NO20101450L

NO20101450L - Apparat og fremgangsmate for innsamling av fluid i borehull

Info

Publication number: NO20101450L
Application number: NO20101450A
Authority: NO
Inventors: Angus J Simpson
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2010-11-25
Also published as: WO2009146094A1; US20090250214A1; BRPI0910693A2; GB2471601A; GB201016637D0

Abstract

Det er beskrevet en fremgangsmåte og en anordning for innsamling av et brønnhullsfluid. En fremgangsmåte innbefatter å motta et brønnhullsfluid i en brønnhullsmodul fra et første borehullsveggparti ved en formasjon av interesse, og å fordrive i det minste en del av det mottatte brønnhullsfluidet fra brønnhullsmodulen til et andre borehullsveggparti, hvor hovedsakelig alt det fordrevne brønnhullsfluidet føres inn i det andre borehullsveggpartiet. En anordning innbefatter en brønnhullsmodul, et formasjonsprøveorgan koblet til brønnhullsmodulen for innsamling av brønnhullsfluidet fra et første borehullsveggparti ved en formasjon av interesse, et prøvefordrivningsorgan koblet til brønnhullsmodulen for å fordrive i det minste en del av det innsamlede brønnhullsfluidet fra brønnhullsmodulen til et andre borehullsveggparti, hvor hovedsakelig alt det fordrevne brønnhullsfluidet føres inn i det andre borehullsveggpartiet.

Description

BAKGRUNN

1. Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse angår generelt anordninger og fremgangsmåter for evaluering av formasjoner som gjennomskjæres av et brønnhull, og spesielt formasjonsprøvetakning og testing.

2. Bakgrunnsinformasjon

Verktøy for formasjonsprøvetakning og testing er blitt brukt i olje- og gass-industrien for innsamling av formasjonsprøver, for overvåkning av formasjons-parametre slik som trykk langs et brønnhull, og for å forutsi ytelsen til reservoarer omkring borehullet. Slike formasjonsprøvetaknings- og testeverktøy innbefatter typisk en elastomerpakning eller -pute som blir presset mot et borehullsveggparti for å danne en isolert sone hvorfra formasjonsprøver blir innsamlet. Informasjon som bidrar til å bestemme levetiden til formasjonen når det gjelder produksjon av hydrokarboner, og spesielt for å bestemme boreoperasjonsparametre, kan så innhentes ved å evaluere formasjonsprøvene.

Informasjon om undergrunnsformasjoner som gjennomtrenges av borehullet kan fremskaffes ved hjelp av et antall forskjellige teknikker. Teknikker som brukes til å fremskaffe formasjonsinformasjon innbefatter å fremskaffe én eller flere brønn-hullsfluidprøver produsert fra undergrunnsformasjonene. Brønnhullsfluider slik uttrykket brukes her, innbefatter ett eller kombinasjoner av flere borevæsker, returfluider, fossile formasjonsfluider og formasjonsfluider som kan være forurenset av materialer og fluider slik som slamfiltrater, borevæsker og returfluider. Prøver av brønnhullsfluider blir ofte innhentet fra borehullet og testet på et riggsted eller et fjerntliggende laboratorium for å bestemme egenskaper ved fluidprøvene, hvilke egenskaper blir brukt til å bestemme formasjonsegenskaper. Moderne fluidsampling innbefatter også forskjellige brønnhullstester for å estimere fluidegenskaper mens fluidprøven er nede i hullet.

Noen formasjoner produserer farlige fluider, og lokale statlige forskrifter kan i stor grad regulere og begrense den mengde med formasjonsfluider som kan føres inn i borehullet, for å redusere risikoen for eksponering av overflatemiljøet og personell for disse farlige fluidene. Dette er tilfelle selv når det er nødvendig å hente opp uberørte formasjonsprøver fra formasjoner som produserer farlige brønnhulls-fluider. Det er vanskelig å hente opp uberørte eller fossile formasjonsprøver fra disse farlige fluidproduserende formasjonene fordi borehullsfluider og filtrater ofte forurenser formasjonsprøvene. En hindring er at renseprosessene som brukes til å fjerne borehullsforurensninger fra en fluidprøve for å fremskaffe en fossil fluidprøve hovedsakelig fri for borehullsforurensninger, vanligvis resulterer i utkasting av store mengder formasjonsfluid i borehullet. De farlige formasjonsfluidene blir dermed produsert inn i returfluidet og utgjør miljømessige trusler og farer for personell på overflaten.

OPPSUMMERING

Det følgende presenterer en generell oppsummering av flere aspekter ved oppfinnelsen for å tilveiebringe en grunnleggende forståelse av i det minste visse aspekter ved oppfinnelsen. Denne oppsummeringen er ikke en uttømmende oversikt over oppfinnelsen. Den er ikke ment å identifisere nøkkeltrekk eller kritiske elementer ved oppfinnelsen eller å avgrense omfanget av patentkravene. Den følgende oppsummering presenterer bare noen konsepter ved oppfinnelsen på en generell form som en innledning til den mer detaljerte beskrivelse som følger.

En fremgangsmåte for innsamling av et brønnhullsfluid innbefatter å motta et brønnhullsfluid i en brønnhullsmodul fra et første parti av en borehullsvegg ved siden av formasjonen av interesse og å fordrive i det minste endel av det mottatte brønn-hullsfluidet fra brønnhullsmodulen til et annet borehullsveggparti, hvor hovedsakelig alt det fordrevne brønnhullsfluidet føres inn i det andre borehullsveggpartiet.

Et annet aspekt ved fremgangsmåten for innsamling av et brønnhullsfluid innbefatter å transportere en brønnhullsmodul i et borehull, hvor brønnhullsmodulen innbefatter et fluidprøveverktøy. Et første borehullsveggparti ved en formasjon av interesse blir forseglet ved å bruke en første pakning koblet til fluidprøveverktøyet, og et annet borehullsveggparti blir forseglet ved å bruke en andre pakning koblet til fluidprøveverktøyet. En første fluidbane blir opprettet med det første borehullsveggpartiet og verktøyet. En andre fluidbane blir opprettet med det andre borehullsveggpartiet og verktøyet. Fremgangsmåten innbefatter videre å motta brønn- hullsfluidet i fluidprøveverktøyet ved å bruke den første fluidbanen, å føre det mottatte brønnhullsfluidet gjennom verktøyet under en renseprosess, å estimere et fluidforurensningsnivå under renseprosessen, og å fordrive i det minste endel av det mottatte brønnhullsfluidet fra verktøyet ved å bruke den andre fluidbanen under renseprosessen for å fjerne noe av eller alle borehullsforurensninger fra det mottatte brønnhullsfluidet inntil fluidet som strømmer gjennom verktøyet, er et hovedsakelig forurensningsfritt fossilt formasjonsfluid. Det hovedsakelig forurensningsfrie, fossile formasjonsfluidet kan lagres i et fluidprøvekammer.

En anordning innbefatter en brønnhullsmodul, et formasjonsprøveorgan koblet til brønnhullsmodulen for innsamling av brønnhullsfluidet fra et første borehullsveggparti ved en formasjon av interesse, et prøvefordrivningsorgan koblet til brønnhullsmodulen for å fordrive i det minste endel av det innsamlede brønnhulls-fluidet fra brønnhullsmodulen til et annet borehullsveggparti, hvor hovedsakelig alt det fordrevne brønnhullsfluidet strømmer inn i det andre borehullsveggpartiet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For å få en detaljert forståelse av foreliggende oppfinnelse kan det vises til den følgende detaljerte beskrivelse av flere utførelsesformer tatt i forbindelse med de vedføyde tegningene, hvor like elementer er blitt gitt like henvisningstall, og hvor: Fig. 1 skjematisk illustrerer et ikke-begrensende eksempel på et brønn-loggingssystem i et kabelarrangement i henhold til flere ikke-begrensende utførelsesformer av oppfinnelsen;

fig. 2 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på utstrekkbare sonder som

kan brukes i flere utførelsesformer av oppfinnelsen;

fig. 3 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på et dobbeltpaknings-arrangement som kan benyttes i flere utførelsesformer av oppfinnelsen; fig. 4 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på en fluidprøvebeholder som

er egnet for å virke som en gjennomspylende prøvebeholder; og

fig. 5 illustrerer et eksempel på en fluidprøvebeholder som innbefatter én eller flere anordninger for regulering av trykk inn i beholderen under transport.

BESKRIVELSE AV UTFØRELSESEKSEMPLER

Fig. 1 illustrerer skjematisk et ikke-begrensende eksempel på et brønn-loggesystem 100 i et kabelarrangement i henhold til flere ikke-begrensende utførelsesformer av oppfinnelsen. Eksemplet på loggesystem 100 innbefatter en brønnhullsmodul 102 vist anordnet i et borehull 104 og boret av en kabel 106. Eksemplet på brønnhullsmodul 102 kan innbefatte ett eller flere sentreringsorganer 108,110 for å sentrere brønnhullsmodulen 102 i borehullet 104. Kabelen 106 kan være understøttet av en hjulskive 112 anordnet i en borerigg 114. Kabelen 106 kan være viklet på en trommel 116, her vist montert på en lastebil 118, for å senke eller heve brønnhullsmodulen 102 i borehullet. Kabelen 106 kan omfatte en flertrådskabel som har elektriske ledere for overføring av elektriske signaler og elektrisk kraft fra overflaten til brønnhullsmodulen 102 og for å overføre informasjon til og fra brønn-hullsmodulen 102. Brønnhullsmodulen 102 kan sende informasjon til og motta informasjon fra overflaten for behandling og/eller for utførelse av kommandoer. En kombinert sender/mottaker 120 på overflaten og en styringsenhet 122 kan være plassert på lastebilen 118 eller på et annet passende sted på overflaten. Eksemplet på brønnhullsmodul 102 kommuniserer med overflatestyringsenheten 122 via overflatesenderen/mottakeren 120 og en brønnhullssender/mottaker 124.

Eksemplet på kabel som er vist på fig. 1, opererer som en bærer, men enhver bærer kan tas i betraktning innenfor rammen av oppfinnelsen. Uttrykket "bærer" slik det brukes her, betyr en hvilken som helst anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordninger, media og/eller organer som kan brukes til å transportere, romme, understøtte eller på annen måte lette bruken av en annen anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordninger, media og/eller organer. Det ikke-begrensende eksemplet på bærere innbefatter borestrenger av oppkveilingsrørtypen, av den sammenføyde rørtypen og en hvilken som helst kombinasjon eller del av denne. Andre bærereksempler innbefatter foringsrør, kabler, kabelsonder, glattkabelsonder, brønnhullsmoduler, BHA-er, borestreng-innsatser, moduler, indre hus og substratpartier for disse.

I den ikke-begrensende utførelsesformen på fig. 1 innbefatter brønnhulls-modulen 102 et brønnhullsevalueringsverktøy 126, og brønnhullsevaluerings-verktøyet 126 kan innbefatte en samling av flere verktøysegmenter som er sammenkoblet ende-mot-ende ved hjelp av gjengede muffer eller innbyrdes kompresjonsskjøter 128. En samling av verktøysegmenter som er egnet for foreliggende oppfinnelse, kan innbefatte et arrangement som vist på fig. 1. Eksemplet på arrangement innbefatter den kombinerte senderen/mottakeren 124 som er diskutert ovenfor, og en brønnhullsstyringsenhet 130 er vist under senderen/mottakeren 124. Brønnhullsstyringsenheten 130 kan videre innbefatte en prosessor og et arbeidslager for behandling av informasjon og for å utføre kommandoer brukt til styring av aspekter ved brønnhullsmodulen 102. En kraftenhet 132 kan være koblet under styringsenheten 130. Kraftenheten 132 kan innbefatte én eller flere av en hydraulisk kraftenhet, en elektrisk kraftenhet og en elektromekanisk kraftenhet. Et formasjonsprøveverktøy 134 er vist koblet til brønnhullsevaluerings-verktøyet 126 under kraftenheten 132.

Eksemplet på formasjonsprøveverktøy 134 som er vist på fig. 1, innbefatter et formasjonsprøveorgan 136 og et prøvefordrivningsorgan 138. Formasjonsprøve-organet 136 kan strekkes ut som vist i dette eksemplet, eller formasjonsprøve-organet 136 kan være en verktøydel som har en port for å motta en formasjons-prøve. Prøvefordrivningsorganet 138 kan likeledes være utstrekkbart som vist i dette eksemplet, eller prøvefordrivningsorganet 138 kan være en verktøydel som har en port for å fordrive en formasjonsprøve fra verktøyet. Eksemplet på formasjonsprøve-verktøy 134 kan være utformet for å innhente og/eller ekstrahere en formasjons-kjerneprøve, en formasjonsfluidprøve, formasjonsbilder, nukleær informasjon, elektromagnetisk informasjon og/eller andre brønnhullsprøver.

Det vises til fig. 1, 2 og 3 hvor flere ikke-begrensende utførelsesformer kan utformes med formasjonsprøveverktøyet 134 opererbart som et fluidprøveverktøy. I disse utførelsesformene kan formasjonsprøveorganet innbefatte en utstrekkbar sonde som har en tettende pute 200 for å isolere endel av brønnhullet. Fluidfordrivningsorganet 138 kan også innbefatte en utstrekkbar sonde som har en tettende pute 200 som skissert på fig. 2. Andre eksempler på arrangementer kan bruke dobbeltpakninger 300 som skissert på fig. 3 for å isolere borehullspartier for det respektive formasjonsprøveorganet 136 og fluidfordrivningsorganet 138. Kombinasjoner av utstrekkbare putetetninger og dobbeltpakninger er også innenfor rammen av oppfinnelsen. En fluidpumpe 140 kan være plassert i fluidkommunikasjon med formasjonsprøveorganet 136 innbefattet i formasjons-prøveverktøyet 134 for innsamling av fluidprøver. Fluidpumpen 140 kan være en enkelt pumpe eller kan innbefatte en pumpe for ledningsspyling og en mindre fordrivningspumpe for innsamling av prøver og for kvantitativ overvåkning av fluid mottatt av brønnhullsevalueringsverktøyet via formasjonsprøveverktøyet 134. Fluidpumpen 140 kan være en pumpe med variabel gjennomstrømning eller en pumpe med konstant gjennomstrømning.

Én eller flere fluidgjennomstrømmende prøvebeholdere 142 kan være innbefattet under fluidpumpen 140 og over prøvefordrivningsorganet 138.1 flere eksempler er fluidprøvebeholderne 142 individuelt eller kollektivt løsbare fra brønnhullsevalueringsverktøyet i formasjonsprøveverktøyet 134. Detaljer ved flere eksempler på fluidgjennomstrømmende prøvebeholdere vil bli gitt nedenfor under henvisning til fig. 4-5.

Fig. 4 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på en fluidprøvebeholder 400 egnet for bruk som en gjennomstrømningsprøvebeholder i henhold til én eller flere utførelsesformer som er beskrevet ovenfor og som vist på fig. 1 ved henvisningstall 142. Eksemplet på fluidprøvebeholder 400 kan brukes i et kabelarrangement, i et arrangement for bruk under boring, et glattkabelarrangement eller ved bruk av en hvilken som helst egnet bærer for å transportere fluidprøvebeholderen 400 i et brønnhull. Utførelseseksemplet på fig. 4 er vist løsbart montert i en brønnhullsmodul 102.

Eksemplet på fluidprøvebeholder 400 som er vist på fig. 4, innbefatter et langstrakt legeme 402 som har en indre kavitet 404 for å motta fluidprøver 406. Den del av samplet på fluidprøvebeholder 400 som befinner seg i det langstrakte legemet 402, innbefatter en første ende 408 og en andre ende 410 aksialt forskjøvet fra den første enden. Det langstrakte legemet 402 har en første åpning 412 i den første enden for å motta fluidet 406 i den indre kaviteten 404, og en andre åpning 414 i den andre enden 410 for å fordrive i det minste endel av fluidet 406 fra den interne kaviteten 404. Fluidprøvebeholderen 400 i denne ikke-begrensende utførelses-formen innbefatter en fluidstrømningsreguleringsanordning 416 i nærheten av den andre enden 410 av legemet 402 og er koblet til brønnhullsmodulen for regulering av fluidfordrivning fra den indre kaviteten 404. Fluidreguleringsanordningen 416 som er vist, kan være en regulert ventil eller en hvilken som helst egnet fluidstrømnings-reguleringsanordning som kan reguleres for å styre fluidfordrivning fra den andre åpningen 414 under fluidprøvetakning og kan være opererbar for å avslutte fluidfordrivning når en forutbestemt parameter er oppfylt for det brønnhullsfluidet som fordrives fra fluidbeholderen 400.

Ytterligere fluidstyreanordninger 416 er vist i utførelseseksempel på fig. 4, koblet til innløpsledningen 420 til brønnhullsmodulen og inne i beholderen 400 i nærheten av legemets første ende 408 for å regulere fluidstrømning til og inne i den første enden. Fluidstyreanordningene ved den første enden kan være hovedsakelig maken til fluidstyreanordningene 416 i nærheten av den andre enden 410, men fluidstyreanordningene 416 kan være av forskjellige typer uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.

Utførelseseksemplet som er vist på fig. 4, innbefatter en strømningslednings-konnektor 418 forbundet med en innstrømningsledning 420 ved legemets første ende 408 for å tillate fluid å strømme inn i den indre kaviteten 404. En lignende strømningsledningskonnektor 418 og strømningsstyreanordning 416 er vist koblet til en utstrømningsledning 422 ved legemets andre ende 410 for å tillate fluidfordrivning fra den interne kaviteten 404. Innstrømningsledningen 420 og utstrømnings-ledningen 422 i det her viste eksemplet, er strømningsledningspartier av brønnhulls-modulen 102 som er i fluidkommunikasjon med den interne kaviteten 404 i formasjonsprøvebeholderen 400.

Fluidprøvebeholderen 400 kan være løsbar fra brønnhullsmodulen 102 ved å bruke løsbare strømningsledningskonnektorer 418 og én eller flere løsbare monteringsorganer 424 som kobler fluidprøvebeholderlegemet 402 til brønnhulls-modulen 102. Brønnhullsmodulen 102 kan innbefatte en pumpe 140 for å transportere fluid gjennom en fluidstrømningsstyreanordning 416, som kan være en regulerbar ventil nede i brønnen som kan benytte kommandosignaler. Fluid-strømningsstyreanordningen 416 er i kommunikasjon med den interne kaviteten 404.

Eksemplet på fluidprøvebeholder 400 kan videre innbefatte en tilbakeslagsventil 426 som vist koblet til innstrømningsledningskonnektoren 418 og en lignende tilbakeslagsventil 426 koblet til utstrømningsledningskonnektoren 418 for å bidra til å sikre at fluid strømmer gjennom fluidprøvebeholderen 400 i én retning under en renseprosess for en brønnhullsprøve.

Den ikke-begrensende utførelsesformen på fig. 4 kan videre innbefatte en fluidevalueringsmodul 428.1 én eller flere utførelsesformer kan fluidevalueringsmodulen 428 være i fluidkommunikasjon med utstrømningsledningen 422 for å estimere fluidinnhold for fluid som fordrives fra den indre kaviteten 404.1 én eller flere utførelsesformer kan fluidevalueringsmodulen 428 være i fluidkommunikasjon med innstrømningsledningen 420 for å estimere fluidinnhold i fluid som kommer inn i den indre kaviteten 404.1 én eller flere utførelsesformer kan en fluidevalueringsmodul 428 være i fluidkommunikasjon med både innstrømningsledningen 420 og utstrømningsledningen 422 for å estimere fluidinnholdet i fluid som kommer inn i og strømmer ut av den indre kaviteten 404. Fluidevalueringsmodulen kan være én enkel modul som vist, eller kan være implementert ved å bruke to eller flere moduler.

Fluidevalueringsmodulen 428 kan innbefatte et hvilket som helst antall fluidmåleanordninger for å estimere fluidkarakteristikker for fluidet 406 som kommer inn i eller forlater den indre kaviteten 404. Fluidevalueringsmodulen 428 kan være anordnet for å estimere optiske karakteristikker, elektriske karakteristikker, fysiske karakteristikker og enhver kombinasjon av karakteristikker for fluidet 406. Noen testanordninger kan f.eks. være i fluidkontakt med fluid som strømmer i fluidevalueringsmodulen, noen anordninger kan være i optisk kommunikasjon, noen anordninger kan være i akustisk kommunikasjon, noen anordninger kan være i fysisk kontakt med fluidet og ytterligere andre kan være i trykk- og/eller termisk kommunikasjon med fluidet.

Optiske karakteristikker kan estimeres ved å bruke en fluorescens-testanordning nede i brønnhullet, et reflektometer, en spektrometer eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Fysiske karakteristikker for fluidet kan estimeres ved å bruke et viskometer, en trykksensor, en temperatursensor, en fluiddensitets-transduser, eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Elektriske karakteristikker ved fluidet 406 kan estimeres ved å bruke resistivitetsmåleanordninger, kapasitans- og dielektrisitetskonstantmåleanordninger eller kombinasjoner av disse. Andre anordninger kan være innbefattet i fluidevalueringsmodulen 428 for å estimere kjemiske fluidegenskaper og sammensetningsmessige egenskaper. Eksempler på anordninger innbefatter, men er ikke begrenset til, en gasskromatograf, en pH-testanordning, en salinitetstestanordning, en C02-testanordning, en H2S-testanordning, en anordning for å bestemme voks- og asfaltenkomponenter, en anordning for å bestemme metallinnhold (kvikksølv eller annet metall), en anordning for å bestemme surhetsgrad for fluidet, eller en hvilken som helst kombinasjon av disse.

I én eller flere utførelsesformer er den indre kaviteten 404 definert av en glatt krummet overflate 430 inne i legemet 402. Overflaten 430 kan være valgt basert på det ønskede kavitetsvolumet, den totale dimensjonen til legemet og av fluid-strømningskarakteristikker. I utførelseseksemplet på fig. 4 har den indre kaviteten 404 et hovedsakelig ovalt tverrsnitt langs en langsgående akse. I én eller flere utførelsesformer kan den indre kaviteten 404 være sfærisk med et hovedsakelig sirkulært tverrsnitt. I én eller flere utførelsesformer kan den indre kaviteten 404 ha et sylindrisk midtparti med flate endepartier, halvkuleformede endepartier, koniske endepartier eller en hvilken som helst annen form på endepartiet som gir forholdsvis fri fluidstrømning inne i den indre kaviteten 404. En overflatebehandling som reduserer fluidadhesjon kan brukes for ytterligere å redusere fastklebing og motstand i fluidstrømningen inne i den indre kaviteten 404. Eksempler på over-flatebehandlinger innbefatter, men er ikke begrenset til, polering, belegg, laminater, innsatser og kombinasjoner av disse.

Det vises nå til fig. 5 hvor et eksempel på en fluidprøvebeholder 500 videre kan innbefatte én eller flere innretninger for å regulere trykk inne i beholderen 500 under transport. Den ikke-begrensende utførelsesformen som er koblet til en brønn-hullsmodul 102 og innbefatter en hovedsakelig sylindrisk indre kavitet 504. Mange av elementene på fig. 5 kan være hovedsakelig maken til de likt nummererte elementene som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 4. For korthets skyld vil den følgende beskrivelse fokusere mer på de ytterligere trekkene som er vist på fig. 5.

Eksemplet på fluidprøvebeholder 500 innbefatter et langstrakt legeme 502 som har en indre kavitet 504 for å motta fluidprøver 506. Det partiet av det langstrakte legemet 502 som utgjør fluidprøvebeholderen 500, innbefatter en første ende 508 og en andre ende 510 aksialt forskjøvet fra den første enden. Det langstrakte legemet 502 har en første åpning 512 i den første enden 508 for å motta fluidet i den indre kaviteten 504 fra formasjonsprøveorganet 136. En andre åpning 514 i den andre enden 510 kan brukes til å fordrive i det minste endel av fluidet 506 fra den indre kaviteten 504 gjennom fluidutdrivningsorganet 138. Fluidprøvebeholderen 500 i denne ikke-begrensende utførelsesformen innbefatter en trykkreguleringsanordning 516 for å regulere trykket i fluidprøven 506. Trykkreguleringsanordningen 516 gir en strømningsbane via en tilbakeslagsventil 522 for fluid 506 som strømmer gjennom den indre kaviteten 504 og tillater hovedsakelig ubegrenset strømning under renseprosessen og utdrivingen av fluid fra den indre kaviteten 504 via utdrivnings-organet 138. Trykkreguleringsanordningen 516 innbefatter i én eller flere ikke-begrensende utførelsesformer et stempel 526 som er bevegelig anordnet inne i kaviteten 504. Én eller flere O-ringer 518 tilveiebringer en fluid- og trykktetning mellom stempelet 526 og kavitetsveggen 530. Tilbakeslagsventilen 522 er posisjonert inne i stempelet 526 for å tilveiebringe en strømningsbane gjennom stempelet 526 til åpningen 514 i den andre ende 510.

Stempelet 526 er vist posisjonert mot den andre ende 510 med prøven 506 vist med en pil for å indikere strømningsretningen gjennom beholderen 500. Tilbakeslagsventilen 522 hindrer strømning i den motsatte retningen. På denne måten er fluidstrømningen gjennom den indre kaviteten hovedsakelig en fri strømning under prøverensingen.

Trykkreguleringsanordningen 516 kan aktiveres ved å bruke en anordnings-styreenhet 520.1 én eller flere utførelsesformer kan anordningsstyringsenheten 520 være en pumpe hovedsakelig maken til pumpen 140 som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 1.1 én eller flere utførelsesformer kan pumpen 140 brukes som regulator for trykkreguleringsanordningen 516. En gassforsyning 524 er vist i kommunikasjon med en ende av stempelet 526 og med anordningsregulatoren 520.1 én eller flere utførelsesformer kan gassforsyningen innbefatte en trykksatt, inert gass slik som nitrogen. Når den er aktivert, kan anordningsregulatoren brukes til å tilføye trykk til gassforsyningen og/eller for å tvinge gass mot stempelet 526. Når det blir trykksatt, har stempelet en tendens til å bevege seg mot den første enden 508 for derved å minske volumet i kaviteten 504 og/eller øke trykket i kaviteten 504 når én eller flere av innstrømnings- og utstrømnings-fluidreguleringsanordningene 416 blir aktivert for å stanse fluidstrømning. På denne måten kan fluidet 506 opprettholdes ved et forutbestemt trykk straks en fluidprøve er innsamlet i den indre kaviteten 504. Fluidet 506 kan f.eks. opprettholdes over sitt boblepunkttrykk for transport til overflaten.

Flere ikke-begrensende operative utførelsesformer for formasjonsprøve-takning vil nå bli beskrevet under henvisning til fig. 1 til 5.1 én eller flere utførelses-former kan en brønnhullsmodul 102 transporteres inn i et brønnhull til en formasjon av interesse. Et parti av borehullet blir isolert ved å bruke dobbeltpakninger, en putetetning anordnet på enden av den utstrekkbare sonden eller ved å bruke en kombinasjon av pakninger og utstrekkbare sonder til å skape en isolert sone. Fluidkommunikasjon blir opprettet mellom formasjonen av interesse og brønn-hullsmodulen ved å eksponere en verktøyport for den isolerte sonen. I noen utførelsesformer kan formasjonstrykket være tilstrekkelig til å få fluid til å strømme fra formasjonen inn i verktøyet. I én eller flere utførelsesformer kan en pumpe 140 eller en annen strømningsregulator brukes til å tvinge fluid inn i brønnhullsmodulen.

Fluidstrømning inn i brønnhullsmodulen kan opprettholdes på en hovedsakelig kontinuerlig måte for å utføre en renseprosess for fjerning av borehullsforurensninger fra det brønnhullsfluidet som kommer inn i brønnhullsmodulen. Prøverensings-prosessen kan innbefatte å innledningsvis fordrive fluid fra brønnhullsmodulen mens pumpen eller formasjonstrykket tvinger fluid gjennom brønnhullsmodulen. I én eller flere utførelsesformer blir fluidet overvåket med hensyn på innholdsegenskaper under renseprosessen for å estimere et renhetsnivå for fluidet som strømmer i verktøyet. I én eller flere utførelsesformer blir fluidfordrivning utført ved å reinjisere det fordrevne fluidet inn i formasjonen i nærheten av brønnhullsmodulen for å begrense eller hindre fluidet fra å komme inn i ringrommet i borehullet. I én eller flere utførelsesformer blir fluidet injisert inn i formasjonen ved å bruke et utstrekkbart fordrivningsorgan som er forlenget for å etablere fluidkommunikasjon med formasjonen. Fluidfordrivningen kan stoppes når fluidet i verktøyet blir estimert til å være hovedsakelig fri for forurensninger.

I én eller flere utførelsesformer kan fluidprøver holdes inne i verktøyet ved å bruke en indre fluidprøvebeholder 400, 500.1 én eller flere utførelsesformer kan fluidrenseprosessen innbefatte å tvinge det fluidet som er mottatt i verktøyet, gjennom en første fluid-ende av fluidprøvebeholderen og fordrive fluidet fra en andre ende av fluidprøvebeholderen. Når estimatene viser at fluidet inne i fluidprøve- beholderen er hovedsakelig fritt for forurensninger, kan strømningsbanen gjennom den andre fluidbeholderenden lukkes ved å bruke en ventil 416 på modulbæreren som er i fluidkommunikasjon med utstrømningsledningen 422.

Pumpen 140 kan brukes til å øke trykket i beholderens indre kavitet 404, 504 til et ønsket trykk. Straks trykket i den indre kaviteten når det ønskede trykket, så kan pumpen stoppes og en andre ventil 416 på modulen som er i fluidkommunikasjon med innstrømningsledningen 420, kan aktiveres for å lukke strømningsbanen inn i den indre kaviteten 404, 504. På denne måten blir fluidprøven 406, 506 forseglet inne i et volum definert mellom de to ventilene 416 på modulen.

Trykk inne i den indre kaviteten kan reguleres etter prøveinnsamling og under transport ved å bruke en trykkreguleringsanordning. Fluid kan strømme gjennom trykkreguleringsanordningen under renseprosessen, og en tilbakeslagsventil kan brukes til å tillate fluidstrømning i bare én retning gjennom trykkreguleringsanordningen. En inert gass kan brukes til å bevege et stempel inne i den indre kaviteten for å regulere trykket.

I én eller flere utførelsesformer kan fluidprøvebeholderen 400, 500 transporteres til et sted på overflaten og fjernes fra brønnhullsmodulen uten tap av fluidinnhold i den indre kaviteten 404, 504. Overflateoperasjoner kan innbefatte aktivering av fluidreguleringsanordningene 416 ved den første enden og den andre enden i beholderlegemet 402, 502 for å forsegle de respektive første endepartiene og andre endepartiene av den indre kaviteten 404, 504. Fluidprøvebeholderen 400, 500 kan så frakobles brønnhullsmodulen 102 ved å frakoble de løsbare koblingene 424 og strømningsledningskoblingene 418.

Prøvebeholderens indre kavitet 404, 504 kan spyles for forurensninger og/eller fossile fluider uten å etterlate særlige rester i den indre kaviteten. Pumpen 140 kan generere en fluidstrømning gjennom kaviteten. I noen utførelsesformer innbefatter kaviteten 404, 504 en buet vegg 430, 530 som reduserer fluidfastklebing inne i kaviteten. Veggen 430, 530 kan videre innbefatte en overflatebehandling som ytterligere reduserer fluidmotstand og som kan brukes til å redusere prøvefastklebing langs veggen 430, 530.

Fluid som innledningsvis tvinges inn i brønnhullsmodulen 102 kan innbefatte én eller flere forurensninger, slik som borehullsfluid og filtrater. Uønskede fluid- prøvekomponenter slik som de ovenfor nevnte forurensningene, kan renses fra fluidet som kommer inn i brønnhullsevalueringsverktøyet 126 ved å pumpe fluidet inn i verktøyet og så fordrive fluidet gjennom prøvefordrivningsorganet 138 inntil fluidet som kommer inn i verktøyet er hovedsakelig fritt for de uønskede forurensningene.

I én eller flere utførelsesformer blir pumping og fordrivning utført over en viss tidsperiode uten separat innholdsovervåkning, hvor tidsperioden er valgt for å etablere hovedsakelig forurensningsfri strømning av fossilt fluid i verktøyet. Fluid-prøvefordrivningen kan stoppes ved eller etter fullføring av den tidsbaserte pumpingen. I én eller flere utførelsesformer blir fluid som strømmer i verktøyet, overvåket ved å bruke en brønnhullstester til å estimere fluidinnhold i hovedsakelig sann tid. Fordrivningen av fluidprøven kan stoppes ved eller etter at innholds-estimatet fastslår at fluidet som strømmer i verktøyet, er hovedsakelig forurensningsfritt fossilt fluid.

Én eller flere operative utførelsesformer tar hensyn til fluidfordrivning hvor miljømessige forskrifter, sikkerhetsregler eller andre faktorer gjør det ønskelig å redusere eller unngå innføring av produsert formasjonsfluid i brønnhull. Fluidkommunikasjon kan opprettes mellom prøvefordrivningsorganet 138 og formasjonen i nærheten av prøvefordrivningsorganet. På denne måten kan fluid som er fordrevet fra verktøyet, direkte injiseres i formasjonen med lekkasje inn i brønnhullet redusert til nivåer i overensstemmelse med gjeldende regler eller nivåer som minsker sikkerhetsfarene eller som på andre måter oppfyller de valgte lekkasjestandardene som er fastsatt for den spesielle prøvetakningsoperasjonen. Formasjonsfluidprøver som er hovedsakelig frie for forurensninger, kan bringes til overflaten for testing på stedet eller i et laboratoriemiljø ved å bruke gjennomstrømningsprøvebeholderen 142.

Foreliggende beskrivelse er ment å være illustrerende istedenfor begrensende for omfanget eller beskaffenheten av de etterfølgende patentkrav. Mange modifikasjoner og variasjoner vil være opplagte for fagkyndige på området etter å ha studert beskrivelsen, innbefattende bruk av ekvivalente funksjonelle og/eller strukturelle erstatninger for elementer som er beskrevet her, bruk av ekvivalente funksjonelle koblinger istedenfor koblinger som er beskrevet her og/eller bruk av ekvivalente funksjonelle handlinger istedenfor handlinger som er beskrevet her. Slike uvesentlige variasjoner skal anses å være innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims

1. Fremgangsmåte for innsamling av et brønnhullsfluid, hvor fremgangsmåten omfatter: (a) å motta brønnhullsfluidet i en brønnhullsmodul fra et første borehullsveggparti ved en formasjon av interesse; og (b) å fordrive i det minste endel av det mottatte brønnhullsfluidet fra brønnhulls-modulen til et andre borehullsveggparti, hvor hovedsakelig alt det fordrevne brønnhullsfluidet føres inn i det andre borehullsveggpartiet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor det første borehullsveggpartiet innbefatter en isolert sone som er forseglet ved å bruke én eller flere av å ekspandere en pakning for kontakt med borehullsveggen og å strekke ut en sonde som har en tettende pute til kontakt med borehullsveggen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor det andre borehullsveggpartiet innbefatter en isolert sone forseglet ved å bruke én eller flere av å ekspandere en pakning for kontakt med borehullsveggen, og å strekke ut en sonde, som har en tettende pute, til kontakt med borehullsveggen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor mottakelse av brønnhullsfluidet i en brønnhullsmodul innbefatter å bruke en pumpe for å senke fluidtrykket inne i den første strømningsbanen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor fordrivning av i det minste endel av det mottatte brønnhullsfluidet innbefatter å injisere det fordrevne brønnhullsfluidet inn i formasjonen av interesse.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor fordrivning av i det minste endel av det mottatte brønnhullsfluidet innbefatter å injisere det fordrevne brønnhullsfluidet inn i en formasjon som er i nærheten av formasjonen av interesse.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å estimere en egenskap ved brønnhullsfluidet etter hvert som brønnhullsfluidet strømmer gjennom brønnhulls-modulen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor estimering av en egenskap ved brønnhullsfluidet innbefatter å estimere et forurensningsnivå.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor fordrivning av i det minst endel av det mottatte brønnhullsfluidet innbefatter å fordrive det mottatte brønnhullsfluidet inntil det estimerte forurensningsnivået når et forutbestemt forurensningsnivå.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å lagre i det minste endel av det mottatte brønnhullsfluidet i en fluidprøveholder.

11. Fremgangsmåte for innsamling av et brønnhullsfluid, hvor fremgangsmåten omfatter: (a) å transportere en brønnhullsmodul inn i et borehull, hvor brønnhullsmodulen innbefatter et fluidprøveverktøy; (b) å forsegle et første borehullsveggparti ved en formasjon av interesse ved å bruke en første pakning koblet til fluidprøveverktøyet; (c) å forsegle et annet borehullsveggparti ved å bruke en andre pakning koblet til fluidprøveverktøyet; (d) å etablere en første fluidbane med det første borehullsveggpartiet og verktøyet; (e) å etablere en andre fluidbane med det andre borehullsveggpartiet og verktøyet; (f) å motta brønnhullsfluidet i fluidprøveverktøyet ved å bruke den første fluidbanen; (g) å føre det mottatte brønnhullsfluidet gjennom verktøyet under en renseprosess; (h) å estimere et fluidforurensningsnivå under renseprosessen; (i) å fordrive i det minste endel av det mottatte brønnhullsfluidet fra verktøyet ved å bruke den andre fluidbanen under renseprosessen for å fjerne noen av eller alle borehullsforurensninger fra det mottatte brønnhullsfluidet inntil fluidet som strømmer gjennom verktøyet, er et hovedsakelig forurensningsfritt fossilt formasjonsfluid; og (j) å lagre det hovedsakelig forurensningsfrie, fossile formasjonsfluidet i et fluidprøvekammer.

12. Anordning for innsamling av et brønnhullsfluid, hvor anordningen omfatter: en brønnhullsmodul; (a) et formasjonsprøveorgan koblet til brønnhullsmodulen for å samle inn brønnhullsfluid fra et første borehullsveggparti ved en formasjon av interesse; og (b) et prøvefordrivningsorgan koblet til brønnhullsmodulen for å fordrive i det minste endel av det innsamlede brønnhullsfluidet fra brønnhullsmodulen til et andre borehullsveggparti, hvor hovedsakelig alt det fordrevne brønnhulls-fluidet føres inn i det andre borehullsveggpartiet.

13. Anordning ifølge krav 12, videre omfattende én eller flere av en pakning og en sonde som har en tettende pute for kontakt med borehullsveggen for å isolere det første borehullsveggpartiet.

14. Anordning ifølge krav 12, videre omfattende én eller flere av en pakning og en sonde som har en tettende pute for kontakt med borehullsveggen for å isolere det andre borehullsveggpartiet.

15. Anordning ifølge krav 12, videre omfattende en pumpe for å føre brønnhulls-fluidet gjennom brønnhullsmodulen.

16. Anordning ifølge krav 12, hvor prøvefordrivningsorganet innbefatter en port posisjonert for å injisere det fordrevne brønnhullsfluidet inn i formasjonen av interesse.

17. Anordning ifølge krav 12, hvor prøvefordrivningsorganet innbefatter en port posisjoner for å injisere det fordrevne brønnhullsfluidet inn i en formasjon som er i nærheten av formasjonen av interesse.

18. Anordning ifølge krav 12, videre omfattende en fluidevalueringsmodul for å estimere en egenskap ved brønnhullsfluidet etter hvert som brønnhullsfluidet strømmer gjennom brønnhullsmodulen.

19 .Anordning ifølge krav 18, hvor fluidevalueringsmodulen er operativ for å estimere et forurensningsnivå for brønnhullsfluidet.

20. Anordning ifølge krav 12, videre omfattende en fluidprøvebeholder for lagring av i det minste endel av det mottatte brønnhullsfluidet.