MXPA06009982A - Sistema y metodo para la evaluacion de una formacion. - Google Patents

Sistema y metodo para la evaluacion de una formacion.

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MXPA06009982A
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Christopher S Del Campo
Alexander F Zazovsky
Ricardo Vasques
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Schlumberger Technology Bv
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Se proporciona un metodo para evaluar un fluido de una formacion subterranea extraido en una herramienta de fondo del pozo posicionada en una perforacion del pozo que penetra la formacion subterranea. El metodo involucra extraer el fluido de una formacion en una linea de flujo de evaluacion, extraer el fluido de una formacion en una linea de flujo de limpieza, medir una propiedad del fluido en la linea de flujo de evaluacion y detectar la estabilizacion de la propiedad del fluido en al linea de flujo de evaluacion. Se pueden generar las propiedades del fluido en una linea de flujo combinada a partir de las lineas de flujo de evaluacion y de limpieza. Las propiedades del fluido de la linea de flujo combinada se pueden usar para proyectar las propiedades futuras del fluido de la linea de flujo de evaluacion. Tambien se pueden determinar los niveles de contaminacion para una propiedad del fluido dada de una linea de flujo dada.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA LA EVALUACIÓN DE UNA FORMACIÓN ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a técnicas para la realización de la evaluación de una formación de una formación subterránea por una herramienta de perforación posicionada en ÜNA perforación de pozo que penetra la formación subterránea. Más particularmente, la presente invención se relaciona con las técnicas para reducir la contaminación de los fluidos de formación extraídos hacia y/o evaluados por la herramienta del fondo de la perforación. ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA RELACIONADA Los pozos de perforación se perforan para localizar y producir hidrocarburos . Una herramienta de perforación del fondo de la perforación con una broca en un extremo del mismo se hace avanzar en el suelo para formar un pozo de sondeo. Conforme se hace avanzar la herramienta de perforación, un lodo de perforación se bombea a través de la herramienta de perforación y fuera del trépano para enfriar la herramienta de perforación y retirar los cortes. El fluido sale del trépano y fluye de vuelta a la superficie para la recirculación a través de la herramienta. El lodo de perforación también se usa para formar un revoque de inyección para revestir el pozo de sondeo.
Durante la operación de perforación, es deseable realizar varias evaluaciones de las formaciones penetradas por el pozo de sondeo. En algunos casos, la herramienta de perforación se puede proveer con servicios para probar y/o la muestra que rodea la formación. En algunos casos, la herramienta de perforación se puede remover y se puede desplegar una herramienta cableada en el pozo de sondeo para probar y/o muestrear la formación. En otros casos, la herramienta de perforación se puede usar para realizar la prueba o el muestreo. Estas muestras o pruebas se pueden usar, por ejemplo, para localizar los hidrocarburos valiosos. La evaluación de la formación a menudo requiere que el fluido sea extraído de la formación hacia la herramienta del fondo de la perforación para probar y/o muestrear. Varios dispositivos, tales como sondas, se extienden desde la herramienta del fondo de la perforación para establecer la comunicación fluida con la formación que rodea el pozo de sondeo y extraer el fluido hacia la herramienta del fondo de la perforación. Una sonda tipica es un elemento circular que se extiende desde la herramienta del fondo de la perforación y se posiciona contra la pared lateral del pozo de sondeo. Se usa un empacador de caucho en el extremo de la sonda para crear un sello con la pared lateral del pozo de sondeo. Otro dispositivo se usado para formar un sello con la pared lateral del pozo de sondeo se refiere como un empacador dual. Con un empacador dual, dos anillos elastoméricos se expanden radialmente alrededor de la herramienta para aislar una porción del pozo de sondeo entre ellos. Los anillos forman un sello con la pared del pozo de sondeo y permiten extraer al fluido hacia la porción aislada del pozo de sondeo y hacia una entrada en la herramienta del fondo de la perforación. El revoque de inyección que reviste el pozo de sondeo a menudo es útil en asistir a la sonda y/o los empacadores de duales en la fabricación de un sello con la pared de pozo de sondeo. Una vez que se hace el sello, el fluido de la formación se extrae hacia la herramienta del fondo de la perforación a través de una entrada disminuyendo la presión hacia la herramienta del fondo de la presión. Los ejemplos de las sondas y/o los empacadores usados en las herramientas del fondo de la perforación se describen en las Patentes Norteamericanas Nos. 6,301,959; 4,860,581; 4,936,139; 6,585,045; 6,609,568 y 6,719,049 y la solicitud de Patente Norteamericana No. 2004/0000433. La colección y muestreo de fluidos del fondo contenido en las formaciones de la sub-superficie es bien conocido. En las industrias de exploración y recuperación del petróleo, por ejemplo, las muestras de los fluidos de formación se recolectan y analizan por varios propósitos, tales como para determinar la existencia, composición y productibilidad de las reservas de fluido de hidrocarburos en la sub-superficie. Este aspecto del proceso de exploración y recuperación puede ser crucial en el desarrollo de estrategias de perforación e impacta de manera significativa los gastos y ahorros financieros . Para conducir el análisis válido del fluido, el fluido obtenido de la formación de la sub-superficie deberá poseer suficiente pureza, o ser fluido virgen, para representar adecuadamente el fluido contenido en la formación. Como se usa aqui, y en las otras secciones de esta patente, los términos "fluido virgen", "fluido virgen aceptable" y variaciones de los mismos significan el fluido de sub-superficie que es puro, prístino, innato, no contaminado o de otra forma considerado en el campo de muestreo y análisis del fluido a ser representativo suficiente o aceptablemente de una formación dada para el muestreo y/o evaluación válida de hidrocarburos. Surgen varios retos en el proceso de obtener fluido virgen a partir de formaciones sub-superficiales . Otra vez con referencia a las industria relacionadas con el petróleo, por ejemplo, la tierra alrededor de la perforación desde la cual las muestras de fluido se buscan que contengan típicamente contaminantes, tales como filtrado del lodo utilizado en la perforación del orificio. Este material a menudo contamina el fluido virgen conforme pasa a través de la perforación, resultando en fluido que es generalmente inaceptable para el muestreo y/o evaluación de fluido de hidrocarburo. Tal fluido se refiere aqui como "fluido contaminado". Debido a que el fluido se muestrea a través de la perforación, el revoque de inyección, cemento y/o otras capas, es difícil de evitar la contaminación de la muestra de fluido conforme fluye desde la formación y hacia una herramienta del fondo de la perforación durante el muestreo. ün reto yace entonces en minimizar la contaminación de 1 fluido virgen durante la extracción del fluido de la formación. La figura 1 muestra una formación 16 subsuperficial penetrada por un pozo 14 de sondeo. Una capa de revoque de inyección 15 reviste una pared 17 lateral del pozo 14 de sondeo. Debido a la invasión de filtrado de lodo en la formación durante la perforación, el pozo de sondeo está rodeado por una capa cilindrica conocida como la zona 10 invadida que contiene fluido 20 contaminado que puede no puede mezclarse con fluido virgen. Más allá de la pared lateral del pozo de sondeo y que rodea el fluido contaminado, el fluido 22 virgen está localizado en la formación 16. Como se muestra en al figura 1, los contaminados tienden a estar localizados cerca de la pared del pozo de sondeo en la zona 19 invadida.
La figura 2 muestra los patrones de flujo típicos del fluido de formación conforme pasa desde la formación 16 de subsuperficie hacia la herramienta 1 del fondo de la perforación. La herramienta 1 del fondo de la perforación está posicionado adyacente a la formación y una sonda 2 está extendida desde la herramienta del pozo de sondeo a través del revoque 15 de inyección a la pared 17 lateral del pozo 14 de sondeo. La sonda 2 está colocada en comunicación fluida con la formación 16 de modo que el fluido de formación se puede hacer pasar hacia la herramienta 1 de fondo de la perforación. Inicialmente, como se muestra en la figura 1, la zona 19 invadida rodea la pared 17 lateral y contiene contaminación. Conforme le fluido pasa inicialmente hacia la sonda 2, el fluido 20 contaminado de la zona 19 invadida se extrae de la sonda con el fluido de ahi generando un fluido inadecuado para el muestreo. Sin embargo, como se muestra en la figura 2, después de que una cierta cantidad de fluido pasa a través de la sonda 2, el fluido 22 virgen irrumpe y empieza a entrar en la sonda. En otras palabras, una porción más central del fluido que fluye hacia la sonda da forma al fluido virgen, mientras que la porción remanente del fluido es fluido contaminado de la zona de invasión. El reto permanece en la adaptación del flujo del fluido de modo que el fluido virgen es recolectado en la herramienta del fondo de la perforación durante el muestreo. La evaluación de la formación se realiza típicamente en los fluido extraídos hacia la herramienta del fondo de la perforación. Existen técnicas actuales para la realización de varias mediciones, pre-pruebas y/o recolección de muestras de fluidos que entran en la herramienta del fondo de la perforación. Se han propuesto varios métodos y dispositivos para obtener fluidos de subsuperficie para el muestreo y la -evaluación. Por ejemplo las Patentes Norteamericanas Nos. 6,230,557 de Ciglenec et al., 6,223,822 de Jones, 4,416,152 de Wilson, 3,611,799 de Davis y la publicación de solicitud de Patente Internacional No. WO 96/30628 han desarrollado ciertas sondas y técnicas relacionadas para mejorar el muestreo. Sin embargo, se ha descubierto que cuando e fluido de formación pasa hacia la herramienta del fondo de la perforación, varios contaminantes, tales como fluido del pozo de sondeo y/o el lodo de perforación, pueden entrar en la herramienta son los fluidos de formación. Estos contaminantes pueden afectar la calidad de las mediciones y/o las muestras de los fluidos de formación. Además, la contaminación puede provocar retrasos costosos en las operaciones del pozo de sondeo requiriendo tiempo adicional para más pruebas y/o muestreo. Además, tales problemas puede producir resultados falsos que son erróneos y/o no usables. Se han desarrollado otras técnicas para separar los fluidos vírgenes durante el muestreo. Por ejemplo, las Patentes Norteamericanas Nos. 6,301,959 de Hrametz et al., describe una sonda de muestreo con dos revestimientos hidráulicos para recuperar los fluidos de formación de dos zonas en la perforación. Los fluidos de perforación se extraen hacia una zona de guarda o protección separada de los fluidos extraídos hacia una zona de la sonda. A pesar de tales avances en el muestreo, permanece una necesidad de desarrollar técnicas para el muestreo de fluidos para optimizar la calidad de la muestra y eficiencia de los procesos de muestreo. Por lo tanto, es deseable que el fluido de formación que entra en la herramienta del fondo de la perforación sea suficientemente "limpio" o "virgen" para la prueba válida. En otras palabras, el fluido de formación deberá tener poca o ninguna contaminación. Se han realizado intentos de eliminar los contaminantes que entran a la herramienta del fondo de la perforación con el fluido de formación. Por ejemplo, como se muestra en la Patente Norteamericana No. 4,951,749, se han posicionado los filtros en las sondas para bloquear la entrada de los contaminantes en la herramienta de fondo de la perforación con el fluido de formación. Además, como se muestra en la Patente Norteamericana No. 6,301,959 de Hrametz, se proporciona una sonda con un anillo de conservación o guarda para desviar los fluidos contaminantes lejos del fluido limpio conforme entra a la sonda. A pesar de la existencia de técnicas de realización de la evaluación de la formación y para intentar tratar con la contaminación, permanece una necesidad para manipular el flujo de fluidos a través de la herramienta del fondo de la perforación para reducir la contaminación conforme entra y/o pasa a través de la herramienta del fondo de la perforación. Es deseable que tales técnicas sean capaces de uno o más de los siguientes, entre otros: analizar el fluido que pasa a través de las líneas de flujo, manipular selectivamente el flujo del fluido a través de la herramienta del fondo de la perforación, responder a la contaminación detectada, remover la contaminación y/o proporcionar flexibilidad y manejo de los fluidos en la herramienta del fondo de la perforación. Considerando la tecnología existente para la recolección de los fluidos de la subsuperficie para el muestreo y/o la evaluación, permanece una necesidad de técnicas capaces de proporcionar uno o más, entre otros, de los siguientes atributos: la capacidad de recolecta selectivamente el fluido virgen lejos del fluido contaminado; la capacidad de separar el fluido virgen del fluido contaminado; la capacidad de optimizar la cantidad y/o calidad de fluido virgen extraído de la formación para muestreo; la capacidad de ajustar el flujo del fluido de acuerdo con las necesidades de muestreo; la capacidad de controlar la operación de muestreo manualmente y/o automáticamente y/o en una base de tiempo real. Se han desarrollado técnicas para evaluar el fluido que pasa a través de la herramienta para determinar los niveles de contaminación. En algunos casos, se han desarrollado técnicas y modelos matemáticos para predecir la contaminación para una linea de flujo fundida. Ver, por ejemplo, la solicitud PCT publicada No. WO 2005065277 y la solicitud PCT No. 00/50876, el contenido total de las cuales se incorporan aquí como referencia. Las técnicas para predecir los niveles de contaminación de determinar los tiempos se describen en P.S. Hammond, "Flujo de una o dos fases durante el muestreo del fluido por una herramienta conectada por alambres" Transport in Porous Media, Vol. 6, p. 299-330 (1991), los contenidos completos de los cuales están incorporados aquí como referencia. Hammond describe una técnica semi-empírica para estimar los niveles de contaminación y el tiempo de limpieza del fluido que pasa hacia una herramienta del fondo de la perforación a través de una línea de flujo única. Aunque se han desarrollado técnicas para el monitoreo de la contaminación, tales técnicas se refieren a aplicaciones de lineas de flujo únicas. Es deseable proporcionar técnicas de monitoreo de contaminación aplicables a las operaciones de líneas de flujo múltiples. Además, es deseable que tales técnicas proporcionan una o más de las siguientes capacidades: analizar el flujo del fluido para detectar los niveles de contaminación, estimar el tiempo ara limpiar la contaminación, calibrar las mediciones de la linea de flujo, verificar por cruzamiento las mediciones de la línea de flujo, combinar y/o separar selectivamente las , líneas de flujo, determinar los niveles de contaminación y comparar los datos de la linea de flujo a los valores conocidos. Para este fin, la presente invención busca optimizar el proceso de evaluación de la formación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la invención se refiere a un método para la evaluación de un fluido a partir de una formación subterránea extraída hacia una herramienta del fondo de la perforación posicionada en un pozo de sondeo que penetra la formación subterránea. Este método involucra la extracción del fluido a partir de una formación hacia una línea de flujo de evaluación, extraer el fluido desde una formación hacia una linea de flujo limpia, medir al menos una propiedad del fluido en la linea de flujo de evaluación y detectar la estabilización de la(s) propiedad (es) del fluido en la línea de flujo de evaluación.
En otro aspecto, la invención se refiere a un método de evaluación de un fluido a partir de una formación de subsuperficie extraída hacia una herramienta del fondo de la perforación posicionada en un pozo de sondeo que penetra la formación subterránea. El método involucra extraer el fluido de la formación hacia una línea de flujo de evaluación, extraer el fluido desde una formación hacia una linea de limpieza, generar una línea de flujo combinada a partir de las líneas de flujo de evaluación y limpieza, determinar una propiedad de afloramiento del fluido virgen (Pmf) y una propiedad del fluido virgen (Pvf) para la línea de flujo combinada, medir al menos una propiedad del fluido de una de la línea de flujo de evaluación, la línea de flujo de limpieza y/o la línea de flujo combinada y determinar un nivel de contaminación para el al menos una propiedad del fluido a partir del parámetro de afloramiento del fluido virgen (Pmf) , la propiedad del fluido virgen (Pvf) y la propiedad del fluido medido (Pd) . Otras características y ventajas de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción y reivindicaciones anexas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención, se hará ahora referencia a los dibujos acompañantes en donde: La Figura 1 es una vista esquemática de una formación de subsuperficie penetrada por un pozo de sondeo revestido con revoque de inyección, que muestra el fluido virgen en la formación de subsuperficie. La Figura 2 es una vista esquemática de una herramienta del fondo de la perforación posicionada en el pozo de sondeo con una sonda que se extiende a la formación, que muestra el flujo del fluido contaminado y virgen hacia una herramienta de muestreo del fondo de la perforación. La Figura 3 es una vista esquemática de la herramienta de línea de cable en el fondo de la perforación que tiene un dispositivo de muestreo del fluido. La Figura 4 es una vista esquemática de una herramienta de perforación del fondo de la perforación con una modalidad alternativa del dispositivo de muestreo del fluido de la Figura 3. La Figura 5 es una vista detallada del dispositivo de muestreo del fluido de la Figura 3, que muestra una sección de admisión y una sección del flujo del fluido. La Figura 6A es una vista detallada de la sección de admisión de la Figura 5 que muestra el flujo del fluido hacia una sonda que tiene una pared que define un canal interior, la pared rebajada dentro de la sonda.
La Figura 6B es una modalidad alternativa de la sonda de la Figura 6A que tiene una pared que define un canal interior, la pared se inunda con la sonda. La Figura 6C es una modalidad alternativa de la sonda de la Figura 6A que tiene un dimensionador capaz de reducir el tamaño del canal interior . La Figura 6D es una vista de sección transversal de la sonda de la Figura 6C. La Figura 6E es una modalidad alternativa de la sonda de la figura 6A que tiene un dimensionador capaz de incrementar el tamaño del canal interior. La Figura 6F es una vista de sección transversal de la sonda de la figura 6E. La Figura 6G es una modalidad alternativa de la sonda de la Figura 6A que tiene un pivotador que se ajusta a la posición del canal interior dentro de la sonda. La Figura 6H es una vista de sección transversal de la sonda de la Figura 6G. La Figura 61 es una modalidad alternativa de la sonda de la Figura 6A que tiene un troquel que ajusta la forma de la sonda y/o el canal interior. La Figura 6J es una vista de sección transversal de la sonda de la Figura 61.
La Figura 7A es una vista esquemática de la sonda de la Figura 6A con el flujo del fluido desde la formación hacia la sonda con la presión y la velocidad del flujo equilibrados entre los canales de flujo interior y exterior para el flujo sustancialmente lineal hacia la sonda. La Figura 7B es una vista esquemática de la sonda de la Figura 7A con la velocidad del flujo del canal interior mayor que la velocidad del flujo del canal exterior. La Figura 8A es una vista esquemática de una modalidad alternativa de la herramienta del fondo de la perforación y el sistema del flujo del fluido que tiene empacadores y paredes duales . La Figura 8B es una vista esquemática de la herramienta del fondo de la perforación de la Figura 8A con las paredes movidas juntas en respuesta a los cambios en el flujo del fluido. La Figura 8C es una vista esquemática de la sección de flujo de la herramienta del fondo de la perforación de la Figura 8A. La Figura 9 es una vista esquemática del dispositivo de muestreo del fluido de la Figura 5 que tiene las líneas de flujo con bombas individuales.
La Figura 10 es una muestra gráfica de las firmas de densidades ópticas de fluido que entra en la sonda a un volumen dado . La Figura HA es una muestra gráfica de las firmas de densidad óptica de la figura 10 desviada durante el muestreo a un volumen dado. La Figura 11B es una muestra gráfica de la proporción de las velocidades de flujo que corresponden al volumen dado para las densidades ópticas de la Figura HA. La Figura 12 es una vista esquemática, parcialmente en sección transversal de la herramienta de evaluación de la formación del fondo de la perforación, posicionada en un pozo de sondeo adyacente a una formación subterránea. La Figura 13 es una vista esquemática de una porción de la herramienta de evaluación de la formación del fondo de la perforación de la Figura 12 que muestra un sistema del flujo del fluido para recibir el fluido de la formación adyacente. La Figura 14 es una vista esquemática detallada de la herramienta del fondo de la perforación y el sistema del flujo del fluido de la Figura 13. La Figura 15A es una gráfica de una propiedad de fluido de las líneas de flujo del sistema del flujo del fluido de la Figura 14 usando una técnica de estabilización del flujo.
La Figura 15B es una gráfica de derivados de las funciones de propiedad de la Figura 15A. La Figura 16 es una gráfica de una propiedad del fluido de la líneas de flujo del sistema del flujo del fluido de la Figura 14 usando una técnica de proyección. La Figura 17 es una gráfica que muestra los modelos de contaminación para líneas de flujo unidas y una separada. La Figura 18 es una gráfica de una propiedad del fluido de las líneas de flujo del sistema del flujo de fluido de la Figura 14 que usa una técnica de estimación de tiempo. La Figura 19 es una gráfica que muestra la relación entre la contaminación porcentual para una línea de flujo de evaluación contra una linea de flujo combinada. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la invención preferidas en el presente se muestran en las figuras arriba identificadas y se describen en detalle abajo. Al describir las modalidades preferidas, los números de referencia similares o idénticos se usan para identificar los elementos comunes o similares. Las figuras no son necesariamente a escala y ciertas características y ciertas vistas de las figuras se pueden mostrar exageradas en escala o esquemáticamente en el interés de claridad y consistencia.
Refiriéndose a la Figura 3, se muestra un ambiente ejemplar dentro del cual se puede usar la presente invención. En el ejemplo ilustrado, la presente invención se realiza por una herramienta 100 de del fondo de la perforación. Una herramienta 100 disponible comercialmente ejemplar es el Probador Dinámico de Formación Modular (MDT) por Schlumberger Corporation, el cesionario de la presente solicitud y mostrada además, por ejemplo, en las Patentes Norteamericanas Nos. 4,936,139 y 4,860,581 incorporadas aquí como referencia en su totalidad. La herramienta 100 del fondo de la perforación se puede desplegar en la perforación 14 y suspenderse ahi con una línea 18 de cable convencional, o tubería conductora o convencional o tubería en serpentín, debajo de un arillo 5 y se apreciará por alguien hábil en la técnica. La herramienta 10 ilustrada se proporciona con varios módulos y/o componentes 12, que incluye, pero no se limita a, un dispositivo 26 de muestreo de fluido usado para obtener muestras de fluido de la formación 16 de la subsuperficie. El dispositivo 26 de muestreo de fluido se proporciona con una sonda 28 que se puede extender a través del lodo o revoque 15 de inyección y a la pared 17 lateral de la perforación 14 para colectar muestras. Las muestras extraídas hacia la herramienta 10 del fondo de la perforación a través de la sonda 28.
Mientras que la Figura 3 muestra una herramienta de muestreo de línea de cable modular para la recolección de muestras de acuerdo con la presente invención, se apreciará por alguien de habilidad en la técnica que se puede usar tal sistema en cualquier herramienta del fondo de la perforación. Por ejemplo, la Figura 4 muestra una herramienta 10a del fondo de la perforación alternativa que tiene un sistema 26a de muestreo de fluido en la misma. En este ejemplo, la herramienta 10a del fondo de la perforación es una herramienta de perforación que incluye una sarta 29 de varillas de perforación y un trépano 30. La herramienta 10a de perforación del fondo de la perforación puede ser una variedad de herramientas de perforación, tales como Perforación mientras se mide (MWD) , perforación mientras de diagrafía (LWD) u otro sistema de perforación. Las herramientas 10 y 10a de las Figuras 3 y 4, respectivamente, pueden tener configuraciones alternativas, tales como modular, unitaria, de línea de cable, de tubería en serpentín, autónoma, de perforación y otras variaciones de herramientas del fondo de la perforación Refiriéndose ahora a la Figura 5, el sistema 26 de muestreo del fluido de la Figura 3 se muestra en mayor detalle. El sistema 26 de muestreo incluye una sección 25 de admisión y una sección 27 de flujo para extraer selectivamente fluido hacia la porción deseada de la herramienta del fondo de la perforación. La sección 25 de admisión incluye una sonda 28 montada en una base 30 extensible que tiene un sello 31, tal que un obturador, para acoplar de manera sellante la pared 17 de la perforación alrededor de la sonda 28. La sección 25 de admisión se puede extender selectivamente desde la herramiento 10 del fondo de la perforación vía los pistones 33 de extensión. La sonda 28 se proporciona con un canal 32 interior y un canal 34 exterior separados por la pared 36. La pared 36 preferiblemente concéntrica con la sonda 38. Sin embargo, la geometría de la sonda y la correspondiente pared pueden ser de cualquier geometría. Además, una o más paredes 36 se pueden usar en varias configuraciones dentro de la sonda. La sección 27 de flujo incluye líneas 38 y 40 de flujo por una o más bombas 35. Una primera línea 38 de flujo está en comunicación fluida con el canal 32 interior, y una segunda línea 40 de flujo está en comunicación fluida con el canal 34 exterior. La sección de flujo ilustrada puede incluir uno o más dispositivos de control de flujo, tal como la bomba 35 y las válvulas 44, 45, 47 y 49 representados en la Figura 5, para extraer selectivamente el fluido hacia varias porciones de la sección 27 de flujo. El fluido se extrae de la formación a través de los canales interior y exterior y hacia sus correspondientes líneas de flujo. Preferiblemente, el fluido contaminado se puede hacer pasar desde la formación a través del canal 34 exterior, hacia la linea 40 de flujo y descargarse hacia el pozo 14 de sondeo. Preferiblemente, el fluido pasa desde la formación hacia el canal 32 interior a través de la linea 38 de flujo y ya sea se divide en una o más cámaras 42 de muestra, o descargarse hacia el pozo de sondeo. Una vez que se determina que el fluido que pasa hacia la línea 38 de flujo es fluido virgen, una válvula 44 y/o 49 se puede activar usando técnicas de control conocidas por la operación manual y/o automática para dividir el fluido en cámaras de muestra. El sistema 26 de muestreo de fluido también se proporciona preferiblemente con uno o más sistemas 53 de monitoreo de fluido para analizar el fluido conforme entra a la sonda 28. El sistema 53 de monitoreo del fluido se puede proporcionar con varios dispositivos de monitoreo, tales como analizadores ópticos de fluido, como se discutirá aquí más completamente. Los detalles de varios arreglos y componentes del sistema 26 de muestreo de fluidos descrito arriba asi como arreglos y componentes adicionales para el sistema 26 serían conocidos or pernos hábiles en la técnica y se encuentran en varias otras patentes y publicaciones impresas, tales como, aquellas descritas aqui. Además, el arreglo y componentes particulares del sistema 26 de muestreo del fluido del fondo de la perforación puede variar dependiendo de factores en cada diseño, uso o situación particular. Entonces, ni el sistema 26 ni la presente invención están limitados a los arreglos y componentes descritos arriba y pueden incluir cualquier componentes y arreglo adecuados. Por ejemplo, varias líneas de flujo, colocación y válvulaje de bombas se pueden ajustar para proporcionar una variedad de configuraciones. De manera similar, el arreglo y los componentes de la herramienta 10 del fondo de la perforación pueden variar dependiendo de factores en cada diseño, uso o situación particular. La descripción de arriba de los componentes y ambientes ejemplares de la herramienta 10 con los cuales el dispositivo 26 de muestreo de fluido de la presente invención se puede usar, se proporciona para efectos ilustrativos solo y no limita la presente invención. Con referencia continuada a la Figura 5, se ilustra el patrón de flujo del fluido que pasa hacia la herramienta 10 del fondo de la perforación. Inicialmente, como se muestra en la Figura 1, una zona 19 invadida rodea la pared 17 de la perforación. El fluido 22 virgen se localiza en la formación 16 detrás de la zona 19 invadida. En algún tiempo durante el proceso, conforme el fluido se extrae de la formación 16 hacia la sonda 28, el fluido virgen irrumpe y entra en la sonda 28 como se muestra en la figura 5. Conforme el fluido fluye hacia la sonda, el fluido 22 contaminado en la zona 19 invadida cerca del canal 32 interior se elimina eventualmente y da paso al fluido 22 virgen. Así, sólo el fluido 22 virgen se extrae hacia el canal 32 interior, mientras que el fluido 20 contaminado fluye hacia el canal 34 exterior de la sonda 28. Para permitir tal resultado, los patrones de flujo, las presiones y las dimensiones de la sonda se pueden alterar para lograr la trayectoria de flujo deseada como se describirá en más detalle aquí. Refiriéndose ahora a las Figura 6A-6J, varias modalidades de la sonda 28 se muestran en mayor detalle. En la Figura 6A, se muestra la base 30 que soporta el sello 31 en acoplamiento sellante o hermético con la pared 17 de la perforación. La sonda 28 se extiende preferiblemente más allá del sello 31 y penetra el revoque 15 de inyección. La sonda 28 se coloca en comunicación fluida con la formación 16. La pared 36 se rebaja preferiblemente una distancia dentro de la sonda 28. En esta configuración, la presión a lo largo de la pared de la formación se ecualiza automáticamente en los canales interior y exterior. La sonda 28 y la pared 36 son preferiblemente circuios concéntricos, pero pueden ser de geometría alternativas dependiendo de la aplicación o las necesidades de la operación. Las paredes, los canales y/o lineas de flujo adicionales se pueden incorporar en varias configuraciones para optimizar adicionalmente el muestreo. La pared 36 es ajustable preferiblemente para optimizar el flujo del fluido virgen hacia la sonda. Debido a las condiciones de flujo variante, es deseable ajustar la posición de la pared 36 de modo que se pueda recolectar la cantidad máxima de fluido virgen den la mayor eficiencia. Por ejemplo, la pared 36 se puede mover o ajustar a varias profundidades con relación a la sonda 28. Como se muestra en la Figura 6B, la pared 36 se puede posicionar para descargarse con la sonda. En esta configuración, la presión en el canal interior a lo largo de la formación puede ser diferente de la presión en el canal exterior a lo largo de la formación. Refiriéndose ahora a las Figuras 6C-6H, la pared 36 es capaz preferiblemente de variar el tamaño y/o la orientación del canal 32 interior. Como se muestra en la Figura 6C a la 6F, el diámetro de una porción o todo de la pared 36 se ajusta preferiblemente para alinearse con el flujo del fluido 20 contaminado desde la zona 19 invadida y/o el fluido 22 virgen desde la formación 16 hacia la sonda 28. La pared 36 se puede proporcionar con una boquilla 41 y una guia 40 adaptada para permitir la modificación selectiva del tamaño y/o dimensión del canal interior. La boquilla 41 se puede mover selectivamente entre una posición expandida y plegada por el movimiento de la guía 40 a lo largo de la pared 36. En las figuras 6C y 6D, la guía 40 rodea la pieza 41 y la mantiene en la posición plegada para reducir el tamaño del canal de flujo interior en respuesta a un flujo más estrecho del fluido 22 virgen. En las Figuras 6E y 6F, la guía 41 se retrae de modo que la boquilla 41 se expande para incrementar el tamaño del canal de flujo interior en respuesta a un flujo más ancho del fluido 22 virgen. La boquilla representada en las Figuras 6C-6F puede ser un resorte de metal doblado, un envés cilindrico, un elastómero de metal energizado, un sello, o cualquier otro dispositivo capaz de funcionar para expandir o extender selectivamente la pared como se desee. Se pueden considerar otros dispositivos capaces de expandir el área de sección transversal de la pared 36. Por ejemplo, también se pueden usar un cilindro de resorte expansible empernado en un extremo . Como se muestra en las Figuras 6G y 6H, la sonda 28 también se puede proporcionar con una pared 36a que tiene una primera porción 42, una segunda porción 43 y un cojinete 45 de sello entre ellos para permitir el ajuste selectivo de la orientación de la pared 36a dentro de la sonda. La segunda porción 43 se puede mover de manera deseable dentro de la sonda 28 para localizar un alineamiento óptimo con el flujo del fluido 20 virgen. Además, como se muestra en la Figura 61 y 6J, también se pueden proporcionar uno o más troqueles 44 para conformar la sonda 28 y/o pared 36 en la forma deseada. Los troqueles 44 tiene uno o más dedos 50 adaptados para aplicar la fuerza a varias posiciones alrededor de la sonda y/o pared 36 provocando que la forma se deforme. Cuando la sonda 40 y/o pared 36 se extienden como se representa en la Figura 6E, el troquel 44 se puede extender alrededor de al menos una porción de la boquilla 41 para deformar selectivamente la boquilla a la forma deseada. Si se desea, los troqueles aplican presión a varias posiciones alrededor de la sonda y/o la pared para generar la forma deseada. El calibrador, pivote y/o troquel pueden ser de cualquier mecanismo capaz de mover selectivamente la pared 36 como se proporciona aquí. Se pueden usar uno o más dispositivos para realizar uno o más de los ajustes. Tales dispositivos pueden incluir un collarín deslizable, controlable selectivamente, un tubo plegado, o fuelle o resorte cilindrico, un anillo elastomérico con dedos de metal desviados por resorte, empotrados, un tubo elastomerito acampanado, un cilindro de resorte y/o cualquier componente adecuado con cualquier capacidades y operación se pueden usar para proporcionar cualquier variabilidad deseada. Se puede usar estos y otros dispositivos de ajuste para alterar los canales para el flujo del fluido. Así, se pueden generar una variedad de configuraciones combinando una o más de las características ajustables. Refiriéndose ahora a las Figuras 7A y 7B, las características de flujo se muestran en mayor detalle. Se pueden ajustar varias características de flujo de la sonda 38. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 7A, la sonda 28 se puede diseñar para permitir la separación controlada del flujo del fluido 22 virgen hacia el canal 32 interior y el fluido 20 contaminado hacia el canal 34 exterior. Esto puede ser deseable, por ejemplo, para asistir en minimizar el tiempo de muestreado requerido ante el fluido virgen aceptable fluya hacia el canal 32 interior y/o optimizar o incrementar la cantidad del fluido virgen que fluye hacia el canal 32 interior, u otras razones. La proporción de velocidades del flujo de fluido dentro del canal 32 interior y el canal 34 exterior pueden variar para optimizar, o incrementar, el volumen del fluido virgen extraído hacia el canal 32 interior conforme la cantidad de fluido 20 contaminado y/o el fluido 22 virgen cambia con el tiempo. El diámetro d del área del fluido virgen que fluye hacia la sonda puede incrementar o disminuir dependiendo las condiciones de la perforación y/o formación. Donde el diámetro d se expande, es deseable incrementar la cantidad de flujo hacia el canal interior. Esto se puede hacer alterando la pared 36 como se describió previamente. Alternativa o simultáneamente, las velocidades de flujo a los canales respectivos se pueden alterar o además incrementar el flujo del fluido virgen hacia el canal interior. La velocidad comparativa de flujo hacia los canales 32 y 34 de la sonda 38 se puede representar por una proporción de las proporciones de flujo Q?/Q2. La proporción de flujo hacia el canal 32 interior se representa por Qi y la proporción de flujo en el canal 34 exterior se representa por Q2. La proporción de flujo Qi en el canal 32 interior se puede incrementar selectivamente y/o la proporción Q2 de flujo en el canal 34 exterior se puede disminuir para permitir que más fluido sea extraído hacia el canal 32 interior. Alternativamente, la proporción Qi de flujo en el canal 32 interior se puede disminuir selectivamente y/o la velocidad de flujo (Q2) en el canal 34 exterior se puede incrementar para permitir que menos fluido sea extraído hacia el canal 32 interior. Como se muestra en la Figura 7A, Qi y Q2 representan el flujo del fluido a través de la sonda 28. El flujo del fluido hacia el canal 32 interior se puede alterar incrementando o disminuyendo la velocidad de flujo hacia el canal 32 interior y/o el canal 34 exterior. Por ejemplo, como se muestra en la figura 7B, el flujo del fluido hacia el canal 32 interior se puede incrementar mediante el incremento de la velocidad de flujo Qi a través del canal 32 interior y/o disminuyendo la velocidad de flujo Q2 a través del canal 34 exterior. Como se indicó por las flechas, el cambio en la proporción Q?/Q2 impulsa una gran cantidad del fluido hacia el canal 32 interior e incrementa la cantidad de fluido virgen extraído hacia la herramienta del fondo de la perforación (Figura 5) . Las velocidades de flujo dentro de los canales 32 y 34 se pueden controlar selectivamente en cualquier manera deseable y con cualquier componente (s) adecuado (s). Por ejemplo, se pueden activar uno o más dispositivos 35 de control de flujo que está en comunicación fluida con cada línea 38, 40 de flujo para ajustar el flujo del fluido hacia los respectivos canales (Figura 5) . El control 35 de flujo y las válvulas 45, 47 y 49 de este ejemplo pueden, si se desea, accionarse en una base de tiempo real para modificar las velocidades de flujo en los canales 32 y 34 durante la producción y el muestreo. La velocidad de flujo se puede alterar para afectar el flujo del fluido y optimizar la admisión del fluido virgen en la herramienta del fondo de la perforación. Se pueden usar varios dispositivos para medir y ajustar las velocidades para optimizar el flujo del fluido hacia la herramienta. Inicialmente, puede ser deseable haber incrementado el flujo hacia el canal exterior cuando la cantidad de fluido contaminado es alto, y entonces ajustar la velocidad del flujo para incrementar el flujo hacia el canal interior una vez que se incrementa la cantidad del fluido virgen que entra a la sonda. De esta manera, el muestreo del fluido se puede manipular para incrementar la eficiencia del proceso de muestreo y la calidad de la muestra. Refiriéndose ahora a las Figuras 8A y 8B, se representa otra modalidad de la presente invención que emplea un sistema 26b de muestreo del fluido. Una herramienta 10b del fondo de la perforación se despliega en el pozo 14 de sondeo en la tubería 58 en serpentín. Los obturadores 60 duales se extienden desde la herramienta 10b del fondo de la perforación y acoplar de manera hermética la pared 17 lateral del pozo 14 de sondeo. El pozo 14 de sondeo se reviste con lodo o revoque 15 de inyección y rodeado por una zona 19 invadida. Un par de paredes o anillos 36b cilindricas se posicionan preferiblemente entre los obturadores 60 para aislamiento desde el resto del pozo 14 de sondeo. Los obturadores 60 pueden ser cualquier dispositivo capaz de sellar la sonda de la exposición al pozo de sondeo, tal como los obturadores o cualquier otro dispositivo adecuado. Las paredes 36b son capaces de separar el fluido extraído de la formación 16 hacia al menos dos canales 32b y 34b de flujo. La herramienta 10b incluye un cuerpo 64 que tiene al menos una entrada 68 del fluido en la comunicación fluida con el fluido en el pozo de sondeo entre los obturadores 60. Las paredes 36b están posicionados alrededor del cuerpo 64. Como se indica por las flechas, las paredes 36b se pueden mover axialmente a lo largo de la herramienta. Las entradas posicionadas entre las paredes 36 preferiblemente capturan el fluido 22 virgen, mientras que las entradas fuera de las paredes 36 preferiblemente extraen el fluido 20 contaminado. Las paredes 36b se ajustan de manera deseable para optimizar el proceso de muestreo. La forma y orientación de las paredes 36b se pueden varia selectivamente para alterar la región de muestreo. La distancia entre las paredes 36b y la pared 17 de la perforación, se pueden variar, tal como extendiendo y retrayendo selectivamente las paredes 36b del cuerpo 34. La posición de las paredes 36b pueden estar a lo largo del cuerpo 64. La posición de las paredes a lo largo del cuerpo 64 se pueden mover lejos para incrementar el número de admisiones 68 que reciben el fluido virgen, o moverse juntos para reducir el número de entradas o admisiones que reciben el fluido virgen dependiendo de las características del flujo de la formación. Las paredes 36b también se pueden centrar alrededor de una posición dada a lo largo de la herramienta 10b y/o una porción del fondo 14 de la perforación para alinear ciertas admisiones 68 con el flujo del fluido 22 virgen hacia el pozo 14 de sondeo entre los obturadores 60. La posición del movimiento de las paredes a lo largo del cuerpo pueden o no causar las paredes pasan a través de las admisiones. En algunas modalidades, las admisiones se pueden posicionar en regiones específicas alrededor del cuerpo. En este caso, el movimiento de las paredes a lo largo del cuerpo puede redireccionar el flujo dentro de un área dada entre los obturadores sin tener que pasar a través de las admisiones. El tamaño de la región de muestreo entre las paredes 36b se pueden ajustar selectivamente entre cualquier número de posiciones deseables, o dentro de cualquier rango deseable, con el uso de cualquier componentes (s) y técnica (s). Un ejemplo de un sistema de flujo para extraer selectivamente el fluido hacía la herramienta del fondo de la perforación se representa en la Figura 8C. La línea 70 del flujo de fluido se extienden desde cada admisión 68 hacia la herramienta 10b del fondo de la perforación y tiene una válvula 72 correspondiente para dividir selectivamente el fluido para ya sea una cámara 75 de muestra o hacia el fondo de la perforación fuera de los obturadores 60. Una o más bombas 35 se pueden usar en coordinación con las válvulas 72 para extraer selectivamente el fluido en varias proporciones para controlar el flujo del fluido hacia la herramienta del fondo de la perforación. El fluido contaminado se dispersa preferiblemente de vuelta al pozo de sondeo. Sin embargo, donde se determina que el fluido virgen se hace entrar a una admisión dada, se puede activar una válvula 72 correspondiente a la admisión para suministrar el fluido virgen a una cámara 75 muestra. Varios dispositivos de medición, tales como un OFA 59 se pueden usar para evaluar el fluido extraído hacia la herramienta. Donde se usan múltiples admisiones, admisiones específicas se pueden activar para incrementar el flujo más cercano al flujo central del fluido virgen, mientras que las admisiones más cercanas a la región contaminada se pueden disminuir para impulsar selectivamente la más alta concentración del fluido virgen hacia la herramienta del fondo de la perforación para el muestreo. Una o más sondas 28 como se representa en cualquiera de las Figuras 3-6J también se pueden usar en combinación con la sonda 28b de las Figuras 8A y 8B. Refiriéndose a la Figura 9, se muestra otra vista del sistema 26 de muestreo de fluidos de la Figura 5. En la Figura 9, las líneas de flujo 38 y 40 tienen cada una, una bomba 35 para extraer selectivamente el fluido hacia los canales 32 y 34 de la sonda 28. El sistema 53 de monitoreo de fluidos de la Figura 5 se muestra con mayor detalle en la Figura 9. Las líneas de flujo 38 y 40 pasan cada una a través del sistema 53 de monitoreo de fluidos para un análisis en el mismo. El sistema 53 de monitoreo de fluidos se provee con un analizador 73 óptico de fluidos para medir la densidad óptica en la línea de flujo 40 y un analizador 74 óptico de fluidos para medir la densidad óptica en la línea de flujo 38. El analizador óptico de fluido puede ser un dispositivo tal como el analizador descrito en las Patentes Norteamericanas Nos. 6,178,815 de Felling et al. y/o 4,994,671 de Safinya et al., ambas de las cuales se incorporan en la presente como referencia. Aunque el sistema 53 de monitoreo de fluidos de la Figura 9 se representa teniendo un analizador óptico de fluido para monitorear el fluido, se apreciará que otros dispositivos de monitoreo de fluidos, tales como calibradores, medidores, sensores y/u otra medición o equipo que se incorpore para evaluación, se puede utilizar para determinar diversas propiedades del fluido, tales como la temperatura, presión, composición, contaminación y/o otros parámetros conocidos por aquellos expertos en la técnica.
Preferiblemente se proporciona un controlador 76 para tomar información del (los) analizador (es) óptico (s) de fluido y enviar señales en respuesta al mismo para alterar el flujo de fluido en el canal 32 interior y/o canal 34 exterior de la sonda 28. Como se muestra en la Figura 9, el controlador es parte del sistema 53 de monitoreo de fluidos; sin embargo, se apreciará por aquellos expertos en la técnica que el controlador puede estar localizado en otras partes de la herramienta del fondo del pozo y/o sistema superficial para operar varios componentes dentro del sistema del pozo. El controlador es capaz de realizar varias operaciones a través del sistema del pozo. Por ejemplo, el controlador es capaz de activar varios dispositivos dentro de la herramienta instalada en el fondo del pozo, tal como activar selectivamente el calibrador, dispositivo de pivotar, moldeador y/u otro dispositivo de sonda para altear el flujo de fluido hacia los canales interiores y/o exteriores 32, 34 de la sonda. El controlador se puede utilizar para activar selectivamente las bombas 35 y/o válvulas 44, 45, 47, 49 para controlar la relación de flujo hacia los canales 32,34, activar selectivamente las bombas 35 y/o válvulas 44, 45, 47, 49 para extraer el fluido hacia la(s) cámara (s) y/o fluido de descarga hacia el pozo, para recolectar y/o transmitir datos para el análisis orificio arriba y otras funciones que ayuden en la operación del proceso de muestreo. El controlador también se puede utilizar para controlar el fluido extraído de la formación, proporcionando valores exactos del parámetro de contaminación, útiles en un modelo de monitoreo de contaminación, agregando certeza en la determinación cuando el fluido extraído es fluido virgen suficiente para muestreo, permitiendo la recolección de fluido de. calidad mejorada para muestreo, reduciendo el tiempo requerido para lograr cualquiera de los anteriores, o cualquier combinación de los mismos. Sin embargo, la capacidad de calibración de monitoreo de contaminación se puede utilizar para cualquier otro propósito adecuado. Además, el (los) uso(s) de, o razones para utilizar, una capacidad de calibración de monitoreo de contaminación no es limitante en la presente invención. Un ejemplo de signaturas o firmas de densidad óptica (OD) , generadas por los analizadores ópticos 72 y 74 de fluido, se muestra en la Figura 10. La Figura 10 muestra la relación entre la OD y el volumen V total de fluido cuando éste pasa hacia los canales interior y exterior de la sonda. La OD del fluido que fluye a través del canal 32 interior, se representa por la línea 80. La OD del fluido que fluye a través del canal 34 exterior, se representa como la línea 82. Las firmas resultantes, representadas por las lineas 80 y 82 se pueden utilizar para calibrar futuras mediciones.
Inicialmente, la OD de fluido que fluye hacia los canales está en 0Dmf. La ODmf representa la OD del fluido contaminado adyacente al pozo como se representa en la Figura 1. Una vez que el volumen de fluido entra al canal interior alcanza el Vi, el fluido virgen se fracciona a través del mismo. La OD del fluido que entra a los canales, se incrementa cuando la cantidad de fluido virgen que entra a los canales, se incrementa. Cuando el fluido virgen entra al canal 32 interior, la OD del fluido que entra al canal interior se incrementa hasta que la misma alcanza una segunda placa a V2 representado por ODVf. Mientras el fluido virgen también entra al canal 34 exterior, la mayoría del fluido contaminado también continua entrando al canal exterior. La OD del fluido en el canal exterior como se representa por la línea 82, por lo tanto, se incrementa, aunque típicamente no alcanza la ODVd debido a la presencia de contaminantes. El avance del fluido virgen y flujo de fluido hacia los canales interiores y exteriores, se describe previamente con relación a la Figura 2. La firma distintiva de la OD en el canal interno, se puede utilizar para calibrar el sistema de monitoreo o su dispositivo. Por ejemplo, se puede determinar el parámetro ODvf, el cual caracteriza la densidad óptica del fluido virgen. Este parámetro se puede utilizar como una referencia para el monitoreo de contaminación. Los datos generados del sistema de monitoreo de fluidos se puede utilizar entonces para propósitos analíticos y como base para la toma de decisiones durante el proceso de muestreo. Monitoreando la coloración generada en varios canales ópticos del sistema 53 de monitoreo de fluidos, relativos a la curva 80, se puede determinar que canal (es) óptico (s) proporcionan la lectura de contraste óptico para las densidades ópticas ODmf y ODvf. Estos canales ópticos se pueden seleccionar entonces para propósitos de monitoreo de contaminación. La Figura HA y 11B representan la relación entre la OD y la relación de flujo del fluido en la sonda. La Figura HA muestra las firmas OD de la Figura 10 que han sido ajustadas durante el muestreo. Al igual que en la Figura 10, la línea 80 muestra la firma de la OD del fluido que entra al canal 32 interior, y la 82 muestra la firma o signatura de la OD del fluido que entra al canal 34 exterior. Sin embargo, la Figura HA representa además la evolución de la OD en los volúmenes V3, V4 y V5 durante el proceso de muestreo. La Figura 11B muestra la relación entre la proporción de las relaciones de flujo Q1/Q2 con respecto al volumen del fluido que entra a la sonda. Como se muestra en la Figura 7A, Qi se refiere a la relación de flujo en el canal 32 interior, y Q2 se refiere a la relación de flujo en el canal 34 exterior de la sonda 28. Inicialmente, como se representa matemáticamente por la línea 84 de la Figura 11B, la relación de flujo Q?/Q2 está en un nivel dado (Q?/Q2)± correspondiente a la relación de flujo de la Figura 7A. Sin embargo, la relación Q1/Q2 puede entonces incrementarse gradualmente, como se describe con respecto a la Figura 7B, de modo que la relación de Q1/Q2 se incremente. Este incremento gradual en la relación de flujo se representa matemáticamente cuando la línea 84 se incrementa al nivel (Q?/Q2)n a un volumen dado, tal como V4. Como se representa en la Figura 11B, la relación se puede incrementar además hasta V5. Conforme la relación de flujo se incrementa, la OD correspondiente del canal 32 interior, representada por las lineas 80 se alterna a la desviación 81, y la OD del canal 34 exterior, representada por la línea 82 se alterna a las desviaciones 83 y 85. Los cambios en la relación de flujo, representados en la Figura 11B, corresponden a los cambios en la OD representada en la Figura HA para los volúmenes Vi a V5. Un incremento en la relación de flujo a V3 (Figura 11B) alterna la OD del fluido que fluye hacia el canal exterior desde su ruta 32 esperada a una desviación 83 (Figura 11B) . Un incremento en la relación como se representa por la línea 84 a V4 (Figura 11A) , provoca un cambio en la OD de la linea 80 desde su ODVf de nivel de referencia a una desviación 81 (Figura 11B) . La desviación de la OD de la linea 81 en V4, provoca que la OD de la linea 80 regrese a su ODVf de nivel de referencia en V5, mientras que la OD de la desviación 83 cae además a lo largo de la desviación 85. Se pueden hacer ajustes adicionales a la OD y/o relación para alterar las características del flujo del proceso de muestreo. La Figura 12 representa otra herramienta 110 alámbrica o de línea de cable, convencional, con una sonda 118 y el sistema de flujo de fluidos. En la Fig. 12, la herramienta 110 se despliega desde un aparejo 112 hacia un pozo 114 a través del cable 116 alámbrico y se coloca adyacente a una formación Fl. La herramienta 110 instalada en el fondo del pozo, se proporciona con una sonda 118 adaptada para sellarse con la pared del pozo y extraer el fluido desde la formación hacia la herramienta instalada en el fondo del pozo. Los obturadores 121 dobles también se representan para demostrar que se pueden utilizar diversos dispositivos de comunicación de fluidos, tales como sondas y/o obturadores, para extraer el fluido hacia la herramienta instalada en el fondo del pozo. Los pistones 119 de apoyo ayudan a colocar la herramienta instalada en el fondo del pozo y la sonda contra la pared del pozo.
La Figura 13 es una vista esquemática de una porción de la herramienta instalada en el fondo del pozo 110 de la Figura 12 que representa un sistema 34 de flujo de fluidos. La sonda 118 preferiblemente se extiende desde la herramienta instalada en el fondo del pozo para acoplarse con la pared del pozo. La sonda se proporciona con un obturador 120 para sellarse con la pared del pozo. El obturador hace contacto con la pared del pozo y forma un sello con el revoque 122 de inyección que recubre el pozo. El revoque de inyección se trasmina a la pared del pozo y crea una zona 124 invadida alrededor del pozo. La zona invadida contiene lodo y otros fluidos del pozo que contaminan las formaciones circundantes, incluyendo la formación Fl y una porción del fluido 126 de formación, limpio, contenida en el mismo. La sonda 118 preferiblemente se proporciona con al menos dos líneas de flujo, una línea de flujo 18 de evaluación y una línea de flujo 130 de limpieza. Se apreciará que en los casos donde se utilizan obturadores dobles, se pueden proporcionar entradas entre los mismos para extraer el flujo hacia las líneas de flujo de evaluación y limpieza en la herramienta instalada en el fondo del pozo. Los ejemplos de dispositivos de comunicación de fluidos, tales como sondas y obturadores dobles, utilizados para extraer el fluido en líneas de flujo separadas, se representan en las Figs. 1, 2 y 9 anteriores y en la Solicitud de Patente Norteamericana 6719049, asignada al cesionario de la presente invención, y en la Patente Norteamericana No. 6,301,959 asignada a Halliburton. La linea de flujo de evaluación se extiende hacia la herramienta instalada en el fondo del pozo y se utiliza para pasar fluido de formación limpia hacia la herramienta instalada en el fondo del pozo para analizarse y/o muestrease. La línea de flujo de evaluación se extiende a una cámara 135 de muestra para recolectar muestras del fluido de formación. La línea de flujo 130 de limpieza se extiende hacia la herramienta instalada en el fondo del pozo y se utiliza para extraer fluido contaminado lejos del fluido limpio que fluye hacia la linea de flujo de evaluación. El flujo contaminado se puede verter al pozo a través de un puerto 137 de salida. Se pueden utilizar una o más bombas 136 para extraer el flujo a través de las lineas de flujo. Preferiblemente se coloca un divisor o barrera entre las líneas de flujo de evaluación y limpieza para separar el fluido que fluye hacia el mismo. Refiriéndose ahora a la Figura 14, se muestra con mayor detalle el sistema 134 de flujo de fluido de la Figura 13. En esta figura, el fluido se extrae hacia las lineas de flujo de evaluación y limpieza a través de la sonda 118. Cuando el fluido fluye hacia la herramienta, el fluido contaminado en la zona 124 invadida (Figura 13) avanza de modo que el fluido 126 pueda entrar a la linea de flujo 128 de evaluación (Figura 14) . El fluido contaminado se extrae hacia la linea de limpieza y lejos de la línea de flujo de evaluación como se muestra por las flechas. La Figura 14 representa la sonda que tiene una linea de flujo de limpieza que forma un anillo alrededor de la superficie de la sonda. Sin embargo, se apreciará que se pueden utilizar otros diseños para una o más tomas y líneas de flujo que se extiende a través de la sonda. Las líneas de flujo 128, 130 de evaluación y limpieza, se extiende desde la sonda 118 y a través del sistema 134 de flujo de fluidos de la herramienta instalada en el fondo del pozo. Las líneas de flujo de evaluación y limpieza están en comunicación selectiva de fluidos con las líneas de flujo que se extienden a través del sistema de flujo de fluidos como se describe además en la presente. El sistema de flujo de fluidos de la Figura 14 incluye una variedad de aspectos para manipular el flujo de fluido limpio y/o contaminado cuando el mismo pasa desde una localización corriente arriba, cercana a la formación a una localización corriente abajo a través de la herramienta instalada en el fondo del pozo. El sistema se proporciona con una variedad de dispositivos de medición y/o manipulación de fluidos, tales como las lineas de flujo (128, 129, 130, 131, 132, 133, 135) , las bombas 136, los pistones 140 de prueba preliminar, las cámaras 142 de muestra, las válvulas 114, los conectadores de flujo (148, 151) y los sensores (138, 146) . El sistema también se proporciona con una variedad de dispositivos adicionales, tales como limitadores, desviadores, procesadores y otros dispositivos para manipular el flujo y/o realizar diversas operación de evaluación de formación. La línea de flujo 128 de evaluación se extiende desde la sonda 118 y se conecta fluidamente a las lineas de flujo que se extienden a través de la herramienta instalada en el fondo del pozo. La linea de flujo 128 de evaluación preferiblemente se proporciona con un pistón 140a de prueba preliminar y sensores, tales como calibrador 138a de presión y un analizador 146a de fluido. La línea de flujo 130 de limpieza se extiende desde la sonda 118 y se conecta fluidamente a las líneas de flujo que se extienden a través de la herramienta instalada en el fondo del pozo. La linea de flujo 130 de limpieza preferiblemente se proporciona con un pistón 140 de prueba preliminar y sensores, tales como un calibrador 138b de presión y un analizador 146b de fluido. Los sensores, tales como el calibrador 138c de presión, pueden conectarse a las lineas de flujo 128 y 130 de evaluación y limpieza para medir los parámetros entre los mismos, tales como la presión diferencial. Tales sensores pueden localizarse en otras posiciones a lo largo de cualquiera de las lineas de flujo del sistema de flujo de fluidos según se desee. Se pueden proporcionar uno o más pistones de pruebas preliminares para extraer el flujo hacia la herramienta y realizar una operación de prueba preliminar. Las pruebas preliminares típicamente se realizan para generar un rastro de presión de la presión de descenso y de aumento en la línea de flujo cuando el fluido se extrae hacia la herramienta instalada en el fondo del pozo a través de la sonda. Cuando se utiliza en combinación con una sonda que tenga una línea de flujo de evaluación y limpieza, el pistón de prueba preliminar se puede colocar a lo largo de cada linea de flujo para generar curvas de la formación. Estas curvas pueden compararse y analizarse. Adicionalmente, los pistones de prueba preliminar se pueden utilizar para extraer el flujo hacia la herramienta y disolver el revoque de inyección a lo largo de la pared del pozo. Los pistones se pueden hacer circular sincronizadamente, o a velocidades disparadas para alinear y/o crear diferenciales de presión a través de las respectivas líneas de flujo. Los pistones de prueba preliminar también se pueden utilizar para diagnosticar y/o detectar problemas durante la operación. Cuando los pistones se hacer circular a diferentes velocidades, puede determinarse la integridad de aislamiento entre las líneas. Cuando el cambio en la presión a través de una línea de flujo se refleja en una segunda línea de flujo, puede haber una indicación de que existe insuficiente aislamiento entre las líneas de flujo. Una falta de aislamiento entre las líneas de flujo, puede indicar que existe insuficiente sellado entre las líneas de flujo. Las lecturas de presión a través de las líneas de flujo durante la circulación de los pistones se pueden utilizar para ayudar en el diagnóstico de cualquier problema, o verificación de suficiente operabilidad. El sistema de flujo de fluidos se puede proporcionar con conectores de fluido, tales como un cruzamiento 148 y/o empalme 151, para pasar el fluido entre las lineas de flujo de evaluación y limpieza (y/o líneas de flujo conectadas de manera fluida a las mismas) . Estos dispositivos pueden colocarse en varias localizaciones a lo largo del sistema de flujo de fluidos para desviar el flujo de fluidos desde una o más líneas de flujo hacia los componentes o porciones deseadas de la herramienta instalada en el fondo del pozo. Como se muestra en la Figura 14, se puede utilizar un cruce 148 giratorio para conectar de manera fluida la línea de flujo 128 de evaluación con la línea de flujo 132, y la línea de flujo 130 de limpieza con la línea de flujo 129. En otras palabras, el fluido desde las líneas de flujo se puede desviar selectivamente entre varias lineas de flujo cuando se desee. A manera de ejemplo, el fluido puede desviarse desde la línea de flujo 128 al circuito 150b de flujo, y el fluido puede desviarse desde la linea de flujo 130 al circuito 150a de flujo. El empalme 151 se representa en la Figura 14 conteniendo una serie de válvulas 144a, b, c, d y líneas de flujo 152 y 154 del conector asociado. La válvula 144a permite al fluido pasar desde la línea de flujo 129 a la línea de flujo 154 del conector y/o a través de la línea de flujo 131 que fluye al circuito 150a. La válvula 144b permite al fluido pasar desde la línea de flujo 132 a la línea de flujo 154 del conectador y/o a través de la línea de flujo 135 que fluye al circuito 150b. La válvula 144c permite al fluido fluir entre las lineas de flujo 129, 132, corriente arriba de las válvulas 144a y 144b. La válvula 144d permite al fluido fluir entre las líneas de flujo 131, 135 corriente debajo de las válvulas 144a y 144b. Esta configuración permite el mezclado selectivo de fluido entre las líneas de flujo de evaluación y limpieza. Esto se puede utilizar, por ejemplo, para pasar selectivamente el fluido desde las líneas de flujo a uno o ambos circuitos 150a, b de muestreo. Las válvulas 144a y 144b también se pueden utilizar como válvulas de aislamiento para aislar el fluido en la linea de flujo 129, 132 del resto del sistema de flujo de fluidos, localizado corriente debajo de las válvulas 144a, b. Las válvulas de aislamiento se encierran para aislar un volumen fijo de fluido dentro de la herramienta instalada en el fondo del pozo (es decir, en las lineas de flujo entre la formación y las válvulas 144a, b) . El volumen fijo localizado corriente arriba de la válvula 144a y/o 144b, se utiliza para realizar mediciones en el fondo del pozo, tales como presión y movilidad. El algunos casos, es deseable mantener una separación entre las lineas de flujo de evaluación y limpieza, por ejemplo durante el muestreo. Esto se puede lograr, por ejemplo, cerrando las válvulas 144c y/o 144d para evitar que el fluido pase entre las lineas de flujo 129 y 132, ó 131 y 135. En otros casos, puede ser deseable una comunicación fluida entre las lineas de flujo para realizar mediciones en el fondo del pozo, tales como la presión de formación y/o estimaciones de movilidad. Esto se puede lograr por ejemplo cerrando las válvulas 144a, b, abriendo las válvulas 144c y/o 144d para permitir que el fluido fluya a través de las lineas de flujo 129 y 132 ó 131 y 135, respectivamente. Cuando el fluido fluye hacia las lineas de flujo, se pueden utilizar los calibradores de presión colocados a lo largo de las líneas de flujo para medir y determinar el cambio en el volumen y área de flujo en la interfase entre la sonda y la pared de la formación. Esta información se puede utilizar para generar la movilidad de formación. Las válvulas 144c, d también se pueden utilizar para permitir que el fluido pase entre las líneas de flujo dentro de la herramienta instalada en el fondo del pozo para evitar una diferencial de presión entre las líneas de flujo. Ausente tal válvula, las diferenciales de presión entre las lineas de flujo puede provocar que el fluido fluya desde una línea de flujo a través de la formación y de regreso a otra línea de flujo en la herramienta instalada en el fondo del pozo, lo cual puede alterar mediciones, tales como la movilidad y presión. El empalme 151 también se puede utilizar para aislar las porciones del sistema de flujo de fluidos corriente abajo del mismo desde una porción del sistema de flujo de fluidos corriente arriba del mismo. Por ejemplo, el empalme 151 (es decir cerrando las válvulas 144a, b) se puede utilizar para pasar el fluido desde una posición corriente arriba del empalme a otras porciones de la herramienta instalada en el fondo del pozo, por ejemplo a través de la válvula 144j y la línea de flujo 125 evitando así que los circuitos del flujo de fluido. En otro ejemplo, cerrando las válvulas 144a, b y abriendo la válvula d, esta configuración se puede utilizar para permitir que el fluido pase entre los circuitos 150 del flujo y/o a otras partes de la herramienta instalada en el fondo del pozo a través de la válvula 144k y la línea de flujo 139. Esta configuración también se puede utilizar para permitir que el fluido pase entre otros componentes y los circuitos del flujo de fluido sin estar en comunicación fluida con la sonda. Esta puede ser útil en casos, por ejemplo, donde haya componentes adicionales, tales como sondas adicionales y/o módulos de circuito de fluido, corriente debajo del empalme. El empalme o intersección 151 puede ser operado de tal manera que las válvulas 144a y 144d se cierran y 144b y 144c se abren. En esta configuración, el fluido de ambas lineas de flujo se puede pasar de una posición corriente arriba de la intersección 151 a la línea de flujo 135. Alternativamente, las válvulas 144b y 144d se pueden cerrar y 144a y 144c se abren de tal manera que el fluido de ambas líneas de flujo puede pasar de una posición corriente arriba del empalme o intersección 151 a la linea de flujo 131. Los circuitos de flujo 150a y 150b (designados algunas veces como los circuitos de muestreo o de fluidos) contienen preferiblemente las bombas 136, las cámaras 142 de muestras, las válvulas 144 y las líneas de flujo asociadas para extraer selectivamente el fluido a través de la herramienta de fondo del pozo. Se pueden usar uno o más circuitos de fluido. Para propósitos descriptivos, se representan dos diferentes circuitos de flujo, pero se pueden emplear variaciones idénticas o diferentes de los circuitos de flujo. La linea 131 se extiende desde el empalme o intersección 151 al circuito 150a de flujo. La válvula 144c se provee para permitir selectivamente que el fluido fluya hacia el circuito de flujo 150a. El fluido puede ser desviado de la línea 131 de flujo, delante de la válvula 144e a la línea 133al de flujo y al pozo a través del orificio 156a de salida. Alternativamente, el fluido puede ser desviado de la linea 131 de flujo, delante de la válvula 144e a través de la linea 133a2 de flujo a la válvula 144f. Las bombas 136al y 136a2 se pueden proporcionar en las líneas de flujo 133al y 133a2, respectivamente. El fluido que pasa a través de la línea de flujo 133a2 puede ser desviado vía la válvula 144f al pozo vía la línea 133bl de flujo, o a la válvula 144g via la linea 133ba de flujo. Una bomba 136b se puede colocar en la linea 133b2 de flujo. El fluido que pasa a través de la línea 133b2 de flujo se puede pasar vía la válvula 144g a la línea 133cl de flujo o la línea 133c2 de flujo. Cuando se desvía a la línea 133cl de flujo, el fluido puede pasar vía la válvula 144h al pozo a través de la línea 133dl de flujo, o retrocede a través de la línea de flujo 133d2. Cuando se desvía a través de la línea 133c2 de flujo, el fluido se recolecta en la cámara 142a de muestras. La linea 133d3 de flujo de amortiguador se extiende al pozo y/o se conecta de manera fluida a la línea 133d2 de fluido. La bomba 136c se coloca en la linea 133d3 de flujo para extraer el fluido a través de esta. El circuito 150b de flujo se representa como teniendo una válvula 144e' para permitir selectivamente que el fluido fluya desde la línea de flujo 135 hacia el circuito de flujo 150b. El fluido puede fluir a través de la válvula l 4er dentro de la línea de flujo 133cl' , o dentro de la línea de flujo 133c2' a la cámara de 142b de muestras. El fluido que pasa a través de la linea de flujo 133cl' puede pasar vía la válvula 144g' a la línea de flujo 133dl' y fuera del pozo, o la línea de flujo 133d2' . La línea de flujo 133d3' amortiguadora se extiende desde la cámara 142b al pozo y/o se conecta de manera fluida a la linea de flujo 133d2' . La bomba 136d se coloca en la línea de flujo 133d3' para extraer el fluido a través de esta. Se puede usar una variedad de configuraciones de flujo para el circuito de control de flujo. Por ejemplo, se pueden incluir cámaras de muestras adicionales. Una o más bombas se pueden posicionar en una o más líneas de flujo a través del circuito. Una variedad de válvulas y las líneas de flujo relacionadas se pueden proporcionar para permitir el bombeo y el desvío del fluido hacia las cámaras de muestras y/o el pozo. Los circuitos de flujo se pueden posicionar adyacentemente como se representa en la Figura 14. Alternativamente, todo o porciones de los circuitos de flujo se pueden posicionar alrededor de la herramienta de fondo del pozo y se conectan de manera fluida via las lineas de flujo. En algunos casos, las porciones de los circuitos de flujo (así como otras porciones de la herramienta, tales como la sonda) se pueden colocar en módulos que se pueden conectar en varias configuraciones para formar la herramienta de fondo del pozo. Varios circuitos de flujo se pueden incluir en una variedad de posiciones y/o configuraciones. Una o más líneas de flujo se pueden usar para conectar el uno o más circuitos de flujo en a lo largo de la herramienta de fondo del pozo. Una válvula 144i de compensación y asociada con la línea de flujo 149 se representa estando conectada a la línea de flujo 129. Una o más de dichas válvulas de compensación se pueden colocar a lo largo de las líneas de flujo de evaluación y/o limpieza para compensar la presión entre la línea de flujo y el pozo. Esta compensación permite que se compense la presión diferencial entre el interior de la herramienta y el pozo, de tal manera que la herramienta no se atasque contra la formación. Adicionalmente, una línea de flujo de compensación ayuda para asegurar que el interior de las lineas de flujo este drenado de fluidos y gases presurizados cuando se eleva a la superficie. Esta válvula puede existir en varías posiciones a lo largo de una o más lineas de flujo. Varias válvulas de compensación se pueden insertar, en particular cando se anticipa que la presión quede atrapada en varias posiciones. Alternativamente, otras válvulas 144 en la herramienta pueden ser configuradas para abrirse automáticamente para permitir que varias posiciones compensen la presión. Una variedad de válvulas se pueden usar para dirigir y/o controlar del flujo de fluidos a través de las lineas de flujo. Tales válvulas pueden incluir válvulas de retención, válvulas de cruce, reductores de flujo, válvulas de compensación, de aislamiento o de derivación y/u otros dispositivos capaces de controlar el flujo de fluidos. Las válvulas 144a-k pueden ser válvulas de encendido-apagado que permiten selectivamente el flujo de los fluidos a través de las lineas de flujo. Sin embargo, estas también pueden ser válvulas capaces de permitir una cantidad limitada de flujo a través de estas. Las válvulas 148 de cruce son un ejemplo de válvulas que se pueden usar para transferir el flujo de la línea de flujo 128 de evaluación al primer circuito de muestreo y transferir el flujo de la línea de flujo de limpieza al segundo circuito de muestreo, y después conmutar el flujo de muestreo al segundo circuito de muestreo y la línea de flujo de limpieza al primer circuito de muestreo. Una o más de las bombas se puede posicionar a través de las líneas de flujo para manipular el flujo de los fluidos a través de estas. La posición de la bomba se puede usar para ayudar a extraer fluido a través de ciertas porciones, de la herramienta de fondo del pozo. Las bombas también se pueden usar para hacer fluir los fluid selectivamente a través de una o más lineas de flujo a una velocidad y/o presión deseadas. La manipulación de las bombas se puede usar para ayudar a determinar las propiedades de los fluidos del fondo del pozo, tales como la presión del fluido de la formación, la movilidad del fluido de la formación, etc. Las bombas se colocan típicamente de tal manera que la línea de flujo y las válvulas se pueden usar para manipular el flujo de los fluidos a través del sistema. Por ejemplo, una o más bombas pueden estar corriente arriba y/o corriente debajo de ciertas válvulas, las cámaras de muestras, los sensores, medidores u otros dispositivos . Las bombas se pueden activar selectivamente y/o coordinas para extraer el fluido en cada línea de flujo según se desee. Por ejemplo, la velocidad de bombeo de una bomba conectada a la linea de flujo de limpieza se puede aumentar y/o la velocidad de bombeo de una bomba conectada a la linea de flujo de evaluación se puede reducir, de tal manera que se optimice la cantidad de fluido de limpieza extraído en la línea de flujo de evaluación. Una o más de tales bombas también se pueden colocar a lo largo de una línea de flujo para aumentar selectivamente la velocidad de bombeo del fluido que fluye a través de las líneas de flujo. Se pueden proveer uno o más sensores (designados algunas veces aquí como dispositivos de monitoreo de fluidos) , tales como los analizadores 146a, b, de fluidos (es decir, los analizadores de fluidos descritos en la Patente Norteamericana, 4,994,671 y cedida al cesionario de la presente invención) y medidores 138a, b, c de presión. Se puede usar una variedad de sensores para determinar los parámetros del fondo del pozo, tales como el contenido, niveles de contaminación, química (por ejemplo, porcentaje de un cierto químico/sustancia) , hidromecánicas (viscosidad, densidad, porcentaje de ciertas fases, etc.), electromagnéticas (por ejemplo, resistividad eléctrica) , térmicas (por ejemplo, la temperatura), dinámica (por ejemplo, la medición del flujo volumétrico o másico) , ópticas (absorción o emisión), radiológicas, presión, temperatura, salinidad, Ph, radioactividad (Gamma y Neutrones, y la energía espectral) , Contenido de Carbono, Composición y Contenido de Arcillas, Contenido de Oxigeno y/u otros datos sobre el fluido y/o las condiciones de fondo del pozo asociadas, entre otras. Como se describe arriba, los analizadores de fluidos pueden recolectar mediciones ópticas, tales como la densidad óptica. Los datos de los sensores se pueden recolectar, transmitir a la superficie y/o se procesan en el fondo del pozo. Preferiblemente, uno o más de los sensores son medidores 138 de presión colocados en la línea de flujo (138a) de evaluación, la linea de flujo (138b) de limpieza o a través de ambos para la presión diferencial entre estos (138c) . Los medidores adicionales se pueden colocar en varias posiciones a lo largo de las lineas de flujo. Los medidores de presión se usan quizás para comparar los niveles de presión en las líneas de flujo respectivas, para la detección de fallas, o para otros propósitos analíticos y/o de diagnóstico. Los datos de las mediciones se pueden recolectar, se transmiten a la superficie y/o se procesan en el fondo del pozo. Estos datos, individualmente o en combinación con los datos de los sensores, se pueden usar para determinar las condiciones del fondo del pozo y/o para tomar decisiones. Una o más cámaras de muestras se pueden colocar en varías posiciones a lo largo de las lineas de flujo. Una sola cámara de muestras con un pistón en la misma se representa esquemáticamente por simplicidad. Sin embargo, se apreciará que se puede usar una variedad de una o más cámaras de muestras. Las cámaras de muestras se pueden interconectar con las lineas de flujo que se extienden a las otras cámaras de muestras, otras porciones de la herramienta de fondo del pozo, el pozo y/u otras cámaras de carga. Los ejemplos de cámaras de muestras y las configuraciones relacionadas se pueden observar en la Patente Norteamericana/Solicitud Nos. 2003042021, 6467544 y 6659177, cedida al apoderado de la presente invención. Preferiblemente, las cámaras de muestras se posicionan para recolectar fluidos limpios. Además, es deseable colocar las cámaras de muestras para la recepción eficiente y de alta calidad del fluido limpio de la formación. El fluido de una o más de las líneas de flujo se puede recolectar en una o más cámaras de muestras y/o se descargan en el pozo. No existe el requerimiento para incluir una cámara de muestras, en particular para la línea de flujo de limpieza que puede contener fluidos contaminados. En algunos casos, las cámaras de muestras y/o ciertos sensores, tales como un analizador de fluidos, se pueden colocar cerca de la sonda y/o corriente arriba de la bomba. Frecuentemente es benéfico detectar ciertas propiedades del fluido de un punto más cercano a la formación, o la fuente del fluido. Puede ser benéfico evaluar y/o muestrear corriente arriba de la bomba. La bomba típicamente agita el fluido que pasa a través de la bomba. Esta agitación puede dispersar la contaminación al fluido que pasa a través de la bomba y/o aumenta la cantidad de tiempo antes que se pueda obtener una muestra limpia. Evaluando y muestreando corriente arriba de la bomba, se puede evitar tal agitación y dispersión de la contaminación. Preferiblemente se proporcionan computadoras y otros equipos de procesamiento para activar selectivamente varios dispositivos en el sistema. El equipo de procesamiento se puede usar para recolectar, analizar, integrar, comunicar y responder a y/o procesar de otra manera los datos del fondo del pozo. La herramienta de fondo del pozo se puede adaptar para llevar a cabo comandos en respuesta al procesador. Estos comandos se pueden usar para llevar a cabo operaciones en el fondo del pozo. Durante la operación, la herramienta 110 de fondo del pozo (Figura 12) se coloca adyacente a la pared de la perforación del pozo y la sonda 18 se extiende para formar un sello con la pared de la perforación del pozo. Pistones 119 de soporte se extienden para ayudar a dirigir la herramienta de fondo del pozo y la sonda hacia la posición acoplada. Una o . más bombas 136 en la herramienta de fondo del pozo se activan selectivamente para extraer fluido en una o más lineas de flujo (Figura 14) . El fluido se extrae en las líneas de flujo mediante las bombas y se dirige a través de las líneas de flujo deseadas mediante las válvulas. La presión en las líneas de flujo también se manipula usando otro dispositivo para aumentar y/o bajar la presión en una o más lineas de flujo. Por ejemplo, los pistones en las cámaras de muestras y examen preliminar se pueden retraer para extraer fluido en estas. Se pueden usar la carga, el valvulaje, la presión hidrostática y otras técnicas también para manipular la presión en las líneas de flujo. Las líneas de flujo de la Fig. 14 se pueden proveer con sensores, tales como el analizador 146a de fluidos en la línea de flujo 128 de evaluación y el analizador 146b de fluidos en la línea de flujo 130 de limpieza. Los sensores adicionales, 146c y 146d también se pueden proporcionar en varias ubicaciones a lo largo de las líneas de flujo 131 y 135 de evaluación y de limpieza, respectivamente. Preferiblemente estos sensores son capaces de medir propiedades de los fluidos, tales como la densidad óptica, u otras propiedades como se describen arriba. También es preferible que estos sensores sean capaces de detectar los parámetros que ayuden para determinar la contaminación en las líneas de flujo respectivas .
Los sensores se posicionan preferiblemente a lo largo de las líneas de flujo de tal manera que se pueda determinar la contaminación en una o más líneas de flujo. Por ejemplo, cuando se operan selectivamente las válvulas de tal manera que el fluido en las líneas de flujo 128 y 130 pasa a través del sensor 146a y 146b, se puede determinar una medición en estas líneas de flujo separadas. El fluido en las lineas de flujo separadas se puede mezclar o unir en una línea de flujo mezclada o combinada. También se puede hacer una medición de las propiedades del fluido en tales líneas de flujo mezcladas o combinadas . El fluido en las líneas de flujo 128 y 130 se puede mezclar desviando el fluido hacia una sola línea de flujo. Esto se puede hacer, por ejemplo, cerrando selectivamente ciertas válvulas, tales como las válvulas 144a y 144d, en la intersección 151. Esto desviará el fluido en ambas líneas de flujo hacia la linea de flujo 135. También es posible obtener una medición de la línea de flujo mezclada permitiendo el flujo hacia la sonda 120, usando la línea de flujo 128 o 130, en lugar de ambas. Una línea de flujo mezclada o combinada también se puede conectar de manera fluida con una o más admisiones en la sonda de tal manera que el fluido que entra a la herramienta se mezcla en una línea de flujo individual o combinado .
También es posible alternar selectivamente entre las líneas de flujo mezcladas y separadas. Tal alternancia se puede hacer automáticamente o manualmente. Puede ser posible ajustar selectivamente las presiones entre las líneas de flujo para los diferenciales de presión relativa entre estas. El fluido que pasa sólo a través de la linea de flujo 128 puede ser medido por el sensor 146a. El fluido que pasa sólo a través de la linea de flujo 130 puede ser medido por el sensor 146b. El flujo a través de las líneas de flujo 128 y 130 se puede manipular para permitir selectivamente que el fluido pase a través de una o ambas lineas de flujo. El fluido puede ser dividido y/o bombeado a través de una o más líneas de flujo ajustadas para alterar selectivamente los niveles de flujo y/o contaminación en estas. De este modo, el fluido que pasa a través de varios sensores puede ser el fluido de la línea de flujo 128 de evaluación, la linea de flujo 130 de limpieza o combinaciones de estas. Las velocidades de flujo también se pueden manipular para variar el flujo a través uno o más de las lineas de flujo. El fluido que pasa a través de las líneas de flujo individuales y/o la mezclada se puede medir entonces por los sensores en las lineas de flujo respectivas. Por ejemplo, una vez mezclado en la línea de flujo 135, el fluido puede ser medido por el sensor 146d.
Usando las técnicas de manipulación de flujo descritas con respecto a la FIG. 14, el fluido puede ser manipulado según se desee para fluir delante de ciertos sensores para tomar mediciones y/o calibrar los sensores. Los sensores pueden ser calibrados pasando selectivamente el fluido a través de los sensores y comparando las mediciones. La calibración puede ocurrir simultáneamente extrayendo el fluido en dos líneas simultáneamente y comparando las lecturas. La calibración también puede ocurrir secuencialmente comparando las lecturas . del mismo fluido cuando este pasa por varios sensores, para verificar las lecturas consistentes. La calibración también puede ocurrir recirculando el mismo fluido frente a uno o más sensores en una línea de flujo. El fluido de las líneas de flujo separadas también se puede comparar y analizar para detectar varias propiedades del fondo del pozo. Tales mediciones se pueden usar entonces para determinar los niveles de contaminación en las lineas de flujo respectivas. Un análisis de estas mediciones se puede usar entonces para evaluar las propiedades con base en los datos de la línea de flujo mezclada y los datos en las líneas de flujo individuales . Una linea de flujo mezclada simulada se puede lograr combinando matemáticamente las propiedades del fluido de las líneas de flujo de evaluación y limpieza. Combinando las mediciones tomadas en los sensores para cada una de las líneas de flujo de evaluación y limpieza separadas, se puede determinar una medición de la linea de flujo combinada o mezclada. Por lo tanto, se puede obtener un parámetro de la línea de flujo mezclada ya sea matemáticamente o por la medición actual del fluido combinado en una línea de flujo individual. Las Figuras 15A y 15B describen las técnicas para analizar la contaminación del fluido que pasa a una herramienta de fondo del pozo, tal como la herramienta de la Fig. 14, usando una técnica de estabilización. La Figura 15A representa una gráfica de una propiedad P del fluido medida a través de una línea de flujo de evaluación (tal como 128 de la FIG. 4), una línea de flujo de limpieza (tal como 130 de la Fig. 4) y una línea de flujo mezclada (tal como 135 de la Fig. 4), usando una técnica de estabilización. La línea de flujo mezclada se puede generar mezclando el fluido en las lineas de flujo de evaluación y de limpieza, o determinando matemáticamente las propiedades del fluido para una línea de flujo mezclada como se describe arriba. La gráfica describe la relación entre una propiedad P del fluido (eje y) versus el volumen (eje x) o el tiempo (eje x) para las líneas de flujo. La propiedad del fluido puede ser, por ejemplo, la densidad óptica del fluido que pasa a través de las líneas de flujo. Otras propiedades del fluido se pueden medir, analizar, predecir, y/o determinar usando los métodos proporcionados aquí. Preferiblemente, el volumen es el volumen total sacado en la herramienta a través de una o más líneas de flujo. La propiedad P del fluido es una propiedad física del fluido que se distingue entre el filtrado de lodos y el fluido virgen. La propiedad representada en la Fig. 15A es, por ejemplo, una propiedad óptica, tal como la densidad óptica, que se puede medir usando un analizador de fluidos. Las leyes de mezclado establecen que la propiedad física P es una función de y corresponde a un nivel de contaminación de acuerdo con la siguiente ecuación: P cPmf+(l-c)Pvf 0) donde Pmf es la propiedad del filtrado de lodos correspondiente a un nivel de contaminación de 1 o 100% de contaminación, Pvf es una propiedad del fluido virgen correspondiente a un nivel de contaminación de 0, o 0% y c es el nivel de contaminación para el fluido. Rearreglando la ecuación se genera el siguiente nivel de contaminación c para una propiedad dada del fluido: .- *-** (2) La propiedad del fluido se puede expresar gráficamente con relación al tiempo o el volumen como se muestra en la Fig. 15A. En otras palabras, el eje x se puede representar en términos del volumen o el tiempo, dada la relación conocida del tiempo y el volumen a través del caudal . En el ejemplo mostrado en la Fig. 15A el fluido se extrae hacia la linea de flujo 128 de evaluación, la línea de flujo 130 de limpieza, y pasa a través de los sensores 146a y 146b. Se puede obtener una medición de la línea de flujo mezclada combinando las mediciones tomadas por los sensores 146a y 146b, o mezclando el fluido en una sola línea de flujo, por ejemplo en la línea de flujo 135 para la medición por el sensor 146d como se describe arriba. Los datos resultantes para la línea de flujo de evaluación, la linea de flujo de limpieza y la linea de flujo mezclada se representan como las líneas 202, 204 y 206, respectivamente. El fluido se extrae a las líneas de flujo desde el tiempo 0, volumen 0 hasta el tiempo tO, volumen vO . Inicialmente, la propiedad P del fluido se registra en Pmf (filtrado de lodos) . Como se describe arriba, Pmf se refiere al nivel de densidad óptica que está presente cuando el filtrado de lodos está cubriendo la pared del perforación del pozo como se muestra en la Figura 1. Se asume que el nivel de contaminación a Pmf está en nivel alto, tal como aproximadamente 100%. En este punto A, el fluido virgen se abre paso a través de la torta de lodo y comienza a pasar a través de las líneas de flujo como se muestra en la Fig. 2. El aumento en las medición de la propiedad del fluido se lee como un incremento en la propiedad P a lo largo del eje Y. La línea de flujo de limpieza típicamente no comienza a aumentar hasta el punto B en el tiempo ti y volumen VI. En el punto B, una porción del fluido limpio comienza a entrar a la línea de flujo de limpieza. Los puntos C1-C4 muestran que las variaciones en las velocidades de flujo pueden alterar la medición de las propiedades del fluido en la línea de flujo. En el tiempo t2 y volumen V2, la medición de la propiedad del fluido en la línea de flujo de evaluación cambia de C2 a Cl, y la medición de la propiedad del fluido en la línea de flujo de limpieza cambia de C3 a C4 cuando se desplazan las velocidades de flujo en esta. En este caso, el flujo en la línea de flujo 130 se incrementa con relación a la velocidad de flujo en la línea de flujo 128 de evaluación reduciéndose por ello la medición de la propiedad del fluido en la línea de flujo de limpieza, en tanto que aumenta la medición de la propiedad del fluido en la línea de flujo de evaluación. Esto puede, por ejemplo, mostrar un aumento en el fluido de limpieza desde los puntos C2 a Cl y una reducción en el fluido de limpieza en la línea 204 desde los puntos C3 a C4. En tanto que la Fig. 5 muestra que ha ocurrido un desplazamiento como un desplazamiento específico en la velocidad de flujo, el flujo puede disminuir en la línea de limpieza y/o un aumento en la velocidad de flujo en la linea de flujo de evaluación, o permanece igual en ambas líneas de flujo. Conforme continua el flujo en la herramienta, la propiedad del fluido de la línea de flujo mezclada se incrementa constantemente como se indica por la línea 206. Sin embargo, la propiedad del fluido de la línea de flujo de evaluación aumenta hasta que se alcanza un nivel de estabilización en el punto Di. En el punto Di, la propiedad del fluido en la línea de flujo de evaluación está en o cerca de Pvf. Como se describe con respecto a las Figs. 11A-C, se considera que Pvf en el punto DI es el tiempo cuando sólo el fluido virgen está pasando hacia la línea de flujo de evaluación. En Pvf, se asume que el fluido en la línea de flujo de evaluación es virgen, o a un nivel de contaminación de o que se aproxima a cero. En el tiempo t3 y volumen V3, la línea de flujo de evaluación está extrayendo esencialmente fluido limpio, en tanto que la línea de flujo de limpieza aun está extrayendo fluido contaminado. La medición de la propiedad del fluido en la línea de flujo 128 sigue estabilizada a través del tiempo t y volumen V4 en el punto D2. En otras palabras, la medición de la propiedad del fluido en el punto D2 es aproximadamente igual a la medición de la propiedad del fluido en el punto Di. Del tiempo t3 a t4 y volumen V3 a V4, la propiedad del fluido en las líneas de flujo mezclada y de limpieza sigue aumentando como se muestra en los puntos El y E2 de la línea 206 y los puntos Fl y F2 de la línea 204, respectivamente. Esto indica que la contaminación está fluyendo aun hacia las líneas de flujo contaminada y/o mezclada, pero que el nivel de contaminación sigue bajando. Como se muestra en la Fig. 15B, las propiedades representadas en la gráfica de la Fig. 15A también se pueden representar con base en las derivadas de las mediciones tomadas. La FIG. 15B representa la relación entre la derivada de la propiedad del fluido versus el volumen y el tiempo, o dP —. Las lineas de flujo de evaluación, de limpieza y mezclada dt se muestran como las líneas 202a, 204a y 206a, respectivamente. Los puntos A-F2 corresponden a los puntos A' - F2', respectivamente. Por lo tanto la estabilización de la línea de flujo de evaluación ocurre de los puntos Di' a D2' en dP — «0, y las mediciones de la propiedad del fluido en las dt líneas de flujo mezclada y de limpieza siguen aumentando de dP los puntos El' a E2' y Fl' a F2' donde — > 0. En tanto que dt sólo se representa una derivada de primer nivel, se pueden usar ordenes mayores de derivadas. La estabilización de las propiedades del fluido en la línea de flujo de evaluación de los puntos DI a D2 se puede considerar como una indicación de que se alcanza una limpieza completa o cercana. La estabilización se puede verificar determinando si ocurren uno o más eventos adicionales durante el monitoreo de la limpieza. Tales eventos pueden incluir, por ejemplo, la penetración del fluido virgen de la formación en las lineas de flujo de evaluación y/o de limpieza (puntos A y/o B en la Fig. 15A) a través de la sonda, antes de la estabilización (puntos D1-D2 en la Fig. 15A) , variación continua de la propiedad del fluido en la linea de flujo de limpieza y/o mezclada (puntos El a E2 y/o Fl o F2 en la Fig. 15A) y/o variación continua en la dirección consistente con la limpieza en la linea de flujo de limpieza y/o mezclada. Tan pronto como se confirma la estabilización de la propiedad del fluido en la línea de flujo de evaluación, se puede asumir que ha ocurrido la limpieza en la linea de flujo de evaluación. Tal limpieza significa que se ha alcanzado un nivel de contaminación mínimo para la línea de flujo de evaluación. Típicamente, esa limpieza resulta en un fluido virgen que pasa a través de la línea de flujo de evaluación. Este método no requiere la cuantificación de la contaminación y se basa al menos en parte en la detección cualitativa de las características exclusivas de la propiedad del fluido. La gráfica de la Fig. 15A muestra que la cantidad de fluido virgen que. está entrando a las líneas de flujo aumenta. Cuando se reduce la contaminación en la línea de flujo, ocurre la ?limpieza' . En otras palabras, más y más fluido contaminado se remueve, de tal manera que más fluido virgen entra a la herramienta. En particular, la limpieza ocurre cuando el fluido virgen entra a la línea de flujo de evaluación. El aumento en el fluido virgen se refleja como un aumento en las propiedades, del fluido. Sin embargo, se apreciará que en algunos casos, la limpieza puede no ocurrir debido a un mal sellado u otros problemas. En tales casos donde la propiedad del fluido no aumenta, esto puede indicar un problema en el proceso de evaluación de la formación. La FIG. 16 muestra una gráfica de la relación entre una propiedad P del fluido versus el tiempo y el volumen, usando una técnica de proyección. El fluido puede ser extraído hacia la herramienta usando las líneas de flujo de evaluación y/o de limpieza como se describe previamente con respecto a la Fig. 14. La Fig. 16 también describe que el mezclado selectivo de las líneas de contaminación y de limpieza se puede usar para generar una línea de flujo mezclada. Como se muestra en la Fig. 16, se mide el fluido extraído en la herramienta del fondo del pozo y una propiedad en la(s) línea (s) de flujo. La técnica de la Figura 16 se puede lograr extrayendo el fluido en una línea de flujo individual o mezclada en la herramienta durante la fase inicial IP, y después alternando de tal manera que el fluido se extrae en la herramienta usando una linea de flujo de evaluación y una línea de flujo de limpieza durante una fase secundaria. En un ejemplo, esto se hace permitiendo que el fluido a través de la línea de flujo de evaluación genere una línea 306 mezclada como se describe arriba con respecto a la Fig. 14. Alternativamente, el fluido puede ser extraído a una línea de evaluación y una línea de limpieza para generar las líneas 302 y 304, respectivamente. Una linea 306 mezclada resultante se puede generar determinando matemáticamente la contaminación combinada, o mezclando las líneas de flujo y midiendo la contaminación resultante en la herramienta como se describe arriba. La línea de flujo mezclada se puede extender desde la fase inicial y continua para generar una curva 306 a través de la fase secundaria. Las líneas de flujo de evaluación y de limpieza separadas también se pueden extender desde la fase inicial y continúan para generar sus curvas 302, 304 a través de la fase secundaria. En algunos casos, las curvas de evaluación y de limpieza separadas se pueden extender sólo a través de la fase inicial o sólo la fase secundaria. En algunos casos, la curva de evaluación mezclada se puede extender sólo a través de la fase inicial o sólo la fase secundaria. Se pueden proporcionar varias combinaciones de cada una de las curvas . En algunos casos, puede ser deseable iniciar con el combinado o el flujo a través de una línea de flujo individual. En particular, puede ser deseable usar el flujo único o combinado hasta que ocurra la penetración del fluido virgen. Esto puede tener el efecto benéfico de aliviar la presión sobre la sonda y evitar la falla del (de los) empaquetador (es) de la sonda. Los diferenciales de presión entre las lineas de flujo se pueden manipular para proteger la sonda, evitar el flujo cruzado, reducir la contaminación y/o evitar fallas . Esta combinación de las líneas de flujo se puede lograr manipulando el aparato de la Fig. 14 o generando matemáticamente la línea de flujo combinada como se describe arriba. Los sensores se pueden usar para medir una propiedad del fluido, tal como la densidad óptica, y la velocidad de flujo para cada una de as lineas de flujo de evaluación, de limpieza y/o combinada. Para propósitos ilustrativos, las líneas de flujo de evaluación, de limpieza y combinada se mostraran a través de las fases tanto inicial y secundaria. Como se muestra en la Fig. 16, el fluido se extrae hacia la herramienta desde un tiempo 0 y volumen 0 con una propiedad del fluido en Pmf. En el tiempo tO y volumen VO en el punto A, el fluido virgen penetra a través de la torta de lodo y el fluido limpio comienza a entrar a la herramienta. En el punto A, las propiedades del fluido para las líneas de flujo combinada y de evaluación comienzan a incrementarse. La propiedad del fluido de la línea de flujo combinada aumenta a través de la fase secundaria a través de un nivel Py en el punto Y como se indica por la linea 306. La propiedad del fluido de la línea de flujo de evaluación sigue aumentando a través del punto X a un nivel Py y en la fase secundaria, pero comienza a estabilizarse en el punto DI en o cerca del nivel Pvf de la propiedad del fluido. La línea de flujo de limpieza continúa en el nivel Pmf hasta que alcanza el punto B en el tiempo Ti y volumen VI. La propiedad del fluido para la linea de flujo de limpieza aumenta a través de un nivel PZ de la propiedad del fluido en el punto Z a través de la segunda fase SP.
Las velocidades de flujo en la Figura 16 siguen constantes, pero también pueden desplazarse como se muestra en los puntos Cl-2 de la Fig. 15A. El nivel de estabilización de la línea de flujo de evaluación también se puede determinar en la Fig. 16 usando las técnicas escritas en la Fig. 15A. La Fig. 17 muestra una gráfica de la relación entre la propiedad del fluido medida en una línea de flujo (352) de evaluación y una línea de flujo (356) mezclada. Ambas líneas de flujo comienzan en el nivel Pmf indicando un nivel de contaminación alto antes de la penetración. En el tiempo tO y volumen VO, la penetración ocurre en el punto A y los niveles de contaminación comienzan a caer según aumenta la propiedad del fluido. La penetración para la línea de contaminación ocurre en el punto B en el tiempo t2 y volumen V2. En el tiempo t6, volumen V6, la linea de flujo de evaluación comienza a estabilizarse, en tanto que la línea de flujo combinada sigue un aumento más lento pero estable. De acuerdo con las técnicas conocidas, la línea de flujo combinada continuará extrayendo alguna porción de fluido contaminado y alcanza un nivel Pe de la propiedad del fluido debajo del nivel de contaminación cero de Pvf. Sin embargo, la línea de flujo de evaluación sigue aproximándose a un nivel de contaminación cero en Pvf.
Un estimado de Pvf y Pmf se puede determinar usando varias técnicas. Pmf puede ser determinado midiendo una propiedad del fluido antes que el fluido virgen penetre (punto A en la Fig. 16) . Pmf se puede estimar también, por ejemplo, con base en datos empíricos o propiedades conocidas, tales como el lodo específico usado en la perforación del pozo. Pvf se puede determinar por una variedad de métodos usando una línea de flujo mezclada o combinada. Se crea una línea de flujo combinada usando las técnicas descritas arriba con referencia a la Fig. 14. En un ejemplo que usa la ecuación de abajo bajo una ley de mezclado conocida, para cada tiempo y/o volumen se puede calcular un valor Pt ponderado de la propiedad del fluido combinado: Pt = PsQs + PgQg_ Qs+ Qg donde Ps es el valor de la propiedad del fluido en la linea de flujo de evaluación, Pg es la propiedad del fluido en la línea de flujo de limpieza, Qs es la velocidad de flujo en la línea de flujo de evaluación y Qg es la velocidad de flujo en la linea de flujo de limpieza. Los valores Pt a través del intervalo de muestreo se pueden graficar entonces para definir, por ejemplo, una linea 356 para la línea de flujo mezclada. La información adición concerniente a las varias leyes de mezclado que se pueden usar para generar la ecuación (3) o las variaciones de las mismas se describe en la solicitud PCT Publicada No. WO 20055065277 incorporada previamente aquí . De las propiedades de fluidos representadas por la línea 356, Pvf se puede determinar, por ejemplo, aplicando técnicas de modelado de contaminación como se describe en P.S. Hammond, "One or Two Phased Flow During fluid Sampling by a Wireline Tool," Transport in Porous Media, Vol. 6, p 299-330 (1991). Los modelos de Hammond se pueden aplicar entonces usando la relación entre la contaminación y una propiedad del fluido que usa la ecuación (2) . Usando esta aplicación de la técnica de Hammond se puede estimar Pvf. Otros métodos, tales como las técnicas de ajuste de curvas descritas en la Solicitud PCT No. 00/50876, basadas en las propiedades de lineas de flujo combinadas, también se pueden usar para determinar Pvf. Una vez que se tienen Pmf y Pvf, se puede determinar un nivel de contaminación para cualquier línea de flujo. Una propiedad del fluido, tales como Px, Py o Pz se mide para la línea de flujo deseada en los puntos X, Y y Z en la gráfica de la Fig. 16. El nivel de contaminación de cada una de las lineas de flujo se puede determinar con base en las propiedades de la línea de flujo mezclada. Una vez que se conocen Pvf y Pmf, y un parámetro tal como Px, Pym o Pz, en una línea de flujo dada, entonces se puede determinar el nivel de contaminación para esa línea de flujo. Por ejemplo, con el fin de determinar un nivel de contaminación en Px, Py o Pz, se puede usar la ecuación (2) de arriba. La Figura 18 muestra una gráfica de la relación entre una propiedad del fluido versus el tiempo y el volumen, usando una técnica de estimación de tiempo. En particular, la Fig. 18 se refiere a la estimación de los tiempos de limpieza generados usando las líneas de flujo de evaluación, mezclada y de limpieza. El fluido se puede extraer en la herramienta usando las líneas de flujo de evaluación y/o de limpieza como se describe previamente con respecto a la Fig. 14. Las lineas 402, 404 y 406 representan los niveles de la propiedad del fluido para las líneas de flujo de evaluación, de limpieza y mezclada, respectivamente. Como se describe con respecto a las FIGs. 15A y 16, la propiedad del fluido para las línea de flujo de evaluación y combinada aumenta en el punto A después que penetra el fluido virgen. Estas líneas siguen aumentando a través de una fase inicial IP' . En el tiempo t6 y volumen V6, las velocidades de flujo se desplazan y la propiedad del fluido baja brevemente del punto DI a D2 en la línea de flujo de evaluación cuando se incrementa el flujo en la linea de flujo de evaluación. Una reducción correspondiente en la velocidad de flujo en la línea de flujo de limpieza provoca que la línea 404 de limpieza se desplace de los Puntos D3 a D4. Las lineas de flujo de evaluación y de limpieza entonces siguen aumentando a través de la segunda fase SP' . En el ejemplo mostrado, no se observa el cambio correspondiente en la línea de flujo combinada y esta sigue aumentando de manera estable hacia la segunda fase SP' . Como se describe arriba con respecto a las Figs. 15A y 16, el desplazamiento debido a los cambios en la velocidad de flujo puede ocurrir en una variedad de formas o no en absoluto. En algunos casos, tales como aquellos mostrados en las Figs. 15A, 15B y 16, las propiedades del fluido se conocen para un periodo de tiempo dado. En algunos casos, la propiedad del fluido para una o más líneas de flujo no puede ser conocida. Las propiedades del fluido y la línea correspondiente se pueden generar usando las técnicas descritas con respecto a la Fig. 16. Las gráficas se pueden estimar en una fase futura PP proyectando los estimados de la propiedad del fluido más allá del tiempo t7 y volumen V7. Puede ser deseable determinar cuando la línea de flujo de evaluación alcanza un nivel de contaminación objetivo Pt. Con el fin de determinar esto, la información conocida sobre las líneas de flujo existentes y sus propiedades de fluido P correspondientes se pueden usar para predecir los niveles futuros del parámetro. Por ejemplo, la línea de flujo mezclada se puede proyectar en una fase de proyección futura PP.
La relación entre las líneas de flujo, mezclada y de evaluación se puede usar entonces para extender una proyección correspondiente para la línea 402 hacia la fase de proyección PP usando las técnicas descritas con respecto a la Fig. 16. Se puede determinar entonces el punto T en el cual la línea de flujo de evaluación satisface un parámetro objetivo que corresponde a un nivel de contaminación deseado. El tiempo para alcanzar el punto T se puede determinar entonces con base en la gráfica. La línea 406 de la línea de flujo mezclado se puede determinar usando las técnicas descritas con respecto a las Figs. 16 y 17. La línea 406 del parámetro de la línea de flujo mezclada se puede proyectar entonces hacia el futuro más allá del tiempo t7 y hacia la fase proyectada PP. La línea 402 de evaluación se puede extender entonces hacia la fase proyectada PP con base en la línea de flujo 406 mezclada, proyectada, y la relación representada en la Fig. 19. La Fig. 19 muestra una gráfica de un ejemplo de una relación entre el por ciento de contaminación de una línea de flujo combinada CM (eje x) versus el por ciento de contaminación de una línea de flujo de evaluación CE (eje y) . La relación de la contaminación en las líneas de flujo se puede determinar empíricamente. En el punto J, el fluido es extraído inicialmente hacia la línea de flujo de evaluación y la combinada. El nivel de contaminación está en 100% ya que no ha penetrado el fluido virgen o está fluyendo hacia la herramienta. Una vez que penetra el fluido virgen, el nivel de contaminación comienza a caer al punto K. Cuando continúa la limpieza, el nivel de contaminación sigue cayendo hasta que el fluido en la línea de flujo de evaluación es virgen en el punto L. La limpieza continúa hasta que la cantidad de fluido contaminado que entra a la línea de flujo de limpieza sigue reduciéndose al punto M. La gráfica de la Fig. 19 muestra una relación entre la línea de flujo de evaluación y la combinada. Esta relación se puede determinar usando datos empíricos basados en la relación entre la velocidad de flujo en la línea de flujo de evaluación Qs y la velocidad de flujo en la línea de flujo de evaluación Qp. La relación también se puede determinar con base en las propiedades de la rica, las propiedades del fluido, las propiedades de la torta de lodo y/o el historial de muestreo previo, entre otros. DE esta relación, la línea 402 para la línea de flujo de evaluación se puede proyectar con base en la línea 406 proyectada de la línea de flujo combinada. El punto en el cual la línea 402 de evaluación proyectada alcanza el punto Objetivo ocurre en el tiempo tT y volumen Vt. Este tiempo tT es el tiempo para alcanzar la limpieza objetivo.
Las técnicas descritas en la relación para las Figs. 15A-19 se pueden practicar con cualquiera de los sistemas de muestreo descritos arriba. Los varios métodos descritos para las Figs. 15A, 16, y 18 se pueden intercambiar. Por ejemplo, los procedimientos de calibración descritos aquí se pueden usar en combinación con algunos de estos métodos. Adicionalmente, el método de proyección y/o para determinar un tiempo para alcanzar una contaminación objetivo se puede combinar con los métodos de las Figs. 15A, 15B y/o 16. Se entenderá de la descripción anterior que se pueden hacer varias modificaciones y cambios en las modalidades preferidas y alternativas de la presente invención sin apartarse del objetivo de la misma. Los dispositivos incluidos aquí se pueden activar manualmente y/o automáticamente para llevar a cabo las operaciones deseadas. La activación se puede llevar a cabo cuando se desee y/o con base en los datos generados, las condiciones detectadas y/o el análisis de los resultados de las operaciones de fondo del pozo. Esta descripción se destina para propósitos de ilustración solamente y no se debe considerar en un sentido limitante. El ámbito de esta invención se debe determinar sólo el lenguaje de las reivindicaciones que siguen. Se pretende que el término "que comprende" dentro de las reivindicaciones significa "que incluye al menos" de tal manera que el listado de elementos enumerados en una reivindicación representan un grupo abierto. "Un, uno, una" y otros términos singulares se destinan para incluir las formas plurales de los mismos a menos que se excluyan específicamente. También se debe entender que la discusión y los varios ejemplos de los métodos y las técnicas descritos arriba no necesitan incluir todos los detalles o las características descritas arriba. Además, ni los métodos descritos arriba, ni cualquier método que caiga dentro del ámbito de alguna de las reivindicaciones anexas, necesitan ser llevado a cabo en algún orden particular. Aun más, los métodos de la presente invención no requieren el uso de las modalidades particulares mostradas y descritas en la presente especificación, tales como, por ejemplo, la sonda 28 ejemplificante de la Figura 5, pero son igualmente aplicables con alguna otra estructura, forma y configuración de los componentes . Las modalidades preferidas de la presente invención están por lo tanto bien adaptadas para llevar a cabo uno o más de los objetivos de la invención. Además, el aparato y los métodos de la presente invención ofrecen ventajas sobre la técnica previa y las capacidades, funciones, métodos usos y aplicaciones adicionales que no han sido tratados específicamente aquí pero son, o se volverán, aparentes a partir de la descripción, los dibujos anexos y las reivindicaciones de esta. En tanto que se han mostrado y descrito las modalidades especificas de esta invención, son posibles varias modificaciones y/o cambios del aparato y los métodos de la presente invención, tal como en los componentes, los detalles de construcción y operación, el arreglo de las partes y/o los métodos de uso, contemplados por el solicitante, dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas, y se pueden hacer y usar por una persona experimentada en la técnica sin apartarse del espíritu o las enseñanzas de la invención y el ámbito de las reivindicaciones anexas. Puesto que se pueden hacer muchas posibles modalidades de la presente invención sin apartarse del ámbito de la misma, se debe entender que todo el asunto de esta establecido o mostrado en los dibujos anexos se debe interpretar como ilustrativo y no limitante. Por consiguiente, el ámbito de la invención y las reivindicaciones anexas no se limita a las reivindicaciones descritas como se muestran aquí.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método para evaluar un fluido de una formación subterránea extraído en una herramienta de fondo del pozo posicionada en una perforación del pozo que penetra la formación subterránea, caracterizado porque, comprende: extraer el fluido de una formación en una línea de flujo de evaluación; extraer el fluido de una formación en una línea de flujo de limpieza; medir una propiedad del fluido en la línea de flujo de evaluación; y detectar la estabilización de la propiedad del fluido en la línea de flujo de evaluación.
  2. 2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, comprende además medir una propiedad del fluido en la linea de flujo de limpieza.
  3. 3. El método de la reivindicación 2, caracterizado porque, comprende verificar la • estabilización detectando un aumento en la propiedad del fluido en la línea de flujo de limpieza durante la estabilización.
  4. 4. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, comprende establecer una línea de flujo combinada a partir de las líneas de flujo de evaluación y de limpieza y medir una propiedad de la línea de flujo combinada.
  5. 5. El método de la reivindicación '4, caracterizado porque, comprende detectar un aumento en la propiedad del fluido en la linea de flujo combinada.
  6. 6. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, la propiedad del fluido es la densidad óptica.
  7. 7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque, comprende además establecer una línea de flujo combinada a partir de las líneas de flujo de evaluación y de limpieza y estimar al menos una propiedad del fluido futura para la línea de flujo combinada.
  8. 8. El método de la reivindicación 7, caracterizado porque, comprende además estimar al menos una propiedad del fluido futura de una línea de flujo de evaluación a partir de la al menos una propiedad futura de la línea de flujo combinada.
  9. 9. El método de la reivindicación 7, caracterizado porque, comprende además determinar una propiedad del fluido de una de la linea de flujo de evaluación, la línea de flujo de limpieza, la línea de flujo combinada, y combinaciones de las mismas.
  10. 10. Un método para evaluar un fluido de una formación subterránea extraído en una herramienta de fondo del pozo en una perforación del pozo que penetra la formación subterránea, caracterizado porque, comprende: extraer el fluido de la formación en la línea de flujo de evaluación; extraer el fluido de la formación en la línea de flujo de limpieza; generar una línea de flujo combinada a partir de las líneas de flujo de evaluación y de limpieza; determinar una propiedad de penetración (Pmf) del fluido virgen y una propiedad del fluido virgen para la línea de flujo combinada; medir al menos una propiedad del fluido de una de la línea de flujo de evaluación, la línea de flujo de limpieza, la línea de flujo combinada y combinaciones de las mismas; y determinar un nivel de contaminación para la al menos una propiedad del fluido, a partir del parámetro de penetración (Pmf) del fluido virgen, la propiedad del fluido virgen (Pvf) y la propiedad medida del fluido (Pd) .
  11. 11. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque, Pmf se determina midiendo al menos una propiedad del fluido antes de la penetración del fluido virgen.
  12. 12. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque, Pvf se determina con base en los modelos de fluidos combinados .
  13. 13. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque, la linea de flujo combinada se genera combinando el fluido en las líneas de flujo de evaluación y de limpieza.
  14. 14. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque, comprende además calibrar al menos un sensor de la herramienta de fondo del pozo, el al menos un sensor adaptado para medir la propiedad de las líneas de flujo.
  15. 15. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque, comprende además determinar la estabilización de la propiedad del fluido en la línea de flujo de evaluación.
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