DE60026688T2

DE60026688T2 - Vorrichtung zur fokussierter probennahme von formations flüssigkeit.

Info

Publication number: DE60026688T2
Application number: DE60026688T
Authority: DE
Inventors: G. Clarence Richmond GARNDER; A. Andrew Rosenberg HRAMETZ; C. Margaret Houston WAID; A. Mark Missouri City PROETT
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: EP1153320A4; WO2000043812A1; EP1153320B1; NO20013655L; US6301959B1; NO322103B1; DE60026688D1; NO20013655D0; EP1153320A1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Formationsfluidprüfungs- und -sammelvorrichtung und genauer auf ein Formationsuntersuchungswerkzeug, das diejenigen Verunreinigungen verringert, die durch Bohrlochfluide in gewonnenen Formationsfluiden verursacht werden.
In der Öl- und Gasindustrie sind Formationsuntersuchungswerkzeuge zur Überwachung von Formationsdrücken entlang eines Bohrlochs verwendet worden, wobei Formationsfluidproben aus dem Bohrloch entnommen und die Performance von Reservoirs um das Bohrloch herum abgeschätzt werden. Solche Formationsuntersuchungswerkzeuge weisen typischerweise einen langgestreckten Körper mit einem elastomeren Dichtungsstück auf, das abdichtend gegen die fragliche Zone in dem Bohrloch gepresst wird, um Formationsfluidproben in Speicherkammern zu sammeln, die in dem Werkzeug angeordnet sind.
Während des Bohrens eines Bohrlochs wird ein Bohrfluid ("Schlamm") dazu verwendet, das Bohrverfahren zu erleichtern und den Druck in dem Bohrloch auf einem Pegel zu halten, der höher als derjenige des Fluiddrucks in den das Bohrloch umgebenden Formationen ist. Besonders wichtig ist dies bei einem Bohren in Formationen, in welchen der Druck ungewöhnlich hoch ausfällt, denn wenn der Fluiddruck in dem Bohrloch unter den Formationsdruck abfällt, besteht das Risiko eines unkontrollierten Ausbruchs aus einem Bohrloch des Bohrlochs. Infolge dieses Druckunterschieds dringt das Bohrfluid in die Formationen ein oder überschwemmt diese mit variierenden radialen Tiefen (wobei diese Formationen allgemein als überschwemmte Zonen bezeichnet werden), und zwar in Abhängigkeit von den Formations- und verwendeten Bohrfluidtypen. Die Formationsuntersuchungswerkzeuge gewinnen Formationsfluide aus den erwünschten Formationen oder infrage kommenden Zonen, überprüfen die gewonnenen Fluide zur Sicherstellung, dass das gewonnene Fluid im wesentlichen frei von Schlammfiltraten ist, und sammeln derartige Fluide in einer oder mehreren Kammern an, die dem Werkzeug zugeordnet sind. Die gesammelten Fluide werden an die Oberfläche gebracht und auf die Bestimmung ihrer Eigenschaften und den Zustand der Zonen oder Formationen hin analysiert, aus denen diese Fluide gesammelt wurden.
Ein Merkmal, das alle derartigen Untersuchungswerkzeuge aufweisen, besteht in einer Fluidentnahmesonde. Diese kann eine haltbare Gummiunterlage aufweisen, die mechanisch gegen die Gesteinsformation in der Nähe des Bohrlochs gepresst wird, wobei die Unterlage hart genug gepresst wird, um eine hydraulische Abdichtung auszubilden. Durch die Unterlage wird ein Ende eines Metallrohrs ausgefahren, das ebenfalls einen Kontakt mit der Formation herstellt. Dieses Rohr ("Sonde") wird mit einer Probenkammer verbunden, die wiederum mit einer Pumpe verbunden wird, welche zur Absenkung des an der befestigten Sonde anliegenden Drucks betrieben wird. Wenn der Druck in der Sonde unter den Druck der Formationsfluide abgesenkt wird, werden die Formationsfluide durch die Sonde in das Bohrloch hineingezogen, um die eingedrungenen Fluide vor der Probenentnahme auszuspülen. In einigen Vorrichtungen beim Stand der Technik bestimmt ein Fluididentifikationssensor, wann das Fluid von der Sonde im wesentlichen aus Formationsfluiden besteht, wobei es ein System aus Ventilen, Rohren, Probenkammern und Pumpen ermöglicht, eine oder mehrere Fluidproben zu gewinnen, die wiedergewonnen und analysiert werden können, wenn die Probenahmevorrichtung aus dem Bohrloch entnommen wird.
Wesentlich ist, dass ausschließlich nicht verunreinigte Fluide gesammelt werden, und zwar in dem gleichen Zustand, indem sie in den Formationen vorliegen. Allgemein hat sich gezeigt, dass die gewonnenen Fluide durch Bohrfluide verunreinigt werden. Dies kann infolge einer schlechten Abdichtung zwischen der Probenentnahmeunterlage und der Bohrlochwand auftreten, wodurch Bohrlochfluid in die Sonde einsickern kann. Der durch die Bohrfluide ausgebildete Schlammkuchen kann es ermöglichen, dass eine gewisse Menge an Schlammfiltrat in die Unterlage eindringen und um diese herum einsickern kann. Und selbst wenn eine effektive Abdichtung vorliegt, kann (können) Bohrlochfluid (bzw. einige Komponenten des Bohrlochfluids) in die Formation insbesondere dann "eindringen", wenn diese eine poröse Formation ist, und Bohrlochfluid kann zusammen mit Porenfluiden ("connate fluids") der Formation in die Entnahmesonde hineingezogen werden.
In vorgängigen Arbeitsgängen wurde der Druck in der Sonde und in ihrer Verbindungshydraulikströmungsleitung unter den Druck des Fluids in der Formation abgesenkt, wodurch Fluid von der Formation in die Sonde durch die Hydraulikströmungsleitung zu dem Bohrloch gezogen wurde. Dabei kann ein Fluididentifikationssensor in der Hydraulikströmungsleitung installiert werden, der ein Signal erzeugt, welches die Zusammensetzung des durch die Leitung strömenden Fluids angibt. Bestimmt der Fluididentifikationssensor, dass das gepumpte Fluid hauptsächlich Formationsfluid ist, wird ein Probenkammerventil geöffnet und die Probenkammer wird befüllt.
Zusätzliche Probleme entstehen in "Drilling Early Evaluation"-Systemen (EES-Systeme), in denen die Fluidprobenahme kurz nach dem Bohren der Formation mit einer Bohrerspitze erfolgt. Aufblähbare Dichtungsstücke oder Unterlagen können in einem derartigen System nicht verwendet werden, da sie in der Bohrumgebung leicht beschädigt werden. Wenn weiterhin die Dichtungsstücke ausgefahren werden, um die fragliche Zone zu isolieren, füllen sie den Ringraum zwischen der Bohrausrüstung und dem Bohrloch vollständig aus und verhindern eine Zirkulation während der Überprüfung. Weiterhin kann bei einer Verwendung von EES-Systemen nur wenig oder gar kein Schlammkuchen vor der Überprüfung ausgebildet werden. Ein Schlammkuchen trägt zu einem Abdichten der Formation von Bohrlochfluiden bei, während bei der Abwesenheit eines Schlammkuchens die Fluidleckage zu einem ernsten Problem werden kann. Zur Bereitstellung einer Abdichtung bei der Abwesenheit eines Schlammkuchens sind Unterlagen nicht angemessen.
Ein beim Stand der Technik bestehendes System gemäß des Oberbegriffs der beiliegenden Ansprüche ist in dem Dokument vom Stand der Technik FR-A-2 742 795 offenbart.
Es besteht ein Bedarf nach einer Erfindung, welche die Leckage von Bohrlochfluid in die Entnahmesonde verringert, indem die Sonde von dem Bohrlochfluid isoliert wird. Ebenfalls sollte eine derartige Erfindung auch die Menge an Bohrlochfluid reduzieren, die das durch die Sonde von der Formation abgezogene Porenfluid verunreinigt. Weiterhin sollte die Erfindung Formationsfluidproben sogar dann entnehmen können, wenn der Schlammkuchen nur dünn ist oder gar nicht existiert. Es besteht ein Bedarf nach einer Erfindung, welche den Zeitraum verringert, der für die Probenentnahme und das Ausspülen von verunreinigten Proben erforderlich ist. Die vorliegende Erfindung entspricht diesem Bedarf.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß dem beiliegenden unabhängigen Anspruch 1 bereit. Weiterhin ist ein Formationsuntersuchungswerkzeug in jedem der beiliegen den abhängigen Ansprüche 2 bis 21 bereitgestellt, das weitere neue und vorteilhafte Merkmale aufweist.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Gewinnen eines Formationsfluids gemäß dem beiliegenden unabhängigen Anspruch 22 bereit. Ein derartiges Verfahren, das weitere neue und vorteilhafte Merkmale aufweist, ist ebenfalls in jedem der beiliegenden abhängigen Ansprüche 23 bis 28 angeführt.
Eine Ausführungsform der Erfindung, die zur Benutzung an einer Drahtleitung geeignet ist, verwendet einen hydraulischen Schutzring, der das Sondenrohr umgibt, um die Sonde von dem Bohrlochfluid zu isolieren. Der Schutzring ist mit einer eigenen Strömungsleitung und Probenkammer versehen, die jeweils getrennt von der Strömungsleitung und der Probenkammer der Sonde sind. Indem der Druck in dem Schutzring auf dem Pegel des Drucks in dem Sondenrohr oder leicht darunter gehalten wird, besteht der größte Anteil des in die Sonde gezogenen Fluids aus Porenformationsfluid. Zwei dünne Abdichtungen wie z.B. die Wand eines kleinen Rohrs werden dazu verwendet, zwei Bereiche der Formation an der Bohrlochwand zu isolieren, namentlich einen Bereich zwischen den inneren und äußeren Dichtungen und einen zweiten Bereich in dem Zentrum der inneren Dichtung.
Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
1 eine vereinfachte schematische Illustration einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Einzelheit der Anordnung des Schutzrings in der in 1 illustrierten Ausführungsform darstellt;
3 eine vereinfachte schematische Illustration einer Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung in einem "Drilling Early Evaluation"-System unter Verwendung von Tauchrohren ist;
4 einige mögliche Anordnungen der Rohre in der Erfindung von 3 illustriert;
5 die Simulation der Fluidströmung in einer Vorrichtung vom Stand der Technik darstellt; und
6 eine Simulation der Richtung der Fluidströmung in der Nähe einer Fluidprobenahmeunterlage zeigt.
Die vorliegende Erfindung versteht sich am einfachsten mit Bezug auf die 1 und 2, wobei 1 eine schematische Illustration der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Ein Bereich eines Bohrlochs 1 ist in einer unterirdischen Formation 7 dargestellt. Die Bohrlochwand wird durch einen Schlammkuchen 5 bedeckt. Ein Formationsuntersuchungswerkzeugkörper 9 ist mit einer Drahtleitung 3 verbunden, die zu einem (nicht dargestellten) Bohrgestell an der Oberfläche führt. Alternativ dazu kann der Formationsuntersuchungswerkzeugkörper auf einem Bohrgestänge getragen werden. Die Bestandteile des Verbindungsverfahrens des Untersuchungswerkzeugkörpers können an einem Bohrgestänge abgestützt werden. Für den Fachmann verstehen sich dabei die Einzelheiten des Verbindungsverfahrens des Werkzeugkörpers mit einer Drahtleitung bzw. einem Bohrgestänge.
Der Formationsuntersuchungswerkzeugkörper ist mit einem durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichneten Mechanismus versehen, um den Überprüfungskörper an einer feststehenden Position in dem Bohrloch festzuklemmen. Dieser Klemmmechanismus ist an der gleichen Tiefe wie eine Anordnung aus Sonde und Schutzring vorgesehen, deren Einzelheiten in 2 ersichtlich sind.
Durch den Klemmmechanismus 10 wird eine Fluidprobenahmeunterlage 13 mechanisch gegen die Bohrlochwand gepresst. Ein Sondenrohr 17 wird von dem Zentrum der Unterlage durch den Schlammkuchen 5 ausgefahren und in Kontakt mit der Formation gedrückt. Die Sonde wird durch eine Hydraulikströmungsleitung 23a mit einer Sondenprobenkammer 27a verbunden.
Die Sonde wird von einem Schutzring 15 umgeben. Der Schutzring ist ein hydraulisches Rohr, das als eine Schleife ausgebildet ist, welche die Sonde umgibt. Entlang seiner Länge verfügt der Schutzring über geeignete Öffnungen, die mit der Formation in Kontakt stehen. Der Schutzring ist durch eine eigene Hydraulikströmungsleitung 23b mit einer Schutzprobenkammer 27b verbunden. Da die Strömungsleitung 23a der Sonde 17 und die Strömungsleitung 23b des Schutzrings 15 getrennt voneinander vorgesehen sind, vermischt sich das in den Schutzring fließende Fluid nicht mit dem in die Sonde fließende Fluid. Der Schutzring isoliert die Strömung in die Sonde von dem Bohrloch jenseits der Unterlage 13.
Die Hydraulikströmungsleitungen 23a und 23b sind jeweils mit Druckwandlern 11a und 11b ausgerüstet. Der in der Schutzströmungsleitung aufrechterhaltene Druck ist gleich wie der Druck in der Sondenströmungsleitung oder etwas geringer. Dank der Konfiguration der Unterlage und des Schutzrings wird das um die Ränder der Unterlage fließende Bohrlochfluid vorzugsweise in den Schutzring 15 hineingezogen und an einem Eintritt in die Sonde 17 gehindert. Somit werden in dem Bohrloch drei Zonen ausgebildet: Eine erste Zone, die aus dem Bohrloch außerhalb der Unterlage 13 besteht; eine zweite Zone (die Schutzzone), die aus dem Schutzring 15 besteht und sich zwischen der Unterlage 13 und der Sonde 17 erstreckt; sowie eine dritte Zone (die Sondenzone), die aus der Sonde 17 besteht. Die Sondenzone wird von der ersten Zone durch die Schutzzone getrennt.
Die Strömungsleitungen 23a und 23b sind mit Pumpen 21a und 21b versehen. Diese Pumpen werden lange genug betrieben, um die durchdrungene Zone in der Nähe der Unterlage im wesentlichen zu entleeren und um eine Gleichgewichtsbedingung auszubilden, in der das in die Sonde fließende Fluid im wesentlichen frei von verunreinigenden Bohrlochfiltraten ist.
Ebenfalls sind die Strömungsleitungen 23a und 23b mit Fluididentifikationssensoren 19a und 19b ausgerüstet. Dies ermöglicht es, die Zusammensetzung des Fluids in der Sondenströmungsleitung 23a mit dem Fluid in der Schutzströmungsleitung 23b zu vergleichen. Während der Anfangsphasen des Betriebs der Erfindung ist die Zusammensetzung der beiden Fluidproben die gleiche und typischerweise sind beide Proben durch das Bohrlochfluid verunreinigt. Diese anfänglichen Proben werden abgeführt. Bei der fortschreitenden Probenentnahme wird, wenn das Bohrlochfluid weiterhin von dem Bohrloch zu der Sonde fließt, das verunreinigte Fluid vorzugsweise in den Schutzring hineingezogen. Die Pumpen 21a und 21b geben das Probefluid in das Bohrloch ab. Zu einem gewissen Zeitpunkt wird eine Gleichgewichtsbedingung erreicht, bei der verunreinigte Fluid in den Schutzring und nicht verunreinigtes Fluid in die Sonde hineingezogen wird. Die Fluididentifikationssensoren 19a und 19b werden zur Bestimmung verwendet, wann diese Gleichgewichtsbedingung erreicht worden ist. An diesem Punkt ist das Fluid in der Sondenströmungsleitung frei oder nahezu frei von Verunreinigungen durch die Bohrlochfluide. Ein Ventil 25a wird geöffnet, wodurch das Fluid in der Sondenströmungsleitung 23a in der Sondenprobenkammer 27a gesammelt werden kann. Ähnlich dazu wird durch das Öffnen eines Ventils 25b das Fluid in der Schutzströmungsleitung in der Schutzprobenkammer 27b gesammelt. Eines der neuen Merkmale der Erfindung besteht in der Fähigkeit, Pumpvorgänge von dem Schutzring in die Schutzprobenkammer durchführen zu können, was zu einer gesteigerten Durchflussrate von der Formation in die Sonde führt und dadurch den Abschirmeffekt des Schutzrings verbessert. Alternativ dazu kann das in dem Schutzring gesammelte Fluid zu dem Bohrloch gepumpt werden, während das Fluid in der Sondenleitung zu der Sondenprobenkammer 27a geführt wird. Für den Fachmann verstehen sich dabei solche Sensoren, die die Fluidzusammensetzung in einer Strömungsleitung bestimmen können.
3 stellt eine alternative Ausführungsform der Erfindung dar, die zur Verwendung in einem "Drilling early evaluation"-System (EES-System) geeignet ist. Eine Bohrlochwand 205 ist in einer Formation 207 angegeben. Ein EES-Werkzeug 209 befindet sich innerhalb des Bohrlochs und wird an der (nicht dargestellten) Bohranordnung befestigt. Einer vereinfachten Illustration halber ist lediglich eine Seite des EES-Werkzeugs dargestellt. Der Kontakt mit der Formation wird mittels eines äußeren Tauchrohrs 215 und eines inneren Tauchrohrs 217 hergestellt. Die beiden Rohre sind unabhängig voneinander beweglich, wobei das innere Tauchrohr 217 tiefer in die Formation eintauchen kann. Für den Fachmann versteht sich dabei die Anordnung zum Betreiben der Tauchrohre auf diese Art und Weise.
Das innere Tauchrohr 217 ist mit einer Sondenströmungsleitung 223a verbunden, während der Bereich zwischen dem inneren Tauchrohr 217 und dem äußeren Tauchrohr 215 eine Schutzzone ausbildet, die mit einer Schutzströmungsleitung 223b in Verbindung steht. Die Strömungsleitungen 223a und 223b sind mit (nicht dargestellten) Pumpen und Probenkammern versehen. Das innere Tauchrohr 217 bildet eine Sondenzone aus, die durch das äußere Tauchrohr 215 von dem Bereich des Bohrlochs außerhalb des äußeren Tauchrohrs abgetrennt wird. Diese Pumpen werden lange genug betrieben, um die durchdrungene Zone in der Nachbarschaft des äußeren Tauchrohrs 215 im wesentlichen zu entleeren und um eine Gleichgewichtsbedingung zu etablieren, bei der das in das innere Tauchrohr fließende Fluid im wesentlichen frei von verunreinigenden Bohrlochfiltraten ist. Wenn die Gleichgewichtsbedingung erreicht ist, wird verunreinigtes Fluid in die Schutzzone und nicht verunreinigtes Fluid in das innere Tauchrohr gezogen. Zu diesem Zeitpunkt wird mit der Probenentnahme begonnen, wobei die Pumpen über die Dauer der Probenentnahme hinweg anhaltend betrieben werden. Bei einer fortschreitenden Probenentnahme fährt das Bohrlochfluid damit fort, von dem Bohrloch zu der Sonde hin zu strömen, während das verunreinigte Fluid vorzugsweise in das äußere Tauchrohr hineingezogen wird. (Nicht dargestellte) Pumpen lassen das verunreinigte Fluid in das Bohrloch ab. Das Fluid von dem inneren Tauchrohr wird zur Bereitstellung einer Probe des Formationsfluids gewonnen.
Die 4A–4C stellen alternative Anordnungen des Tauchrohrs dar. In 4A sind das innere Tauchrohr 241 und das äußere Tauchrohr 243 als konzentrische Zylinder dargestellt. In 4B ist der Ringraumbereich zwischen dem inneren Tauchrohr 245 und dem äußeren Tauchrohr 247 durch eine Mehrzahl von Unterteilungen 249 aufgeteilt. 4C zeigt eine Anordnung, in der die Schutzzone durch eine Mehrzahl von Rohren 259 ausgebildet wird, die zwischen dem inneren Tauchrohr 255 und dem äußeren Tauchrohr 257 angeordnet sind. In jeder dieser Konfigurationen kann auch ein Drahtgeflecht oder eine Kiespackung dazu benutzt werden, Beschädigungen der Formation zu vermeiden.
Die Effektivität der Sonde vom fokussierten Typ wird durch das Ergebnis einer Finite-Elemente-Simulation demonstriert, die in den 5 und 6 gezeigt ist. In beiden Figuren ist ein Viertel der Fläche der Unterlage dargestellt und der restliche Teil abgeschnitten, um die Formation sichtbar zu machen. In 5 ist die Simulation einer nicht fokussierten Strömung, d.h. die Verwendung einer konventionellen Sonde gemäß des Stands der Technik dargestellt. In 5 fällt die mit 421 bezeichnete Richtung radial und in die Formation hinein aus, während eine Richtung 425 der Bohrlochwand vertikal folgt und eine Richtung 423 der Bohrlochwand in Umfangsrichtung folgt. Das Zentrum der Sonde befindet sich an der Schnittstelle der Richtungen 421, 423 und 425. Die Pfeile in 5 stellen die Richtung der Fluidströmung in der Simulation dar. Die als 427 und 427' bezeichneten Zonen stellen dar, dass Bohrlochfluid in die Sonde strömt und das in die Sonde hinein gezogene Fluid verunreinigt. Weiterhin entspricht die mit 429 gekennzeichnete Zone im allgemeinen denjenigen Bohrlochfluiden, die in die Formation eingedrungen sind und nun in die Sonde zurück fließen.
6 stellt die Simulation eines fokussierten Stroms dar, d.h. der Benutzung eines Untersuchungswerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung. Die mit 431 bezeichnete Richtung ist radial und verläuft in die Formation hinein. Die Richtung 435 folgt der Bohrlochwand senkrecht und die Richtung 433 folgt der Bohrlochwand in Umfangsrichtung. Das Zentrum der Sonde ist an der Schnittstelle der Richtungen 431, 433 und 435 angeordnet. Die Pfeile in 6 geben die Richtung der Fluidströmung in der Simulation an. Aus 6 ist ersichtlich, dass in denjenigen Zonen, die den Zonen 427 und 427' in 5 entsprechen, die Strömungsrichtung radial ausfällt, d.h. dass das Bohrlochfluid nicht in die Sonde hineingezogen wird. Stattdessen fließt das Bohrlochfluid in die mit 437 gekennzeichnete Zone. Dies entspricht der Position des Schutzrings, des Dichtungsstücks oder des Tauchrohrs. Darüber hinaus ist in derjenigen Zone, die der Zone 429 in 5 entspricht, die Strömungsrichtung radial, was anzeigt, dass die Sonde Fluid auf effektive Weise von den tiefer liegenden Bereichen in der Formation abzieht, wobei weniger Verunreinigungen durch eingedrungene Bohrlochfluide auftreten.
Die obige Beschreibung hat sich auf spezifische Ausführungsformen dieser Erfindung beschränkt. Allerdings versteht sich, dass Variationen und Modifikationen bezüglich der offenbarten Ausführungsformen erfolgen können, wobei einige bzw. sämtliche Vorteile der Erfindung erreicht werden können.

Claims

Formationsuntersuchungswerkzeug zur Entnahme eines Formationsfluids aus einer Formation (7), die ein Bohrfluid aufweisendes Bohrloch (1) umgibt, versehen mit: einer Vorrichtung (21b) zur Entnahme von Fluid von einer Schutzzone, um den Strom des Bohrfluids in eine Sondenzone in der Formation (7) zu vermindern; dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug ferner versehen ist mit: einem ersten Element (17), welches ausgelegt ist, das Formationsfluid von der Sondenzone in der Formation (7) zu entnehmen; und einer Isolationsvorrichtung (13), welche die Schutzzone benachbart der Sondenzone bestimmt und die ferner die Schutzzone als den Bereich zwischen dem ersten Element (17) und der Isolationsvorrichtung (13) bestimmt.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 1, bei welchem das erste Element (17) eine Sonde ist, die dafür ausgelegt ist, mit der Formation (7) in Kontakt zu treten,
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 1, bei welchem die Isolationsvorrichtung (13) ein Schutzring ist.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 3, ferner versehen mit einer mit der Schutzzone verbundenen Schutzströmungsleitung (23b).
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 4, ferner versehen mit einer mit der Sondenzone verbundenen Sondenströmungsleitung (23a).
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 5, ferner versehen mit einer ersten Steuervorrichtung (11a) zum Steuern des Fluidstroms in die Sondenströmungsleitung, sowie einer zweiten Steuervorrichtung (11b) zum Steuern des Fluidstroms in die Schutzströmungsleitung.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 6, bei welchem die erste Steuervorrichtung (11a) einen ersten Druck in der Sondenströmungsleitung aufrecht erhält und die zweite Steuervorrichtung (11b) einen zweiten Druck in der Schutzströmungsleitung aufrecht erhält, wobei der erste Druck größer oder gleich dem zweiten Druck ist.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 7, ferner versehen mit einer ersten Fluidanalysevorrichtung (19a) in der Sondenströmungsleitung und einer zweiten Fluidanalysevorrichtung (19b) in der Schutzströmungsleitung.
Fomationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 8, ferner versehen mit einer Sondenfluidprobenkammer (27a), die mit der Sondenströmungsleitung verbunden ist.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 9, bei welchem das Formationsuntersuchungswerkzeug ausgelegt ist, an einer Drahtleitung (3) verwendet zu werden.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 1, bei welchem das erste Element (17) eine Sonde ist, die dafür ausgelegt ist, mit der Formation (7) in Kontakt zu treten, und bei welchem die Isolationsvorrichtung (13) ein die Sonde umgebender Schutzring ist, der mindestens eine Öffnung aufweist, die in Fluidverbindung mit der Formation (7) steht.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 5, ferner versehen mit: einer ersten Fluidanalysevorrichtung (19a) in der Sondenströmungsleitung (23a); und einer zweiten Fluidanalysevorrichtung (19b) in der Schutzströmungsleitung (23b).
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 5, ferner versehen mit einer ersten Pumpe (21a), die dafür ausgelegt ist, den Druck in der Sondenströmungsleitung (23a) zu steuern, sowie einer zweiten Pumpe (21b), die dafür ausgelegt ist, den Druck in der Schutzströmungsleitung (23b) zu steuern.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 13, bei welchem die erste Pumpe (21a) einen ersten Druck in der Sondenströmungsleitung (23a) aufrecht erhält und die zweite Pumpe (21b) einen zweiten Druck in der Schutzströmungsleitung (23b) aufrecht erhält, wobei der erste Druck und der zweite Druck so gehalten werden, dass das Bohrfluid von der Sondenzone abgeleitet wird.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 14, ferner versehen mit ersten und zweiten Fluididentifikationssensoren (19a, 19b), die mit der Sonden- bzw. Schutzzonenströmungsleitung (23a, 23b) in Fluidverbindung stehen.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 15, ferner versehen mit einer Probenkammer (27a), die dafür ausgelegt ist, Fluid von der Sondenströmungsleitung (23a) zu erhalten.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 1, bei welchem das erste Element (17) ein inneres Tauchrohr aufweist, welches dafür ausgelegt ist, in die Formation einzudringen, und die Isolationsvorrichtung (13) ein äußeres Tauchrohr aufweist, welches ausgelegt ist, in die Formation einzudringen.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 17, bei welchem das Werkzeug dafür ausgelegt ist, an einem Bohrgestänge verwendet zu werden.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 1, bei welchem das erste Element (17) ein inneres Rohr ist, welches ausgelegt ist, in die Formation einzudringen, und die Isolationsvorrichtung (13) ein äußeres Rohr ist, welches ausgelegt ist, in die Formation einzudringen, wobei das äußere Rohr die Schutzzone als den Bereich zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr bestimmt.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 19, bei welchem das Werkzeug ausgelegt ist, an einem Bohrgestänge verwendet zu werden.
Formationsuntersuchungswerkzeug gemäß Anspruch 20, ferner versehen mit einer Sondenströmungsleitung (23a), die mit der Sondenzone verbunden ist.
Verfahren zur Entnahme eines Formationsfluids aus einer Formation, die ein Bohrfluid aufweisendes Bohrloch umgibt, bei welchem ein Formationstester in das Bohrloch eingebracht wird, wobei der Formationstester eine Sondenzone und eine Schutzzone benachbart der Formation bestimmt, der Formationstester betrieben wird, um Fluid von der Schutzzone zu entnehmen und den Strom von Bohrfluid in die Sondenzone zu vermindern; und Fluid aus der Sondenzone entnommen wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass im Zuge des Schrittes des Einbringens eines Formationstesters ein Formationstester eingebracht wird, der ein erstes Element (17), welches ausgelegt ist, um Formationsfluid aus der Sondenzone zu entnehmen, sowie eine Isoliervorrichtung (13) aufweist, welche die Schutzzone als den Bereich zwischen dem ersten Element (17) und der Isolationsvorrichtung (13) bestimmt.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei welchem ferner eine Schutzströmungsleitung (23b) mit der Schutzzone verbunden wird, und eine Sondenströmungsleitung (23a) mit der Sondenzone verbunden wird.
Verfahren gemäß Anspruch 23, bei welchem der Druck in der Schutzströmungsleitung (23b) auf einen Wert gesenkt wird, der unter dem Druck der Sondenströmungsleitung (23a) liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei welchem ferner bestimmt wird, wann das Fluid in der Sondenströmungsleitung (23a) im Wesentlichen frei von Bohrfluiden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei welchem ferner der Formationstester an einer Drahtleitung betrieben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei welchem ferner der Formationstester an einem Bohrgestänge betrieben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 22, bei welchem ferner: (a) ein inneres Rohr des Formationstesters aktiviert wird, um in die Formation einzudringen, um die Sondenzone zu bestimmen, und (b) ein äußeres Rohr des Formationstesters aktiviert wird, um in die Formation einzudringen, um die Schutzzone durch den Bereich zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr zu bestimmen.