CN101351618B - 井下采样设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下采样设备及其使用方法。该储层采样设备具有至少一个探头(26)，该探头适合于提供地层和设备的内部之间的流体流动路径，该流动路径与来自井眼环面的流体的直接流动隔离，该设备还具有热发射器(251)和控制器(253)，该热发射器适合于将热发射到探头周围的地层内，该控制器维持地层内的温度在阈值以下。

Description

井下采样设备及其使用方法

技术领域

本发明一般涉及对由井眼穿透的地层的评估。更具体地，本发明涉及一种能够从地下地层收集流体样品的井下采样工具。

背景技术

石油公司长期以来一直期望获得井下地层流体样品用于化学和物理分析，并且如此的采样已由本发明的受让人斯伦贝谢公司执行了许多年。地层流体的样品也称为储层流体，其典型地在储层的周期中尽可能早地被收集，用于在地面且特别地在专门实验室分析。此分析提供的信息在烃储层的计划和开发中以及在储层的容量和性能的评估中至关重要。

井眼采样的过程包括使井下采样工具降低进入到井眼中，以通过工具的探头部件和井眼的壁之间的接合收集地层流体的样品(或多种样品)，该采样工具例如由斯伦贝谢拥有和提供的MDT

线缆式地层测试工具。该采样工具建立穿过这样的接合的压力差，以引导地层流体流入采样工具内的一个或多个样品室。该过程和类似的过程被描述于美国专利Nos.4860581、4936139(两者都已转让给斯伦贝谢)；美国专利Nos.5303775、5377755(两者都已转让给Western Atlas)；以及美国专利No.5934374(已转让给Halliburton)。

在从地下地层获得流体样品的过程中可能遇到各种挑战。再参考石油相关的产业，例如，流体样品从井眼中寻求，而井眼周围的泥土典型地具有污染，例如来自在钻井中使用的泥浆的滤液(filtrate)。当从泥土中取出时，该原料通常会污染容纳在地下地层内的干净的或“原生的”流体，这导致通常对于烃流体采样和/或评估不可接受的流体。当流体被抽入井下工具中时，来自钻井过程和/或井眼周围的污染物有时会与来自周围地层的流体一起进入该工具。

为了进行地层的有效流体分析，流体采样优选地具有足够的纯度，以充分地代表容纳在地层中的流体(也就是“原生的”流体)。换句话说，流体优选地具有最少量的污染，以足够地或可接受地代表给定地层，用于有效的烃采样和/或评估。因为流体采样穿过井眼、泥饼、混凝土和/或其它层，因而在采样期间，当流体样品从地层流出并流入到井下工具中时，很难避免流体样品受到污染。

已经提出了各种方法和装置用于获得地下流体，用于采样和评估。例如，Ciglenec等的美国专利No.6230557、Jones的美国专利No.6223822、Wilson的美国专利No.4416152、Davis的美国专利No.3611799和国际专利申请No.WO 96/30628已经开发了一些探头和相关技术以改善采样。其它技术已经开发以在采样期间分离出原生流体。例如，Hrametz等的美国专利No.6301959，公开了具有两个液压管线的采样探头，以从井眼中的两个区域中取回地层流体。井眼流体被提取到保护区域，与提取到保护区域中的流体分开。在公开的国际申请WO 03/100219 A1中，公开了使用具有改变的流动面积比的内探头和外探头的采样装置。

尽管采样有所进步，但对于重油和沥青，仍需要开发用于流体采样优化的技术。这类烃流体的高粘度通常给代表性流体的采样带来具有巨大的挑战。因而必需有效地现场减少重油的粘度而不用引入相和/或成分改变，以获得具有代表性的样品。

为了增加储层的开采(recovery)系数而减小重油和沥青的粘度，许多年来一直是石油工业关注的主题。一些用于减小粘度的方法已知，并且如今在本领域中使用。很久以前已经确定加热重油和沥青将显著地减少流体的粘度，从而增加了流体流动性。较小的热学改变将导致石油的粘度的相对较大的下降。例如，AOSTRA技术报告#2，“The Thermodynamic and TransportProperties of Bitumens and Heavy Oils，Alberta Oil Sands Technology andResearch Authority，July 1984”中已知，来自加拿大的典型的Athabasca沥青的粘度可通过将温度从50℃增加到100℃而减小两个数量级。图1中的曲线就是基于AOSTRA报告。粘度的如此降低将便于增加需要用于采样的粘性石油或沥青的流动性。

现有概念上试验并测试过的方法的许多文献，以在储层中现场加热粘性流体从而帮助开采。如下面参考已知的增强开采(recovery-enhancing)技术的例子更详细地描述，这些技术通常不能直接地适于采样。

当前，用于重油开采的主要热方法是蒸汽辅助重力开采(SAG-D)。该过程使用超热蒸汽的注入以改善石油的流动性。此过程主要依赖于从蒸汽到石油的热传导。有效的热传导需要石油和蒸汽的充分混合。在此热交换期间，一部分蒸汽将转变成液态水，该液态水通常以悬浮于石油中毫米或微米大小水滴的形式存在。虽然其取决于石油源，但此过程通常导致稳定的油包水乳状液的形成。包含石油的乳状液的样品不能够不去除乳状液而在实验室环境中用于特性检定，并且大多数抗乳化作用的方案导致对于石油的化学成分的不可逆的或不期望的改变。

降低石油粘度的可替换方法是使用溶剂或气体稀释石油，从而形成具有较低粘度的混合物。取决于浓度，石油的稀释可导致高阶种类从混合物中沉淀，这也可帮助减小粘度。然而，用于采样的该减小粘度的方法导致石油的成分不期望的改变，这妨碍了对石油的化学和物理特性的合适的检定。

现场加热石油而不会改变石油的成分的方法有限。这些方法可分成两类，焦耳(或欧姆)加热和电磁加热。欧姆加热依赖于施加电流通过电阻元件而产生热的原理。最近的一个美国公开的专利申请US 2005/0006097 A1公开了一种可能的方法，该方法使用井下加热器，从而可给电阻器施加可变频率，以调制并控制加热。该方法需要加热元件良好地放置于地层中，因为需要优化传导。

电磁加热使用高频辐射以穿透储层并加热地层。已经报道了用于重油开采的这类技术的许多例子。，在：Abernethy，E.R.，Production increase of heavyoils by electromagnetic heating，Journal of Canadian Petroleum Technology，1976，91中，Abernethy发展了一种稳态模型，该模型表明了辐射的穿透深度和其用于石油的加热潜能。于是此参数用于确定石油中粘度的减小以及随后的流动性的改善。尽管该模型可能是相当粗糙的，但其公开表明了许多形式的电磁加热可用于局部加热石油以用于采样。，在：Fanchi，J.R.，Feasibilityof reservoir heating by electromagnetic radiation，SPE20438，1990，189中，Fanchi设计了一种算法，该算法用于确定由于电磁加热导致的石油温度的增加，该文还描述了实施其中的一些装置的现场尝试。

用于加热原状石油的微波和射频的使用已经被广泛研究。大部分已经开展的微波工作使用2.45GHz的标准微波频率并具有可变功率输入。用于重油开采的微波加热的评估在Brealy，N.，Evaluation of microwave methods forUKCS heavy oil recovery，SHARP IOR newsletter，2004，7一文中已经披露，该文表明了此技术的广泛现场应用可能不经济。

在Kiamanesh的美国专利No.5082054中披露了一种用于加热储层的系统，该系统使用可调谐微波用于石油开采。数据表明此过程可导致石油裂化，并且多项声明支撑此观察。这种类型的加热技术已用于现场环境用于改变石油的粘度，如下面的报道：Ovalles.C.，Fonseca.A.，Lara.A.，Alvarado.V.，Urrechega.K.，Ranson.A.和Mendoza.H.，Opportunities of downhole dielectricheating in Venezuela：Three case studies involving medium，heavy and extraheavy crude oil reservoirs，SPE 78980，2002。该石油类型是中等的、重的和超重的，以及对应于辐射后增加的流动性的所有类型。其中没有提及这些石油的组成和由加热过程导致的改变。

射频加热已经应用于包含重油的储层，，如下面的描述：Kasevich.R.S.，Price.S.L.，Faust，D.L.和Fontaine.M.F.，Pilot testing of a radio frequencyheating system for enhanced oil recovery from diatomaceous earth，SPE 28619，1994，并用于辅助从含沥青砂岩中采集沥青。这些报道表明，关于石油的流动性，在13MHz左右的辐射下观察到积极的响应。在第一案例中，以此方式250K瓦特功率被有效地传送。

在所有上述案例中，没有提及石油的成分的改变，除了在出现升级(upgrading)时。高温和辐射可导致石油的组成裂解和异构。对植物性油的研究表明未饱和和杂原子由于长期暴露于微波源中而受影响。这可能由于在石油中的过热点或局部加热。

使用加热作为改善地层的特性检定的方式已经在S.Chen和D.T.Georgi的公开的美国专利申请No.2004/0188140中被提出。描述的方法提议加热石油以增加系统的T2松弛时间。这导致更加精确的NMR测量。没有给出此过程的监控和控制信息。

根据现有技术的描述，当提及加热方法和重油特性时所延伸的对现有技术的描述合并于此，仍需要开发设备和方法，用于对具有重油或沥青储层的储层采样。

发明内容

本发明通过提供一种储层采样设备而实现其目的，该储层采样设备具有至少一个探头，该探头适合于提供地层和设备的内部之间的流体流动路径，该流动路径与来自井眼环面的流体的直接流动隔离，其中该设备包括热发射器和控制器，该热发射器适合于将热发射到探头周围的地层内，该控制器限制地层内的温度的上升在阈值以下。

该设备优选地在线缆式电缆、连续油管或生产管道上传送到井眼中。

该探头优选地包括至少一个内探头和一个外探头。

优选地热发射器包括基于焦耳(或欧姆)加热和/或电磁加热的热源。

在另外的优选实施例中，至少一个探头被加热。在本发明的更加优选的变式中，至少一个探头被使用，以将热从热源传导至地层内。

在另一优选的实施例中，设备包括诸如热电偶这样的温度传感器，以监控采样流体的温度，和/或现场粘度计。在本发明的优选变式中，表示采样流体的温度的信号反馈回控制器。在此实施例的另一变式中，温度计沿采样设备的主体或内部外的流动路径设置。

在本发明的优选实施例中，控制器保持地层内的温度增加的上极限，该极限使用地层内的流体的成分和/或特征的现有认识而确定。在本发明的此变式的优选实施例中，温度范围设置成避免相位分离或地层流体的“逸出(flashing out)”。

本发明的这些和其它特征、本发明的优选实施例和变式、可能的应用和优点将由本领域技术人员从随后的详细描述和附图中意识到并理解。

附图说明

图1示出了来自加拿大的典型的Athabasca沥青的粘度(对数刻度)随温度(线性刻度)的视图；

图2A和2B示出了用于本发明的例子中的地层采样工具的轮廓和进一步的细节；

图3A和3B示出了传统采样装置上的重油的效果；

图4示出了根据本发明例子的流体采样装置的细节；

图5图示了有效温度控制的范围；

图6示出了示意性的压力-温度图，该图显示了不同类型烃流体的典型饱和曲线，其中C表示各自流体的临界点；

图7示出了根据本发明例子的步骤；和

图8图示了在本发明的变式中发生的相变效应。

具体实施方式

参考图2A，示出了示例性的本发明可使用的环境。在示出的例子中，本发明由井下工具10实施。市场上可得到的工具10的例子是本发明的受让人斯伦贝谢公司的模块化地层动态测试仪(MDT

)，并且进一步描述于例如美国专利Nos.4936139和4860581中，其整个内容在此引入以作参考。

井下工具10可部署到井眼14中，悬挂在井下工具中的是传统的线缆18、或导管(conductor)、或传统管道、或连续油管，如本领域的技术人员可意识到的其位于相配的钻塔5或线缆供应器的下面。图示的工具10设置有各种模块和/或部件12，包括但不限于流体采样系统20。该流体采样系统20描述为具有探头，该探头用于在井下工具和地下地层16之间建立流体连通。探头26可穿过滤饼15延伸到井眼14的侧壁17，用于收集样品。样品通过探头26抽取到井下工具10中。

虽然图2A描述了根据本发明的用于收集样品的模块化线缆式采样工具，本领域技术人员将意识到该系统可用于任何井下工具。例如，该井下工具可以是包括钻柱和钻头的钻孔工具。该井下工具可以是多种工具，例如随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)、连续油管或其它井下系统。另外，井下工具可具有替换结构，例如井下工具的模块化、整体化、线缆式、连续油管、自发式、钻孔或其它变式。

现在参考图2B，其更加详细地示出了图2A中的流体采样系统20。该采样系统20包括探头26、流动管线27、样品室28A和28B、泵30和流体分析仪32。示出的探头26包括外探头261和内探头262，该探头26连接到入口25，该入口25与流动管线27的第一部分27A流体连通，用于选择性地将流体吸入到井下工具。内和外保护探头的结合可基于探头的合适的结构，该结构披露于先前并入本文的WO 03/100219 A1中。替换地，可使用单个探头或一对封隔器(packer)(未示出)代替双探头26。使用探头和封隔器的流体采样系统的例子披露于先前并入于此的美国专利Nos.4936139和4860581中。

探头还包括热发射器(heat projector)251和温度传感器252。在工具的主体内具有温度控制器253，其连接到热发射器251和温度传感器252。在操作状态下，控制器253提供受控制的电量给加热器251。控制器253和温度传感器252连接，使得温度测量可用于加热器251的精确控制。

在工具10中，流动管线27将入口25连接到样品室、泵和流体分析仪。通过致动泵30以产生压力差并将流体抽取到井下工具中而将流体通过入口25选择性地抽取到工具中。当流体流入工具中时，流体优选地从流动管线27流过，经过流体分析仪32并流入样品室28B。流动管线27具有第一部27A和第二部27B。第一部从探头延伸穿过井下工具。第二部27B将第一部连接到样品室27B、28B。诸如阀29A和29B这样的阀被设置，以选择性地允许流体流入样品室27B、28B。根据需要可使用附加的阀、限流器或其它流动控制装置。

当流体流过流体分析仪32时，流体分析仪32能够检测流体成分、污染物、光学密度、气油比和其它参数。例如流体分析仪可以是流体监控器，例如Felling等的美国专利No.6178815中和/或Safinya等的美国专利No.4994671中描述的流体监控器，两专利文献在此引入以作参考。

流体收集到一个或多个样品室28B，用于在样品室中分离(separation)。一旦实现分离，分离的流体的一部分可经由排放流动管线34抽出样品室，或传送到样品室28A中用于在表层处取回，如将在文中更加全面地描述的那样。如果需要，收集的流体也可保留在样品室28B中。

已知的MDT的过程被优化，用于获得常规和较轻的石油样品。由于具有高于30cp粘度的石油具有较低的流动性，因而这些石油产生一些问题。在储层中最有流动性的流体是水和钻井液。在探头26具有内或采样探头261和外或保护探头262的情况下，外探头设计成有助于在MDT中采样以具有减少的油基泥浆(OBM)污染物。在石油和钻孔液之间流动性的差异必须较小，以便外探头261将钻孔液流从入口25转移。当钻孔液具有高流动性时，其将使干净的地层流体可采样的体积缩小。在粘度差异增加时，采样体积的缩小示例性地如图3所示。

在图3A中，钻孔泥浆35和地层流体36之间的流动性差异假定为较低，导致较宽的地层流体流36进入内探头262。在较高流动性差异(图3B)下，假定钻孔泥浆比地层流体(重油)具有更好的流动性，那么未被污染的流体流变窄，并且钻孔液被吸取到保护探头261和采样探头262两者的环面内。结果是，用于获得未受污染样品的采样时间增加，同时也增加了工具被粘住或者没有获得令人满意的样品的风险。

根据本发明，通过加热系统251-253，对低流动性地层流体进行采样能够实现或得到增强，加热系统设计成至少局部地加热井下工具10的探头26周围的地层。加热受到监控以确保石油的流动性足够地增加，使得其可被采样，但不导致石油的化学成分或物理状态改变。

图2中示出的工具的优选变式示例性地显示于图4中。

在图4中，热源或热发射器451安装为采样或内探头462的壁的一部分，使得大量的热传递到地层中。热电偶452也结合到壁中，以监控地层流体的温度。可使用诸如粘度的更加相关的参数来检定加热的地层流体的特性。如果期望确定流体的粘度，那么可通过结合粘度计(未示出)来替换热电偶，该粘度计提供数据给控制单元453，该控制单元控制加热器451的操作。

同时，取决于热源的特性也就是热源基于电还是基于辐射、探头的长度和其它需考虑事项，探头内热源的优化位置是设计的要素。如果期望加热周围地层的较大部分，那么热源还可位于工具的主体内。使用电磁辐射(伽马射线、X-射线、UV、IR、微波和无线电频率)或焦耳加热或两者的组合，可加热储层流体。在例子中，热源441是结合到外探头中的微波源。

有利的是在操作期间还监控压力分布图，例如通过与温度传感器452共同设置的固态或MEMS类型的压力传感器(未示出)，以记录采样过程中完全的分布图。在采样流体被加热并被引导到采样工具中时，在上述参考图2描述的过程之后，采样流体被分析，并被排出或抽入到样品室。

在采样过程期间，受控加热继续，直至样品具有使其可被收集的流动性。

使用温度传感器452，地层内流体温度的上升受到监控。当传感器表明已经达到期望的温度时，使用保护探头461、462取出样品。内探头462被加热以确保在提取过程期间流体的连续流动。流动确保这方面很重要，以确保在合适的时间内采取样品，并且样品代表储层中的流体。

在采样之前使用地层评估设置期望的温度。典型地，使用的地层评估是线缆式测井操作的结果。现场石油的粘度例如可经由通过NMR测井获得的T2松弛时间的相互关系而被确定。在现有知识下，例如使用如图1、5和6中示出的实验数据的数据库，可确定需要的温度或其最大值。

如上所述，任何采样操作的关键要求是获得来自储层的烃流体的“代表性的”样品。“代表性的”样品是，化学成分和物理状态没有被组成、温度和压力的改变而改变的样品，理想地，当储层的压力高于流体的饱和压力(也就是起泡点或露点)时，将被采样的储层流体在储层内以单一相流体存在。图5是示例性的压力-温度曲线，该曲线示出了各种类型的烃流体的饱和曲线，这些烃流体包括干燥的气体、潮湿的气体、冷凝物、挥发性的石油、黑油和重油。

在采样过程期间，流体必须从储层中抽出，穿过采样探头(保护探头或其它的)并进入采样工具(例如MDT)内的样品储存室。因而，必须建立从储层到储存室降低的压力梯度，使得可以引导石油流入到室中。此过程的关键是防止压力下降到饱和曲线以下，从而导致流体逸出成气体和液体的混合物。然而，两相的存在使得难于获得代表性的样品。

要防止逸出(flash)，要求由于采样导致的等温压力降小于储层压力和饱和压力之间的差别。除了重油之外，烃流体的粘度相对较低，因而压力降的幅度可以通过流速容易地控制。然而，重油和沥青的高粘度导致适用现有技术的采样期间将产生较大的压力降，并且反过来极大地增加石油逸出的风险。为了减小此风险需要的较慢的采样流速增加了工具卡到井内的机会。此外，由于重油相对于钻井泥浆和地层水具有较低的流动性，因而较慢采样流速不能防止样品的显著污染。

通过改善重油相对于钻井泥浆和地层水的流动性，加热的采样探头(保护的或其它的)可提供一种降低粘度、较小压力降低并减少污染的方法。如图6所示，以受控的方式加热地层，流体可从初始的储层温度T0加热到温度T1，在温度T1处，压力下的粘度(实线)极大地被减小，并且储层压力和饱和压力之间的差别足以产生足够的压力降低，从而以相对较快的流速对重油采样。使用温度控制以保持温度在T1附近，因而避免温度T2太靠近起泡点曲线(虚线)。

因而加热过程的监控和控制是本发明到重要方面。流体的过热具有两方面的有害效应：这将导致发生热降解或裂化，其将改变石油的成分且因而产生非代表性的样品，或者这将导致流体进入太靠近流体的饱和曲线的压力和温度状态下。因而，对流体采样需要的压力降低将导致流体不期望的逸出，导致不受控的两相流进入到采样室中。

因而，描述的加热的采样探头将以受控方式加热地层，使得加热受到监控以确保不会发生流体过热。流体的加热将减小石油的粘度，允许采样期间较低的压力降低和较快的采样流速。好处是能够获得重油沥青的代表性的样品，该样品没有由于显著的污染、起反应、或其它而改变其化学成分，也没有使其物理状态从单一相流体变为两相流体或其它。

总的来说，本发明建议的方法具有三个主要阶段，如图7所示。

阶段1(71)：在此优选的但不是必须的步骤中，首先评估地层，以确定现场石油的粘度并确定其流动性。这使用NMR或其它合适的诸如声监控的技术而完成。当已经评估地层时，将确定产生良好的样品所需要的粘度减小和/或温度升高。这是通过比较现有数据和并使用表格和记录而完成。有效的加热量需要使用诸如图3中的数据而确定。在所示的情况中加热石油到120℃将使得流体具有较高流动性。如果要加热流体到更高的温度，不会看到粘度的进一步显著下降，而是流体将接近相变边界。这表明对石油的进一步加热没有价值，并潜在地对采样过程不利，从而验证了在此步骤中初始测并和评估过程的重要性。

阶段2(72)：用热学加热的保护探头将被使用，以增加探头附近中的地层温度，从而在需要的地方减小石油的粘度，同时将泥浆流转移到样品室的外面。这可结合其它形式的加热而使用，例如结合电磁辐射，其将加热地层中更深处的石油。探头将充当波导作用，以将电磁波引导至地层的期望部分，从而最大化此过程的效率。通过设置在地层中的声或IR监控、NMR测井(在t2松弛时间中改变)或热电偶和/或其组合，石油的温度和/或粘度的改变将受到监控。

阶段3(73)：当达到需要的温度时，(或获得需要的粘度下降)，通过使用泵，流体随后从地层抽出。流体将沿加热的保护探头流动，现在探头中的热对于维持石油的流动并确保样品全部传送到样品室或容器中至关重要。

在保护探头中，热电偶、热开关和/或类似机构被使用，以监控石油的温度，从而确保良好的流动保证。进入和离开保护探头的流体的粘度可受到监控，以检查此过程的执行。

由于获得了样品，在需要的流体样品已经全部沉淀到样品容器中时，容器被密封并可允许冷却。

此技术可使用许多不同的加热地层的方法及其组合，这些方法具有储层内一致的加热深度。优选的用热学加热和可调谐微波的结合允许储层内近的、中等和深度加热，并且使用的能量将控制加热速度和储层流体的最终温度。

实际上，加热的探头具有双重功能。其在过程的第一部分中参与储层流体的加热，其同时确保对储层流体的采样将以适时的方式(同时流体仍是热的)收集，并且具有最少的(如果不是零)污染。其还配备有设备使得诸如粘度和温度这样的关键参数在操作期间受到监控。

在变式中，探头自身可包含热固性“相变”材料，例如蜡或热塑性塑料，其将保持探头的温度，特别是在加热设备不运作时。这将允许探头没有较大的热损失地从一位置移动到另一位置，从而减少采样时间并最小化工具卡在高粘度地层中的可能。图8A示出了没有相变的典型材料的冷却曲线。其指数热损失显然不同于由图8B中描述的相变材料显示的特性。

本发明的各种实施例和应用已被描述。该描述打算示出本发明。对于本领域技术人员而言，显然可以在不脱离所述的权利要求的范围的前提下，对所描述的发明进行修改。

Claims (9)

1.一种储层采样设备，用于从地层采样流体，该设备包括：

样品室；

带保护探头，包括采样探头和保护探头，其中采样探头被配置为在使用中与地层接触并提供地层和样品室之间的流体流动路径，该流动路径与来自井眼环面的流体的直接流动隔离；

热发射器，配置为将热发射到所述保护探头和采样探头周围的地层内；

粘度计，测量流动通过采样探头的流体样品的粘度；和

控制器，配置为控制热发射器以维持地层内的流体的温度在阈值以下，其中该阈值使用测得的粘度来确定。

2.如权利要求1所述的设备，该设备在线缆式电缆、连续油管或采油管道上传送到井眼中。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述热发射器包括使用欧姆加热和/或电磁加热的热源。

4.如权利要求1所述的设备，该设备包括温度传感器以监控采样流体的温度。

5.如权利要求5所述的设备，该设备包括温度传感器以监控地层内或接近地层的采样流体的温度。

6.如权利要求5所述的设备，该设备包括所述控制器和所述温度传感器之间的信号路径。

7.如权利要求1所述的设备，该设备包括所述控制器和所述粘度计之间的信号路径。

8.如权利要求1所述的设备，其中所述阈值是设置以避免相位分离或地层流体的逸出的上极限。

9.一种从井下位置采样地层流体的方法，包括：

使采样工具降低到井眼中，其中采样工具包括样品室和带保护探头；

使带保护探头与地层接触；

使用热发射器，以增加所述带保护探头附近的地层温度，从而降低所述地层流体的粘度；

使用热发射器加热带保护探头；

测量流动通过带保护探头的地层流体的粘度；

使用测得的粘度控制热发射器以防止所述地层流体的成分改变，和

通过在地层和设备的内部之间设置流体流动路径，而抽取所述地层流体进入所述采样工具，所述流动路径与来自井眼环面的流体的直接流动隔离。

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