BRPI0814004B1 - Dispositivo para teste de formação, e, métodos para determinação de pressão de formação de fratura, para determinação de pressão de poro, e para determinação de propriedades de formação em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço - Google Patents

Description

(54) Título: DISPOSITIVO PARA TESTE DE FORMAÇÃO, E, MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO DE PRESSÃO DE FORMAÇÃO DE FRATURA, PARA DETERMINAÇÃO DE PRESSÃO DE PORO, E PARA DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES DE FORMAÇÃO EM UMA PARTE ABERTA ISOLADA INFERIOR DE UM FURO DE POÇO (51) Int.CI.: E21B 49/00 (30) Prioridade Unionista: 06/07/2007 NO 20073508 (73) Titular(es): STATOIL PETROLEUM AS (72) Inventor(es): KJETIL BEKKEHEIEN “DISPOSITIVO PARA TESTE DE FORMAÇÃO, E, MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO DE PRESSÃO DE FORMAÇÃO DE FRATURA, PARA DETERMINAÇÃO DE PRESSÃO DE PORO, E PARA DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES DE FORMAÇÃO EM UMA PARTE ABERTA ISOLADA INFERIOR DE UM FURO DE POÇO”

Campo da invenção

A presente invenção é relativa a teste de formação particularmente relacionado a furos de poço em reservatórios que contém hidrocarbonetos para exploração, delineamento, produção e injeção. Mais especificamente, a presente invenção é relativa a um dispositivo para teste de formação ao perfurar, um método para determinação da pressão de formação de fratura em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço, um método para determinação de pressão de poro em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço, um método para determinação de propriedades da formação em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço, e um dispositivo para teste de formação de um poço de produção.

Fundamento para a invenção e técnica precedente

Ao desenvolver um campo que contém hidrocarbonetos inúmeras tarefas deveriam ser solucionadas tão bem quanto possível. Delinear o depósito e colocar instalações de superfície e poços são algumas das tarefas a solucionar. Determinar o projeto do poço, o programa de perfuração, o programa de produção e desenvolvimento adicional do campo depois de um período, são tarefas essenciais.

Ao perfurar, a pressão na parte aberta de um poço pode, em geral, ser mantida entre a pressão de poro e a pressão de formação de fratura. Ao desenvolver poços longos, poços de seção transversal de baixo escoamento, e poços em formações esgotadas, pode ser muito desafiador encontrar uma solução funcional para o programa de revestimento, programa de perfuração, e desenvolvimento adicional do campo. Isto principalmente porque a janela operacional disponível é muito estreita e, adicionalmente, o conhecimento a respeito de mecânica de rochas do furo de poço e possível formações para penetração muitas vezes são insuficientes. Para os objetivos acima mencionados, determinar a condição de tensão do subterrâneo é essencial. A condição de tensão e pressão mudam quando o reservatório é produzido. Manter pressão e condição de tensão pode ser conseguido injetando água e/ou gás para o interior do reservatório. Um modelo mecânico de rochas que inclui dados a partir de todo o desenvolvimento e vida útil do campo, e com frequentes atualizações é essencial para conseguir um desenvolvimento e produção otimizados. Ter dados de alta qualidade é crucial para estabelecer e desenvolver o modelo. Pressão de poro, condição de tensão, pressão de formação de fratura, temperatura, fraquezas geológicas, informação de amostras subterrâneas, dados sísmicos e eletromagnéticos são alguns dos parâmetros e medições que são utilizadas para desenvolver e atualizar o modelo mecânico de rochas.

Uma pluralidade de equipamentos e métodos existem para medir tensão, pressão de poro e potencial de escoamento para dentro e através de formações subterrâneas. A acumulação de pressão em uma seção isolada de uma parte aberta de um furo de poço é muitas vezes utilizada para determinar pressão de formação de fratura. Redução de pressão em uma seção isolada em uma parte aberta de um furo de poço é muitas vezes utilizada para determinar pressão de poro e tensões na formação. Da mesma maneira, propriedades de formação em uma seção isolada de uma parte aberta de um furo de poço podem ser determinadas bombeando fluido para dentro e medindo pressão e contra escoamento durante o tempo, a partir da formação. Além disto, equipamento, entre outras coisas, baseado na medição de resistividade e propagação e reflexos de ondas acústicas, para determinação de ocorrência e orientação de rachaduras, também existem.

Na Publicação de Patente US 6.148.912 avaliação da formação é descrita durante perfuração, pelo que, medições de pressão são tomadas em uma zona isolada por meio da utilização de obturadores na coluna de perfuração. Na Publicação de Patente US 4.453.595 é descrito um método para determinar a pressão de formação de fratura em uma parte inferior isolada de um furo de poço, pelo que, um aumento de pressão controlado que segue uma pressão nominal é gerado com um dispositivo separado de pistão/cilindro, que fornece variação de volume controlada da câmara de furo de poço inferior isolada.

Existe uma demanda por um dispositivo e métodos que simplifiquem a determinação de propriedades da formação no subterrâneo em relação à perfuração, particularmente na e em frente de uma broca de perfuração e, particularmente, de modo que ditas propriedades possam ser determinadas sem primeiro perfurar através da formação. Existe uma demanda particular para determinar pressão de formação de fratura em uma parte aberta inferior de um furo de poço sem risco significativo de danificar a formação de maneira permanente fraturando de maneira não controlada em uma maneira para abaixar a pressão de formação de fratura para perfuração subsequente. Existe uma demanda particular por um dispositivo e métodos que sejam simples de utilizar e que sejam flexíveis em relação à determinação da pressão de formação de fratura, pressão de fechamento das rachaduras, mínima tensão horizontal, pressão de poro, e ainda propriedades de formação, de maneira rápida e efetiva, sem risco significativo de danificar a formação subterrânea e sem risco significativo para a saúde, ambiente e segurança. Existe uma demanda por um dispositivo que possa ser facilmente adaptado para medir sobre zonas de teste isoladas menores ou maiores. Existe uma demanda particular por um dispositivo e métodos para determinar as propriedades da formação que também tomem simples estabelecer a integridade da formação antes de perfuração subsequente. Além disto, existe uma demanda por um dispositivo para teste de formação em um poço de produção.

Sumário da invenção

As demandas acima mencionadas são satisfeitas pela invenção que fornece um dispositivo para teste de formação ao perfurar, que compreende uma coluna de perfuração com um obturador arranjado na coluna de perfuração acima de uma broca de perfuração, o obturador pode ser expandido e com isto isolar uma parte aberta inferior de um furo de poço, diferenciado em que o obturador é fixado em vedação, porém de maneira deslizante ou deslizável sobre uma distância da coluna de perfuração, de tal modo que a coluna de perfuração pode ser trazida para cima e para baixo com ou sem rotação dentro de dita distância, enquanto o obturador permanece estacionário expandido no furo de poço, e o dispositivo compreende pelo menos um transmissor de pressão para medir e transferir para a superfície, em tempo real, pressão medida na parte aberta inferior isolada do furo de poço.

Com o dispositivo de acordo com a invenção, a coluna de perfuração pode funcionar como uma haste de pistão que sob controle muito bom é utilizada para aumentar ou reduzir o volume na parte aberta isolada inferior do furo de poço enquanto a pressão em dita parte é medida e transferida para a superfície em tempo real. O dispositivo, preferivelmente, também compreende uma microbomba de furo abaixo, arranjada para bombear fluido para dentro ou para fora da parte aberta isolada do furo de poço. Com isto, pressão pode ser aumentada trazendo para baixo a coluna de perfuração, bombeando para dentro lama através da coluna de perfuração e bombeando para dentro fluido para o interior da parte isolada inferior do furo de poço por meio da utilização da microbomba de furo abaixo. A pressão pode ser reduzida nesta parte do furo de poço trazendo a coluna de perfuração para cima e/ou bombeando para fora fluido com uma microbomba. Na coluna de perfuração uma válvula de retenção, ou similar, é preferivelmente arranjada para impedir fluido de sair da coluna de perfuração quando a coluna de perfuração é trazida para cima e quando a formação é fraturada em uma maneira controlada e a pressão de formação de fratura é determinada. O obturador é preferivelmente protegido quando retraído por meio de utilização de uma estrutura de proteção sobre e abaixo, cujas estruturas também podem funcionar como válvulas de mistura furo abaixo. A pressão de fechamento da rachadura pode ser determinada sem sangrar de volta sobre ditas estruturas uma vez que a coluna de perfuração preferivelmente pode ser trazida para cima, para com isto reduzir a pressão na parte aberta isolada inferior do furo de poço para abaixo da pressão de fechamento da rachadura, que é, muitas vezes, chamada a tensão horizontal mínima. Um número de sensores transmissores de telemetria são preferivelmente arranjados com o dispositivo e coluna de perfuração para medir diferentes parâmetros, tais como pressão, pressão diferencial, temperatura, vazão, composição, extensão e geometria de fraturas, parâmetros sônicos na formação circundante, e outros tipos conhecidos de equipamentos de medição, preferivelmente com transferência em tempo real para a superfície, para todas as medições.

Com a invenção também é fornecido um método para determinar pressão de formação de fratura em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço utilizando o dispositivo de acordo com a invenção, diferenciado pelo aumento de pressão em uma maneira controlada trazendo para baixo a coluna de perfuração dentro de uma distância deslizável disponível, opcionalmente levantando de maneira repetida a coluna de perfuração, bombeando para dentro fluido através da coluna de perfuração até pressão previamente alcançada e então ainda abaixando a coluna de perfuração para aumento de pressão adicional para observar não linearidade em uma curva de valores de pressão medidos como função de redução de volume ou movimento da coluna de perfuração em uma parte aberta isolada inferior do furo de poço, quando o ponto de não linearidade indica início de formação de fratura na formação circundante. O volume da parte isolada aberta inferior do furo de poço é suficientemente pequeno para obter uma relação linear entre aumento de pressão e redução de dito volume, de tal modo que o início de formação de fratura pode ser observado como um desvio de linearidade. Dito volume é suficientemente pequeno e o controle do aumento de pressão é suficientemente bom para ter um risco muito pequeno de deterioração da formação de maneira permanente antes de outra perfuração. Uma pastilha de partículas (por exemplo, grafite e carbonato de potássio) para reabilitação do furo de poço e recuperação da integridade, é preferivelmente colocada anteriormente em dita parte do furo de poço.

Com a invenção também é fornecido um método para determinar pressão de poro na parte aberta isolada inferior de um furo de poço por meio da utilização do dispositivo de acordo com invenção, diferenciado por redução controlada da pressão trazendo para cima a coluna de perfuração dentro de uma distância deslizável disponível, opcionalmente bombeando para fora com uma microbomba e/ou abaixamento repetido da coluna de perfuração, bombeamento para fora com microbomba até a pressão previamente alcançada é então ainda trazendo para cima a coluna de perfuração para redução de pressão adicional para observar não linearidade em uma curva de valores de pressão medidos como função de aumento de volume ou movimento da coluna de perfuração na parte aberta isolada inferior do furo de poço, quando um ponto de não linearidade indica pressão de poro e o início de escoamento para dentro a partir da formação circundante.

A invenção também fornece um método para medir propriedades da formação em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço utilizando o dispositivo de acordo com a invenção, diferenciado por bombear para dentro fluido em uma maneira controlada em uma parte aberta isolada fraturada do furo de poço e medir pressão e opcionalmente outros parâmetros como função de tempo enquanto o fluido escoa de volta para dita parte do furo de poço. De maneira vantajosa, o método compreende que a coluna de perfuração seja trazida para baixo e para cima dentro da distância deslizável disponível para aumento de pressão e redução de pressão na parte aberta isolada inferior do furo de poço, respectivamente.

A invenção também fornece um dispositivo para teste de formação de um poço de produção que compreende um dispositivo de tubo com um obturador arranjado no dispositivo de tubo acima de uma extremidade inferior, cujo obturador pode ser expandido e com isto isolar uma parte inferior do poço de produção, diferenciado em que o obturador é fixado em vedação, porém de maneira deslizante sobre uma distância do dispositivo de tubo, tal que o dispositivo de tubo pode ser trazido para cima e para baixo dentro de dita distância enquanto o obturador permanece estacionário expandido no poço de produção, o dispositivo compreende, pelo menos, um transmissor de pressão para medir e transferir para a superfície, em tempo real, pressão medida na parte inferior isolada do poço de produção. O dispositivo preferivelmente compreende uma válvula na ou junto à extremidade inferior do dispositivo de tubo, controlável a partir da superfície para abrir, fechar e misturar o trajeto de escoamento através do dispositivo de tubo. O dispositivo, de maneira vantajosa, também compreende uma microbomba de furo abaixo, adaptada para bombear fluido para dentro ou para fora da parte inferior isolada do poço de produção sobre ou através do obturador expandido.

A distância deslizável no dispositivo de acordo com a invenção pode ser adaptada dentro de limites largos, contudo, dita distância preferivelmente um trecho (tipicamente 27 a 29 m), que significa o comprimento de três tubos de perfuração unidos, de modo que os dispositivos podem ser manipulados de maneira apropriada em uma plataforma de perfuração com equipamento padrão.

Desenhos

A presente invenção está ilustrada com desenhos dos quais:

A figura 1 ilustra um dispositivo de acordo com a invenção, e

A figura 2 ilustra um dispositivo de acordo com a invenção durante operação.

Descrição detalhada

Referência é feita primeiro à figura 1 que ilustra um dispositivo 1 de acordo com a invenção. Mais especificamente, uma parte de uma coluna de perfuração 2 está ilustrada, onde um obturador expansível 3 está arranjado. O obturador 3 é fixado em vedação à coluna de perfuração 2, porém pode deslizar ou escorregar sobre uma distância 4 sobre a coluna de perfuração. O obturador pode ser expandido controlado a partir da superfície, para vedar entre a coluna de perfuração e a superfície do poço na parte aberta de um furo de poço. Quando o obturador é expandido, de tal modo que ele permanece estacionário contra a parede do furo de poço, a coluna de perfuração pode ser trazida para cima e para baixo, com ou sem rotação, sobre a distância 4. A parte aberta inferior de um furo de poço pode com isto ser isolada, enquanto a coluna de perfuração pode ser trazida para cima por uma distância, e com isto funcionar como uma haste de pistão, de modo que pressão pode ser aumentada ou reduzida em uma maneira controlada no volume na parte isolada aberta do furo de poço. Abaixo do obturador existe uma parte aberta inferior 6 do furo de poço, cuja parte aberta inferior 6 é isolada por meio do obturador 3 e coluna de perfuração 2. Na extremidade inferior da coluna de perfuração é arranjada uma broca de perfuração 7. A parte aberta isolada inferior do furo de poço 6 forma uma câmara de pressão para a qual a pressão pode ser variada abaixando a coluna de perfuração ou levantando a coluna de perfuração dentro da distância onde o obturador pode deslizar em vedação sobre a coluna de perfuração. Também dois estabilizadores e dispositivos de mistura 5 estão ilustrados, os quais limitam dita distância na coluna de perfuração. O dispositivo preferivelmente compreende sensores em número e tipos diferentes e, como um mínimo, pelo menos um transmissor de pressão, para medir e transferir para a superfície em tempo real a pressão medida na parte aberta isolada inferior do furo de poço. Sensores e telemetria não estão ilustrados, porém são de um tipo e projeto genéricos conhecidos, e são incluídos no dispositivo de acordo com a demanda. O obturador expansível é de um tipo comercialmente disponível, e pode ser ativado eletricamente por uma esfera bombeada para baixo através da coluna de perfuração, manipulando a coluna de perfuração, ou por outro dispositivo. Fornecedores relevantes dos obturadores são Baker Oil Tools, Weatherford, Schlumberger e outros. Opcionalmente, o obturador é fabricado para esta finalidade específica.

O dispositivo pode ser modificado para ser utilizado também em um corpo de tubo, na forma de um tubo fixo ou parte de uma tubulação bobinada, para utilização em poços de produção para medir propriedades de formação em uma parte isolada inferior de um poço de produção. Isto constitui uma modalidade importante da invenção, onde a coluna de perfuração pode ser substituída por outro tipo de dispositivo de tubo. O dispositivo também pode ser utilizado ao perfurar com um revestimento.

Referência adicional é feita à figura 2 que ilustra um teste de formação de fratura, opcionalmente um teste de bombeamento para dentro/retroescoamento, que utiliza o dispositivo de acordo com a invenção. Da esquerda para a direita as ilustrações são como a seguir: primeiro, perfuração ocorre até o fundo do intervalo de teste e uma gota de partículas para reconstituir a superfície do furo de poço depois do teste é posicionada. Então a coluna de perfuração é recuperada para a profundidade ajustada do obturador identificado de acordo com o registro MWD (Medição ao Perfurar). O elemento obturador expandido e a coluna de perfuração são preparados para movimento de pistão. A câmara de pressão que significa a parte isolada inferior do furo de poço é ajustada sob pressão crescente, movendo a coluna de perfuração para baixo até o início de formação de fratura. Início de formação de fratura é identificado pela relação entre aumento de pressão e deslocamento da coluna de perfuração não ser mais linear. Então, um aumento de pressão adicional opcional para fraturar a formação ainda ocorre, e opcionalmente, um teste completo de bombeamento para dentro/retroescoamento ocorre através de uma válvula de retenção fixa montada na coluna de perfuração, logo acima do broca de perfuração (não ilustrado). A figura 2 também indica as curvas que podem ser desenhadas com base nos resultados de medição e deslocamento da coluna de perfuração. Se a formação de fratura não ocorre trazendo a coluna de perfuração para baixo pela distância disponível, a coluna de perfuração pode ser trazida sempre para cima por dita distância, fluido pode ser bombeado para o interior da zona isolada até que pressão máxima precedente seja alcançada e a coluna de perfuração pode ser trazida uma vez mais para aumentar pressão/reduzir o volume ainda mais. Combinando bombeamento a partir da superfície e movimentos repetidos para baixo e para cima da coluna de perfuração, é possível “inclinar” para cima a “curva de formação de fratura” até o ponto onde a linha reta é desviada, ou a formação rompe, e opcionalmente ainda mais. Isto fornece uma quebra controlada da formação sem crescimento adicional significativo das rachaduras ou fraturas devido à força de acionamento limitada do volume relativamente pequeno da zona isolada comparado a testes que utilizam toda a coluna de fluido para controle de pressão. Isto também resulta em que problemas por compressão, formação de gel e comportamento tixotrópico do fluido de perfuração são evitados. Para determinar a pressão de poro e tensões na parte isolada inferior do furo de poço, a pressão é reduzida por movimento de pistão da coluna de perfuração, trazendo a coluna de perfuração para cima por dita distância, opcionalmente em outras etapas utilizando uma microbomba de furo abaixo ou uma válvula na coluna de perfuração para reduzir a pressão até pressão previamente alcançada antes de ainda trazer para cima a coluna de perfuração até que não linearidade seja observada e, opcionalmente ainda mais.

Com o dispositivo de acordo com a invenção, medições são tipicamente feitas na frente da broca de perfuração quando a broca de perfuração é puxada alguma coisa para trás. Isto é importante com relação a conhecer exatamente onde a formação de fratura ocorre, e capacidade de reparar as fraturas de forma efetiva antes de perfuração adicional. Em oposição, outro equipamento não é requerido para perfurar através da zona a ser testada, isto porque a parte inferior do furo de poço é testada, inclusive a parte abaixo do fundo do furo de poço. Isto reduz o risco de perder circulação ou danificar a formação em uma extensão significativa. E baixo risco de obstruir o dispositivo, uma vez que a pressão de formação é baixa apenas abaixo do obturador e broca de perfuração. A segurança ao perfurar em reservatórios fortemente esgotados é significativamente aumentada. Com relação a medir a pressão da formação, o comprimento da distância de medição pode ser facilmente variado variando a dimensão da câmara de pressão, ou a zona isolada pode ser variada e mais obturadores podem ser utilizados em uma coluna de perfuração, onde cada obturador tem uma distância deslizável sobre a coluna de perfuração, cujos obturadores fornecem r

volume diferente da zona isolada inferior. E possível vedar seções inferiores longas do furo de poço. A dimensão da zona isolada pode também ser variada colocando o dispositivo em diferentes lugares no furo de poço. Preferivelmente, dispositivos para medição e monitoramento de pressão diferencial são arranjados para monitorar contra vazamento sobre o obturador e para medir e monitorar a pressão no anel abaixo e acima do obturador. O conceito de utilizar a coluna de perfuração como um pistão fornece um controle muito preciso sobre a pressão na zona isolada. A pressão é ajustada por meio de três métodos, independentemente um do outro, ou em combinação, como a seguir: 1) Mover a coluna de perfuração para cima ou para baixo em relação ao elemento obturador quando expandido, o que reduz ou aumenta a pressão na zona isolada, respectivamente. 2) Através da coluna de perfuração, bombear fluido de perfuração para baixo a partir da superfície, o que aumenta a pressão ou, se a pressão na zona isolada é mais elevada do que a pressão na coluna de perfuração, sangrar pressão através de uma válvula de retenção na coluna de perfuração, a válvula de retenção preferivelmente sendo colocada a uma distância curta acima da broca de perfuração. 3) Utilizar uma microbomba de furo abaixo para bombear fluido para dentro ou para fora da zona inferior isolada com comunicação direta sobre ou através do obturador.

A possibilidade de girar a broca de perfuração/coluna de perfuração dentro de uma distância da dimensão da câmara de pressão ajustável, proporciona que os cortadores laterais na broca de perfuração possam remover torta de filtro no interior de formações permeáveis (areia, ...) para evitar que a torta de filtro prejudique a degradação da formação. Vibrações também podem ser facilmente geradas pela utilização da rotação do tubo de perfuração. Capacidade de rotação também abre para registro de azimute de orientação de fraturas tomando medições em diferentes orientações de rotação.

Os efeitos de tomar medições de tensão com um volume muito limitado comparado a pressurizar todo o furo de poço, são muito preferíveis. Controle de poço melhorado é mencionado, devido à manutenção da coluna de lama sobre a câmara de pressão (diferencial de pressão sobre o elemento obturador). Além disto, o risco muito baixo para crescimento de fratura não controlado é mencionado devido ao pequeno volume da câmara de pressão. Além disto, todos os dados terão precisão melhorada devido ao baixo volume evitando erros, uma vez que compressibilidade e rigidez no sistema são evitados. Além disto, é mencionado que reparo efetivo de fraturas pode ocorrer, uma vez que suas posições são conhecidas, as fraturas são pequenas e é possível colocar uma pastilha de partículas dedicadas para a finalidade na câmara de pressão a antes de tomar as medições. Isto resulta em um risco significativamente reduzido que a utilização do dispositivo possa ter qualquer efeito desfavorável para operações posteriores, uma vez que a integridade da zona de teste pode ser estabelecida.

O obturador pode estar em posição retraída durante rotação da coluna de perfuração durante perfuração, e com isto ser protegido para evitar dano sob rotação e passeio. Preferivelmente, uma válvula de retenção, que bloqueia o caminho do fluido dentro da coluna de perfuração quando a coluna de perfuração é movida para cima, é arranjada em medições de pressão de poro por meio de aumento de pressão/formação de fratura, pelo que, a pressão será reduzida quando o fluido escoa para o interior das fraturas o que impede escoamento para baixo a partir do tubo de perfuração e para o interior do volume pressurizado. Tal válvula de tipo flutuador colocada dentro da coluna de perfuração é padrão para a maior parte dos conjuntos de fundo de furo para perfurar, e irá isolar a câmara pressurizada quando pressurizada a partir de baixo, tal como quando tomando medições de tensão. O obturador pode ser ativado como mencionado anteriormente ou, por exemplo, por um movimento deslizante que abre uma porta de ativação por meio da utilização de uma microbomba ou por outros dispositivos.

E preferivelmente possível sangrar de volta volume de fluido bombeado para o interior da formação através de uma válvula de mistura furo abaixo fixa que, por exemplo, pode ser uma válvula de mistura para sangrar para dentro o dispositivo, ou um estabilizador ligeiramente muito pequeno que pode funcionar como uma válvula de mistura fixa quando os obturadores estão retraídos.

Com dispositivo de acordo com a invenção é possível “aspirar para dentro fluido de formação” para o interior do furo de poço e medir pressão de poro da formação, seja recuperando a coluna de perfuração com o obturador expandido, ou em pressão de poro mais baixa para utilizar uma microbomba para reduzir pressão dentro do volume inferior pressurizado até um certo nível. Qualquer combinação de ditos dispositivos ou etapas é também naturalmente possível.

A possibilidade de medir a pressão de poro real adiante da broca de perfuração e furo de poço é extremamente valiosa em relação a perfurar para o interior de reservatórios que estão ou podem ser seriamente esgotados. Isto é de significado especial para perfurar em reservatórios esgotados de alta pressão, alta temperatura, onde a incerteza é grande em relação às condições de pressão e tensão. Com os dispositivos e métodos de acordo com a invenção a integridade de um reservatório pode ser testada sem primeiro perfurar através do reservatório. Além disto, a integridade de sapatas de revestimento pode ser testada antes de perfuração adicional.

Preferivelmente, uma ferramenta sônica é arranjada para o interior da parte inferior do furo de poço que é isolada, para medir velocidade de onda de cisalhamento quando a pressão no volume isolado muda. Tais medições, e outras medições possíveis, podem fornecer informação muito valiosa das propriedades da formação. Existem relações que baseadas em parâmetros medidos podem ser utilizadas para encontrar outros parâmetros mecânicos de rochas. Com o dispositivo de acordo com a invenção é possível registrar fechamento de fraturas utilizando ao mesmo tempo medições de pressão dentro da câmara e uma ferramenta de resistividade para medir fechamento de fraturas, cujas medições suportam uma à outra e resultam em dados de alta qualidade. Em uma modalidade, uma porta de circulação é preferivelmente arranjada para ser capaz de circular fluido de perfuração através da porta quando o elemento obturador está ou será ativado, o que significa circulação acima do elemento obturador (desviador de escoamento).

Preferivelmente, um mecanismo de liberação em emergência é arranjado, tomando possível liberar o elemento obturador caso ele, por alguma razão, deva ser obstruído ou fixado contra a formação devido a pressão diferencial não controlada, ou fixação mecânica.

Claims (14)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo (1) para teste de formação ao perfurar, que compreende uma coluna de perfuração (2) com um obturador (3) arranjado na coluna de perfuração acima de uma broca de perfuração (7), o obturador pode

   5 ser expandido, e com isto isolar uma parte aberta inferior (6) de um furo de poço, caracterizado pelo fato de o obturador ser fixado em vedação, porém de maneira deslizante, sobre uma distância (4) da coluna de perfuração, de tal modo que a coluna de perfuração possa ser trazida para cima e para baixo com ou sem rotação dentro de dita distância, enquanto o obturador permanece

   10 estacionário expandido no furo de poço, e o dispositivo compreende, pelo menos, um transmissor de pressão para medir e transferir, em tempo real, para a superfície, pressão medida na parte aberta inferior isolada do furo de poço.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a coluna de perfuração poder funcionar como uma haste de

   15 pistão.
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender uma microbomba de furo abaixo, arranjada para ser capaz de bombear fluido para dentro e/ou para fora da parte inferior isolada do furo de poço sobre o obturador expandido.

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4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de aumento de pressão na parte isolada ocorrer trazendo a coluna de perfuração para baixo e/ou bombeando para dentro fluido através da coluna de perfuração e/ou bombeando para dentro fluido com a microbomba.
5. 5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

   25 pelo fato de redução da pressão na parte isolada do furo de poço ocorrer trazendo a coluna de perfuração para cima e/ou bombeando para fora fluido com a microbomba, ou em alta pressão na parte isolada inferior do furo de poço por sangramento controlado da pressão para fora através de uma válvula arranjada na coluna de perfuração.
6. 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um ou mais dentre sensores/transmissores para pressão, pressão diferencial, temperatura, resistividade, velocidade de onda sônica, ondas de cisalhamento ou ondas de pressão.
7. 7. Método para determinação de pressão de formação de fratura em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço por meio da utilização do dispositivo como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de aumentar a pressão em uma maneira controlada trazendo a coluna de perfuração para baixo dentro de uma distância deslizável disponível, opcionalmente por levantamento repetido da coluna de perfuração, bombeamento para dentro de fluido através da coluna de perfuração até pressão previamente alcançada e então abaixamento adicional da coluna de perfuração para aumento de pressão adicional, para observar não linearidade em uma curva de valores de pressão medidos como função de redução de volume ou movimento da coluna de perfuração para dentro da parte aberta isolada inferior do furo de poço, quando o ponto de não linearidade indica início de formação de fratura na formação circundante.
8. 8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de uma pastilha de partículas para reabilitação da superfície do furo de poço ter sido trazida para o interior da parte aberta inferior do furo de poço antecipadamente.
9. 9. Método para determinação de pressão de poro em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço por meio da utilização do dispositivo como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de abaixar a pressão em uma maneira controlada trazendo para cima a coluna de perfuração dentro de uma distância deslizável disponível, opcionalmente bombeando para fora com uma microbomba e/ou o abaixamento repetido da coluna de perfuração, bombeamento para fora com uma microbomba até pressão previamente alcançada e então ainda levantamento da coluna de perfuração para mais redução de pressão para observar não linearidade em uma curva de valores de pressão medidos como função de aumento de volume ou movimento da coluna de perfuração para dentro na parte aberta isolada inferior do furo de poço quando o ponto de não linearidade indica pressão de poro e início de escoamento para dentro a partir da formação circundante.
10. 10. Método para determinação de propriedades de formação em uma parte aberta isolada inferior de um furo de poço utilizando o dispositivo como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de bombear no fluido em uma maneira controlada em uma parte aberta inferior isolada do furo de poço, e medir pressão e opcionalmente outros parâmetros como função de tempo enquanto o fluido escoa de volta para dita parte do furo de poço.
11. 11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de trazer a coluna de perfuração para cima por uma distância deslizável disponível depois de formação de fratura, para a redução controlada de pressão e fechamento de fraturas.
12. 12. Dispositivo para teste de formação de um poço de produção que compreende um dispositivo de tubo com um obturador arranjado no dispositivo de tubo acima de uma extremidade inferior, cujo obturador pode ser expandido e com isto isolar uma parte inferior do poço de produção, caracterizado pelo fato de o obturador ser fixado em vedação, porém de maneira deslizante sobre uma distância do dispositivo de tubo, de tal modo que o dispositivo de tubo pode ser trazido para cima e para baixo dentro de dita distância enquanto o obturador permanece estacionário expandido no poço de produção, e o dispositivo compreende pelo menos um transmissor de pressão para medir e transferir para a superfície, em tempo real, pressão medida na parte inferior isolada do poço de produção.
13. 13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender uma válvula na ou junto à extremidade inferior do dispositivo de tubo, controlável a partir da superfície.
14. 14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender uma microbomba de furo abaixo, arranjada para ser capaz de bombear fluido para dentro ou para fora da parte

    5 inferior isolada do poço de produção, sobre o obturador expandido.

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