BR112018075924B1

BR112018075924B1 - Método, e, ferramenta de teste de formação.

Info

Publication number: BR112018075924B1
Application number: BR112018075924-4A
Authority: BR
Inventors: Waqar Ahmad Khan; Syed Muhammad Farrukh Hamza; Sandeep Ramakrishna
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2022-07-05
Also published as: US10982539B2; BR112018075924A2; EP3455462B1; EP3455462A1; EP3455462A4; US20190153860A1; WO2018022079A1

Abstract

Uma ferramenta de teste de formação pode ser posicionada no fundo de poço em um furo de poço aberto. A ferramenta de teste de formação pode suspender o propante no fluido de fraturamento localizado em uma câmara da ferramenta de teste de formação. A ferramenta de teste de formação pode gerar uma fratura de teste em uma parede não revestida de uma área de interesse de uma formação subterrânea adjacente ao furo de poço aberto e injetar o fluido de fraturamento e o propante na parede não revestida e na fratura de teste. A ferramenta de teste de formação pode recuperar uma amostra de fluido de um reservatório na área de interesse da formação subterrânea, criando uma pressão de extração na fratura de teste.

Description

Campo técnico

[001] A presente divulgação se refere, geralmente, às ferramentas de microfraturamento e, mais particularmente (mas não exclusivamente), a um sistema de teste de formação para recuperar amostras de fluido de formação utilizando técnicas de microfraturamento.

Fundamentos

[002] Operações de microfraturamento, ou "microfrat" podem ser usadas para testar uma formação subterrânea antes de iniciar um tratamento de fratura hidráulica em larga escala da formação subterrânea. Em alguns aspectos, um teste de microfrat pode incluir realizar operações de fraturamento em escala muito pequena em um furo de poço aberto usando uma pequena quantidade de fluido de fraturamento. Depois de uma fratura suficientemente longa ser criada na formação subterrânea, as operações de fraturamento são interrompidas e as propriedades da fratura recém-criada e da formação circundante são analisadas à medida que a fratura fecha. Breve Descrição dos Desenhos

[003] FIG. 1 é um diagrama esquemático transversal que representa um exemplo de um ambiente de furo de poço para uma ferramenta de teste de formação de acordo com um aspecto da presente divulgação.

[004] FIG. 2 é um diagrama esquemático em seção transversal da ferramenta de teste de formação da FIG. 1 de acordo com um aspecto da presente divulgação.

[005] FIG. 3 é um diagrama esquemático de seção transversal de uma seção de bombeamento da ferramenta de teste de formação da FIG. 2 de acordo com um aspecto da presente divulgação.

[006] FIG. 4 é um diagrama esquemático em seção transversal de uma câmara de fluido de fraturamento de uma ferramenta de teste de formação de acordo com aspectos da presente divulgação.

[007] FIG. 5 é um diagrama esquemático em seção transversal de uma seção de ressonância acústica da ferramenta de teste de formação da FIG. 2 de acordo com alguns aspectos da presente divulgação.

[008] FIG. 6 é um fluxograma de um processo para recuperar uma amostra de fluido de formação utilizando uma ferramenta de teste de formação de acordo com um aspecto da presente divulgação.

Descrição detalhada

[009] Certos aspectos e exemplos da presente divulgação se referem à coleta de uma amostra de fluido de formação de uma formação subterrânea não convencional usando uma ferramenta de teste de formação. A ferramenta inclui um dispositivo de bombeamento de ação dupla que é operável para gerar uma fratura de teste na formação subterrânea, injetar fluido de fraturamento carregado de propante na fratura de teste e recuperar fluido de fratura da fratura. Em alguns aspectos, o fluido carregado de propante pode ser agitado antes de o dispositivo de bombeamento injetar o fluido carregado de propante na fratura para evitar que o propante se estabeleça no fluido. Por exemplo, a ferramenta de teste de formação pode ser suspensa em um furo de poço aberto, ou sem isolamento, adjacente à formação subterrânea por um cabo de aço. O cabo de aço pode levantar e abaixar a ferramenta de teste de formação para mover as câmaras contendo o fluido carregado de propante, agitando assim o fluido carregado de propante. Em outros aspectos, o fluido carregado de propante pode ser transmutável em resposta a um evento que aciona para permitir que o propante permaneça suspenso no fluido antes de injetar o fluido na fratura. Por exemplo, o fluido carregado de propante pode incluir uma viscosidade dependente da taxa de cisalhamento e o movimento da ferramenta de teste de formação pela linha fixa pode fazer com que a viscosidade do fluido carregado de propante abaixe antes de o dispositivo de bombeamento injetar o fluido na fratura de teste. Subsequente à operação de microfraturamento, o propante injetado na fratura de teste pode impedir que a fratura de teste feche completamente, criando um caminho de fluxo de um reservatório dentro da formação subterrânea até o furo de poço. O dispositivo de bombeamento pode recuperar uma amostra de fluido do reservatório, invertendo a direção da bomba ou usando uma segunda bomba para criar uma pressão de extração.

[0010] Uma ferramenta de teste de formação de acordo com alguns aspectos pode permitir a coleta de amostras de fluidos de baixa mobilidade em formações apertadas. A baixa mobilidade do poço associada à baixa permeabilidade da formação subterrânea adjacente ao poço pode apresentar desafios para a amostragem através de operações convencionais de fraturamento. Em alguns aspectos, a ferramenta de teste de formação pode gerar uma pequena fratura com uma quantidade limitada de fluido para permitir uma ferramenta mais compacta que pode ser mais facilmente navegada no fundo do poço. Além disso, a capacidade de uma bomba de pressão da ferramenta de teste de formação de acordo com alguns aspectos criar uma pressão para injetar fluido da ferramenta e uma pressão de extração para permitir o retorno de um fluido de amostra para dentro da ferramenta pode reduzir o tamanho da ferramenta e permitir que a ferramenta menor ou mais curta inicie cada operação.

[0011] A ferramenta de teste de formação de acordo com alguns aspectos pode ser configurada para realizar as técnicas de microfraturamento em um furo de poço aberto. As fraturas geradas pela ferramenta de teste de formação podem ser pequenas para evitar a desestabilização de uma parede não revestida do furo do poço aberto. O uso das técnicas de microfraturamento pode permitir que a ferramenta de teste de formação transporte uma pequena quantidade de fluido de fraturamento para dentro do poço, diminuindo o tamanho da ferramenta. Além disso, a ferramenta de teste de formação de acordo com alguns aspectos pode reduzir o número de componentes para executar as operações. Um único dispositivo de bombeamento da ferramenta pode ser configurado para gerar a fratura, injetar fluido carregado de propante para manter a fratura e recuperar uma amostra de fluido de formação da formação subterrânea. As seções da ferramenta também podem ser modulares para permitir que somente as seções necessárias para completar a operação sejam dispostas no poço. A economia de tempo e economia de custos podem ser obtidas, uma vez que o uso da ferramenta de teste de formação antes de revestir o poço pode fornecer menor tempo de configuração para a ferramenta (por exemplo, não incluindo seções adicionais para perfurar o invólucro) e menos tempo de conclusão da operação. Realizar as operações de microfraturamento e as operações de recuperação de amostras antes de completar o poço também pode resultar em uma operação mais segura, uma vez que a perfuração adicional no poço não é necessária. Além disso, a recuperação de amostras de fluido da formação não revestida pode fornecer análise avançada dos tipos de fluido do reservatório, mobilidade de fluidos e localização dos contatos de fluido para planejar onde no poço, após a conclusão do poço, concentrar futuros esforços de fraturamento para maximizar a produção de hidrocarbonetos.

[0012] Vários aspectos da presente divulgação podem ser implementados em vários ambientes. Por exemplo, a FIG. 1 é um diagrama esquemático transversal que representa um exemplo de um ambiente de poço 100 para uma operação de microfratura e recuperação de amostras de acordo com um aspecto da presente divulgação. O ambiente de furo de poço 100 inclui uma torre de perfuração 102 posicionado em uma superfície 104 da terra. A torre de perfuração 102 pode suportar os componentes do ambiente de furo de poço 100, incluindo um cabo de aço 106. Em alguns aspectos, a linha fixa 106 pode ser mecanicamente conectada à torre de perfuração 102 por uma coluna da tubulação. A torre de perfuração 102 pode incluir componentes para elevar e abaixar, através do cabo de aço 106, ferramentas de perfuração de poço ligadas à linha fixa 106 dentro de um poço aberto, ou não isolado, 108 perfurado em uma formação subterrânea 110 da terra. Para os propósitos da presente descrição, o furo de poço 108 pode ter uma pequena circunferência e incluir mobilidade limitada para a linha fixa 106 para ferramentas de navegação no furo de poço 108. A formação subterrânea 110 pode ser uma formação apertada com permeabilidade limitada para fluidos de formação na formação subterrânea. 110. Por exemplo, a formação subterrânea 110 pode incluir uma formação de xisto ou folga de xisto. Um reservatório 112 pode ser incluído na formação subterrânea 110. Em alguns aspectos, o reservatório 112 pode representar hidrocarbonetos, tais como gases naturais ou outro fluido de formação, aprisionados na formação subterrânea 110.

[0013] Uma ferramenta de teste de formação 114 pode ser posicionada no poço 108 na linha fixa 106 para gerar uma pequena fratura na formação subterrânea 110 para coletar uma amostra do fluido de formação no reservatório 112. A fratura pode incluir uma fissura ou fenda na formação subterrânea 110 que cria um trajeto de fluxo para o fluido de formação no reservatório fluir em direção ao furo de poço 108. Em alguns aspectos, a ferramenta de teste de formação 114 pode incluir os componentes para gerar a fratura e coletar a amostra do fluido de formação do furo de poço. Em alguns aspectos, a fratura gerada pela ferramenta de teste de formação pode ser pequena o suficiente para manter a estabilidade do poço 108 sem causar fraturas não intencionais ou colapso de uma parede não revestida do furo de poço.

[0014] FIG. 2 é um diagrama esquemático em seção transversal da ferramenta de teste de formação da FIG. 114 de acordo com um aspecto da presente divulgação. A ferramenta de teste de formação 114 pode incluir uma ou mais seções, ou módulos, que podem ser interligados para gerar uma fratura de teste na formação subterrânea 110 da FIG. 1 e coletar uma amostra de fluido de formação do reservatório 112 dentro da formação subterrânea 110. Em alguns aspectos, as seções podem ser modulares ou intercambiáveis para atender às diversas finalidades de uma operação de furo de poço realizada no furo de poço 108. Por exemplo, a ferramenta de teste de formação 114 pode ser montada para incluir apenas seções necessárias para completar uma operação pretendida no furo de poço 108. Na FIG. 2, a ferramenta de teste de formação 114 inclui uma seção de bombeamento 200, uma seção de fluido de fratura 202 e uma seção de coleta de amostra 204. A seção de fluido de fraturamento 202 pode incluir uma ou mais câmaras 206 contendo fluido de fraturamento para uso por um dispositivo de bombeamento dentro da seção de bombeamento 200 para gerar uma fratura em uma formação subterrânea. As câmaras 206 também podem incluir o propante no fluido de fraturamento para propiciar a fratura aberta para permitir que a ferramenta de teste de formação 114 extraia as amostras de formação da formação subterrânea através da fratura. Em alguns aspectos, as câmaras 206 podem incluir uma quantidade limitada de fluido de fraturamento para criar uma pequena fratura na formação subterrânea 110 da FIG. 1 e ser bombeado para a fratura com propante. Em alguns aspectos, as câmaras 206 podem suportar entre 1 e 30 litros de fluido de fraturamento para realizar ambas as operações. A seção de coleta das amostras 204 pode incluir uma ou mais câmaras 208 que podem ser utilizadas para armazenar o fluido de formação das amostras coletado da fratura gerada pela ferramenta de teste de formação 114.

[0015] A seção de bombeamento 200, a seção de fluido de fraturamento 202 e a seção de coleta de amostra 204 são hidraulicamente conectadas por uma linha de alimentação 210 que se estende através de cada uma das seções 200, 202, 204 para transmitir um fluido apropriado entre a seção de bombeamento 200 e as câmaras 206, 208. Em alguns aspectos, a ferramenta de teste de formação 114 também pode incluir uma seção de controle 212 incluindo um regulador de fluido 214 conectado à linha de alimentação 210 e configurado para direcionar os fluidos para uma seção apropriada da ferramenta de teste de formação 114. Por exemplo, o regulador de fluido 214 pode encaminhar o fluido de fratura das câmaras 206 da secção de fluido de fratura 202 para a secção de bombeamento 200 para gerar e manter a fratura na formação subterrânea. O regulador de fluido 214 pode encaminhar o fluido de formação amostrado da fratura para as câmaras 208 na seção de coleta das amostras 204 para armazenamento e análise. Em alguns aspectos, o dispositivo de regulação de fluido 214 pode incluir uma ou mais bombas ou válvulas operáveis em conjunto com um dispositivo de bombeamento posicionado na seção de bombeamento 200 para permitir que o fluido entre e saia da ferramenta de teste de formação 114. Em alguns aspectos, a ferramenta de teste de formação 114 pode incluir seções adicionais, representadas na FIG. 2 pela seção 216. Por exemplo, outras seções podem incluir uma seção de telemetria que fornece comunicação elétrica e de dados entre os módulos e uma unidade de controle acima do furo posicionada na superfície 104, um módulo de energia que converte eletricidade em energia hidráulica. Em outro exemplo, a seção 216 pode incluir uma segunda bomba para extrair o fluido de formação do reservatório 112 da FIG. 1. Em um exemplo adicional, a seção 216 pode incluir um conjunto de sensores incluindo um ou mais sensores para monitorar as características do fluido de formação extraído do reservatório. Em alguns aspectos, a linha fixa 106 pode incluir condutores para transportar energia da superfície 104 para as várias seções da ferramenta de teste de formação 114. Embora as seções 200, 202, 204, 212, 216 da ferramenta de teste de formação 114 sejam mostradas na FIG. 1 em uma ordem particular, as secções podem ser dispostas em qualquer ordem na ferramenta de teste de formação sem sair do escopo da presente divulgação.

[0016] A FIG. 3 é um diagrama esquemático de seção transversal de uma seção de bombeamento 200 da ferramenta de teste de formação 114 de acordo com um aspecto da presente divulgação. A seção de bombeamento 200 inclui uma bomba 300. Em alguns aspectos, a bomba 300 pode incluir uma bomba alternativa. Em aspectos adicionais, a bomba 300 pode ser de dupla ação ou dupla ação. Como uma bomba de efeito duplo, a bomba 300 pode ser capaz de bombear fluido da fratura da ferramenta de teste de formação 114 através de um bocal 302 na seção de bombeamento 200, bem como criar uma pressão de extração para bombear fluido de formação para a ferramenta do teste de formação 114 através do bocal 302. Em alguns aspectos, a bomba 300 pode incluir componentes de bombeamento posicionados no regulador de fluido 214 da seção de controle 212 da FIG. 2. Em alguns aspectos, a bomba 300 pode incluir uma ou mais válvulas de retenção dupla para permitir o escoamento de fluido em múltiplas direções sem permitir que o fluido entre em uma câmara inadequada (por exemplo, fluido de formação nas câmaras 206 da Figura 2, fluido de fraturamento nas câmaras 208 da figura 2).

[0017] Em alguns aspectos, o bocal 302 pode representar uma ou mais aberturas ou canais na seção de bombeamento 200 que podem servir como uma entrada ou saída para fluidos. O bocal 302 pode ser hidraulicamente conectado à linha de alimentação 210 para permitir que o fluido de formação se comunique fluidamente com o fluido no poço 108 e a formação subterrânea 110 da FIG. 1. Em alguns aspectos, o bocal 302 pode ser rodeado por uma almofada de vedação 304. A almofada de vedação 304 pode ser posicionada em torno do bocal 302 para entrar em contato com a formação subterrânea 110 da FIG. 1 durante a operação de microfraturamento ou durante a recuperação de uma amostra de fluido de formação da formação subterrânea 110. Por exemplo, a almofada de vedação 304 pode criar sucção para isolar uma parede não revestida da formação subterrânea 110 da FIG. 1. Em alguns aspectos, a almofada de vedação 304 pode ser suportada por um pistão hidráulico para criar a sucção. Em um lado da seção de bombeamento 200 oposta ao bocal 302 incluem-se êmbolos de regulação 306a, 306b que se prolongam a partir da seção de bombeamento 200 para proporcionar estabilidade à ferramenta de teste de formação 114 durante o funcionamento da bomba 300. Em alguns aspectos, os cilindros 306a, 306b de ajuste podem ser movidos lateralmente por acionadores dentro da ferramenta de teste de formação 114 para estender e retrair os êmbolos de ajuste 306a, 306b. Em outros aspectos, os êmbolos de ajuste 306a, 306b podem ser opcionais ou removíveis para reduzir uma circunferência da ferramenta de teste de formação 114 e permitir a mobilidade em um poço estreito.

[0018] FIG. 4 é um diagrama esquemático em seção transversal de uma câmara de fluido de fratura 206a de uma ferramenta de teste de formação de acordo com aspectos da presente divulgação. Em alguns aspectos, a câmara 206a pode representar uma ou mais das câmaras 206 na seção de fluido de fratura 202 da ferramenta de teste de formação 114 da FIG. 2. A câmara 206a inclui fluido de fraturamento 400. Em alguns aspectos, o fluido de fraturamento 400 pode incluir qualquer fluido adequado usado para operações de fraturamento convencionais em um poço para criar uma fratura em uma formação subterrânea adjacente ao poço. Em alguns aspectos, o fluido de fraturamento 400 pode ser um fluido newtoniano. Em outros aspectos, o fluido de fratura 400 pode ser um fluido não newtoniano. Em alguns aspectos, o fluido de fraturamento 400 pode incluir água que é tratada com um ou mais aditivos químicos, incluindo, mas não se limitando a, aditivos redutores de atrito, biocidas e sequestrantes de oxigênio. O fluido de fraturamento 400 também pode estar carregado com o propante 402. O propante 402 pode incluir um material granular com propriedades rígidas para manter a fratura aberta quando injetado em uma fratura de uma formação subterrânea 110. Em alguns aspectos, o propante pode incluir, mas não está limitado a, areia de sílica, bauxita sinterizada, esferas de cerâmica. O propante 402 pode ser suspenso no fluido de fraturamento 400 antes do fluido de fraturamento 400 ser injetado em uma fratura de uma formação subterrânea. A suspensão do propante 402 no fluido de fratura 400 pode permitir uma melhor permeabilidade da formação subterrânea, uma vez que o propante 402 pode ser disperso de uma maneira mais uniforme no interior da fratura. Em alguns aspectos, o propante 402 pode ser dimensionado para melhorar a permeabilidade da formação subterrânea. Por exemplo, em alguns aspectos, propantes pequenos (por exemplo, um tamanho de malha padrão entre 10 e 50) podem ser usados. Em outro exemplo, um propante pequeno pode não prover permeabilidade suficiente para uma formação apertada, tal como uma formação de xisto, para recuperar uma amostra do fluido de formação, e o propante pode incluir um tamanho de malha de 100 ou superior. Em um exemplo, o propante pode incluir uma malha padrão de 325 de malha para obter permeabilidade suficiente da formação subterrânea para recuperar o fluido de formação. Em alguns aspectos, o tamanho da malha do propante 402 pode depender da viscosidade do fluido de fraturamento 400 ou da quantidade de tempo de bombeamento durante as operações de microfraturamento.

[0019] Em alguns aspectos, métodos mecânicos podem ser empregados para permitir que o propante 402 permaneça suspenso no fluido de fraturamento 400. Por exemplo, a câmara 206a pode opcionalmente incluir uma esfera de agitação 406 como mostrado na FIG. 4. Em alguns aspectos, a esfera de agitação 406 pode incluir um material rígido, tal como metal, para agitar o fluido de fraturamento 400 na câmara 206a durante o movimento da ferramenta de teste de formação 114. Por exemplo, a esfera de agitação 406 pode ser móvel dentro da câmara 206a para misturar ou agitar o fluido de fraturamento 400 e o propante 402 para impedir que o propante 402 se assente no fluido de fraturamento 400 no fundo da câmara 206a.

[0020] Em aspectos adicionais ou alternativos, métodos químicos podem ser empregados para permitir que o propante 402 permaneça suspenso no fluido de fraturamento 400. Por exemplo, em alguns aspectos, o fluido de fraturamento 400 pode ser um fluido não newtoniano com uma viscosidade dependente de cisalhamento. O fluido de fraturamento 400 pode ter uma alta viscosidade para manter o propante 402 suspenso no fluido de fraturamento 400. A viscosidade pode ser diminuída em resposta ao movimento da ferramenta de teste de formação 114 a um nível predeterminado que faz com que a viscosidade abaixe o suficiente para injetar o fluido de fraturamento 400 da câmara 206a no poço 108 e a fratura na formação subterrânea 110 de FIG. 1. Em outro exemplo, o fluido de fraturamento 400 pode incluir um agente gelificante que faz com que o fluido de fratura 400 tenha uma viscosidade suficientemente alta para suspender o propante 402 no fluido de fraturamento 400. Em alguns aspectos, um fluido adicional, por exemplo, um fluido "disjuntor", pode ser injetado na câmara 206a para transformar o fluido de fraturamento de um estado de gel em mais de um estado líquido tendo uma viscosidade mais baixa para injeção. Em alguns aspectos, o fluido disjuntor pode ser alojado em uma ou mais câmaras adicionais em outra seção da ferramenta de teste de formação 114 e pode ser injetado na câmara 206a através da linha de alimentação 210 da ferramenta de teste de formação 114 da FIG. 2.

[0021] Em aspectos adicionais, métodos acústicos podem ser empregados para permitir que o propante 402 permaneça suspenso no fluido de fraturamento 400. Por exemplo, a FIG. 5 é um diagrama esquemático em seção transversal de uma seção de ressonância acústica 216a da ferramenta de teste de formação 114 de acordo com alguns aspectos da presente divulgação. A seção de ressonância acústica 216a pode representar uma das outras seções da ferramenta de teste de formação 114 representadas pela seção 216 da FIG. 2. Embora a seção de ressonância acústica 216a seja mostrada como posicionada na proximidade da seção de fluido de fratura 202 da ferramenta de teste de formação 114, a seção de ressonância acústica 216a pode ser posicionada em qualquer parte da ferramenta de teste de formação 114. A seção de ressonância acústica 216a inclui um transmissor acústico 500. O transmissor acústico 500 pode ser configurado para emitir uma ou mais ondas acústicas a uma frequência para fazer ressonar a seção de fluido de fratura 202 ou as câmaras 206a na seção. A ressonância causada pelas ondas acústicas geradas pelo transmissor acústico pode agitar o fluido de fraturamento 400 da FIG. 4 para manter o propante 402 no fluido de fraturamento suspenso. Em alguns aspectos, o transmissor acústico 500 pode ser acionável por meio de um sinal de uma unidade de controle posicionada na superfície 104 do poço 108 da FIG. 1.

[0022] FIG. 6 é um fluxograma de um processo para recuperar uma amostra de fluido de formação utilizando uma ferramenta de teste de formação de acordo com um aspecto da presente divulgação. O processo pode ser descrito em relação à ferramenta de teste de formação 114 das FIGS. 1 e 2, a seção de bombeamento 200 da FIG. 3 e a seção de fluido de fratura da FIG. 4, salvo indicação em contrário, embora sejam possíveis outras implementações sem fugir do escopo da presente divulgação.

[0023] No bloco 600, o propante 402 no fluido de fratura 400 da câmara 206a na seção de fluido de fratura 202 da ferramenta de teste de formação 114 pode ser suspenso no fluido de fratura 400. Em alguns aspectos, o propante 402 pode ser suspenso na câmara 206a pela câmara 206a da ferramenta de teste de formação 114, movendo-se para agitar o fluido de fraturamento 400. A agitação pode fazer com que o propante 402 se mova no fluido de fratura 400 e não assente no fundo da câmara 206a. Por exemplo, a agitação do fluido de fratura 400 pode suspender o propante 402 no fluido de fratura 400 quando o fluido de fratura 400 é um fluido newtoniano com uma baixa viscosidade que permite ao propante 402 assentar ao longo do tempo na câmara sem a agitação. Em um aspecto, o fluido de fraturamento 400 pode ser agitado pela câmara 206a, movendo-se em resposta a um movimento intencional da ferramenta de teste de formação 114 pela linha fixa 106 ou outro mecanismo abaixando a ferramenta de teste de formação 114 no poço 108. Por exemplo, a linha fixa 106 pode elevar e baixar rapidamente a ferramenta de teste de formação 114 uma ou mais vezes para fazer com que a câmara 206a se mova. O movimento da câmara pode fazer com que o fluido de fraturamento 400 se mova e evite que o propante 402 no fluido de fraturamento 400 se assente no fundo da câmara 206a. Por exemplo, a câmara 206a da ferramenta de teste de formação 114 pode mover-se em uma direção para cima no furo a uma velocidade de 50 pés por minuto e depois mover-se imediatamente em uma direção de fundo de poço oposta a uma velocidade de 100 pés por minuto em resposta à elevação ou diminuição do cabo de aço 106. O intervalo pode ser repetido com taxas iguais ou diferentes. Por exemplo, depois de baixar a ferramenta de teste de formação 114 a uma velocidade de 100 pés por minuto, a linha fixa 106 pode elevar novamente a ferramenta de teste de formação 114 para mover a câmara 206a a uma taxa de 30 pés por minuto.

[0024] Em outro aspecto, a esfera de agitação 406 pode ser posicionada na câmara 206a para aumentar a agitação do fluido de fratura 400 durante o movimento da ferramenta de teste de formação 114 pela linha fixa 106. Por exemplo, o movimento da ferramenta de teste de formação 114 pode fazer com que a esfera de agitação 406 se mova no fluido de fratura 400. O movimento da esfera de agitação 406 pode criar um efeito de agitação ou mistura no fluido de fraturamento 400 para impedir que o propante 402 no fluido de fraturamento 400 se assente no fundo da câmara 206a. Em um outro aspecto, o transmissor acústico 500 da FIG. 5 pode gerar ondas acústicas a uma frequência predeterminada para fazer com que a câmara 206a vibre. A vibração da câmara 206a em resposta às ondas acústicas pode agitar o fluido de fraturamento 400 para manter o propante 402 suspenso no fluido de fraturamento 400.

[0025] Em aspectos adicionais e alternativos, o fluido de fraturamento 400 pode incluir um fluido não-newtoniano e o propante 402 pode ser suspenso no fluido mantendo o fluido de fraturamento 400 em um estado altamente viscoso por pelo menos uma porção da operação da ferramenta de teste de formação 114. Em um aspecto, o fluido de fraturamento 400 pode incluir um agente gelificante que faz com que o fluido de fratura 400 tenha uma viscosidade alta para suspender o propante 402 no fluido de fraturamento 400. A viscosidade do fluido de fratura 400 pode impedir que o propante 402 se assente no fluido de fraturamento durante um período de tempo prolongado. Antes da extração do fluido de fratura 400 e do propante 402 da câmara 206a para injeção em uma fratura na formação subterrânea 110, um fluido de ruptura pode ser adicionado ao fluido de fratura 400 para diminuir a viscosidade do fluido de fratura 400. O fluido de fratura 400 e o propante 402 podem permanecer em um estado suspenso na câmara 206a sem assentar no fundo da câmara 206a pela bomba 300, extraindo o fluido de fratura 400 e o propante 402 antes do propante 402 assentar na câmara 206a. Em outro aspecto, o fluido de fraturamento 400 pode ter uma viscosidade dependente de cisalhamento. A viscosidade dependente de cisalhamento do fluido de fraturamento 400 em um estado normal do fluido de fraturamento 400 pode ser alta o suficiente para manter o propante 402 suspenso no fluido de fraturamento 400 por um período de tempo prolongado. Antes de extrair o fluido de fraturamento 400 e o propante 402 da câmara 206a, um movimento intencional pode ser aplicado à ferramenta de teste de formação 114 (por exemplo, o movimento intencional usado para agitar o fluido de fraturamento 400) para fazer com que a ferramenta de teste de formação 114 e câmara 206a se mova. O movimento pode criar uma tensão de cisalhamento no fluido de fraturamento 400 presente na câmara 106a para diminuir a viscosidade do fluido.

[0026] No bloco 602, uma fratura de teste é gerada em uma parede não revestida da formação subterrânea 110 na área de interesse. Em alguns aspectos, a bomba 300 pode injetar fluido de fraturamento pressurizado na parede não revestida para causar a fratura da formação subterrânea. Em alguns aspectos, o fluido de fraturamento 400 usado para fraturar a parede não revestida pode incluir o propante 402 e ser extraído da câmara 206a. Em outros aspectos, a ferramenta de teste de formação 114 pode incluir câmaras adicionais, incluindo fluido de fraturamento 400 sem propante carregado no fluido. Em alguns aspectos, a bomba 300 pode injetar aproximadamente 30 litros do fluido de fraturamento 400 em direção à parede não revestida para fraturar a formação subterrânea 110. A fratura gerada pela bomba 300 pode ser uma microfratura ou minifratura correspondente ao tamanho das fraturas geradas em operações de microfratura ou minifratura. Por exemplo, a fratura pode ser dimensionada para manter a estabilidade da parede não revestida do poço 108 (por exemplo, evitando que a parede desestabilize colapsando ou gerando fraturas não intencionais). Similarmente, a pressão gerada pela bomba 300 durante a operação de microfratura pode ser baixada para impedir que o poço 108 desestabilize bombeando o fluido de fraturamento 400 a uma velocidade menor para gerar a fratura.

[0027] No bloco 604, a bomba 300 injeta o fluido de fraturamento 400 com o propante 402 na fratura gerada no bloco 602. Em alguns aspectos, a bomba 300 pode injetar o fluido de fraturamento 400 e o propante 402 no poço na mesma velocidade que o dispositivo de bombeamento injetou o fluido de fraturamento 400 para gerar a fratura. Em outros aspectos, o fluido de fraturamento 400 e o propante 402 podem ser injetados na fratura em uma taxa mais lenta que a taxa de injeção usada para gerar a fratura. Por exemplo, o fluido de fraturamento 400 e o propante 402 podem ser gerados a uma taxa para controlar o crescimento da fratura e evitar a desestabilização do poço 108. Em alguns aspectos, a bomba 300 pode bombear o fluido de fraturamento 400 e o propante 402 para a fratura a uma taxa entre 0,001 e 0,1 barril por minuto (por exemplo, 0,02 barril por minuto) para obter uma fratura de tamanho suficiente para recuperar um amostra de fluido de formação da formação subterrânea 110. Em aspectos adicionais, a geração da fratura de teste e injeção do fluido de fraturamento 400 e propante na fratura de teste pode incluir uma operação de bombeamento contínuo pela bomba 300.

[0028] No bloco 606, a bomba 300 recupera uma amostra de fluido de formação do reservatório 112 na formação subterrânea 110 criando uma pressão de extração na fratura. Em alguns aspectos, a pressão de extração pode incluir uma pressão diferencial para conduzir o fluido de formação do reservatório 112 e para poço 108 para coleta pela ferramenta de teste de formação 114. Em alguns aspectos, a pressão de extração pode ser criada revertendo a operação da bomba 300 para fazer com que a bomba 300 exerça uma pressão de sucção na ferramenta de teste de formação 114 em uma direção oposta à pressão usada para gerar a fratura e injetar o fluido de fraturamento e o propante. Em outros aspectos, a pressão de extração pode ser criada por uma segunda bomba incluída na ferramenta de teste de formação 114. Em alguns aspectos, a pressão de extração pode extrair o fluido de fraturamento remanescente na fratura e o fluido de formação do reservatório 112. O fluido de formação do reservatório 112 pode ser coletado pela ferramenta de teste de formação 114 através do bocal 302 e armazenado nas câmaras 208 na seção de coleta de amostras 204 da ferramenta de teste de formação 114. Em alguns aspectos, o fluido de formação inicialmente bombeado do reservatório 112 pode conter uma quantidade significativa de fluido de fraturamento. Este fluido de formação pode ser descartado na perfuração do poço até que uma amostra mais limpa seja obtida. Em aspectos adicionais, o processo de obtenção de uma amostra minimamente contaminada pode ser monitorado usando um ou mais sensores para monitorar a densidade, capacitância, resistividade, transmitância óptica ou cor do fluido de formação.

[0029] Em alguns aspectos, sistemas e métodos podem ser fornecidos de acordo com um ou mais dos seguintes exemplos: Exemplo 1: Um método pode incluir suspender, por uma ferramenta de teste de formação posicionada no fundo do poço em um furo de poço aberto, o propante em fluido de fraturamento localizado em uma câmara da ferramenta de teste de formação. O método também pode incluir gerar, por meio da ferramenta de teste de formação, uma fratura de teste em uma parede não revestida de uma área de interesse de uma formação subterrânea adjacente ao furo de poço aberto. O método também pode incluir injetar, pela ferramenta de teste de formação, o fluido de fraturamento e o propante em direção à parede não revestida e na fratura de teste. O método também pode recuperar, pela ferramenta de teste de formação, uma amostra de fluido de um reservatório na área de interesse da formação subterrânea, criando uma pressão de extração na fratura de teste.

[0030] Exemplo 2: O método do exemplo 1 pode apresentar a ferramenta de teste de formação posicionada no fundo do poço em um cabo de aço. O método também pode apresentar a suspensão do propante no fluido de fraturamento localizado na câmara da ferramenta de teste de formação para incluir, antes de gerar a fratura de teste, agitação do fluido de fraturamento pela câmara da ferramenta de teste de formação em movimento, por pelo menos um intervalo, em uma direção furo acima e em uma direção oposta em sucessão.

[0031] Exemplo 3: O método dos exemplos 1 a 2 pode apresentar a ferramenta de teste de formação movendo-se na direção acima do furo em uma primeira velocidade e desloca-se na direção oposta a uma segunda taxa. O método também pode apresentar a primeira taxa sendo uma taxa diferente da segunda taxa.

[0032] Exemplo 4: O método dos exemplos 1 a 3 podem apresentar o fluido de fratura localizado na câmara da ferramenta de teste de formação incluindo um fluido não newtoniano. O método também pode apresentar o movimento, pela ferramenta de teste de formação, aplicando uma tensão de cisalhamento no fluido de fraturamento localizado na câmara para diminuir a viscosidade do fluido de fraturamento.

[0033] Exemplo 5: O método dos exemplos 1 a 4 pode apresentar movimento, através da ferramenta de teste de formação, fazendo com que uma bola de agitação posicionada na câmara se mova no fluido de fratura na câmara.

[0034] Exemplo 6: O método dos exemplos 1 a 5 podem apresentar a suspensão do propante no fluido de fraturamento localizado na câmara da ferramenta de teste de formação incluindo, antes de gerar a fratura de teste, transmitir, por uma seção de ressonância acústica da ferramenta de teste de formação, uma onda acústica para fazer com que a câmara da ferramenta de teste de formação vibre e o fluido de fraturamento se mova.

[0035] Exemplo 7: O método dos exemplos 1 a 6 pode apresentar o fluido de fraturamento incluindo um agente gelificante. O método também pode apresentar a suspensão do propante no fluido de fraturamento localizado na câmara da ferramenta de teste de formação, incluindo a injeção de um fluido de disjuntor na câmara para diminuir a viscosidade do fluido de fraturamento antes de injetar o fluido de fraturamento na fratura de teste. O método também pode apresentar a suspensão do propante no fluido de fraturamento localizado na câmara da ferramenta de teste de formação, incluindo a extração do fluido de fraturamento e do propante da câmara antes da fixação do propante na câmara.

[0036] Exemplo 8: O método dos exemplos 1 a 7 pode apresentar a injeção do fluido de fratura e do propante em direção à parede não revestida e na fratura de teste, incluindo a injeção do fluido de fratura na fratura de teste a uma taxa entre 0,001 barril por minuto e 0,1 barril por minuto.

[0037] Exemplo 9: O método dos exemplos 1 a 8 pode apresentar a criação da pressão de extração na fratura de teste incluindo a inversão de uma direção de bombeamento do fluido de fraturamento.

[0038] Exemplo 10: O método dos exemplos 1 a 9 pode apresentar a formação subterrânea sendo uma formação de xisto.

[0039] Exemplo 11: Uma ferramenta de teste de formação pode incluir uma ou mais câmaras posicionadas em uma primeira seção da ferramenta de teste de formação e dimensionadas para incluir o fluido de fraturamento e o propante. A ferramenta de teste de formação também pode incluir um bocal posicionado próximo a uma parede não revestida de um furo de poço aberto adjacente a uma área de interesse de uma formação subterrânea incluindo um reservatório. A ferramenta de teste de formação também pode incluir uma bomba posicionada em uma segunda seção da ferramenta de teste de formação. A bomba pode estar em comunicação hidráulica com uma ou mais câmaras por uma linha de alimentação que se estende entre a primeira seção e a segunda seção para injetar o fluido de fraturamento e o propante de uma ou mais câmaras em uma fratura de teste da área de interesse da formação subterrânea. A fratura de teste pode ser dimensionada para evitar que o furo de poço aberto seja desestabilizado. A ferramenta de teste de formação também pode apresentar a bomba também sendo em comunicação fluídica com o bocal através da linha de alimentação para recuperar uma amostra de fluido do reservatório na área de interesse criando uma pressão de extração na fratura de teste através do bocal e armazenando a amostra de fluido em uma ou mais câmaras adicionais posicionadas em uma terceira seção da ferramenta de teste de formação.

[0040] Exemplo 12: A ferramenta de teste de formação do exemplo 11 também pode incluir uma esfera de agitação que pode ser posicionada em pelo menos uma câmara de uma ou mais câmaras para agitar o fluido de fraturamento e o propante.

[0041] Exemplo 13: A ferramenta de teste de formação dos exemplos 11 a 12 pode apresentar o fluido de fraturamento incluindo um agente gelificante que faz com que o fluido de fraturamento tenha uma viscosidade para suspender o propante no fluido de fraturamento.

[0042] Exemplo 14: A ferramenta de teste de formação dos exemplos 11 a 13 também pode incluir um dispositivo de ressonância acústica que tem um transmissor para transmitir ondas acústicas a uma frequência que faz com que uma ou mais câmaras vibrem e agitem o fluido de fraturamento.

[0043] Exemplo 15: A ferramenta de teste de formação dos exemplos 11 a 14 pode apresentar o fluido de fraturamento incluindo uma viscosidade dependente da taxa de cisalhamento. A ferramenta de teste de formação pode ser posicionada em um cabo de aço e operável para aplicar uma tensão de cisalhamento no fluido de fraturamento para diminuir a viscosidade do fluido de fraturamento em resposta a um movimento do cabo de aço.

[0044] Exemplo 16: A ferramenta de teste de formação dos exemplos 11 a 15 pode apresentar a bomba sendo uma bomba alternativa de ação dupla, que pode ser operada para exercer uma primeira pressão em uma primeira direção em direção à parede não revestida e uma segunda pressão em uma direção oposta à primeira direção.

[0045] Exemplo 17: A ferramenta de teste de formação dos exemplos 11 a 16 pode apresentar o propante incluindo um tamanho de malha padrão entre 100 e 325 de malha.

[0046] Exemplo 18: Um método pode incluir o posicionamento de uma ferramenta de teste de formação em um furo de poço aberto próximo a uma área de interesse de uma formação de xisto adjacente ao furo de poço aberto. O método também pode incluir ^ mover a ferramenta de teste de formação em uma primeira direção e em uma segunda direção oposta à primeira direção em sucessão para fazer com que a ferramenta de teste de formação agite o fluido de fraturamento carregado de propante localizado em uma primeira câmara da ferramenta de teste de formação antes de o fluido de fraturamento carregado de propante ser injetado em uma fratura na formação de xisto. O método também pode apresentar recuperação, subsequente à ferramenta de teste de formação injetar o fluido de fraturamento carregado de propante na fratura, da ferramenta de teste de formação do furo de poço aberto com uma amostra de fluido de formação localizada em uma segunda câmara da ferramenta de teste de formação, a amostra sendo extraída pela ferramenta de teste de formação da formação de xisto através da fratura.

[0047] Exemplo 19: O método do exemplo 18 pode apresentar a primeira direção incluindo uma de uma direção acima do furo para uma superfície do furo de poço aberto ou uma direção do furo de poço aberto afastada da superfície do furo de poço aberto. O método também pode apresentar o fluido carregado de propante, incluindo uma esfera de agitação posicionada na primeira câmara. O método também pode apresentar o movimento da ferramenta de teste de formação na primeira direção e na segunda direção em sucessão, incluindo fazendo com que a ferramenta de teste de formação agite o fluido carregado de propante fazendo com que a bola de agitação se mova na primeira câmara.

[0048] Exemplo 20: O método dos exemplos 18 a 19 pode apresentar o fluido carregado de propante incluindo uma viscosidade dependente de cisalhamento. O método também pode apresentar a ferramenta de teste de formação na primeira direção e na segunda direção em sucessão, incluindo causar uma tensão de cisalhamento a ser aplicada sobre o fluido de fraturamento carregado com propante na primeira câmara para diminuir a viscosidade do fluido de fraturamento carregado de propante.

[0049] A descrição anterior dos exemplos, incluindo os exemplos ilustrados, foi apresentada apenas para fins de ilustração e descrição e não se destina a ser exaustiva ou a limitar o assunto em questão às formas precisas divulgadas. Numerosas modificações, adaptações, usos e suas instalações podem ser evidentes para os versados na técnica sem se afastarem do escopo desta divulgação. Os exemplos ilustrativos descritos acima são dados para apresentar o leitor à matéria geral aqui discutida e não se destinam a limitar o escopo dos conceitos divulgados.

Claims

1. Método de teste de formação, caracterizado pelo fato de que compreende: suspender, por uma ferramenta de teste de formação (114) posicionada no fundo do poço em um furo de poço aberto, propante (402) em fluido de fraturamento (400) localizado em uma câmara (206) da ferramenta de teste de formação (114); gerar, por meio da ferramenta de teste de formação (114), uma fratura de teste em uma parede não revestida de uma área de interesse de uma formação subterrânea (110) adjacente ao furo de poço aberto (108); injetar, pela ferramenta de teste de formação (114), o fluido de faturamento (400) e o propante (402) em direção à parede não revestida e na fratura de teste; e recuperar, pela ferramenta de teste de formação (114), uma amostra de fluido de um reservatório (112) na área de interesse da formação subterrânea (110), criando uma pressão de extração na fratura de teste; em que: (a) a ferramenta de teste de formação (114) é posicionada no fundo do poço no furo de poço aberto (108) em um cabo de aço, e suspender o propante (402) no fluido de faturamento (400) localizado na câmara (206) da ferramenta de teste de formação (114) inclui, antes de gerar a fratura de teste, agitar o fluido de faturamento (400) pela câmara (206) da ferramenta de teste de formação (114) em movimento, por pelo menos um intervalo, numa direção furo acima e numa direção oposta em sucessão; ou (b) suspender o propante (402) no fluido de faturamento (400) localizado na câmara (206) da ferramenta de teste de formação (114) inclui, antes de gerar a fratura de teste, transmitir, por uma seção de ressonância acústica (216a) da ferramenta de teste de formação (114), uma onda acústica para fazer com que a câmara (206) da ferramenta de teste de formação (114) vibre e o fluido de faturamento (400) se mova.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de teste de formação (114) se move na direção furo acima em uma primeira taxa e se move na direção oposta a uma segunda taxa, em que a primeira taxa é uma taxa diferente da segunda taxa.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido de faturamento (400) localizado na câmara (206) da ferramenta de teste de formação (114) inclui um fluido não Newtoniano, em que o movimento, pela ferramenta de teste de formação (114), aplica uma tensão de cisalhamento no fluido de fraturamento (400) localizado na câmara (206) para diminuir a viscosidade do fluido de fraturamento.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o movimento, pela ferramenta de teste de formação (114), faz com que uma esfera de agitação (406) posicionada na câmara (206) se mova dentro do fluido de faturamento (400) na câmara (206).

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido de faturamento (400) inclui um agente gelificante, em que a suspensão do propante no fluido de fraturamento localizado na câmara da ferramenta de teste de formação (114) inclui: injetar um líquido rompedor na câmara (206) para diminuir a viscosidade do fluido de fraturamento (400) antes de injetar o fluido de faturamento (400) na fratura de teste; e extrair o fluido de faturamento (400) e o propante (402) da câmara (206) antes da fixação do propante (402) na câmara (206).

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a injeção do fluido de fraturamento (400) e do propante (402) em direção à parede não revestida e à fratura de teste inclui a injeção do fluido de fraturamento (400) na fratura de teste a uma taxa entre 0,159 litros por minuto (0,001 barril por minuto) e 15,889 litros por minuto 0,1 (barril por minuto).

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a criação da pressão de extração na fratura de teste inclui reverter uma direção de bombeamento do fluido de faturamento (400).

8. Ferramenta de teste de formação (114), caracterizada pelo fato de que compreende: uma ou mais câmaras (206, 206a) posicionadas em uma primeira seção da ferramenta de teste de formação (114) e dimensionadas para incluir o fluido de faturamento (400) e o propante (402); um bocal (302) posicionado próximo a uma parede não revestida de um furo de poço aberto (108) adjacente a uma área de interesse de uma formação subterrânea (110) incluindo um reservatório (112); e uma bomba (300) posicionada em uma segunda seção da ferramenta de teste de formação (114), a bomba (300) estando em comunicação hidráulica com uma ou mais câmaras (206) por uma linha de alimentação (210) que se prolonga entre a primeira seção e a segunda seção para injetar o fluido de fratura (400) e o propante (402) das uma ou mais câmaras (206) em uma fratura de teste da área de interesse da formação subterrânea (110), a fratura de teste sendo dimensionada para evitar que o furo de poço aberto (108) seja destabilizado, em que a bomba (300) está ainda em comunicação de fluido com o bocal (302) através da linha de alimentação (210) para recuperar uma amostra de fluido do reservatório (112) dentro da área de interesse criando uma pressão de extração na fratura de teste através do bocal (302) e armazenando a amostra de fluido em uma ou mais câmaras adicionais (208) posicionadas em uma terceira seção da ferramenta de teste de formação (114); em que a ferramenta de teste de formação (114): (a) compreende ainda uma esfera de agitação posicionável em pelo menos uma câmara (206) das uma ou mais câmaras (206) para agitar o fluido de faturamento (400) e o propante (402), e (b) inclui ainda um dispositivo de ressonância acústica tendo um transmissor para transmitir ondas acústicas a uma frequência que faz com que a uma ou mais câmaras (206) vibre e agite o fluido de faturamento (400).

9. Ferramenta de teste de formação (114) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o propante (402) inclui um tamanho de grão padrão (malha padrão) entre 0,044 e 0,149 milimetros (malha 100 e 325).

10. Ferramenta de teste de formação (114) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o fluido de faturamento (400) inclui um agente gelificante que faz com que o fluido de faturamento (400) tenha uma viscosidade para suspender o propante (402) no fluido de faturamento (400).

11. Ferramenta de teste de formação (114) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o fluido de faturamento (400) inclui uma viscosidade dependente da taxa de cisalhamento, em que a ferramenta de teste de formação (114) é posicionada em um cabo de aço e operável para aplicar uma tensão de cisalhamento no fluido de faturamento (400) para diminuir a viscosidade do fluido de fraturamento (400) em resposta a um movimento do cabo de aço.

12. Ferramenta de teste de formação (114) de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a bomba (300) é uma bomba alternativa de ação dupla, operável para exercer uma primeira pressão em uma primeira direção em direção à parede não revestida e uma segunda pressão em uma direção oposta à primeira direção.