BRPI0903331A2

BRPI0903331A2 - aparelho para caracterização de fluidos de interior de poço configurado para operação em interior de poço, ferramenta configurada para ser localizada no interior de um poço para realização de amostragem e caracterização de fluidos de formação localizados no interior do poço em uma jazida de um campo petrolìfero, sistema de controle de fluxo de fluidos estruturado para controle de fluxo de fluidos de interior de poço através de um módulo de amostragem e análise de fluidos configurado para operação em interior de poço, e método para caracterização em interior de poço de fluidos de formação utilizando uma ferramenta de interior de poço compreendendo um módulo de amostragem e análise de fluidos possuindo uma linha de fluxo primária

Info

Publication number: BRPI0903331A2
Application number: BRPI0903331-9A
Authority: BR
Inventors: Kazumasa Kanayama; Tsuyoshi Yanase; Sihar Marpaung
Original assignee: Prad Res & Dev Ltd
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2010-06-15
Also published as: US20090321072A1; AU2009202644B2; AU2009202644A1; GB2461379B; CA2670361A1; GB0910966D0; NO20092450L; CA2670361C; NO344330B1; GB2461379A; US8109157B2; EG26700A

Abstract

Trata-se de um módulo de amostragem e análise de fluidos para um aparelho de caracterização de fluidos em interior de poço configurado para operação em interior de poço, dentro de um furo perfurado. O módulo de amostragem e análise de fluidos compreende uma linha de fluxo primária para fluidos retirados de uma formação fluírem através do módulo de amostragem e análise de fluidos, uma linha de fluxo de derivação em comunicação com a linha de fluxo primária e uma válvula única, interligando a linha de fluxo primária e a linha de fluxo de derivação, operável para uma primeira posição para fluxo de fluidos da formação na linha de fluxo primária e para uma segunda posição para fluxo de fluídos da formação, através da linha de fluxo de derivação, na linha de fluxo primária.

Description

APARELHO PARA CARACTERIZAÇÃO DE FLUIDOS DE INTERIOR DEPOÇO CONFIGURADO PARA OPERAÇÃO EM INTERIOR DE POÇO,FERRAMENTA CONFIGURADA PARA SER LOCALIZADA NO INTERIOR DEUM POÇO PARA REALIZAÇÃO DE AMOSTRAGEM E CARACTERIZAÇÃO DEFLUIDOS DE FORMAÇÃO LOCALIZADOS NO INTERIOR DO POÇO EMUMA JAZIDA DE UM CAMPO PETROLÍFERO, SISTEMA DE CONTROLEDE FLUXO DE FLUIDOS ESTRUTURADO PARA CONTROLE DE FLUXO DEFLUIDOS DE INTERIOR DE POÇO ATRAVÉS DE UM MÓDULO DEAMOSTRAGEM E ANÁLISE DE FLUIDOS CONFIGURADO PARA OPERAÇÃOEM INTERIOR DE POÇO, E MÉTODO PARA CARACTERIZAÇÃO EMINTERIOR DE POÇO DE FLUIDOS DÉ*' FORMAÇÃO UTILIZANDO UMAFERRAMENTA DE INTERIOR DE POÇO COMPREENDENDO UM MÓDULO DEAMOSTRAGEM E ANÁLISE DE FLUIDOS POSSUINDO UMA LINHA DEFLUXO PRIMÁRIA

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se à área técnica deamostragem e análise de fluidos de interior de poço de umaformação geológica para avaliação e teste da formação parapropósitos de exploração e desenvolvimento de poços deprodução de hidrocarbonetos, tais como poços de petróleo egás. Mais particularmente, a presente divulgação refere-sea métodos e um aparelho utilizando um aparelho deamostragem e análise de fluidos de interior de poço que configurado ou projetado para capturar fluidos de formaçãoem uma parte de uma linha de fluxo utilizando,, em parte, umaparelho de válvula única, e caracterizando' os fluidos nointerior do poço.

ANTECEDENTES

A amostragem e análise de fluidos em interior depoço constitui uma técnica de investigação importante eeficiente que é tipicamente utilizada para determinação decaracterísticas e natureza de formações geológicas contendodepósitos de hidrocarbonetos. Neste aspecto, a exploração edesenvolvimento tipicos de campos petrolíferos incluemamostragem e análise de fluidos em interior de poço paradeterminação de propriedades petrofisicas, mineralógicas, ede fluidos de jazidas de hidrocarbonetos. A caracterizaçãode fluidos é integral para uma avaliação precisa daviabilidade econômica de uma formação com uma jazida de hidrocarboneto.

Tipicamente, uma complexa mistura de fluidos, taiscomo petróleo, gás, e água, é encontrada no interior de umpoço em formações contendo jazidas. Os fluidos de interiorde poço, que são igualmente referidos como fluidos deformação, possuem características, incluindo pressão,temperatura, volume, entre outras propriedades de fluido,que determinam o comportamento de fase de diversoselementos constituintes dos fluidos. Para avaliação deformações subterrâneas que circundam um furo perfurado, éfreqüentemente desejável obter amostras dos fluidos daformação no furo perfurado para propósitos decaracterização dos fluidos, incluindo análise decomposição, propriedades de fluido e comportamento de fase.As ferramentas de teste de formação operadas por cabo deperfuração ("wireline formation testing tools") divulgadas,por exemplo, nas patentes norte-americanas No. US 3.780.575e No. US 3.859.851 e as ferramentas Reservoir FormationTester (RFT) e Modular Formation Dynamics Tester (MDT) daempresa Schlumberger constituem exemplos de ferramentas deamostragem destinadas a extraírem amostras de fluidos deformação de um furo perfurado para análise na superfície.

Os fluidos de formação em condições de interior depoço de composição, pressão e temperatura são tipicamentediferentes dos fluidos em condições de superfície. Porexemplo, as temperaturas de interior de poço em um poçopodem situar-se em uma faixa a partir de 300 graus F(148,89 graus Celsius). Quando amostras de fluidos deinterior de poço são transportadas para a superfície, tendea ocorrer uma alteração da temperatura dos fluidos, comsimultâneas alterações de volume e pressão. As alteraçõesnos fluidos resultantes do transporte para a superfíciecausam separação de fases entre fases gasosas e liguidas, ealterações nas características composicionais dos fluidosda formação.

São igualmente conhecidas técnicas para manutençãode pressão e temperatura de amostras extraídas de um poçopara obtenção de amostras na superfície que sejamrepresentativas dos fluidos da formação no interior dopoço. Em sistemas convencionais, são obtidas amostras nointerior do poço e estas amostras são armazenadas em umacâmara especial da ferramenta de teste de formação, e asamostras são transportadas para a superfície para análiseem laboratório. Durante a transferência das amostras depontos abaixo da superfície para um laboratório nasuperfície, as amostras são freqüentemente encaminhadas deum recipiente ou garrafa de amostra para um outrorecipiente ou garrafa, tal como um tanque de transporte.Nesta ocasião, as amostras podem ser danificadas durante atransferência de um recipiente para outro.

Adicionalmente, a pressão e a temperatura dasamostras alteram-se freqüentemente durante o transporte dasamostras de uma instalação de poço para um laboratórioremoto apesar das técnicas utilizadas para manutenção dasamostras em condições de interior de poço. Os procedimentosde transferência e transporte de amostras atualmente emutilização são conhecidos por danificarem ou estragarem asamostras de fluidos da formação através de formação debolhas, precipitação de sólidos na amostra, entre outrasdificuldades associadas com o manuseio de fluidos deformação para análise na superfície de características defluidos de interior de poço.

Adicionalmente, a análise em laboratório em umalocalização remota implica um gasto de tempo. 0fornecimento de dados de análises de amostras demora entreum par de semanas até alguns meses quando se trata de umaanálise abrangente de uma amostra. Isto prejudica apossibilidade de atendimento de uma demanda dos usuáriosrelativamente a resultados e respostas em tempo real (istoé, produção de respostas). Tipicamente, o intervalo detempo para produção de respostas relativas à análise nasuperfície de fluidos de uma formação é de alguns mesesapos uma amostra ter sido enviada para um laboratórioremoto.

Como conseqüência das deficiências da análise defluidos de formação na superfície, desenvolvimentosrecentes de amostragem e análise de fluidos de interior depoço incluem técnicas para isolar e caracterizar fluidos deformação no interior de um poço em um furo de poço ou umfuro perfurado. Neste caso, a ferramenta MDT pode incluirum ou mais módulos de análise de fluido, tais como oComposition Fluid Analyzer (CFA) e o Live Fluid Analyzer(LFA) da empresa Schlumberger, por exemplo, para análise nointerior do poço de fluidos cuja amostragem foi realizadapela ferramenta, enquanto os fluidos se encontram aindalocalizados no interior do poço.

Em módulos de amostragem e análise de fluidos deinterior de poço do tipo descrito acima, os fluidos daformação destinados a serem submetidos a amostragem eanálise no interior do poço fluem passando por um módulosensor associado ao módulo de amostragem e análise defluido, tal como um módulo de espectrometro, que analisa osfluidos em fluxo através de espectroscopia de absorção deinfravermelhos, por exemplo. Neste contexto, um analisadorótico de fluidos Optical Fluid Analyzer (OFA), que podeencontrar-se localizado no módulo de análise de fluido,pode identificar fluidos na corrente de fluxo e quantificaro teor de petróleo e água. A patente norte-americana No. US4.994.671 (aqui incorporada na integra a titulo dereferência) descreve um aparelho de furo perfuradopossuindo uma câmara de teste, uma fonte de luz, umdetector de espectro, uma base de dados, e um processador.Os fluidos retirados da formação para o interior da câmarade teste são analisados orientando-se a luz para osfluidos, detectando-se o espectro da luz transmitida e/ouespalhada em retorno, e processando-se as informações (combase nas informações existentes na base de dadosrelativamente a diferentes espectros), para caracterizaçãodos fluidos da formação.

Adicionalmente, as patentes norte-americanas No. US5.167.149 e No. US 5.201.220 (ambas aqui incorporadas naintegra a titulo de referência) descrevem aparelhos paraestimativa da quantidade de gás presente em uma corrente defluido. Um prisma é acoplado a uma janela na corrente defluido e uma luz é orientada através do prisma para ajanela. A luz refletida da interface de fluxo defluido/janela em determinados ângulos específicos édeterminada e analisada para indicação da presença de gásno fluxo de fluido.

Conforme se encontra divulgado na patente norte-americana No. US 5.266.800 (aqui incorporada na integra atitulo de referência), a monitoração do espectro deabsorção ótica de amostras de fluido obtidas ao longo dotempo pode permitir a determinação do momento em quefluidos da formação, e não filtrados de lama, estão fluindopara o interior do módulo de análise de fluidos.

Adicionalmente, conforme se encontra descrito na patentenorte-americana No. US 5.331.156 (aqui incorporada naintegra a titulo de referência), realizando-se as mediçõesde densidade ótica ("Optical Density" - OD) da corrente defluido em certas energias previamente determinadas, épossível quantificar as frações de petróleo e de água deuma corrente de fluido de duas fases.

Convencionalmente, são utilizadas múltiplasválvulas em módulos de amostragem e análise de fluidos deinterior de poço do tipo descrito acima para controle defluxo de fluidos de formação através das linhas de fluxodos módulos de análise de fluidos. Por exemplo, no Pedidode Patente Norte-Americano, co-pendente com o presentepedido e sob cessão em comum com os mesmo ao mesmocessionário, de Número 11/203.932, depositado em 15 deagosto de 2005, intitulado "Methods and Apparatus ofDownhole Fluid Analysis"[Métodos e Aparelho para Análise deFluidos de Interior de Poço] , é divulgada a utilização deuma pluralidade de válvulas para isolação de fluidos deformação em uma parte da linha de fluxo de um módulo deamostragem e análise de interior de poço. A Fig. 7representa esquematicamente um exemplo de um módulo deamostragem e análise de fluidos com uma linha de fluxo euma configuração de múltiplas válvulas para caracterizaçãode fluidos no interior de um poço mediante isolação oucaptura dos fluidos da formação. Em sistemas do tipoilustrado na Fig. 7, são providos motores no interior dopoço para atuação das válvulas, e uma placa de acionamentode operação ("driver board") é configurada para controlar aoperação das válvulas, e motores associados. Tipicamente,são emp regadas válvulas de vedação parapropósitos de abertura ou fechamento das linhas de fluxo.

As válvulas de vedação podem igualmente ser utilizadaspara envio de fluidosatravés do módulo de amostragem e análise de fluidos.

Os sistemas de controle de fluidos do tipo descritoacima possuem uma multiplicidade de> componentes e partesoperacionais, e requerem espaço nos módulos de interior depoço. Em conseqüência, existe uma necessidade de um sistemade controle de fluidos que seja simples e ainda assimconfiável, que possa prover a funcionalidade descritaacima, requerendo entretanto um espaço minimo e umaquantidade minima de componentes físicos ("hardware") deinterior de poço para suas operações.

SUMÁRIO

Em conseqüência dos antecedentes discutidos acima,e de outros fatores conhecidos na área técnica deamostragem e análise de fluidos de interior de poço, ospresentes requerentes descobriram métodos e um aparelhopara caracterização em interior de poço de fluidos deformação, mediante isolação dos fluidos da formação e/oufuro perfurado em uma linha de fluxo de um módulo deamostragem e análise de fluidos. Em algumas configuraçõesda presente divulgação, os fluidos são isolados com umsistema de controle de fluxo de válvula única que éintegrado à linha de fluxo primária e as característicasdos fluidos isolados são determinadas mediante utilização,em parte, de uma unidade de controle de pressão e volume("Pressure and Volume Control Unit"-PVCU).

Os presentes requerentes descobriram adicionalmenteque quando a amostra de fluido isolada é feita circular emuma linha de enlace fechado, é Possível aperfeiçoar aprecisão das medições de comportamento de fase. Destaforma, para ser obtida a circulação da amostra em uma linhade circuito fechado, é provida uma bomba de circulação nalinha de fluxo do aparelho.

De acordo com um aspecto da presente divulgação, éprovido um aparelho de caracterização de fluido em interiorde poço configurado para operação em interior de poço, nointerior de um furo perfurado. 0 aparelho inclui um módulode amostragem e análise de fluidos que possui uma linha defluxo primária com uma primeira extremidade para ingressode fluidos da formação e uma segunda extremidade para saidados fluidos do módulo de amostragem e análise de fluidos. Éprovida uma linha de fluxo de derivação em comunicaçãofluida com a linha de fluxo primária, e um sistema decontrole de fluido interligando a linha de fluxo primária ea linha de fluxo de derivação. O sistema de controle defluido tem uma primeira posição que interliga uma primeiraabertura de acesso da linha de fluxo primária com umasegunda abertura de acesso da linha de fluxo primária parafluxo de fluidos da formação na linha de fluxo primária, euma segunda posição que interliga a primeira abertura deacesso da linha de fluxo primária com uma primeira aberturade acesso da linha de fluxo de derivação e a segundaabertura de acesso da linha de fluxo primária com umasegunda abertura de acesso da linha de fluxo de derivaçãopara os fluidos da formação fluirem, através da linha defluxo de derivação, na linha de fluxo primária, em que ofluxo de fluido na linha de fluxo primária é mantidodurante a operação do sistema de controle de fluido entre aprimeira posição e a segunda posição. Em aspectos dapresente divulgação, na primeira posição do sistema decontrole de fluido, a linha de fluxo de derivaçãocompreende uma linha de fluxo de circulação para circulaçãode fluidos de formação capturados em um circuito fechado dalinha de fluxo de circulação.

Em outros aspectos aqui divulgados, o módulo deamostragem e análise de fluidos inclui uma bomba decirculação para circulação de fluidos de formaçãocapturados no circuito fechado da linha de fluxo decirculação. Em outras configurações, o módulo de amostrageme análise de fluidos inclui pelo menos um primeiro sensorestruturado e configurado para medir parâmetros deinteresse no interior do poço, dentro de um furo perfurado,em que os parâmetros de interesse se referem a fluidos daformação capturados na linha de fluxo de circulação, e opelo menos um primeiro sensor compreende um ou mais de umsensor de densidade/viscosidade; um sensor de pressão; e ummeio de formação de imagens. Em outros aspectos ainda aquidescritos, o módulo de amostragem e análise de fluidosinclui uma unidade de bomba em comunicação fluida com alinha de fluxo de derivação para variação da pressão e dovolume dos fluidos capturados.

Os aspectos da presente divulgação incluem umaunidade de compensação de pressão associada ao sistema decontrole de fluidos, em que a unidade de compensação depressão é estruturada e configurada para equilibrar apressão em extremidades opostas do sistema de controle defluidos relativamente à pressão do furo perfurado. O módulode amostragem e análise de fluidos pode compreenderadicionalmente uma pluralidade de sensores estruturados econfigurados para medirem parâmetros de interesse relativosa fluidos retirados da formação. O sistema de controle defluidos pode compreender um eixo fisico estruturado econfigurado para movimento longitudinal no interior de umalojamento; em que o eixo possui um orifício de passagemestendendo-se longitudinalmente e três orifícios; um espaçoanular entre o eixo e o alojamento, e quatro vedaçõesacopladas ao eixo no interior do espaço anular entre o eixoe o alojamento, em que o eixo e a parede interna doalojamento são conformados de tal forma que em combinaçãocom os três orifícios, o orifício de passagem e o espaçoanular entre o eixo e o alojamento o fluxo de fluido nalinha de fluxo primária não seja bloqueado durante aoperação do sistema de controle de fluido entre a primeiraposição e a segunda posição.

Em certas configurações, uma ferramenta configuradapara ser localizada no interior do poço para amostragem ecaracterização de fluidos de formação localizados nointerior de um poço em uma jazida de um campo petrolíferoinclui um módulo de análise de fluidos, em que o módulo deanálise de fluidos possui uma linha de fluxo para fluidosretirados de uma formação fluirem através do módulo deanálise de fluidos, em que a linha de fluxo possui umaprimeira extremidade para ingresso dos fluidos e umasegunda extremidade para saida dos fluidos do módulo deanálise de fluidos; em que a linha de fluxo compreende umalinha de fluxo primária e uma linha de fluxo de derivação;e em que o módulo de análise de fluidos compreendeadicionalmente uma única válvula interligando a linha defluxo primária e a linha de fluxo de derivação, a válvulaúnica sendo operável para uma primeira posição para osfluidos da formação fluirem na linha de fluxo primária, epara uma segunda posição para os fluidos da formaçãofluirem, através da linha de fluxo de derivação, na linhade fluxo primária, em que a linha de fluxo de derivaçãocompreende uma linha de fluxo de circuito fechado parafluidos capturados quando a válvula se encontra na primeiraposição.

Em outras configurações ainda, o fluxo de fluido nalinha de fluxo primária é mantido durante a operação daválvula entre as primeira e segunda posições. 0 módulo deanálise de fluido pode compreender adicionalmente umaunidade de compensação de pressão estruturada e configuradapara equilibrar a pressão em extremidades opostas daválvula de tal forma que a operação da válvula entre asprimeira e segunda posições ocorra em uma pressãoequilibrada de furo perfurado.

Os aspectos aqui descritos proporcionam um sistemade controle de fluxo de fluido estruturado para controle defluxo de fluidos de interior de poço através de um módulode amostragem e análise de fluidos configurado paraoperação em interior de poço, no interior de um furoperfurado, em que o módulo de amostragem e análise defluidos compreende uma linha de fluxo primária e uma linhade fluxo de derivação, em comunicação fluida com a linha defluxo primária, para fluidos de interior de poço retiradosde uma formação fluirem através do módulo de amostragem eanálise de fluidos, em que a linha de fluxo primária possuiuma primeira extremidade para ingresso dos fluidos e umasegunda extremidade para saida dos fluidos do módulo deamostragem e análise de fluidos. 0 sistema de controle defluxo de fluidos compreende um eixo móvel configurado eprojetado para operação em interior de poço, no interior deum furo perfurado, o eixo móvel sendo operável parainterligar seletivamente a linha de fluxo primária e alinha de fluxo de derivação do módulo de amostragem eanálise de fluido, em que o eixo móvel tem uma primeiraposição operacional interligando uma primeira abertura deacesso da linha de fluxo primária com uma segunda aberturade acesso da linha de fluxo primária, e uma segunda posiçãooperacional interligando a primeira abertura de acesso dalinha de fluxo primária com uma primeira abertura de acessoda linha de fluxo de derivação e a segunda abertura deacesso da linha de fluxo primária com uma segunda aberturade acesso da linha de fluxo de derivação, em que naprimeira posição do eixo móvel no interior do poço osfluidos fluem no interior da linha de fluxo primária, e nasegunda posição do eixo móvel no interior do poço osfluidos fluem, através da linha de fluxo de derivação, nalinha de fluxo primária; e o fluxo de fluido na linha defluxo primária é mantido durante a operação do eixo móvelentre as primeira e segunda posições operacionais.

Em aspectos aqui previstos, o sistema de controlede fluxo de fluidos pode incluir um alojamento; o eixomóvel sendo estruturado e configurado no alojamento paramovimento do mesmo em uma direção longitudinal, em que oeixo móvel possui um orifício de passagem central atravésdo qual os fluidos de interior de poço fluem em uma direçãolongitudinal do mesmo; um espaço anular entre umasuperfície externa do eixo móvel e uma superfície internado alojamento; e três orifícios para orientação do fluxo defluidos de interior de poço na linha de fluxo primária e nalinha de fluxo de derivação, em que o eixo e a paredeinterna do alojamento são conformados de tal forma que emcombinação com os três orifícios, o orifício de passagem eo espaço anular entre o eixo e o alojamento, o fluxo defluido na linha de fluxo primária não é bloqueado durante omovimento do sistema de controle de fluido entre asprimeira e segunda posições operacionais. Uma unidade decompensação de pressão é estruturada e configurada paraequilibrar a pressão em extremidades opostas do eixo móvelpara que a operação do eixo móvel entre as primeira esegunda posições operacionais ocorra a uma pressãoequilibrada de fluido de furo perfurado.

Certas configurações aqui previstas proporcionam ummétodo de caracterização, no interior do poço, de fluidosde formação, utilizando uma ferramenta de interior de poçocompreendendo um módulo de amostragem e análise de fluidospossuindo uma linha de fluxo primária, uma linha de fluxode derivação e uma única válvula configurada e projetadapara interligar seletivamente a linha de fluxo primária e alinha de fluxo de derivação para fluxo de fluidos deformação através do módulo de amostragem e análise defluidos e para captura de fluidos de formação em umcircuito fechado da linha de fluxo de derivação, em que ométodo compreende a disposição da válvula em uma primeiraposição operacional de tal forma que os fluidos da formaçãofluam através da linha de fluxo primária; monitoração depelo menos um primeiro parâmetro de interesse relativo aosfluidos da formação que fluem na linha de fluxo primária;quando é atendido um critério previamente determinadorelativamente ao primeiro parâmetro de interesse,disposição da válvula em uma segunda posição operacional detal forma que os fluidos da formação fluam, através dalinha de fluxo de derivação, na linha de fluxo primária;captura de fluidos de formação no circuito fechado da linhade fluxo de derivação mediante retorno da válvula para aprimeira posição operacional; equilíbrio de pressão emambas as extremidades da válvula para que a operação daválvula entre as primeira e segunda posições operacionaisocorra a uma pressão de fluido equilibrada; ecaracterização dos fluidos de formação capturados medianteoperação de um ou mais sensores estruturados e dispostos nalinha de fluxo de derivação.

Em certas configurações, um método inclui acaracterização de fluidos de formação capturados incluindoa determinação de uma ou mais propriedades de fluido dosfluidos capturados. Em outros aspectos o método inclui adeterminação de uma ou mais propriedades de fluidocompreendendo a alteração da pressão de fluido dos fluidosde formação capturados mediante variação do volume dosfluidos capturados anteriormente à determinação de uma oumais propriedades dos fluidos. Uma ou mais propriedades dosfluidos pode(m) ser determinada(s) após uma alteração depressão de fluido.

Vantagens adicionais e características inovadorasda presente divulgação serão apresentadas na descrição quese encontra a seguir ou poderão ser aprendidas por aquelesque são versados na técnica mediante leitura dos materiaisaqui apresentados ou mediante prática da invenção. Asvantagens da invenção podem ser alcançadas através dosmeios descritos nas reivindicações que se encontram emanexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos em anexo ilustram algumas dasconfigurações aqui descritas e fazem parte do relatóriodescritivo. Juntamente com a descrição que se encontra aseguir, os desenhos demonstram e explicam princípios dapresente divulgação.

A Fig. 1 é uma representação esquemática em cortetransversal de um ambiente de operação exemplar dos métodose aparelho de acordo com a presente divulgação.

A Fig. 2 é uma representação esquemática de umaconfiguração de um sistema para amostragem e análise, eminterior de poço, de fluidos de formação, de acordo com apresente divulgação, com uma coluna de ferramentas exemplarinstalada e operando em um furo de poço.

A Fig. 3 ilustra esquematicamente uma configuraçãode uma coluna de ferramentas de acordo com a presentedivulgação com um módulo de amostragem e análise de fluidospossuindo uma linha de fluxo e um sistema de controle defluxo de fluido para amostragem e análise, no interior deum poço, de fluidos de formação.

A Fig. 4A representa esquematicamente um módulo deamostragem e análise de fluido com uma configuração delinha de fluxo e aparelho de válvula única de acordo comuma configuração da presente divulgação para caracterizaçãode fluidos no interior de um poço mediante isolação oucaptura dos fluidos da formação.

A Fig. 4B é uma ilustração esquemática da operaçãode uma configuração de linha de fluxo e aparelho de válvulaúnica de acordo com uma configuração da presentedivulgação.

A Fig. 5A ilustra esquematicamente um módulo deamostragem e análise de fluidos com uma configuração delinha de fluxo e aparelho de válvula única e um sistema decompensação de pressão de acordo com uma configuração dapresente divulgação para caracterização, em interior depoço, de fluidos mediante isolação ou captura dos fluidosda formação.

A Fig. 5B ilustra esquematicamente um outro módulode amostragem e análise de fluidos com uma configuração delinha de fluxo e aparelho de válvula única e um sistema decompensação de pressão de acordo com uma outra configuraçãoda presente divulgação para caracterização de fluidos nointerior de um poço mediante isolação ou captura dosfluidos da formação.

A Fig. 5C ilustra esquematicamente uma configuração4 de linha de fluxo e aparelho de válvula única de acordo com

uma configuração da presente divulgação para um módulo deamostragem e análise de fluidos em interior de poço.

A Fig. 5D ilustra esquematicamente condições depressão de fluido para a configuração de linha de fluxo eaparelho de válvula única da Fig. 5C de acordo com umaconfiguração da presente divulgação.

A Fig. 6A é uma ilustração esquemática da operaçãode uma configuração de linha de fluxo e aparelho de válvulaúnica e um sistema de compensação de pressão de acordo comuma configuração da presente divulgação.

A Fig. 6B é uma ilustração esquemática, etapa poretapa, das operações de uma configuração de linha de fluxoe aparelho de válvula única e de um sistema de compensaçãode pressão de acordo com uma configuração da Fig. 6A.

A Fig. 7 representa esquematicamente um exemplo deum módulo de amostragem e análise de fluidos com umaconfiguração de linha de fluxo e aparelho de válvula únicapara caracterização de fluidos em interior de poço medianteisolação ou captura dos fluidos da formação.

De principio a fim dos desenhos, numerais dereferência idênticos indicam elementos similares, porém nãonecessariamente idênticos. Muito embora a presentedivulgação seja suscetível de diversas modificações eformas alternativas, foram ilustradas nos desenhosconfigurações especificas a titulo de exemplos, e as mesmasserão aqui descritas detalhadamente. Entretanto, deverá serentendido que a invenção não pretende ficar limitada àsformas especificas aqui divulgadas. Ao invés disso, ainvenção destina-se a abranger todas as modificações,equivalências e alternativas compreendidas no âmbito doescopo da invenção conforme definido pelas reivindicaçõesque se encontram em anexo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

São descritas abaixo configurações ilustrativas easpectos da presente divulgação. Por uma questão declareza, nem todas as características de uma implementaçãoreal são descritas no relatório descritivo. Deveráevidentemente ser apreciado que no desenvolvimento de umatal configuração real, terão que ser tomadas numerosasdecisões especificas de implementação para alcançar osobjetivos específicos do desenvolvedor, tal comoatendimento de restrições especificas de sistema erestrições de cunho comercial, que irão variar de umaimplementação para outra. Adicionalmente, deverá serapreciado que um tal esforço de desenvolvimento poderá sercomplexo e demorado, porém constituirá ainda assim umempreendimento de rotina para aqueles que são normalmenteversados na técnica e têm acesso ao beneficio proporcionadopela presente divulgação.

A presente divulgação é aplicável a exploração edesenvolvimento de campos petrolíferos em áreas tais comoamostragem e análise de fluidos utilizando um ou maismódulos de amostragem e análise de fluidos na ferramenta deteste Modular Formation Dynamics Tester (MDT) da empresaSchlumberger, por exemplo.

A Fig. 1 é uma representação esquemática em cortetransversal de um ambiente de operação exemplar de acordocom a presente divulgação em que um veiculo de serviço 10se encontra situado em uma instalação de poço possuindo umfuro perfurado ou furo de poço 12 com uma ferramenta 20 defuro perfurado suspensa no interior do mesmo no final de umcabo de perfuração ("wireline") 22. A Fig. 1 ilustra umaconfiguração possível, e outros ambientes de operação sãoigualmente contemplados pela presente divulgação.Tipicamente, o furo perfurado 12 contém uma combinação defluidos tais como água, filtrado de lama, fluidos deformação, etc. A ferramenta 20 de furo perfurado e o cabode perfuração 22 são estruturados e dispostos relativamenteao veiculo de serviço 10 conforme se encontra ilustradoesquematicamente na Fig. 1, como arranjo exemplar.

A Fig. 2 é uma configuração exemplar de um sistema14 para análise e amostragem em interior de poço de fluidosde uma formação de acordo com uma possível configuração dapresente divulgação, por exemplo, enquanto o veiculo deserviço 10 se encontra situado em uma instalação de poço(observar a Fig. 1) . Na Fig. 2, um sistema 14 de furoperfurado inclui uma ferramenta 20 de furo perfurado, quepode ser utilizada para teste de formações geológicas eanálise da composição de fluidos de uma formação. Aferramenta 20 de furo perfurado é tipicamente suspensa nointerior do furo perfurado 12 (observar igualmente a Fig.1) na extremidade inferior de um cabo de perfilagem demúltiplos condutores ou cabo de perfuração 22 enrolado embobina em um guincho 16 (observar novamente a Fig. 1) nasuperfície da formação. 0 cabo de perfilagem 22 étipicamente acoplado eletricamente a um sistema 24 decontrole elétrico localizado na superfície possuindosistemas de processamento e componente eletrônicosapropriados para a ferramenta 20 de furo perfurado.

Fazendo igualmente referência à Fig. 3, aferramenta 20 de furo perfurado inclui um corpo alongado 26que encerra no mesmo uma variedade de módulos e componenteseletrônicos, que são representados esquematicamente nasFigs. 2 e 3, para provisão das funcionalidades necessáriase desejáveis à ferramenta 20 de furo perfurado. Um conjuntode admissão de fluido seletivamente extensível 28 e umelemento de ancoragem de ferramenta seletivamenteextensível 30 (observar a Fig. 2) são respectivamentedispostos em lados opostos do corpo alongado 26. 0 conjunto28 de admissão de fluido é operável para seletivamentevedar ou isolar partes selecionadas de uma parede 12 defuro perfurado de tal forma que é estabelecida umacomunicação de fluido ou de pressão com a formaçãogeológica adjacente. O conjunto 28 de admissão de fluidopode consistir em um módulo 29 de sonda única (ilustrado naFig. 3) e/ou um módulo de obturador 31 (também representadoesquematicamente na Fig. 3) . Exemplos de ferramentas defuro perfurado são divulgados nas anteriormente mencionadaspatentes norte-americanas No. US 3.780.575 e No. US3.859.851, e na patente No. US 4.860.581, cujos conteúdossão aqui incorporados na integra a titulo de referência.

Um ou mais módulos 32 de amostragem e análise defluidos são providos no corpo 26 da ferramenta. Os fluidosobtidos de uma formação e/ou furo perfurado fluem atravésde uma linha de fluxo 33, passando pelo módulo ou módulos32 de análise de fluidos, e podem ser descarregados atravésde uma abertura de acesso de um módulo de bombeamento deextração 38 (observar a Fig. 3). Alternativamente, osfluidos da formação que se encontram na linha de fluxo 33podem ser enviados para uma ou mais câmaras de coleta defluido 34 e 36, tais como câmaras de amostragem de 1, 2-3/4, ou 6 galões, e/ou seis módulos de multi-amostragem de450 cc, para recebimento e retenção dos fluidos obtidos daformação, para propósitos de transporte para a superfície.Exemplos dos módulos 32 de amostragem e análise de fluidossão divulgados nas Publicações de Pedidos de Patentesnorte-americanas No. 2006/0243047A1 e No. 2006/0243033A1,ambas aqui incorporadas na integra a titulo de referência.

Os conjuntos de admissão de fluidos, um ou maismódulos de análise de fluidos, a via de percurso de fluxo eas câmaras de coleta, e outros elementos operacionais daferramenta 20 de furo perfurado, são controlados porsistemas de controle elétricos, tal como o sistema 24 decontrole elétrico localizado na superfície (observar a Fig.2). O sistema 24 de controle elétrico, e outros sistemas decontrole situados no corpo 26 da ferramenta, por exemplo,podem incluir recursos de processamento para caracterizaçãode fluidos da formação na ferramenta 20, conforme seencontra descrito mais detalhadamente abaixo.

O sistema 14, em suas diversas configurações, podeincluir um processador de controle 40 ligadooperacionalmente à ferramenta 20 de furo perfurado. Oprocessador de controle 40 encontra-se ilustrado na fig. 2como um elemento do sistema 24 de controle elétrico. Osmétodos aqui divulgados podem ser configurados em umprograma de computador que é executado no processador 4 0localizado, por exemplo, no sistema de controle 24. Emoperação, o programa é acoplado para receber dados, porexemplo, do módulo 32 de amostragem e análise de fluidos,através do cabo de perfuração 22, e para transmitir sinaisde controle para elementos operacionais da ferramenta 20 defuro perfurado.

O programa de computador pode ser armazenado em umamidia 42 de armazenamento passível de utilização emcomputador, em associação com o processador 40, ou pode serarmazenada em uma midia 4 4 de armazenamento externapassivel de utilização em computador sendo acopladaeletronicamente ao processador 40 para utilização conformefor necessário. A midia de armazenamento 44 pode consistirem qualquer uma das midias de armazenamento atualmenteconhecidas, tal como um disco magnético inserido em umaunidade de disco, ou um disco do tipo CD-ROM de leituraótica, ou um dispositivo de qualquer outro tipo que sejapassivel de leitura, incluindo um dispositivo dearmazenagem remota acoplado através de uma interligação detelecomunicação de tipo comutado, ou futuras midias dearmazenamento adequadas para os propósitos e objetivos aquidescritos.

Em algumas configurações da presente divulgação, osmétodos e aparelhos aqui divulgados podem ser configuradosem um ou mais módulos de amostragem e análise de fluidos daferramenta de teste de formação da empresa Schlumberger, aferramenta Modular Formation Dynamics Tester (MDT). Nestecaso, uma ferramenta de teste de formação, tal como aferramenta MDT, pode ser provida com uma funcionalidadeampliada para caracterização, em interior de poço, defluidos da formação, e coleta de amostras de fluidos daformação. A ferramenta de teste de formação pode serutilizada para amostragem de fluidos da formação emcombinação com uma caracterização, realizada no interior dopoço, dos fluidos da formação.

A Fig. 4A representa esquematicamente um módulo deamostragem e análise de fluidos com uma configuração delinha de fluxo e aparelho de válvula única de acordo comuma configuração da presente divulgação, paracaracterização, em interior de poço, de fluidos medianteisolação ou captura dos fluidos da formação. A Fig. 4B éuma ilustração esquemática das operações de umaconfiguração e linha de fluxo e aparelho de válvula únicade acordo com uma configuração da Fig. 4A.

Na Fig. 4A, um módulo 32 de amostragem e análise defluidos possui uma linha de fluxo e um aparelho de válvulaúnica 100 para caracterização, em interior de poço, defluidos mediante isolação ou captura dos fluidos daformação (observar igualmente a Fig. 3) . Em algumasconfigurações, o aparelho 100 da Fig. 4A pode ser integradocom a linha de fluxo primária 33 do módulo 32. O aparelho100 inclui uma linha de fluxo de derivação 102 emcomunicação fluida, através da linha de fluxo principal 33,com uma formação que circunda um furo perfurado. O aparelho100 pode incluir uma linha de fluxo secundária 115 parapropósitos de linha de fluxo de reserva ("backupflowline").

Na configuração ilustrada na Fig. 4A, o aparelho100 inclui um aparelho 104 de válvula única que interliga alinha de fluxo primária 33 com a linha de fluxo dederivação 102. O aparelho 104 de válvula única é situado deforma a controlar o fluxo de fluidos da formação nosegmento 102 da linha de fluxo de derivação da linha defluxo primária 33 e para isolar ou capturar fluidos daformação na linha de fluxo de derivação 102. O aparelho 104de válvula única opera como uma válvula de 4 vias e 2posições. Neste aspecto, em uma posição do aparelho 104 deválvula única (observar a Fig. 4A) uma primeira abertura deacesso da linha de fluxo primária 33 encontra-se ligada auma primeira abertura de acesso da linha de fluxo dederivação 102 e uma segunda abertura de acesso da linha defluxo de derivação 102 encontra-se ligada a uma segundaabertura de acesso da linha de fluxo primária 33 de talforma que os fluidos fluem na linha de fluxo primária 33através da linha de fluxo de derivação 102. Observe-se aFig. 4A. Em uma outra posição do aparelho 104 de válvulaúnica (observar a Fig. 4A) uma primeira abertura de acessoda linha de fluxo primária 33 é ligada a uma segundaabertura de acesso da linha de fluxo primária 33 e umaprimeira abertura de acesso da linha de fluxo de derivação102 é ligada a uma segunda abertura de acesso da linha defluxo de derivação 102 de tal forma que os fluidos fluem nalinha de fluxo primária 33 e os fluidos são capturados ouisolados na linha de fluxo de derivação 102.

Uma válvula de alivio 106 pode ser situada na linhade fluxo primária 33. Por exemplo, se for ser capturado umfluido de alta pressão na linha de fluxo de derivação 102devido a uma avaria do aparelho 104 de válvula, a altapressão pode ser aliviada através da válvula de alivio 106para prevenção de danos ou questões de segurança após aferramenta retornar para a superfície. Uma válvula deretenção 121 pode ser provida para liberação de uma altapressão inesperada na linha de fluxo primária 33, porexemplo, devido a qualquer bloqueio ou avaria no módulo deanálise de fluido de interior de poço. Entretanto, aválvula de alivio 106 e a válvula de retenção 121 não sãonecessárias para controle de fluxo de fluido entre aslinhas de fluxo primária e de derivação.

Um manômetro 108 de pressão/temperatura pode serprovido na linha de fluxo de derivação 102 para aquisiçãode medições de pressão e/ou temperatura de fluidos na linhade fluxo de derivação 102. Um sensor de densidade eviscosidade (vareta de vibração) 110 pode ser igualmenteprovido para medir características de fluidos da formaçãoque fluem através da linha de fluxo de derivação 102 ou sãocapturados na mesma.

Uma unidade de bomba 111 pode ser disposta comrelação à linha de fluxo de derivação 102 para controle devolume e pressão de fluidos de formação retidos na linha defluxo de derivação 102. Um sistema 112 de detecção deespalhamento pode ser provido na linha de fluxo dederivação 102 para detecção de partículas, tais comoasfaltenos, bolhas, neblina de óleo de condensado de gás,que têm origem nos fluidos isolados na linha de fluxo dederivação 102. Uma bomba de circulação 114 é provida nalinha de fluxo de derivação 102 para circulação de fluidosda formação que se encontram isolados na linha de fluxo dederivação 102 em um circuito fechado formado pela linha defluxo de derivação 102 e pelo aparelho 104 de válvulaúnica.

A linha de fluxo de derivação 102 é conformada emcircuito fechado, através do aparelho 104 de válvula única,e a bomba de circulação 114 é provida na linha de fluxoconformada em circuito fechado de tal forma que os fluidosda formação isolados na linha de fluxo de derivação 102possam ser feitos circular, por exemplo, durante umaoperação de caracterização de comportamento de fase. Quandouma amostra do fluido isolado na linha de fluxo dederivação 102 é feita circular em uma linha conformada emcircuito fechado, é possível aperfeiçoar a precisão dasmedições de comportamento de fase.

Fazendo referência à Fig. 4B, durante o modo deamostra capturada, os fluidos da formação fluem no interiorda linha de fluxo primária 33 com o aparelho 104 de válvulaúnica em uma primeira posição de operação. Nesta ocasião,outros módulos de análise de fluidos analisam ascaracterísticas da amostra que flui no interior da linha defluxo primária 33. Quando o fluxo da amostra se tornaestável, a contaminação da amostra é suficientemente baixa,e a amostra apresenta uma única fase, os fluidos daformação são feitos fluir através da linha de fluxo dederivação 102 deslocando-se o aparelho 104 de válvula únicada primeira posição de operação para uma segunda posição deoperação. Nessa ocasião, a amostra flui para o interior dalinha de fluxo de derivação 102 durante alguns minutos, porexemplo, e o aparelho 104 de válvula única é deslocado paraa primeira posição operacional de tal forma que uma amostrade fluido é capturada ou isolada em um circuito fechado dalinha de fluxo de derivação 102 e aparelho 104 de válvulaúnica.O sensor 110 de densidade e viscosidade mede aviscosidade e a densidade da amostra. A velocidade da bombade circulação 114 (taxa de fluxo de amostragem) pode sercontrolada pelo software posicionado na superfície com basena densidade e viscosidade medidas pelo sensor 110 dedensidade e viscosidade. Em seguida, a bomba de circulação114 é ativada (observar a Fig. 4A) . Subseqüentemente, aunidade de bomba 111 altera a pressão da amostra capturadano interior da linha de fluxo de derivação 102 enquanto omanômetro 108 de pressão/temperatura mede a alteração depressão e a temperatura da amostra. O detector deespalhamento 112 monitora a saida de sólidos (precipitaçãode sólidos a partir de liquido ou óleo proveniente docondensado) ou gás (bolhas provenientes do liquido).

Em certos aspectos, a bomba de circulação 114funciona como um agitador para misturar a amostra nointerior da linha de fluxo de derivação 102 e para criarbolhas ou sólidos no interior da linha de fluxo dederivação 102. Com esta função da bomba de circulação 114,as bolhas ou sólidos gerados são transportados para odetector de espalhamento 112. O valor de pressão éregistrado quando o detector de espalhamento 112 detecta asbolhas ou sólidos.

A Fig. 5A é uma ilustração esquemática de um módulode amostragem e análise de fluidos com uma configuração delinha de fluxo e aparelho de válvula única e um sistema decompensação de pressão de acordo com uma configuração dapresente divulgação para caracterização, no interior de umpoço, de fluidos mediante isolação ou captura dos fluidosda formação. A Fig. 5B é uma ilustração esquemática de umoutro módulo de amostragem e análise de fluidos com umaconfiguração de linha de fluxo e aparelho de válvula únicae um sistema de compensação de pressão de acordo com umaoutra configuração da presente divulgação. No aparelho dafig. 5B é provida uma linha de fluxo secundária 115 e sãoprovidos detalhes adicionais relativamente à bomba 111, àválvula 104, e à bomba de circulação 114.

A Fig. 5C ilustra esquematicamente uma configuraçãode linha de fluxo e aparelho de válvula única de acordo comuma configuração da presente divulgação para um módulo deamostragem e análise de fluidos em interior de poço. A Fig.5B ilustra esquematicamente condições de pressão de fluidopara a configuração de linha de fluxo e aparelho de válvulaúnica da Fig. 5C de acordo com uma configuração da presentedivulgação.

Adicionalmente aos elementos discutidos acimarelativamente à Fig. 4A, o aparelho da fig. 5A inclui umsistema 130 de compensação de pressão possuindo uma linhade óleo 132 que liga um óleo de compensação de pressãocontido em uma câmara 134 a uma extremidade distai daválvula única 104. Observe-se igualmente as Figs. 6A e 6B.conforme se encontra ilustrado na Fig. 5D, a pressão defluido nas extremidades do aparelho 104 de válvula única éequilibrada pelo óleo 134 de compensação de pressão. Nestecontexto, conforme se encontra ilustrado na Fig. 6B, apressão do furo perfurado é equalizada com a pressão doóleo 134 do sistema 130 de compensação de pressão de talforma que não existe um diferencial de pressão através doaparelho 104 de válvula que impeça o movimento do aparelhode válvula. Adicionalmente, o equilíbrio da pressão nointerior do aparelho 100 com a pressão do furo perfuradoimpede desabamento ou danos no alojamento 119 do aparelho100.

As configurações ilustradas nas Figs. 5A e 5Bproporcionam soluções para os problemas identificados acimarelativamente a sistemas de controle de fluxo de fluidoscom múltiplas válvulas. Neste sentido, a estrutura deválvula única da presente divulgação elimina a necessidadede válvulas de vedação e simplifica em termos gerais aestrutura e configuração da linha de fluxo de um módulo deamostragem e análise. Em particular, em contraste com umaválvula de vedação que é atuada por um motor de correntecontinua em que cada válvula de vedação de um módulo deamostragem e análise de fluidos requer um motor associado àmesma para operação, a estrutura de válvula única dapresente divulgação elimina uma multiplicidade de válvulase arranjos de motor. Mediante a substituição de válvulas devedação por uma única válvula de acordo com a presentedivulgação, é possível reduzir a quantidade de componenteselétricos e circuitos no aparelho de amostragem e análisede interior de poço.Conforme se encontra ilustrado nas Figs. 5A e 5B, oaparelho inclui uma linha de fluxo 102 de circulação emcircuito fechado. Neste aspecto, de acordo com asconfigurações das Figs. 5A e 5B, o volume morto da linha defluxo de circuito fechado é minimizado para reduzir o cursoda bomba 111 para despressurização. Adicionalmente, aextensão do módulo 100 de amostragem e análise é reduzida.Em contraste com a estrutura ilustrada na Fig. 7, asconfigurações das linhas de fluxo das Figs. 5A e 5B reduzemo volume morto. Por exemplo, uma válvula de vedação possuium volume morto de 12 cc, ao passo que uma estrutura deválvula única de acordo com a presente divulgação possui umvolume morto de 1,6 cc. Em conseqüência, a estrutura deválvula única minimiza o volume morto de fluido na linha defluxo e válvula do módulo de amostragem e análise.

As estruturas de válvula única das Figs. 5A e 5Bproporcionam a substituição de uma amostra que se encontracapturada na linha de fluxo de derivação através de umfluxo de fluidos de sentido único. Desta forma, a estruturada válvula única minimiza a presença de fluidos residuaisda formação na linha de fluxo de circulação em circuitofechado. A válvula única possui um orifício de passagem quese estende longitudinalmente através do centro de um eixode pistão. Os fluidos da formação que foram submetidos aamostragem fluem através do orifício de passagem durante acaptura da amostra na linha de fluxo de derivação 102.Neste aspecto, a estrutura de válvula única elimina anecessidade de equipamentos físicos adicionais de linha defluxo para promoverem o fluxo de fluidos da formaçãoatravés da linha de fluxo primária durante a captura daamostra na linha de fluxo de derivação.

Na configuração ilustrada na Fig. 5A, o aparelho100 inclui um alojamento 119 e um aparelho 104 de válvulaúnica que interliga a linha de fluxo primária 33 com alinha de fluxo de derivação 102. O aparelho 104 de válvulaúnica fica situado de forma a controlar o fluxo de fluidosda formação no segmento 102 de linha de fluxo de derivaçãoda linha de fluxo primária 33 e para isolar ou capturarfluidos da formação na linha de fluxo de derivação 102. Oaparelho 104 de válvula única opera como uma válvula de 4vias e 2 posições. O aparelho 104 de válvula única incluium atuador 118 de válvula e um eixo 107 de válvula(observar igualmente a Fig. 5C) possuindo, por exemplo,quatro pontos 109 de vedação de pressão localizados no eixo107 de válvula. Os pontos de vedação 109 podem consistir emvedações dinâmicas que são dispostas sobre o eixo 107 deválvula e se deslocam com o eixo no alojamento 117 deválvula. O eixo 107 de válvula possui um orificio depassagem central e três orifícios laterais 113. osorifícios encontram-se em conexão fluida uns com os outrose com um espaço anular entre o eixo 107 de válvula e aparede interna do alojamento 117 de válvula. Observarigualmente a Fig. 5C.

Em uma posição do aparelho 104 de válvula única(observar a Fig. 5A) uma primeira abertura de acesso dalinha de fluxo primária 33 é ligada a uma segunda aberturade acesso da linha de fluxo primária 33 e uma primeiraabertura de acesso da linha de fluxo de derivação 102 éligada a uma segunda abertura de acesso da linha de fluxode derivação 102 de tal forma que ocorre fluxo de fluidosna linha de fluxo primária 33 e são capturados ou isoladosfluidos na linha de fluxo de derivação 102. Observar a Fig.5A. Em uma outra posição do aparelho 104 de válvula únicauma primeira abertura de acesso da linha de fluxo primária33 é ligada a uma primeira abertura de acesso da linha defluxo de derivação 102 e uma segunda abertura de acesso dalinha de fluxo primária 33 é ligada a uma segunda aberturade acesso da linha de fluxo de derivação 102 (observar aFig. 5C) de tal forma que ocorre fluxo de fluidos na linhade fluxo primária 33 através da linha de fluxo de derivação102. Conforme é evidente na Fig. 5C, a parede interna doalojamento 117 de válvula é conformada de tal forma que, emcombinação com os pontos de vedação 109 e orifícios 113 ofluxo de fluido é mantido na linha de fluxo primária 33 ena linha de fluxo de derivação 102 durante o movimento ouoperação do aparelho de válvula única entre as duasposições mencionadas acima.

Um manômetro 108 de pressão/temperatura pode serprovido na linha de fluxo de derivação 102 para aquisiçãode medições de pressão e/ou temperatura na linha de fluxode derivação 102. Um sensor de densidade e viscosidade(vareta de vibração) 110 pode ser igualmente provido paramedição de características de fluidos da formação que fluematravés da linha de fluxo de derivação 102 ou sãocapturados na mesma.

Uma unidade 111 de bomba pode ser dispostarelativamente à linha de fluxo de derivação 102 paracontrolar o volume e a pressão dos fluidos da formaçãoretidos na linha de fluxo de derivação 102. A unidade debomba 111 possui um atuador 124 de pistão que aciona opistão 126 da bomba. Um sistema 112 detector deespalhamento pode ser provido na linha de fluxo dederivação 102 para detecção de partículas, tais comoasfaltenos, bolhas, neblina de óleo de condensado de gás,emitidas pelos fluidos isolados na linha de fluxo dederivação 102. Uma bomba de circulação 114 é provida nalinha de fluxo de derivação 102 para promover a circulaçãode fluidos da formação que se encontram isolados na linhade fluxo de derivação 102 em um circuito fechado formadopela linha de fluxo de derivação 102 e pelo aparelho 104 deválvula única. Um dispositivo de formação de imagens 116,tal como um dispositivo de carga acoplada ou um dispositivotipo CMOS, pode ser provido na linha de fluxo de derivação102 para formação de imagens do fluido que flui na linha defluxo de derivação 102.

A linha de fluxo de derivação 102 é formada emcircuito fechado, através do aparelho 104 de válvula única,e a bomba de circulação 114 é provida na linha de fluxo emcircuito fechado de tal forma que os fluidos da formaçãoisolados na linha de fluxo de derivação 102 podem serfeitos circular, por exemplo, durante uma operação decaracterização de comportamento de fase. Quando a amostrado fluido isolado na linha de fluxo de derivação 102 écirculada em uma linha em circuito fechado, torna-sepossível aperfeiçoar a precisão das medições decomportamento de fase.

A fig. 5B é uma ilustração esquematica de um outromódulo de amostragem e análise de fluidos com umaconfiguração de linha de fluxo e aparelho de válvula únicae um sistema de compensação de pressão de acordo com umaoutra configuração da presente divulgação. No aparelho daFig. 5B é provido uma linha de fluxo secundária 115 e sãoprovidos detalhes adicionais relativamente à bomba 111, àválvula 104, e à bomba de circulação 114. Por exemplo, aunidade de bomba 111 pode ter um atuador 124 de pistão queaciona um pistão 126 da bomba. A unidade 124 de atuadorpode incluir um transdutor ("encoder") 125 para monitoraras rotações, por exemplo, de um motor de passo ("steppermotor") 127 que é acoplado, por exemplo, a um conjunto 129de parafuso de cabeça esférica e porca, que converte omovimento de rotação do motor 127 para o movimentolongitudinal do pistão 126 da bomba. Em uma configuração dapresente divulgação, o atuador 118 de válvula podecompreender um motor de corrente continua sem escovas 131que é acoplado a um conjunto 133 de parafuso de cabeçaesférica e porca para controle do movimento e posição doaparelho 104 de válvula única. Podem ser providoscomutadores 140 de posição para monitoração de posições doeixo 12 6 da bomba e do eixo 107 da válvula. Em combinação,os elementos anteriormente mencionados da unidade 124 deatuador de bomba e do atuador 118 de válvula podem serutilizados para controlar o movimento e a posição do pistão126 da unidade de bomba 111 e do eixo 107 de válvula doaparelho 104 de válvula única.

Em algumas configurações, a bomba de circulação 114pode incluir um motor de corrente continua sem escovas 135e um dispositivo de acoplamento de magneto e impulsor("impeller") 137, conforme se encontra descritodetalhadamente no anteriormente mencionado Pedido dePatente norte-americano de Número 11/858.138, aquianteriormente incorporado a titulo de referência.

Muito embora as configurações exemplares ilustradasnas Figs. 5A e 5B mostrem dois atuadores para a unidade debomba 111 e o aparelho 104 de válvula única, a presentedivulgação contempla um sistema de atuação possuindo umúnico atuador tanto para a unidade de bomba 111 quanto parao aparelho 104 de válvula. Neste aspecto, um sistema deatuação possuindo um único motor, por exemplo, um motor decorrente contínua do tipo sem escovas, com um conjuntoconector de embreagem adequado acoplado ao motor poderiaproporcionar funções de acionamento e controle tanto para aunidade de bomba 111 quanto para o aparelho de válvula 104.Por exemplo, um mecanismo de embreagem adequado mantém aposição do eixo 107 de válvula enquanto os fluidos deamostragem são substituídos na linha de fluxo de derivação(observar a Fig. 6B, Etapa 1) . Em seguida, o motor únicoalivia a embreagem de tal forma que o eixo 107 de válvulaaltera sua posição para a posição de captura de amostra(observar a Fig. 6B, Etapa 2) . Em seguida, a embreagemmantém a posição até a seqüência de substituição de amostrasubseqüente. Enquanto o eixo 107 de válvula é deslocado daposição de substituição de amostra para a posição decaptura de amostra, um outro mecanismo faz o eixo 126 dabomba deslocar-se para trás de tal forma que é criadoespaço para pressurização na unidade de bomba 111. Após acaptura da amostra, o mecanismo desloca o eixo 126 da bombano sentido de avanço para pressurização dos fluidoscapturados na linha de fluxo de derivação, esubseqüentemente desloca o eixo da bomba para trás paradespressurizar os fluidos capturados (observar a Fig. 6B,Etapa 3). Mediante utilização de um mecanismo de embreagemadequado, é possível desacoplar o pistão da bomba 111 e oeixo 107 da válvula utilizando um único motor.Adicionalmente, o movimento do pistão 126 da bomba pode servariado para uma configuração de

pressurização/despressurização ao invés de um únicomovimento de despressurização. Neste aspecto, é possívelretirar fluidos para o interior da linha de fluxo dederivação, deslocar o pistão 126 da bomba em uma direção deavanço para pressurizar os fluidos capturados na linha defluxo de derivação, e subseqüentemente deslocar o pistão126 da bomba em uma direção de recuo para despressurizar osfluidos capturados na linha de fluxo de derivação. Umsistema de atuação com um único motor e um sistema deembreagem utilizaria menos espaço e iria requerer menosenergia que um sistema de dois atuadores conforme seencontra ilustrado nas Figs. 5A e 5B. Entretanto, apresente divulgação contempla a utilização de ambos ostipos de sistemas de atuação.

A Fig. 6a é uma ilustração esquemática dasoperações de uma configuração de linha de fluxo e aparelhode válvula única e um sistema de compensação de pressão deacordo com uma configuração da presente divulgação.Conforme foi discutido acima com relação à Fig. 4B, duranteo modo de amostra capturada, os fluidos da formação fluemno interior da linha de fluxo primária 33 com o aparelho104 de válvula única em uma primeira posição de operação.Nesta ocasião, outros módulos de análise de fluidosanalisam as caracteristicas da amostra que flui no interiorda linha de fluxo primária 33. Quando o fluxo da amostra setorna estável, a contaminação da amostra é suficientementebaixa, e a amostra se constitui em uma fase única, osfluidos da formação são feitos fluir através da linha defluxo de derivação 102 mediante deslocamento do aparelho104 de válvula única da primeira posição de operação parauma segunda posição de operação. Em seguida, a amostra fluipara o interior da linha de fluxo de derivação 102 durantealguns minutos, por exemplo, e o aparelho 104 de válvulaúnica é deslocado para a primeira posição de operação detal forma que a amostra de fluido é capturada e isolada emum circuito fechado da linha de fluxo de derivação 102 eaparelho 104 de válvula única.

A Fig. 6B é uma ilustração esquemática passo-a-passo das operações de uma configuração de linha de fluxo eaparelho de válvula única e um sistema de compensação depressão de acordo com a presente divulgação. Fazendoigualmente referência à Fig. 5A, a válvula única 104 possuium eixo de válvula longitudinal 107 que é móvel no interiordo alojamento 117 da válvula. Quatro pontos de vedação porpressão 109, por exemplo, vedações dinâmicas, encontram-selocalizados sobre o eixo 107 da válvula e deslocam-se com oeixo. 0 eixo 107 da válvula tem um orifício de passagemcentral e três orifícios laterais 113. Os orifíciosencontram-se em comunicação fluida uns com os outros. Comoé evidente na Fig. 5C, a parede interna do alojamento 117da válvula é conformada de tal forma que o fluxo de fluidona linha de fluxo primária 33 e na linha de fluxo dederivação 102 não seja interrompido durante o movimento doeixo 107 da válvula de amostra capturada para substituiçãode amostra e vice-versa. Um atuador 118 é acoplado ao eixo107 da válvula para mover o eixo 107 da válvula noalojamento 117 da válvula de tal forma que a. posição doeixo 107 da válvula relativamente ao alojamento 117 daválvula seja alterada.

Fazendo referência à Fig. 6B, para substituição dofluido na linha de fluxo de derivação, os fluidos daformação que fluem na linha de fluxo primária são desviadospara a linha de fluxo de derivação. Os fluidos "da formaçãoingressam no circuito fechado da linha de fluxo dederivação e em seguida retornam para a linha de fluxoprimária. Neste aspecto, uma linha de fluxo de circulaçãoem circuito fechado é provida pela interligação da válvulaúnica e linha de fluxo de derivação. Na medida em que osfluidos da formação reingressam na linha de fluxo primáriana outra extremidade da linha de fluxo de derivação,fluidos de amostragem ou capturados na linha de fluxo dederivação são substituídos por novos fluidos da formação.

O sistema de válvula única aqui divulgadoproporciona uma linha de circulação em circuito fechadopara fluidos da formação que são isolados dos fluidos nalinha de fluxo primária para serem submetidos a alteraçõesde pressão na linha de fluxo de circulação. Neste aspecto,a válvula única 104 proporciona circulação de fluidoscapturados na linha de fluxo de derivação 102 seminterrupção do fluxo de fluido na linha de fluxo primária33. Um óleo 134 de equilíbrio de pressão (observar a Fig.6A) é provido em ambos os lados do eixo de pistão daválvula única. O óleo encontra-se em comunicação fluida comum sistema 130 de compensação de pressão para equilibrar apressão na válvula. Desta forma, se a pressão na linha defluxo primária flutuar, ou se a pressão na linha de fluxode circulação se alterar, o eixo de pistão da válvula podemanter sua posição relativamente ao alojamento da válvulaúnica. Uma força de atuação de 20 kgf é necessária paraatuação do eixo de pistão da válvula única, sendosuficiente para superar o atrito das vedações dinâmicas daválvula única.

A Fig. 7 representa esquematicamente um exemplo deum módulo 32 de amostragem e análise de fluidos com umalinha de fluxo e um aparelho 70 de múltiplas válvulas paracaracterização, em interior de poço, de fluidos medianteisolação ou captura dos fluidos da formação. Uma descriçãodetalhada do aparelho da Fig. 7 pode ser encontrada noPedido de Patente norte-americano, co-pendente com opresente pedido e pertencente ao mesmo titular do mesmo, deNúmero 11/203.932, depositado em 15 de agosto de 2005,intitulado "Methods and Apparatus of Downhole FluidAnalysis" [Métodos e Aparelho para Análise de Fluidos emInterior de Poço] , que divulga a utilização de umapluralidade de válvulas para isolar fluidos de formação emuma parte da linha de fluxo de um módulo de amostragem eanálise de interior de poço, tendo o referido pedido sidoaqui anteriormente incorporado a titulo de referência.

O aparelho 70 inclui uma linha de fluxo dederivação 35 e uma linha de fluxo de circulação 37 emcomunicação fluida, através da linha de fluxo principal 33,com uma formação que circunda um furo perfurado. Na Fig. 7,o aparelho 70 inclui duas válvulas de vedação 53 e 55associadas operacionalmente à linha de fluxo de derivação35. As válvulas 53 e 55 são situadas de forma a controlaremo fluxo de fluidos da formação no segmento 35 de linha defluxo de derivação da linha de fluxo principal 33 e paraisolarem fluidos da formação na linha de fluxo de derivação35 entre as duas válvulas 53 e 55. Uma válvula 59 pode sersituada na linha de fluxo principal 33 para controlar ofluxo de fluido na linha de fluxo principal 33. Porexemplo, cada uma das válvulas de vedação 53 e 55 podepossuir um motor de corrente continua sem escovas operadoeletricamente ou um motor de passo ou motor escalonador("stepping motor") com um arranjo de pistão associado paraabertura e fechamento da válvula.

Um ou mais sensores óticos, tal como umespectrômetro ótico 56 de 36 canais, ligado por um feixe 57de fibra ótica a um refratômetro 60 ou célula ótica, e/ouum detector 58 de refração/fluorescência, podem serdispostos na linha de fluxo de derivação 35, sendo situadosentre as válvulas 53 e 55. Os sensores óticos podem serutilizados para caracterização de fluidos que fluem atravésda linha de fluxo de derivação 35 ou são retidos na mesma.As patentes norte-americanas No. US 5.331.156 e US6.476.384, e a Publicação de Pedido de Patente norte-americano No. 2004/0000636A1 (todos estes documentos sendoaqui incorporados na integra a titulo de referência)divulgam métodos de caracterização de fluidos de formação.Um manômetro 64 de pressão/temperatura e/ou umsensor 74 de resistência podem igualmente ser providos nalinha de fluxo de derivação 35 para aquisição deresistência elétrica de fluido, medições de pressão e/outemperatura de fluidos na linha de fluxo de derivação 35entre as válvulas de vedação 53 e 55. Um sensor quimico 69pode ser provido para medição de características dosfluidos, tais como C02, H2S, pH, entre outras propriedadesquímicas. Um transdutor ultra-sônico 66 e/ou um sensor dedensidade e viscosidade (vareta de vibração) 68 podemigualmente ser providos para medição de características defluidos de formação que fluem através da, ou são capturadosna, linha de fluxo de derivação 35 entre as válvulas 53 e55. A patente norte-americana No. US 4.860.581, aquiincorporada na íntegra a título de referência, divulga umaparelho para análise de fluido mediante medições deresistência elétrica e/ou pressão de fluido em interior depoço. A patente norte-americana No. US 6.758.091 e aPublicação de Pedido de Patente norte-americano No.2002/0194906A1 (ambos estes documentos sendo aquiincorporados na íntegra a título de referência) divulgammétodos e aparelhos para detecção de pressão de ponto deborbulhamento e sensores de fluidos baseados em MEMS,respectivamente.

Uma unidade de bomba 71, tal como uma unidade debomba tipo seringa, pode ser disposta com relação à linhade fluxo de derivação 35 para controlar volume e pressão defluidos de formação retidos na linha de fluxo de derivação35 entre as válvulas 53 e 55. Uma descrição detalhada daunidade de bomba 71 é provida no anteriormente mencionadoPedido de Patente norte-americano de Número 11/203.932,aqui anteriormente incorporado a titulo de referência.

Um dispositivo 72 de formação de imagens, tal comouma câmera de CCD, pode ser provida na linha de fluxo dederivação 35 para formação de imagens espectrais paracaracterização de comportamento de fase de fluidos deinterior de poço isolados na mesma, conforme se encontradivulgado no Pedido de Patente norte-americano co-pendentecom o presente pedido, de Número 11/204.134, intitulado"Spectral Imaging for Downhole Fluid Characterization"[Formação de Imagens de Espectro para Caracterização deFluidos em Interior de Poços], depositado em 15 de agostode 2005.

Um sistema 76 de detecção de espalhamento pode serprovido na linha de fluxo de derivação 35 para detecção departículas, tais como asfaltenos, bolhas, neblina de óleoproveniente de condensado de gás, que saem dos tubosisolados na linha de fluxo de derivação 35. Uma bomba decirculação 78 é provida na linha de fluxo de circulação 37.Uma descrição detalhada da bomba de circulação 78 é providano anteriormente mencionado Pedido de Patente norte-americano de Número 11/858.138, anteriormente aquiincorporado a titulo de referência.

Na medida em que a linha de fluxo de circulação 37é uma linha de fluxo de circuito fechado da linha de fluxode derivação 35, a bomba de circulação 78 pode serutilizada para promover circulação de' fluidos de formaçãoque se encontram isolados na linha de fluxo de derivação 35em um circuito fechado formado pela linha de fluxo dederivação 35 e a linha de fluxo de circulação 37.

A descrição precedente foi apresentada meramentepara ilustrar e descrever a invenção e alguns exemplos desua implementação. A descrição não pretende ser exaustivanem limitar a invenção a qualquer forma especifica aquidivulgada. Muitas modificações e variações são possíveis àluz dos ensinamentos providos acima. Os aspectos aquidivulgados foram selecionados e descritos de forma aproporcionarem a melhor explicação possivel dos princípiosda invenção e de suas aplicações práticas. A descriçãoprecedente é destinada a permitir que outras pessoasversadas na técnica utilizem da melhor forma a invenção emdiversas configurações e aspectos e com diversasmodificações conforme sejam adequadas à utilizaçãoespecificamente contemplada. É pretendido que o escopo dainvenção seja definido pelas reivindicações que seencontram a seguir.

Claims

1. APARELHO PARA CARACTERIZAÇÃO DE FLUIDOS DEINTERIOR DE POÇO CONFIGURADO PARA OPERAÇÃO EM INTERIOR DEPOÇO, no interior de ura furo perfurado, caracterizado porcompreender:um módulo de amostragem e análise de fluidos, omódulo de amostragem e análise de fluidos compreendendo:uma linha de fluxo primária para fluidosretirados de uma formação fluirem através do módulo deamostragem e análise de fluidos no interior do poço, dentrode um furo perfurado, a linha de fluxo primária possuindouma primeira extremidade para ingresso no, e uma segundaextremidade para saida de fluidos do, módulo de amostrageme análise de fluidos;uma linha de fluxo de derivação em comunicaçãofluida com a linha de fluxo primária; eum sistema de controle de fluidos interligando alinha de fluxo primária e a linha de fluxo de derivação, osistema de controle de fluidos possuindo uma primeiraposição interligando uma primeira abertura de acesso dalinha de fluxo primária com uma segunda abertura de acessoda linha de fluxo primária para fluxo de fluidos daformação na linha de fluxo primária, e uma segunda posiçãointerligando a primeira abertura de acesso da linha defluxo primária com uma primeira abertura de acesso da linhade fluxo de derivação e a segunda abertura de acesso dalinha de fluxo primária com uma segunda abertura de acessoda linha de fluxo de derivação para fluxo de fluidos daformação, através da linha de fluxo de derivação, na linhade fluxo primária, em queo fluxo de fluidos na linha de fluxo primária émantido durante a operação do sistema de controle defluidos entre a primeira posição e a segunda posição.

2. Aparelho para caracterização de fluidos deinterior de poço, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado porna primeira posição do sistema de controle defluidos, a linha de fluxo de derivação compreender umalinha de fluxo de circulação para circulação de fluidos deformação capturados em um circuito fechado da linha defluxo de circulação.

3. Aparelho para caracterização de fluidos deinterior de poço, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado poro módulo de amostragem e análise de fluidoscompreender adicionalmente:uma bomba de circulação para circulação defluidos de formação capturados no circuito fechado da linhade fluxo de circulação.

4. Aparelho para caracterização de fluidos deinterior de poço, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado poro módulo de amostragem e análise de fluidoscompreender adicionalmentepelo menos um primeiro sensor estruturado edisposto para medição de parâmetros de interesse nointerior do poço, dentro de um furo perfurado, em queos parâmetros de interesse se referem a fluidosde formação capturados na linha de fluxo de circulação, eo pelo menos um primeiro sensor compreende um oumais de entre um sensor de densidade/viscosidade; um sensorde pressão; e um meio de formação de imagens.

5. Aparelho para caracterização de fluidos deinterior de poço, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado poro módulo de amostragem e análise de fluidoscompreender adicionalmente:uma unidade de bomba em comunicação fluida com alinha de fluxo de derivação para promover variação depressão e volume de fluidos capturados.

6. Aparelho para caracterização de fluidos deinterior de poço, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado poro módulo de amostragem e análise de fluidoscompreender adicionalmente:uma unidade de compensação de pressão associadaao sistema de controle de fluidos, em que a unidade decompensação de pressão é estruturada e disposta paraequilibrar pressão em extremidades opostas do sistema decontrole de fluidos relativamente à pressão do furoperfurado.

7. Aparelho para caracterização de fluidos deinterior de poço, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado poro módulo de amostragem e análise de fluidoscompreender adicionalmente:uma pluralidade de sensores estruturados edispostos para medição de parâmetros de interesse relativosa fluidos retirados da formação.

8. Aparelho para caracterização de fluidos deinterior de poço, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado poro sistema de controle de fluidos compreender:um eixo estruturado e disposto para movimentolongitudinal no interior de um alojamento;o eixo possuindo um orifício de passagemestendendo-se longitudinalmente e três orifícios;um espaço anular entre o eixo e o alojamento, equatro vedações acopladas ao eixo no espaço anular entre oeixo e o alojamento, em queo eixo e a parede interna do alojamento sãoconformados de tal forma que em combinação com os trêsorifícios, o orifício de passagem e o espaço anular entre oeixo e o alojamento o fluxo de fluido na linha de fluxoprimária não é bloqueado durante a operação do sistema decontrole de fluidos entre a primeira posição e a segundaposição.

9. FERRAMENTA CONFIGURADA PARA SER LOCALIZADA NOINTERIOR DE UM POÇO PARA REALIZAÇÃO DE AMOSTRAGEM ECARACTERIZAÇÃO DE FLUIDOS DE FORMAÇÃO LOCALIZADOS NOINTERIOR DO POÇO EM UMA JAZIDA DE UM CAMPO PETROLÍFERO, aferramenta sendo caracterizada por compreender:um módulo de análise de fluidos, o módulo deanálise de fluidos compreendendo:uma linha de fluxo para fluidos retirados de umaformação fluirem através do módulo de análise de fluidos, alinha de fluxo possuindo uma primeira extremidade para osfluidos ingressarem no, e uma segunda extremidade para osfluidos sairem do, módulo de análise de fluidos;a linha de fluxo compreendendo:uma linha de fluxo primária e uma linha de fluxode derivação; eo módulo de análise de fluidos compreendendoadicionalmente:uma válvula única interligando a linha de fluxoprimária e a linha de fluxo de derivação, a válvula únicasendo operável para uma primeira posição para os fluidos daformação fluirem na linha de fluxo primária, e para umasegunda posição para os fluidos da formação fluirem,através da linha de fluxo de derivação, na linha de fluxoprimária, em que:a linha de fluxo de derivação compreende umalinha de fluxo de circuito fechado para fluidos capturadosquando a válvula se encontra na primeira posição.

10. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 9,caracterizada poro fluxo de fluido na linha de fluxo primária sermantido durante a operação da válvula entre as primeira esegunda posições.

11. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 9,caracterizada poro módulo de análise de fluidos compreenderadicionalmente:uma unidade de compensação de pressão estruturadae disposta para equilibrar pressão em extremidades opostasda válvula de tal forma que a operação da válvula entre asprimeira e segunda posições ocorra a uma pressãoequilibrada com a pressão do furo perfurado.

12. SISTEMA DE CONTROLE DE FLUXO DE FLUIDOSESTRUTURADO PARA CONTROLE DE FLUXO DE FLUIDOS DE INTERIORDE POÇO ATRAVÉS DE UM MÓDULO DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE DEFLUIDOS CONFIGURADO PARA OPERAÇÃO EM INTERIOR DE POÇO,dentro de um furo perfurado, o módulo de amostragem eanálise de fluidos compreendendo uma linha de fluxoprimária e uma linha de fluxo de derivação, em comunicaçãofluida com a linha de fluxo primária, para fluidos deinterior de poço retirados de uma formação fluirem atravésdo módulo de amostragem e análise de fluidos, a linha defluxo primária possuindo uma primeira extremidade para osfluidos ingressarem no, e uma segunda extremidade para osfluidos sairem do, módulo de amostragem e análise defluidos, o sistema de controle de fluxo de fluidos sendocaracterizado por compreender:um eixo móvel configurado e projetado para operaçãoem interior de poço, dentro de um furo perfurado, o eixomóvel sendo operável para seletivamente interligar a linhade fluxo primária e a linha de fluxo de derivação do módulode amostragem e análise de fluidos, em queo eixo móvel possui uma primeira posição deoperação interligando uma primeira abertura de acesso dalinha de fluxo primária com uma segunda abertura de acessoda linha de fluxo primária, e uma segunda posição deoperação interligando a primeira abertura de acesso dalinha de fluxo primária com uma primeira abertura de acessoda linha de fluxo de derivação e a segunda abertura deacesso da linha de fluxo primária com uma segunda aberturade acesso da linha de fluxo de derivação, em quena primeira posição do eixo móvel os fluidos deinterior de poço fluem na linha de fluxo primária e nasegunda posição do eixo móvel os fluidos de interior depoço fluem, através da linha de fluxo de derivação, nalinha de fluxo primária; eo fluxo de fluido na linha de fluxo primária émantido durante a operação do eixo móvel entre as primeirae segunda posições de operação.

13. Sistema de controle de fluxo de fluidos, deacordo com a reivindicação 12, caracterizado porcompreender adicionalmente:um alojamento;o eixo móvel sendo estruturado e disposto noalojamento para movimento do mesmo em uma direçãolongitudinal, em queo eixo móvel possui um orifício de passagem centralatravés do qual os fluidos de interior de poço fluem em umadireção longitudinal do mesmo;um espaço anular entre uma superfície externa doeixo móvel e uma superfície interna do alojamento; etrês orifícios para orientação do fluxo de fluidosde interior de poço na linha de fluxo primária e na linhade fluxo de derivação, em queo eixo e a parede interna do alojamento sãoconformados de tal forma que em combinação com os trêsorifícios, o orifício de passagem e o espaço anular entre oeixo e o alojamento o fluxo de fluido na linha de fluxoprimária não é bloqueado durante o movimento do sistema decontrole de fluidos entre a primeira e a segunda posiçõesde operação.

14. Sistema de controle de fluxo de fluidos, deacordo com a reivindicação 12, caracterizado porcompreender adicionalmente:uma unidade de compensação de pressão estruturada edisposta para equilibrar pressão em extremidades opostas doeixo móvel de tal forma que a operação do eixo móvel entreas primeira e segunda posições de operação ocorra a umapressão equilibrada com a pressão do fluido no furoperfurado.

15. MÉTODO PARA CARACTERIZAÇÃO EM INTERIOR DE POÇODE FLUIDOS DE FORMAÇÃO UTILIZANDO UMA FERRAMENTA DEINTERIOR DE POÇO COMPREENDENDO UM MÓDULO DE AMOSTRAGEM EANÁLISE DE FLUIDOS POSSUINDO UMA LINHA DE FLUXO PRIMÁRIA,uma linha de fluxo de derivação e uma válvula únicaconfigurada e projetada para interligar seletivamente alinha de fluxo primária e a linha de fluxo de derivaçãopara fluxo de fluidos de formação através do módulo deamostragem e análise de fluidos e para captura de fluidosde formação em um circuito fechado da linha de fluxo dederivação, o método sendo caracterizado por compreender:disposição da válvula em uma primeira posição deoperação para que os fluidos da formação fluam através dalinha de fluxo primária;monitoração de pelo menos um primeiro parâmetro deinteresse relativo aos fluidos da formação que fluem nalinha de fluxo primária;quando é atendido um critério previamentedeterminado relativamente ao primeiro parâmetro deinteresse, disposição da válvula em uma segunda posição deoperação para que os fluidos da formação fluam, através dalinha de fluxo de derivação, na linha de fluxo primária;captura de fluidos de formação no circuito fechadoda linha de fluxo de derivação mediante retorno da válvulapara a primeira posição de operação;equilíbrio de pressão em extremidades opostas daválvula de tal forma que a operação da válvula entre asprimeira e segunda posições de operação ocorra a umapressão de fluido equilibrada; ecaracterização de fluidos de formação capturadosmediante operação de um ou mais sensores estruturados edispostos na linha de fluxo de derivação.

16. Método de caracterização em interior de poço defluidos de formação, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pora caracterização de fluidos de formação capturadosincluir a determinação de uma ou mais propriedades defluido dos fluidos capturados.

17. Método de caracterização em interior de poço defluidos de formação, de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pora determinação de uma ou mais propriedades defluido compreender a alteração da pressão de fluido dosfluidos de formação capturados mediante variação do volumedos fluidos capturados anteriormente à determinação de umaou mais propriedades de fluido.

18. Método de caracterização em interior de poço defluidos de formação, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pora uma ou mais propriedades de fluido determinadasapós a alteração da pressão de fluido incluírem uma ou maisde entre compressibilidade de fluido; inicio deprecipitação de asfaltenos; ponto de borbulhamento; e pontode orvalho.

19. Método de caracterização em interior de poço defluidos de formação, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado por compreender adicionalmente:circulação dos fluidos de formação capturados nocircuito fechado da linha de fluxo de derivação durante acaracterização dos fluidos capturados.

20. Método de caracterização em interior de poço defluidos de formação, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pora caracterização dos fluidos de formação capturadosincluir a determinação de comportamento de fase dos fluidosdurante a circulação dos fluidos de formação capturados nocircuito fechado.