NO20101451A1

NO20101451A1 - Apparat og fremgangsmåte for å få tak i formasjonsprøver

Info

Publication number: NO20101451A1
Application number: NO20101451A
Authority: NO
Inventors: Michael Shammai; Angus J Simpson
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2010-12-29
Also published as: WO2009129185A2; US20090255672A1; WO2009129185A3; GB2472530A; GB201017960D0; BRPI0910628A2

Abstract

En anordning og en fremgangsmåte for å samle inn fluid fra en undergrunnsformasjon blir beskrevet. En fluidprøvebeholder har et langstrakt legeme. Det langstrakte legemet innbefatter en indre kavitet, en første ende som har en første åpning for å motta brønnhullsfluid i den indre kaviteten, en andre ende aksialt forskjøvet fra den første ende, hvor den andre ende har en andre åpning for å fordrive i det minste endel av brønnhullsfluidet fra den indre kaviteten. Fluidinnsamling innbefatter å etablere fluidkommunikasjon med en formasjon av interesse og fluidprøvebeholderen for å motta brønnhullsfluidet i den indre kaviteten gjennom den første åpningen og fordrive i det minste endel av brønnhullsfluidet fra den indre kaviteten gjennom den andre åpningen.

Description

BAKGRUNN

1. Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse angår generelt anordninger og fremgangsmåter for å evaluere formasjoner som gjennomskjæres av et brønnhull, og spesielt formasjonsprøvetakning og testing.

2. Bakgrunnsinformasjon

Formasjonsprøvetaknings- og testingsverktøy er blitt brukt i olje- og gass-industrien for innsamling av formasjonsprøver, for overvåkning av formasjons-parametre slik som trykk langs et brønnhull, og for å forutsi ytelsen til reservoarene omkring borehullet. Slike formasjonsprøvetaknings- og testingsverktøy innbefatter typisk en elastomerpakning eller en pute som blir presset mot et borehullsveggparti for å danne en isolert sone hvorfra formasjonsprøver blir innsamlet. Informasjon som bidrar til å bestemme formasjonens evne til å produsere hydrokarboner og til å bestemme boreoperasjonsparametre kan så innsamles ved å evaluere formasjons-prøvene.

Informasjon om undergrunnsformasjoner som krysses av borehullet, kan fremskaffes ved hjelp av et stort antall teknikker. Teknikker basert på å fremskaffe formasjonsinformasjon innbefatter å fremskaffe én eller flere brønnhullsfluidprøver produsert fra undergrunnsformasjonene. Brønnhullsfluider slik uttrykket brukes her, innbefatter én av eller en hvilken som helst kombinasjon av borevæsker, returfluider, fossile formasjonsfluider og formasjonsfluider som kan være forurenset av materialer og fluider slik som slamfiltrater, borevæsker og returfluider. Brønnhullsfluidprøver blir ofte hentet fra borehullet og testet på et riggsted eller på et fjerntliggende laboratorium for å bestemme egenskaper ved fluidprøvene, hvor egenskapene blir brukt til å estimere formasjonsegenskaper. Moderne fluidprøvetakning innbefatter også forskjellige brønnhullstester for å estimere fluidegenskaper mens fluidprøven er nede i hullet.

Noen formasjoner produserer farlige fluider, og lokale statlige forskrifter kan i stor grad regulere og begrense mengden av formasjonsfluider som kan føres inn i brønnhullet, for å redusere risikoen for eksponering av miljø og personell for disse farlige fluidene. Dette er tilfellet selv når det er nødvendig å hente opp fossile formasjonsprøver fra formasjoner som produserer farlige brønnhullsfluider. Det er vanskelig å hente opp fossile formasjonsprøver fra disse farlige fluidproduserende formasjonene fordi borehullsfluider og filtrater ofte forurenser formasjonsprøvene. En hindring er at renseprosessene som brukes for å fjerne borehullsforurensninger fra en fluidprøve for å oppnå en fossil fluidprøve hovedsakelig fri for borehullsforurensninger, vanligvis resulterer i utsprøyting av store mengder formasjonsfluider inn i borehullet. De farlige formasjonsfluidene blir dermed produsert inn i returfluidet som medfører miljømessige trusler og farer for personell på overflaten.

OPPSUMMERING

Det følgende presenterer en generell oppsummering av flere aspekter ved oppfinnelsen for å gi en grunnleggende forståelse av i det minste noen aspekter ved oppfinnelsen. Denne oppsummeringen er ikke en uttømmende oversikt over oppfinnelsen. Den er ikke ment å identifisere nøkkeltrekk eller kritiske elementer ved oppfinnelsen eller å avgrense omfanget av patentkravene. Den følgende oppsummeringen presenterer kun visse konsepter ved oppfinnelsen på en generell form som en innledning til den mer detaljerte beskrivelse som følger.

En anordning for innsamling av et fluid fra en undergrunnsformasjon er beskrevet, som innbefatter en fluidprøvebeholder som har et langstrakt legeme. Det langstrakte legemet innbefatter en indre kavitet, en første ende som har en første åpning for å motta brønnhullsfluid inn i den indre kaviteten, en andre ende aksialt forskjøver fra den første enden idet den andre enden har en andre åpning for å fordrive i det minste endel av brønnhullsfluidet fra den indre kaviteten.

En fremgangsmåte for innsamling av et brønnhullsfluid innbefatter å etablere fluidkommunikasjon mellom en formasjon av interesse og en fluidprøvebeholder som har et langstrakt legeme, hvor det langstrakte legemet innbefatter en indre kavitet, en første ende som har en første åpning, en andre ende aksialt forskjøvet fra den første ende, hvor den andre ende har en andre åpning. Fremgangsmåten innbefatter videre å motta brønnhullsfluidet inn i den indre kaviteten gjennom den første åpningen og å fordrive i det minste endel av brønnhullsfluidet fra den indre kaviteten gjennom den andre åpningen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For å få en detaljert forståelse av foreliggende oppfinnelse skal det vises til den følgende detaljerte beskrivelse av flere utførelsesformer, tatt i forbindelse med de vedføyde tegningene hvor like elementer er blitt like henvisningstall, og hvor: Fig. 1 skjematisk illustrerer et ikke-begrensende eksempel på et brønn-loggingssystem i et kabelarrangement i henhold til flere ikke-begrensende utførelsesformer av oppfinnelsen;

fig. 2 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på utstrekkbare sonder som kan benyttes i flere utførelsesformer av oppfinnelsen;

fig. 3 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på et dobbeltpaknings-arrangement som kan benyttes i flere utførelsesformer av oppfinnelsen;

fig. 4 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på en fluidprøvebeholder som er egnet for bruk som en gjennomstrømningsprøvebeholder; og fig. 5 illustrerer et eksempel på en fluidprøvebeholder som innbefatter én eller flere anordninger for å regulere trykk inne i beholderen under transport.

BESKRIVELSE AV UTFØRELSESEKSEMPLER

Fig. 1 illustrerer skjematisk et ikke-begrensende eksempel på et brønn-logingssystem 100 i et kabelarrangement i henhold til flere ikke-begrensende utførelsesformer av oppfinnelsen. Eksemplet på loggesystem 100 innbefatter en brønnhullsmodul 102 vist plassert i et borehull 104 og understøttet av en kabel 106. Brønnhullsmodulen 102 kan innbefatte ett eller flere sentreringsorganer 108,110 for å sentrere brønnhullsmodulen 102 i borehullet 104. Kabelen 106 kan være under-støttet av en hjulskive 112 anordnet i en borerigg 114. Kabelen 106 kan være viklet på en trommel 116, her vist montert på en lastebil 118, for å senke eller heve brønn-hullsmodulen 102 i borehullet. Kabelen 106 kan omfatte en flertråds kabel som har elektriske ledere for overføring av elektriske signaler og kraft fra overflaten til brønn-hullsmodulen 102, og for å overføre informasjon til og fra brønnhullsmodulen 102. Brønnhullsmodulen 102 kan sende informasjon til og motta informasjon fra overflaten for behandling og/eller for å utføre kommandoer. En kombinert sender/- mottaker 120 på overflaten og en styringsenhet 122 kan være lokalisert på kjøretøyet 118 eller på et hvilket som helst egnet sted på overflaten. Eksemplet på brønnhullsmodul 102 kommuniserer med styringsenheten 122 på overflaten via senderen/mottakeren 120 på overflaten og en kombinert sender/mottaker 124 nede i hullet.

Kabeleksemplet på fig. 1 opererer som en bærer, men en hvilken som helst bærer kan anses å være innenfor rammen for oppfinnelsen. Uttrykket "bærer" slik det brukes her, betyr en hvilken som helst anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordninger, media og/eller organ som kan brukes til å transportere, romme, understøtte eller på annen måte lette bruken av en annen anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordninger, media og/eller organ. Eksempler på ikke begrensende bærere innbefatter borestrenger av oppkveilings-rørtypen, av skjøterørtypen og enhver kombinasjon eller del av disse. Andre eksempler på bærere innbefatter foringsrør, kabler, kabelsonder, glattkabelsonder, brønnhullsmoduler, bunnhullsanordninger, borestrenginnsatser, moduler, indre hus og substratdeler for disse.

I den ikke-begrensende utførelsesformen på fig. 1 innbefatter brønnhulls-modulen 102 et brønnhullsevalueringsverktøy 126, og brønnhullsevaluerings-verktøyet 126 kan innbefatte en sammenstilling av flere verktøysegmenter som er sammenføyet ende-mot-ende ved hjelp av gjengede muffer eller innbyrdes kompresjonskoblinger 128. En sammenstilling av verktøysegmenter som er egnet for foreliggende oppfinnelse, kan innbefatte et arrangement som vist på fig. 1. Arrangementet innbefatter senderen/mottakeren 124 som er diskutert ovenfor, og en brønnhullsstyringsenhet 130 er vist under senderen/mottakeren 124. Brønnhulls-styringsenheten 130 kan videre innbefatte en prosessor og et arbeidslager for behandling av informasjon og for å utføre kommandoer brukt til å styre aspekter ved brønnhullsmodulen 102. En kraftenhet 132 kan være koblet under styringsenheten 130. Kraftenheten 132 kan innbefatte én eller flere av en hydraulisk kraftenhet, en elektrisk kraftenhet og en elektromekanisk kraftenhet. Et formasjonsprøveverktøy 134 er vist koblet til evalueringsverktøyet 126 under kraftenheten 132.

Formasjonsprøveverktøyet 134 som er vist som et eksempel på fig. 1, innbefatter et formasjonsprøveorgan 136 og et prøvefordrivningsorgan 138. Formasjonsprøveorganet 136 kan være utstrekkbar som vist i dette eksemplet, eller formasjonsprøveorganet 136 kan være en verktøydel som har en port for å motta en formasjonsprøve. Prøvefordrivningsorganet 138 kan likeledes være utstrekkbart som vist på denne figuren, eller prøvefordrivningsorganet 138 kan være en verktøydel som har en port for å fordrive en formasjonsprøve fra verktøyet. Formasjonsprøve-verktøyet 134 kan være konstruert for å innhente og/eller ekstrahere en formasjons-kjerneprøve, en formasjonsfluidprøve, formasjonsbilder, nukleær informasjon, elektromagnetisk informasjon og/eller andre brønnhullsprøver.

Det vises til fig. 1, 2 og 3 hvor flere ikke-begrensende utførelsesformer kan være utformet med formasjonsprøveverktøyet 134 operativt som et fluidprøve-verktøy. I disse utførelsesformene kan formasjonsprøveorganet innbefatte en utstrekkbar sonde med en tettende pute 200 for å isolere endel av borehullsveggen. Fluidfordrivningsorganet 138 kan også innbefatte en utstrekkbar sonde som har en tettende pute 200 som skissert på fig. 2. Andre eksempler på arrangementer kan bruke dobbeltpakning 300 som skissert på fig. 3 for å isolere borehullspartiet for de respektive formasjonsprøveorganene 136 og fluidfordrivningsorganet 138. Kombinasjoner av utstrekkbare putetetninger og dobbeltpakninger er også innenfor rammen av oppfinnelsen. En fluidpumpe 140 kan være plassert i fluidkommunikasjon med formasjonsprøveorganet 136 som innbefatter formasjonsprøveverktøyet 134 for innsamling av fluidprøver. Fluidpumpen 140 kan være en enkelt pumpe eller kan innbefatte en pumpe for ledningsspyling og en mindre forskyvningspumpe for innsamling av prøver og for kvantitativ overvåkning av fluid som er mottatt av brønn-hullsevalueringsverktøyet via formasjonsprøveverktøyet 134. Fluidpumpen 140 kan være en pumpe med regulerbar hastighet eller en pumpe med konstant hastighet.

Én eller flere gjennomspylbare fluidprøvebeholdere 142 kan være innbefattet under fluidpumpen 140 og over prøvefordrivningsorganet 138.1 flere eksempler er fluidprøvebeholderne 142 enkeltvis eller kollektivt løsbare fra evalueringsverktøyet i formasjonsprøveverktøyet 134. Ytterligere detaljer ved flere eksempler på gjennomspylbare fluidprøvebeholdere vil bli gitt nedenfor under henvisning til fig. 4-5.

Fig. 4 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på en fluidprøvebeholder 400 som er egnet for bruk som en gjennomspylbar prøvebeholder i henhold til én eller flere utførelsesformer som er beskrevet ovenfor og som vist på fig. 1 under henvisningstall 142. Fluidprøvebeholderen 400 kan brukes i et kabelarrangement, i et arrangement for bruk under boring, et glattkabelarrangement eller ved bruk av en hvilken som helst egnet bærer for å transportere fluidprøvebeholderen 400 i et brønnhull. Utførelseseksemplet på fig. 4 er vist løsbart montert i en brønnhullsmodul 102.

Eksemplet på fluidprøvebeholder 400 som er vist på fig. 4, innbefatter et langstrakt legeme 402 som har en indre kavitet 404 for å motta fluidprøver 406. Det langstrakte legemet 402 som inneholder fluidprøvebeholderen 400, innbefatter en første ende 408 og en andre ende 410 aksialt forskjøvet fra den første enden. Det langstrakte legemet 402 har en første åpning 412 i den første ende for å motta fluidet 406 inn i den indre kaviteten 404, og en andre åpning 414 i den andre enden 410 for å fordrive i det minste endel av fluidet 406 fra den indre kaviteten 404. Fluidprøvebeholderen 400 ifølge denne ikke-begrensende utførelsesformen innbefatter en fluidstrømningsreguleringsanordning 416 i nærheten av den andre ende 410 av legemet 402 og koblet til brønnhullsmodulen for å regulere fluidfordrivning fra den indre kaviteten 404. Fluidstrømningsreguleringsanordningen 416 som er vist, kan være en regulert ventil eller en hvilken som helst egnet fluid-strømningsregulator som kan reguleres for å styre fluidfordrivning fra den andre åpningen 414 under fluidprøvetakning. og kan være operativ for å stoppe fluidfordrivning når en forutbestemt parameter er oppfylt for det brønnhullsfluidet som fordrives fra fluidbeholderen 400.

Ytterligere fluidreguleringsanordninger 416 er vist i utførelseseksemplet på fig. 4, koblet til brønnhullsmodulens innstrømningsledning 420 og inne i beholderen 400 i nærheten av legemets første ende 408 for å regulere fluidstrømning til og inne i den første enden. Fluidreguleringsanordningene i den første enden kan hovedsakelig være maken til fluidreguleringsanordningene 416 i nærheten av den andre enden 410, men fluidreguleringsanordningene 416 kan være av forskjellige typer uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.

Utførelseseksemplet som er vist på fig. 4 innbefatter en strømningslednings-kobling 418 forbundet med en innstrømningsledning 420 ved legemets første ende 408 for å tillate fluidstrømning inn i den indre kaviteten 404. En lignende strømnings-ledningskobling 418 og strømningsreguleringsanordningen 416 er vist koblet til en utstrømningsledning 422 ved legemets andre ende 410 for å tillate fluidfordrivning fra den indre kaviteten 404. Innstrømningsledningen 420 og utstrømningsledningen 422 i det viste eksemplet, er strømningsledningspartier i brønnhullsmodulen 102 som er i fluidkommunikasjon med den indre kaviteten 404 i formasjonsprøvebeholderen 400.

Fluidprøvebeholderen 400 kan være løsbar fra brønnhullsmodulen 102 ved

bruk av løsbare strømningsledningskoblinger 418 og en eller flere løsbare koblinger 424 som kobler fluidprøvebeholderlegemet 402 til brønnhullsmodulen 102. Brønnhullsmodulen 102 kan innbefatte en pumpe 140 for å transportere fluid gjennom en strømningsreguleringsanordning 416 som kan være en ventil som kan reguleres nede i hullet ved å bruke kommandosignaler. Fluidstrømningsregulerings-anordningen 416 er i kommunikasjon med den indre kaviteten 404.

Eksemplet på fluidprøvebeholder 400 kan videre innbefatte en tilbakeslagsventil 426 som vist, koblet til innstrømningsledningskoblingen 418 og en lignende tilbakeslagsventil 426 koblet til utstrømningsledningskoblingen 418 for å bidra til å sikre at fluid strømmer gjennom fluidprøvebeholderen 400 i en retning under en brønnhullsprøverensingsoperasjon.

Den ikke-begrensende utførelsesformen på fig. 4 kan videre innbefatte en fluidevalueringsmodul 428.1 én eller flere utførelsesformer kan fluidevalueringsmodulen 428 være i fluidkommunikasjon med utstrømningsledningen 422 for å estimere fluidinnhold i fluid fordrevet fra den indre kaviteten 404.1 én eller flere utførelsesformer kan fluidevalueringsmodulen 428 være i fluidkommunikasjon med innstrømningsledningen 420 for estimering av fluidinnhold i fluid som strømmer inn i den indre kaviteten 404.1 én eller flere utførelsesformer kan en fluidevalueringsmodul 428 være i fluidkommunikasjon med både innstrømningsledningen 420 og utstrømningsledningen 422 for å estimere fluidinnhold i fluid som strømmer inn i og strømmer ut av den indre kaviteten 404. Fluidevalueringsmodulen kan være en enkelt modul som vist, eller kan være implementert ved å bruke to eller flere moduler.

Fluidevalueringsmodulen 428 kan innbefatte et hvilket som helst antall fluidmåleanordninger for estimering av fluidkarakteristikker for fluidet 406 som strømmer inn i eller ut av den indre kaviteten 404. Fluidevalueringsmodulen 428 kan være anordnet for å estimere optiske karakteristikker, elektriske karakteristikker, fysiske karakteristikker og en hvilken som helst kombinasjon av karakteristikker ved fluidet 406. Noen testanordninger kan f .eks. være i fluidkontakt med fluid som strømmer i fluidevalueringsmodulen, noen anordninger kan være i optisk kommunikasjon, noen anordninger kan være i akustisk kommunikasjon, noen anordninger kan være i fysisk kontakt med fluidet, og ytterligere andre kan være i trykk- og/eller termisk kommunikasjon med fluidet.

Optiske karakteristikker kan estimeres ved å bruke en fluorescenstest-anordning nede i brønnhullet, et reflektometer, et spektrometer eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Fysiske karakteristikker for fluidet kan estimeres ved å bruke et viskometer, en trykksensor, en temperatursensor, en fluiddensitets-transduser eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Elektriske karakteristikker ved fluidet 406 kan estimeres ved å bruke resistivitetsmåleanordninger, kapasitans- og dielektrisitetskonstantmåleanordninger eller kombinasjoner av disse. Andre anordninger kan være innbefattet i fluidevalueringsmodulen 428 for å estimere kjemiske fluidegenskaper og sammensetningsmessige egenskaper. Eksempler på anordninger innbefatter, men er ikke begrenset til, en gasskromatograf, en pH-testanordning, en salinitetstestanordning, en Co2-testanordning, en H2S-testanordning, en anordning for å bestemme voks- og asfaltenkomponenter, en anordning for å bestemme metallinnhold (kvikksølv eller andre metaller), en anordning for å bestemme surhetsgrad for fluidet, eller en hvilken som helst kombinasjon av disse.

I én eller flere utførelsesformer er den indre kaviteten 404 definert av en glatt buet overflate 430 inne i legemet 402. Overflaten 430 kan være valgt basert på det ønskede kavitetsvolumet, total dimensjon for legemet og av fluidstrømnings-karakteristikker. I utførelseseksemplet på fig. 4 har den indre kaviteten 404 et hovedsakelig ovalt tverrsnitt langs en langsgående akse. I én eller flere utførelsesformer kan den indre kaviteten 404 være sfærisk med et hovedsakelig sirkulært tverrsnitt. I én eller flere utførelsesformer kan den indre kaviteten 404 ha et sylindrisk midtparti med flate endepartier, hemisfæriske endepartier, koniske endepartier eller en hvilken som helst annen form av endepartiet som gir relativt fri fluidstrømning inne i den indre kaviteten 404. En overflatebehandling som reduserer fluidadhesjon, kan videre brukes for å redusere fastklebing og motstand i fluid-strømningen inne i den indre kaviteten 404. Eksempler på overflatebehandlinger innbefatter, men er ikke begrenset til, polering, belegning, laminater, innsatser og kombinasjoner av disse.

Det vises nå til fig. 5 hvor et eksempel på en fluidprøvebeholder 500 videre kan innbefatte én eller flere anordninger for å regulere trykk inne i beholderen 500 under transport. Den ikke-begrensende utførelsesformen som er vist på fig. 5, er koblet til en brønnhullsmodul 102 og innbefatter en hovedsakelig sylindrisk indre kavitet 504. Mange av elementene på fig. 5 kan være hovedsakelig maken til likt nummererte elementer som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 4. For korthets skyld vil den følgende beskrivelse fokusere mer på de ytterligere trekkene som er vist på fig. 5.

Eksemplet på fluidprøvebeholder 500 innbefatter et langstrakt legeme 502 som har en indre kavitet 504 for å motta fluidprøver 506. Det langstrakte legemet 502 med eksemplet på fluidprøvebeholder 500 innbefatter en første ende 508 og en andre ende 510 aksialt forskjøvet fra den første ende. Det langstrakte legemet 502 har en første åpning 512 i den første ende 508 for å motta fluidet i den indre kaviteten 504 fra formasjonsprøveorganet 136. En andre åpning 514 i den andre enden 510 kan brukes til å fordrive i det minste endel av fluidet 506 fra den indre kaviteten 504 gjennom fluidfordrivningsorganet 138. Fluidprøvebeholderen 500 ifølge dette ikke-begrensende utførelseseksemplet innbefatter en trykkreguleringsanordning 516 for å regulere trykk i fluidprøven 506. Trykkreguleringsanordningen 516 tilveiebringer en strømningsbane via en tilbakeslagsventil 522 for fluid 506 som strømmer gjennom den indre kaviteten 504 og tillater hovedsakelig ubegrenset strømning gjennom renseprosessen og fordrivningen av fluidet fra den indre kaviteten 504 via fordrivningsorganet 138. Trykkreguleringsanordningen 516 i én eller flere ikke-begrensende utførelsesformer innbefatter et stempel 526 som er bevegelig anordnet inne i kaviteten 504. Én eller flere O-ringer 518 utgjør en fluid- og trykkpakning mellom stempelet 526 og kavitetsveggen 530. Tilbakeslagsventilen 522 er posisjonert inne i stempelet 526 for å tilveiebringe en strømningsbane gjennom stempelet 526 til åpningen 514 i den andre ende 510.

Stempelet 526 er vist posisjonert mot den andre ende 510 med prøven 506 vist med en pil for å indikere strømningsretningen gjennom beholderen 500. Tilbakeslagsventilen 522 hindrer strømning i motsatt retning. På denne måten er fluidstrømningen gjennom den indre kaviteten hovedsakelig fri under renseprosessen.

Trykkreguleringsanordningen 516 kan aktiveres ved å bruke en anordnings-styringsenhet 520.1 én eller flere utførelsesformer kan anordningsstyringsenheten 520 være en pumpe hovedsakelig maken til pumpen 140 som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 1.1 én eller flere utførelsesformer kan pumpen 140 brukes som regulator for trykkreguleringsanordningen 516. En gassforsyning 524 er vist i kommunikasjon med én ende av stempelet 526 og med anordningsstyringsenheten 520.1 én eller flere utførelsesformer kan gassforsyningen innbefatte en trykksatt inert gass slik som nitrogen. Når den aktiveres, kan anordningsstyringsenheten brukes til å øke trykk i gassforsyningen og/eller for å tvinge gass mot stempelet 526. Når det utsettes for trykk, har stempelet en tendens til å bevege seg mot den første ende 508 for derved å minske volumet i kaviteten 504 og/eller øke trykket inn i kaviteten 504 når én eller flere av innstrømnings- og utstrømningsreguleringsanordningene 416 blir aktivert for å stoppe fluidstrømningen. På denne måten kan fluidet 506 opprettholdes ved et forutbestemt trykk straks en fluidprøve er samlet opp i den indre kaviteten 504. Fluidet 506 kan f .eks. opprettholdes over sitt boblepunkttrykk for transport til overflaten.

Flere ikke-begrensende operative utførelsesformer for formasjonsprøve-takning vil nå bli beskrevet under henvisning til fig. 1 til 5.1 én eller flere utførelses-former kan en brønnhullsmodul 102 være transportert i et brønnhull til en formasjon av interesse. Et parti av borehullet blir isolert ved å bruke dobbeltpakninger, en putetetning anordnet på enden av én utstrekkbar sonde eller ved å bruke en kombinasjon av pakninger og utstrekkbare sonder til å skape en isolert sone. Fluidkommunikasjon blir opprettet mellom formasjonen av interesse og brønn-hullsmodulen ved å eksponere en verktøyport for den isolerte sonen. I noen utførelsesformer kan formasjonstrykk være tilstrekkelig til å få fluid til å strømme fra formasjonen inn i verktøyet. I én eller flere utførelsesformer kan en pumpe 140 eller en annen strømningsregulator brukes til å tvinge fluid inn i brønnhullsmodulen.

Fluidstrømning inn i brønnhullsmodulen kan opprettholdes på en hovedsakelig kontinuerlig måte for å utføre en renseprosess for fjerning av borehullsforurensninger fra brønnhullsfluidet som strømmer inn i brønnhullsmodulen. Prøverenseprosessen kan innbefatte innledende fordrivning av fluid fra brønnhullsmodulen mens pumpen eller formasjonstrykket tvinger fluid gjennom brønnhullsmodulen. I én eller flere utførelsesformer blir fluidet overvåket med hensyn på innholdsegenskaper under renseprosessen for å estimere et renhetsnivå for fluidstrømningen inne i verktøyet. I én eller flere utførelsesformer blir fluidfordrivning utført ved å reinjisere det fordrevne fluidet inn i formasjonen i nærheten av brønnhullsmodulen for å begrense eller hindre fluidet fra å strømme inn i borehullsringrommet. I én eller flere utførelses-former blir fluidet injisert i formasjonen ved å bruke et utstrekkbar! fordrivningsorgan som blir strukket ut for å opprette fluidkommunikasjon med formasjonen. Fluid-fordrivningen kan stoppes når fluidet inne i verktøyet blir estimert og være hovedsakelig fritt for forurensninger.

I én eller flere utførelsesformer kan fluidprøver holdes inne i verktøyet ved å bruke en indre fluidprøvebeholder 400, 500.1 én eller flere utførelsesformer kan fluidrenseprosessen innbefatte å tvinge fluidet som er mottatt i verktøyet, gjennom en første ende av fluidprøvebeholderen og fordrive fluidet fra en andre ende av fluidprøvebeholderen. Når estimatene viser at fluidet inne i fluidprøvebeholderen er hovedsakelig fritt for forurensninger, kan strømningsbanen ved den andre beholder-enden lukkes ved å bruke en ventil 416 på modulen som er i fluidkommunikasjon med utstrømningsledningen 422.

Pumpen 140 kan brukes til å øke trykket i beholderens indre kavitet 404, 504 til et ønsket trykk. Når trykket inne i den indre kaviteten når det ønskede trykket, så kan pumpen stoppes, og en andre ventil 416 på modulen som er i fluidkommunikasjon med innstrømningsledningen 420, kan aktiveres for å lukke strømningsbanen inn i den indre kaviteten 404, 504. På denne måten blir fluidprøven 406, 506 forseglet inne i et volum definert mellom de to ventilene 416 på modulen.

Trykk inne i den indre kaviteten kan reguleres etter prøveinnsamling og under transport ved å bruke en trykkreguleringsanordning. Fluid kan strømme gjennom trykkreguleringsanordningen under renseprosessen, og en tilbakeslagsventil kan brukes til å tillate fluidstrømning i bare én retning gjennom trykkreguleringsanordningen. En inert gass kan brukes til å bevege et stempel inne i den indre kaviteten for å regulere trykket.

I én eller flere utførelsesformer kan fluidprøvebeholderen 400,500 transporteres til et sted på overflaten og fjernes fra brønnhullsmodulen uten å tape fluidinnholdet i den indre kaviteten 404, 504. Overflateoperasjoner kan innbefatte aktivering av fluidreguleringsanordningene 416 ved den første enden og den andre enden inne i beholderlegemet 402, 502 for å forsegle de respektive første og andre endepartiene til den indre kaviteten 404, 504. Fluidprøvebeholderen 400, 500 kan så frakobles brønnhullsmodulen 102 ved å frigjøre de løsbare koblingene 424 og strømningsledningskoblingene 418.

Den indre kaviteten 404, 504 i prøvebeholderen kan spyles for forurensninger og/eller fossile fluider uten å etterlate særlig rester inne i den indre kaviteten. Pumpen 140 kan generere en fluidstrømning gjennom kaviteten. I noen utførelses-former innbefatter kaviteten 404, 504 en krummet vegg 430, 530 som reduserer fluidfastklebing inne i kaviteten. Veggen 430, 530 kan videre innbefatte en overflatebehandling som ytterligere reduserer fluidmotstand og som kan brukes til å redusere fastklebing av prøven langs veggen 430, 530.

Fluid som innledningsvis tvinges inn i brønnhullsmodulen 102, kan innbefatte én eller flere forurensninger slik som borehullsvæske og filtrater. Uønskede komponenter i fluidprøven slik som de ovennevnte forurensningene, kan renses fra fluidet som strømmer inn i brønnhullsevalueringsverktøyet 126 ved å pumpe fluidet inn i verktøyet og så fordrive fluidet gjennom prøvefordrivningsorganet 138 inntil det fluidet som kommer inn i verktøyet, er hovedsakelig fritt for de uønskede forurensningene.

I én eller flere utførelsesformer blir pumping og fordrivning utført over en tidsperiode uten separat overvåkning av innholdet, hvor tidsperioden er valgt for å opprette hovedsakelig forurensningsfri strømning av fossilt fluid i verktøyet. Fluidprøvefordrivningen kan stoppes ved eller etter fullføring av den tidsbaserte pumpingen. I én eller flere utførelsesformer blir fluid som strømmer i verktøyet overvåket ved å bruke en brønnhullstester til å estimere fluidinnhold i hovedsakelig sann tid. Fluidprøvefordrivningen kan stoppes når eller etter at innholdsestimatet fastslår at fluidet som strømmer i verktøyet, er hovedsakelig forurensningsfritt, fossilt fluid.

Én eller flere driftsmessige utførelsesformer tar hensyn til fluidfordrivning hvor miljømessige forskrifter, sikkerhetshensyn eller andre faktorer gjør det ønskelig å redusere eller unngå introdusering av produsert formasjonsfluid til brønnhullet. Fluidkommunikasjon kan opprettes mellom prøvefordrivningsorganet 138 og formasjonen i nærheten av prøvefordrivningsorganet. På denne måten kan fluid som er fordrevet fra verktøyet, injiseres direkte i formasjonen med lekkasje inn i brønn-hullet redusert til nivåer i samsvar med gjeldende forskrifter eller nivåer som minsker sikkerhetsrisikoen eller som på annen måte oppfyller de valgte lekkasjestandardene som er fastsatt for den spesielle prøvetakningsoperasjonen. Formasjonsfluidprøver som er hovedsakelig fri for forurensninger, kan bringes til overflaten for testing på stedet eller i et laboratoriemiljø ved å bruke den gjennomspylbare prøvebeholderen 142.

Den foreliggende beskrivelse skal tas som illustrerende i stedet for som begrensende for omfanget eller beskaffenheten til de etterfølgende patentkrav. Mange modifikasjoner og variasjoner vil bli opplagte for fagkyndige på området etter å ha studert beskrivelsen, innbefattende bruk av ekvivalente funksjonelle og/eller strukturelle erstatninger for elementer som er beskrevet her, bruk av ekvivalente funksjonelle koblinger for koblinger som er beskrevet her og/eller bruk av ekvivalente funksjonelle handlinger i stedet for handlinger som er beskrevet her. Slike uvesentlige variasjoner skal anses å være innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims

1. Anordning for innsamling av et brønnhullsfluid, hvor anordningen omfatter: (a) en fluidprøvebeholder som har et langstrakt legeme, hvor det langstrakte legemet innbefatter en indre kavitet, en første ende som har en første åpning for å motta brønnhullsfluidet i den indre kaviteten, en andre ende aksialt forskjøvet fra den første ende, hvor den andre ende har en andre åpning for å fordrive i det minst endel av brønnhullsfluidet fra den indre kaviteten.

2. Anordning ifølge krav 1, hvor den indre kaviteten delvis er avgrenset av en vegg som har en buet tverrsnittsprofil for fluidfastklebing, fluidmotstand eller en kombinasjon av disse, inne i den indre kaviteten.

3. Anordning ifølge krav 2, hvor den buede tverrsnittsprofilen til veggen nærmer seg minst endel av én eller flere av en sirkel og en oval.

4. Anordning ifølge krav 1, hvor den indre kaviteten er definert i det minste delvis av en vegg som har en overflatebehandling som reduserer fluidfastklebing, fluidmotstand eller en kombinasjon av disse.

5. Anordning ifølge krav 4, hvor overflatebehandlingen er valgt fra én eller flere av et belegg, en polert overflate og en innsats.

6. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en strømningsregulerings-anordning som er regulerbar for å stanse brønnhullsfluidfordrivning fra den andre åpningen nå en forutbestemt parameter er oppfylt for brønnhullsfluidet.

7. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en trykkreguleringsanordning for å regulere fluidtrykk inne i den indre kaviteten.

8. Anordning ifølge krav 7, hvor trykkreguleringsanordningen innbefatter en pumpe for å regulere trykk i den indre kaviteten.

9. Anordning ifølge krav 7, hvor trykkreguleringsanordningen innbefatter et organ anordnet inne i den indre kaviteten for å regulere trykk i den indre kaviteten.

10. Anordning ifølge krav 9, hvor organet innbefatter et stempel som er bevegelig i den indre kaviteten for å regulere trykk i den indre kaviteten.

11. Anordning ifølge krav 9, videre omfattende en tilbakeslagsventil koblet til trykkreguleringsanordningen for å tillate fluidstrømning gjennom en sentral åpning i trykkreguleringsanordningen.

12. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en fluidovervåkningsanordning for å estimere en egenskap ved brønnhullsfluidet.

13. Anordning ifølge krav 12, hvor egenskapen til brønnhullsfluidet innbefatter et nivå for forurensning.

14. Fremgangsmåte for innsamling av et brønnhullsfluid, hvor fremgangsmåten omfatter: (a) å etablere fluidkommunikasjon med en formasjon av interesse og en fluidprøvebeholder som har et langstrakt legeme, idet det langstrakte legemet innbefatter en indre kavitet, en første ende som har en første åpning, en andre ende aksialt forskjøvet fra den første ende, hvor den andre ende har en andre åpning; (b) å motta brønnhullsfluidet i den indre kaviteten gjennom den første åpningen; og (c) å fordrive i det minste endel av brønnhullsfluidet fra den indre kaviteten gjennom den andre åpningen.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre omfattende å redusere fluidforstyrrelser inne i den indre kaviteten ved å bruke en vegg som har en buet tverrsnittsprofil for å definere i det minste delvis den indre kaviteten.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor den buede tverrsnittsprofilen til veggen i det minste nærmer seg endel av én eller flere av en sirkel og en oval.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor reduksjon av fluidforstyrrelser innbefatter å bruke en vegg som har en overflatebehandling som reduserer fluidfastklebing, fluidmotstand eller en kombinasjon av disse.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, hvor overflatebehandlingen er valgt fra én eller flere av et belegg, en polert overflate og en innsats.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre omfattende å stoppe fordrivning av brønnhullsfluid når en forutbestemt parameter blir oppfylt for brønnhullsfluidet, ved å bruke en strømningsreguleringsanordning som kan reguleres for å stanse fordrivning av brønnhullsfluid fra den andre åpningen.

20. fremgangsmåte ifølge krav 14, videre omfattende å regulere fluidtrykk inne i den indre kaviteten ved å bruke en trykkreguleringsanordning.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor regulering av fluidtrykket inne i den indre kaviteten innbefatter å bruke en pumpe som endel av trykkreguleringsanordningen.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor regulering av fluidtrykk inne i den indre kaviteten innbefatter regulerbar endring av et volum inne i den indre kaviteten ved å bruke et organ anordnet inne i den indre kaviteten.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor organet innbefatter et stempel og regulerbar endring av et volum inne i den indre kaviteten innbefatter å bevege stempelet for å regulere trykk inne i den indre kaviteten.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 22, videre omfattende å la brønnhullsfluidet strømme gjennom en tilbakeslagsventil i organet.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre omfattende å estimere en egenskap ved brønnhullsfluidet ved å bruke en overvåkningsanordning.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, hvor egenskapen til brønnhullsfluidet innbefatter et forurensningsnivå.