con
respecto a la dirección de referencia.
[0065] Cuando el sistema de referencia direcciónal 16 (por ejemplo, un receptor
de señales GPS que comprende dos o más antenas 22, 24) va montado sobre o dentro de la
herramienta de inspección 30 misma, tal como se ilustra en la Figura 7, la herramienta de
inspección 30 misma puede montarse en forma relativamente rígida sobre la platafórrna de
-perforación (por ejemplo en una orientación horizontal y otra orientación no vertical) para
realizar el proceso de inicialización (por ejemplo, determinación inicial de actitud y rumbo).
Por ejemplo, la determinación de orientación (por ejemplo, actitud) puede realizarse
utilizando mediciones de la diferencia de fase en las señales portadoras de satélite (por
ejemplo, entre las antenas 22, 24). Dicha determinación puede hacerse por computación
mediante el procesador 54 dentro de la herramienta de inspección 30, por ejemplo. i i Nuevamente, esta información puede usarse para definir la actitud inicial de la herramienta
de inspección 30 antes de activar o iniciali'zar un modo de inspección continua. L s datos
de actitud (por ejemplo, datos derivados de datos de GPS del sistema de referencia
direccional 16) pueden formar las condiciones iniciales para el proceso de integración de
mediciones giroscópicas, el cual permite llevar un registro de la actitud de la herramienta de
inspección 30 después de la inicialización. j
[0066] En ciertas modalidades, el aparato 10 comprende además al mehos uno
del al menos un sistema de referencia direccional 16 y el al menos un sistema de
navegación inercial 42. En ciertas modalidades en las cuales el aparato comprende el al
menos un sistema de referencia direccional 16, el aparato 10 comprende además una
sección de montaje (por ejemplo, una o más partes de la sección de base 12, la ¡primera
sección de montaje 14, la segunda sección de montaje 20, la tercera sección de montaje 44. y
la cuarta sección de montaje 53) acoplada mecánicamente al por lo menos un sistema de
referencia direccional 16 y configurado para acoplarse mecánicamente a la herramienta de
inspección del agujero del pozo 30 mientras la herramienta de inspección del agujero del
pozo 30 está afuera del agujero de un pozo de manera tal que la herramienta de inspección
del agujero del pozo 30 tiene una orientación predeterminada con respecto al por lo menos
un sistema de referencia direccional 16 mientras la herramienta de inspección del agujero
del pozo 30 está afuera del agujero del pozo. La sección de montaje puede configurarse
además para desacoplarse mecánicamente de la herramienta de inspección del agujero del
pozo 30 mientras la herramienta de inspección del agujero del pozo está dentro del 'agujero
del' pozo. El aparato 10 puede comprender además una estructura de soporte configurada
para permitir mover el aparato a lo largo de una superficie debajo del aparato mientras la
herramienta de inspección del agujero del pozo 30 se transporta fuera del agujero del pozo.
Por ejemplo, en ciertas modalidades, la estructura de soporte puede comprender una ó más
de la sección de base 12, el al menos un miembro acoplado en forma movible a una! sección
del aparato 10, el al menos un nivelador 48, o partes del mismo, tal como se describe en i i este documento. j
[0067] Las modalidades aquí descritas pueden además usarse para proporcionar
una referencia de actitud relativamente a largo plazo en la plataforma de perforación. Tal
como se indicó, después de la inicialización de la herramienta de inspección 30 de jacuerdo
con modalidades aquí descritas, la herramienta de inspección 30 puede introducirse en el
agujero del pozo y utilizarse para realizar una inspección (por ejemplo, el modo de
inspección continua). En ciertos casos, la herramienta de inspección 30 puede ¡ haberse
inicializado con precisión de acuerdo con las modalidades aquí descritas antes del
lanzamiento, pero se pueden acumular errores de calibración durante la operación, causando
"desviación". Dichos errores de calibración pueden ser aceptables bajo ciertas
circunstancias (por ejemplo, si la desviación es de menos de aproximadamente 10%). Sin
embargo, los errores de calibración relativamente grandes pueden ser problemáticos y i , puede ser conveniente medir dichos errores. En ciertas modalidades, después de retirar la
¦ i '
i ; i
herramienta de inspección 30 del agujero del pozo, la orientación (por ejemplo, la actitud)
de la herramienta de inspección 30 determinada por la herramienta de inspección 30 puede •i ! compararse con una orientación (por ejemplo, actitud) de referencia determinada por el i : aparato 10 que puede proporcionar una verificación posterior a la inspección respecto a la
calibración o cantidad de desviación de la herramienta de inspección 30. Por ejemplo, la
herramienta de inspección 30 puede montarse en el aparato 10 después de su retiró del
agujero del pozo y las lecturas de la orientación (por ejemplo, la actitud) de la herramienta í ¦ de inspección 30 obtenidas de la herramienta de inspección 30 pueden compararse! con las
lecturas de la orientación (por ejemplo, la actitud) del sistema de referencia direccipnal 16. I · En ciertas otras modalidades, las lecturas de orientación de la herramienta de inspección 30
pueden compararse con lecturas de la orientación del sistema de navegación inercial 42, o
de un dispositivo integrado tal como el GPS/AHRS 43 de la Figura 5. Las diferencias en
orientación determinadas de dicha comparación pueden corresponder errores de
calibración o "desviación". Este proceso general puede describirse como una verificación
de control de calidad (QC) de la 'condición' de la herramienta de inspección ¡30, por
ejemplo.
[0068] La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de
inicialización 100 de una herramienta de inspección del agujero de un pozo de ejemplo 30
de acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas. Si bien el diagrama de flujo 100 se
describe aquí por referencia al aparato 10 ilustrado esquemáticamente por las Figuras 2-6,
también pueden utilizarse otros aparatos aquí descritos (por ejemplo, el aparato 400 de la
Figura 1 1). En el bloque operativo 102, la herramienta de inspección 30 puede colgarse
i
sobre la sección de base del aparato 10, por ejemplo mediante un cable de acero. El: aparato
10 puede entonces nivelarse en el bloque operativo 104 ajustando uno o más de al menos
uno de los niveladores 48 (por ejemplo, un soporte ajustable), por ejemplo. !
[0069] En el bloque operativo 106, el sistema de referencia direccionalj 16 (por ¦ ejemplo, receptor GPS, GPS/AHRS integrado) y/o el sistema de navegación inercial 42
pueden inicializarse y pueden generar una o más señales indicativas de la orientación (por
ejemplo, actitud, acimut y/o rumbo) del aparato 10. En el bloque operativo 108, el aparato
10 puede moverse al cabezal del pozo. Este movimiento del aparato 10 puede realizarse en i situaciones donde el aparato 10 se posicionó originalmente lejos del agujero del pozoj para
evitar la interferencia de una torre, por ejemplo. La herramienta de inspección 30 puede ser bajada y conectada al aparato 10 (por ejemplo sujeta con abrazadera a la segunda sección de
montaje 20) en el bloque operativo 110. La herramienta de inspección 30 puede girarse a la
horizontal (por ejemplo, con respecto a la sección de base 12 del aparato 10) en el bloque
operativo 1 12 y se puede suministrar potencia a la herramienta de inspección 30 en el i bloque operativo 114. ; ; i
[0070] En el bloque operativo 116, los datos de orientación (por ejemplo,
actitud, acimut y/o rumbo) del sistema de referencia direccional 16, sistema de navegación
inercial 42, o ambos, pueden transferirse a la herramienta de inspección 30. En ; algunas
modalidades se emplea un proceso de correspondencia de velocidad angular (por ejemplo,
usando un filtro de correspondencia de velocidad angular), tal como sé describe a
continuación. La herramienta puede cambiarse al modo de inspección continua en él bloque
operativo 118 y moverse (por ejemplo, girarse usando el elemento de posicionamierito de
! .
la herramienta 56) a la vertical (por ejemplo, con respecto al aparato 10) a una velocidad
controlada en el bloque operativo 120. La herramienta de inspección 30; puede
desprenderse del aparato 10 mientras aún está apoyada (por ejemplo, mediante un cable de
acero) en el bloque operativo 122 y elevarse sobre el aparato 10 en el bloque operativo 214. ; I ¦i La herramienta de inspección 30 puede ser bajada al extremo superior del agujero del pozo i en el bloque operativo 126 y se puede permitir una inspección continua en el bloque
operativo 128. ¡
[0071] La Figura 9 es un diagrama de flujo de un método de ejemplo 200 para
inicializar una herramienta de inspección del agujero de un pozo 30 de acuerdo cotí ciertas
modalidades aquí descritas. En el bloque operativo 202, el método 200 incluye posicionar I una herramienta de inspección del agujero de un pozo 30 en una orientación predeterminada f relativa a un sistema de referencia direccional 16. Por ejemplo, la herramienta de inspección I del agujero del pozo 30 puede posicionarse sustancialmente paralela al sistema de
referencia direccional 16 en ciertas modalidades. Si bien el método 200 se describe aquí por i referencia al aparato 10 descrito con respecto a las Figuras 2-7, pueden utilizarse otros i aparatos aquí descritos (por ejemplo, el aparato 400 de la Figura 1 1). ;
[0072] En el bloque operativo 204, el método 200 de ciertas modalidades I comprende además generar una primera señal indicativa de una orientación del sistema dé ! i referencia direccional 16 con respecto a una dirección de referencia 18. Por ejemplo, la
primera señal puede ser generada por el sistema de referencia direccional 16, y la dirección
de referencia puede ser norte. El método 200 puede incluir además determinar una
orientación inicial de la herramienta de inspección del agujero del pozo 30 con respecto a la - ¡ : ¦ ¦ i I ¦'
¦ i .
dirección de referencia 18 en respuesta a la primera señal en el bloque operativo 206. Por
ejemplo, un sistema de computación 52 del aparato 10 puede recibir la primera señal del
sistema de referencia direccional 16 y determinar la orientación del sistema de referencia
direccional 16 con respecto a la dirección de referencia 18 en respuesta a la primera señal.
En ciertas modalidades, debido a que la herramienta de inspección del agujero del pozo 30
está posicionada en una orientación predeterminada (por ejemplo, paralela) relativa al
sistema de referencia direccional 16, el sistema de computación 42 también puede
determinar la orientación inicial de la herramienta de inspección 30 con respecto; a la
dirección de referencia 18.
[0073] En el bloque operativo 208, el método 200 comprende además mover la
herramienta de inspección del agujero del pozo 30 desde una primera posición a una
segunda posición después de determinar la orientación de la herramienta de inspección del i agujero del pozo 30. Por ejemplo, la herramienta de inspección del agujero del pozo 30
puede ser sustancialmente horizontal con respecto a la Tierra cuando está en la ¡primera i ' posición y la herramienta de inspección del agujero del pozo 30 puede ser sustancialmente
vertical con respecto a la Tierra cuando está en la segunda posición. El elemento de i posicionamiento de la herramienta 56 (por ejemplo, un sistema motorizado) puede usarse
para mover en forma controlable la herramienta de inspección desde la primera posición
hasta la segunda posición, tal como se describe en este documento.
[0074] En algunas modalidades, el método 200 puede comprender ; además
mover la herramienta de inspección del agujero del pozo 30 desde una primera ubicación 32
hasta una segunda ubicación 34 (Figura 3) después de generar la primera señaj. La primera
i
ubicación 32 puede estar más alejada del agujero del pozo que la segunda ubicación 34. Tal
como se describe aquí, el sistema de referencia direccional 16 puede ser cápaz de
determinar en forma precisa la orientación del sistema de referencia direccional , 16 con
respecto a la dirección de referencia en la primera ubicación 32. Por ejemplo, el sistema de
referencia direccional 16 puede comprender un receptor de señales de un sistema de
navegación por satélite que puede comunicarse con satélites del sistema de navegación por
satélite sin bloqueo u otra interferencia de la torre 31 en la primera ubicación 32, pero no en
la segunda ubicación 34. La herramienta de inspección del agujero del pozo 30 pué le tener
una primera orientación con respecto a la dirección de referencia 18 en la primera ubicación ¦i 32 y una segunda orientación con respecto a la dirección de referencia 18 cuando está en la i segunda ubicación 34. Por ejemplo, la orientación del aparato 10, y, por lo tanto, del I sistema de referencia direccional 16 y la herramienta de inspección 30 acoplada al| aparato i '
10, puede cambiar en cuanto a ángulo con respecto a la dirección de referencia 18 cuando el ¡ aparato 10 se mueve desde la primera ubicación 32 a la segunda ubicación 34. í
[0075] El método 200 puede comprender además generar una segunda señal
indicativa de un cambio de orientación entre la primera orientación y la segunda
orientación. Por ejemplo, el sistema de computación 52 puede recibir la segunda señal del
sistema de navegación inerciál 42. En ciertas modalidades, la determinación de la
orientación inicial en el bloque operativo 206 comprende determinar la orientación inicial
de la herramienta de inspección del agujero del pozo 30 con respecto a la dirección de ! referencia 18 en respuesta a la primera señal y en respuesta a la segunda señal. Por ejemplo,
el sistema de computación 52 puede determinar la primera orientación del sistema de
referencia direccional 16 y, por lo tanto, de la herramienta de inspección 30 en la primera
ubicación en respuesta a la primera señal. El sistema de computación 52 puede entonces
determinar el cambio en orientación de la herramienta de inspección entre la primera
orientación y la segunda orientación en respuesta a la segunda señal. El sistema de
computación 52 puede además procesar la primera y la segunda señal (por ejemplo, añadir
el cambio en orientación a la primera orientación) para determinar la orientación inicial de
la herramienta de inspección 30 en la segunda ubicación.
C. Ejemplo de cálculo de actitud en la herramienta de inspección !
[0076] En ciertas circunstancíaselos datos de orientación inicial (por ejemplo,
datos de actitud de referencia determinados de acuerdo con modalidades aquí descritas)
forman las condiciones iniciales para el proceso de integración de mediciones giroscópicas
que puede llevar un registro de la actitud de la herramienta de inspección 30 mientras se i , mantiene un modo de inspección continua de operación. Durante los períodos continuos de
operación (por ejemplo, durante el modo de inspección continua), la herramienta de
inspección 30 puede llevar un registro de actitud (cara de la herramienta, inclinación y
acimut) usando salidas integradas de los giroscopios. Llevar un registro de la actitud puede
involucrar resolver las siguientes ecuaciones para proporcionar estimados de los ángulos de
la cara de la herramienta ( a ), inclinación ( / ) y acimut ( A ): j
i ' : ' i
donde a0 , I0y ?0 son los valores iniciales de la cara de la herramienta, inclinación y ! í : acimut, y ? , I y A son las tasas estimadas de cambio de a , I y A que pueden expresar
como función de las mediciones giroscópicas (denominadas Gx , Gy y Gz ) de la siguiente
manera:
O„ co A ? = GZ + (GX sin a + GY eos a)cot - sin / (Ec. 5)
/ = -G xr eos a + G y sin + O„ sin A ¦ (Ec. 6) ¡
(G, sin a + G^ cosa) + O„ cos^cot/ sin / . (Ec. 7) I
donde O„ y O? representan los componentes horizontales y verticales de la velocidad de I la Tierra. El valor inicial del ángulo de acimut puede derivarse directamente del proceso
estimado de actitud GPS. Un valor inicial de inclinación también puede derivarse jusando
las mediciones GPS o usando las mediciones de acelerómetro ( Ax , Ay , y A,) de la
herramienta de inspección 30 y la siguiente ecuación: i
i
[0077] El valor inicial de inclinación también puede determinarse usando una
combinación de los estimados del satélite y de los acelerómetros. El ángulo de la cara de la
herramienta se inicializa utilizando mediciones de acelerómetro de la siguiente manera:
a0 = arctan
D. Método alterno de ejemplo para calcular la actitud ! .
[0078] De acuerdo con ciertas modalidades aquí descritas, el uso de cosenos de í , dirección permite llevar un registro de la orientación de la herramienta generalmente en
cualquier actitud, tal como cuando la herramienta está en la vertical o cerca de la vertical
como ocurre durante la recogida de la herramienta y el descenso inicial en el agujero del
pozo. Esto permite evitar los métodos de llevar un registro del ángulo de la cara de la
herramienta y el acimut descritos en la sección previa que puedan ser relativamente j imprecisos. El uso de la representación cuaterna de actitud puede proveer una alternativa en
esta situación. j
[0079] La actitud de una estructura de alineación (por ejemplo, el sistema de
referencia diferencial 16) en el aparato 10, tal como sobre una plataforma (P) del aparato 10
con respecto al marco de referencia geográfica local (R) (por ejemplo, la dirección de
referencia 18) que puede determinarse de las mediciones de GPS, puede expresárse en í ; función de la matriz del coseno de la dirección C . El marco de referencia R; puede : i definirse generalmente por las definiciones de norte verdadero y la vertical local. En; ciertas
otras configuraciones, se pueden usar otros marcos de referencia fija Terrestre; La
plataforma (P) puede comprender o formar una parte de la sección de base 12, por ejemplo.
Dado el conocimiento de la orientación de montaje de la herramienta de inspección (7) 30
con respecto a la estructura de alineación (por ejemplo, el sistema de referencia diréccional
16), el cual también puede expresarse como la matriz del coseno de dirección',! C^ , la
actitud de la herramienta de inspección 30 con respecto al marco de referencia geográfica i ¦
(R) está dado por el producto de estas matrices, de la siguiente manera: \ '·
[0080] Después de cambiar al modo de inspección continua, la herramienta de
inspección 30 puede llevar un registro de la actitud de la herramienta mientras atraviesa el
agujero del pozo resolviendo la ecuación a continuación. Expresando C = y el valor
inicial derivado de las mediciones de GPS como C\ . !
donde
C = C - [É0 X] (Ec. 1 1 )
(Ec. 12)
[0081] La información de actitud expresada en función de la carai de la
herramienta, inclinación y acimut puede calcularse de los elementos de la matriz del Coseno I de la dirección:
C = C21 C22 C23 '32 '33
la cual también puede expresarse como función de estos ángulos de la siguiente manérá:
eos A eos / sin a + sinocos a eos A eos eos a -sin A sin a cos^lsin/ C = sin a eos/ sin a -cosicosa sin eos eos a + eos A sin a sin^4sin/ -sin/sina -sin/coso; eos/ (Ec.13)
[0082] En ciertas modalidades, los ángulos de la cara de la herramienta,
incli
A = arctan "32 I (Ec.16)
[0083] Por ejemplo, usando la ecuación anterior para inclinación en la situación
en que la inclinación se aproxima a 90°, c33 se aproxima a cero e / puede ser i i indeterminada. En este caso, la inclinación puede expresarse de la siguiente manera: ! i . / = arccos[c33]. (Ec.17) i :
[0084] Para la situación en que / pasa por cero, las ecuaciones en a y A
generalmente son indeterminadas ya que tanto el numerador como el denominador se
.
aproximan a cero en forma sustancialmente simultánea. En dichas condiciones, soluciones
alternas para a y A pueden basarse en otros elementos de la matriz del coseno de la
dirección. Por ejemplo, y A pueden determinarse de la siguiente forma:
cu + c22 = sm(a + A) - (cos I + \) ; (Ec. 18) [ '
c21 - cl2 = cos(a + Á) - (cosI + Y) , (Ec. 19) !
y la siguiente expresión para la suma del acimut y la cara de la herramienta puede escribirse i asi : I
a + A = arctan C\ 1 + C22 (Ec. 20) , . ¦ I . . ,
Esta cantidad corresponde al susodicho ángulo de la cara de la herramienta giroscópica que
actualmente se calcula mientras la herramienta está en la vertical o cerca de la vertical. I . . ¦
[0085] No se pueden obtener soluciones separadas para a y A cuando /= 0 ya
que ambos generalmente pasan a ser medidas de ángulo alrededor de ejes parálelos í
(alrededor de la vertical), es se pierde un grado de libertad rotacional. Ya sea p A se
puede seleccionar arbitrariamente para satisfacer alguna otra condición, mientras! que el
ángulo no especificado se selecciona para satisfacer la ecuación anterior. Para evitar los
'saltos' en los valores de a o A entre cálculos sucesivos cuando / está en la región de
cero, un método sería 'congelar' un ángulo, a por ejemplo, en su valor actual y calcular A
de acuerdo con la ecuación anterior. En la siguiente iteración, A estaría congelado y se
determinaría a . El proceso de actualizar a o A por sí solo en iteraciones sucesivas i generalmente podría continuar hasta que I ya no esté cerca de cero.
í I
E. Filtro de correspondencia de actitud de ejemplo para la transferencia de datos de orientación ("por ejemplo, datos de referencia de actitud y rumbo) a la herramienta de inspección
[0086] En ciertas modalidades, los datos de orientación (por ejemplo, actitud) extraídos de las técnicas de navegación por satélite (por ejemplo, utilizando el sisterha de referencia direccional 16) pueden combinarse con los datos del sistema inercial (por ejemplo, del sistema de navegación inercial 42). Por ejemplo, se puede utilizar un proceso de mínimos cuadrados o de filtrado de Kalman para determinar un estimado relatiyarnente exacto (por ejemplo, un mejor estimado) de la orientación (por ejemplo, actitud) de la ¦ í . [ herramienta de inspección 30 antes de activar/inicializar el modo de inspección continua.
Los datos que pueden determinarse mientras la herramienta de inspección 30 está en la superficie incluyen: (1) estimados basados en satélite del acimut e inclinación (por ejemplo, us ndo el sistema de referencia direccional (2) estimados de inclinación y ángulo del lado alto de la cara de la herramienta de inspección 30 usando acelerómetros de la herramienta de inspección 30; (3) estimados de acimut, inclinación y ángulo del lado alto de la cara de la herramienta de inspección 30 usando giroscopios detectores de la herramienta de inspección
[0087] Se proporciona un proceso de filtrado de ejemplo en este documento.
Modalidades aquí descritas incluyen una formulación de filtro de Kalman que puede usarse para inicializar el proceso de inspección continua mientras la herramienta de inspección 30
está en la superficie. En ciertas modalidades, se puede suponer que la herramienta de
inspección 30 proporciona una medición de aceleración a lo largo, y velocidad 'de giro
alrededor, de los tres ejes principales de la herramienta, identificados con x, y y z. ¡Si bien
los estimados continuos de orientación de la herramienta de inspección 30 se ¡pueden : i ¦ derivar de las mediciones giroscópicas mediante un proceso de integración, se puede
suponer además que las mediciones de acelerómetro pueden proporcionar un estimado
separado e independiente, de la orientación de la herramienta de inspección con respecto a la
vertical local. Además, el proceso de determinación de actitud por satélite (por ejemplo,
utilizando el sistema de referencia direccional 16) proporciona un estimado del acimut de la
herramienta de inspección 30 durante este período. Los estimados de actitud basados en
giroscopio, acelerómetro y GPS se pueden combinar usando un filtro de Kalman tal como
se describe a continuación. Además de proporcionar estimados iniciales de la orientación
(por ejemplo, actitud) de la herramienta, el proceso de filtrado también puede usarse para
formar estimados de las polarizaciones giroscópicas residuales y desbalance de masa!
Ecuaciones del sistema !
[0088] Durante períodos en que la herramienta de inspección 30 está en modo ! continuo, la herramienta lleva un registro de la actitud (por ejemplo, cara de la herramienta, . i inclinación y acimut) usando las salidas integradas de los giroscopios. Esto puede lograrse 1 resolviendo las siguientes ecuaciones para proporcionar estimados de los ángulos dejla cara I ; de la herramienta ( a ), inclinación ( / ) y acimut ( A ) directamente. Por ejemplo, estos
' i valores se pueden expresar de la siguiente manera: !
a = an + (ec. 21)
donde a0 , ' J0 y A0 son los valores iniciales de la cara de la herramienta, inclinación y
acimut (por ejemplo, valores aproximados derivados en base a un procedimiento de brújula • i ' giroscópica relativamente general disponible a una latitud alta, o en la presencia de i ., movimiento rotacional de la plataforma), y !
I = -Gr eos a + G„ sin a + O„ sin A ; y (ec. 25)
donde Gx , Gy y Gz son mediciones de velocidad angular alrededor de los ejes x, y y, z de la
herramienta de inspección.
Ecuaciones de errores del sistema
[0089] Las ecuaciones de errores del sistema pueden expresarse de la siguiente
manera:
?? = [Gxcosa -Gysm' a)cotI ¦ Aa [G sin a + G„ cosa) O„ cos^ícot/ ?/ + : AI ; (ec.27) sin2/ sin/ O„ sin Á - AA + sin a cot / · AG, + cosacot7 AG„ + AG, sin/
?/ = (Gr sina + G„ cos l-Aa + O„ cos^-A^ ;y (ec.28) j - eos a · AG, + sin a ¦ AG„
(G cosa -G„ sin a) I AA= -— y -Aa · .! . sin/ (G sin + G„ cosalcot/ O„ cos^ ¡ + — y- - AI - AI; (ec.29) I sin/ sin / i -O„ smAcotl-AA AGX AG ¡ sin/ sin/ !
[0090] Las ecuaciones de errores del sistema se pueden expresar además en
forma de matriz, como: ! ;
x = F-x + G w, (ec.30) ¦
donde x = [Aa AI AA AGX AGy AGU (ec.31) '
y representa los estados de errores del sistema, w es un vector de 3 elementos representando
el ruido de medición del giroscopio, G es la matriz de ruido del sistema y la matriz de error
F puede estar dada por: . j
- (G,sina + Gvcosa)+nw cosacos/ O„ sin^ cosa - Gvsina)cot/ sin cot/ cosacot/ sin2 / sin/ (ec.
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
32)
Ecuaciones de mediciones del filtro
[0091] Tres acelerómetros en el sistema de inspección (por ejemplo, la herramienta de inspección 30) pueden proporcionar una medición independiente de los ángulos de la cara de la herramienta e inclinación, tal como se muestra mediante las siguientes ecuaciones:
y puede suponerse para los propósitos de esta formulación de filtro de ejemplo que un estimado de acimut ( A ) de la herramienta de inspección 30 lo proporciona el proceso de determinación de actitud por satélite (por ejemplo, usando el sistema de referencia
. . i direccional 16). i
[0092] Las diferencias entre los dos estimados de cara de la herramienta, i inclinación y acimut pueden formar las entradas de diferencias de mediciones (z) a un filtro
de Kalman, de la siguiente manera:
u z I (ec. 35) A
[0093] Las diferencias de medición ( z ) también pueden expresarse en función
de los estados de error ( x ) de la siguiente manera: z = H x + I - v (ec. 36)
donde H (ec. 37)
v puede ser un vector de 3 elementos que representa la medición de acelerómetro y él ruido
de medición de acimut de GPS, e / es una matriz de ruido de medición. i ,
Ecuaciones de filtro de Kalman
Sistema discreto y ecuaciones de medición ;
[0094] Si bien el sistema puede describirse matemáticamente en la forma de la
ecuación diferencial continua dada arriba, en la práctica las mediciones se proporcionan a
intervalos discretos de tiempo. Para manejar esto y proporcionar un algoritmo de filtrado
computacionalmente eficiente, las ecuaciones continuas pueden expresarse en la forma de
ecuaciones de diferencia tal como se muestra a continuación: ¦ ¦ I '
= < ** +A - 'M ; (ec. 38) i
donde f* = ß??^ · ^· (ec. 39)
con las mediciones expresadas como:
¾+i = HM · ?? + vk+v (ec. 40)
y donde xk - estado de error en el tiempo h,
wk = ruido del sistema en el tiempo
k = matriz de transición de estado del tiempo tu al tiempo tk+i,
Ak = matriz de ruido del sistema en el tiempo tu, . ¦
zk+] = diferencia de medición en el tiempo +u I I 1 vk+l = ruido de medición en el tiempo tk+\ , y
Hk+i = matriz de medición calculada en el tiempo /*-n
[0095] El ruido puede ser una media de cero, pero ahora es discreto y puede
O R I ' caracterizarse por las matrices de covarianza y k respectivamente. !
Paso de predicción ! I
[0096] Un estimado relativamente exacto (por ejemplo, un mejor estimado) del
estado de error en el tiempo f¿ se indica a continuación mediante xklk . Debido a que ruido
del sistema wk de ciertas modalidades tiene una media de cero, la mejor predicción del
estado en el tiempo ¾+i puede expresarse como:
xk+uk = ®k ¦ **/* . (ec. 41) ¡ ,
mientras que el valor previsto de la covarianza en el tiempo t^-i previsto en él tiempo /* ,
puede estar dado por:
Actualización de la medición . ^ ¦ , i
[0097] La llegada de un nuevo conjunto de mediciones z¿+i en el tiempo t¿+i
puede usarse para actualizar la predicción y generar un estimado relativamente exacto (por ? ¦'' ejemplo, un mejor estimado) del estado en este tiempo. Por ejemplo, un estimado
relativamente exacto (por ejemplo, mejor) del estado en el tiempo /*+? puede exp iresarse
como:
xk+\/k+\ ~ xk+\/k Kk+l [ff k+^k+uk zt+i ] > (ec. 43)
[0098] y su covarianza por:
~ K/c+iH k+]Pk+ulc , (ec. 44)
Corrección de estado i
[0100] Después de cada actualización de medición, los estados pueden
corregirse usando estimados actuales (por ejemplo, mejores estimados) de los errores. En
esta situación, los errores de estado previstos pasan a ser cero: : -i ; xk+Uk = . (ec. 46) ¦!
F. Inicialización de la herramienta de inspección sobre una superficie en movimiento
[0101] En ciertas circunstancias, el aparato 10 puede posicionarse sobre una Í superficie en movimiento. Por ejemplo, el aparato 10 puede estar sobre un equipo o
plataforma de perforación costa afuera. El modo de inspección continua generalmente
operará en forma apropiada en la Tierra bajo ciertas condiciones, siempre que sé pueda
establecer cierto medio para inicializar el proceso de integración involucrado, distinto de la
brújula giroscópica. Por ejemplo, dado algún método independiente de llevar un registro de
la actitud sustancialmente instantánea de una plataforma en movimiento y la transferencia I dinámica de esa información a la herramienta de inspección para inicializar el proceso de
inspección continua, existe el potencial de eliminar las incertidumbres de la inspección i asociada con el movimiento de la plataforma. Por lo tanto, puede ser beneficioso mantener
una orientación dinámica (por ejemplo, actitud de referencia) en la superficie en
movimiento (por ejemplo, una plataforma) que pueda inicializarse en un momento en
particular. Por ejemplo, la orientación (por ejemplo, acimut o actitud de referencia) de la I herramienta de inspección 30 con respecto a la dirección de referenciá 18 ' puede
determinarse y/o transferirse a la herramienta de inspección 30 generalmente
inmediatamente antes de colocar la herramienta en modo de inspección continúa (por
ejemplo, después de la inserción de la herramienta de inspección 30 en el agujero del pozo) ( ! ¦ ' ,i de acuerdo con ciertas modalidades. En ciertas modalidades, el sistema de referencia
direccional 16 y/o el sistema de navegación inercial 42 pueden usarse para realizar la
determinación, transferir la información sobre la orientación de la herramie ta de
inspección 30, o ambas, tal como se describe en este documento (por ejemplo, con respecto
a la Figura 6). I
[0102] En algunas otras modalidades, el movimiento del equipo o plataforma de
perforación puede usarse ventajosamente para inicializar la herramienta de inspección 30.
Por ejemplo, se puede usar un procedimiento de correspondencia de medición de la
velocidad angular para determinar la orientación relativa (por ejemplo, actitud y/o acimut)
entre dos conjuntos ortogonales de ejes en la estructura de la plataforma (por ejemplo, .entre
un conjunto de ejes definidos por el sistema de navegación inercial 42 y un conjunto,de ejes i ; definidos por la herramienta de inspección 30). Dicho procedimiento puede explicar las ¡ í ¦ diferencias relativas en la orientación de la herramienta de inspección 30 y el aparato! 10. En
general, tal como se describe en este documento, la inicialización de la herramienta de I ' inspección usando el aparato 10 puede lograrse con exactitud cuando la herramienta de i inspección del agujero del pozo 30 se monta en alguna orientación predeterminada con
respecto al aparato 10 o componentes del mismo (por ejemplo, el sistema de referencia
direccional 16). Así, la exactitud de la determinación de la orientación de la herramienta de
inspección 30 puede mejorarse cuando la alineación de la herramienta de inspección 30 (por
ejemplo, actitud) con respecto al aparato 10 es relativamente exacta y/o precisa. Usando el
proceso de correspondencia de la velocidad angular aquí descrito, se pueden determinar las i desalineaciones entre la herramienta de inspección 30 y el aparato 10 de modo ;que la I 1 alineación de montaje misma de la herramienta de inspección 30 sobre el aparato 10; pasa a
ser menos crítica. ¡
[0103] Ejemplos de un procedimiento de correspondencia de la velocidad
angular generalmente similar utilizado para producir alineación precisa en actitud y
sistemas correspondientes para alinear un sistema de armas en un barco se describen en la
Patente estadounidense N° 3,803,387 titulada "Alignment Error Detection System"
(Sistema de detección de errores de alineación), la cual se incorpora en su totalidad á este
documento por referencia. Al comparar los conjuntos de mediciones de velocidad angular
(por ejemplo, del sistema de navegación inercial 42 y la herramienta de inspección! 30), es
posible deducir la orientación relativa de los dos conjuntos de ejes (por ejemplo, el aparato j 10 y la herramienta de inspección 30). La orientación del aparato 10 (la cual' puede i denominarse el marco de referencia de la plataforma) puede definirse por la orientación del
sistema de navegación inercial 42, un dispositivo integrado 43 (por ejemplo, una 'unidad : · ¦
GPS/AHRS integrada) o el sistema de referencia direccional 16.
[0104] En un equipo o plataforma de perforación costa afuera, por ejemplo, el
movimiento oscilante de la plataforma es generalmente suficiente para proporcionar
movimiento angular suficiente para permitir determinar la actitud. El conocimiento preciso
de la orientación de referencia del sistema de navegación inercial 43 con respecto al marco
de referencia geográfica (por ejemplo, la dirección de referencia 18), combinado j con el
conocimiento de la orientación relativa (por ejemplo, actitud y/o acimut) entre la
herramienta de inspección 30 y el sistema de navegación inercial 42 de acuerdo con un
procedimiento de correspondencia de velocidad angular, puede permitir la determinación
exacta de la orientación (por ejemplo, actitud y/o acimut) de la herramienta de inspección j ;
30 con respecto al marco de referencia geográfica (por ejemplo, la dirección de referencia
18). Ventajosamente, utilizando el procedimiento de correspondencia de velocidad angular,
la orientación inicial de la herramienta de inspección 30 se puede obtener con exactitud en ? situaciones donde la herramienta 30 está físicamente desalineada con respecto al sistema de
referencia de la plataforma (por ejemplo, debido a error del operador en montar la
herramienta, desalineación debido a imprecisión en la fabricación/ensamble! de la
plataforma, etc.). En ciertas modalidades, el sistema de referencia direccional 16; o una
unidad integrada comprendiendo un sistema de referencia direccional 16 y un sistema de
navegación inercial 42 (por ejemplo, la unidad GPS/INS 43), se utiliza en lugar o
del sistema de navegación inercial 42 en el procedimiento de correspondencia de velocidad
angular. i ,
[0105] La Figura 10 es un diagrama de flujo de un método de ejemplo 300 para
inicializar una herramienta de inspección del agujero del pozo 30 utilizando un
procedimiento de correspondencia de velocidad angular. Si bien el método 300 se describe
aquí por referencia al aparato 10 descrito con respecto a las Figuras 2-8, también pueden
utilizarse otros aparatos aquí descritos (por ejemplo, el aparato 400 de la Figura 10). En el ; i ; bloque operativo 302, el método 300 comprende generar una primera señal indicativa de
una orientación de un sistema de referencia direccional 16 con respecto a una dirección de
referencia 18. Por ejemplo, la orientación del sistema de referencia direccional 16; puede
calcularse mediante un procesador del sistema de referencia direccional 16 en respuesta a
señales recibidas por la primera antena 22 y la segunda antena 24, tal como se describe en I este documento. La primera señal puede ser generada por el sistema de referencia
direccional 16 y transmitirse para procesamiento (por ejemplo, al sistema de computación i
i ¦ • I .·
52 o directamente a la herramienta de inspección del agujero del pozo 30). Enj ciertas
modalidades, el método 300 comprende además posicionar la herramienta de inspección del
agujero del pozo 30 de modo que la herramienta de inspección del agujero del pozo 30
tenga una orientación predeterminada con respecto al sistema de referencia direccional 16. I 1 Por ejemplo, la herramienta de inspección del agujero del pozo 30 puede posicionarse
sustancialmente paralela al sistema de referencia direccional 16 en el aparato 10 (por
ejemplo, usando un elemento de posicionamiento de la herramienta tal como se describe en
este documento). ;
[0106] El método 300 comprende además recibir una segunda señal indicativa • i de la velocidad de movimiento angular del sistema de referencia direccional en el¡ bloque
operativo 304. Por ejemplo, en ciertas modalidades, uno o más detectores (por ejemplo,
uno o más giroscopios) del sistema de navegación inercial 42 miden la velocidad de
movimiento angular del sistema de navegación inercial 42 y generan la segunda señal
indicativa del mismo. El sistema de navegación inercial 42 puede transmitir entonces la
segunda señal para procesamiento (por ejemplo, al sistema de computación 52 o
directamente a la herramienta de inspección del agujero del pozo 30). En ciertas otras
modalidades, el sistema de referencia direccional 16 mide directamente la velocidad de
movimiento angular. En una modalidad, el aparato 10 comprende un sistema integrado, tal
como la unidad GPS/AHRS integrada 43. En dicha modalidad, ya que el sistema de
referencia direccional 16 está integrado con el sistema de navegación inercial 42, la; unidad
GPS/AHRS 43 genera la segunda señal. !
I
[0107] En el bloque operativo 306, el método 300 comprende recibir una tercera i I señal indicativa de la velocidad de movimiento angular en una herramienta de inspección
del agujero del pozo 30. Por ejemplo, uno o más detectores de la herramienta de inspección I '. I 30 (por ejemplo, uno o más giroscopios) pueden medir la velocidad de movimiento angular ' ' i i ' de la herramienta de inspección 30 y generar la tercera señal. Entonces la tercera señal
puede ser transmitida para procesamiento (por ejemplo, al sistema de computación 52 o
directamente a la herramienta de inspección del agujero del pozo 30). í i
[0108] El método 300 puede comprender además determinar una orientación
relativa del sistema de referencia direccional 16 y la herramienta de inspección del agujero
del pozo 30 en respuesta a la segunda señal y a la tercera señal en el bloque operativo; 308.
Por. ejemplo, la orientación relativa se puede determinar utilizando un procedimiento de
correspondencia de velocidad angular descrito en este documento. En el bloque operativo
310, el método 300 de ciertas modalidades comprende determinar una orientación de la
herramienta de inspección del agujero el pozo 30 con respecto a la dirección de referencia í ' 18 en respuesta a la primera señal y la orientación relativa. Dada la orientación del sistema i I de referencia direccional 16 con respecto a la dirección de referencia 18, tal como ló indica
la primera señal, y dada la orientación relativa de la herramienta de inspección 30 al sistema
de referencia direccional 16, tal como lo indica el procedimiento de correspondencia de
velocidad angular, se puede hacer dicha determinación.
[0109] En ciertas modalidades, la segunda señal puede ser indicativa de la
velocidad del movimiento angular del sistema de navegación inercial 42, o generalmente i ¦ del aparato 10 completo o componentes del mismo (por ejemplo, la sección de base ;12), en
j
lugar o además del sistema de referencia direccional 16. Por ejemplo, en una modalidad, el
sistema de navegación inercial 42 genera la segunda señal y es directamente indicativa
la misma orientación sobre el aparato 10 con respecto a la herramienta de inspección130 que
el sistema de navegación direccional 16 está orientado con respecto a la herramienta de
inspección 30 y, por lo tanto, es indirectamente indicativo de la orientación del sistema de I referencia direccional 16 con respecto a la dirección de referencia 18. ¡
F. Filtro de correspondencia de velocidad angular de ejemplo para la transferencia de i ' datos de orientación ("por ejemplo, datos de referencia de actitud y rumbo) a la
herramienta de inspección sobre una plataforma en movimiento |
[0110] Tal como se describe en algunas modalidades, el aparato 10 incluye una
unidad integrada, tal como un sistema de referencia GPS/AHRS 43, generalmente
incluyendo la funcionalidad de un sistema de referencia direccional 16 y un sistema de i navegación inercial 42. En un aparato 10 en movimiento (por ejemplo, una plataforma o
tablero en movimiento), la diferencia de acimut entre el sistema de referencia GPS/AHRS
43 de la herramienta de inspección 30 y la herramienta de inspección 30 puede determinarse
comparando las mediciones de velocidad angular proporcionadas por los dos sistemas,
considerando que la plataforma de perforación exhibe cierto movimiento oscilante. Por
ejemplo, las mediciones pueden procesarse utilizando un filtro de alman basado1 en un
modelo de error de un sistema inercial en la herramienta de inspección 30. Una forma de la
ecuación de medición se expresa a continuación. En ciertas otras modalidades, tal como se
describe en este documento, se utiliza un sistema de referencia direccional 16 y un sistema de navegación inercial 42 separados. Dichas modalidades también son compatibles con el ejemplo aquí descrito. Por ejemplo, en una modalidad, el sistema de referencia direccional 16 y el sistema de navegación inercial 42 comprenden unidades separad s 'pero sustancialmente alineadas una con respecto a la otra sobre el aparato 10.
[0111] Se puede suponer que las mediciones de la velocidad de giro proporcionadas por el sistema de referencia GPS/AHRS 43 y el sistema de la herramientá de inspección 30 se generan en marcos de coordinadas locales identificados como ? y b respectivamente. En ciertas modalidades, las velocidades detectadas por la tríada de giroscopios fijos montados en cada ubicación con sus ejes sensibles alineados con estos marcos de referencia pueden expresarse como coa y a>b . Las mediciones proporcionadas i por los giroscopios en los sistemas de referencia y alineación se resuelven en el marco de referencia común, el marco a, por ejemplo, antes de comparar.
[0112] Por lo tanto, las mediciones de referenciá pueden expresarse comq:
? = ?" , (ec. 47) ; :
suponiendo que los errores en las mediciones son insignificantes. Los estimados de estas mediciones generadas por el sistema de la herramienta de inspección 30 se identifican con la notación A.
i = ;¿>A . (ec. 48) i,
[0113] Las salidas del giroscopio ( ?*) pueden escribirse como la suma de la
velocidad verdadera ( ¿y* ) y el error en la medición (<¾»* ), mientras que la matriz del
coseno de dirección estimada puede expresarse como el producto de una matriz de error
simétrica de sesgo, [/- x], y la matriz verdadera C° de la siguiente manera: [
z=[l-<px) ba[o)b + <¾ ]. (ec.49)
[0114] Expandiendo el lado derecho de esta ecuación e ignorando los términos i ; ¦ del producto de error, se obtiene:
i = Cba(üb .- f x Cb°(ü b + Cb°5(o b . (ec.50)
[0115] Entonces las diferencias de medición pueden escribirse como:
& = z-z (ec.51) = -[c *]x -
[0116] Las diferencias de medición {dzk) en el tiempo pueden expresarse en
función de los estados de error ( 5xk ) de la siguiente manera:
(ec.52)
donde H^es la matriz de medición del filtro de Kalman que puede expresarse de la ¦ ? . siguiente manera:
0 coy 0 0 0 ?? 0 0 (ec.53) a>., - 0 0 0
donde ?? ,. a>y y ?, son los componentes del vector 4°¿yA y vk es el vector de ruido de la
medición. Esto representa el ruido en las mediciones y la falta de correspondencia del
modelo introducida por alguna flexión presente de la estructura de la plataforma.
i
[0117] Se puede construir un filtro de Kalman utilizando la ecuación de
medición y una ecuación de sistema de la forma descrita arriba én relación con el filtro de i ' • i ' correspondencia de actitud. El filtro proporciona estimados de la orientación relativa de la
referencia de la plataforma (por ejemplo, el sistema de referencia GPS/AHRS 4¡3) y la
herramienta de inspección 30. ¦ . ¡ ¦
G. Modalidades alternas ¦ i 1
[0118] La Figura 11 ilustra esquemáticamente un aparato de ejemplo 400; para
mover una herramienta de inspección del agujero del pozo. El aparato 400 de la Figura 1 1 i se configura para transportar la herramienta de inspección 30 a lo largo de una superficie
debajo del aparato 400. En ciertas modalidades, el aparato 400 se configura para acoplarse
mecánicamente al menos a un sistema de referencia direccional 416 (por ejemplo, sobre el
aparato 400 mismo o sobre una plataforma configurada para acoplarse en j forma
desprendible al aparato 400). En esta forma, ciertas modalidades ventajosamente
desacoplan la funcionalidad de transporte de la funcionalidad de determinación de
orientación. < i i
[0119] El aparato 400 de ciertas modalidades comprende por lo menos un i soporte 402 y una sección de base 403 acoplada mecánicamente al por lo menos un soporte
402. El aparato 400 puede comprender además una sección de recibo de herramienta 404
acoplada mecánicamente a la sección de la base 403 y configurada para recibir una
herramienta de inspección del agujero del pozo 406. El aparato 400 también puede
comprender por lo menos un miembro acoplado en forma movible a una sección del aparato
400 y configurado para permitir que el aparato se mueva a lo largo de una superficie ¡debajo
del aparato 400. El aparato 400 puede comprender además un elemento de posicionamiento
de la herramienta 408 configurado para mover en forma controlada la herramienta de
inspección del agujero del pozo 406 entre una primera posición relativa al aparató y una ¦¡ v segunda posición relativa al aparato 400. i ¦t i
[0120] Tal como se muestra en la Figura 1 1 , la sección de base 403 puede
comprender una estructura de plataforma rectangular generalmente rígida incluyendo una
superficie generalmente planar 405. En otras modalidades, la sección de base 12 puede i tener una forma diferente (por ejemplo, circular, ovular, trapezoidal, etc.), puede ser algo
flexible y/o puede incluir una o más superficies inclinadas, superficies declinadas, secciones
escalonadas, etc. La sección de base 403 puede ser similar a la sección de base! 12 del
aparato 10 descrito arriba (por ejemplo, con respecto a la Figura 2 y a la Figura ¡4). por
ejemplo. i
[0121] El al menos un soporte 402 puede comprender uno o más postes. El
aparato 400 de la Figura 1 1 comprende tres soportes 402. En otras modalidades,1 puede
haber más o menos soportes 402 y/o los soportes 402 pueden tener formas diferentes (por
ejemplo, como postes rectangulares, bloques, prominencias hemiesféricas, etc.). En varias
modalidades, el al menos un soporte puede ser similar al por lo menos un nivelador, 48 del
aparato 10 descrito arriba (por ejemplo, con respecto a la Figura 4). |
[0122] La sección receptora de la herramienta 404 de ciertas modalidades
comprende un área de la sección de base 403 sobre la cual se monta la herramienta de
inspección del agujero del pozo 406. En varias modalidades, la herramienta de inspección
406 puede sujetarse en forma desenganchare a la sección receptora de la herramienta 404.
En ciertas modalidades, la sección receptora de la herramienta 403 es similar a la segunda
sección de montaje 20 del aparato 10 descrito arriba (por ejemplo, con respecto a la Figura . i '
2)·
[0123] La superficie debajo del aparato 400 puede ser la superficie de la Tierra, ? la superficie de una plataforma, etc. En ciertas modalidades, el al menos un miembro
comprende una rueda, banda, esquí u otro mecanismo configurado para permitir el
movimiento del aparato 400 a lo largo de la superficie. En algunas modalidades, por
ejemplo, el al menos un miembro del aparato 400 es similar al por lo menos un miembro
del aparato 10 descrito arriba (por ejemplo, con respecto a la Figura 4). ,,.
[0124] El elemento de posicionamiento de la herramienta 408 ! puede
configurarse para mover en forma controlable la herramienta de inspección 406 del agujero
del pozo entre una primera posición relativa al aparato 400 y una segunda posición relativa
al aparato 400. En ciertas modalidades, la primera posición es horizontal con respecto a la
sección de base 403 y la segunda posición es vertical con respecto a la sección de base 403.
El elemento de posicionamiento de la herramienta 408 puede ser similar al elemento de
posicionamiento de la herramienta 56 del aparato 10 descrito arriba (por ejemplo, con
respecto a las Figuras 6A-6C) en ciertas modalidades. i
[0125] El aparato 400 puede comprender además una sección de montaje 414
acoplada mecánicamente a la sección de base 403 y configurada para recibir al menos un
sistema de referencia direccional 416. El al menos un sistema de referencia direcciohal 416
puede configurarse para proporcionar datos (por ejemplo, actitud o acimut) indicativos de
una orientación del al menos un sistema de referencia direccional 416 con respecto a una
dirección de referencia. En ciertas modalidades, la sección de montaje 414 es similar a la
primera sección de montaje 14 del aparato 10 descrito arriba (por ejemplo, con respecto a la
Figura 2). i
[0126] El sistema de referencia direccional 416 puede ser similar al sistema de
referencia direccional 16 descrito arriba (por ejemplo, con respecto a la Figura <2)l Por
ejemplo, el por lo menos un sistema de referencia direccional 416 comprende al menos un
receptor de señales de un sistema de posicionamiento global (GPS). Por ejemplo, el sistema
de referencia direccional 16 puede comprender una primera antena 418 y una segunda
antena 420 espaciada de la primera antena y definiendo una línea 422 desde la primera
antena 418 a la segunda antena 420. En ciertas modalidades, el al menos un' receptor de
señales comprende además un procesador (no se muestra) configurado para recibir Señales
de la primera y la segunda antena 418, 420 y para determinar una orientación de la línea i
422 (por ejemplo, actitud o acimut) con respecto a la dirección de referencia 424.
[0127] En ciertas modalidades, la sección receptora de la herramienta 408 está
configurada para recibir la herramienta de inspección del agujero del pozo 406 de modo que
la herramienta de inspección del agujero del pozo 406 tenga una orientación
predeterminada con respecto al por lo menos un sistema de referencia direccional 41,6. Esta
configuración general puede ser similar a la descrita arriba (por ejemplo, con respecto a la
Figura 2) para el aparato 10, la herramienta de inspección del agujero del pozo 30 y el
sistema de referencia direccional 16, por ejemplo. Además, la herramienta de inspección
406 de ciertas modalidades puede ser similar a la herramienta de inspección 30 descrita
arriba (por ejemplo, con respecto a la Figura 2). ,
[0128] El aparato 400 de ciertas modalidades puede incluir además uñó o más
de los componentes aquí descritos, tal como un sistema de navegación inercial y/o 'sistema
de computación similar al sistema de navegación inercial 42 y sistema de computación 52
del aparato 10 descrito arriba (por ejemplo, con respecto a la Figura 4). .: I ; I ·;
[0129] Si bien ciertas modalidades preferidas y ejemplos se describen arriba, se
entiende que el tima de la invención va más allá de las modalidades específicamente
divulgadas a otra modalidades alternas y/o usos de la invención, y obvias modificaciones y
equivalentes de la misma. Se pretende que el alcance de las invenciones aquí descritas no
esté limitado por las divulgaciones específicas divulgadas. Así, por ejemplo, en cüalquier
método o proceso aquí divulgado, los actos u operaciones que comprenden el
método/proceso pueden realizarse en cualquier secuencia adecuada y no se jlimitan i ¦ ' ' ¦ necesariamente a ninguna secuencia divulgada en particular. Se han descrito varios aspectos
y ventajas de las modalidades, según sea apropiado. Debe entenderse qué no
necesariamente pueden lograrse todos dichos aspectos o ventajas de acuerdo con ¡ alguna
modalidad en particular. Así, por ejemplo, debe reconocerse que las varias modalidades
pueden aplicarse en una forma que logra u optimiza una ventaja o grupo de ventajas , , ? presentadas en este documento sin lograr necesariamente otros aspectos o ventajas que
pudiesen presentarse o sugerirse aquí.
i ! I
Claims (1)
- 75 REIVINDICACIONES 1. Un aparato para inicializar una herramienta de inspección del orificio de un i pozo, en que el aparato comprende: ; ¡ ¦I ¦ una sección de base; ' una primera sección de montaje acoplada mecánicamente a la sección de i base, en que la primera sección de montaje está adaptada para acoplarse mecánicamente al por lo menos un sistema de referencia direccional, en que el por i. ' · lo menos un sistema de referencia direccional está configurado para proporcionar datos indicativos de una orientación del por lo menos un sistema de referencia direccional con respecto a una dirección de referencia; y ¡ I i : una segunda sección de montaje acoplada mecánicamente a la sección de la base, la segunda sección de montaje configurada para acoplarse mecánicamente a ? . una herramienta de inspección del agujero del pozo de manera que la herramienta de inspección del agujero del pozo tenga una orientación predeterminada con respecto 1 I al por lo menos un sistema de referencia direccional. i 2. El aparato de la Reivindicación 1 , en que el por lo menos un sistema de i referencia direccional comprende al menos un receptor de señales de un sistema de posicionamiento global (GPS). 3. El aparató de la Reivindicación 2, en que el por lo menos un receptor de señales comprende una primera antena y una segunda antena espaciada de la primera antena i y definiendo una línea desde la primera antena a la segunda antena. ! 4. El aparato de la Reivindicación 3, en que el al menos un receptor de señales comprende además un procesador configurado para recibir señales de la primera y la segunda antena y para determinar una orientación de la línea con respecto a la dirección de referencia. \ ¦ 5. El aparato de la Reivindicación 3, en que la primera sección de montaje comprende una montura de la primera antena acoplada mecánicamente a la primera antena y una montura de la segunda antena acoplada mecánicamente a la segunda antena. ¡ 6. El aparato de la Reivindicación 3, en que la dirección de referencia es! norte. 7. El aparato de la Reivindicación 1, comprendiendo además una i tercera sección de montaje acoplada mecánicamente a la sección de base, en que la tercera sección de montaje está configurada para acoplarse mecánicamente al por lo menos un sistema de navegación inercial. 8. El aparato de la Reivindicación 7, en que el al menos un sistema de navegación inercial comprende un sistema de referencia de actitud y rumbo (AHRS).j 9. El aparato de la Reivindicación 7 comprendiendo además por lo menos un í miembro acoplado en forma movible a una sección del aparato y configurado para permitir que el aparato se mueva a lo largo de una superficie debajo del aparato. ' 10. El aparato de la Reivindicación 1, comprendiendo además al menos un nivelador configurado para nivelar el aparato con respecto a la Tierra. \ 11. El aparato de la Reivindicación 10, comprendiendo además al menos un detector de nivel configurado para generar una señal indicativa de una orientación del I i ' aparato con respecto a la Tierra, en que el nivelador está configurado para nivelar el aparato con respecto a la Tierra en respuesta a la señal. | j ; J2. Un aparato para inicializar una herramienta de inspección del orificio de un I pozo, en que el aparato comprende: ¡ al menos un sistema de referencia direccional configurado para proporcionar datos indicativos de una orientación del al menos un sistema de referencia direccional con respecto a una dirección de referencia; y ; una sección de montaje acoplada mecánicamente al por lo menos un sistema i de referencia direccional, en que la sección de montaje está configurada para acoplarse mecánicamente a una herramienta de inspección del agujero del pozo en forma tal que la herramienta de inspección del agujero del pozo esté afuerá de un agujero del poso de modo tal que la herramienta de inspección del agujero del pozo tenga una orientación predeterminada con respecto al por lo menos un sistema de i : referencia direccional mientras la herramienta de inspección del agujero del pozo está afuera del agujero del pozo, en que la sección de montaje está configurada j además para desacoplarse mecánicamente de la herramienta de inspección del agujero del pozo mientras la herramienta de inspección del agujero del pozo se utiliza dentro del agujero del pozo. ! 13. El aparato de la Reivindicación 12, en que el aparato comprende además una estructura de soporte para permitir que el aparto se mueva a lo largo de una superficie debajo del aparato mientras la herramienta de inspección del agujero del pozo es transportada afuera del agujero del pozo. 14. Un aparato para mover una herramienta de inspección del agujeró de un pozo, en que el aparato comprende: I I al menos un soporte; ' ' una sección de base acoplada mecánicamente al por lo menos un soporte; I una sección receptora de la herramienta acoplada mecánicamente a la sección de base y configurada para recibir una herramienta de inspección del agujero del pozo; ¡ i I ! I . por lo menos un miembro acoplado en forma movible a una sección del aparato y configurado para permitir que el aparato se mueva a lo largo ¡de, una superficie debajo del aparato; y un elemento de posicionamiento de la herramienta configurado para^ mover en forma controlada la herramienta de inspección del agujero del pozo entre una i ¦ ' i primera posición relativa al aparato y una segunda posición relativa al aparató. 15. El aparato de la Reivindicación 14, comprendiendo además al menos un i detector de nivel configurado para generar una señal indicativa de una orientación del aparato con respecto a la Tierra. ' 16. El aparato de la Reivindicación 15, en que el al menos un detector de nivel comprende un detector de nivel tipo burbuja. 17. El aparato de la Reivindicación 15, en que el al menos un soporte es i ajustable y está configurado para nivelar el aparato con respecto a la Tierra en respuesta a la i ¦ ¦ señal. 1 1 7 . i 18. El aparato de la Reivindicación 15, en que el al menos un soporte comprende i una pata ajustable. ' 19. El aparato de la Reivindicación 14, en que la sección receptora de la herramienta comprende una o más caras de montaje. j 20. El aparato de la Reivindicación 14, en que la sección receptora de la herramienta comprende una o más abrazaderas. ! 21. El aparato de la Reivindicación 14, en que el elemento de posicionamiento de la herramienta comprende un sistema motorizado. 22. El aparato de la Reivindicación 14, en que la primera posición es horizontal I ·. con respecto a la sección de base y la segunda posición es vertical con respecto a la sección de base. ¡ 23. El aparato de la Reivindicación 14, en que el al menos un miembro ' . ;h comprende una o más ruedas. 24. El aparato de la Reivindicación 14, comprendiendo además una sección de montaje acoplada mecánicamente a la sección de base y configurada para recibir al ¡ menos 1 un sistema de referencia direccional, en que el al menos un sistema de referencia direccional está configurado para proporcionar datos indicativos de una orientación del al menos un sistema de referencia direccional con respecto a una dirección de referencia. 25. El aparato de la Reivindicación 24, en que la sección receptora de la herramienta está configurada para recibir la herramienta de inspección del agujero del pozo de modo que la herramienta de inspección del agujero del pozo tenga una orientación . ¦ j . predeterminada con respecto al por lo menos un sistema de referencia direccional. ! 26. Un método para inicializar una herramienta de inspección del agujero del M ¦ pozo, comprendiendo: recibir una primera señal indicativa de una orientación de un sistema de referencia direccional con respecto a una dirección de referencia; j recibir una segunda señal indicativa de la velocidad de movimiento angular del sistema de referencia direccional; \ recibir una tercera señal indicativa de la velocidad de movimiento angular de una herramienta de inspección del agujero del pozo; determinar una orientación relativa del sistema de referencia direccional y la 4 herramienta de inspección del agujero del pozo en respuesta a la segunda señal y a la tercera señal; y ' I determinar una orientación de la herramienta de inspección del agujero el pozo con respecto a la dirección de referencia en respuesta a la primera señal y la orientación relativa. j 27. El método de la Reivindicación 26, comprendiendo además posicipnár la herramienta de inspección del agujero del pozo de modo que la herramienta de inspección del agujero del pozo tenga una orientación predeterminada con respecto al sistema de referencia direccional. ! 28. Un método para inicializar una herramienta de inspección del agujero del pozo, comprendiendo: j posicionar una herramienta de inspección del agujero del pozo en una orientación predeterminada relativa a un sistema de referencia direccional; I generar una primera señal indicativa de una orientación del sistema de referencia direccional con respecto a una dirección de referencia; y determinar una orientación inicial de la herramienta de inspección del agujero el pozo con respecto a la dirección de referencia en respuesta a la primerá señal. ! 29. El método de la Reivindicación 28, comprendiendo además mover la herramienta de inspección del agujero del pozo desde una primera posición a una segunda posición después de determinar la orientación inicial de la herramienta de inspección del agujero del pozo. ( 30. El método de la Reivindicación 29, en que la herramienta de inspección del agujero del pozo es sustancialmente horizontal con respecto a la Tierra cuando está en la primera posición y la herramienta de inspección del agujero del pozo es sustanciálmente vertical con respecto a la Tierra cuando está en la segunda posición. 31. El método de la Reivindicación 28, comprendiendo además mover la herramienta de inspección del agujero del pozo desde una primera ubicación a una segunda ubicación después de generar la primera señal, en que la primera ubicación está más ^alejada i : del agujero del pozo que lo está la segunda ubicación, en que la herramienta de inspección del agujero del pozo tiene una primera orientación con respecto a la dirección de referencia cuando está en la primera ubicación y una segunda orientación con respecto a la dirección de referencia cuando está en la segunda ubicación. ¡ 32. El método de la Reivindicación 31, comprendiendo además generar una segunda señal indicativa de un cambio de orientación entre la primera orientación y la segunda orientación y en que determinar la orientación inicial comprende determinar la ! orientación inicial de la herramienta de inspección del agujero del pozo con respecto a la dirección de referencia en respuesta a la primera señal y en respuesta a la segunda' señal.
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