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BRPI0804066A2

Measurement tool and method of use

Abstract

MEASUREMENT TOOL AND METHOD OF USE. The present invention relates to a measurement tool and method of use, and in particular to a measurement tool for use in determining a parameter of a stationary or mobile fluid. The measurement tool was designed primarily for use in the borehole test. The measuring tool can measure the dielectric constant of a fluid inside a pipe or surrounding the tool. The pipe or wall between the tool and the fluid is electrically insulating. The tool has a pair of capacitor plates mounted adjacent to the pipe or wall, a signal generator that can apply an alternating electrical signal to at least one of the capacitor plates and a detector to measure a signal dependent on the electrical capacitance between the plates of the capacitor. The measuring tool can additionally measure the electrical resistivity of the fluid.

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  1. 1
    REIVINDICAÇÕES 1. Ferramenta de medição para medir a constante dielétrica de um fluido dentro de um cano, o cano sendo eletricamente isolante, a ferramenta tendo:5 um par de placas de capacitor montadas adjacentes ao cano, um gerador de sinal que pode aplicar um sinal elétrico alternado em pelo menos uma das placas do capacitor e um detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor. 10
  2. 2
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 1, que inclui um aparelho para determinar um sinal indicativo da resistividade elétrica do fluido.
  3. 3
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 2, na qual o gerador de sinal é um primeiro gerador de sinal e o detector é um 15 primeiro detector, e na qual a ferramenta de medição possui:um primeiro toróide circundando uma parte do cano, um segundo toróide circundando uma parte do cano, separado do primeiro toróide, um segundo gerador de sinal conectado no primeiro toróide para 20 aplicar uma corrente elétrica alternada em uma bobina do primeiro toróide, um segundo detector conectado no segundo toróide para determinar a corrente fluindo através de uma bobina do segundo toróide e um condutor da trajetória de retorno conectado no fluido no cano em qualquer lado dos dois toróides. 25
  4. 4
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 3, na qual o segundo gerador de sinal e o primeiro gerador de sinal são componentes diferentes.
  5. 5
    Método de medição da constante dielétrica de um fluido dentro de um cano, o método compreendendo as etapas de:30 {i} prover um cano eletricamente isolante e introduzir o fluido no cano, {ii} montar um par de placas de capacitor adjacentes ao cano, {iii} conectar um gerador de sinal em pelo menos uma das placas do capacitor e aplicar um sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor, {iv} prover um detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor e {v} usar o sinal medido pelo detector para determinar a constante dielétrica do fluido.
  6. 6
    Método de acordo com a reivindicação 5, no qual o fluido é um fluido primário, o cano eletricamente isolante é um cano eletricamente isolante primário, o par de placas do capacitor é um par de placas do capacitar primário, o gerador de sinal é um gerador de sinal primário e o detector é um detector primário, o método compreendendo as etapas adicionais de:{i} prover um cano eletricamente isolante secundário e introduzir um fluido secundário no cano eletricamente isolante secundário, {ii} montar um par secundário de placas do capacitor adjacente ao cano eletricamente isolante secundário, {iii} conectar um gerador de sinal secundário em pelo menos uma das placas do capacitor secundárias e aplicar um sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor secundárias, {iv} prover um detector secundário para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor secundárias, {v} usar o sinal medido pelo detector secundário para determinar a constante dielétrica do fluido secundário e {vi} comparar a constante dielétrica do fluido primário com a constante dielétrica do fluido secundário.
  7. 7
    Método de medição da constante dielétrica e da resistividade elétrica de um fluido dentro de um cano, o método compreendendo as etapas de:{i} prover um cano eletricamente isolante e introduzir o fluido no cano, {ii} montar um par de placas de capacitor adjacente ao cano, {iii} conectar um primeiro gerador de sinal em pelo menos uma das placas do capacitor e aplicar um sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor, {iv} prover um primeiro detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor, {v} usar o sinal medido pelo primeiro detector para determinar a constante dielétrica do fluido, {vi} localizar um primeiro toróide adjacente a uma parte do cano, {vii} localizar um segundo toróide adjacente a uma outra parte do cano, {viii} conectar um segundo gerador de sinal em uma bobina do primeiro toróide e aplicar uma corrente elétrica alternada na bobina do primeiro toróide, {ix} conectar um segundo detector em uma bobina do segundo toróide para medir a corrente fluindo através da bobina do segundo toróide, {x} prover um condutor da trajetória de retorno conectado no fluido no cano para qualquer lado dos dois toróides, {xi} usar a corrente medida pelo segundo detector para determinar a resistividade elétrica do fluido.
  8. 8
    Método de acordo com a reivindicação 7, no qual o fluido é um fluido primário, o cano eletricamente isolante é um cano eletricamente isolante primário, o par de placas do capacitor é um par de placas do capacitor primário e o condutor da trajetória de retorno é um condutor da trajetória de retorno primário, o método compreendendo as etapas adicionais de:{i} prover um cano eletricamente isolante secundário e introduzir um fluido secundário no cano eletricamente isolante secundário, {ii} montar um par de placas do capacitor secundário adjacente ao cano eletricamente isolante secundário, {iii} conectar um terceiro gerador de sinal em pelo menos uma das placas do capacitor secundárias e aplicar o sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor secundárias, {iv} prover um terceiro detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor secundárias, {v} usar o sinal medido pelo terceiro detector para determinar a constante dielétrica do fluido secundário, {vi} localizar um terceiro toróide adjacente a uma parte do cano eletricamente isolante secundário, {vii} localizar um quarto toróide adjacente a uma outra parte do cano eletricamente isolante secundário, {viii} conectar um quarto gerador de sinal em uma bobina do terceiro toróide e aplicar uma corrente elétrica alternada na bobina do terceiro toróide, {ix} conectar um quarto detector em uma bobina do quarto toróide para medir a corrente fluindo através da bobina do quarto toróide, {x} prover um condutor da trajetória de retorno secundário conectado no fluido secundário no cano para qualquer lado dos terceiro e quarto toróides, {xi} usar a corrente medida pelo quarto detector para determinar a resistividade elétrica do fluido secundário, {xii} comparar a constante dielétrica do fluido primário com a constante dielétrica do fluido secundário e {xiii} comparar a resistividade elétrica do fluido primário com a resistividade elétrica do fluido secundário.
  9. 9
    Método de acordo com a reivindicação 7, no qual o par de placas do capacitor fica localizado entre os dois toróides e a constante dielétrica e a resistividade elétrica são medidas de maneira substancialmente simultânea.
  10. 10
    Ferramenta de medição para medir a constante dielétrica de um fluido, a ferramenta de medição tendo uma parede, a parede da ferramenta de medição sendo eletricamente isolante, a ferramenta de medição tendo:um par de placas do capacitor montado adjacente à parede, um gerador de sinal que pode aplicar um sinal elétrico alternado em pelo menos uma das placas do capacitor e um detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor.
  11. 11
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 10, tendo uma ou mais placas focalizadoras eletricamente condutoras adjacentes às placas do capacitor, a voltagem sobre a(s) placais) focalizadora(s) sendo igualada com essa da dita pelo menos uma das placas do capacitor.
  12. 12
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 11, na qual a voltagem na(s) placa(s) focalizadora(s) é igualada com essa da dita pelo menos uma das placas do capacitor por meio de um amplificador operacional configurado como um seguidor de voltagem.
  13. 13
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 10, que inclui um aparelho para determinar um sinal indicativo da resistividade elétrica do fluido.
  14. 14
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 10, na qual o gerador de sinal é um primeiro gerador de sinal e o detector é um primeiro detector, e no qual a ferramenta de medição tem:um primeiro toróide adjacente a uma parte do cano, um segundo toróide adjacente a uma outra parte do cano, separado do primeiro toróide, um segundo gerador de sinal conectado no primeiro toróide para aplicar uma corrente elétrica alternada na bobina do primeiro toróide, um segundo detector conectado no segundo toróide para determinar a corrente fluindo através da bobina do segundo toróide e um condutor da trajetória de retorno conectado no fluido em qualquer lado dos dois toróides.
  15. 15
    Ferramenta de medição de acordo com a reivindicação 14, na qual o segundo gerador de sinal e o primeiro gerador dé sinal são componentes diferentes.
  16. 16
    Método de medição da constante dielétrica de um fluido, o método compreendendo as etapas de:{i} prover uma ferramenta de medição tendo uma parede eletricamente isolante e um par de placas de capacitor montado adjacente à pa6 rede, {ii} conectar um gerador de sinal em pelo menos uma das placas do capacitor e aplicar um sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor, {iii} prover um detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor, {iv} introduzir a ferramenta de medição no fluido e {v} usar o sinal medido pelo detector para determinar a constante dielétrica do fluido.
  17. 17
    Método de acordo com a reivindicação 16, no qual o fluido é um fluido primário, a ferramenta de medição é uma ferramenta de medição primária, o par de placas do capacitor é um par de placas do capacitor primário, o gerador de sinal é um gerador de sinal primário e o detector é um detector primário, o método compreendendo as etapas adicionais de:{i} prover uma ferramenta de medição secundária tendo uma parede eletricamente isolante e um par de placas do capacitor secundário montado adjacente à parede, {ii} conectar um gerador de sinal secundário em pelo menos uma das placas do capacitor secundárias e aplicar um sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor secundárias, {iii} prover um detector secundário para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor secundárias, {iv} introduzir a ferramenta de medição secundária em um fluido secundário, {v} usar o sinal medido pelo detector secundário para determinar a constante dielétrica do fluido secundário e {vi} comparar a constante dielétrica do fluido primário com a constante dielétrica do fluido secundário.
  18. 18
    Método de medição da constante dielétrica e da resistividade elétrica de um fluido, o método compreendendo as etapas de:{i} prover uma ferramenta de medição tendo uma parede eletricamente isolante e um par de placas de capacitor montado adjacente à pa7 rede, {ii} conectar um primeiro gerador de sinal em pelo menos uma das placas do capacitor e aplicar um sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor, {iii} prover um primeiro detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor, {iv} localizar um primeiro toróide adjacente a uma parte da parede, {v} localizar um segundo toróide adjacente a uma outra parte da parede, {vi} conectar um segundo gerador de sinal em uma bobina do primeiro toróide e aplicar uma corrente elétrica alternada na bobina do primeiro toróide, {vii} conectar um segundo detector em uma bobina do segundo toróide para medir a corrente fluindo através da bobina do segundo toróide, {viii} prover um condutor da trajetória de retorno para qualquer lado dos dois toróides, {ix} introduzir a ferramenta de medição no fluido, {x} usar o sinal medido pelo detector para determinar a constante dielétrica do fluido, {xi} usar a corrente medida pelo segundo detector para determinar a resistividade elétrica do fluido.
  19. 19
    Método de acordo com a reivindicação 18, no qual o fluido é um fluido primário, a ferramenta de medição é uma ferramenta de medição primária, o par de placas do capacitor é um par primário de placas do capacitor e o condutor da trajetória de retorno é um condutor da trajetória dé retorno primário, o método compreendendo as etapas adicionais de:{i} prover uma ferramenta de medição secundária tendo uma parede eletricamente isolante e um par de placas do capacitor secundário montado adjacente à parede, {ii} conectar um terceiro gerador de sinal em pelo menos uma das placas do capacitor secundárias e aplicar um sinal elétrico alternado na dita pelo menos uma das placas do capacitor secundárias, {iii} prover um terceiro detector para medir um sinal dependente da capacitância elétrica entre as placas do capacitor secundárias, {iv} introduzir a ferramenta de medição secundária em um fluido secundário, {v} usar o sinal medido pelo terceiro detector para determinar a constante dielétrica do fluido secundário, {vi} localizar um terceiro toróide adjacente a uma parte da parede da ferramenta de medição secundária, {vii} localizar um quarto toróide adjacente a uma outra parte da parede da ferramenta de medição secundária, {viii} conectar um quarto gerador de sinal em uma bobina do terceiro toróide e aplicar uma corrente elétrica alternada na bobina do terceiro toróide, {ix} conectar um quarto detector em uma bobina do quarto toróide para medir a corrente fluindo através da bobina do quarto toróide, {x} prover um condutor da trajetória de retorno secundário conectado no fluido secundário em qualquer lado dos terceiro e quarto toróides, {xi} usar a corrente medida pelo quarto detector para determinar a resistividade elétrica do fluido secundário, {xii} comparar a constante dielétrica do fluido primário com a constante dielétrica do fluido secundário e {xiii} comparar a resistividade elétrica do fluido primário com a resistividade elétrica do fluido secundário.
  20. 20
    Método de acordo com a reivindicação 19, no qual o par das placas do capacitor fica localizado entre os dois toróides e a constante dielétrica e a resistividade elétrica são medidas de maneira substancialmente simultânea. 1/5
Independent claims20