BRPI0408193B1 - método para determinar a qualidade de uma amostra de fluido da formação e aparelho para determinar pelo menos um parâmetro de interesse de uma formação subterrânea - Google Patents

Abstract

"método e aparelho para controle de qualidade de bombeamento através de técnicas de análise de taxa de formação". a invenção refere-se a um método e aparelho para a determinação da qualidade de uma amostra de fluido da formação que inclui monitorar a permeabilidade e a mobilidade versus o tempo para determinar um nível de contaminação de filtrado, um estado de fase única sem gás e sólidos no fluido da formação, como este existia na formação e a determinação de fluxo laminar da formação. a presente invenção também permite a determinação de uma taxa de bombeamento ótima para corresponder à capacidade de uma formação de subsuperfície de produzir uma amostra de fluido da formação de fase única em um tempo mínimo. o método e aparelho também detecta os problemas de bombeamento tal como areia e perda de vedação com o furo de poço.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA DETERMINAR A QUALIDADE DE UMA AMOSTRA DE FLUIDO DA FORMAÇÃO E APARELHO PARA DETERMINAR PELO MENOS UM PARÂMETRO DE INTERESSE DE UMA FORMAÇÃO SUBTERRÂNEA".

Antecedentes da Invenção Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se genericamente ao campo de controle de qualidade para amostragem de fluido da formação e especificamente à determinação de permeabilidade e mobilidade versus o tempo para prover uma indicação de se uma amostra de formação está em um estado de fase única, experimentando um fluxo laminar e baixa contaminação de filtrado, para assegurar a aquisição de uma amostra de fase única de ótima pureza e na mesma condição que esta existia na formação pela aplicação de análise de taxa de formação durante o bombeamento de uma amostra de uma formação, O método e aparelho também proveem a detecção de problemas de bombeamento (coeficiente de correlação para pressão versus a taxa de fluxo de formação) e a correspondência de uma taxa de bombeamento ótima em relação à capacidade da formação de produzir (mobilidade, compressibilidade). Sumário da Técnica Relacionada [002] Para obter hidrocarbonetos tais como petróleo e gás, os furos de poço são perfurados girando uma broca de perfuração montada em uma extremidade de coluna de perfuração. Uma grande proporção da atividade de perfuração atual envolve a perfuração direcional, isto é, perfurar furos de poço desviados e horizontais para aumentar a produção de hidrocarbonetos e/ou retirar hidrocarbonetos adicionais das formações da terra. Os sistemas de perfuração direcional modernos geral mente empregam uma coluna de perfuração que tem um conjunto de fundo de poço (BHA) e uma broca de perfuração em uma sua extremidade que é girada por um motor de perfuração (motor de lama) e/ou pela rotação da coluna de perfuração. Um número de dispositivos de fundo de poço colocados próximos da broca de perfuração medem certos parâmetros de operação de fundo de poço associados com a coluna de perfuração. Tais dispositivos tipicamente incluem sensores para a medição da temperatura e da pressão de fundo de poço, dispositivos de medição de azimute e de inclinação e um dispositivo de medição de resistividade para determinar a presença de hidrocarbonetos e de água. Instrumentos de fundo de poço adicionais, conhecidos como ferramentas de perfilagem durante a perfuração (LWD), estão freqüentemente montadas na coluna de perfuração para determinar geologia da formação e as condições do fluido da formação durante as operações de perfuração. [003] O desenvolvimento comercial de campos de hidrocarbonetos requer uma significativa quantidade de capital. Antes do desenvolvimento do campo começar, os operadores desejam ter tantos dados quanto possíveis de modo a avaliar o reservatório para viabilidade comercial. Apesar dos avanços em aquisição de dados durante a perfuração utilizando os sistemas de MWD, é freqüentemente necessário conduzir testes adicionais dos reservatórios de hidrocarbonetos de modo a obter dados adicionais. Portanto, após o poço ter sido perfurado, as zonas de hidrocarbonetos são freqüentemente testadas com outros equipamentos de teste. [004] Um tipo de teste pós- perfuração envolve produzir um fluido do reservatório, fechar o poço, coletar as amostras com uma sonda ou obturadores duplos, reduzir a pressão em um volume de teste e permitir que a pressão aumente até um nível estático. Esta seqüência pode ser repetida diversas vezes em diversas profundidades ou pontos diferentes dentro de um único reservatório e/ou em diversos diferentes reservatórios dentro de um dado furo de poço. Um dos aspectos im- portantes dos dados coletados durante um tal teste são as informações de aumento de pressão coletadas após diminuindo a pressão. Destes dados, as informações podem ser derivadas quanto à permeabilidade, e tamanho do reservatório. Ainda, amostras reais do fluido do reservatório devem ser obtidas, e estas amostras devem ser testadas para coletar Pressão - Volume - Temperatura e propriedades do fluido tais como a densidade, viscosidade e composição. [005] De modo a executar estas importantes testes, alguns sistemas requerem a retirada da coluna de perfuração do furo de poço. Após isto, uma diferente ferramenta, projetada para o teste, é baixada no furo de poço. Um cabo é freqüentemente utilizado para baixar a ferramenta de teste no furo de poço. A ferramenta de teste algumas vezes utiliza obturadores para isolar o reservatório. Numerosos dispositivos de comunicação têm sido projetados os quais provêem a manipulação do conjunto de teste, ou alternativamente, provêem a transmissão de dados do conjunto de teste. Alguns destes projetos incluem a telemetria de pulso de lama para um ou de um microprocessador de fundo de poço localizado no, ou associado com o conjunto de teste. Alternativamente, um cabo pode ser baixado da superfície, para dentro de um receptáculo de assentamento localizado dentro de um conjunto de teste, estabelecendo uma comunicação de sinal elétrico entre a superfície e o conjunto de teste. Independente do tipo de equipamento de teste atualmente utilizado, e independente do tipo de sistema de comunicação utilizado, a quantidade de tempo e dinheiro requerida para retirar a coluna de perfuração e baixar uma segunda sonda de teste no furo é significativa. Ainda, se o furo for altamente desviado, um cabo não pode ser utilizado para executar o teste, porque a ferramenta de teste pode não entrar no furo profunda o bastante para alcançar a formação desejada. [006] Um aparelho e método para medir a pressão e a permeabi- lidade da formação está descrito na Patente U.S. Número 5.233.866 emitida para Robert Desbrandes, aqui após a patente '866. A Figura 1 é uma reprodução de uma Figura da patente '866 que mostra um método de teste de depressão para determinar a pressão e a permeabilidade da formação. Referindo à Figura 1, o método inclui reduzir a pressão em uma linha de fluxo que está em comunicação de fluido com a parede de um furo de poço. Na Etapa 2, um pistão é utilizado para aumentar o volume da linha de fluxo por meio disto diminuindo a pressão da linha de fluxo. A taxa de diminuição de pressão é tal que o fluido da formação que entra na linha de fluxo combina com o fluido que deixa a linha de fluxo para criar uma diminuição de pressão substancialmente linear. Um "melhor ajuste de linha reta" é utilizado para definir uma referência de linha reta para uma determinação de desvio aceitável predeterminado. O desvio aceitável mostrado é de 2σ da linha reta. Uma vez que a referência de linha reta é determinada, o aumento de volume é mantido em uma taxa estável. Em um momento t-i, a pressão excede o limite de 2σ e é assumido que a pressão de linha de fluxo estando abaixo da pressão da formação causa o desvio. Em t-ι, a depressão é interrompida e a pressão é permitida estabilizar na Etapa 3. Em t2, outro ciclo de depressão é iniciado o qual pode incluir a utilização de uma nova referência de linha reta. O ciclo de depressão é repetido até que a linha de fluxo estabilize em uma pressão duas vezes. A Etapa 5 inicia em U e mostra um ciclo de depressão final para determinar a permeabilidade da formação. A Etapa 5 termina em t5 quando a pressão da linha de fluxo aumenta até a pressão de furo de poço Pm. Com a pressão de linha de fluxo equalizada à pressão de furo de poço, a possibilidade de prender a ferramenta é reduzida. A ferramenta pode então ser movida para um novo local de teste ou removida do furo de poço. [007] Uma desvantagem da patente '866 é que o tempo requerido para testar é muito longo devido ao tempo de estabilização durante os "ciclos de miniaumento". No caso de uma formação de baixa permeabilidade, a estabilização pode levar de dezenas de minutos a mesmo dias antes que a estabilização ocorra. Um ou mais ciclos após o primeiro ciclo somente multiplica o problema de tempo. [008] Tanto utilizando cabo ou MWD, os sistemas de medição de pressão e de permeabilidade da formação conhecidos medem a pressão pela depressão de uma porção do furo de poço a um ponto abaixo da pressão da formação esperada em uma etapa para um ponto predeterminado bem abaixo da pressão da formação esperada ou continuando a deprimir a uma taxa estabelecida até que o fluido da formação que entra na ferramenta estabilize a pressão da ferramenta. Então a pressão é permitida aumentar e estabilizar parando a depressão. O ciclo de depressão pode ser repetido para assegurar que uma pressão da formação válida está sendo medida, e em alguns casos dados perdidos ou corrompidos requerem reteste. Este é um processo de medição demorado. [009] A patente US 6.609.568 revela um aparelho e método de análise de taxa da formação (FRA) que trata de algumas das desvantagens acima descritas pela utilização de um aparelho e método de laço fechado para executar os testes de pressão e de permeabilidade da formação mais rapidamente do que os dispositivos e métodos acima descritos. Com um teste da formação mais rápido, mais testes que provêem as pressões e a permeabilidade reais podem ser providos para melhorar a eficiência e a segurança de operação de poço. O pedido de Krueger provê um aparelho e método capaz de criar um volume de teste dentro de um furo de poço, e incrementalmente diminuir a pressão dentro do volume de teste a uma taxa variável para permitir medições periódicas de pressão conforme a pressão do volume de teste diminui. Os ajustes da taxa de diminuição são feitos antes que a pressão estabilize por meio disto eliminando a necessidade de múltiplos ciclos. Este aparelho e método de depressão incrementai reduzirá significativamente o tempo de medição total, por meio disto aumentando a eficiência e a segurança de perfuração. [0010] Existe uma necessidade para determinar a mobilidade do fluido enquanto bombeando de modo a prover um controle de qualidade e confiança durante a amostragem. Existe uma necessidade de determinar a qualidade e a constituição do fluido da formação. Existe também uma necessidade de detectar problemas durante o bombea-me nto associados com a perda de vedação do obturador, areação e fluido de amostra passando para duas fases.

Sumário da Invenção [0011] A presente invenção provê um método e aparelho para a-plicar análise de taxa da formação (FRA) no final de cada curso de bomba durante as operações de amostragem para prover confiança de que uma amostra de fase única de ótima pureza é obtida da formação. A presente invenção mede a pressão e a posição do pistão da bomba e calcula a compressibilidade do fluido da formação, a mobilidade e um coeficiente de correlação que indica que a taxa de bombeamento corresponde à capacidade da formação produzir o fluído da formação, isto é, a mobilidade da formação. [0012] A presente invenção registra a compressibilidade do fluido da formação versus o tempo durante o bombeamento para prover uma medida de confiança de que o fluido da formação está substancialmente livre de contaminação de filtrado antes de capturar a amostra. A determinação da permeabilidade versus o tempo também provê uma indicação de se uma amostra da formação está em um estado de fase única e experimentando um fluxo laminar. A compressibilidade do filtrado é substancial mente menor do que a compressibilidade do fluido da formação que contém gás dissolvido. A presente invenção também registra a pressão versus a taxa de fluxo para determinar um coeficiente de correlação para a detecção de problemas de bombeamento tal como a areação indicativos ao colapso do reservatório devido a um bombeamento muito rápido, A presente invenção também corresponde à taxa de bombeamento com a mobilidade da formação para assegurar uma amostra de fase única em menos quantidade de tempo, O bombeamento muito rápido pode fazer com que a formação de fluido a montante da bomba passe para duas fases (gás e líquido) e o bombeamento muito lento utiliza um tempo de bombeamento excessivo, o que pode desnecessariamente custar milhares de dólares extras. Descrição das Figuras [0013] As novas características desta invenção, assim como a própria invenção, será melhor compreendida dos desenhos anexos, tomados junta mente com a descrição seguinte, na qual os caracteres de referência similares referem-se a partes similares, e nos quais: [0014] Figura 1 é uma representação qualitativa gráfica de um teste de pressão da formação que utiliza um método especifico da técnica anterior: [0015] Figura 2 é uma vista em elevação de um sistema de perfuração offshore de acordo com uma modalidade da presente invenção; [0016] Figura 3 mostra uma porção de uma coluna de perfuração que incorpora a presente invenção; [0017] Figura 4 é um sistema esquemátíco da presente invenção; [0018] Figura 5 é uma vista em elevação de uma modalidade de cabo de acordo com a presente invenção; [0019] Figura 6 é um gráfico da pressão versus o tempo e volume de bomba que mostra um comportamento de depressão predito que utiliza parâmetros específicos para o cálculo; [0020] Figura 7 é um gráfico da pressão versus o tempo que mostra uma porção inicial de uma curva de aumento de pressão para uma formação de permeabilidade moderadamente baixa; [0021] Figura 8 é um gráfico de um método que utiliza estimativas iterativas para determinar a pressão da formação; [0022] Figura 9 é um gráfico de um método para encontrar a pressão da formação utilizando dados de aumento de pressão incompletos; [0023] Figura 10 é um gráfico da pressão versus a taxa de depressão que ilustra uma técnica de computação utilizada em um método de acordo com a presente invenção para determinar a pressão da formação; [0024] Figura 11 é uma representação gráfica que ilustra um método de acordo com a presente invenção; [0025] Figura 12 é uma ilustração de uma ferramenta de amostragem de formação de cabo desenvolvida em um furo de poço; [0026] Figura 13 é uma ilustração de uma bomba de fluido da formação bidirecional para bombear o fluido da formação para dentro do furo de poço durante o bombeamento para liberar a amostra de filtrado e o fluido da formação de bombeamento em um tanque de amostra após a limpeza da amostra; [0027] Figura 14 são os valores de dados de análise de taxa de formação para três cursos da bomba de fluido da formação; [0028] Figura 15 é um gráfico da pressão de bomba de fluido da formação, pressão de obturador, deslocamento de volume linear do pistão de bombeamento e o volume de bombeamento para três cursos da bomba de amostragem em um primeiro exemplo de bombeamento livre de problemas de fluido da formação; [0029] Figura 16 é um gráfico de pressão de bomba versus a taxa de fluxo de formação para os três cursos ilustrados na Figura 14 e na Figura 15. Note que o coeficiente de correlação (R2) na Figura 16 e na Figura 14 estão acima de 0,99 indicando que a velocidade de bombe- amento está bem correspondente à taxa de fluxo de formação; [0030] Figura 17 é um segundo exemplo de histórico de bombea- mento que mostra um gráfico da pressão de bomba de fluido da formação, pressão de obturador, deslocamento de volume linear do pistão de bombeamento e o volume de bombeamento para três cursos da bomba de amostragem em um segundo exemplo de bombeamento de fluido da formação onde um problema está aparente; [0031] Figura 18 é um gráfico para pressão versus a taxa de formação para todos os cursos de bomba do exemplo da Figura 17 que mostra um coeficiente de correlação (R2) de somente 0,052, indicativo de um problema; [0032] Figura 19 é um gráfico para pressão versus a taxa de formação para os dois primeiros cursos de bomba do exemplo da Figura 17 que mostra um coeficiente de correlação (R2) de 0,9323, indicativo de uma amostra de qualidade até aquele ponto; e [0033] Figura 20 é uma ilustração de uma ferramenta de amostragem por meio de que uma amostra de qualidade é bombeada de uma formação enquanto medindo a mobilidade f permeabilidade versus o tempo para assegurar uma amostra de fase única com baixa contaminação de filtrado, a amostra tendo as mesmas características físicas que tinha quando a amostra existia em uma formação.

Descrição da Modalidade Exemplar [0034] A Figura 2 é um aparelho de perfuração de acordo com uma modalidade da presente invenção, Uma sonda de perfuração 202 típica com um furo de poço estendendo-se da mesma está ilustrada, como é bem compreendido por aqueles versados na técnica, A sonda de perfuração 202 tem uma coluna de trabalho 206, a qual na modalidade mostrada é uma coluna de perfuração. A coluna de perfuração 206 tem montada a esta uma broca de perfuração 208 para perfurar o furo de poço 204, A presente invenção é também útil para outros tipos de colunas de trabalho, e é útil com um cabo (como mostrado na Figura 12), tubulação unida, tubulação espiral, ou outra coluna de trabalho de pequeno diâmetro tal como um tubo de retenção. A sonda de perfuração 202 está mostrada posicionada em um navio de perfuração 222 com uma coluna ascendente 224 que estende-se do navio de perfuração 222 para o leito do mar 220. No entanto, qualquer configuração de sonda de perfuração tal como uma sonda baseada em terra pode ser adaptada para implementar a presente invenção. [0035] Se aplicável, a coluna de perfuração 206 pode ter um motor de perfuração de fundo de poço 210. Incorporada na coluna de perfuração 206 acima da broca de perfuração 208 está uma unidade de teste típica, a qual pode ter pelo menos um sensor 214 para detectar as características de fundo de poço do furo de poço, da broca, e do reservatório, com tais sensores sendo bem conhecidos na técnica. Uma aplicação útil do sensor 214 é de determinar a direção, o azimute e a orientação da coluna de perfuração 206 utilizando um acelerômetro ou um sensor similar. O BHA também contém o aparelho de teste de formação 216 da presente invenção, o qual será descrito aqui após em maiores detalhes. Um sistema de telemetria 212 está localizado em um local adequado sobre a coluna de trabalho 206 tal como acima do aparelho de teste 216. O sistema de telemetria 212 é utilizado para comando e comunicação de dados entre a superfície e o aparelho de teste 216. [0036] A Figura 3 é uma seção da coluna de perfuração 206 que incorpora a presente invenção. A seção de ferramenta está de preferência localizada em um BHA próximo da broca de perfuração (não mostrada). A ferramenta inclui uma unidade de comunicação e uma fonte de alimentação 320 para uma comunicação de duas vias com a superfície e suprir energia para os componentes de fundo de poço. Na modalidade exemplar, a ferramenta requer um sinal da superfície so- mente para o início do teste. Um controlador de fundo de poço e um processador (não mostrados) executam todo o controle subseqüente. A fonte de alimentação pode ser um gerador acionado por um motor de lama (não mostrado) ou pode ser qualquer outra fonte de energia adequada. Também incluídos estão múltiplos estabilizadores 308 e 310 para estabilizar a seção de ferramenta da coluna de perfuração 206 e dos obturadores 304 e 306 para vedar uma porção do espaço anular. Uma válvula de circulação disposta de preferência acima do obturador superior 304 é utilizada para permitir uma circulação continuada de lama de perfuração acima dos obturadores 304 e 306 enquanto a rotação da broca de perfuração é parada. Uma ventilação ou válvula de equalização (não mostrada) separada é utilizada para ventilar o fluido do volume de teste entre os obturadores 304 e 306 para o espaço anular superior. Esta ventilação reduz a pressão de volume de teste, a qual é requerida para um teste de depressão. É também contemplado que a pressão entre os obturadores 304 e 306 poderia ser reduzida pela aspiração do fluido para o sistema ou ventilando o fluido para o espaço anular inferior, mas de qualquer modo o método de aumentar o volume do espaço anular intermediário para diminuir a pressão será requerido. [0037] Em uma modalidade da presente invenção um elemento de vedação de apoio extensível 302 para acoplar a parede de poço (Figura 1) está disposto entre os obturadores 304 e 306 no aparelho de teste 216. O elemento de vedação de apoio 302 poderia ser utilizado sem os obturadores 304 e 306, porque uma vedação suficiente com a parede do poço pode ser mantida com o apoio 302 sozinho. Se os obturadores 304 e 306 não forem utilizados, uma contraforça é requerida de modo que o apoio 302 possa manter o acoplamento de vedação com a parede do furo do poço 204. A vedação cria um volume de teste na vedação de apoio e estendendo somente dentro da ferramenta pa- ra a bomba ao invés de também utilizar o volume entre os elementos de obturador. [0038] Um modo para assegurar que a vedação seja mantida é assegurar uma maior estabilidade da coluna de perfuração 206. Elementos agarradores 312 e 314 seletivamente extensíveis podem ser incorporados na coluna de perfuração 206 para ancorar a coluna de perfuração 206 durante o teste. Os agarrado res 312 e 314 estão mostrados incorporados nos estabilizadores 308 e 310 nesta modalidade. Os agarrado res 312 e 314, os quais teriam uma superfície de extremidade áspera para acoplar a parede de poço, protegeríam os componentes macios tais como o elemento de vedação de apoio 302 e os obturadores 304 e 306 de danos devido ao movimento da ferramenta. Os agarrado res 312 seriam especial mente desejados nos sistemas offshore tal como aquele mostrado na Figura 2, porque o movimento causado pelo balanço do navio pode causar um desgaste prematuro dos componentes de vedação. [0039] A Figura 4 mostra a ferramenta da Figura 3 esquematica-mente com os componentes internos de fundo de poço e de superfície. Os elementos agarradores 312 seletivamente extensíveis acoplam a parede do furo de poço 204 para ancorar a coluna de perfuração 206. Os elementos de obturador 304 e 306 bem conhecidos na técnica es-tendem-se para acoplar a parede do furo de poço 204. Os obturadores estendidos separam o espaço anular do poço em três seções, um espaço anular superior 402, um espaço anular intermediário 404 e um espaço anular inferior 406. A seção anular vedada (ou simplesmente seção vedada) 404 fica adjacente a uma formação 218. Montado sobre a coluna de perfuração 206 e extensível para dentro da seção vedada 404 está o elemento de vedação de apoio 302 seletivamente extensível. Uma linha de fluido que provê uma comunicação de fluido entre o fluído da formação primitivo 408 e os sensores da ferramenta tal como o sensor de pressão 424 é mostrada estendendo-se através do membro de apoio 302 para prover um orifício 420 no espaço anular vedado 404. A configuração preferível para assegurar que o fluido primitivo seja testado ou amostrado é ter os obturadores 304 e 306 forçados vedantemente contra a parede 204, e ter uma relação vedada entre a parede e o elemento extensível 302. A redução da pressão na seção vedada 404 antes do acoplamento do apoio 302 iniciará o fluxo de fluido da formação para a seção vedada 404. Com a formação fluindo quando o elemento extensível 302 acopla a parede, o orifício 420 que estende-se através do apoio 302 ficará exposto ao fluido primitivo 408. O controle da orientação do elemento extensível 302 é altamente desejável quando perfurando poços desviados ou horizontais. A orientação exemplar é na direção de uma porção superior da parede do furo de poço. Um sensor 214, tal como um acelerômetro, pode ser utilizado para detectar a orientação do elemento extensível 302. O elemento extensível pode então ser orientado para a direção desejada utilizando métodos e componentes não mostrados bem conhecidos na técnica tal como uma perfuração direcional com um "bend-sub". Por exemplo, o aparelho de perfuração pode incluir uma coluna de perfuração 206 girada por um acionamento giratório de superfície (não mostrado). Um motor de lama de fundo de poço (ver Figura 2 em 210) pode ser utilizado para girar independentemente a broca de perfuração. A coluna de perfuração pode assim ser girada até o elemento extensível ficar orientado na direção desejada como indicado pelo sensor 214. O acionamento giratório de superfície é parado para parar a rotação da coluna de perfuração 206 durante um teste, apesar da rotação da broca de perfuração poder ser continuada utilizando o motor de lama. [0040] Um controlador de fundo de poço 418 de preferência controla o teste. O controlador 418 está conectado a pelo menos um dispositivo de controle de volume do sistema (bomba) 426. A bomba 426 é de preferência um pequeno pistão acionado por um parafuso de esferas e um motor de passo ou outro motor de controle variável, devido à capacidade de mudar interativamente o volume do sistema. A bomba 426 pode também ser uma bomba de cavidade progressiva. Quando utilizando outros tipos de bombas, um medidor de fluxo deve também ser incluído. Uma válvula 430 para controlar o fluxo de fluido para a bomba 426 está disposta na linha de fluido 422 entre um sensor de pressão 424 e a bomba 426. Um volume de teste 405 é o volume a-baixo do pistão retrátil da bomba 426 e inclui a linha de fluido 422. O sensor de pressão é utilizado para detectar a pressão dentro do volume de teste 404. Deve aqui ser notado que o teste poderia ser igualmente válido se executado com o membro de apoio 302 em uma posição recuada. Neste caso, o volume de teste inclui o volume do espaço anular intermediário 404. Isto permite um teste "rápido", significando que nenhum tempo para a extensão ou o recuo do apoio seria requerido. O sensor 424 está conectado no controlador 418 para prover os dados de retorno requeridos para um sistema de controle de laço fechado. O retorno é utilizado para ajustar os ajustes de parâmetros tal como um limite de pressão para as mudanças de volume subseqüen-tes. O controlador de fundo de poço incorpora um processador (não separadamente mostrado) para reduzir adicionalmente o tempo de teste, e um sistema de base de dados e de armazenamento opcional poderia ser incorporado para salvar os dados para uma análise futura e para prover os ajustes padrão. [0041] Quando deprimindo a seção vedada 404, o fluido é ventilado para o espaço anular superior 402 através de uma válvula de equa-lização 419. Um conduto 427 que conecta a bomba 426 na válvula de equalização 419 inclui uma válvula interna selecionável 432. Se uma amostragem de fluido for desejada, o fluido pode ser desviado para os reservatórios de amostra opcionais 428 pela utilização das válvulas internas 432, 433a, e 433b ao invés de ventilar através da válvula de equalização 419. Para uma amostragem de fluido típica, o fluido contido nos reservatórios 428 é recuperado do poço para análise. [0042] Uma modalidade exemplar para testar as formações de baixa mobilidade (justas) inclui pelo menos uma bomba (não separadamente mostrada) além da bomba 426 mostrada. A segunda bomba deve ter um volume interno muito menor do que o volume interno da bomba primária 426. Um volume sugerido da segunda bomba é de 1/100 do volume da bomba primária. Um conector "T" típico que tem uma válvula de seleção controlada pelo controlador de fundo de poço 418 pode ser utilizado para conectar as duas bombas na linha de fluido 422. [0043] Em uma formação justa, a bomba primária é utilizada para a depressão inicial. O controlador muda para a segunda bomba para operações abaixo da pressão da formação. Uma vantagem da segunda bomba com um pequeno volume interno é que os tempos de aumento são mais rápidos do que com uma bomba que tem um volume maior. [0044] Os resultados dos dados processados no fundo de poço podem ser enviados para a superfície de modo a prover as condições de fundo de poço para um operador de perfuração ou para validar os resultados de teste. O controlador passa os dados processados para um sistema de comunicação de dados de duas vias 416 disposto no fundo de poço. O sistema de fundo de poço 416 transmite um sinal de dados para um sistema de comunicação de superfície 412. Existem diversos métodos e aparelhos conhecidos na técnica adequados para transmitir os dados. Qualquer sistema adequado seria suficiente para os propósitos desta invenção. Uma vez que o sinal é recebido na superfície, um controlador e processador de superfície 410 converte e transfere os dados para uma saída adequada ou dispositivo de arma- zenamento 414. Como anteriormente descrito, o controlador de superfície 410 e o sistema de comunicação de superfície 412 também são utilizados para enviar o comando de início de teste. [0045] A Figura 5 é uma modalidade de cabo de acordo com a presente invenção. Um poço 502 é mostrado atravessando uma formação 504 que contém um reservatório que tem camadas de gás 506, de petróleo 508 e de água 510. Uma ferramenta de cabo 512 sustentada por um cabo blindado 514 está disposta dentro do poço 502 adjacente à formação 504. Estendendo da ferramenta 512 estão os agar-radores 312 opcionais para estabilizar a ferramenta 512. Dois obturadores expansíveis 304 e 306 estão dispostos sobre a ferramenta 512 e são capazes de separar o espaço anular do furo de poço 502 em um espaço anular superior 402, um espaço anular intermediário vedado 404 e um espaço anular inferior 406. Um membro de apoio 302 seletivamente extensível está disposto sobre a ferramenta 512. Os agarra-dores 312, os obturadores 304 e 306, e o elemento de apoio extensível 302 são essencialmente os mesmos que aqueles descritos nas Figuras 3 e 4, portanto as descrições detalhadas não são aqui repetidas. [0046] A telemetria para a modalidade de cabo é uma unidade de comunicação de duas vias de fundo de poço 516 conectada a uma u-nidade de comunicação de duas vias de superfície 518 por um ou mais condutores 520 dentro do cabo blindado 514. A unidade de comunicação de superfície 518 está alojada dentro de um controlador de superfície que inclui um processador 412 e um dispositivo de saída 414 como descrito na Figura 4. Uma roldana de cabo 522 típica é utilizada para guiar o cabo blindado 514 para dentro do furo de poço 502. A ferramenta 512 inclui um processador de fundo de poço 418 para controlar os testes de formação de acordo com os métodos a serem posteriormente descritos em detalhes. [0047] A modalidade mostrada na Figura 5 é desejável para de- terminar os pontos de contato 538 e 540 entre o gás 506 e o petróleo 508 e entre o petróleo 508 e a água 510. Para ilustrar esta aplicação um gráfico 542 de pressão vs. profundidade está mostrado sobreposto à formação 504. A ferramenta de fundo de poço 512 inclui uma bomba 426, uma pluralidade de sensores 424 e tanques de amostras opcionais 428 como acima descrito para a modalidade mostrada na Figura 4. Estes componentes são utilizados para medir a pressão da formação em várias profundidades dentro do furo de poço 502. As pressões registradas como mostrado são indicativas da densidade de fluido ou de gás, a qual varia distintamente de um fluido para o próximo. Portanto, tendo múltiplas medições de pressão MrMn provêem os dados necessários para determinar os pontos de contato 538 e 540. [0048] A estratégia de medição e os procedimentos de cálculos para determinar a mobilidade efetiva (k/oc) em um reservatório de acordo com a presente invenção estão abaixo descritos. Os tempos de medição são bastante curtos, e os cálculos são robustos para uma grande faixa de valores de mobilidade. A depressão inicial emprega uma taxa de retirada de bomba muito mais baixa, 0,1 a 2,0 cm3 / s, do que taxas tipicamente atualmente utilizadas. A utilização de taxas mais baixas reduz a probabilidade de danos à formação devido à migração de partículas finas, reduz as mudanças de temperatura relativas à expansão de fluido, reduz a resistência de fluxo inercial, a qual pode ser substancial nas medições de permeabilidade de sonda, e permite uma rápida obtenção de fluxo de estado estável na sonda para todas menos as mobilidades muito baixas. [0049] Um fluxo de estado estável não é requerido para os valores de baixa mobilidade (menores do que aproximadamente 2 md/cp). Para estas medições, a compressibilidade do fluido é determinada da parte inicial da depressão quando a pressão na sonda é maior do que a pressão da formação. A mobilidade efetiva e a pressão da formação distante, p*, são determinadas da porção inicial do aumento de pressão, por métodos aqui apresentados, assim eliminando a necessidade de uma porção final longa do aumento no qual a pressão gradualmente atinge um valor constante. [0050] Para as mobilidades mais altas, onde o fluxo de estado estável é atingido bastante rapidamente durante a depressão, a bomba é parada para iniciar o rápido aumento de pressão. Para uma mobilidade de 10 md/cp, e as condições utilizadas para os cálculos de amostras aqui posteriormente descritas (incluindo uma taxa de bomba de 0,2 cm3 / s), o fluxo de estado estável ocorre a uma depressão de aproximadamente 3,72 bar (54 psi) abaixo da pressão da formação. O aumento seguinte (para dentro de 0,00068 bar (0,01 psi) de pressão da formação) requer somente aproximadamente 6 segundos. A depressão é menor e o tempo de aumento é mais curto (ambos inversamente proporcionais) para as mobilidades mais altas. A mobilidade pode ser calculada da taxa de fluxo de estado sólido e da diferença entre as pressões de formação e de depressão. Diferentes taxas de bombas podem ser utilizadas para verificar a resistência de fluxo inercial. Modificações do instrumento podem ser requeridas para acomodar as taxas de bomba mais baixas e os menores diferenciais de pressão. [0051] Referindo à Figura 4, após os obturadores 304 e 306 serem posicionados e o pistão da bomba estar na sua posição inicial com um curso de recuo total restando, a bomba 426 é ligada de preferência utilizando uma taxa constante (qbomba)· A sonda e as linhas de conexão para o calibre de pressão e a bomba compreendem o "volume do sistema", Vsis o qual é assumido estar cheio com um fluido uniforme, por exemplo, lama de perfuração. Desde que a pressão na sonda seja maior do que a pressão da formação, e a face da formação na periferia do furo de poço esteja vedada por uma torta de lama, nenhum fluido deve fluir para dentro da sonda. Assumindo nenhum vazamento além do obturador e nenhuma diminuição de temperatura de expansão relativa ao trabalho, a pressão no "sistema", na cota de partida do calibre de pressão, é governada pela expansão de fluido, igual ao volume de retirada da bomba. Onde Apéa área de seção transversal de um pistão de bomba, xéa distância de percurso do pistão, C é a compressí-bilidade do fluido, e p é a pressão do sistema, a taxa de declínio de pressão depende da taxa de expansão volumétrica como mostrado na equação 1: (l) [0052] A equação 2 mostra que o volume do sistema aumenta conforme o pistão da bomba é recuado: (2) [0053] e a diferenciação da Eq, 2 mostra que: (3) [0054] Portanto, substituindo os resultados da Eq. 3 na Eq. 1 e re-arranjando: (4) [0055] Para uma compressibilidade constante, a Eq. 4 pode ser integrada para gerar a pressão na sonda como uma função do volume do sistema: (5) [0056] A pressão na sonda pode ser relacionada ao tempo pelo cálculo do volume do sistema como uma função do tempo da Eq. 2. Ao contrário, se a compressibilidade não for constante, o seu valor médio entre quaisquer dois volumes do sistema é: (6) [0057] onde os subscritos 1 e 2 não estão restritos a serem pares consecutivos de leituras. Note que se a temperatura diminuir durante a depressão, a compressibilidade aparente será muito baixa. Um súbito aumento na compressibilidade pode indicar um problema de bombea-mento tal como areação na evolução do gás ou um vazamento passando pelo obturador na vedação entre a face da sonda e a parede do poço. O cálculo da compressibilidade, sob quaisquer circunstâncias, é válido sempre que a pressão na sonda for menor do que a pressão da formação quando o fluido pode fluir para dentro da sonda dando a a-parência de um aumento marcado na compressibilidade. Note, no entanto, que a compressibilidade de fluidos reais quase que invariavelmente aumenta ligeiramente com a diminuição da pressão. [0058] A Figura 6 mostra um exemplo de depressão de uma pressão de poço hidrostática inicial de 344,7 bar (5000 psia) para (e abaixo) uma pressão de reservatório (p*) 608 de 318, 96 bar (4626,168 psia), calculada utilizando as seguintes condições como um exemplo: [0059] Raio de sonda efetivo, η, de 1,27 cm; [0060] Fator geométrico sem dimensão, G0, de 4,30; [0061] Volume inicial do sistema, V0, de 267,0 cm3; [0062] Taxa de depressão volumétrica da bomba constante qbomba de 0,2 cm3 / s; e [0063] Compressibilidade constante, C, de I x 0,68 x 10"5 bar"1 (I x 10"5 psi"1). [0064] O cálculo não assume nenhuma mudança de temperatura e nenhum vazamento para dentro da sonda. A depressão está mostrada como uma função do tempo ou como uma função do volume de retirada da bomba, mostrada no fundo e no topo respectivamente da Figura 6. A porção inicial 610 da depressão (acima de p*) é calculada da Eq. 5 utilizando Vsis calculado da Eq. 2. A continuação da depressão abaixo da pressão do reservatório para nenhum fluxo para dentro da sonda está mostrada como a curva de mobilidade "zero" 612. Note que a depressão "sem fluxo" inteira é ligeiramente curva, devido ao volume do sistema progressivamente crescente. [0065] Normalmente, quando a pressão cai abaixo de p* e a permeabilidade é maior do que zero, o fluido da formação começa a fluir para dentro da sonda. Quando p = p* a taxa de fluxo é zero, mas gradualmente aumenta conforme p diminui. Na prática real, uma diferença finita pode ser requerida antes que a torta de lama comece a desmoronar da porção da superfície do poço sob o raio interno da vedação de obturador de sonda. Neste caso, uma descontinuidade seria observada na curva de tempo - pressão, ao invés de uma partida suave da curva "sem fluxo" como mostrado na Figura 6. Desde que a taxa de aumento do volume do sistema (da taxa de retirada da bomba) exceda a taxa de fluxo de fluido para dentro da sonda, a pressão na sonda continuará a declinar. O fluido contido em Vsis expande para preencher o déficit de taxa de fluxo. Desde que o fluxo da formação obedeça a lei de Darcy, este continuará a aumentar, proporcionalmente a (p* - p). Eventualmente, o fluxo da formação torna-se igual à taxa da bomba, e a pressão na sonda após isto permanece constante. Isto é conhecido como fluxo de "estado estável". [0066] A equação que governa o fluxo de estado estável é: (7) [0067] Para as condições dadas para a Figura 6, a diferença de pressão de depressão de estado estável, p* - pss, é de 0,037 bar (0,5384 psi) para k/oc = 1000 md/cp, 0,37 bar (5,384 psi) para 100 md/cp, 3,71 bar (53,84 psi) para 10 md/cp, etc. Para uma taxa de bomba de 0,1 cm3 / s, estas diferenças de pressão seriam divididas à metade; e estas seriam dobradas para uma taxa de bomba de 0,4 cm3 / s, etc. [0068] Como será posteriormente mostrado, estas depressões de alta mobilidade têm aumentos de pressão muito rápidos após a aspiração do pistão da bomba ser parada. O valor de p* pode ser encontrado da pressão aumentada estabilizada após alguns segundos. No caso de altas mobilidades (k/oc > 50 md/cp), a taxa de bomba pode precisar ser aumentada em subsequentes depressões para obter uma diferença de pressão de depressão (p* - p) adequada. Para as mobilidades menores, esta deve ser reduzida para assegurar-se que a resistência de fluxo inercial (fluxo não-Darcy) não seja significativa. Um total de três diferentes taxas de bomba seria desejável nestes casos. [0069] Os cálculos de estado estável são muito desejáveis para as mobilidades mais altas porque a compressibilidade cai fora do cálculo, e os cálculos de mobilidade são diretos. No entanto, as demandas do instrumento são altas: 1) as taxas de bombeamento devem ser constantes e fáceis de mudar, e 2) as diferenças de pressão (p* - pss) são pequenas. Seria desejável ter um pequeno pistão acionado por um parafuso de esferas e um motor de passo para controlar o declínio da pressão durante a aproximação do fluxo de estado estável para as baixas mobilidades. [0070] A Figura 6 mostra que dentro do período de tempo ilustrado, a depressão para a curva de 1,0 md/cp 614 e as mobilidades mais baixas não atinge o estado estável. Mais ainda, as partidas da curva de mobilidade zero para 0,1 md/cp 616 e abaixo, são apenas observáveis. Por exemplo, em um tempo total de 10 segundos, a diferença de pressão de depressão para 0,01 md/cp é somente 0,08 bar (1,286 psi) menor do que aquela para nenhum fluxo.Alterações de pressão muito maiores do que esta, devido às condições não-isotérmicas ou a pequenas mudanças na compressibilidade do fluido, são previstas. As depressões maiores do que 13,78-27,57 bar (200-400 psi) abaixo de p* não são recomendadas: uma resistência de fluxo inercial significativa (fluxo não-Darcy) é praticamenfe garantida» danos à formação devido à migração de partículas finas é provável, as alterações térmicas são mais significativamente inevitáveis» e evolução se gás é provável, e as necessidades de energia da bomba são aumentadas. [0071] Durante o período quando p < p*, e antes que o fluxo de estado estável seja atingido, três taxas são operativas: 1) a taxa da bomba, a qual aumenta o volume do sistema com o tempo, 2) a taxa de fluxo de fluido da formação para dentro da sonda, e 3} a taxa de expansão do fluido dentro do volume do sistema, a qual é igual à diferença entre as primeiras duas taxas. Assumindo as condições isotér-micas, o fluxo de Darcy na formação, nenhum dano de permeabilidade próximo da face da sonda, e uma viscosidade constante,as curvas de depressão para mobilidades de 10, 1 e 0,1 md/cp 618, 614 e 616, mostradas para a Figura 6, são calculadas de uma equação com base na relação destas três taxas como acima discutido: (8) [0072] em que, a taxa de fluxo da formação para dentro da sonda no intervalo de tempo n, é calculada de: (9) [0073] Como pn é requerido para o cálculo de cfe, na Eq. 9, a qual é requerida para a solução da Eq. 8, um procedimento iterativo foi utilizado. Para as mobilidades mais baixas, a convergência foi rápida quando utilizando p„_i como a primeira estimativa para p. No entanto, para a curva de 10 md/cp, muito mais iterações foram requeridas para cada intervalo de tempo, e este procedimento tornou-se instável para os casos de mobilidade de 100 md/cp e mais altos. Menores intervalos de tempo, e/ou um amortecimento muito maior (ou uma técnica de re-solvedor, ao invés de um procedimento iterativo) são requeridos. [0074] O pistão da bomba é parado (ou diminuído) para iniciar o aumento de pressão. Quando o pistão ê parado, o volume do sistema permanece constante e o fluxo da formação para dentro da sonda causa a compressão do fluido contido no volume do sistema e o consequente aumento na pressão. Para as medições de alta mobilidade, para a qual somente os cálculos de estado estável são executados, a determinação da compressibilidade do fluido não é requerida. O aumento é utilizado somente para determinar p*, de modo que a bomba seja completamente parada para o aumento. Para as condições dadas na Figura 6, o tempo de aumento, para alcançar dentro de 0,00068 bar (0,01 psi) de p* é de aproximadamente 6, 0,6 e 0,006 segundos para as mobilidades de 10, 100 e 1000 md/cp 618, 620 e 622, respectivamente. [0075] Para as medições de baixa mobilidade, nas quais o estado estável não foi atingido durante a depressão, o aumento é utilizado para determinar tanto p* quanto k/χ. No entanto, não é necessário medir o aumento inteiro. Isto toma uma extensão de tempo razoável porque na cauda da curva de aumento, a força para atingir p* aproxima-se de zero. Uma técnica para evitar esta porção demorada da medição será apresentada na próxima seção. [0076] A equação que governa o aumento de pressão, assumindo uma temperatura, uma permeabilidade, uma viscosidade, e uma com-pressibilidade constantes, é: (10) [0077] Rearranjando e integrando gera: (11) [0078] onde t0 e p0 são o tempo e a pressão na sonda, respecti- vamente, no início do aumento, ou em qualquer ponto arbitrário na curva de aumento. [0079] A Figura 7 é um gráfico da porção inicial de uma curva de aumento 630 para uma mobilidade de 1 md/cp, a qual inicia em 289,58 bar {4200 psia) e se operado até o completa mento, terminaria em um p* de 317,16 bar (4600 psia). Isto é calculado da Eq, 11. Além de outros parâmetros mostrados nesta figura, p0 = 289,58 bar (4200 psia). [0080] A determinação de p* de uma curva de aumento incompleta pode ser descrito como um exemplo. A Tabela 2 representa dados experimentais hipotéticos. O desafio é determinar precisamente o valor de p\ o qual de outro modo não estaria disponível. Para obter p* experimentalmente levaria pelo menos 60 s, ao invés dos 15 s mostrados. As únicas informações conhecidas no hipotético são os valores do sistema para a Figura 6 e Vsjs de 269,6 cm3. A compressibilidade, C, é determinada dos dados de depressão iniciais começando na pressão de furo de poço hidrostática, utilizando a Eq. 6.

Tabela 2 Dados de Aumento de Pressão Hipotéticos de um Reservatório de Permeabilidade Moderadamente Baixa [0081] O primeiro grupo no lado direito da Eq. 11 e que precede o grupo logarítmico pode ser considerado a constante de tempo, τ, para o aumento de pressão. Assim, utilizando esta definição, e rearranjando a Eq. 11 gera: (12) [0082] Um gráfico do lado esquerdo da Eq. 12 vs. (t - to) é uma linha reta com uma inclinação igual a (1 / τ), e interseção igual a zero. A Figura 8 é um gráfico de dados da Tabela 2, que utiliza a Eq. 12 com várias estimativas para o valor de p*, Podemos ver que somente o valor correto, 317,16 bar (4600 psia), gera a linha reta 640 requerida. Mais ainda, para as estimativas que são menores do que o p* correto, a inclinação da porção inicial de uma curva 646 é menor do que a inclinação em momentos posteriores. Ao contrário, para as estimativas que são muito altas, a inclinação inicial é maior do que as inclinações posteriores para as curvas 642 e 644. [0083] Estas observações podem ser utilizadas para construir um método rápido para encontrar o p* correto. Primeiro, calcular a inclinação média de uma porção inicial arbitrária dos dados mostrados na Tabela 2. Este cálculo de inclinação começa em ti, e p1; e termina em t2 e p2. A seguir calcular a inclinação posterior média de uma porção posterior da Tabela. Os subscritos para iniciar e terminar este cálculo seriam 3 e 4, respectivamente. A seguir, dividir a inclinação inicial pela inclinação posterior por uma razão R: (13) [0084] Suponha que escolham o segundo conjunto de pontos de dados da Tabela 2: 2,0825 s e 296,47 bar (4300 psia) do início da inclinação inicial. Suponha ainda que selecione os dados dos conjuntos 5, 9, e 11 como o final da inclinação inicial, e o início e o final da inclinação posterior, respectiva mente, com os subscritos 2, 3, e 4 correspondentes, Se agora for estimado que p* é 324,05 bar (4700 psia), en- tão tnsere-se estes números na Eq. 13, o valor calculado de R é 1,5270. Como isto é maior do que 1, a estimativa foi muito alta. Os resultados desta e de outras estimativas para p* enquanto utilizando os mesmos dados acima estão mostrados como um gráfico de curva 650 na Figura 9. O valor correto de p*, 317,16 bar (4600 psia), ocorre em R = 1. Estes cálculos podem facilmente ser incorporados em uma rotina de resolvedor, a qual converge rapidamente para o p* correto sem gráficos. A mobilidade, tendo encontrado o p* correto, é calculada de um rearranjo da Eq. 11, utilizando a compressibilidade obtida da depressão hidrostática inicial, [0085] Em geral, para os dados reais, a porção muito inicial dos dados de aumento devería ser evitada para os cálculos de p*, então k/*, Esta porção mais rápida do aumento, com altas diferenças de pressão, tem a maior distorção térmica devido ao calor de compressão, e tem a maior probabilidade de fluxo não-Darcy. Após p* ter sido determinado como acima descrito, o conjunto de dados inteiro deve ser traçado pela Figura 7, Sempre que a porção inicial do gráfico apresentar uma inclinação crescente com tempo crescente, seguida por uma curva progressivamente mais linear, esta pode ser uma forte indicação de fluxo não-Darcy nas diferenças de pressão mais altas. [0086] Outro método de acordo com a presente invenção pode estar descrito com referência à Figura 10. A Figura 10 mostra uma relação entre a pressão da ferramenta 602 e a taxa de fluxo da formação q®, 604 junta mente com o efeito das taxas abaixo e acima de certos limites. A Lei de Darcy ensina que a pressão é direta mente proporcional à taxa de fluxo de fluido na formação. Assim, traçando a pressão em relação à taxa de aspiração do pistão de depressão formará uma linha reta quando a pressão na ferramenta é constante enquanto o pistão está movendo-se a uma dada taxa. Do mesmo modo, o gráfico de taxas de fluxo e de pressões estabilizadas formarão uma linha reta, tipicamente com uma inclinação negativa (m) 606, entre um limite de taxa inferior e superior. A inclinação é utilizada para determinar a mobilidade (k/ot) do fluido na formação. A Equação 8 pode ser rearranjada para a taxa de fluxo da formação: {14) [0087] A equação 14 é válida para as condições de estado não estável assim como para as condições de estado estável. A taxa de fluxo da formação ql8n pode ser calculada utilizando a Eq. 14 para as condições de estado não estável quando C é conhecido razoavelmente precisamente para determinar os pontos ao longo do gráfico da Figura 10. [0088] As condições de estado estável simplificarão a Eq. 14 porque {Pn-1 - pn) = 0. Sob as condições de estado estável, os parâmetros de ferramenta conhecidos e os valores medidos podem ser utilizados para determinar os pontos ao longo da região de linha reta da Figura 10. Nesta região, a taxa da bomba qborllba pode ser substituída. Então utilizando qbomba na equação 9 gera: (15) [0089] Na Eq. 15, m - (p* - pss) / qbomi,9. As unidades para k/χ são em md/cp, pn e p* são em psia, r, é em cm, q.a é em cm3 / s, Vtomba e V0 são em cm3, C é em psi'1, e t é em s. Cada pressão sobre a linha reta é uma pressão de estado estável na dada taxa de fluxo (ou taxa de aspiração). [0090] Na prática, um desvio da taxa de fluxo da formação próxima de zero de linha reta (filtrado) pode ser um indicador de vazamento de lama de perfuração para dentro da ferramenta (taxa de fluxo aproximadamente zero). O desvio em altas taxas de fluxo é tipicamente um efeito não Darcy. No entanto, a pressão da formação pode ser determinada estendendo a linha reta para uma interseção com taxa de aspiração zero. A pressão da formação p* calculada deve ser igual à pressão da formação dentro de uma margem de erro insignificante. [0091] O propósito de um teste de pressão é de determinar a pressão no reservatório e determinar a mobilidade do fluido naquele reservatório. Um procedimento que ajusta a taxa de aspiração do pistão até que a leitura de pressão seja constante (inclinação zero) provê as informações para determinar a pressão e a mobilidade independentemente de um aumento de pressão "estável" utilizando um volume constante. [0092] Algumas vantagens deste procedimento são a garantia de qualidade através da autovalidação de um teste onde uma pressão de aumento estável é observada, e a garantia de qualidade através da comparação da mobilidade de depressão com a mobilidade de aumento. Também, quando uma porção de aumento de um teste não está disponível (no caso de vedação de sonda perdida ou tempo de aumento excessivo), p* provê a pressão da formação. [0093] A Figura 11 é um gráfico exemplar de pressão de ferramenta versus o tempo utilizando outro método de acordo com a presente invenção. O gráfico ilustra um método que envolve mudar a taxa de aspiração do pistão de depressão com base na inclinação da curva de pressão - tempo. Os dados de sensor adquiridos em qualquer ponto podem ser utilizados com a Eq. 14 para desenvolver um gráfico como na Figura 10 ou utilizados em rotinas de resolvedor automatizadas controladas por um computador. Os pontos de dados que definem as pressões de estado sólido em várias taxas de fluxo podem ser utilizados para validar os testes. [0094] O procedimento inicia pela utilização de uma ferramenta de MWD como descrito na Figura 4 ou uma ferramenta de cabo como descrito na Figura 5. Uma sonda de ferramenta 420 é inicialmente vedada contra o poço e o volume de teste 405 contém essencialmente somente o fluido de perfuração na pressão hidrostática do espaço anular. A Fase I 702 do teste é iniciada por um comando transmitido da superfície. Um controlador de fundo de poço 418 de preferência controla as ações subsequentes. Utilizando o controlador para controlar a bomba de depressão 426 que inclui um pistão de depressão, a pressão dentro do volume de teste é diminuída a uma taxa constante ajustando a taxa de aspiração do pistão de depressão a uma taxa predeterminada. Sensores 424 são utilizados para medir pelo menos a pressão do fluido dentro da ferramenta em intervalos de tempo predeterminados. Os intervalos de tempo predeterminados são ajustados para assegurar que pelo menos duas medições possam ser feitas durante cada fase do procedimento. Vantagens adicionais são obtidas pela medição do volume do sistema, da temperatura e/ou da taxa de mudança de volume do sistema com sensores adequados. A compressi-bilidade do fluido dentro da ferramenta é determinada durante a Fase I utilizando os cálculos acima discutidos. [0095] A Fase II do teste 704 inicia quando a pressão da ferramenta cai abaixo da pressão da formação p*. A inclinação da curva de pressão muda devido ao fluido da formação começando a entrar no volume de teste. A mudança na inclinação é determinada pela utilização de um processador de fundo de poço para calcular uma inclinação das medições tomadas em dois intervalos de tempo dentro da Fase. Se a taxa de aspiração fosse mantida constante, a pressão da ferramenta tenderia a estabilizar a uma pressão abaixo de p*. [0096] A taxa de aspiração é aumentada a um tempo predeterminado 706 para iniciar a Fase III do teste. A taxa de aspiração aumentada reduz a pressão dentro da ferramenta. Conforme a pressão diminui, a taxa de fluxo do fluido da formação dentro da ferramenta aumen- ta. A pressão de ferramenta tendería a estabilizar a uma pressão de ferramenta mais baixa do que a pressão experimentada durante a Fase II, porque a taxa de aspiração é maior na Fase III do que na Fase II. A taxa de aspiração é novamente diminuída em um tempo 708 iniciando a Fase IV do teste quando as medições de intervalo indicam que a pressão dentro da ferramenta está aproximando-se da estabilização. [0097] A taxa de aspiração pode então ser diminuída ou parada de modo que a pressão dentro da ferramenta começa a aumentar. A inclinação da curva muda de sinal quando a pressão começa a aumentar, e a mudança inicia a Fase V 710 onde a taxa de aspiração é então aumentada para estabilizar a pressão. A pressão estabilizada é indicada quando as medições de pressão geram uma inclinação zero. A taxa do pistão de depressão é então diminuída para a Fase VI 712 para permitir o aumento até que a pressão novamente estabilize. Quando a pressão é estabilizada, o pistão de depressão é parado na fase VII 714, e a pressão dentro da ferramenta é permitida aumentar até que a pressão da ferramenta estabilize na pressão da formação p® O teste está então completo e o controlador equaliza o volume de teste 716 com a pressão hidrostática do espaço anular. A ferramenta pode então ser recuada e movida para um novo local ou removida do poço. [0098] As pressões estabilizadas determinadas durante a Fase V 710 e a Fase V, 712 juntamente com as taxas de pistão correspondentes, são utilizadas pelo processador de fundo de poço para determinar uma curva como na Figura 10. O processador calcula a pressão da formação p* dos pontos de dados medidos. O valor de p* calculado é então comparado com a pressão da formação p® medida obtida pela ferramenta durante a Fase VII 714 do teste. A comparação serve para validar a pressão da formação p® medida por meio disto eliminando a necessidade de executar um teste de validação separado. [0099] Outras modalidades que utilizam um ou mais dos elemen- tos de método acima discutidos estão também consideradas dentro do escopo desta invenção. Ainda, referindo à Figura 11, outra modalidade inclui a Fase I até a Fase IV e então a Fase VII. Este método é desejável com as formações moderadamente permeáveis quando é desejado medir a pressão da formação. Tipicamente, existiria uma ligeira variação no perfil para a Fase IV nesta modalidade. A Fase VII seria iniciada quando as medições mostrarem uma inclinação substancialmente zero na curva de pressão 709. O procedimento de equalização 716 seria também necessário antes de mover a ferramenta. [00100] Outra modalidade da presente invenção inclui a Fase I 702, a Fase II 704, a Fase VI 712, a Fase VII 714 e o procedimento de e-qualização 716. Este método é utilizado em formações de permeabilidade muito baixa ou quando a vedação da sonda é perdida. A Fase II não seria um desvio tão distinto quanto mostrado, de modo que a porção de linha reta 703 da Fase I parecería estender-se bem abaixo da pressão da formação p® [00101] A Figura 12 é uma ilustração de uma ferramenta de amostragem de formação de cabo desenvolvida em um furo de poço sem obturadores. Observando agora a Figura 12 esta mostra outra modalidade da presente invenção alojada em um instrumento de teste de formação. A Figura 12 é uma ilustração de um instrumento de teste de formação tomada da Patente U.S. Número 5.303.775 de Michaels et ai. a qual está aqui incorporada por referência na sua totalidade. A patente '775 de Michaels ensina um método e aparelho provido para utilização em conexão com um instrumento de teste de formação de fundo de poço para a aquisição de uma amostra intacta de fase de fluido co-nato para fornecimento através de um tanque de amostra que contém pressão para uma instalação de laboratório. Um ou mais tanques de amostra de fluido contidos dentro do instrumento estão equilibrados em pressão em relação ao furo de poço no nível da formação e estão cheios com uma amostra de fluido conato de tal modo que, durante o enchimento dos tanques de amostra a pressão do fluido conato é mantida dentro de uma faixa predeterminada acima do ponto de borbulha-mento da amostra de fluido. O tanque de amostra incorpora um pistão flutuante livre interno o qual separa o tanque de amostra em câmaras de contenção de amostra e de equilíbrio de pressão com a câmara de equilíbrio de pressão estando em comunicação com a pressão do poço. O tanque de amostra está provido com uma válvula de expansão que permite que a pressão da amostra de fluido seja mantida após o instrumento de teste de formação ter sido recuperado do furo de poço para transporte para uma instalação de laboratório. Para compensar a diminuição de pressão quando do resfriamento do tanque de amostra e do seu conteúdo, o mecanismo de bomba de pistão do instrumento tem a capacidade de aumentar a pressão da amostra suficientemente acima do ponto de borbulhamento da amostra de tal modo que qualquer redução de pressão que ocorra quando do resfriamento não diminuira a pressão da amostra de fluido abaixo do seu ponto de borbulhamento. [00102] A Figura 12 é uma ilustração pictórica que inclui um esquema de diagrama de blocos o qual ilustra um instrumento de teste de formação construído de acordo com a presente invenção estando posicionado em um nível de formação dentro de um furo de poço, com a sua sonda de amostra estando em comunicação com a formação para o propósito de conduzir testes e adquirir uma ou mais amostras conatas. Como mostrado na Figura 12, uma seção de um poço 10 penetra uma porção das formações de terra 11, mostrado em seção vertical. Disposto dentro do furo de poço 10 por meio de um cabo ou um fio 12 está um instrumento de amostragem e de medição 13. O instrumento de amostragem e de medição está compreendido de um sistema de energia hidráulica 14, uma seção de armazenamento de amos- tra de fluido 15 e uma seção de mecanismo de amostragem 16. A seção de mecanismo de amostragem 16 inclui um membro de apoio de acoplamento de furo de poço 17 seletivamente extensível, um membro de sonda de amostragem de admissão de fluido 18 seletivamente extensível e um membro de bombeamento bidirecional 19. O membro de bombeamento 19 poderia também estar localizado acima do membro de sonda de amostragem 18 se desejado. [00103] Em operação, o instrumento de amostragem e de medição 13 fica posicionado dentro do furo de poço 10 enrolando ou desenrolando o cabo 12 do guindaste 20, ao redor do qual o cabo 12 é enrolado. As informações de profundidade do indicador de profundidade 21 estão acopladas no processador de sinal 22 e no gravador 23 quando o instrumento 13 fica disposto adjacente a uma formação de terra de interesse. Os sinais de controle elétricos dos circuitos de controle 24 que incluem um processador (não mostrado) são transmitidos através de condutores elétricos contidos no cabo 12 para o instrumento 13. [00104] Estes sinais de controle elétricos ativam uma bomba hidráulica operacional dentro do sistema de energia hidráulica 14 mostrado, o qual provê energia hidráulica para a operação do instrumento e o qual provê energia hidráulica fazendo com que o membro de apoio de acoplamento de furo de poço 17 e o membro de admissão de fluido 18 movam-se lateralmente do instrumento 13 em acoplamento com a formação de terra 11 e o membro de bombeamento bidirecional 19. O membro de admissão de fluido ou sonda de amostragem 18 pode então ser colocado em comunicação de fluido com a formação de terra 11 por meio de sinais de controle elétricos dos circuitos de controle 24 seletivamente ativando as válvulas solenóide dentro do instrumento 13 para a retirada de uma amostra de quaisquer fluidos conatos produzí-veis contidos na formação de terra de interesse. [00105] A Figura 13 é uma ilustração de uma bomba de fluido de formação bidirecional para bombear o fluido da formação para dentro do furo de poço durante o bombeamento para livrar a amostra de filtrado e bombear o fluido da formação para um tanque de amostra a-pós a limpeza da amostra. A Figura 13 mostra uma porção do instrumento de múltiplos testes de formação de fundo de poço o qual está construído de acordo com a presente invenção e o qual ilustra esque-maticamente uma bomba de pistão e um par de tanques de amostra dentro do instrumento. As Figuras 12 e 13 são tomadas da patente 775 de Michaels et ai. e estão aqui descritas em detalhes. [00106] Como ilustrado na vista em corte parcial e esquemática da Figura 13, o instrumento de teste de formação 13 na Figura 12 está mostrado incorporando no mesmo um mecanismo de bomba de pistão bidirecional mostrado genericamente em 24 o qual está esquematica-mente ilustrado na Figura 13. Dentro do corpo do instrumento 13 está também provido pelo menos um e de preferência um par de tanques de amostra os quais estão mostrados genericamente em 26 e 28 e os quais podem ser de construção idêntica se desejado. O mecanismo de bomba de pistão 24 define um par de câmaras de bombeamento opostas 62 e 64 as quais estão dispostas em comunicação de fluido com os respectivos tanques de amostra através dos condutos de suprimento 34 e 36. A descarga das respectivas câmaras de bomba para o conduto de suprimento de um tanque de amostra 26 ou 28 selecionado é controlada por válvulas de três vias 27 e 29 eletricamente energizadas ou por qualquer outra disposição de válvula de controle adequada que permite o enchimento seletivo dos tanques de amostra. As respectivas câmaras de bombeamento estão também mostradas terem a capacidade de comunicação de fluido com a formação de subsuperfície de interesse através das passagens de suprimento de câmara de bomba 38 e 40 as quais estão definidas pela sonda de amostra 18 da Figura 12 e as quais são controladas por válvulas apropriadas. As passagens de suprimento 38 e 40 podem estar providas com válvulas de retenção 39 e 41 para permitir uma sobrepressão do fluido que está sendo bombeado das câmaras 62 e 64 se desejado. O LMP 47 rastreia a posição e a velocidade dos pistões 58 e 60 dos quais o volume de bom-beamento, ao longo do tempo para um tamanho de cilindro de pistão conhecido pode ser determinado. [00107] A Figura 14 apresenta os valores de dados de análise de taxa de formação para três cursos da bomba de fluido da formação. A Figura 15 é um gráfico da pressão de bomba de fluido da formação, da pressão do obturador, do deslocamento de volume linear do pistão de bombeamento e do volume de bombeamento para três cursos da bomba de amostragem em um primeiro exemplo de bombeamento de fluido da formação livre de problemas. [00108] A Figura 16 é um gráfico de pressão de bomba versus a taxa de fluxo da formação para os três cursos ilustrados na Figura 14 e na Figura 15. Nota-se que o coeficiente de correlação (R2) na Figura 16 e na Figura 14 estão acima de 0,99 o que indica que a velocidade de bombeamento está bem correspondida com a taxa de fluxo da formação. A Figura 17 é um segundo exemplo de histórico de bombeamento que mostra um gráfico da pressão de bomba de fluido da formação, pressão de obturador, deslocamento de volume linear do pistão de bombeamento e o volume de bombeamento para três cursos da bomba de amostragem em um segundo exemplo de bombeamento de fluido da formação onde um problema está aparente. [00109] A Figura 18 é um gráfico para pressão versus a taxa de formação para todos os cursos de bomba do exemplo da Figura 17 que mostra um coeficiente de correlação (R2) de somente 0,052, indicativo de um problema. A Figura 19 é um gráfico para pressão versus a taxa de formação para os dois primeiros cursos de bomba do exemplo da Figura 17 que mostra um coeficiente de correlação (R2) de 0,9323, indicativo de uma amostra de qualidade até aquele ponto. [00110] A presente invenção opera a FRA no final de cada curso de pistão de bombeamento no lado da sucção da bomba, enquanto a formação está aumentando para determinar a mobilidade, a compres-sibilidade e o coeficiente de correlação. A presente invenção provê um gráfico de mobilidade versus o tempo como entregável a um cliente de amostragem como uma indicação de confiança na integridade da a-mostra. A FRA traça a pressão versus a taxa de fluxo da formação como mostrado na Figura 16. Quanto mais próximo o gráfico está de uma linha reta, maior o coeficiente de correlação. Um coeficiente de relação acima de 0,8 indica que a taxa de bombeamento está bem correspondida com a capacidade da formação de produzir o fluido da formação. [00111] O gráfico de pressão como uma função do tempo gera a pressão da formação, P* como um resultado da solução da equação P(t) = P* - [recíproca de mobilidade] x [taxa de fluxo da formação]. A inclinação deste gráfico é negativa e a interseção y é P* com P no eixo geométrico vertical. A recíproca do gráfico é a mobilidade. O grau no qual o gráfico corresponde a uma linha reta é o coeficiente de correlação. Quando o coeficiente de correlação cai abaixo de 0,8, um problema está indicado. A presente invenção dará uma indicação de seta para cima para o operador aumentar a velocidade da bomba quando a formação for capaz de fornecer um fluido de formação de fase única a uma velocidade de bombeamento mais rápida e uma seta para baixo para diminuir a velocidade da bomba quando a velocidade de bombeamento exceder a capacidade da formação de fornecer um fluido da formação de fase única na velocidade de bombeamento existente. [00112] O volume de bomba das câmaras 62 e 64 são conhecidos e a posição e a taxa de movimento para os pistões 58 e 69 são conhecidas da LMP 47 de modo que a FRA é executada em uma bomba bidi- recional no final de cada curso de bomba. Como a taxa de depressão e os volumes da bomba são conhecidos pela posição do pistão e a taxa de mudança de posição e as dimensões da câmara 62 e 64, o volume de depressão é também conhecido ou pode ser calculado. [00113] Psaturação - P* = - (1/mobilidade)(taxa de formação). PsaturaÇão -P* representa a janela de tolerância da amostra antes de entrar em duas fases. Utilizando a FRA, a mobilidade do fluido da formação é determinada de modo que a taxa de fluxo da formação é calculada e a taxa de bombeamento qdci apropriada na equação 16 é calculada para corresponder com a taxa de fluxo da formação como abaixo discutido. O controlador na ferramenta ajusta a taxa de bombeamento automaticamente enviando sinais de retorno para as válvulas do controlador hidráulico na bomba ou envia um sinal para o operador ajustar a taxa da bomba para conseguir uma taxa de bombeamento ótima para corresponder à mobilidade da formação. [00114] Durante o bombeamento quando o pistão da bomba bidire-cional 58, 60 atinge o final de um curso de bombeamento, a FRA é a-plicada no lado de sucção da bomba. Antes do pistão da bomba 58, 60 mover, a FRA utiliza o aumento da formação no final de cada curso da bomba para determinar a compressibilidade, a mobilidade e o coeficiente de correlação para o fluido da formação que está sendo bombeado. Assim a FRA durante o bombeamento provido pela presente invenção permite obter um volume de depressão e uma taxa de depressão corretos durante a amostragem de fase única utilizando os dados de LMP e as dimensões da bomba. Os dados de FRA para a mobilidade, a compressibilidade, e os gradientes de pressão dos gráficos de FRA validam os dados de amostragem e os dados de teste de pressão. Assim, a FRA enquanto bombeamento assegura que a taxa de depressão apropriada seja utilizada para executar um teste de pressão preciso e obter uma amostra de fase única representativa da forma- ção. [00115] De acordo com a modalidade atual da presente invenção mostrada nas Figuras 12-19, a presente invenção provê um aparelho e método para o monitoramento dos fluidos da formação de bombea-mento de uma formação que contém hidrocarboneto e prover um controle de qualidade para o bombeamento através da utilização das técnicas de FRA acima descritas aplicadas após cada curso da bomba. A FRA é aplicada ao lado de sucção da bomba enquanto monitorando o aumento da formação utilizando a FRA para calcular a mobilidade, a compressibilidade, o coeficiente de correlação e P* versus o tempo de acordo com a presente invenção. A presente modalidade é um método que analisa os dados de medição da ferramenta de testador de formação de cabo para a pressão da formação e a mobilidade do fluido da formação pela aplicação das técnicas de FRA acima descritas no final de cada curso da bomba da bomba bidirecional mostrada na Figura 13. As ferramentas de teste de formação tipicamente executam o bombeamento para fora ou o bombeamento através do fluido de formação da formação para dentro do furo de poço de modo a limpar o filtrado de lama antes da retirada de amostras de fluido da formação. O bombeamento pode durar horas em uma tentativa de obter o fluido da formação livre de filtrado (limpo). Mais ainda, a manutenção da velocidade de bombeamento é o modo mais eficiente sem encontrar problemas tais como a obstrução da ferramenta, o vazamento do obturador, a areia ou a falha da formação é um problema crítico. A presente invenção aplica a FRA aos dados de bombeamento utilizando o volume da bomba conhecido da câmara de bombeamento bidirecional 62 ou 64. [00116] Observando a Figura 13, a FRA é aplicada cada curso da bomba ou a diversos cursos combinados. A FRA é aplicada ao(s) cur-so(s) da bomba dos volumes de bomba bidirecional 62 e 64 e pistões 58 e 60 para determinar a mobilidade da formação, a compressibilida-de do fluido, e o coeficiente de correlação. A mobilidade determinada por FRA indica a capacidade da formação de produzir hidrocarbone-tos. É imperativo tornar eficiente as operações de recuperação de petróleo para corresponder à capacidade da formação de produzir com uma taxa de bombeamento apropriada. O conhecimento da capacidade da formação de produzir hidrocarbonetos permite corresponder esta capacidade com uma taxa de bomba apropriada ou reduzindo a taxa de bomba para uma baixa mobilidade ou aumentando a taxa de bomba para uma alta mobilidade. A correspondência da taxa de bomba com a capacidade da formação de produzir ajuda a conseguir um bombeamento eficiente. A utilização do valor para a mobilidade determinado utilizando a FRA enquanto bombeando, uma velocidade de bomba máxima é calculada a qual mantém a pressão do fluido da formação que flui acima da pressão de saturação ou ponto de borbulha-mento. A adoção da velocidade de bombeamento apropriada como determinada pelos cálculos de FRA, enquanto bombeando aumenta as oportunidades de coletar uma amostra não evaporada, de fase única, a qual seja verdadeiramente representativa da formação. [00117] A determinação do coeficiente de correlação de FRA provê uma indicação da qualidade e dos problemas de bombeamento. O processo de bombeamento pode encontrar uma miríade de problemas. A detecção de um sinal de um tal problema precocemente provê uma oportunidade importante para evitar falhas dispendiosas se não catastróficas da ferramenta e permite ao operador de ferramenta mudar a velocidade de bombeamento ou mesmo suspender ou interromper o processo de bombeamento. Em uma modalidade exemplar o processador provido na ferramenta de fundo de poço informa ao operador quanto às velocidades de bombeamento desejadas, se aumentar ou diminuir a velocidade de bombeamento exibindo uma seta para cima ou para baixo para o operador na superfície e a parada ou automaticamente ajusta a velocidade de bombeamento ou pára o bombeamen-to para tratar dos problemas percebidos durante o bombeamento. [00118] O coeficiente de correlação de FRA para uma série de cursos de bomba contínuos será relativamente alto, isto é, acima de 0,8-0,9 quando as atividades de bombeamento estão livres de problemas, mas o coeficiente de correlação de FRA deteriorará e se tornará baixo novamente quando problemas são encontrados no processo de bombeamento. A compressibilidade de FRA é utilizada como um indicador para a mudança de tipo de fluido durante o bombeamento. Com um monitoramento contínuo da compressibilidade do fluido da formação, uma mudança no tipo de fluido que está sendo bombeado da formação é rapidamente detectada. Assim, quando existir uma diferença significativa entre a compressibilidade do filtrado de lama e a compressibilidade do fluido da formação, é relativamente fácil monitorar a limpeza da formação conforme a compressibilidade muda de um valor indicativo de filtrado de lama para um valor indicativo de fluido da formação. O monitoramento das medições de densidade óticas espectrais infravermelhas é combinado com a compressibilidade de FRA para determinar a limpeza da amostra da formação. [00119] Como mostrado nas Figuras 12-19, a presente modalidade da invenção provê um aparelho e método para o controle de qualidade de bombeamento através da análise da taxa da formação ou FRA para cada curso da bomba ao longo do tempo. O bombeamento pode durar horas, e manter o processo de bombeamento é o modo mais eficiente livre de problemas tais como a obstrução da ferramenta, o vazamento do obturador, ou a falha da formação é um problema muito importante. A presente invenção aplica a FRA aos dados de bombeamento quando o volume da bomba é conhecido. A FRA é aplicada a cada curso da bomba ou a diversos cursos combinados. A FRA no(s) curso(s) da bomba gera a mobilidade da formação, a compressibilidade do fluido, e um coeficiente de correlação. A presente invenção utiliza a mobilidade determinada por FRA para indicar a capacidade da formação de produzir. A presente modalidade da invenção utiliza a determinação da capacidade da formação de produzir para selecionar uma velocidade de bombeamento apropriada, por meio disto combinando uma menor capacidade (por exemplo, uma determinação de FRA de baixa mobilidade) de produzir com uma menor velocidade de bombeamento pela redução da velocidade de bombeamento ou pelo aumento da velocidade de bombeamento quando a formação tiver uma maior capacidade de produzir (se uma alta mobilidade), permite uma eficiência aperfeiçoada pela aplicação de uma taxa de bombeamento complementar para corresponder à mobilidade da formação. Utilizando as determinações de bombeamento para a mobilidade da formação, a presente invenção calcula e aplica a máxima taxa de bombeamento complementar, a qual manterá a pressão da amostra fluindo através da bomba e da ferramenta acima da pressão de saturação ou de ponto de borbu-Ihamento e não leve um tempo maior do que necessário para obter uma amostra bombeando muito devagar. As probabilidades de coletar uma amostra representativa não evaporada são aumentadas pela aplicação da máxima velocidade de bomba complementar calculada pela presente invenção utilizando a FRA no final de cada ciclo de bombeamento da bomba bidirecional. [00120] O controle da velocidade de bombeamento da formação de acordo com a mobilidade da formação otimiza o processo de bombeamento correspondendo a velocidade da bomba com a taxa de produção da formação. A correspondência da velocidade de bombeamento com a capacidade da formação de produzir assegura que a amostra da formação que está sendo bombeada para um tanque de amostra permaneça na fase única através de todo o processo não bombeando mais rápido do que a formação pode produzir, por meio disto não diminuindo a pressão sobre a amostra da formação abaixo do ponto de borbulhamento. A presente invenção também permite um monitoramento de qualidade em tempo real para indicar e detectar quaisquer problemas conforme estes ocorrem e indica ou automaticamente muda os parâmetros de bombeamento para minimizar o efeito adverso. A limpeza da formação é monitorada através da mudança da compressi-bilidade de FRA. Assim, a presente invenção permite a otimização do processo de bombeamento através de FRA integrada durante o bombeamento. Assim a presente invenção provê uma vantagem na obtenção de uma amostra significativa da formação. [00121] A técnica de FRA para os dados de bombeamento é facilmente integrada nas ferramentas de amostragem de fundo de poço como uma opção para ser ligada e desligada. Uma vez que o processo de otimização de bombeamento é ativado, a mobilidade de FRA, a compressibilidade, e o coeficiente de correlação são constantemente monitorados em tempo real. A presente modalidade da invenção de preferência executa as seguintes etapas. [00122] A presente invenção utiliza a FRA em um volume de bomba conhecido para as câmaras da bomba bidirecional 62 e 64, ou uma câmara de bomba de direção única. A técnica de FRA pode ser aplicada a um único curso da bomba ou a diversos cursos da bomba juntos e a mobilidade, a compressibilidade, e o coeficiente de correlação serão calculados para o curso ou cursos. Pela utilização da mobilidade da formação determinada por FRA a presente invenção calcula a velocidade de bombeamento ótima para manter a pressão que flui acima da pressão de saturação e notifica o engenheiro de ferramenta se uma mudança nos parâmetros de bombeamento é necessária para atingir a pressão ótima ou automaticamente ajusta a velocidade de bombeamento para atingir a pressão ótima onde a pressão da velocidade de bombeamento é correspondida com a capacidade da formação de produzir. A presente invenção continuamente monitora a mobilidade de FRA, a compressibilidade, e o coeficiente de correlação durante o processo de bombeamento para observar as mudanças significativas na mobilidade de FRA, na compressibilidade, e no coeficiente de correlação para determinar a capacidade da formação de produzir ou detectar os problemas durante o bombeamento. [00123] A técnica de FRA permite o cálculo da taxa da formação para análise. A equação (16) seguinte é a base para a análise: [00124] p(t) = p* - (μ / kGoTj)) (Csys Vsys (dp(t)/dt) + qdd) (16) [00125] O termo inteiro, Csis Vsis (dp(t)/dt) + qdd, no segundo parêntese no lado direito da equação é a taxa de formação que é calculada pela correção da taxa do pistão (qdd) para os efeitos de armazenamento de ferramenta. Csis é a compressibilidade do fluido na linha de fluxo da ferramenta e Vsis é o volume da linha de fluxo. G0 é o fator geométrico e η é o raio da sonda. [00126] Os seguintes termos são utilizados nas Figuras 15-29: APQK - Curva de pressão para o calibre da bomba em psi; APQL -Curva de pressão para o calibre de obturador em psi; LMP - Curva de deslocamento de volume linear do pistão de bombeamento ou pistão de câmara de amostra para determinar o volume de bombeamento. O potenciômetro de indicador de posição de pistão de bombeamento de LMP 47 está mostrado na Figura 13. O LMP é útil no rastreamento tanto da posição do pistão quanto da taxa de movimento do pistão. O volume de depressão (DDV) e o volume de bombeamento (PTV) são calculados desta curva utilizando a área de seção transversal do pistão de bombeamento em cm; a Curva de volume da bomba (PTV - BB) é em cm3. A FRA é aplicável ao bombeamento com uma bomba de pequeno volume de 56 cm3 quando o volume da bomba é reportado na curva de volume de bombeamento (PTV). [00127] Um exemplo da FRA aplicada aos dados de bombeamento da bomba de pequeno volume é dado na Figura 14. Os dados compreendem o p* 1410, a mobilidade 1412, a compressibilidade 1414 e o coeficiente de correlação 1416. Os dados de bombeamento foram considerados e analisados curso por curso. Os três cursos de bombeamento 1402, 1404, 1406 foram então combinados 1408. A Figura 15 mostra o gráfico histórico dos dados de bombeamento utilizados. Como mostrado, três cursos de uma bomba de pequeno volume foram utilizados. Os resultados da análise estão resumidos na Figura 14. No-ta-se que a curva de volume de bomba (PTV) foi utilizada ao invés de um volume de depressão (DDV) para o cálculo da taxa de depressão. [00128] A Figura 15 mostra a pressão da bomba 1506, a pressão do obturador 1504, a posição do pistão 1502 e o volume de bombeamento 1508. Na Figura 15, um histórico de dados de bombeamento é utilizado, três cursos da bomba de amostragem de 56 cm3 BB. Na Figura 16, o gráfico de FRA para os três cursos da Figura 15 é combinado. A Figura 16 é um histórico de bombeamento que mostra o coeficiente de correlação de 0,9921 para os três cursos mostrados na Figura 15. [00129] Como mostrado na Figura 14, a mobilidade e a compressibilidade mudam para cada curso de bomba, mas estão muito próximos. A mobilidade aumenta somente ligeiramente. A FRA para os três cursos de bombeamento como combinados gera uma média de fato de classificações ao longo dos três cursos de bombeamento para a compressibilidade e a mobilidade. Observando agora a Figura 16, o gráfico de FRA 1604 para os três cursos de bombeamento combinados, como mostrado na Figura 16 ilustra uma correlação relativamente boa para uma linha reta 1602 de 0,9921. O exemplo acima indica que a FRA pode ser aplicada com sucesso ao dados de bombeamento quando a bomba de 56 cm3 (BB) do Instrumento de Caracterização de Reserva (RCI) é utilizada e as curvas de volume de bombeamento (PTV) são ligadas. A FRA é aplicada a cada curso ou pode ser aplicada a diversos cursos juntos de modo a economizar o tempo de computação. [00130] A FRA é aplicada a um cenário de problema para um conjunto de dados de cursos de bombeamento como mostrado na Figura 17. Como mostrado nas Figuras 17 e 18, os primeiros poucos cursos ocorridos sem um problema, mas posteriormente a pressão mostra um sinal de um problema (por exemplo, formação apertada, alta viscosidade, ou obstrução da ferramenta). O gráfico de pressão versus a taxa de fluxo da formação da FRA para o conjunto inteiro de cursos está dado na Figura 18, onde existe pouco ou nenhum sinal de correlação (o coeficiente de correlação é muito baixo, somente 0,03). No entanto, a FRA nos primeiros poucos cursos, como mostrado na Figura 19 é razoavelmente boa com um coeficiente de correlação de 0,93 e uma mobilidade de 1040 md/cp, e uma compressibilidade de 4,1 E-4 (1/psi). Este exemplo ilustra a utilização da FRA, enquanto bombeando como um indicador de qualidade para o bombeamento. A presente invenção aplica a análise de FRA a uns poucos cursos de bombeamento e calcula ou detecta uma mudança no gráfico de FRA ou no coeficiente de correlação de modo a detectar qualquer sinal de problemas de bombeamento. A presente modalidade da invenção determina qualquer mudança significativa, então solicita ou notifica o operador para ou automaticamente opera para mudar a velocidade da bomba, verifica possíveis problemas, ou pára o bombeamento devido a uma condição percebida necessária à cessação de bombeamento. [00131] A pressão de saturação do fluido da formação ou mistura de fluido da formação e filtrado pode ser estimada através de testes de expansão de fundo de poço, ou esta pode ser estimada de dados de base de dados conhecidos de valores correlacionados. Uma vez que a mobilidade da formação é obtida da FRA, a máxima taxa de bomba que pode ainda manter a pressão de fluxo acima da pressão de saturação é calculada utilizando a FRA. Também qualquer mudança significativa, por exemplo, meia ou uma ordem de magnitude na compres-sibilidade de FRA implica em uma mudança do tipo de fluido que flui para dentro da ferramenta, o que pode ser um indicador da limpeza da formação. [00132] A presente invenção seleciona uma porção dos cursos da bomba de depressão totais e constrói os dados de FRA com base na taxa de depressão calculada. Com os dados de bombeamento, um intervalo de análise é selecionado com base no número de cursos da bomba ao invés da taxa de depressão. A presente invenção utiliza um número variável de cursos através de todo o bombeamento, escolhendo poucos cursos de bomba no início, por exemplo dois ou três cursos de bomba, e progressivamente aumenta o número de cursos de bomba até um curso máximo fixo selecionável, por exemplo, 10 cursos, ou no presente exemplo, aproximadamente 500 cm3 de fluido bombeado. [00133] Observando agora a Figura 20, uma ilustração de uma ferramenta de amostragem é apresentada. A presente invenção permite a FRA durante o bombeamento de uma amostra de uma formação. A FRA permite o cálculo de compressibilidade, permeabilidade e mobilidade versus o tempo. O monitoramento da permeabilidade versus o tempo permite uma estimativa ou determinação de um grau de contaminação de filtrado na amostra. Como a compressibilidade do fluido da formação é maior do que a compressibilidade do filtrado, assim a compressibilidade declina uniformemente e nivela assintomaticamente em um valor de estado estável conforme a amostra da formação é limpa e livre de filtrado durante o bombeamento da amostra de fluido de formação da formação. [00134] Como mostrado na Figura 20, a bomba 2018 bombeia o fluido de formação da formação 2010. O fluido de formação da formação 2010 é direcionado ou para a saída de poço 2012 durante a limpeza da amostra ou para o tanque de amostra de fase única 2020 e capturado como amostra 2021 uma vez que for determinado que a amostra da formação está limpa. A presente invenção permite o monitoramento da compressibilidade, da permeabilidade e da mobilidade versus o tempo em tempo real para permitir um controle de qualidade da amostra de modo que a amostra permaneça no mesmo estado em que esta existia na formação. [00135] O lado de sucção 2014 da bomba 2018 cai abaixo da pressão da formação para permitir o fluxo do fluido de formação da formação para dentro da bomba 2018. A quantidade de queda de pressão abaixo da pressão da formação no lado de sucção da bomba é ajustada pela presente invenção. A quantidade de queda de pressão é ajustada de modo que a pressão da amostra não caia abaixo da pressão de ponto de borbulhamento. A quantidade da queda de pressão no lado de sucção é também ajustada de modo que a pressão não caia abaixo da pressão na qual os asfaltenos não precipitam para fora da amostra, por meio disto assegurando que a amostra permaneça na forma líquida na qual esta existia na formação. Assim, uma primeira queda de pressão é ajustada de modo que a queda de pressão durante o bombeamento não vá abaixo da pressão de ponto de borbulhamento e bolhas de gás sejam formadas. Uma segunda queda de pressão é ajustada de modo que a queda de pressão durante o bombeamento não vá abaixo da pressão na qual os sólidos tal como os asfaltenos precipitem do fluido da formação. Assim, a provisão das primeira e segunda quedas de pressão assegura o fornecimento de uma amostra de fluido da formação sem uma mudança em estado de gás ou sólido adicional. Os valores da primeira e da segunda quedas de pressão são determinados pela pressão de ponto de borbulhamento e pelas pressões de precipitação de sólidos providas por modelagem ou análise de dados anteriores para a formação. O monitoramento da limpeza de filtrado da amostra assegura que a amostra de fluido da formação não contenha filtrado, ou contenha uma quantidade mínima de filtrado de modo que a composição da amostra de fluido da formação seja representativa da composição do fluido da formação como este existe na formação. [00136] Em outra modalidade da presente invenção, o método da presente invenção é implementado como um conjunto de instruções executáveis por computador em um meio legível por computador, que compreende uma ROM, uma RAM, um CD-ROM, uma memória instantânea ou qualquer outro meio legível por computador, agora conhecido ou desconhecido que, quando executado faz com que um computador implemente o método da presente invenção. [00137] Apesar da descrição acima estar direcionada às modalidades exemplares da invenção várias modificações ficarão aparentes para aqueles versados na técnica. É pretendido que todas as variações dentro do escopo das reivindicações anexas sejam abrangidas pela descrição acima. Os exemplos das características mais importantes da invenção foram resumidos bastante amplamente de modo que a sua descrição detalhada que segue possa ser melhor compreendida, e de modo que as contribuições à técnica possam ser apreciadas. Existem, é claro, características adicionais da invenção que serão aqui a-pós descritas e as quais formarão o assunto das reivindicações anexas a esta.

Claims (20)

1. Método para determinar a qualidade de uma amostra de fluido da formação (408) (408) que compreende: (a) transportar uma ferramenta para dentro de um furo de poço (204) em uma coluna de trabalho (206), o furo de poço (204) atravessando uma formação subterrânea que contém um fluido da formação (408) sob pressão, o furo de poço (204) e a coluna de trabalho (206) tendo um espaço anular (402) entre a parede do poço e a coluna de trabalho (206), o espaço anular (402) estando cheio com um fluido pressurizado que contém o fluido da formação (408); (b) vedar uma porção do espaço anular (402) estendendo pelo menos um dispositivo seletivamente extensível (302) disposto na ferramenta; (c) expor um orifício (420) à porção vedada do espaço anular (402), o orifício (420) estando em comunicação de fluido com um volume de teste (405) criado por (a) e (b), o volume de teste (405) contendo um fluido que inclui o fluido da formação (408); (d) aumentar o volume de teste (405) a uma primeira taxa com um dispositivo de controle de volume (426) até que a pressão do volume de teste (405) caia abaixo da pressão da formação para bombear o fluido (408) a partir da formação; caracterizado por: (e) medir a pressão do fluido do volume de teste e do volume bombeado enquanto o volume de teste (405) está sendo aumentado na primeira taxa; (f) estimar uma propriedade de fluido que compreende pelo menos um conjunto que consiste em mobilidade e compressibilidade para o fluido (408) na primeira taxa; (g) determinar a partir da propriedade do fluido uma vazão de fluido que mantém o fluido de formação (408) em um estado de fase única.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a propriedade de fluido é selecionada de um grupo que consiste em (i) permeabilidade, (ii) mobilidade, (iii) compressibilidade do fluido, (iv) pontos de contato, e (v) pressão.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: traçar a propriedade de fluido versus o tempo para determinar a qualidade de uma amostra.

4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: corresponder uma taxa de bombeamento com a vazão que mantém o fluido da formação em um estado de fase única para assegurar uma aquisição de amostra de fase única.

5. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: detectar um problema de bombeamento quando a propriedade do fluido está fora de um limite predeterminado.

6. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: determinar um coeficiente de correlação para a pressão; e detectar um problema de bombeamento com base no coeficiente de correlação.

7. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: monitorar a propriedade do fluido versus o tempo para determinar a limpeza da formação.

8. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a propriedade do fluido é selecionada do grupo que consiste em (i) pressão, (ii) temperatura, (iii) volume, (iv) mudança no volume, (v) taxa de mudança de volume, e (vi) compressibilidade.

9. Método de acordo com a reivindicação 3, ainda compreendendo: monitorar a propriedade do fluido versus o tempo para determinar se uma amostra da formação está no estado de fase única.

10. Aparelho para determinar pelo menos um parâmetro de interesse de uma formação subterrânea, a formação tendo um furo de poço (204) perfurado na mesma que atravessa um reservatório que contém o fluido da formação (408) sob pressão, o aparelho compreendendo: (a) uma ferramenta transportável para dentro do furo de poço (204) em uma coluna de trabalho (206), o furo de poço (204) e a coluna de trabalho (206) tendo um espaço anular (402) entre a parede do furo de poço (204) e a coluna de trabalho (206), o espaço anular (402) estando cheio com um fluido (408); (b) pelo menos um dispositivo seletivamente extensível (302) disposto na ferramenta para vedar uma porção do espaço anular (402); (c) um orifício (420) que pode ser exposto à porção vedada do espaço anular (402); (d) um volume de teste (405) em comunicação de fluido com o orifício (420), o volume de teste (405) contento pelo menos algum fluido da formação (408); (e) um dispositivo de controle de volume (426) para variar o volume do volume de teste (405) a uma pluralidade de taxas predeterminadas que incluem taxas não zero; o aparelho caracterizado por: (f) um dispositivo de teste capaz de detectar uma pressão do fluido do volume de teste (405) e do volume bombeado enquanto o volume de teste (405) está sendo aumentada a cada uma da pluralidade de taxas; e (g) um processador capaz de estimar uma propriedade de fluido que compreende pelo menos um conjunto que consiste em mobilidade e compressibilidade para o fluido (408) na primeira taxa, e determinar a partir da propriedade do fluido uma vazão de fluido que mantém o fluido de formação (408) em um estado de fase única

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de volume (426) de fluido inclui pelo menos uma bomba.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de teste [e capaz de selecionar um selecionado de um grupo que consiste em (i) pressão, (ii) permeabilidade (iii) mobilidade, (iv) compressibilidade do fluido, (v) temperatura e (vi) pontos de contato.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de teste é selecionado do grupo que consiste em (i) um sensor de pressão; (ii) um sensor de volume, e (iii) um sensor de temperatura.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de teste é pelo menos dois sensores, os pelos menos dois sensores compreendendo um sensor de pressão e um sensor de volume.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de teste é pelo menos três sensores, os pelos menos três sensores compreendendo um sensor de pressão, um sensor de volume, e um sensor de temperatura.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: (i) um primeiro controlador disposto em um local da superfície para a ativação inicial do dispositivo de controle de volume (426); (ii) um sistema de comunicação de duas vias (416) para transmitir os comandos de início de teste no fundo de poço e transmitir os dados poço acima; e (iii) um segundo controlador disposto no fundo de poço para determinar cada uma da pluralidade de taxas.

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o segundo controlador ainda compreende um processador e um algoritmo instalado no processador para computar a pressão da formação com base nas características do fluido detectadas.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o processador (410) ainda provê uma taxa de bombeamento que corresponde à vazão que mantém o fluido de formação (408) em um estado de fase única.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o processador (410) detecta um problema de bombeamento com base no parâmetro de interesse.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o processador (410) determina um coeficiente de correlação e detecta um problema de bombeamento com base no coeficiente de correlação.