BRPI0511443B1

BRPI0511443B1 - método de testar uma formação de furo descendente

Info

Publication number: BRPI0511443B1
Application number: BRPI0511443A
Authority: BR
Inventors: Welshans David; C Gray Glenn; N Gilbert Gregory; E Stone James; M Fogal James; M Beique Jean; M Marsh Laban; D Mcgregor Malcolm; A Proett Mark; Simeonov Svetozar
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2017-02-14
Also published as: AU2005245977A1; GB0811260D0; BRPI0511443A; GB2430957A; US20050268709A1; WO2005113938A2; US7216533B2; GB2450609A; GB2430957B; GB2450609B; NO20065932L; NO20171500A1; WO2005113938A3; NO343465B1; CA2557384C; CA2557384A1; AU2005245977B2; NO20171499A1; NO342307B1; NO343627B1

Abstract

método de testar uma formação de furo descendente: é descrito um método de testar uma formação de fundo de poço usando um testador da formação em uma coluna de perfuração. o testador da formação fica disposto no furo descendente em uma coluna de perfuração, e um teste da formação é realizado, formando-se uma vedação entre um conjunto de sonda da formação e a formação. um pistão de rebaixamento então cria um volume dentro de um cilindro para extrair fluido da formação para o volume através do conjunto da sonda. a pressão do fluido dentro do cilindro é monitorada. o procedimento de teste da formação pode então ser ajustado. o procedimento de teste pode ser ajustado para levar em conta a pressão do ponto de vapor do fluido que está sendo monitorado. a pressão pode ser monitorada para verificar se uma vedação adequada é formada ou está sendo mantida. o procedimento de teste pode também ser realizado mantendo-se uma taxa de rebaixamento substancialmente constante usando um limiar hidráulico ou um restritor variável.

Description

“MÉTODO DE TESTAR UMA FORMAÇÃO DE FURO DESCENDENTE” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Durante a perfuração e completação de poços de óleo e gás, pode ser necessário realizar operações auxiliares, tais como o monitoramento da operabilidade do equipamento usado durante o processo de perfuração ou avaliação das capacidades de produção das formações interceptadas pela perfuração de poço. Por exemplo, depois que um poço ou intervalo de poço tiver sido perfurado, zonas de interesse são geralmente testadas para determinar várias propriedades da formação, tais como permeabilidade, tipo de fluido, qualidade do fluido, temperatura da formação, pressão da formação, ponto de bolha, gradiente de pressão da formação, mobilidade, viscosidade do filtrado, mobilidade esférica, porosidade compressibilidade acoplada, dano na parede (que é uma indicação de como o filtrado do depósito de lama depósito de lama próximo à perfuração de poço) e anisotropia (que é a relação das permeabilidades vertical e horizontal). Esses testes são realizados a fim de determinar se a exploração comercial das formações interceptadas é viável e como otimizar a produção.

Testadores de formação com cabo de perfuração (WFT) e teste da coluna de perfuração (DST) têm sido normalmente usados para realizar estes testes. A ferramenta de teste DST básica consiste de um obturador ou obturadores, válvulas ou orifícios que podem ser abertos e fechados a partir da superfície e dois ou mais dispositivos de registro de pressão. A ferramenta é abaixada em uma coluna de trabalho até a zona a ser testada. O obturador ou obturadores são montados, e fluido de perfuração é evacuado para isolar a zona da coluna de fluido de perfuração. As válvulas ou orifícios são então abertas para permitir escoamento da formação para a ferramenta para o teste enquanto os registradores traçam o gráfico das pressões estáticas. Uma câmara de amostragem aprisiona fluidos da formação no final do teste. WFTs em geral empregam as mesmas técnicas de teste, mas usam um cabo para abaixar a ferramenta de teste na perfuração de poço depois que a coluna de perfuração tiver sido recuperada da perfuração de poço. O WFT tipicamente usa obturadores também, embora os obturadores sejam colocados próximos uns dos outros, comparados com testadores transferidos pelos tubos da perfuração, para um teste da formação mais eficiente. Em alguns casos, não são usados obturadores. Nesses casos, a ferramenta de teste é colocada em contato com a formação interceptada e o teste é feito sem isolamento zonal. WFTs podem também incluir um conjunto de sonda para encaixar na parede do furo de sondagem e adquirir amostras de fluido da formação. O conjunto de sonda pode incluir um bloco isolante para encaixar na parede do furo de sondagem. O bloco isolante veda na formação e em tomo de uma sonda oca, que coloca uma cavidade interna em comunicação fluida com a formação. Isto cria um caminho de fluido que permite que fluido da formação escoe entre a formação e o testador da formação ao mesmo tempo que é isolado do fluido do furo de sondagem. A fim de adquirir uma amostra válida, a sonda tem que permanecer isolada da alta pressão relativa do fluido do furo de sondagem. Portanto, a integridade da vedação que é formada pelo bloco isolante é crítica para o desempenho da ferramenta. Se o fluido do furo de sondagem puder vazar para os fluidos da formação coletados, uma amostra não representativa será obtida e o teste terá que ser repetido.

Exemplos de blocos isolantes e sondas usadas em WFTs podem ser encontrados em ferramentas DT, SFTT, SFT4 e RDT da Halliburtons. Blocos isolantes que são usados com WFTs são tipicamente blocos de borracha fixas na extremidade da sonda de amostra de extensão. A borracha é normalmente fixa em uma chapa metálica que dá suporte à borracha, bem como uma conexão na sonda. Esses blocos de borracha são geralmente moldados para se encaixarem no furo de diâmetro específico no qual elas estarão operando.

Com o uso de WFTs e DSTs, a coluna de perfuração com a broca de perfuração deve ser retraída do furo de sondagem. Então, uma coluna de trabalho separada contendo o equipamento de teste, ou, com WFTs, a coluna da ferramenta de cabo, tem que ser abaixada no poço para conduzir operações secundárias. A interrupção do processo de perfuração para realizar teste da formação pode adicionar quantidades significativas de tempo a um programa de perfuração. DSTs e WFTs podem também causar aderência da ferramenta ou danos na formação. Pode também haver dificuldades em descer WFTs em poços altamente desviados ou de alcance estendido. WFTs também não têm furos de fluxo para o escoamento de lama de perfuração, nem são projetados para suportar cargas de perfuração, tais como torque e peso na broca.

Adicionalmente, a precisão de medição de pressão da formação de testes da coluna de perfuração e, especialmente, de testes da formação a cabo pode ser afetada pela invasão de filtrado e acúmulo de depósito de lama da lama de perfuração, em virtude de quantidades significativas de tempo terem decorrido antes de um DST ou WFT se encaixar na formação depois de o furo de sondagem ter sido perfurado. A invasão de filtrado de lama ocorre quando os fluidos da lama de perfuração deslocam fluidos da formação. Em virtude de o ingresso do filtrado de lama na formação começar na superfície do furo de sondagem, ele é mais prevalecente aí, e em geral diminui ainda mais para dentro na formação. Quando ocorre invasão de filtrado, pode tomar-se impossível obter uma amostra representativa de fluidos da formação ou, no mínimo, a duração do período de amostragem tem que ser aumentada, primeiramente para remover o fluido de perfuração e, em seguida, obter uma amostra representativa de fluido da formação. O depósito de lama é constituído de partículas sólidas que se aderem no lado do poço pela lama de perfuração circulante durante a perfuração. A prevalescência do depósito de lama na superfície do furo de sondagem cria uma "película". Assim, pode haver um "efeito película", em virtude de os testadores da formação poderem extrair somente fluidos de distâncias relativamente pequenas na formação, distorcendo assim a amostra representativa de fluido da formação por causa do filtrado. O depósito de lama também age como uma região de menor permeabilidade adjacente ao furo de sondagem. Assim, uma vez que o depósito de lama se forma, a precisão das medições de pressão do reservatório diminui, afetando os cálculos de permeabilidade e produtividade da formação.

Um outro aparelho de teste é o testador da formação durante a perfuração (FTWD). Equipamento de teste de formação FTWD típico é adequado para integração com uma coluna de perfuração durante operações de perfuração. Vários dispositivos ou sistemas são usados para isolar uma formação do restante da perfuração de poço, extrair fluido da formação e medir propriedades físicas do fluido e da formação. Propriedades de fluido, entre outros itens, podem incluir compressibilidadc de fluido, compressibilidade da linha de escoamento, densidade, resistividade, composição e ponto de bolha. Por exemplo, o FTWD pode usar uma sonda similar a um WFT que se estende até a formação e uma pequena câmara de amostra para extrair fluidos da formação através da sonda para testar a pressão da formação. Para realizar um teste, a coluna de perfuração pára de girar e de mover axialmente, e o procedimento de teste, similar a um WFT supradescrito, é realizado.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Para uma descrição mais detalhada das modalidades preferidas da presente invenção, será feita agora referência aos desenhos anexos, em que: A figura I é uma vista em elevação esquemática, parcialmente em seção transversal, de uma modalidade do testador da formação disposto em um poço subterrâneo.

As figuras 2A-2E são vistas em elevação, parcialmente em seção transversal, de partes do conjunto de furo de fundo e conjunto de teste de formação mostrados na figura 1; A figura 3 é uma vista em elevação ampliada, parcialmente em seção transversal, do testador da formação mostrado na figura 2D; A figura 3A é uma vista em seção transversal ampliada do pistão de rebaixamento e câmara mostrados na figura 3; A figura 3B é uma vista em seção transversal ampliada ao longo da linha 3B-3B da figura 3; A figura 4 é uma vista em elevação do testador da formação mostrada na figura 3; A figura 5 é uma vista seccional transversal do conjunto de sonda da formação feita ao longo da linha 5-5 mostrada na figura 4;

As figuras 6A-6C são vistas seccionais transversais de uma parte do conjunto de sonda da formação feitas ao longo da mesma linha vista na figura 5, o conjunto de sonda estando mostrado em uma posição diferente em cada uma das figuras 6A-6C; A figura 7 é uma vista em elevação do bloco de sonda montada na saia em uma modalidade empregada no conjunto de sonda da formação mostrado nas figuras 4 e 5; A figura 8 é uma vista de topo do bloco de sonda mostrado na figura 7; A figura 9 é uma vista seccional transversal do bloco de sonda e saia feita ao longo da linha A-A na figura 7; A figura 10 é uma vista esquemática de um circuito hidráulico empregado na atuação do testador da formação; A figura 11 é um gráfico da pressão de fluido da formação comparada com o tempo medido durante a operação do testador da formação; A figura 12 é um outro gráfico da pressão de fluido da formação comparada com o tempo medido durante a operação do aparelho de teste e mostrando pressões medidas por diferentes transdutores de pressão empregados no testador da formação; A figura 13 é um outro gráfico da pressão de fluido da formação comparada com o tempo medido durante a operação do testador da formação que ilustra o ponto de bolha do fluido no testador da formação sendo excedida; A figura 14 é um gráfico que mostra um exemplo de determinação de compressibilidade de ponto de bolha; A figura 15 é uma vista esquemática de um circuito hidráulico empregado na operação do testador da formação usando um limiar hidráulico; A figura 16 é uma vista esquemática de um circuito hidráulico empregado na operação do testador da formação usando um restritor variável compensado por pressão; e A figura 17 é uma vista esquemática de um circuito hidráulico empregado na operação do testador da formação que permite que o testador da formação execute um teste de ruptura.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

PREFERIDAS

Certos termos são usados em toda a descrição e reivindicações seguintes para referir-se a componentes de sistema particulares. Este documento não pretende distinguir componentes que diferem no nome, a não ser na função.

Na discussão seguinte e nas reivindicações, os termos "incluindo" e "compreendendo" são usados de uma maneira ampla, c assim devem ser interpretados de modo a significar "incluindo, mas sem limitações". Também, os termos "acoplar", "acopla" e "acoplado" usados para descrever qualquer conexão elétrica devem cada qual significar e referir tanto uma conexão elétrica direta como indireta. Assim, por exemplo, se um primeiro dispositivo "acopla" ou é "acoplado" a um segundo dispositivo, essa interconexão pode ser por meio de um condutor elétrico que interconecta diretamente os dois dispositivos, ou por meio de uma conexão elétrica indireta através de outros dispositivos, condutores e conexões. Adicionalmente, referência a "para cima" ou "para baixo" são feitas com propósitos de facilitar a descrição, "para cima" significando em direção à superfície do furo de sondagem, e "para baixo" significando em direção à base do furo de sondagem. Além do mais, na discussão e reivindicações seguintes, pode ser algumas vezes declarado que certos componentes ou elementos estão em comunicação fluida. Entende-se por isto que os componentes são construídos e inter-relacionados de maneira tal que um fluido possa se comunicar entre eles, tal como por meio de um caminho de passagem, tubo ou conduto. Também, as designações "MWD" ou "LWD" são usadas para significar todo aparelho e sistemas de medição durante a perfuração ou registro durante a perfuração.

Nos desenhos e descrição seguintes, partes iguais são marcadas em toda a especificação e desenhos com os mesmos números de referência, respectivamente. As figuras dos desenhos não estão necessariamente em escala. Certos recursos da invenção podem estar mostrados exagerados na escala ou de uma forma ligeiramente esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais podem não estar mostrados por questão de clareza e concisão. A presente invenção é suscetível a modalidades de diferentes formas. Modalidades específicas estão descritas com detalhes e estão mostradas nos desenhos, com o entendimento de que a presente revelação deve ser considerada uma exemplificação dos princípios da invenção, e não visa limitar a invenção ao que foi aqui ilustrado e descrito. Deve-se entender completamente que os diferentes preceitos das modalidades discutidas a seguir podem ser empregados separadamente, ou em qualquer combinação adequada para produzir resultados desejados. As várias características supramencionadas, bem como outros recursos e características descritos com mais detalhes a seguir, ficarão prontamente aparentes aos versados na técnica mediante leitura da descrição detalhada seguinte das modalidades, e com referência aos desenhos anexos.

Referindo-se à figura 1, está mostrado um testador da formação MWD 10 como uma parte do conjunto de furo de fundo 6 (BHA) que compreende um sub MWD 13 e uma broca de perfuração 7 na sua extremidade mais inferior. O BHA 6 é abaixado por uma plataforma de perfuração 2, tal como um navio ou outra plataforma convencional, por meio de uma coluna de perfuração 5. A coluna de perfuração 5 é disposta através de tubos ascendentes 3 e de uma cabeça de poço 4. Equipamento de perfuração convencional (não mostrado) é suportado dentro do guindaste 1 e gira a coluna de perfuração 5 e a broca de perfuração 7, fazendo com que a broca 7 forme um furo de sondagem 8 através do material da formação 9. O furo de sondagem 8 penetra em zonas ou reservatórios subterrâneos, tal como o reservatório 11. Deve-se entender que o testador da formação 10 pode ser empregado em outros conjuntos de furo descendente e com outros aparelhos de perfuração em perfuração baseada em terra, bem como perfuração ao largo, mostrado na figura 1. Em todos os casos, além do testador da formação 10, o conjunto de furo de fundo 6 pode conter vários aparelhos e sistemas convencionais, tais como um motor de perfuração de furo descendente, sistema de telemetria de pulso de lama, sensores e sistemas de medição durante a perfuração e outros bem conhecidos na tecnologia.

Deve-se também entender que, embora o testador da formação MWD 10 esteja ilustrado como parte da coluna de perfuração 5, as modalidades da invenção descritas a seguir podem ser transferidas para baixo no furo de sondagem 8 por meio de tecnologia de cabos, conforme está parcialmente descrito anteriormente. Deve-se entender também que a exata configuração física do testador da formação e do conjunto da sonda não é uma exigência da presente invenção. A modalidade descrita a seguir serve para fornecer apenas um exemplo. Exemplos adicionais de um conjunto de sonda e métodos de uso estão descritos nos pedidos de patente US 10/440.593, depositado em 19 de maio de 2003 e intitulado "Method and Apparatus for MWD Formation Testing", 10/440.835, depositado em 19 de maio de 2003 e intitulado "MWD Formation Tester", e 10/440.637, depositado em 19 de maio de 2003 e intitulado "Equalizer Valve", cada um dos quais está aqui incorporado pela referência com todos os propósitos.

Um testador da formação 10 fica mais bem entendido com referência às figuras 2A-2E. O testador de formação 10 em geral compreende um alojamento de parede espessa 12 feito de múltiplas seções de colar de perfuração 12a, 12b, 12c e 12d que encaixam umas nas outras de maneira a formar o alojamento completo 12. O conjunto inferior 6 inclui furo de escoamento 14 formado em todo seu comprimento para permitir a passagem de fluidos de perfuração provenientes da superfície através da coluna de perfuração 5 e através da broca 7. O fluido de perfuração passa através de bicos na face da broca de perfuração e escoa para cima através do furo de sondagem 8 ao longo do espaço anular 150 formado entre o alojamento 12 e a parede do furo de sondagem 151.

Referindo-se às figuras 2A e 2B, a seção superior 12a do alojamento 12 inclui extremidade superior 16 e extremidade inferior 17. A extremidade superior 16 pode incluir uma caixa rosqueada para conectar o testador da formação 10 na coluna de perfuração 5. A extremidade inferior 17 inclui uma caixa rosqueada para receber uma extremidade de pino correspondentemente rosqueada da seção do alojamento 12b. Dispostas entre as extremidades 16 e 17 na seção do alojamento 12a estão três luvas ou insertos tubulares 24a, b, c alinhados e conectados que criam um espaço anular 25 entre as luvas 24a, b, c e a superfície interna da seção do alojamento 12a. O espaço anular 25 é vedado do furo de escoamento 14 e provido para alojar uma pluralidade de componentes elétricos, incluindo pacotes de batería 20, 22. Pacotes de baterías 20, 22 são interconectados mecanicamente no conector 26. Conectores elétricos 28 são providos para interconectar pacotes de batería 20, 22 em um barramento de energia comum (não mostrado). Por baixo dos pacotes de batería 20, 22 e também disposto em tomo do inserto de luva 24c no espaço anular 25 está o módulo eletrônico 30. O módulo eletrônico 30 inclui as várias placas de circuito, bancos de capacitores e outros componentes elétricos, incluindo os capacitores mostrados em 32. Um conector 33 é provido adjacente à extremidade superior 16 na seção do alojamento 12a para acoplar eletricamente os componentes elétricos na ferramenta de teste de formação 10 a outros componentes do conjunto de furo de fundo 6 que estão acima do alojamento 12.

Abaixo do módulo eletrônico 30 na seção do alojamento 12a está um inserto do adaptador 34. O adaptador 34 é conectado no inserto de luva 24c na conexão 35 e retém uma pluralidade de anéis espaçadores 36 em um furo central 37 que forma uma parte do furo de escoamento 14. A extremidade inferior 17 da seção do alojamento 12a é conectada na seção do alojamento 12b na conexão rosqueada 40. Espaçadores 38 são dispostos entre a extremidade inferior do adaptador 34 e a extremidade de pino da seção do alojamento 12b. Em virtude de conexões rosqueadas, tal como a conexão 40, em vários momentos terem que ser cortadas e reparadas, o comprimento das seções 12a, 12b pode variar. O emprego de espaçadores 36, 38 permite que sejam feitos ajustes no comprimento da conexão rosqueada 40. A seção do alojamento 12b inclui uma luva interna 44 disposta através dela. A luva 44 se estende ao interior da seção do alojamento 12a acima, e ao interior da seção do alojamento 12c abaixo. A extremidade superior da luva 44 apóia espaçadores 36 dispostos no adaptador 34 na seção do alojamento 12a. Uma área anular 42 é formada entre a luva 44 e a parede do alojamento 12b e forma um caminho de fio para condutores elétricos que se estendem acima e abaixo da seção do alojamento 12b, incluindo condutores que controlam a operação do testador da formação 10 da maneira descrita a seguir.

Referindo-se agora às figuras 2B e 2C, a seção do alojamento 12c inclui extremidade da caixa superior 47 e extremidade da caixa inferior 48 que pode encaixar de forma rosqueada a seção do alojamento 12b e seção do alojamento 12c, respectivamente. Pelos motivos previamente explicados, espaçadores de ajuste 46 são providos na seção do alojamento 12c adjacentes à extremidade 47. Conforme previamente descrito, a luva de inserção 44 se estende ao interior da seção do alojamento 12c onde ela perfura o mandril interno 52. A extremidade inferior do mandril interno 52 perfura a extremidade superior do mandril do testador da formação 54, que é composto de três seções axialmente alinhadas e conectadas 54a, b e c. Estendendo-se através do mandril 54 fica uma parte do furo de escoamento desviado 14a. O desvio do furo de escoamento 14 para o caminho do furo de escoamento 14a fornece espaço suficiente dentro da seção do alojamento 12c para os componentes da ferramenta da formação descritos com mais detalhes a seguir. Conforme mais bem mostrado na figura 2E, o furo de escoamento desviado 14a eventualmente centraliza próximo à extremidade inferior 48 da seção do alojamento 12c, mostrado no geral no local 56. Referindo-se momentaneamente à figura 5, o perfil seccional transversal do furo de escoamento desviado 14a pode ser não circular no segmento 14b, de maneira a fornecer o máximo ambiente possível para o conjunto de sonda da formação 50.

Mais bem mostrado nas figuras 2D e 2E, dispostos em tomo do mandril do testador da formação 54 e dentro da seção do alojamento 12c estão o motor elétrico 64, bomba hidráulica 66, coletor hidráulico 62, válvula equalizadora 60, conjunto de sonda da formação 50, transdutores de pressão 160 e pistão de rebaixamento 170. Acumuladores hidráulicos providos como parte do sistema hidráulico 200 para operar o conjunto de sonda da formação 50 são também dispostos em tomo do mandril 54 em vários locais, um acumulador desses 68 estando mostrado na figura 2D. O motor elétrico 64 pode ser um motor de ímã permanente acionado por pacotes de batería 20, 22 e bancos de capacitores 32. O motor 64 é interconectado na bomba hidráulica 66, e aciona a mesma. A bomba 66 fornece pressão de fluido para atuar o conjunto de sonda da formação 50. O coletor hidráulico 62 inclui várias válvulas solenóides, válvulas de retenção, filtros, válvulas de alívio de pressão, válvulas de alívio térmico, transdutor de pressão 160b e conjunto de circuitos hidráulicos empregados na atuação e controle do conjunto de sonda da formação 50, explicado com mais detalhes a seguir.

Referindo-se novamente à figura 2C, o mandril 52 inclui um segmento central 71. Disposto em tomo do segmento 71 do mandril 52 estão o pistão de equilíbrio de pressão 70 e a mola 76. O mandril 52 inclui uma extensão de suporte da mola 77 na extremidade superior do segmento 71. O anel limitador 88 é rosqueado no mandril 52 e inclui um ombro limitador do pistão 80 para encaixar o ombro anular correspondente 73 formado no pistão de equilíbrio de pressão 70. O pistão de equilíbrio de pressão 70 inclui adicionalmente uma vedação anular corrediça ou barreira 69. A barreira 69 consiste de uma pluralidade de vedações de anel-O e virolas internas e externas dispostas axialmente ao longo do comprimento do pistão 70.

Por baixo do pistão 70 e estendendo-se abaixo do mandril interno 52 fica uma câmara de óleo inferior ou reservatório 78, descrito com mais detalhes a seguir. Uma câmara superior 72 é formada no espaço anular entre a parte central 71 do mandril 52 e a parede da seção do alojamento 12c, e entre a parte limitadora de mola 77 e o pistão de equilíbrio de pressão 70. A mola 76 é retida dentro da câmara 72. A câmara 72 é aberta através do orifício 74 para o espaço anular 150. Como tal, fluidos de perfuração encherão a câmara 72 em operação. Uma vedação anular 67 fica disposta em tomo da parte de suporte da mola 77 para impedir que fluido de perfuração migre acima da câmara 72. A barreira 69 mantém uma vedação entre o fluido de perfuração na câmara 72 e o óleo hidráulico que enche e fica contido no reservatório de óleo 78 por baixo do pistão 70. A câmara inferior 78 se estende da barreira 69 até a vedação 65 localizada em um ponto no geral notado como 83 e logo acima de transdutores 160 na figura 2E. O óleo no reservatório 78 enche completamente todo espaço entre a seção do alojamento 12c e o mandril do testador da formação 54. O óleo hidráulico na câmara 78 pode ser mantido com pressão ligeiramente maior que a pressão hidrostática do fluido de perfuração no espaço anular 150. A pressão do espaço anular é aplicada ao pistão 70 por meio do fluido de perfuração que entra na câmara 72 através do orifício 74. Em virtude da câmara de óleo inferior 78 ser um sistema flechado, a pressão do espaço anular que é aplicada por meio do pistão 70 é aplicada em toda a câmara 78. Adicionalmente, a mola 76 fornece uma pressão ligeiramente maior ao sistema de óleo fechado 78, de maneira tal que a pressão na câmara de óleo 78 seja substancialmente igual à pressão de fluido do espaço anular mais a pressão adicionada pela força da mola. Esta pressão de óleo ligeiramente maior é desejável de maneira a manter pressão positiva em todas as vedações na câmara de óleo 78. Ter essas duas pressões no geral equilibradas (mesmo que a pressão de óleo seja ligeiramente maior) é mais fácil de manter do que se houvesse uma grande diferença de pressão entre o óleo hidráulico e o fluido de perfuração. Entre a barreira 69 no pistão 70 e o ponto 83, o óleo hidráulico enche todo o espaço entre o diâmetro externo dos mandris 52, 54 e o diâmetro interno da seção do alojamento 12c, esta região sendo marcada como a distância 82 entre os pontos 81 e 83. O óleo no reservatório 78 é empregado no circuito hidráulico 200 (figura 9) usado para operar e controlar o conjunto de sonda da formação 50 da maneira descrita com mais detalhes a seguir. A válvula equalizadora 60, mais bem mostrada na figura 3, fica disposta no mandril do testador da formação 54b entre o coletor hidráulico 62 e o conjunto de sonda da formação 50. A válvula equalizadora 60 fica em comunicação fluida com a passagem hidráulica 85 e com a passagem de fluido longitudinal 93 formada no mandril 54b. Antes da atuação do conjunto de sonda da formação 50 de maneira a testar a formação, o fluido de perfuração enche as passagens 85 e 93 já que a válvula 60 está normalmente aberta e se comunica com o espaço anular 150 através do orifício 84 na parede da seção do alojamento 12c. Quando fluido da formação está sendo amostrado pelo conjunto de sonda da formação 50, a válvula 60 fecha a passagem 85 para impedir que fluidos de perfuração provenientes do espaço anular 150 entrem na passagem 85 ou passagem 93. Uma válvula particularmente adequada para uso nesta aplicação é a válvula descrita no pedido de patente US 10/440.637, depositado em 19 de maio de 2003 e intitulado "Equalizer Valve", por meio desta aqui incorporado pela referência com todos os propósitos.

Conforme mostrado nas figuras 3 e 4, a seção do alojamento 12c inclui uma parte rebaixada 135 adjacente ao conjunto de sonda da formação 50 e válvula equalizadora 60. A parte rebaixada 135 inclui uma superfície plana ou "parte plana" 136. Os orifícios através dos quais fluidos podem passar para a válvula equalizadora 60 e conjunto de sonda 50 se estendem através da parte plana 136. Desta maneira, à medida que a coluna de perfuração 5 e o testador da formação 10 são rotacionados no furo de sondagem, o conjunto de sonda da formação 50 e a válvula equalizadora 60 são mais bem protegidas de impacto, abrasão e outras forças. A parte plana 136 pode ser rebaixada pelo menos 1/4 de polegada (6,35 milímetros) e pode estar a pelo menos 1/2 polegada (12,7 milímetros) do diâmetro externo da seção do alojamento 12c. Partes planas 137, 138 similares são também formadas em tomo da seção do alojamento 12c em geral na mesma posição axial da parte plana 136 para aumentar a área de escoamento para o fluido de perfuração no espaço anular 150 do furo de sondagem 9.

Disposto em tomo da seção do alojamento 12c adjacente ao conjunto de sonda da formação 50 fica o estabilizador 154. O estabilizador 154 pode ter um diâmetro externo próximo à dimensão nominal do furo de sondagem. Conforme explicado a seguir, o conjunto de sonda da formação 50 inclui um bloco de vedação 140 que é extensível até uma posição fora do alojamento 12c para encaixar na parede do furo de sondagem 151. Conforme explicado, o conjunto da sonda 50 e bloco de vedação 140 do conjunto de sonda da formação 50 são rebaixados a partir do diâmetro externo da seção do alojamento 12c, mas eles são de outra forma expostos ao ambiente do espaço anular 150 onde eles poderíam ser impactados pela parede do furo de sondagem 151 durante a perfuração ou durante inserção ou recuperação do conjunto de furo de fundo 6. Dessa maneira, sendo posicionado adjacente ao conjunto de sonda da formação 50, o estabilizador 154 fornece proteção adicional à bloco de vedação 140 durante a inserção, recuperação e operação do conjunto de furo de fundo 6. Ele também fornece proteção para o bloco 140 durante operação do testador da formação 10. Em operação, um pistão estende o bloco de vedação 140 até uma posição onde ela encaixa a parede do furo de sondagem 151. A força do bloco 140 contra a parede do furo de sondagem 151 tendería mover o testador da formação 10 no furo de sondagem, e tal movimento faria com que o bloco 140 se danificasse. Entretanto, à medida que o testador da formação 10 se move para os lados dentro do furo de sondagem à medida que o pistão é estendido para encaixe com a parede do furo de sondagem 151, o estabilizador 154 encaixa a parede do furo de sondagem e fornece uma força reativa para contrabalançar a força aplicada no pistão pela formação. Desta maneira, o movimento adicional da ferramenta de teste de formação 10 encontra resistência.

Referindo-se à figura 2E, o mandril 54c contém a câmara 63 para alojar transdutores de pressão 160a, c e d, bem como componentes eletrônicos para acionar e ler esses transdutores de pressão. Além do mais, os componentes eletrônicos na câmara 63 contém memória, um microprocessador e conjunto de circuitos de conversão de energia para utilizar devidamente a energia proveniente do barramento de energia 700.

Referindo-se ainda à figura 2E, a seção do alojamento 12d inclui extremidades de pinos 86, 87. A extremidade inferior 48 da seção do alojamento 12c encaixa de forma rosqueada a extremidade superior 86 da seção do alojamento 12d. Por baixo da seção do alojamento 12d, e entre o testador da formação 10 e a broca de perfuração 7, estão outras seções do conjunto de furo de fundo 6 que constituem ferramentas MWD convencionais, mostradas em geral na figura 1 como sub MWD 13. Em um sentido geral, a seção do alojamento 12d é um adaptador usado para fazer a transição da extremidade inferior do testador da formação 10 para o restante do conjunto de furo de fundo 6. A extremidade inferior 87 da seção do alojamento 12d encaixa de forma rosqueada outros subconjuntos incluídos no conjunto de furo de fundo 6 por baixo do testador da formação 10. Conforme mostrado, o furo de escoamento 14 se estende através da seção do alojamento 12d até tais subconjuntos inferiores e finalmente até a broca de perfuração 7.

Referindo-se novamente à figura 3 e à figura 3A, o pistão de rebaixamento 170 é retido no coletor de rebaixamento 89 que é montado no mandril do testador da formação 54b dentro do alojamento 12c. O pistão 170 inclui vedação anular 171 e é recebido de forma deslizante no cilindro 172. A mola 173 predispõe o pistão 170 para sua posição superior ou apoiada mostrada na figura 3A. Linhas hidráulicas separadas (não mostradas) interconectam o cilindro 172 acima e abaixo do pistão de rebaixamento 170 nas partes 172a, 172b para mover o pistão de rebaixamento 170 tanto para cima como para baixo dentro do cilindro 172, da maneira descrita com mais detalhes a seguir. Um êmbolo 174 é integral com o pistão de rebaixamento 170, e se estende a partir dele. O êmbolo 174 fica disposto de forma deslizante no cilindro 177 coaxial com 172. O cilindro 175 está na parte superior do cilindro 177 que está em comunicação fluida com a passagem longitudinal 93 mostrada na figura 3A. Uma válvula da linha de escoamento 179 controlar o fluxo através da passagem 93 entre o pistão de rebaixamento 170 e o conjunto da sonda 50. O cilindro 175 é inundado com fluido de perfuração por meio de sua interconexão com a passagem 93. O cilindro 177 é cheio com fluido hidráulico por baixo da vedação 166 por meio de sua interconexão com o cilindro hidráulico 200. O êmbolo 174 também contém raspador 167 que protege a vedação 166 de detritos no fluido de perfuração. O raspador 167 pode ser uma vedação de virola energizada de anel-O.

Mais bem mostrado na figura 5, o conjunto de sonda da formação 50 em geral inclui haste 92, uma luva de fixação 94 no geral cilíndrica, pistão 96 adaptado para alternar dentro da luva de fixação 94 no geral cilíndrica e um conjunto de esnórquel 98 adaptado para movimento alternado dentro do pistão 96. A seção do alojamento 12c e o mandril do testador da formação 54b incluem aberturas alinhadas 90a, 90b, respectivamente, que juntas formam a abertura 90 para receber o conjunto de sonda da formação 50. A haste 92 inclui uma parte de base circular 105 com um flange externo 106. Estendendo-se a partir da base 105 fica uma extensão tubular 107 com passagem central 108. A extremidade da extensão 107 inclui roscas internas em 109. A passagem central 108 está em comunicação fluida com a passagem de fluido 91 que, por sua vez, está em comunicação fluida com a câmara ou passagem de fluido longitudinal 93, mais bem mostradas na figura 3. A luva de fixação 94 inclui extremidade interna 111 que encaixa o flange 106 da haste 92. A luva de fixação 94 é presa dentro da abertura 90 por encaixe rosqueado no mandril 54b no segmento 110. A extremidade externa 112 da luva de fixação 94 se estende de forma a ficar substancialmente alinhada com a parte plana 136 formada no elemento do alojamento 12c. Espaçada circunferencialmente em tomo da superfície mais externa da luva de fixação 94 está uma pluralidade de recessos de encaixe da ferramenta 158. Esses recessos são empregados para rosquear o adaptador 94 para encaixe e desencaixe com o mandril 54b. A luva de fixação 94 inclui superfície interna cilíndrica 133 que tem partes de menor diâmetro 114, 115. Uma vedação 116 é disposta na superfície 114. O pistão 96 é retido de forma deslizante dentro da luva de fixação 94 e em geral inclui seção de base 118 e uma parte de extensão 119 que inclui superfície cilíndrica interna 120. O pistão 96 inclui adicionalmente furo central 121. O esnórquel 98 inclui uma parte de base 125, uma extensão do esnórquel 126 e uma passagem central 127 que se estende através da base 125 e da extensão 126. O conjunto da sonda 50 é montado de maneira tal que a base do pistão 188 possa alternar ao longo da superfície 113 da luva de fixação 94. Similarmente, a base do esnórquel 125 fica disposta dentro do pistão 96 e a extensão do esnórquel 126 é adaptada para movimento alternado ao longo da superfície do pistão 120. A passagem central 127 do esnórquel 98 é alinhada axialmente com a extensão tubular 107 da haste 92 e com a tela 100.

Referindo-se às figuras 5 e 6C, a tela 100 é um elemento no geral tubular que tem um furo central 132 que se estende entre uma extremidade de entrada de fluido 131 e extremidade de saída 122. A extremidade de saída 122 inclui uma abertura central 123 que fica disposta em tomo da extensão da haste 107. A tela 100 inclui adicionalmente um flange 130 adjacente à extremidade de entrada de fluido 131 e um segmento fendado intemamente 133 que tem fendas 134. Aberturas 129 são formadas na tela 100 adjacentes à extremidade 122. Entre o segmento fendado 133 e as aberturas 129, a tela 100 inclui segmento rosqueado 124 para encaixar de forma rosqueada a extensão do esnórquel 126. O raspador 102 inclui um furo central 103, extensão rosqueada 104 e aberturas 101 que estão em comunicação fluida com o furo central 103. A seção 104 encaixa de forma rosqueada a seção rosqueada intemamente 109 da extensão da haste 107, e fica disposta dentro do furo central 132 da tela 100.

Referindo-se agora às figuras 5, 7 e 9, o bloco de vedação 140 pode ter forma geral de rosca, tendo superfície de base 141, uma superfície de vedação oposta 142 para vedar na parede do furo de sondagem, uma superfície de borda circunferencial 143 e uma abertura central 144. Na modalidade mostrada, a superfície de base 141 é no geral plana e é ligada em uma saia de metal 145. O bloco de vedação 140 veda e impede que fluido de perfuração entre no conjunto da sonda 50 durante teste da formação de maneira a permitir que transdutores de pressão 160 meçam a pressão do fluido da formação. Alterações na pressão da força de fixação com o tempo fornecem uma indicação da permeabilidade da formação 9. Mais especificamente, o bloco de vedação 40 veda no depósito de lama 49 que se forma na parede do furo de sondagem 151. Tipicamente, a pressão do fluido da formação é menor que a pressão dos fluidos de perfuração que são injetados no furo de sondagem. Uma camada de resíduo do fluido de perfuração forma um depósito de lama 49 na parede do furo de sondagem e separa as duas áreas de pressão. O bloco 140, quando estendida, adequa sua forma à da parede do furo de sondagem e, juntamente com o depósito de lama 49, forma uma vedação através da qual fluido da formação pode ser coletado.

Mais bem mostrado nas figuras 3, 5 e 6, o bloco 140 é dimensionada para que ela possa ser retraída completamente dentro da abertura 90. Nesta posição, o bloco 140 é protegido tanto pela parte plana 136 que envolve a abertura 90 como pelo recesso 135 que posiciona a face 136 na posição para trás em relação à superfície externa do alojamento 12. O bloco 140 pode ser feito de um material elastomérico que tem uma característica de alto alongamento. Ao mesmo tempo, o material pode possuir características de dureza relativamente alta e de resistência ao desgaste. Mais particularmente, o material pode ter um alongamento % igual a pelo menos 200 % e mesmo mais de 300 %. Um material como esse usado neste pedido é Borracha Acrílonitrila Butadieno Hidrogenada (HNBR). Um material considerado particularmente útil para o bloco 140 é o composto HNBR número 372 suprido pela Eutsler Technical Products of Houston, Texas, USA, com uma dureza Shore 85 e um alongamento percentual de 370 % à temperatura ambiente.

Um perfil possível para o bloco 140 está mostrado nas figuras 7-9. A superfície de vedação 412 do bloco 140 em geral inclui uma superfície esférica 162 e superfície arredondada 164. A superfície esférica 162 começa na borda 143 e se estende até o ponto 163 onde a superfície esférica 162 se funde na superfície arredondada 164 e toma-se assim uma parte da mesma. A superfície arredondada 164 se curva para a abertura central 144 que passa pelo centro do bloco 140. Na modalidade mostrada nas figuras 7-9, o bloco 140 inclui um diâmetro geral de 2,25 polegadas (57,15 milímetros), com o diâmetro da abertura central 144 sendo igual a 0,75 polegada (19,05 milímetros). A superfície arredondada 164 tem um raio de 0,25 polegada (6,35 milímetros), e a superfície esférica 162 tem um raio esférico igual a 4,25 polegadas (107,95 milímetros). A altura do perfil do bloco 140 é 0,53 polegada (13,46 milímetros) no seu ponto mais espesso.

Referindo-se novamente às figuras 7-9, quando o bloco 140 é comprimido, ele pode ser extrudado no recesso 152 na saia 145. As quinas 2008 dos recessos 152 podem danificar o bloco, resultando em falha prematura. Um recurso recortado 1000 mostrado nas figuras 7 e 9 é aberto no bloco para dar espaço entre o bloco elastomérico 140 e os recessos 152.

Mais bem mostrado nas figuras 7 e 9, a saia 145 inclui uma extensão 146 para encaixar de forma rosqueada a parte de extensão 119 do pistão 96 (figura 5) no segmento rosqueado 147 (figura 7 e 9). A saia 145 pode também incluir entalhe ensamblado 149a mostrado na figura 9. Quando moldado, o elastômero enche o entalhe ensamblado. O entalhe age de forma a reter o elastômero no caso de descolamento entre a saia de metal 145 e o bloco. Em uma outra modalidade, uma pluralidade de furos rebaixados 149b (figuras 9a e 9b) na saia 145 age para reter o elastômero. Quando moldado, o elastômero enche os furos rebaixados. Conforme mostrado na figura 5, a extensão do esnórquel 126 suporta a abertura central 144 do bloco 140 (figura 7) para reduzir a extrusão do elastômero quando ele é pressionado contra a parede do furo de sondagem durante um teste da formação. A redução da extrusão do elastômero ajuda garantir uma boa vedação do bloco, especialmente contra a alta pressão diferencial observada através do bloco durante um teste da formação.

Como um recurso para um bom bloco de vedação, a ferramenta 10 pode incluir, entre outras coisas, centralizadores para centralizar o conjunto de sonda da formação 50 e assim normalizar o bloco 140 em relação à parede do furo de sondagem. Por exemplo, o testador da formação 10 pode incluir pistões de centralização acoplados a um circuito de fluido hidráulico configurado para estender os pistões de uma maneira tal a proteger o conjunto da sonda e bloco, e também fornecer um bom bloco de vedação. Um testador da formação incluindo tais dispositivos está descrito no pedido de patente US número de série 10/440.593, depositado em 19 de maio de 2003 e intitulado "Method and Apparatus for MWD Formation Testing", por meio desta aqui incorporado pela referência com todos os propósitos. O circuito hidráulico 200 usado para operar o conjunto da sonda 50, válvula equalizadora 60 e pistão de rebaixamento 170 está ilustrado na figura 9. Um controlador a base de microprocessador 190 é acoplado eletricamente a todos os elementos controlados no circuito hidráulico 200 ilustrado na figura 10, embora as conexões elétricas a tais elementos sejam convencionais e não estejam ilustradas, a não ser esquematicamente. O controlador 190 fica localizado no módulo eletrônico 30 na seção do alojamento 12a, embora ele possa ficar alojado em qualquer lugar no conjunto de furo de fundo 6. O controlador 190 detecta os sinais de controle transmitidos de um controlador principal (não mostrado) alojado no sub MWD 13 do conjunto de furo de fundo 6 que, por sua vez, recebe instruções transmitidas da superfície por meio de telemetria de pulso de lama, ou qualquer dos vários outros mecanismos convencionais para transmitir sinais para ferramentas de furo descendente. O controlador 190 recebe um comando para iniciar teste da formação. Este comando pode ser recebido quando a coluna de perfuração está girando ou deslizando, ou de outra forma se movendo; entretanto, a coluna de perfuração deve estar estacionária durante um teste da formação. Conforme mostrado na figura 10, o motor 64 é acoplado na bomba 66 que extrai fluido hidráulico do reservatório hidráulico 78 através de um filtro reparável 79. Conforme ficará entendido, a bomba 66 direciona fluido hidráulico para o circuito hidráulico 200 que inclui conjunto de sonda da formação 50, válvula equalizadora 60, pistão de rebaixamento 170 e válvulas solenóides 176, 178, 180. A operação do testador da formação 10 é mais bem entendida com referência à figura 10 em conjunto com as figuras 3A 5 e 6A-C. Em resposta a um sinal de controle elétrico, o controlador 190 energiza a válvula solenóide 180, e dá partida no motor 64. A bomba 66 então começa a pressurizar o circuito hidráulico 200 e, mais particularmente, carrega o acumulador de retração da sonda 182. O ato de carregar o acumulador 182 também garante que o conjunto de sonda 50 seja retraído, e que o pistão de rebaixamento 170 fique na sua posição apoiada inicial mostrada na figura 3A.

Quando a pressão no sistema 200 atinge um valor predeterminado, tal como 1.800 psi (12.402 MPa), detectada pelo transdutor de pressão 160b, o controlador 190, que monitora continuamente a pressão no circuito hidráulico 200, energiza a válvula solenóide 176 e desenergiza a válvula solenóide 180, que faz com que o pistão da sonda 96 e esnórquel 98 comecem se estender em direção à parede do furo de sondagem 151. Simultaneamente, a válvula de retenção 194 e válvula de alívio 193 vedam o acumulador de retração da sonda 182 a uma carga de pressão entre aproximadamente 500 e 1.250 psi (3.448 a 8.619 MPa). O pistão 96 e o esnórquel 98 se estendem da posição mostrada na figura 6A para a mostrada na figura 6B onde o bloco 140 encaixa o depósito de lama 49 na parede do furo de sondagem 151. Com continuidade de suprimento de pressão hidráulica no lado de extensão do pistão 96 e do esnórquel 98, o esnórquel então penetra no depósito de lama, conforme mostrado na figura 6C. Existem duas posições expandidas do esnórquel 98, mostradas no geral nas figuras 6B e 6C. O pistão 96 e o esnórquel 98 se movem para fora juntos até que o bloco 140 encaixe a parede do furo de sondagem 151. Este movimento combinado continua até que a força da parede do furo de sondagem contra o bloco 140 atinja uma magnitude predeterminada, por exemplo, 5.500 lbs (2.495 kg), fazendo com que o bloco 140 seja comprimida. Neste ponto, ocorre um segundo estágio de expansão, com o esnórquel 98 então se movendo dentro dos cilindros 120 no pistão 96 para penetrar no depósito de lama 49 na parede do furo de sondagem 151 e receber fluidos da formação.

Em um método, o bloco da vedação 140 é pressionado contra a parede do furo de sondagem, a pressão no circuito 200 aumenta e, quando atinge uma pressão predeterminada, a válvula 192 se abre de maneira a fechar a válvula equalizadora 60, isolando assim a passagem de fluido 93 do espaço anular. Desta maneira, a válvula 192 garante que a válvula 60 se fecha somente depois que o bloco de vedação 140 tiver entrado em contato com o depósito de lama 49 que reveste a parede do furo de sondagem 151. Em um outro método, à medida que o bloco de vedação 140 é pressionada contra a parede do furo de sondagem 151, a pressão no circuito 200 aumenta e fecha a válvula equalizadora 60, isolando assim a passagem de fluido 93 do espaço anular. Desta maneira, a válvula 60 pode fechar antes de bloco de vedação 140 ter entrado em contato com o depósito de lama 149 que reveste a parede do furo de sondagem 151. A passagem 93, agora fechada para o espaço anular 150, está em comunicação fluida com o cilindro 175 na extremidade superior do cilindro 177 no coletor de rebaixamento 89, mais bem mostrado na figura 3A.

Com a válvula solenóide 176 ainda energizada, o acumulador da vedação da sonda 184 é carregado até que o sistema atinja uma pressão predeterminada, por exemplo, 1.800 psi (12.411 MPa), detectada pelo transdutor de pressão 160b. Quando essa pressão é atingida, pode ocorrer um atraso antes de o controlador 190 energizar a válvula solenóide 178 para começar o rebaixamento. Este atraso, que é controlável, pode ser usado para medir propriedades do depósito de lama 149 que reveste a parede do furo de sondagem 151. A energização da válvula solenóide 189 permite que fluido pressurizado entre na parte 172a do cilindro 172, fazendo com que o pistão de rebaixamento 170 retraia. Quando isso ocorre, o êmbolo 174 se move dentro do cilindro 177 de maneira tal que o volume da passagem de fluido 93 aumente no volume da área do êmbolo 174 vezes o comprimento de seu curso ao longo do cilindro 177. Este movimento aumenta o volume do cilindro 175, aumentando assim o volume da passagem de fluido 93. Por exemplo, o volume da passagem de fluido 93 pode ser aumentado em 10 cm3 em decorrência de o pistão de rebaixamento 170 ser retraído. À medida que o pistão de rebaixamento 170 é atuado, fluido da formação pode ser assim extraído pela passagem central 127 do esnórquel 98 e através da tela 100. O movimento do pistão de rebaixamento 170 dentro de seu cilindro 172 diminui a pressão na passagem fechada 93 para uma pressão abaixo da pressão da formação, de maneira tal que o fluido da formação seja extraído através da tela 100 e esnórquel 98 para a abertura 101, e em seguida através da passagem da haste 108 para a passagem 91 que está em comunicação fluida com a passagem 93 e parte do mesmo sistema de fluido fechado. No total, câmaras de fluido 93 (que incluem o volume de várias passagens de fluido interconectadas, incluindo passagens no conjunto de sonda 50, passagens 85, 93 (figura 3), as passagens 93 interconectando o pistão de rebaixamento 170 e transdutores de pressão 160 a, c) podem ter um volume de aproximadamente 40 cm3. A lama de perfuração no espaço anular 150 não é extraída para o esnórquel 98 em virtude de o bloco de vedação 140 vedar no depósito de lama. O esnórquel 98 serve como um conduto através do qual o fluido da formação pode passar e a pressão do fluido da formação pode ser medida na passagem 93 enquanto o bloco de vedação 140 serve como uma vedação para impedir que fluidos anulares entrem no esnórquel 98 e invalidem a medição de pressão da formação.

Referindo-se momentaneamente às figuras 5 e 6C, fluido da formação é extraído primeiramente para o furo central 132 da tela 100. Ele passa então através de fendas 134 no segmento fendado da tela 133 de maneira tal que partículas no fluido sejam filtradas do fluxo e não sejam extraídas para a passagem 93. O fluido da formação então passa entre a superfície externa da tela 100 e da superfície interna da extensão do esnórquel 126 onde ele em seguida passa através das aberturas 123 na tela 100 e para dentro de uma passagem central 108 da haste 92 passando através das aberturas 101 e furo de passagem central 103 do raspador 102.

Referindo-se novamente à figura 10, com o bloco de vedação 140 vedada na parede do furo de sondagem, a válvula de retenção 195 mantém a pressão desejada que age no pistão 96 e no esnórquel 98 para manter a devida vedação do bloco 140. Adicionalmente, em virtude de o acumulador da vedação da sonda 184 estar completamente carregado, caso a ferramenta 10 se mova durante o rebaixamento, volume de fluido hidráulico adicional pode ser suprido ao pistão 96 e ao esnórquel 98 para garantir que o bloco de vedação 140 permaneça hermeticamente vedada na parede do furo de sondagem. Além do mais, caso a parede do furo de sondagem 151 se mova nas proximidades do bloco 140, o acumulador da vedação da sonda 184 suprirá volume de fluido hidráulico adicional ao pistão 96 e esnórquel 98 para garantir que o bloco de vedação 140 permaneça hermeticamente vedado na parede do furo de sondagem 151. Sem o acumulador 184 no circuito 200, o movimento da ferramenta 10 ou parede do furo de sondagem 151, e assim do conjunto de sonda da formação 50, resultaria em uma perda de vedação no bloco 140 e uma falha no teste da formação.

Com o pistão de rebaixamento 170 na sua posição completamente retraída e o fluido da formação extraído para o sistema 93 fechado, a pressão se estabilizará e permitirá que transdutores de pressão 160 a, c detectem e meçam pressão do fluido da formação. A pressão medida é transmitida ao controlador 190 na seção dos componentes eletrônicos, onde a informação é armazenada na memória e, altemativamente, ou adicionalmente, é comunicada ao controlador principal na ferramenta MWD 13 abaixo do testador da formação 10, onde ela pode ser transmitida à superfície por meio de telemetria de pulso de lama ou por qualquer outro mecanismo de telemetria convencional.

Quando o rebaixamento é completado, o pistão de rebaixamento 170 atua uma chave de contato 320 montada na tampa de extremidade 400 e no pistão de rebaixamento 170, conforme mostrado na figura 3A. O conjunto da chave de rebaixamento consiste de contato 300, fio 308 acoplado no contato 300, êmbolo 302, mola 304, mola terra 306 e anel de retenção 310. O pistão de rebaixamento 170 atua a chave 320 fazendo com que o êmbolo 302 encaixe o contato 300 que faz com que o fio 308 acople no terra do sistema pelo contato 300 no êmbolo 302 na mola terra 306 no pistão de rebaixamento 170 na tampa de extremidade 400 que está em comunicação com o terra do sistema (não mostrado).

Quando a chave de contato 320 é atuada, o controlador 190 responde desligando o motor 64 e a bomba 66 para economizar energia. A válvula de retenção 196 aprisiona a pressão hidráulica e mantém o pistão de rebaixamento 170 na sua posição retraída. No caso de qualquer vazamento de fluido hidráulico que possa permitir que o pistão de rebaixamento 170 comece se mover para sua posição apoiada original, o acumulador de rebaixamento 186 proverá o volume de fluido necessário para compensar qualquer tal vazamento e manter assim força suficiente para reter o pistão de rebaixamento 170 na sua posição retraída.

Durante este intervalo, o controlador 190 monitora continuamente a pressão na passagem de fluido 93 por meio de transdutores de pressão 160a, c até que a pressão estabilize, ou depois de um intervalo de tempo predeterminado.

Quando a pressão medida estabiliza, ou depois de um intervalo de tempo predeterminado, o controlador 190 desenergiza a válvula solenóide 176. A desenergização da válvula solenóide 176 remove pressão do lado fechado da válvula equalizadora 60 e do lado de extensão do pistão da sonda 96. A mola 58 então retoma a válvula equalizadora 60 para seu estado normalmente aberto, e o acumulador de retração da sonda 182 fará com que o pistão 96 e o esnórquel 98 se retraiam, de maneira tal que o bloco de vedação 140 fique desencaixada da parede do furo de sondagem. Em seguida, o controlador 190 novamente aciona o motor 64 para acionar a bomba 66 e novamente energiza a válvula solenóide 180. Esta etapa garante que o pistão 96 e o esnórquel 98 sejam completamente retraídos e que a válvula equalizadora 60 fique aberta. Dado este arranjo, a ferramenta da formação tem um mecanismo redundante de retração da sonda. A força de retração ativa é provida pela bomba 66. Uma força de retração passiva é suprida pelo acumulador de retração da sonda 182 que é capaz de retrair a sonda mesmo no caso de perda de potência. O acumulador 182 pode ser carregado na superfície antes de ser empregado no furo descendente para fornecer pressão para reter o pistão e o esnórquel no alojamento 12c.

Referindo-se novamente de forma rápida às figuras 5 e 6, à medida que o pistão 96 e o esnórquel 98 se retraem de suas posições normais mostradas na figura 6C para as da figura 6B, a tela 1(X) é rebaixado no esnórquel 98. A medida que isto ocorre, o flange na borda externa do raspador 102 arrasta e assim raspa a superfície interna do elemento de filtro 100. Desta maneira, material peneirado do fluido da formação mediante sua entrada na tela 100 e no esnórquel 98 é removido da tela 100 e depositado no espaço anular 150. Similarmente, o raspador 102 raspa a superfície interna do elemento de filtro 100 quando o esnórquel 98 e a tela 100 se estendem em direção à parede do furo de sondagem.

Depois que uma pressão predeterminada, por exemplo 1.800 psi (12.411 MPa), é detectada pelo transdutor de pressão 160b e comunicada ao controlador 190 (indicando que a válvula equalizadora está aberta e que o pistão e o esnórquel estão completamente retraídos), o controlador 190 desenergiza a válvula solenóide 178 para remover pressão do lado 172a do pistão de rebaixamento 170. Com a válvula solenóide 180 permanecendo energizada, pressão positiva é aplicada no lado 172b do pistão de rebaixamento 170 para garantir que o pistão de rebaixamento 170 retome para sua posição original (mostrada na figura 3). O controlador 190 monitora a pressão por meio do transdutor de pressão 160b e, quando uma pressão predeterminada é atingida, o controlador 190 determina que o pistão de rebaixamento 170 retornou completamente e desliga o motor 64 e a bomba 66, e desenergiza a válvula solenóide 180. Com todas válvulas solenóides 176, 178, 180 retomadas para suas posições originais e com o motor 64 desligado, a ferramenta 10 volta para sua condição original e a perfuração pode ser novamente iniciada. A válvula de alívio 197 protege o sistema hidráulico 200 de sobrepressão e de transientes de pressão. Várias válvulas de alívio adicionais podem ser providas. A válvula de alívio térmico 198 protege seções de pressão aprisionada contra sobrepressão. A válvula de retenção 199 impede refluxo na bomba 66. A figura 11 ilustra um gráfico de pressão em função do tempo ilustrando de uma maneira geral a pressão detectada pelo transdutor de pressão 160a, c durante a operação do testador da formação 10. À medida que fluido da formação é extraído para dentro do testador da formação 10, leituras de pressão são feitas continuamente pelos transdutores 160a, c. A pressão detectada pelos transdutores 160a, c será inicialmente igual à pressão do espaço anular, ou do furo de sondagem, mostrada no ponto 201. À medida que o bloco 140 se estende e a válvula equalizadora 60 é fechada, haverá um ligeiro aumento na pressão, mostrada em 202. Isto ocorre quando o bloco 140 veda na parede do furo de sondagem 151 e comprime o fluido de perfuração aprisionado na passagem 93, agora isolada. À medida que o pistão de rebaixamento 170 é atuado, o volume da câmara fechada 93 aumenta, fazendo com que a pressão diminua, conforme mostrado na região 203. Quando o pistão de rebaixamento 102 desaloja do cilindro 172, existe uma pressão diferencial com o fluido da formação, fazendo com que o fluido na formação se mova em direção à área de baixa pressão e, portanto, fazendo com que a pressão aumente com o tempo, conforme mostrado na região 240. A pressão começa a estabilizar, e no ponto 205 atinge a pressão do fluido da formação na zona que está sendo testada. Depois de um tempo fixo, tal como três minutos depois do final da região 230, a válvula equalizadora 60 novamente se abre, e a pressão no interior da passagem 93 equaliza de volta para a pressão do espaço anular, mostrado em 206.

Referindo-se novamente à figura 10, testador da formação 10 pode incluir quatro transdutores de pressão 160: dois manômetros de cristal de quartzo 160a, 160d, um extensômetro resistivo 160c e um extensômetro resistivo diferencial 160b. Um dos manômetros de cristal de quartzo 160a está em comunicação com o fluido do espaço anular, ou furo de sondagem, e também detecta pressões da formação durante o teste da formação. O outro manômetro de cristal de quartzo 160d está em comunicação com o furo de escoamento 14 a todo momento. Além do mais, ambos os manômetros de cristal de quartzo 160a e 160d podem ter sensores de temperatura associados com os cristais. Os sensores de temperatura podem ser usados para compensar os efeitos térmicos na medição de pressão. Os sensores de temperatura podem também ser usados para medir a temperatura dos fluidos próxima aos transdutores de pressão. Por exemplo, o sensor de temperatura associado com o manômetro de cristal de quartzo 160a é usado para medir a temperatura do fluido próxima ao manômetro na passagem 93. O terceiro transdutor é um extensômetro resistivo 160c e está em comunicação com o fluido do espaço anular e também detecta pressões da formação durante o teste da formação. Os transdutores de quartzo 160a, 160d fornecem informação de pressão de estado estacionário precisa, ao passo que o extensômetro resistivo 160c fornece resposta transiente mais rápida. Na realização do seqüenciamento durante o teste da formação, a passagem 93 é fechada e tanto o manômetro de quartzo 160a como o extensômetro resistivo 160c do espaço anular medem pressão no interior da câmara fechada 93. O transdutor de extensômetro resistivo 160c essencialmente é usado para suplementar as medições do manômetro de quartzo 160a. Quando o testador da formação 10 não está em uso, os transdutores de quartzo 160a, 160d podem medir operacionalmente a pressão durante a perfuração para servir como uma pressão durante a perfuração da ferramenta. A figura 12 ilustra curvas de pressão de teste de formação representativas. A curva cheia 220 representa leituras de pressão Psg detectadas e transmitidas pelo extensômetro resisti vo 160c. Similarmente, a pressão Pq, indicada pelo manômetro de quartzo 160a, está mostrada como uma linha tracejada 222. Conforme notado antes, transdutores de extensômetro resistivo em geral não proporcionam a precisão apresentada pelos transdutores de quartzo, e transdutores de quartzo não proporcionam a resposta transiente oferecida pelos transdutores de extensômetro resistivo. Conseqüentemente, as pressões de teste da formação instantâneas indicadas pelos transdutores de extensômetro resistivo 160c e de quartzo 160a provavelmente são diferentes. Por exemplo, no início de um teste da formação, as leituras de pressão Phydi indicadas pelo transdutor de quartzo Pq e transdutor de extensômetro resistivo Psg são diferentes, e a diferença entre esses valores é indicada como E0ffSi na figura 12.

Considerando-se que a leitura do manômetro de quartzo Pq é a mais precisa das duas leituras, as pressões reais do teste da formação podem ser calculadas somando ou subtraindo o erro de desvio apropriado E0frs nas pressões indicadas pelo extensômetro resistivo Psg enquanto durar o teste da formação. Desta maneira, a precisão do transdutor de quartzo e a resposta transiente do extensômetro resistivo podem ser ambas usadas para gerar uma pressão de teste corrigida, caso desejado, é usada para cálculo em tempo real das características da formação. À medida que o teste da formação continua, é possível que as leituras do extensômetro resistivo se tomem mais precisas, ou que a leitura do manômetro de quartzo se aproxime das pressões reais na câmara de pressão, mesmo que a pressão esteja mudando. De qualquer maneira, é provável que a diferença entre as pressões indicadas pelo transdutor de extensômetro resistivo e o transdutor de quartzo em um dado ponto de tempo possa mudar com a duração do teste da formação. Conseqüentemente, pode ser desejável considerar um segundo erro de desvio que é determinado no final do teste, onde condições de estado estacionário foram retomadas. Assim, como as pressões Phyd2 desnivelam no final do teste da formação, pode ser desejável calcular um segundo erro de desvio E0frS2. Este segundo erro de desvio E0ffS2 pode então ser usado para fornecer um ajuste depois do fato nas pressões do teste da formação.

Os valores de desvio E0frsi e E0frS2 podem ser usados para ajustar pontos de dados específicos no teste. Por exemplo, todos pontos críticos até Pfu podem ser ajustados usando os erros E0ffSi, ao passo que todos os demais pontos podem ser ajustados usando o erro E0ffS2· Uma outra solução pode ser calcular uma média ponderada entre os dois valores de desvio e aplicar este único desvio médio ponderado a todas as leituras de pressão do extensômetro resistivo feitas durante o teste da formação. A amplitude dos dados do extensômetro resistivo registrados pode ser também corrigida multiplicando pela correção de amplitude k, onde k = (PQi-PQ2)/(PSgi-Psg2). Outros métodos de aplicar os valores de erro de desvio para determinar precisamente as pressões reais do teste da formação podem ser usados de forma correspondente e são de entendimento dos versados na técnica. O testador da formação 10 pode operar em dois modos gerais: operação com bombas ligadas e operação com bombas desligadas. Durante uma operação com bombas ligadas, lama bombeia fluido de perfuração da bomba da superfície através da coluna de perfuração 6 e de volta para cima no espaço anular 150 durante o teste. Usando essa coluna de fluido de perfuração, a ferramenta 10 pode transmitir dados para a superfície usando telemetria de pulso de lama durante o teste da formação. A ferramenta 10 pode também receber comandos descendentes de telemetria de pulso de lama da superfície. Durante um teste da formação, coluna de perfuração 6 e a ferramenta de teste de formação não giram. Entretanto, pode ser o caso em que um movimento intermediário ou rotação da coluna de perfuração é necessário. Como um recurso de segurança, a qualquer momento durante o teste da formação, um comando de abortar pode ser transmitido da superfície para o testador da formação 10. Em resposta a este comando de abortar, o testador da formação 10 imediatamente interromperá o teste da formação e retrairá o pistão da sonda para sua posição normal retraída para perfuração. A coluna de perfuração 6 pode então se mover ou rotacionar sem causar danos no testador da formação 10.

Durante uma operação com bombas desligadas, um recurso de segurança similar pode também ser ativado. O testador da formação 10 e/ou ferramenta MWD 13 podem ser adaptados para detectar quando bombas de escoamento de lama estão ligadas. Conseqüentemente, o ato de ligar as bombas e restabelecer o fluxo através da ferramenta pode ser detectado pelo transdutor de pressão 160d ou por outros sensores de pressão no conjunto de furo de fundo 6. Este sinal será interpretado por um controlador na ferramenta MWD 13 ou outro controle e comunicado ao controlador 190 que é programado para disparar automaticamente um comando de abortar no testador da formação 10. Neste ponto, o testador da formação 10 imediatamente interromperá o teste da formação e retrairá o pistão da sonda para sua posição normal para perfuração. A coluna de perfuração 6 pode então se mover ou rotacionar sem causar danos no testador da formação 10.

Os comandos de ligação ascendente ou de ligação descendente não são limitados a telemetria de pulso de lama. A título de exemplo, e não de limitação, outros sistemas de telemetria podem incluir métodos manuais, incluindo ciclos de bombeamento, bandas de fluxo/pressão, rotação de tubo ou combinações destes. Outras possibilidades incluem métodos eletromagnéticos (EM), acústicos e telemetria por cabo. Uma vantagem de usar métodos de telemetria alternativos se baseia no fato de que telemetria de pulso de lama (tanto ascendente como descendente) exige operação com bombas ligadas, mas outros sistemas de telemetria não. O comando de abortar de segurança, portanto pode ser transmitido da superfície à ferramenta de teste de formação usando um sistema de telemetria alternativo independente se as bombas de escoamento de lama estão ligadas ou desligadas. O receptor de furo descendente para transmissão descendente de comandos ou dados da superfície pode residir dentro do testador da formação 10 ou dentro de uma ferramenta MWD 13 com a qual ele comunica. Similarmente, o transmissor de furo descendente para comandos de ligação ascendente ou dados de furo descendente pode residir dentro do testador da formação 10 ou dentro de uma ferramenta MWD 13 com a qual ele comunica. Os receptores e transmissores podem cada qual ficar posicionados na ferramenta MWD 13 e os sinais do receptor podem ser processados, analisados e transmitidos a um controlador principal na ferramenta MWD 13 antes de ser transmitidos ao controlador local 190 no testador da formação 10.

Comandos ou dados transmitidos da superfície para o testador da formação 10 podem ser usados sem ser para transmitir um comando de abortar de segurança. O testador da formação 10 pode ter muitos modos de operação pré-programados. Um comando da superfície pode ser usado para selecionar o modo de operação desejado. Por exemplo, um de uma pluralidade de modos de operação pode ser selecionado, transmitindo uma seqüência de cabeçalho indicando uma mudança no modo de operação seguida por um número de pulsos que corresponde a esse modo de operação. Outros mecanismos de seleção de um modo de operação certamente serão conhecidos pelos versados na técnica.

Além dos modos de operação discutidos, outras informações podem ser transmitidas da superfície para o testador da formação 10. Esta informação pode incluir dados operacionais críticos, tais como profundidade ou densidade da lama de perfuração da superfície. O testador da formação 10 pode usar esta informação para ajudar refinar as medições ou cálculos feitos no furo descendente ou selecionar um modo de operação. Comandos da superfície podem também ser usados para programar o testador da formação 10 para realizar um modo que não seja pré-programado.

Um exemplo de um modo operacional do testador da formação 10 é a capacidade de o testador da formação 10 adaptar o procedimento de teste de pressão ao ponto de bolha do fluido da formação a diferentes profundidades de teste. Na descoberta, fluido da formação pode conter algum gás natural em solução. O ponto de bolha é a pressão na qual gás fica fora de solução no fluido da formação a uma dada temperatura. Se qualquer gás ficar fora de solução durante um procedimento de teste de rebaixamento, os dados do teste podem não representar precisamente a pressão da formação. A figura 13 ilustra um procedimento de teste de rebaixamento onde o ponto de bolha do fluido no testador da formação 10 foi excedido. Quando o rebaixamento excede o ponto de bolha, a pressão declina rapidamente durante o rebaixamento e, em zonas de baixa permeabilidade, a inclinação é tipicamente diretamente proporcional à vazão. Esta inclinação se deve basicamente à compressibilidade do fluido na linha de escoamento da ferramenta 10. À medida que o rebaixamento continua, a inclinação muda, quando o ponto de bolha é encontrado, conforme mostrado na figura 13 na linha marcada "Ponto de bolha". Esta alteração na inclinação pode ser causada pelos fluidos da formação entrando na ferramenta 10, mas, quando a pressão não começa se acumular depois do final do rebaixamento (W-dd), então o ponto de bolha foi excedido. Quando o ponto de bolha é excedido, a compressibilidade efetiva do fluido da linha de escoamento é aumentada substancialmente, apresentando um acúmulo. Depois de um tempo de acúmulo suficiente, algum fluido entra na ferramenta 10 pela formação e em algum ponto o gás é absorvido na solução. Quando isto ocorre, a compressibilidade dos fluidos da linha de escoamento é reduzida e a taxa de acúmulo aumenta rapidamente. Tanto o ponto de inflexão durante o rebaixamento como o de elevação podem ser usadas para estimar o ponto de bolha do fluido na ferramenta 10. Isto pode ser obtido monitorando-se a inclinação do acúmulo usando técnicas de regressão padrões. Por exemplo, o estágio de rebaixamento pode ser analisado. Inicialmente, a inclinação é muito acentuada, mas muda para aproximadamente 0 quando o ponto de bolha é encontrado. Neste caso, a curva de rebaixamento inicial pode ser comparada com os demais dados e a interseção dessas duas curvas é o ponto de bolha. Começando do início do rebaixamento, os pontos de pressão e tempo são monitorados. Considerando-se que n pontos foram coletados, então a inclinação é calculada usando n-n(), como se segue. inclinação de elevação em psi/s intercepto linear usando n-n„ pontos Onde: xi = tempo yi = pressão n= início dos pontos de rebaixamento coletados (normalmente 8-20 pontos de dados).

Usando os últimos 10-20 pontos de dados, uma segunda inclinação é monitorada para procurar uma outra mudança na inclinação. fim do rebaixamento e início da inclinação de elevação. interceptor linear usando n„ pontos.

Onde: n„ - número estabelecido de pontos (normalmente 30 a 120 pontos). A inclinação inicial b é muito maior que a inclinação final bu, e o ponto de vapor é determinado pela interseção das duas linhas. ponto de vapor a partir da interseção das duas linhas.

Se a elevação puder continuar, uma outra estimativa do ponto de bolha pode ser feita a partir dos dados de elevação. Usando esta técnica, todos os dados de elevação podem ser usados para determinar b e em seguinte somente uma parte dos dados de elevação é monitorada para determinar a inclinação atual b(). Durante o monitoramento dessas inclinações durante a elevação, a inclinação final b<> torna-se muito maior que a inclinação predominante b. O ponto de bolha é então estimado pela interseção das duas linhas. O momento em que ocorre a interseção pode também ser usado para estimar a permeabilidade da formação.

As técnicas de regressão linear mostradas são um dos diversos métodos que podem ser usados para determinar pontos de inflexão da curva e os pontos de vapor subseqüentes. Métodos de derivada e derivada segunda, e métodos de regressão não linear podem também ser usados. O ponto de bolha determinado a partir desta elevação é tipicamente maior que o determinado pelo rebaixamento (ver figura 13). Isto é por causa das alterações termodinâmicas que ocorrem durante o rápido rebaixamento e em seguida o lento elevação. Tipicamente, o fluido é resfriado por causa da expansão adiabática durante o rebaixamento. Este efeito do resfriamento tende a fazer com que o ponto de bolha seja subestimado. Durante a elevação, a temperatura equaliza e o ponto de bolha aparente também aumenta.

No caso em que o ponto de bolha e o tempo são determinados a partir da curva de elevação, a mobilidade da formação pode ser estimada fazendo-se algumas suposições. A primeira é que a real vazão da formação é muito menor que a velocidade do pistão de pré-teste medida pelo testador da formação 10. Isto se dá em virtude de a formação gasosa na ferramenta estar agora regulando a vazão. Se considerar que a vazão é aproximadamente constante durante o tempo em que o pré-teste se inicia e onde ocorre a mudança de fase durante a elevação, então a mobilidade esférica da formação pode ser estimada como se segue: onde: q0=Vo/(tbP-tdd_siart) vazão de rebaixamento estimada (cmVs) V0 = volume de rebaixamento (cm3) tbp = tempo de elevação no ponto de vapor (s) t<j(j_sun = início do rebaixamento (s) rs = raio do esnórquel (cm) Cdd = fator de correção fluxo (dimensionado) ΔΡ = Ps,op-PbP A segunda suposição é que a pressão da formação está próxima da última pressão desenvolvida PNlop. Se houver tempo suficiente para a elevação estabilizar, Pslop pode não levar uma estimativa otimista de Ms. Se for este o caso, a pressão hidrostática da lama pode ser usada para obter uma estimativa conservadora de Ms. Esta técnica de determinação da mobilidade é denominada método de rebaixamento c considera escoamento em estado estacionário. Isto é um dos diversos que podem ser usados para estimar a mobilidade. Outros métodos poderíam incluir gráficos de Homer esféricos e derivados. O modo operacional do testador da formação 10 pode ser ajustado para levar em conta o ponto de bolha do fluido da formação. Por exemplo, se o ponto de bolha for aberto, o pistão de rebaixamento 170 pode retroceder para a posição inicial e o teste de pressão realizado novamente. O primeiro método de modificar o pré-teste é diminuir a vazão do fluido na ferramenta 10. Isto é obtido estimando-se a vazão que manteria a pressão de rebaixamento acima do ponto de bolha. Isto pode ser feito a partir da estimativa da mobilidade esférica Ms da seguinte maneira velocidade de rebaixamento do pré-teste ajustada.

Depois que a pressão tiver sido novamente equalizada aproximadamente na pressão hidrostática, o segundo pré-teste é realizado na nova vazão.

Ainda um outro método de realizar o segundo rebaixamento é estabelecer uma pressão de corte. O pré-teste seria interrompido tão logo esta pressão fosse atingida. A pressão de corte seria maior que a pressão do ponto de vapor estimado, normalmente diversas centenas de psi. Novamente, o segundo pré-teste seria feito depois que a pressão da linha de escoamento tivesse equalizada de volta para a pressão da lama aproximadamente hidrostática. Este segundo pré-teste começaria na mesma velocidade do primeiro, mas então o deslocamento do pistão de pré-teste é interrompido quando a pressão atinge a pressão de corte.

Ainda um outro método é tanto ajustar a vazão como estabelecer a pressão de corte. Pode não ser possível que o testador da formação 10 reduza sua velocidade para a exigida para manter a pressão acima do ponto de vapor. A menor velocidade reduz a alteração na pressão com o tempo e faz parar o pistão de pré-teste na pressão de corte prevista com mais precisão.

Como um outro exemplo, se o teste tiver tempo suficiente para acumular pressão da maneira ilustrada na figura 13. A pressão pode se acumular e o gás pode recombinar com os fluidos provenientes da formação. A quantidade de tempo para que o gás recombinc pode depender da pressão do ponto de vapor e das características do fluido de teste. A partir desta informação, a permeabilidade da formação pode ser estimada, e a velocidade de rebaixamento pode ser ajustada para que a pressão de rebaixamento não caia abaixo do ponto de vapor.

Altemativamente, o rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 pode ser feito incrementalmente até que um devido rebaixamento e elevação sejam obtidos. Usando este método, o pistão de rebaixamento 170 é rebaixado, mas não em toda extensão, sob um teste de pressão normal. A pressão é então monitorada no cilindro 175 usando os transdutores 160. Se o pistão de rebaixamento 170 não rebaixar o bastante para produzir um rebaixamento adequado, o pistão de rebaixamento 170 é rebaixado novamente para criar mais de uma queda de pressão dentro do cilindro 175. O rebaixamento pode ser ajustado extraindo o pistão de rebaixamento 170 mais, ou em uma maior velocidade, ou uma combinação de magnitude e velocidade. Este método pode ser realizado até que um rebaixamento e elevação adequados sejam obtidos. Embora a pressão do ponto de vapor não seja medida, parâmetros para o teste de pressão podem ser estabelecidos com base nas etapas de rebaixamento incrementais para garantir que o ponto de vapor não seja atingido com testes de pressão adicionais.

Outros modos operacionais envolvem o testador da formação 10 determinar o ponto de vapor do fluido da formação realizando um teste de pressão propositadamente no ponto de vapor do fluido da formação. Durante o teste de pressão, a válvula da linha de escoamento 179 pode ser fechada e o pistão de rebaixamento 170 rebaixado para reduzir a pressão no cilindro 175 e criar um volume conhecido dentro do cilindro 175. Uma vez que o pistão de rebaixamento 170 seja retraído, a válvula da linha de escoamento 179 pode ser aberta. Com queda de pressão suficiente, o fluido da formação abrirá seu ponto de vapor e qualquer gás no fluido da formação sairá de solução. Se o ponto de vapor não for aberto, então o teste é repetido até que uma quantidade suficiente de queda de pressão inicial seja criada para abrir o ponto de vapor. Normalmente, o pré-teste se move para sua velocidade mais baixa durante o monitoramento da pressão da linha de escoamento selada. Então o método de determinação do ponto de vapor seria similar ao mostrado anteriormente para o rebaixamento de pré-teste. Basicamente, regressões lineares podem ser usadas para determinar quando ocorre uma alteração na inclinação. Altemativamente, métodos de primeira e segunda derivada, bem como de regressão não linear, podem ser usados para determinar o ponto de vapor. É também desejável medir o deslocamento do pistão para monitorar de forma mais precisa a real velocidade e alteração de volume. Altemativamente, a alteração de volume sobre o volume aprisionado total inicial pode ser colocada em gráfico em função da pressão para melhorar a estimativa do ponto de vapor e determinar a compressibilidade do fluido.

Para medir a pressão do ponto de vapor pelo teste, o testador da formação 10 pode usar a posição do pistão de rebaixamento 170 à medida que o pistão de rebaixamento 170 se retrai durante a parte do rebaixamento do teste de pressão. Sabendo-se a posição do pistão de rebaixamento 170, o volume do cilindro 175 em todas as posições do pistão de rebaixamento 170 podem ser então calculadas. Um método de determinar a posição do pistão de rebaixamento 170 é medir a quantidade de fluido hidráulico usado para rebaixar o pistão de rebaixamento 170, o tempo, e a vazão do fluido hidráulico bombeado pela bomba hidráulica 66. Então, conhecendo a área superficial da face do pistão de rebaixamento 170 voltada para o lado da linha de escoamento 172a do cilindro 172, a posição do pistão do pistão de rebaixamento 170 pode ser calculada. A distância de deslocamento do pistão de rebaixamento 170 é a alteração no volume do fluido hidráulico dividida pela área superficial do pistão de rebaixamento 170 voltada para o lado da linha de escoamento 172a. A alteração no volume é calculada multiplicando-se a quantidade de tempo pela vazão do fluido hidráulico. Um outro método de determinar a posição é usar um indicador de posição, tais como um sensor acústico, um sensor ótico, um transdutor de deslocamento variável linear, um potenciômetro, um sensor de efeito Hall, ou qualquer outro indicador de posição adequado, ou qualquer outro método adequado de determinação da posição do pistão de rebaixamento 170. A pressão na qual o fluido da formação atinge o ponto de vapor pode ser calculada durante o teste de pressão manualmente ou usando o controlador 190. O controlador 190 registra continuamente o tempo transcorrido e a pressão de fluido da formação durante o pré-teste. O controlador 190 pode também calcular o volume do fluido da formação no cilindro 175 usando o tempo transcorrido, vazão da bomba hidráulica, e a informação de posição do pistão de rebaixamento 170 pelo seguinte relacionamento: „T , _ (ÁreaddXVazão da Bomba Hidráulica)(Tempo) Volume de Fluido da Formaçao =------------------;----------------------- (Areahyd) Onde Áreadd é a área do pistão de rebaixamento 170 no lado da linha de escoamento 172a e Areahyd é a área do pistão de rebaixamento 170 no lado do óleo hidráulico 172b. O controlador principal 190 pode calcular continuamente a compressibilidade do fluido na linha de escoamento 93, onde a compressibilidade é a relação da pressão do fluido da formação para o volume do fluido da formação. O ponto de bolha pode ser a pressão onde essas relações calculadas mudam.

Um exemplo de determinação de compressibilidade e ponto de bolha está ilustrado na figura 14, onde a mudança de volume em relação ao volume inicial é colocada em gráfico em função da pressão. A parte reta da linha é usada para determinar a compressibilidade do fluido e o ponto de bolha é determinado com a curva de pressão que foge da linha reta. O ponto de bolha pode ser determinado por métodos de ajuste de curva previamente discutidos.

Uma vez que a pressão do ponto de bolha do fluido da formação tenha sido determinada, o modo operacional do testador da formação 10 pode ser ajustado para ficar acima do ponto de bolha e manter o gás em solução no fluido da formação durante o teste de pressão.

Por exemplo, o testador da formação 10 pode controlar variavelmente o volume de rebaixamento criado no cilindro 175 durante o teste de pressão. O método mais efetivo de controlar o volume do rebaixamento é usar a pressão de corte previamente discutida. É normalmente desejável também reduzir a velocidade para melhorar a precisão dos métodos de pressão de corte.

Altemativamente, o testador da formação 10 pode controlar de forma variável da velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 para que permaneça acima da pressão do ponto de bolha. Conforme previamente discutido, se a mobilidade esférica da formação puder ser estimada, então pode ser calculada a velocidade que manteria a pressão de rebaixamento acima do ponto de bolha.

Também, altemativamente, o testador da formação 10 pode controlar de forma variável tanto o volume de rebaixamento como a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 da maneira supradiscutida. O testador da formação 10 pode controlar de forma variável o rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 para manter uma certa pressão no interior do cilindro 175 manual ou automaticamente. Quando feito manualmente, a informação de pressão medida pelo teste de pressão é registrada e/ou transmitida à superfície onde ela é monitorada e analisada. Usando a informação do ponto de bolha calculado, comandos podem ser transmitidos ao testador da formação 10 para variar o procedimento de rebaixamento e evitar o ponto de bolha para o teste de pressão seguinte, da maneira previamente discutida. Quando feito automaticamente, a informação do teste de pressão é transmitida ao controlador 190 para análise do ponto de bolha. O controlador 190 então ajusta automaticamente o volume de rebaixamento e/ou velocidade do pistão de rebaixamento 170 para o procedimento de rebaixamento seguinte para evitar abertura do ponto de bolha da maneira supradiscutida.

Um outro modo de operação envolve a consistência da velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 durante um teste de pressão. Tipicamente, o testador da formação 10 não muda a velocidade do rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 durante um teste de pressão. Entretanto, o controlador 190 pode mudar a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 durante o rebaixamento controlando a bomba hidráulica 66. Independente disso, quando começa o rebaixamento, o pistão de rebaixamento 170 deve manter uma velocidade de rebaixamento substancialmente constante até que o controlador 190 ajuste a velocidade de rebaixamento. Embora a informação posicionai do pistão de rebaixamento 170 durante o rebaixamento possa levar em conta qualquer cálculo de teste de pressão, não manter a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 constante pode afetar a precisão das medições e cálculos do teste de pressão. Manter uma velocidade de rebaixamento constante pode ser difícil de se conseguir, entretanto, por causa da partida, parada ou de outra forma saída inconsistente do motor elétrico 64 e bomba hidráulica 66, bem como outros fatores do sistema.

Para manter a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 substancialmente constante, o testador da formação 10 pode transmitir a informação posicionai do pistão de rebaixamento 170 ao controlador 190. O controlador 190 usa a informação posicionai para calcular a velocidade de rebaixamento do pistão 170. Com base nos cálculos, o controlador determina se ajustes têm que ser feitos no sistema hidráulico 200 durante o rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 para manter uma velocidade de rebaixamento substancialmente constante. A figura 15 ilustra um outro método de manter uma velocidade de rebaixamento substancialmente constante usando um limiar hidráulico 406, por exemplo, uma válvula de seqüenciamento, à jusante da bomba hidráulica 66. O limiar hidráulico 406 exige que uma certa pressão hidráulica seja atingida pelo motor elétrico 64 e bomba hidráulica 66 antes de o fluido hidráulico poder passar pelo limiar hidráulico 406. Por exemplo, a mínima pressão hidráulica pode ser 2.500 psi (17.238 MPa) acima da pressão do furo de sondagem. Assim, o limiar hidráulico 406 age para permitir que a pressão eleve antes de a pressão poder agir no pistão de rebaixamento 170. Então, se a mesma carga hidráulica for mantida na bomba hidráulica 66, o deslocamento para uma dada profundidade e para um dado conjunto de condições ambientais será constante, e a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento 170 será substancialmente constante. A figura 16 ilustra um outro método de manter uma velocidade de rebaixamento estacionária com um restritor variável compensado por pressão 408 na linha de escoamento hidráulico 93 à jusante da bomba hidráulica 66. O restritor variável 408 mantém uma vazão hidráulica constante independente da carga hidráulica exigida. Portanto, o pistão de rebaixamento 170 pode rebaixar a uma velocidade constante independente da real pressão de rebaixamento obtida na linha de escoamento 93. A figura 17 ilustra um outro modo operacional que permite que o testador da formação 10 realize um teste de ruptura. O teste de ruptura é feito quando o pistão de rebaixamento 170 não pode rebaixar rapidamente o bastante para criar uma queda de pressão suficiente para o teste de pressão. Para realizar o teste de ruptura, o testador da formação 10 fecha a válvula da linha de escoamento 179 para isolar o cilindro 175 do bloco 140. O pistão de rebaixamento 170 então é rebaixado para criar uma queda de pressão dentro do cilindro 175 e da linha de escoamento 93 detrás da válvula da linha de escoamento 179. A válvula da linha de escoamento 179 então é aberta para criar uma queda de pressão no lado do bloco 140 da linha de escoamento 93 que é grande o bastante para obter rebaixamento suficiente para o teste de pressão. A válvula da linha de escoamento 179 é fechada atuando a válvula solenóide 412, que direciona fluido hidráulico pressurizado da bomba 66 para o atuador da válvula 179. Embora a válvula da linha de escoamento 179 esteja fechada, a pressão da linha de escoamento à montante da válvula da linha de escoamento 179 (lado do bloco) pode ser monitorada pelo transdutor de pressão 160d. A válvula da linha de escoamento 179 pode ser aberta pela desatuação da válvula solenóide 412 e atuação da válvula solenóide 410. O teste de ruptura permite assim que o testador da formação 10 crie uma maior queda de pressão que se o pistão de rebaixamento 170 fosse rebaixado em um teste de pressão típico por causa da criação da queda de pressão antes de o fluido da formação entrar no cilindro 175.

Um outro modo de operação permite que o testador da formação 10 faça ajustes durante o teste de pressão relacionado à vedação formada pelo bloco de vedação 140 do conjunto de sonda da formação 50 contra a parede do furo de sondagem 151 ou do depósito de lama 149. Conforme mencionado antes, o ambiente operacional do furo de sondagem 8 pode alterar durante o teste de pressão tanto com uma alteração na pressão como uma deterioração da parede do furo de sondagem 151. O motor elétrico 64, bomba hidráulica 66, coletor hidráulico 62, válvula equalizadora 60, conjunto de sonda da formação 50, ou qualquer outra parte do sistema hidráulico 200 pode também afetar a capacidade de manter uma devida vedação contra o depósito de lama 149 ou parede do furo de sondagem 151. O testador da formação 10 faz ajustes monitorando a integridade da vedação do bloco 140 usando transdutores de pressão 160a-d. O testador da formação 10 usa os dados do transdutor para fazer ajustes manualmente, usando dados retransmitidos e encaminhados entre a superfície e o controlador 190, ou automaticamente, transmitindo a informação monitorada ao controlador 190 para análise. Por exemplo, se a pressão monitorada se aproximar da pressão do furo de sondagem previamente medida, então a vedação pode nunca ter sido formada indevidamente. Se uma vedação imprópria for feita, o controlador 190 pode retrair o bloco 140 e reiniciar o teste de pressão. Altemativamente, pode ocorrer um vazamento durante o teste de pressão, fazendo com que o bloco 140 sele indevidamente. Se a vedação deteriorar, o testador da formação 10 pode fazer ajustes no sistema hidráulico 200 para variar a força do bloco contar o depósito de lama 149 ou parede do furo de sondagem 151. Por exemplo, o controlador 190 pode aumentar a pressão hidráulica para exercer mais força pelo bloco 140 contra o depósito de lama 149 ou parede do furo de sondagem 151. Adicionalmente, mesmo que testador da formação 10 faça algum ajuste automaticamente, então a ferramenta 10 pode transmitir informação relativa aos ajustes para a superfície, bem como informação relativa à quantidade de tempo adicional necessário para fazer devidamente o teste de pressão.

Altemativamente, o testador da formação 10 pode compreender uma válvula de seqüenciamento, similar à válvula 192 supradiscutida, que exige uma pressão mínima no bloco 140 para criar força contra o depósito de lama 149 da parede do furo de sondagem 151 antes de o teste de pressão poder ser realizado. Embora a quantidade de pressão não possa garantir uma boa vedação, a válvula de seqüenciamento garante que uma pressão mínima designada seja colocada no bloco 140 antes de o teste de pressão poder ser realizado. O controlador 190 pode também ser usado para variar qualquer um dos parâmetros de teste de pressão a ser experimentados e otimizar os procedimentos de teste. Por exemplo, a elevação, velocidade de rebaixamento, volume de rebaixamento, carga do bloco ou qualquer outro parâmetro pode ser variado para observar as alterações, caso haja, nos resultados do teste de pressão da formação. Os resultados podem então ser analisados pelo controlador 190 e os procedimentos de teste alterados para se obterem medições de pressão da formação mais precisas.

Embora modalidades específicas tenham sido ilustradas e descritas, versados na técnica podem fazer modificações sem fugir do espírito ou preceito desta invenção. As modalidades descritas são apenas exemplares, e não limitantes. Muitas variações e modificações são possíveis e se enquadram no escopo da invenção. Dessa maneira, o escopo de proteção não está limitado às modalidades descritas, mas está limitado somente pelas reivindicações seguintes, cujo escopo deve incluir todos equivalentes da matéria objeto das reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método de testar uma formação de furo descendente, caracterizado pelo fato de que compreende: dispor um testador da formação (10) em uma coluna de perfuração (5) em um furo de sondagem (8); realizar um procedimento de teste da formação com o testador da formação (10), compreendendo: formar uma vedação entre o conjunto de sonda da formação (50) do testador da formação (10) e a formação; rebaixar um pistão de rebaixamento (170) dentro de uma câmara no testador de formação (10) para criar um volume no interior da câmara; extrair fluido da formação para o volume da câmara; e monitorar a pressão no interior da câmara; determinar se a pressão dentro da câmara é menor do que a pressão do ponto de bolha do fluido de formação retirado para a câmara; manter a posição do pistão rebaixado (170) até que gás fora do fluido da formação se recombine na solução com o fluido de formação na câmara; rebaixar continuamente o pistão de rebaixamento (170); e ajustar o dito procedimento de teste da formação enquanto o dito testador da formação está no furo de sondagem.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ajustar o procedimento de teste da formação compreende: transmitir dados do procedimento de teste da formação proveniente do testador da formação (10) para a superfície; transmitir comandos do procedimento de teste da formação da superfície para um controlador (190) no testador da formação (10); e ajustar o procedimento de teste da formação com o controlador (190).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ajustar o procedimento de teste da formação compreende: transmitir dados do procedimento de teste da formação para o controlador (190) no testador da formação (10); analisar os dados do procedimento de teste da formação com o controlador (190); e ajustar o procedimento de teste da formação com o controlador (190).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que monitorar a pressão dentro da câmara compreende usar um transdutor de pressão (160).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: restabelecer o pistão de rebaixamento (170); e realizar o procedimento de teste da formação com uma menor quantidade de volume criada pelo rebaixamento do pistão de rebaixamento (170).

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende: realizar novamente o procedimento de teste da formação durante o monitoramento da posição do pistão de rebaixamento (170); determinar a quantidade de volume criada pelo rebaixamento do pistão de rebaixamento (170); determinar o ponto de bolha do fluido da formação; restabelecer o pistão de rebaixamento (170); e realizar novamente o procedimento de teste da formação, compreendendo manter a pressão no interior da câmara acima da pressão do ponto de bolha do fluido da formação durante o rebaixamento do pistão de rebaixamento (170).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que manter a pressão no interior da câmara acima da pressão do ponto de bolha do fluido da formação compreende diminuir a quantidade de volume criada pelo pistão de rebaixamento (170).

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que manter a pressão no interior da câmara acima da pressão do ponto de bolha do fluido de formação compreende diminuir a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento (170).

9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que manter a pressão no interior da câmara acima da pressão do ponto de bolha do fluido da formação compreende diminuir a diminuir a quantidade de volume criada pelo pistão de rebaixamento (170) e diminuir a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento (170).

10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que manter a pressão no interior da câmara acima da pressão do ponto de bolha do fluido da formação compreende controlar de forma variável a quantidade de volume criada pelo pistão de rebaixamento (170) durante o rebaixamento do pistão de rebaixamento (170).

11. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que manter a pressão no interior da câmara acima da pressão do ponto de bolha do fluido da formação compreende controlar de forma variável a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento (170) durante o rebaixamento do pistão de rebaixamento.

12. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que manter a pressão no interior da câmara acima da pressão do ponto de bolha do fluido da formação compreende controlar de forma variável a quantidade de volume criada pelo pistão de rebaixamento (170) e a velocidade de rebaixamento do pistão de rebaixamento (170) durante o rebaixamento pistão de rebaixamento (170).

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: monitorar a posição do pistão de rebaixamento (170) durante o procedimento de teste da formação; e controlar de forma variável o rebaixamento do pistão de rebaixamento (170) durante o rebaixamento para manter uma velocidade de rebaixamento substancialmente constante.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: monitorar a posição do pistão de rebaixamento (170) com o controlador (190) no testador da formação (10); analisar a posição do pistão de rebaixamento (170) com o controlador (190) durante o rebaixamento do pistão de rebaixamento (170); e controlar o procedimento de teste da formação com o controlador (190).

15. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende: criar uma queda de pressão na câmara, isolando a câmara do fluido da formação e rebaixando o pistão de rebaixamento (170) para criar um volume no interior na câmara; permitir o fluido da formação se comunicar com o volume na câmara; e extrair fluido da formação para o volume na câmara.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que isolar a câmara compreende controlar uma válvula da linha de escoamento (179) entre o conjunto de sonda da formação (50) e a câmara com o controlador (190).

17. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: iniciar um procedimento de teste de formação com o testador de formação (10) compreendendo: estender o conjunto de sonda da formação (50) do testador de formação (10) para encaixe com a formação; rebaixar o pistão de rebaixamento (170) dentro da câmara no testador de formação (10) para criar um volume no interior da câmara; extrair fluido da formação para o volume na câmara; e monitorar a pressão no interior da câmara; monitorar a pressão no furo de sondagem (8); transmitir os dados de pressão do furo de sondagem (8) e da câmara do furo descendente para a superfície; determinar se a pressão na câmara é substancialmente igual à pressão no furo de sondagem (8) durante o rebaixamento; transmitir comandos de procedimento de teste da formação da superfície para o controlador (190) no testador da formação (10); abortar o procedimento de teste da formação usando o controlador (190) para retrair o conjunto de sonda da formação (50) e restabelecer o pistão de rebaixamento (170) antes do procedimento de teste ser realizado; e realizar novamente o procedimento de teste da formação.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de compreende: transmitir os dados de pressão do furo de sondagem (8) e da câmara para o controlador (190) no testador da formação (10); analisar os dados com o controlador (190) para determinar se a pressão na câmara é substancialmente igual à pressão no furo de sondagem (8); abortar o procedimento de teste da formação usando o controlador (190) para retrair o conjunto de sonda da formação (50) e restabelecer o pistão de rebaixamento (170); e realizar novamente o procedimento de teste da formação.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende: determinar se a vedação formada pelo conjunto de sonda da formação (50) está se deteriorando; transmitir comandos de procedimento de teste da formação da superfície para o controlador (190) no testador da formação (10); e aumentar a força do conjunto de sonda da formação (50) contra a formação.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que aumentar a força do conjunto de sonda da formação (50) contra a formação compreende o controlador (190) aumentar a pressão hidráulica em uma linha de escoamento hidráulico (16) usada para estender o conjunto de sonda da formação (50).

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende: transmitir os dados de pressão do furo de sondagem (8) e da câmara para o controlador (190) no testador da formação (10); analisar os dados com o controlador (190) para determinar se a vedação formada pelo conjunto de sonda da formação (50) está se deteriorando; transmitir comandos do controlador (190) para aumentar a força do conjunto de sonda da formação (50) contra a formação; e aumentar a força do conjunto de sonda da formação (50) contra a formação.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que aumentar a força do conjunto de sonda da formação (50) contra a formação compreende aumentar a pressão hidráulica em uma linha de escoamento hidráulico (16) usada para estender o conjunto de sonda da formação (50).

23. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: operar uma bomba hidráulica (66) para criar pressão hidráulica; isolar um pistão de rebaixamento (170) da pressão hidráulica; comunicar a pressão hidráulica ao pistão de rebaixamento (170) uma vez que uma pressão hidráulica mínima seja produzida pela bomba hidráulica (66); rebaixar o pistão de rebaixamento (170) a uma velocidade de rebaixamento substancialmente constante com a pressão hidráulica; criar um volume no interior da câmara no interior do testador da formação (10) rebaixando o pistão de rebaixamento (170); extrair fluido da formação para o volume na câmara; e monitorar a pressão no interior da câmara.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente isolar o pistão de rebaixamento (170) da pressão hidráulica com uma válvula de seqüenciamento.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende: controlar a quantidade de pressão hidráulica comunicada ao pistão de rebaixamento (170) para ser menor do que a quantidade de pressão hidráulica produzida pela bomba hidráulica (66); rebaixar o pistão de rebaixamento (170) a uma velocidade de rebaixamento substancialmente constante com a pressão hidráulica; criar um volume no interior da câmara no interior do testador da formação (10) rebaixando o pistão de rebaixamento (170); extrair fluido da formação para o volume na câmara; e monitorar a pressão no interior da câmara.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente controlar a quantidade de pressão hidráulica comunicada ao pistão de rebaixamento (170) com um restritor (408).