MX2007013221A

MX2007013221A - Metodos y aparatos para el analisis de los fluidos localizados en el fondo de los pozos de perforacion.

Info

Publication number: MX2007013221A
Application number: MX2007013221A
Authority: MX
Inventors: Oliver C Mullins; Toru Terabayashi; Andrew L Kurkjian; Tsutomu Yamate; Akihito Chikenji
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2008-01-16
Also published as: RU2392430C2; WO2006117604A1; NO339171B1; US7461547B2; RU2007144207A; CA2605830A1; CA2605830C; DE602006007458D1; EP1877646A1; NO20075593L; US20060243047A1; EP1877646B1

Abstract

Metodos y aparatos para el analisis de los fluidos de la formacion localizados en el fondo de un pozo, por medio del aislamiento de los fluidos de la formacion y/o del agujero del pozo, en una unidad de control de presion y de volumen que se encuentra integrada con una linea de flujo de un modulo de analisis de los fluidos y que determina las caracteristicas del fluido de los fluidos aislados. Parametros de interes podrian ser derivados para los fluidos de la formacion en un estado estatico, y los fluidos de la formacion no deseados podrian ser drenados y reemplazados con los fluidos de la formacion que resulten adecuados para la caracterizacion del fondo del pozo o para la extraccion de la muestra de la superficie. Los fluidos aislados de la formacion podrian ser hechos circular en un circuito de la linea de flujo para la caracterizacion del comportamiento de fase. Se podra realizar un analisis de los fluidos en tiempo real, en o proximo a las condiciones existentes en el fondo del pozo.

Description

MÉTODOS Y APARATOS PARA EL ANAUSIS DE LOS I FLUIDOS LOCALIZADOS EN EL FONDO DE LOS POZOS ' DE PERFORACIÓN DATOS DE LA APLICACIÓN RELACIONADA La presente aplicación reivindica prioridad bajo el Documento 35 U.S.C. § 120 como una continuación parcial de la Aplicación No - Provisional de los Estados Un! idos, Serial No. 10/908161 (Referencia del Abogado No. 20.2974) que denomina a D. Freemark et al., como los inventores, y asignada el 29 de Abril de 2005, en l^i actualidad pendiente, la anteriormente mencionada aplicación se incorpora aquí en su totalidad, como referencia y para todos los propósitos.

CAMPO DE LA INVENCIÓN I La presente invención se relaciona al campo del análisis de los fluidos localizados en el fondo de los pozos de perforación de una formación geológica, para evaluar y someter a prueba la formación para los propósitos de exploración y desarrollo de los pozos de producción de hidrocarburos, tales como los pozos de gas o de petróleo. De manera más particular, la presente invención está dirigida a métodos y á aparatos adecuados para aislar los fluidos de la formación y para caracterizari los fluidos aislados que se encuentran localizados en el fondo del pozo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El análisis de los fluidos localizados en el fondo de un pozo de perforación, es una importante y eficiente técnica típicamente utilizada para determinar las características y la naturaleza de las formaciones geológicas que tienen depósitos i de hidrocarburos. En éste, las típicas exploraciones y desarrollos de los campos petroleros incluyen el análisis de los fluidos localizados en el fondo de los pozos de perforación, para determinar las propiedades petro-físicas y de los fluidos de los reservorjios de los hidrocarburos. La caracterización de los fluidos es integral conjuntamente con una evaluación precisa de la viabilidad económica de la formación d'e los reservorios de los hidrocarburos. i Típicamente, una mezcla compleja de fluidos, tales como de petróleo, gas y agua, se encuentran en las formaciones de los reservorios localizadas en los fondos de los pozos. Los fluidos localizados en el fondo de los pozos, los cuales también son referidos como fluidos de la formación, tienen características, incluyendo la presión, temperatura, volumen, entre otras propiedades de los fluidos, que¡ determinan el comportamiento de la fase de los diversos elementos constituyent ies de los fluidos. Con el propósito de evaluar las formaciones subterráneas que circundan el agujero de los pozos, a menudo resulta deseable obtener muestras de los fluidos de la formación que se encuentran localizados en el agujero del pozo, para los propósitos de caracterizar los fluidos, incluyendo el análisis de la composición, las propiedades del fluido y el comportamiento de la fase. Las herramientas de las líneas de los pozos, para la puesta a prueba de las formaciones se exponen, por ejemplo, en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 3.780.575 y 3.859.851 , y el Probador de las Formaciones de los Reservorios (PFR) y el ¡Probador Modular de las Dinámicas de las Formaciones (PMDF) de Schlumberger, son ejemplos de las herramientas de muestreo para la extracción de las muestras de los fluidos de las formaciones, desde el agujero de un pozo, para su anájlisis en la superficie.

Los fluidos de la formación, bajo las condiciones imperantes en el agujero del pozo, eh lo referente a composición, presión y temperatura, son típicamente diferentes de las condiciones de los fluidos, bajo las condiciones imperantes en la superficie, por ejemplo, las temperaturas localizadas en un pozo podrían variar a parir de los 300 grados Fahrenheit. Cuando las muestras de los fluidos localizados en el fondo del pozo son transportados hasta la superficie, se tiende a que ocurra un cambio en la temperatura de los fluidos, con cambios concurrentes en el volumen y len la presión. Los cambios en los fluidos, como resultado de su transportación hasta la superficie, puede ocasionar la separación de fase entre las fases gaseosa y líquida en las muestras, y cambios en las características de las composiciones de los fluidos de la formación.

También se conocen acerca de técnicas dirigidas a mantener la presión y la temperatura de las muestras extraídas de un pozo, de manera de poder obtener muestras en la superficie que sean representativas de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo. En los sistemas convencionales, las muestras tomadas del fondo del pozo son almacenadas en una cámara especial del probador de la formación y las muestras son transportadas hasta la superficie para ser analizadas en el laboratorio. Durante la transferencia de la muestra desde la sub-superficie, hasta un laboratorio localizado en la superficie, las muestras son a menudo transferidas desde una botella o recipiente de muestra hasta otra botella o recipiente, :al como un tanque de transporte. En éste, las muestras podrían resultar dañadas durante la transferencia desde un recipiente hasta otro.

Adiciónalmente, la presión y la temperatura de la muestra cambian frecuentemente durante el transporte de las muestras, desde el sitio de un pozo hasta un laboratorio de localización remota, a pesar de las técnicas utilizadas para el mantenimiento de las condiciones existentes en el agujero del pozo, de las muestras. Lb transferencia de las muestras y los procedimientos de transporte que actualmente se utilizan, son notorias por dañar o estropear las muestras de fluido de la formación por la formación de burbujas, por la precipitación de sólidos en la muestra, entre otras dificultades asociadas con el manejo de los fluidos de la formación, para los efectos de su análisis en la superficie en referencia a las característi as de los fluidos.

Adiciónalmente, los análisis de laboratorio realizados en un sitio remoto, consumen tiempo. El suministro de los datos obtenidos de los análisis de las muestras, toman desde un par de semanas hasta meses para que se les realicen los análisis comprehensivos, lo cual obstruye la habilidad de satisfacer la demanda de los usuarios de productos que ofrezcan respuestas en tiempo real. Típicamente, el marco de tiempo requerido para dar respuesta acerca de los productos relacionados a los análisis hechos en la superficie para los fluidos de la formación, es de unos cuantos meses luego de que las muestras hayan sido enviadas hasta un laboratorio de remota localización. I Como una consecuencia de las desventajas que se presentan en la realización de los análisis en la superficie, de los fluidos de la formación, los recientes acontecimientos dentro de la industria, en relación con los procedimientos de análisis de los fluidos localizados en el fondo del pozo, incluyen técnicas pa a caracterizar los fluidos de la formación localizados en el fondo de un pozo de pe'rforación. En éste, el PMDF podría incluir uno o más módulos de análisis de fluidos, tal como el Analizador de la Composición de Fluidos (ACF) y el Analizador Actual de Fluidos (AAF) de Schlumberger, como por ejemplo, para analizar los fluidos probados por la herramienta y localizados en el fondo del pozo, mientras qué lo fluidos se encuentren todavía en el fondo del pozo.

En loé módulos de análisis de los fluidos localizados en el fondo del pozo, tal como los anteriormente descritos, los fluidos de la formación que han de ser analizados én el fondo del pozo, fluyen más allá de un módulo sensor asociado con el módulo de análisis de fluidos, tal como un módulo espectrómetro, el cual analiza los fluidos que fluyen por medio de la espectrografía de absorción infrarroja, por ejemplo. En éste, un analizador óptico de fluidos (AOF), el cual puede esta? localizado en el módulo de análisis de fluidos, podría identificar los ¡ fluidos en lá corriente de flujo y poder cuantificar el contenido de petróleo y de agua. La Patente de los Estados Unidos No. 4.994.671 (incorporada aquí en su totalidad por¡ referencia) describe un aparato localizado en el agujero del pozo que tiene una cámara de prueba, una fuente de luz, un detector espectral, una base de datos, y un procesador. Los fluidos retirados de la formación y dirigidos hacia el interior de la cámara de prueba, son analizados al dirigir la luz hacia los fluidos, detectando el espectro de la luz transmitida y/o dispersada, y procesando la información ¡(basado en la información que se encuentra en la base de datos y que ssee rreellaacciioonnaa aa lleos diferentes espectros), con el propósito de caracterizar los fluidos i de la formación.

Adici?nalmente, las Patente de los Estados Unidos Nos. 5.167.149 y 5.201.220 (ambas aquí incorporadas en su totalidad, por referencia) describen los aparatos para estimar la cantidad de gas que se encuentra presente en una corriente de los fluidos. Un prisma se encuentra anexado a una ventana localizada en una corriente de los fluidos y la luz es dirigida a través del prisma, hasta la ventana. La luz reflejada desde la entre-cara del flujo de fluido/ventana en ciertos ángulos en specífico, es detectada y analizada para indicar la presencia de gas en el flujo de los fluidos. i Tal cómo ha sido establecido en la Patente de los Estados Unidos No. 5.266.800 (incorporada aquí en su totalidad, por referencia), monitorear el espectro dejabsorción óptico de las muestras de fluido obtenidas durante un lapso de tiempo, podría permitirle a una persona poder determinar cuando es que los fluidos de la formación, en lugar de los filtrados de barro, se encuentran fluyendo hacia el módulo de análisis de fluidos. Adicionalmente, tal como se ha descrito en la Patente dje los Estados Unidos No. 5.331.156 (incorporada aquí en su totalidad, por referenc'ia) al hacer las mediciones de la densidad óptica (DO) de la corriente de los fluidos a ciertos niveles pre-determinados de energía, las fracciones de petróleo y ¡de agua de una corriente de fluido de dos fases, podrían ser I cuantificadas.

Por otro lado, las muestras extraídas del fondo del pozo son analizadas en un laboratorio localizado en la superficie, por medio de la utilización de una unidad de control de la presión y del volumen (UCPV) que es operado a la temperatura ambiental y que calienta las muestras de fluido a la de las condiciones de la formación. En éste, una UCPV que sea capaz de operar con precisión a las condiciones de altas temperaturas de la formación, no ha estado disponible. Los aparatos de tipo convencional para cambiar el volumen de las muestras de fluidos que se encuentran bajo las condiciones imperantes en el fondo del pozo, utilizan la presión hidráulica con una desventaja concurrente, la cual es la dificultad de poder controlar dé manera precisa la carrera y la velocidad del pistón bajo las condicionesi imperantes en el fondo del pozo, debido a la expansión del petróleo y COMPENDIO DE LA INVENCIÓN i Como consecuencia de los antecedentes anteriormente discutidos, y de otros factores que son conocidos en el campo del análisis de los fluidos localizados ¡en el fondo del pozo, los solicitantes han descubierto métodos y aparatos papa el análisis de los fluidos de la formación, por medio del aislamiento de los fluido de la formación y/o del agujero del pozo, en una línea de flujo de un módulo de análisis de fluido. En las preferidas incorporaciones de la invención, los fluidos son aislados con una unidad de control de la presión y del volumen (UCPV) que se encuentra integrada con la línea de flujo, y las características de los fluidos aislados son determinados utilizando, en parte, la UCPV.

Ventajosamente, la UCPV resulta adecuada para las aplicaciones a realizarse erji el fondo del pozo, y debido a que la línea de flujo y/o la UCPV de la herramienta| localizadas en el fondo del pozo son utilizadas para aislar los fluidos de la formación, los fluidos no deseados de la formación pueden ser fácilmente drenados y reemplazados con los fluidos de la formación que resultan adecuados para la caracterización del fondo del pozo. Otra resultado ventajoso obtenido al aislar los fluidos de la formación de conformidad con la presente invención, es la de que el análisis de la relación presión - volumen - temperatura (PVT) de los fluidos localizados en el fondo del pozo, puede ser realizado a o cerca de las condiciones) imperantes en el fondo del pozo y que utilizan la UCPV de la presente invención.

Los solicitantes reconocen que existe una necesidad para la realización de análisis en él fondo del pozo, lo cual proporciona productos de respuesta precisa en próxima conjunción con el muestreo, por medio de una herramienta localizada en el fondo del pozo, tal como una herramienta de prueba de la formación.

Los solicitantes también han reconocido que el análisis de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo, el cual es confiable y comparable en su campo de acción con los análisis basados en laboratorio, aborda los problemas conocidos de la destrucción de las muestras de los fluidos de la formación, debido a su transportación hasta la superficie.

Los solicitantes adicionalmente han reconocido que el análisis realizado en el fondo del pozo, obvia un retardo involucrado en la transferencia de las muestras de los fluidos de la formación, hasta un laboratorio localizado en la superficie, al proporcionar productos que ofrecen respuestas en tiempo real, en el sitio del pozo.

Los ßolicitantes han descubierto que la caracterización de los fluidos realizada eh los fluidos que son aislados de una formación o del agujero de un pozo, de manera de poder encontrase en relativa estabilidad, el estado estático tenderá a ser más preciso en comparación con el análisis de los fluidos localizados ¡en el fondo del pozo que se encuentren en estado de flujo activo, mientras estén siendo caracterizados.

Los solicitantes han reconocido que una muestra de fluido aislada en la línea de flujo de una herramienta, en comparación con una muestra de fluido capturada én una cámara de muestreo de una herramienta localizada en el fondo del pozo, tiene beneficios ventajosos debido a que el fluido aislado podrá ser verificado en su calidad y puede ser sustituido con otro fluido aislado y de mejor calidad, en baso de que la calidad del fluido inicial no resultara ser adecuado para I la caracterización del fluido. En éste, es posible drenar una línea de flujo de un módulo de análisis del fluido y de extraer el fluido fresco de la formación para su análisis, mijentras que la herramienta se encuentre en el fondo del pozo y en i donde las cámaras de muestreo de tipo convencional y los recipientes, podrían no tener los mjedios para el drenaje del fluido sometido a muestreo y que adquiere otra muestra de los fluidos de la formación, mientras que la herramienta se encuentra sjituada en el fondo del pozo.

Los Solicitantes han reconocido que tener un fluido aislado localizado en el fondo del pozo, bajo condiciones que son substancialmente similares a las condiciones imperantes en la formación o en el agujero del pozo, proporciona ventajas inesperadas en la realización de la caracterización del fluido, debido a que las pruebas tales como la determinación del punto de burbujeo requiere de menor tiempo bajo las condiciones existentes en el fondo del pozo, en comparació'n con la del ambiente de laboratorio localizado en la superficie.

En las incorporaciones preferidas de los métodos y de los aparatos de la presente inyención, una herramienta adecuada para ser utilizada en el fondo del pozo, aisla (los fluidos de la formación de la formación o del agujero del pozo, en una línea d¡e flujo de la herramienta. De manera ventajosa, la línea de flujo de la herramienta podría incluir una unidad de control de la presión y del volumen (UCPV) que esté integrada con la línea de flujo, de manera que los cambios en la presión y er\ el volumen a los fluidos aislados de la formación son posibles bajo las condiciones; existentes en el fondo del pozo. Los fluidos aislados de la formación podrán ser ¡analizados por medio de la medición de las propiedades del fluido, tales como su composición, la relación gas - petróleo (RGP), BTU, la densidad, viscosidad, compresibilidad,; determinar el comportamiento de fase de los fluidos, tales como la presión inicial del asfalteno, el punto de burbujeo, el punto de saturación; ^ medir la presión del fluido y los valores de temperatura.

En una incorporación de la presente invención, un aparato para el análisis del fluido localizado en el fondo del pozo tiene una pluralidad de dispositivos, como por ejemplo, válvulas de sellado, que pueden ser selectivamente operados para detene r y para iniciar el flujo de los fluidos de la formación, en al menos porciones de la línea de flujo y en uno o más de los sensores asociados con una línea de flujo del aparato. En una incorporación preferida de la invención, un UCPV incluye una bomba, tal como una bomba del tipo jeringa, que reencuentra operativamente conectada con la línea de flujo, de manera que las características de los fluidos aislados de la formación en la UCPV puedan ser variadas, por medio de la. variación del volumen de los fluidos.

En una incorporación preferida de la presente invención, el fluido de la formación es retenido o aislado en la línea de flujo, por medio de la operación de las válvulas; de sellado. Ventajosamente, las características del fluido aislado pueden ser ¡determinadas. En un aspecto de la invención, un sensor óptico, por ejemplo, puede medir las propiedades de interés del fluido, tal como la composiciórj del hidrocarburo, la RGP y el BTU del fluido aislado de la formación. Como otro aspecto de la invención, un dispositivo adecuado, tal como un sensor de densidad y de viscosidad, podria medir adicionales propiedades de interés del fluido, tal como la densidad y la viscosidad del fluido. Como aún otro aspecto de la invención, un sensor de presión / temperatura (medidor P/T) podrá medir la temperatura! y la presión de fluido del fluido aislado de la formación.

Ventajosamente, la UCPV podría cambiar la presión del fluido al expandir el volumen del fluido aislado de la formación localizado dentro de la línea de flujo: En aún otro aspecto de la invención, la compresibilidad del fluido podría ser medida con el volumen cambiado y con la presión cambiada, o se podría determinar el cambio en la densidad del fluido o del nivel de absorción óptica.

I En aún otro aspecto de la presente invención, la presión del fluido y el fluido aislado de lá formación pueden ser reducidos hasta cierta presión, de manera que i el asfaltenoj resulte precipitado. De manera ventajosa, los sensores ópticos, por i ejemplo, podrían ser utilizados para detectar la precipitación del asfalteno. Un adicional d crecimiento en la presión podria ocasionar que los componentes gaseosos se separen de la fase líquida. Un sensor ultrasónico y los sensores ópticos, pon ejemplo, podrían ser utilizados para detectar la fuga de burbujas de gases.

Si el fluido aislado es un condensado de gas, cuando el fluido se encuentre a cierta presión, el petróleo condensado podría salirse del condensado de gas. Por ejemplo, up sensor óptico podría ser utilizado para detectar el petróleo condensadó. Las propiedades de los sensores dependientes en el tiempo pueden ser monitoreados para detectar la segregación de la gravedad de las fases. Luego de completar las mediciones de interés, la muestra del fluido aislado podría ser drenada ha¡sta convertirse en barro, el fresco fluido de la formación podría ser retirado hacia la línea de flujo para destapar la línea de flujo, y una muestra del fluido de la ¡formación podría ser capturada en una adecuada cámara o recipiente de la muestra de la herramienta localizada en el fondo del pozo, para ser transportada hasta la superficie para ser analizada en el laboratorio.

De cpnformidad con la invención, un módulo de análisis del fluido de un aparato de ¡caracterización del fluido localizado en el fondo del pozo, incluye una línea de flujjo para los fluidos de la formación, para que fluyan a través del módulo de análisis ;del fluido. Al menos un dispositivo selectivamente operable, tal como una válvula y/o una bomba en las incorporaciones preferidas de la invención, pueden ser provistas para aislar una cantidad de los fluidos en la línea de flujo. Al menos un sensor se encuentra localizado en la línea de flujo para medir los i parámetros ¡de interés que se relacionan a los fluidos en la línea de flujo.

En las incorporaciones preferidas de la invención, un primer y un segundo dispositivo selectivamente operable comprende de una válvula. En otras incorporaciones de la invención, un dispositivo selectivamente operable comprende de bomba, por ejemplo, en un módulo de bombeo, y el otro comprende de una válvula . De manera preferible, una unidad de bomba, tal como una bomba del tipo jeringa , integrada con la línea de flujo, está provista para variados niveles de presión de volumen de los fluidos aislados.

Unoio más sensores, tal como un sensor espectral óptimamente acoplado a la línea de flujo; un sensor de fluorescencia y de gas; un sensor de densidad; un sensor de presión; un sensor de temperatura; un sensor de gas / burbujas; un sensor basado en MEM; un productor de imagen; un sensor de resistividad; un sensor químico; y un sensor de dispersión, se proporcionan con respecto a la línea de flujo para la caracterización de los fluidos de la formación en la línea de flujo. En las incorporaciones preferidas de la invención, se proporciona una línea de flujo de bifurcación y los dispositivos selectivamente operables se encuentran estructurados y dispuestos para aislar los fluidos en la línea de flujo de bifurcación.

Una línea de circulación interconecta un primer extremo de la línea de flujo de bifurcación con un segundo extremo de la línea de flujo de bifurcación, de manera que los fluidos aislados puedan ser hechos circular en la línea de circulación y en la línea de fjlujo de bifurcación, por medio de una bomba de circulación.

En una incorporación preferida de la invención, uno o más cantidades de un detector espectral óptimamente acoplado a la línea de flujo; un detector de fluorescencia y de gas; un sensor químico; y un sensor de resistividad se proporcionan en la línea de flujo para la medición de los parámetros de interés que se relacionan a los fluidos que fluyen a través de la linea de flujo y hacia uno o más sensores de densidad; un medidor de presión; un medidor de temperatura; un detector de ¡gas / burbujas; un sensor basado en MEM; un productor de imagen; y un sistema detector de dispersión se proporcionan para medir los parámetros de interés que se relacionan a los fluidos aislados en la línea de flujo de bifurcación.

La presente invención proporciona un método para la caracterización, en el fondo del pozo, de los fluidos de la formación, utilizando una herramienta localizada e¡n el fondo del pozo que tiene un módulo de análisis de fluido, con una línea de flujo. El método incluye monitorear al menos un primer parámetro de interés que | se relaciona a los fluidos de la formación que fluyen en la línea de flujo; cuando un criterio pre-determinado para el primer parámetro de interés es satisfecho, se restringe el flujo de los fluidos de la formación en la línea de flujo, por medio ¡de la operación de una pluralidad de dispositivos selectivamente i operables para aislar los fluidos de la formación, en una porción de la línea de flujo del módulo de análisis de fluido; y caracterizar los fluidos aislados por medio de la operación dé uno o más sensores localizados en la linea de flujo.

Otras incorporaciones preferidas del método, incluyen la caracterización de los fluidos aislados para determinar una o más propiedades del fluido de los fluidos aislados incluyendo, en una incorporación preferida, por medio del cambio en la presión en el fluido de los fluidos aislados al variar el volumen de los fluidos aislados antes de determinar la propiedad o las propiedades del fluido, por ejemplo, uno o más compresibilidades del fluido; el comienzo de la precipitación del asfaltado; punto de burbujeo; y punto de saturación. Otra incorporación preferida dfl método incluye hacer circular los fluidos aislados en un circuito cerrado de ¡la línea de flujo, mientras se caracterizan los fluidos aislados, por ejemplo, por medio de la determinación del comportamiento de fase de los fluidos aislados. Ventajosamente, las propiedades del sensor dependiente en el tiempo pueden se? monitoreadas para detectar la segregación de la gravedad de las fases.

Aún otra incorporación de la presente invención proporciona una herramienta| para la caracterización de los fluidos de la formación, localizados en el fondo del pozo en un reservorio de un campo petrolero. Un método para el análisis de ün fluido de la herramienta, incluye una línea de flujo para los fluidos de la formación para que fluyan a través de una línea de flujo de bifurcación y de una línea que interconecta un primer extremo de la línea de flujo de bifurcación con un segundo extremo de la línea de flujo de bifurcación que se proporciona, de manera que los fluidos localizados en la línea de flujo pueden ser hechos circular por medio de una bomba de circulación. Al menos un sensor se encuentra situado en la línea de flujo de bifurcación para medir los parámetros de interés que se relacionan á los fluidos localizados en la línea de flujo de bifurcación.

Ventajas adicionales y características novedosas de la invención, serán establecidas en la descripción que sigue o que puede ser aprendida por aquellas personas entrenadas en el arte, a través de la lectura de los materiales contenidos aquí o por medio de la práctica de la invención. Las ventajas de la invención podrían ser logradas a través de los medios recitados en las reivindicaciones anexadas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos ilustran las incorporaciones preferidas de la presente invención, y¡ que son parte de la especificación. Conjuntamente con la siguiente descripción, los dibujos demuestran y explican los principios de la presente invención.

La FIGURA 1 , es una representación esquemática en sección transversal de un ambiente operativo ejemplar de la presente invención.

La FIGURA 2, es una representación esquemática de una incorporación de un sistema para la realización de análisis en el fondo del pozo de los fluidos de la formación, de conformidad con la presente invención, con una herramienta ejemplar del herramienta de cable, desplegada en un pozo de perforación.

La FIGURA 3, muestra de manera esquemática, una incorporación preferida de la herramienta de cable de conformidad con la presente invención, con un módulo de análisis del fluido, que tiene una unidad de control de presión y de volumen! (UCPV) para la realización del análisis en el fondo del pozo, de los fluidos de la formación.

La FIjGURA 4, muestra, en representación esquemática, una incorporación de un módulo de análisis del fluido, con un aparato de la UCPV de conformidad con la pres nte invención, para la caracterización en el fondo del pozo de los fluidos, por medio del aislamiento de los fluidos de la formación.

La FIGURA 5, es una exposición esquemática de un aparato de la UCPV, con una disposición de sensores en un módulo de análisis de fluidos de conformidad con una incorporación de la presente invención.

La FIGURA 6, es una representación esquemática de un sistema detector disperso del aparato de la UCPV de conformidad con una incorporación de la presente invención.

La FIGURA 7, representa, en diagrama de flujo, un método de conformidad con la presente invención para la caracterización de los fluidos de la formación.

La FIGURA 8, expone gráficamente las mediciones de la compresibilidad de una muestra de fluido de conformidad con una incorporación de la presente invención.

La FIGURA 9, muestra una representación esquemática de otra incorporación de un aparato de conformidad con la presente invención, para la caracterización de los fluidos localizados en el fondo del pozo.

La frGURA 10 muestra, en representación esquemática, aún otra incorporación de un aparato de conformidad con la presente invención, para la caracterización de los fluidos localizados en el fondo del pozo.

A tra¡vés de la totalidad de los dibujos, números de referencia idénticos indican similares pero no necesariamente idénticos elementos. Mientras que la invención es susceptible a ser sometida a diversas modificaciones y formas alternativas, las incorporaciones específicas han sido mostradas a manera de ejemplo en los dibujos, y serán aquí descritas en detalle. Sin embargo, se deberá entender que la invención no tiene la intención de estar limitada a las formas particulares expuestas. En lugar de esto, la invención ha de cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que caigan dentro del campo de acción de la invención, según lo definido por las reivindicaciones anexas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS INCORPORACBONES PREFERIDAS Incorporaciones ilustrativas y aspectos de la invención se describen más adelante. Én el interés de claridad, no todas las características de una actual implementación se encuentran descritas en la especificación. Por supuesto, se podrá apreciar que en el desarrollo de cualquiera de una actual incorporación, numerosas implementaciones y decisiones específicas deberán hacerse para el logro de las metas específicas del desarrollista, tales como con las limitaciones relacionadas con el sistema y con las limitaciones relacionadas al negocio, que podrán variar de una implementación a otra. Más aún, se podrá apreciar que dicho esfuerzo de desarrollo podría ser complejo y consumir tiempo, pero que de otra manera sería una tarea rutinaria para aquellas personas con entrenamiento ordinario en| el arte y que tienen el beneficio de lo que aquí se expone.

La plresente invención es aplicable a la exploración y al desarrollo de los campos petroleros en áreas tales como el análisis del fluido localizado en el fondo del pozo, utilizando uno o más módulos de análisis de fluidos en el Probador Modular de ¡las Dinámicas de las Formaciones (PMDF) de Schlumberger's , como por ejemplo: La FIGURA 1 , es una representación esquemática en corte transversal de un ambienté de operación ejemplar de la presente invención, en donde un vehículo del servicio 10 se encuentra situado en el sitio del pozo que tiene un agujero de pozo o un pozo de perforación 12, con una herramienta localizada en el agujero del pozo 20 que está suspendida ahí, en el extremo de una línea de cable 22. La FIGURA 1 , expone un posible ajuste para la utilización de la presente invención y otros ambientes operativos también se contemplan por la presente invención. or ejemplo, se deberá entender que en lugar de ser desplegado en una herramienta localizada en la línea de cable, el método y el aparato inventivo podría ser desplegado en una línea resbaladiza, en un collar de monitoreo durante la perforaci n, en un tubo en espiral, o como parte de un equipo de construcción, permanentei o semi-permanente. Típicamente, el agujero del pozo 12 contiene una combinación de fluidos tales como agua, filtrado de barro, fluidos de la formación, etc. La herr mienta del agujero del pozo 20 y la línea de cable 22, se encuentran típicamente ¡estructuradas y dispuestas con respecto al vehículo de servicio 10, tal como se muestra esquemáticamente en la FIGURA 1 , en una disposición ejemplar.

La FIGURA 2, es una incorporación ejemplar de un sistema 14 para el análisis y el muestreo de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo, de conformidad con la presente invención, por ejemplo, mientras el vehículo de servicio 10 se encuentra situado en el sitio del pozo (observe la FIGURA 1 ). En la FIGURA 2, un sistema de agujero de pozo 14 incluye un cable de la herramienta del agujero del pozo 20, el cual podría ser utilizado para la puesta a prueba de las formaciones terrestres y para analizar la composición de los fluidos de la formación. La herramienta del agujero del pozo 20 se encuentra típicamente suspendido ¡en el agujero del pozo 12 (observe también la FIGURA 1 ) desde el extremo inferior de un cable de monitoreo multi conductor, o de la línea de cable 22 que está| bobinada en una grúa 16 (observe de nuevo la FIGURA 1 ) localizada en la superficie de la formación. El cable de monitoreo 22 se encuentra típicamente i acoplado eléctricamente a un sistema de control eléctrico localizado en la superficie 24, que tiene apropiados sistemas electrónicos y sistemas de procesamiento para la herramienta localizada en el agujero del pozo 20. i Refiriéndonos también a la FIGURA 3, la herramienta localizada en el agujero del ozo 20 incluye un cuerpo alargado 26 que encierra una variedad de componentes y de módulos electrónicos, los cuales están esquemáticamente representados en las FIGURAS 2 y 3, para proporcionar la necesaria y deseable funcionalidad al cable de la herramienta localizada en el agujero del pozo 20. Un fluido selectivamente extensible que admite el ensamble 28, y un miembro extensible dé la herramienta de anclaje 30 (observe la FIGURA 2) se encuentran respectivamente dispuestos en lados opuestos del cuerpo alargado 26. El ensamble dé admisión de fluido 28 es operable para de manera selectiva sellar o aislar las polrciones selectas de una pared del agujero de un pozo 12, de manera de que la presión o la comunicación del fluido con la adyacente formación terrestre sea establecida. El ensamble de admisión del fluido 28 podría ser un solo módulo de prueba 29 (mostrado en la FIGURA 3) y/o un módulo de empaque 31 (también esquemáticamente representado en la FIGURA 3). Ejemplos de herramientas localizadas en el agujero del pozo se exponen en las anteriormente mencionadas Patentes d|s los Estados Unidos Nos. 3.780.575 y 3.859.851 , y en la Patente de ¡los Estados Unidos No. 4.860.581 , cuyos contenidos se incorporan aquí en su totalidad, como referencia.

Se proporcionan uno o más módulos de análisis de fluidos 32 en el cuerpo de la herramienta 26. Los fluidos obtenidos de una formación y/o del agujero de un pozo, fluyer a través de una línea de flujo 33, por la vía de un módulo o de módulos dejanálisis de fluidos 32, y luego pueden ser descargados a través de un puerto de uh módulo de bombeo 38 (observe la Figura 3). De manera alternativa, los fluidos de la formación en la línea de flujo 33 pueden ser dirigidos hacia una o más cámaras de colectoras de fluidos 34 y 36, tal como las cámaras de muestras de 1 , 23M, o 6 galones y/o seis módulos de múltiples muestras de 450 centímetros cúbicos, para la recepción y la retención de los fluidos obtenidos a partir de la formación, para su transporte hasta la superficie.

Los ensambles de admisión de fluidos, uno o más módulos de análogos de fluidos, la ¡trayectoria de flujo y las cámaras colectoras, y otros elementos operacionales del cable de la herramienta localizada en el agujero del pozo 20, son controladas por medio de sistemas de control eléctrico, tales como el sistema de control eléctrico localizado en la superficie 24 (observe la FIGURA 2). De manera preferible, el sistema de control eléctrico 24, y otros sistemas de control situados en ¡el cuerpo de la herramienta 26, por ejemplo, incluyen capacidades de procesamiento para la caracterización de los fluidos de la formación en la herramienta! 20, tal como se describe en mayor detalle más adelante.

El sistema 14 de la presente invención, en sus diversas incorporaciones, incluye preferiblemente un procesador de control 40 operativamente conectado con el cable de la herramienta del agujero del pozo 20. El procesador del control las señales de control hasta los elementos operativos del cable de la herramienta del agujero gel pozo 20.

El programa de la computadora puede ser almacenado en un medio de almacenaje ¡utilizable por una computadora 42 asociada con el procesador 40, o podría ser almacenado en un medio externo de almacenamiento utilizable por una computadora 44 y acoplada electrónicamente a un procesador 40 para ser utilizado según sean los requerimientos. El medio de almacenamiento 44 podría ser cualquier de uno o más de los medios de almacenamiento actualmente conocidos, tal como discos magnéticos que se adaptan a una unidad de disco, u ¡ operable en un lector de CD ROM, o en dispositivos lectores de cualquier otro tipo, incluyendo µn dispositivo de almacenamiento remoto acoplado sobre un enlace de telecomunicación activado, o en futuros medios de almacenamiento adecuados para los propósitos y objetivos que aquí se describen.

En las incorporaciones preferidas de la presente invención, los métodos y aparatos aquí expuestos pueden ser incorporados en uno o más módulos de análisis de fluidos de la herramienta probadora de la formación de Schlumberger, El Probado? Modular de las Dinámicas de las Formaciones (PMDF). La presente invención proporciona, de manera ventajosa, una herramienta de prueba de la formación, tal como el PMDF, con mejorada funcionalidad para la caracterización de la formación localizada en el agujero del pozo y para la colección de las muestras flujido de la formación. En éste, la herramienta probadora de la formación podría ser ventajosamente utilizada para el muestreo de los fluidos de la formación en conjunción con la caracterización de los fluidos de la formación.

La FIGURA 4, es una exposición esquemática de una incorporación preferida de¡l módulo de análisis de fluidos 32, con una unidad de control de la presión y del volumen (UCPV) 70 (observar también la FIGURA 3). En las incorporaciones preferidas de la presente invención, el aparato de UCPV 70 podría estar' integrado con la línea de flujo 33 del módulo 32. Uno o más sensores 11 (uno de íos sensores se encuentra esquemáticamente expuesto en la FIGURA 4, para los propósitos de ilustración) y dispositivos operables 52 y 54 (desde ahora en adelanté también genéricamente referidos como "válvulas") para activar y desactivar el flujo de los fluidos, se encuentran operativamente asociados con la línea de flujo 33. Por ejemplo, tal como se muestra en la FIGURA 4, los dispositivos 52 y 54 podrían ser válvulas de sellado que tienen un motor de avance operado eléctricamente, con una asociada disposición de pistón para abrir y cerrar la válvula. En éste, los dispositivos selectivamente operables 52 y 54 podrían ser cualquier dispositivo de control del flujo de tipo adecuado, tal como una bomba, una válvula, u otro tipo de dispositivo mecánico y/o eléctrico, para activar y para detener el flujo de los fluidos en la línea de flujo 33. Uno o más de los dispositivos 52 y 54 podrían estar situados en el módulo de análisis de fluidos 32, o podrían estar localizados en otros módulos adyacentes a la herramienta 20, tal como el módulo de bombeo 38 (observe la FIGURA 3). Más aún, las combinaciones de dispositivos podrían ser utilizadas según sea necesario o deseado, para la práctica de la presente invención.

El aparato de la UCPV 70 incluye una bomba 71 , tal como una bomba del tipo de jeringa. La bomba 71 controla el volumen de los fluidos de la formación en la línea de ¡flujo 33, entre las válvulas 52 y 54. La bomba 71 tiene un motor de pulso de corriente directa 73; tornillo de bola 79; una disposición de pistón y de camisa 80 bon un aro en O (no mostrado); el acople de tornillo de bola con el motor 93; los cojinetes de tornillo de bola 77; y un bloque 75 que conecta el tornillo de bola 79 con el pistón 80. Ventajosamente, el aparato de UCPV 70 y la bomba 71 son operables a altas temperaturas de hasta 200 °C. La sección de la línea de flujo 33 con la válvula de admisión (por ejemplo, la válvula 52 se expone en la FIGURA 4) ¡se encuentra directamente conectada con la bomba 71 para reducir el volumen esjtático del fluido aislado de la formación. En éste, al situar el pistón 80 de la bomba 71 a lo largo de la misma dirección axial como la del segmento de admisión de la línea de flujo 33, el volumen estático de los fluidos aislados es reducido depido a que el volumen de los fluidos restantes en la línea de flujo 33 de los fluidos previamente muestreados, afecta las propiedades de los fluidos de los fluidos subs cuentemente muestreados.

La lí ea de flujo 33 puede ser ramificada hacia dos direcciones, con una ramificación! conectada a la válvula de salida (la válvula 54 en la FIGURA 4) y la otra conectada con un medidor de presión / temperatura 64 para recibir información ¡acerca de las características de presión / temperatura de los fluidos de la formación en la linea de flujo 33. En la incorporación mostrada en la FIGURA 4, la bomba 71 tiene, por ejemplo, un motor de pulso / avance de corriente eléctrica 73 con un engranaje para reducir el efecto de vibración, un tornillo de bola 79, una disposición ¡de pistón y camisa 80, y un sensor de posición lineal 82, tal como un potenciómetro. Con el propósito de reducir las vibraciones, un engranaje reductor de 1/160 podría ser utilizado y para controlar precisamente la posición del pistón 80, se podríja utilizar un motor de avance de corriente eléctrica con un pulso de 1.8 grados. Ele¡ eje del pistón 80 podría estar fuera de centro con relación al eje del tornillo de b¡ola 79 y con el motor 73, de manera que se minimiza la longitud total de la herramienta.

Durante su operación, el movimiento rotacional del motor 73 es transferido hacia el desplazamiento axial del pistón 80, a través del tornillo de bola 79, con una llave guía 91. Los cambios en el volumen pueden ser determinados por el valor en el desplazamiento del pistón 80, lo cual podría ser directamente medido por un potenciómetro eléctrico 82, por ejemplo, mientras que de manera precisa y cambiable se controla la rotación del motor 73, con un pulso de 1.8 grados, como ejemplo. El! motor eléctrico de pulso de corriente directa 73 puede cambiar el volumen del los fluidos de la formación retenidos en la línea de flujo, por medio de la activación del pistón 80, conectado al motor 73, por medio de mecanismos de control eléctrico que utilizan sensores de señal de posición. Debido a que la incorporación preferida de la invención incluye un motor de pulso y un sensor de posición de¡ alta resolución, la operación de la UCPV puede ser controlada con un alto nivel de precisión. El cambio en el volumen es calculado por un área de superficie del pistón multiplicado por la distancia de desplazamiento registrada por un sensor de desplazamiento o por un sensor de la posición lineal, tal como un potenciómetro, el cual se encuentra operativamente conectado con el pistón. Durante el cambio de volumen, varios sensores, tales como sensores de presión, temperatura, de químicos y de densidad, podrían medir las propiedades de la muestra de fluido capturada entre dos válvulas de sellado 52 y 54.

Cuando se determine que los fluidos de la formación que satisfagan criterios predeterminados se encuentren fluyendo en la línea de flujo 33, las dos válvulas de ¡sellado 52 y 54 son cerradas para capturar los fluidos de la formación en la UCPV 70, bajo las condiciones imperantes en el fondo del pozo. El motor eléctrico 73 podría ser activado para cambiar el volumen del sensor de posición 82, fijado por la vía de una junta de tuerca 95 y de un bloque 75, con el pistón 80, mientras se envía pulsos al motor 73 para controlar precisamente la velocidad de desplazamiento y la distancia del pistón 80. La UCPV 70 se encuentra configurada basado en el rendimiento deseado del motor, requerido por las condiciones existentes en el fondo del pozo, el tiempo operacional, el reductor y la circunferencia del tornillo de bola. Luego de que las mediciones de la caracterización del fluido estén completadas por los sensores y por los dispositivos de medición del módulo 32, el pistón 80 es hecho retornar de nuevo hasta su posición inicial y las válvulas de sellado 52 y 54 son abiertas, de manera que la UCPV 70 se encuentra lista para otra operación.

La FIGURA 5, representa esquemáticamente una incorporación preferida de una unidad de control de la presión y del volumen (UCPV) 70 que tiene un conjunto dé sensores dispuesto en el módulo de análisis de fluidos 32 de conformidad con la presente invención. Tal como se muestra en la FIGURA 2, el módulo 32 se encuentra en comunicación fluida, por la vía de la línea de flujo 33, con una formación que circunda un agujero de pozo 12. Refiriéndonos de nuevo a la FIGURA 5, en una incorporación preferida, el aparato de la UCPV 70 tiene, por ejemplo, dos válvulas de sellado 52 y 54 operativamente asociadas con la línea de flujo 33. Las válvulas 52 y 54 se encuentran situadas de manera de controlar el flujo de los fluidos de la formación en un segmento de la línea de flujo 33 y para aislar los fluidos de la formación en el segmento de la línea de flujo 33 localizado entre las dos válvulas 52 y 54. De conformidad con las incorporaciones de la presente invención, las válvulas tales como las válvulas de alta presión y de alta temperatura adecuadas para ser utilizadas en el fondo de los pozos, podrían ser utilizadas para controlar el flujo de los fluidos de la formación en la línea de flujo 33. Por ejemplo, una válvula de sellado y reguladora podría ser utilizada de conformidad con la presente invención.

[ Uno o más sensores ópticos, tales como un espectrómetro óptico 56 con 36 canales, ¡se encuentran conectados por medio de un grupo de fibras ópticas 57, con una célula óptica o con un refractómetro 60 y/o un detector de fluorescencia y de gas 58, podrían estar dispuestos en la línea de flujo 33, a estar situada entre las válvulas de sellado 52 y 54. Los sensores ópticos podrían, ventajosamente, ser utilizados para caracterizar los fluidos que fluyen a través de o ser retenidos en la línea de flujo 33. Las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5.331.156 y 6.476.384, y la Publióación de la Aplicación de Patente de los Estados Unidos No. 2OO4/OOOO6 6A1 (incorporada aquí en su totalidad por referencia) expone los métodos para caracterizar los fluidos de la formación.

Un sensor de densidad 62 y/o sensores de presión / temperatura 64 también podrían ser proporcionados en la línea de flujo 33, para adquirir las mediciones ¡de densidad, presión y/o temperatura, con respecto a los fluidos en el segmento de la línea de flujo 33 localizada entre las válvulas de sellado 52 y 54. En estos sensores de viscosidad y/o de densidad, tales como los sensores de rayos X, los sensores de los rayos gama, los sensores de alambres y de cilindros vibrantes, ¡entre otros, podrían ser ventajosamente utilizados para la caracterización de los fluidos, de conformidad con las incorporaciones de la invención.

Un sensor de la resistividad 74 y/o un sensor químico 69, también podría estar provistos en la línea de flujo 33, para adquirir las mediciones de la resistencia léctrica de los fluidos y/o para detectar el CO2, H2S, pH, entre otras propiedades! químicas, con respecto a los fluidos en la línea de flujo 33 localizados entre las válvulas de sellado 52 y 54. La Patente de los Estados Unidos No. 4.860.581 , aquí incorporada en su totalidad por referencia, expone aparatos para el análisis de los fluidos, por medio de las mediciones de la resistencia eléctrica y/o de la presión en el fluido localizado en el fondo del pozo.

Un transductor ultra sónico 66 y/o un sensor de viscosidad y de densidad micro-fabricado y micro-electro-mecánico 68, también podrían estar provistos para medir las características de los fluidos de la formación, a través de o capturados en la línea ¡de flujo 33 localizada entre las válvulas 52 y 54. La Patente de los Estados Unidos No. 6.758.090 y la Publicación de la Aplicación de la Patente No. 2002/0194906a1 Incorporados aquí en su totalidad como referencia) expone los métodos y los aparatos para detectar los sensores de fluidos basados en el SMMEM y en la presión en el punto de burbuja, respectivamente.

Un sistema detector de dispersión 76 podría estar provisto en la línea de flujo 33 para monitorear la fase de separación en los fluidos aislados, por medio de la detección de partículas, tales como las de asfalteno, burbujas, rocío de petróleo de los condensados de gas, que son desprendidos de los fluidos aislados en la línea de flujo 33. La FIGURA 6, es una representación esquemática de un sistema detector de ¡dispersión del aparato 70, de conformidad con una incorporación de la presente invención. Ventajosamente, el detector de dispersión 76 podría ser utilizado p ra monitorear la separación de fase, por medio de la detección del i punto de burbuja, tal como se encuentra gráficamente representado en la FIGURA 6.

El djetector de dispersión 76 incluye un fuente de luz 84, un primer foto- detector 86 y, opcionalmente, un segundo foto-detector 88. El segundo foto- detector 88 podría ser utilizado para evaluar la fluctuación en la intensidad de la fuente de luz 84, para confirmar que la variación o la caída en la intensidad es debida a lá formación de burbujas o de partículas sólidas en la formación de fluidos que ¡ se encuentran siendo examinadas. La fuente de luz 84 podría ser seleccionadla de una fuente de halógeno, de un LED, de un diodo de láser, entre otras fuente¡s conocidas de luz, para los propósitos de la presente invención.

El detector de dispersión 76 también incluye una celda de muestra de alta presión y de alta temperatura 90 con ventanas, de manera que la luz originada de la fuente de¡ luz 84 pase a través de los fluidos de formación que fluyen a través de o que sean iretenidos en la línea de flujo 33, hasta el foto-detector 86 localizado en el otro lado de la línea de flujo 33, desde la fuente de luz 84. Se pueden proporcionar adecuados dispositivos ópticos de colección 92, entre la fuente de luz 84 y el foto detector 86, de manera que la luz originada de la fuente de luz 84 es colectada y dirigida hasta el foto-detector 86. Opcionalmente, un filtro óptico 94 podría estar provisto entre los medios ópticos 92 y el foto-detector 86. En éste, debido a que el efecto de dispersión es dependiente en el tamaño de las partículas, ésto es, un máximo para las longitudes de onda similares a o inferiores que las dé los tamaños de las partículas, por medio de la selección de las longitudes ¿Je ondas adecuadas utilizando el filtro óptico 94, es posible obtener datos adecuados acerca de los tamaños de las burbujas.

Refiriéndonos de nuevo a la FIGURA 5, una unidad de bombeo 71 ; tal como una unidad de bombeo por jeringa, podría estar dispuesta con respecto a la línea de flujo 33, para controlar el volumen y la presión de los fluidos retenidos en la línea de ¡flujo 33, localizada entre las válvulas 52 y 54. Un sistema de imagen por video 72, tal como una cámara CCD, podría estar provista en la línea de flujo 33 para producir la imagen espectral para caracterizar el comportamiento de fase de los fluidos localizados en el fondo del pozo, tal como se expone en la co- pendiente Aplicación de Patente de los Estados Unidos No. 11/204.134, titulada "Producción! de Imagen Espectral para la Caracterización de los Fluidos Localizados'ßn el fondo de un Pozo", concurrentemente aquí asignada.

La FIGURA 7, representa, en forma de diagrama de flujo, un método preferido de conformidad con la presente invención para el análisis del fondo del pozo y para el muestreo de los fluidos de la formación, y para la generación de productos d¡e respuestas de interés, basado en la caracterización de los fluidos localizados én el fondo del pozo. Refiriéndonos también a las FIGURAS 2 y 3, cuando unal operación del módulo de análisis de fluidos 32 es comenzada (paso 100 de la FIGURA 7), la sonda 28 es extendida desde el cable de la herramienta 20 para hacer contacto con la formación (observar la FIGURA 2). El módulo de bombeo 38 ¡(observe la FIGURA 3) dirige fluido de la formación hacia la línea de flujo 33 (Paso 102) y lo drena en el barro. El módulo 32 analiza el nivel de contaminación de la muestra y la separación de fase (Paso 103) mientras que el fluido se encuentre fluyendo dentro de la línea de flujo 33. La Patente de los Estados Unidos No. 5.266.800, aquí incorporada en su totalidad por referencia, expone métodos para distinguir entre fluidos que contienen petróleo basado en barro y muestras de petróleo de la formación.

Refiriéndonos también a las FIGURAS 4 y 5, luego de que la contaminación haya alcanzado un nivel que es determinado como suficientemente bajo para los propósitos de la caracterización de los fluidos y/o para la colecta de muestras, por ejemplo, la contaminación de alrededor de 0% a cerca de 10%, y el fluido en la línea de flujo 33 es confirmada como de una sola fase, las dos válvulas de sellado 5:2 y 54 son cerradas de manera que el fluido de la formación es aislado o atrapado én la línea de flujo 33 localizada en las válvulas 52 y 54 (Paso 104). Los sensores y los medidores de los aparatos 32 podrían ser operados para las mediciones ¡de las propiedades de los fluidos, tal como la densidad y la viscosidad de los fluidos aislados de la formación en la línea de flujo 33 (Paso 105) y la presión y la temperatura (Paso 106) del fluido aislado de la formación.

La u|nidad de bomba 71 podría ser operada para cambiar la presión del fluido aislado en la línea de flujo 33 (Paso 108). Los sensores del aparato 33 podrían ser ¡operados para monitorear y registrar la compresibilidad del fluido y el comportamiento de la fase del fluido aislado, tal como en el caso del comienzo de la precipitación del asfalteno, el punto de burbujeo, el punto de saturación, entre otros (Pasos 110 y 112).

El sistema de imagen por video 72, tal como la cámara CCD, podría ser utilizado para monitorear la precipitación del asfalteno, la iniciación del burbujeo, y la separación de líquido del condensado de gas. El productor de imagen 72 también podría ser utilizado para medir el cambio en el tamaño del asfalteno cuando la p¡resión del fluido aislado se encuentre decreciendo. La anteriormente mencionada, concurrentemente asignada, Aplicación de Patente de los Estados Unidos No. ' 11/204.134, está dirigida a la producción de imágenes espectrales para la caracterización de fluidos, la totalidad de cuyos contenidos se encuentran contenidos aquí por referencia.

Luego de completar las mediciones de interés, la muestra de fluido aislado podría ser drenada en el barro (Paso 114). El fluido fresco de la formación podría ser dirigido hacia la línea de flujo, para despejar la línea de flujo (Paso 116). Una muestra dellfluido de la formación podría ser capturada en una adecuada cámara o recipiente! para las muestras de la herramienta localizada en el fondo del pozo, para su transporte hasta la superficie para su análisis de laboratorio (Paso 118).

La FIGURA 8, gráficamente expone la medición de la compresibilidad de una muestra de fluido. La compresibilidad del fluido es calculada a partir del volumen inicial, del volumen cambiado y del decrecimiento en la presión. En éste, la compresibilidad del fluido retenido en la línea de flujo podria ser calculada a partir del decrecimiento en la presión y el incremento en el volumen del fluido derivado del desplazamiento registrado por un sensor de desplazamiento o de posición, tal como en el caso del potenciómetro 82 (anteriormente descrito en conexión con la FIGURA 4).

La FIGURA 9, representa esquemáticamente otra incorporación preferida de un módu o de análisis de fluido 32 de conformidad con la presente invención. El aparato 70, mostrado en la FIGURA 9, incluye una línea de flujo de bifurcación 35 y una línea de circulación 37 en comunicación con el fluido, por la vía de una línea de flujo principal 33, con una formación circundando un agujero de pozo. En una incorporaciqn preferida, el aparato 70 de la FIGURA 9 incluye dos válvulas de sellado 53 y 55 operativamente asociadas con la línea de flujo de bifurcación 35.

Las válvulas 53 y 55, se encuentran situadas de manera de controlar el flujo de los fluidos de la formación en el segmento de bifurcación de la línea de flujo 35 de la línea de fluj'p principal 33, y para aislar los fluidos de la formación en la línea de flujo de bifurcación 35 localizada entre las dos válvulas 53 y 55. Una válvula 59 podría estar situada en la línea de flujo principal 33 para controlar el flujo de fluido en la línea de flujo principal 33.

Uno o más sensores ópticos, tales como un espectrómetro óptico de 36 canales 56, ¡ conectado por un grupo de fibras ópticas 57 con una celda óptica o refractómetijo 60, y/o un detector de fluorescencia / refracción 58, podrían estar dispuestos en la línea de flujo 35, a ser situada entre las válvulas 53 y 55. Los sensores ópticos podrían ser ventajosamente utilizados para caracterizar los fluidos que fluyen a través de o ser retenidos en la línea de flujo de bifurcación 35.

Un medidor de presión / temperatura 64 y/o un sensor de resistividad 74 también podrían estar provistos en la línea de flujo de bifurcación 35 para adquirir la resistencia eléctrica del fluido, las mediciones de presión y/o de temperatura con respecto a los fluidos de la línea de flujo de bifurcación 35 localizados entre las válvulas de sellado 53 y 55. Un sensor químico 69 podría estar provisto para medir las características de los fluidos, como el contenido de CO2, H2S, pH, entre otras propiedades químicas. Un transductor ultra sónico 66 y/o un sensor de viscosidad y de densidad 68 también podría estar provisto para medir las características de los fluidos d^ la formación que fluyen a través de o capturados en la línea de flujo de bifurcación 35 localizada entre las válvulas 53 y 55. Una unidad de bomba 71 podría estar dispuesta con respecto a la línea de flujo de bifurcación 35 para controlar el volumen y la presión de los fluidos de la formación retenidos en la línea de flujp de bifurcación 35, localizada entre las líneas 53 y 55. Un productor de imágenes 72, tal como una cámara CCD, podría estar provista en la línea de flujo de bifurcación 35 para producir la imagen espectral para caracterizar el comportamiento de fase de los fluidos aislados localizados en el fondo del agujero.

Un sistema detector de dispersión 76 podría estar provisto en la línea de flujo de bifurcación 35 para detectar las partículas, tales como el asfalteno, las burbujas, el| rocío de petróleo del condensado de gas, que se desprenden de los fluidos aislados en la línea de flujo de bifurcación 35. Una bomba de circulación 78, por ejemplo, una bomba de engranaje o una bomba Sánchez, podrían estar provistas e la línea de circulación 37. Debido a que la línea de circulación 37 es una línea dé flujo de circuito de la línea de flujo de bifurcación 35, la bomba de circulación 78 podría ser utilizada para hacer circular los fluidos de la formación que se encuentran aislados de la línea de flujo de bifurcación 35 en un circuito formado por la línea de flujo de bifurcación 35 y en la línea de circulación 37.

En las incorporaciones de la invención expuesta en las FIGURAS 4 y 5, luego de que el fluido de la formación es aislado o atrapado en la línea de flujo 33, por la operación de las válvulas 52 y 54, el adicional flujo del fluido de la formación en la línea de flujo 33, es detenida. Sin embargo, en algunas circunstancias podría no resultar deseable detener el flujo de fluido en la linea de flujo principal 33, debido a que si la válvula localizada en la línea de flujo principal 33 se dañara, el trabajo debería ser abandonado para reemplazar la válvula defectuosa. Para poder abordar dichas posibilidades, en donde detener el flujo de fluido en la línea de flujo principal 33 no es una decisión preferida para la caracterización del fluido, se proporciona la línea de flujo de bifurcación 35 de la incorporación de la FIGURA 9, y los sensores y los dispositivos de medición del módulo de análisis de fluido 32 se encontrarán situados en la línea de flujo de bifurcación 35. En la incorporación de la FIGURA 9 de la invención, el flujo de fluido podría ser mantenido en la línea de flujo prinbipal 33 aún luego de que el fluido de la formación haya sido aislado en la línea de flujo de bifurcación 35. De manera alternativa, la válvula 59 podría Í regular el flujo de fluido en la línea de flujo principal 33.

Los solicitantes han descubierto que la precisión de las mediciones del comportami nto de fase son mejoradas si la muestra del fluido aislado localizada en la línea {de flujo de bifurcación 35 es hecha circular en una línea de circuito cerrado. Similarmente, la línea de flujo de bifurcación 35 es de circuito cerrado, por la vía de ¡una línea de circulación 37, y la bomba de circulación 78 es proporcionada en la línea de flujo con circuito cerrado 35 y 37, de manera que los fluidos de la formación aislados en la línea de flujo de bifurcación 35 podrían ser hechos circular, por ejemplo, durante la caracterización del comportamiento de fase.

La FIGURA 10, representa esquemáticamente aún otra incorporación preferida de¡ un módulo de análisis de fluidos 32 de conformidad con la presente invención. Él aparato 70 mostrado en la FIGURA 10 es similar a la de la incorporación de la FIGURA 9, con una línea de flujo de bifurcación 35 y con una línea de circulación 37 en comunicación fluida, por la vía de una línea de flujo principal 33,¡ con una formación que circunda el agujero de un pozo. El aparato 70 de la FIGURA 10, incluye dos válvulas 53 y 55 operativamente asociadas con la línea de flujo de bifurcación 35. Las válvulas 53 y 55, se encuentran situadas de manera de rioder controlar el flujo de los fluidos de la formación en el segmento de I la línea de f|ujo de bifurcación 35 de la línea de flujo principal 33 y para aislar los fluidos de la¡ formación en la línea de flujo de bifurcación 35, localizados entre las dos válvulas 53 y 55. Una válvula 59 podría estar situada en la línea de flujo principal 33, para poder controlar el flujo de fluido localizado en la línea de flujo principal 33.

El abarato 70 mostrado en la FIGURA 10, es similar al aparto mostrado en la FIGURA 9, excepto que uno o más sensores ópticos, tales como un espectrómetjro óptico de 36 canales 56, conectado por un grupo de fibras ópticas 57 con una celda óptica o con un refractómetro 60, y/o un detector de fluorescencia / refracción 58, podría estar dispuesto en la línea de flujo principal 33, en lugapde la línea de flujo principal 35, tal como se muestra en la FIGURA 9. Los sensores ópticos podrían ser utilizados para caracterizar los fluidos que se encuentran fluyendo a través de la línea de flujo principal 33, debido a que las mediciones del sensor óptico no requieren de un fluido aislado y estático. En lugar de la disposición mostrada en la FIGURA 9, un sensor de resistividad 74 y un sensor quírriico 69 también podrían estar provistos en la línea de flujo principal 33 en la incorporación de la FIGURA 10, para adquirir la resistencia eléctrica del fluido y las mediciones químicas, con respecto a los fluidos que fluyen en la línea de flujo principal 33.

Un medidor de temperatura / presión 64 podría estar provisto en la línea de flujo de bifurcación 35, para adquirir las mediciones de presión y/o temperatura con respectf i a los fluidos en la línea de flujo de bifurcación 35, localizados entre las válvulas ¡53 y 55. Un transductor ultra sónico 66 y/o un sensor de viscosidad y de densidad! 68, también podrían estar provistos para medir las características de I los fluidos dé la formación que fluyen a través de o capturados en la línea de flujo de bifurcación 35 entre las válvulas 53 y 55.

Una unidad de bombeo 71 podría estar dispuesta con respecto a la línea de flujo de bifurcación 35 para controlar el volumen y la presión de los fluidos de la formación retenidos en la línea de flujo de bifurcación 35 entre las válvulas 53 y 55. Un productor de imagen 72, tal como una cámara CCD, podría estar provista en la línea de flujo de bifurcación 35, para que el productor de imágenes espectrales pueda caracterizar el comportamiento de fase de los fluidos aislados localizados en el fondo del pozo. Un sistema detector de dispersión 76 podría estar provisto en la línea de flujo de bifurcación 35 para detectar las partículas, tales como las de asfalteno, burbujas, rocío de petróleo de los condensados de gas, que se! originan de los fluidos aislados en la línea de flujo de bifurcación 35. Ventajosamente, una bomba de circulación 78 podría estar provista en la línea de circulación ¿7. Debido a que la línea de circulación 37 es un línea de flujo en circuito de lá línea de flujo de bifurcación 35, la bomba de circulación 78 podría ser utilizada paria hacer circular los fluidos de la formación que se encuentran aislados en la linea de flujo de bifurcación 35, en un circuito formado por la línea de flujo de bifurcación 35 y la línea de circulación 37.

Los extremos de la línea de flujo 33 que se extienden desde el módulo de análisis de¡ fluido 32, podrían estar conectados con otros módulos en la herramienta de prueba de la formación, por ejemplo, con una CFA y/o una LFA. Los fluidos fxtraídos de la formación y/o del agujero del pozo, fluyen a través de la línea de flujo para el análisis del fluido en el fondo del pozo, por medio de módulos interconectados. Durante la operación de la herramienta localizada en el fondo del pozo 20, las válvulas del aparato 70 se encuentran usualmente abiertas. Los sensores y los medidores situados en la línea de flujo, podrían ser selectivamente operadas para monitorear las características de los fluidos de la formación que pasan a trayés de la línea de flujo.

Ventajosamente, los métodos y los aparatos de la presente invención tienen dos enfoques para la caracterización de los fluidos de la formación. Uno, un análisis del ¡fluido que fluye y, segundo, un análisis del fluido atrapado o aislado. En éste, los datos de los análisis de las muestras que fluyen, podrían estar provistos para los usuarios en la superficie, y también podría ser utilizados para compensar ¡y/o validar los datos de los análisis del fluido aislado.

Cuando se esté seguro de que un fluido que fluye a través de la línea de flujo es de una sola fase, esto es, petróleo o agua o gas de la formación sin separación de fase, y un nivel de contaminación del fluido es confirmado como no cambiante y que se encuentre a un nivel pre-determinado para los propósitos del análisis de lias propiedades del fluido, las válvulas 52 y 54 en la línea de flujo 33 (observe la ¡ FIGURA 4 y 5) estarán cerradas y una muestra del fluido estará aislada o atrapada en la línea de flujo. Luego de que el fluido de la formación se encuentre aislado en un segmento de la línea de flujo, las propiedades del fluido, tales como la composición, la RGP, y el BTU, podrán ser medidos por medio de un espectrómetro óptico, por ejemplo. Las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5.859.430 y¡ 5.939.717, que aquí se incorporan en su totalidad por referencia, expone métodos y aparatos para la determinación de la RGP y del análisis de la composición.

Un nsor de densidad podría medir la densidad del fluido aislado de la formación. Un SMMEM, por ejemplo, podría medir la densidad y/o la viscosidad, y un medidor ¡de presión / temperatura, podría medir la presión y la temperatura. Un sensor químico podría detectar varias propiedades químicas del fluido aislado de ¡ la formación, tales como las de CO2, H2S, pH, entre otras propiedades químicas.

Una ¡unidad de bomba conectada a la línea de flujo podría incrementar el volumen de ¡la muestra aislada del fluido, esto es, la presión del fluido es reducida en la línea de flujo. Cuando la caída en la presión resulta en la transición de fase, las señales ¡dependientes en el tiempo podrían ser generadas en los sensores a medida que! la gravedad separa las fases, tal como adicionalmente se discute en la Precipitación Asfáltica a partir del Petróleo Crudo, Joshi, N.B. et al., Energía & Combustibles 2001 , 15, 979 - 986. En éste, por medio del monitoreo de las propiedades del sensor en relación con la segregación de la gravedad en el tiempo, podrían ser detectadas.

Adicional a los métodos anteriormente descritos, la compresibilidad del fluido aislado también podría ser medida por medio de la utilización de un sensor de densidad, de un espectrómetro óptico y una bomba. La presión del fluido podría ser adicionálmente reducida, de manera que el comportamiento de fase del fluido aislado, tale¡s como la del asfalteno, el punto de burbujeo, el punto de saturación, podrían ser medidos por medio de un espectrómetro, un detector de fluorescencia y de gas, y de un transductor ultrasónico.

En otras incorporaciones preferidas de la presente invención, tal como se muestra en las FIGURAS 9 y 10, el módulo de análisis de los fluidos 32 podría consistir de un módulo en una serie de módulos interconectados de una herramienta de prueba de la formación, tal como el PMDF de Schlumberger. Cuando un ¡trabajo realizado en el fondo del pozo es comenzado utilizando la herramienta! de prueba de la formación, una sonda, tal como la sonda 29 de la FIGURA 3, es extendida hacia fuera desde la herramienta 20 y se anexa a la formación (observe el ensamble 28 en la FIGURA 2). La herramienta 20 extrae el fluido de la ¡formación, el cual pasa hacia el interior de una cámara de prueba a presión para la medición de la presión en la formación. Luego de que la prueba de la presión es completada, el módulo de bombeo 38 (observe la FIGURA 3) es operado par¡a extraer el fluido de la formación hacia el interior de la línea de flujo principal 33 ¡(observe las FIGURAS 9 y 10) y para extraer el fluido de la formación hacia el interior del agujero del pozo, esto es, hacia el interior del barro que circunda la ¡herramienta 20 localizada en el agujero del pozo. Los sensores y dispositivos ¡situados en la línea de flujo, tales como un espectrómetro, un detector de fluorescencia, un sensor de resistividad, y un sensor D/V, monitorea los cambios en el nivel de contaminación en los fluidos de la formación que se encuentren fluyendo en la línea de flujo. Cuando los niveles de contaminación de los fluidos dé la formación alcanzan un nivel pre-determinado, y cuando la fase de fluido es verificada como de una sola fase, entonces la válvula principal de la línea de flujo 59 del módulo 32 (observe de nuevo las FIGURAS 9 y 10) estará cerrada y las válvulas de la línea de flujo de bifurcación 53 y 55 estarán abiertas, de manera quei el fluido de la formación fluya hacia el interior de la línea de flujo de bifurcación 35 para reemplazar el fluido previo en la línea de flujo de bifurcación 35. Las válvulas de la línea de flujo de bifurcación 53 y 55, son luego cerradas y la válvula 59 localizada en la línea de flujo de bifurcación 33 es abierta, de manera que el fluido de la formación es aislado o atrapado en la línea de flujo de bifurcación 35, localizada entre las válvulas 53 y 55.

Luego de aislar el fluido de la formación en la línea de flujo de bifurcación 35, las características del fluido aislado de la formación, tales como la densidad, viscosidad, composición química, presión y temperatura, podrían ser medidas. La bomba de circulación 78 (observe de nuevo las FIGURAS 9 y 10) podría ser operada para hacer circular o mezclar el fluido de la formación en la línea de flujo de bifurcación 35. Una unidad de bombeo podría ser operada para incrementar el volumen del fluido aislado de la formación en la línea de flujo de bifurcación 35, de manera que la presión del fluido es reducida. Un detector de dispersión, un transductor ultra sónico, y/o una cámara CCD, podrían ser utilizados para medir el punto de burbujeo del fluido aislado de la formación.

Durante el análisis de la presión, volumen, temperatura (PVT) del fluido aislado de la formación, o luego de que el análisis de la PVT haya sido computado; una muestra del fluido de la formación podría ser capturada en una o más cámar¡as de muestreo, tal como en 34 y en 36 en la FIGURA 3, para el análisis de a superficie. Entonces la herramienta 20 podría ser movida hasta el siguiente punto de prueba en la formación.

En los métodos y aparatos de tipo convencional, una muestra del fluido de la formación es colectada en el fondo del pozo y es luego transportada hasta un laboratorio ¡localizado en la superficie para su análisis. En éste, típicamente una cámara o recipiente de muestreo es necesario para mantener la presión y la temperatura de la muestra a la de las condiciones existentes en el fondo del pozo, de manera de poder evitar daños y derrames a la muestra del fluido de la formación. ¡Más aún, las condiciones del análisis de la muestra en el laboratorio localizado én la superficie, son diferentes a las condiciones existentes en el fondo del pozo ,que ocasionan variaciones inaceptables e impredecibles en los resultados analíticos, y productos de respuesta erróneos derivados del análisis del fluido de la formación.

Ventajosamente, la presente invención obvia la necesidad de una cámara especializada para almacenar o analizar los fluidos de la formación. La línea de flujo de una herramienta probadora de la formación localizada en el fondo del pozo, a trayés del cual los fluidos de la formación fluyen durante la operación normal de la herramienta del fondo del pozo, podría ser ventajosamente utilizada para aislar jos fluidos de la formación para la caracterización de los fluidos en el fondo del ppzo. Adicionalmente, la misma línea de flujo podría ser utilizada para cambiar las condiciones del fluido, para la medición de adicionales propiedades del fluido y del comportamiento de fase de los fluidos aislados de la formación.

La descripción precedente ha sido presentada únicamente para ilustrar y describir la i invención y algunos ejemplos de su implementación. No se tiene la intención de ser exhaustivo o limitar la invención a cualquier forma precisa expuesta. ¡Muchas modificaciones y variaciones son posibles en vista de anteriormente enseñado.

Los .aspectos preferidos fueron escogidos y descritos con el propósito de mejor explicar los principios de la invención y sus prácticas aplicaciones. La descripción! precedente tiene la intención de permitir que otras personas entrenadas en el arte puedan utilizar mejor la invención en varias incorporaciones y aspectos, y con varias modificaciones, según resulte adecuado al uso particular contemplado. Se tiene la intención de que el campo de acción de la invención sea definida por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES:

1 ) Un apara¡to de caracterización de fluidos localizado en el fondo de un pozo, que comprende de: - un módulo de análisis de fluidos, el módulo de análisis de fluidos comprende de: - una línea de flujo para los fluidos que son retirados de una formación, para fluir a través del módulo de análisis de fluido, la línea de flujo tiene un primer extremo para que los fluidos ingresen y un segundo extremo para que los fluidos salgan del módulo de análisis de fluido; - un primer dispositivo selectivamente operable y un segundo dispositivo selectivamente operable, estructurados y dispuestos con respecto a la línea de flujo, para aislar una cantidad de los fluidos en una porción de la línea de flujo entre el primer y el segundo dispositivo selectivamente operable; y - al menos un sensor situado en la porción de la línea de flujo entre el primer y el segundo dispositivo selectivamente operable para medir los parámetros de interés que se relacionan a los fluidos en la línea de flujo.

2) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 1 , en donde al menos uno del primer y del segundo dispositivo selectivamente operable comprende de una válvula.

3) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 1 , en donde al menos uno del primer y el segundo dispositivo selectivamente operable comprende de una válvula.

4) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 3, en donde la bomba es un módulo de bombeo del aparato de caracterización del fluido localizado en el fondo del pozo.

5) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidadj con la reivindicación 1 , en donde el módulo de análisis de fluido adicionalmente comprende de: - una unidad de bomba integrada con la línea de flujo para variar la presión y el volumen de os fluidos aislados.

6) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de j conformídad¡ con la reivindicación 5, en donde la unidad de bomba comprende de una bomba de tipo jeringa.

7) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidad! con la reivindicación 1 , en donde al menos un sensor comprende de una pluralidad de sensores.

8) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidad, con la reivindicación 1 , en donde al menos un sensor comprende de uno o más ¡sensores espectrales óptimamente acoplados a la línea de flujo; un sensor de fluorescencia y de gas; un sensor de densidad; un sensor de presión; un sensor de temperatura; un sensor de burbujas/gas; un sensor basado en un SMMEM; un¡ productor de imágenes; un sensor de resistividad; un sensor químico; y un sensor ¡de dispersión.

9) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidad; con la reivindicación 1 , en donde la porción de la línea de flujo para t aislar los fluidos, comprende de: - una lineal de flujo de bifurcación, el primer y el segundo dispositivo selectivamente operable se encuentran estructurados y dispuestos para aislar los fluidos en lallínea de flujo de bifurcación; y - una línea de circulación que interconecta un primer extremo de la línea de flujo de bifurcación con un segundo extremo de la línea de flujo de bifurcación, de manera qué los fluidos aislados entre el primer y el segundo dispositivo selectivamente operable pueda circular en un circuito cerrado formado por la línea de circulación y la línea de flujo de bifurcación; y - el módulo de análisis de fluido, el cual adicionalmente comprende de: - una bomba de circulación para hacer circular los fluidos en el circuito cerrado de la línea de circulación y de la línea de flujo de bifurcación.

10) El aparato de caracterización de fluido localizado en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 9, en donde al menos un sensor comprende de uno o más sensores de densidad; un sensor de presión; un sensor de temperatura; un sensor de burbujeo/gas; un sensor basado en un SMMEM; un I productor dé imágenes; y un sensor de dispersión; en donde al menos un sensor mide los parámetros de interés que se relacionan a los fluidos aislados en la línea de flujo del bifurcación, y - el módulo de análisis de fluido el cual adicionalmente comprende de: - uno o mas sensores espectrales ópticamente acoplados a la línea de flujo; un sensor de fluorescencia y de gas; un sensor químico; un sensor de resistividad, estructurados y dispuestos con respecto a la línea de flujo, para medir los parámetros ¡de interés que se relacionan a los fluidos que fluyen a través de la línea de flujo.

11 ) Un método para la caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo de¡ un pozo, que utiliza una herramienta localizada en el fondo del pozo que comprende de un módulo de análisis de fluido que tiene una línea de flujo para los fluidos de la formación que fluyen a través del módulo de análisis de fluido, el método comprende de: - monitorear al menos un primer parámetro de interés que se relaciona a los fluidos de lá formación que fluyen en la línea de flujo; - cuando ün criterio pre-determinado para el primer parámetro de interés es satisfecho, ¡restringir el flujo de los fluidos de la formación en la línea de flujo, por medio de ía operación de un primer dispositivo selectivamente operable y un segundo dispositivo selectivamente operable del módulo de análisis del fluido, para aislar los fluidos de la formación en una porción de la línea de flujo del módulo de análisis de fluido, entre el primer y el segundo dispositivo selectivamente operable; y - caracterizar los fluidos aislados por medio de la operación de uno o más sensores de la línea de flujo entre el primer y el segundo dispositivo selectivamente operable.

12) El métqdo de caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo del ¡ pozo, de conformidad con la reivindicación 11 , en donde la caracterización de los fluidos aislados incluye la determinación de una o más propiedades de los fluidos aislados.

13) El método de caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 12, en donde la determinación de una o más propiedades del fluido comprende de de cambiar la presión del fluido de los fluidos aislados, por medio de la variación del volumen de los fluidos ajislados, antes de determinar una o más propiedades de los fluidos.

14) El método de caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo del p¡ozo, de conformidad con la reivindicación 13, el cual adicionalmente comprendere: - monitoreaí" las señales dependientes en el tiempo en uno o mas sensores en la línea de flujo, para detectar la separación por la gravedad, de los fluidos aislados.

15) El método de caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 13, el cual adicionalmente comprende ¡de: - una o más propiedades de los fluidos determinadas luego de cambiar la presión del fluido, ¡incluye una o más compresibilidades del fluido; comienzo de la precipitación del asfalteno; punto de burbujeo; y punto de saturación.

16) El método de caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 11 , el cual adicionalmente comprende de: - hacer circular los fluidos aislados en un circuito cerrado de la línea de flujo, mientras se ¡caracterizan los fluidos aislados.

17) El método de caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 16, en donde: - la caracterización de los fluidos aislados incluye la determinación del comportamiento de la fase de los fluidos aislados, mientras se hace circular los fluidos en elt circuito cerrado.

18) El métfdo de caracterización de los fluidos de la formación localizada en el fondo del pozo, de conformidad con la reivindicación 17, en donde: - la determinación del comportamiento de los fluidos aislados comprende de monitorear las propiedades de los sensores que son dependientes en el tiempo, para detectar la separación por gravedad de las fases.

19) Una herramienta para caracterizar los fluidos de la formación localizados en el fondo del pqzo en un reservorio de un campo petrolero, la cual comprende de: - un módulojde análisis del fluido , el módulo de análisis del fluido comprende de: - una línea de flujo para los fluidos retirados de una formación, para fluir a través del módulo de análisis de fluido, la línea de flujo tiene un primer extremo para que los fluidos ingresen y un segundo extremo para que los fluidos salgan del módulo de análisis del fluido; - la línea de flujo comprende de: - una línea de flujo de bifurcación y de una línea de circulación que interconecta un primer extrerno a una línea de flujo de bifurcación, con un segundo extremo de la línea de flujo de bifurcación, de manera que los fluidos puedan circular en la línea de circulaciqn y en la línea de flujo de bifurcación; y - el módulo de análisis del fluido, el cual adicionalmente comprende de: - una bomba de circulación para hacer circular los fluidos en la línea de circulación y en la lineal de flujo de bifurcación; - al menos un sensor situado en la línea de flujo de bifurcación, para medir los parámetros ¡de interés que se relacionan a los fluidos en la línea de flujo de bifurcación; y - un primer dispositivo selectivamente operable y un segundo dispositivo selectivamente operable, estructurados y dispuestos con respecto a la línea de flujo, para aislar una cantidad de los fluidos en la línea de flujo de bifurcación, entre el primer y el segundo dispositivo selectivamente operable.

20) La herramienta para la caracterización de los fluidos de la formación, de conformidad con la reivindicación 19, en donde al menos un sensor comprende de uno o mas sensores de densidad; un sensor de presión; un sensor de temperaturai; un sensor de burbujeo/gas; un sensor basado en un SMMEM; un productor dé imagen; y un sensor de dispersión; en donde al menos un sensor mide los parámetros de interés que se relacionan a los fluidos aislados en la línea de flujo de bifurcación; y - el módulo de análisis de fluido, el cual adicionalmente comprende de: - uno o mas sensores espectrales ópticamente acoplados a la línea de flujo; un sensor de fluorescencia y de gas; un sensor químico; y un sensor de resistividad; estructurados y dispuestos con respecto a la línea de flujo, para medir los parámetros de interés que se relacionan a los fluidos que fluyen a través de la línea de flujo. 21 ) La herramienta para caracterizar los fluidos de la formación, de conformidad con la reivindicación 20, en donde al menos uno del primer y del segundo dispositivo selectivamente operable comprende de una válvula; y del módulo de análisis del fluido, la cual adicionalmente comprende: - una bombf integrada con la línea de flujo, para variar la presión y el volumen de los fluidos aislados. RESUMEN Métodos y aparatos para el análisis de los fluidos de la formación localizados en el fondo de uri pozo, por medio del aislamiento de los fluidos de la formación y/o del agujero del! pozo, en una unidad de control de presión y de volumen que se encuentra ¡integrada con una línea de flujo de un módulo de análisis de los fluidos y que determina las características del fluido de los fluidos aislados. Parámetros de interés podrían ser derivados para los fluidos de la formación en un estado estático, y ¡los fluidos de la formación no deseados podrían ser drenados y reemplazados con los fluidos de la formación que resulten adecuados para la caracterización del fondo del pozo o para la extracción de la muestra de la superficie. os fluidos aislados de la formación podrían ser hechos circular en un circuito de la línea de flujo para la caracterización del comportamiento de fase. Se podrá realizar un análisis de los fluidos en tiempo real, en o próximo a las condiciones! existentes en el fondo del pozo.