NO319932B1

NO319932B1 - Anordning og fremgangsmate for formasjonstesting av en uforet bronn

Info

Publication number: NO319932B1
Application number: NO19964051A
Authority: NO
Inventors: Paul D Ringgenberg; Roger L Schultz; Margaret Cowsar Waid; Curtis E Wendler; Robert W Srubar; Neal G Skinner
Original assignee: Halliburton Co
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 2005-10-03
Also published as: US5799733A; AU720964B2; EP0781893B1; EP0781893A2; CA2193309A1; EP0781893B8; DE69636665D1; NO964051L; DE69636665T2; NO964051D0; AU6441396A; EP0781893A3; CA2193309C

Abstract

Et tidligevalueringssystem med pumpe (200) for å betjene en brønn (12) og ta fluidprøver og målinger. I hver enkelt utførelse blir en formasjonspumpe aktivisert for å. sende fluid fra brønnformasjonen (16) under en pakningselement (206,208) i inngrep med borehullet (14) inn i et prøvetakingsrør (232). Fluidprøvetakere (234) og registreringsinstrumenter (235) kan stå i kommunikasjon med prøvetakingsrøret (232). I en utførelse blir pumpen mekanisk aktivisert ved dreining av verktøystrengen (202). I en annen utførelse (202) blir pumpen hydraulisk aktivisert og har en hydraulisk motor tilkoplet seg. I denne hydraulisk aktiviserte utførelse aktiviserer fluid pumpet med verktøystrengen (202) den hydrauliske motor og aktiviserer dermed også pumpen. Andre pumpeutførelser er også vist.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører stort sett anordninger og fremgangsmåter for å betjene en brønn, dvs. en anordning og fremgangsmåter for tidlig evaluering av en brønn etter at borehullet har blitt boret og før foringsrøret har blitt sementert i borehullet hvor anordningen benytter en pumpe for å bevege fluid gjennom denne, og nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en anordning og fremgangsmåter som angitt i innledningen til de respektive patentkravene 1, 7 og 10.

Under boring og komplettering av olje- og gassbrenner, er det ofte nødvendig å teste eller evaluere brønnens produksjonsevner. Dette blir vanligvis foretatt ved å isolere en underjordisk formasjon eller en del av en sone av interesse som skal bli testet og deretter sende en brønnfluidprøve enten inn i et prøvekammer eller opp gjennom en pro-duksjonsørrstreng til overflaten. Ulike data, slik som trykk og temperatur i de produserte brønnfluider, kan overvåkes nede i hullet for å evaluere langstids produksjonskarakteris-tikkene for formasjonen.

En svært vanlig benyttet brønntestingsprosedyre er først å sementere et foringsrør i borehullet og deretter perforere foringsrøret nær sonene av interesse. Deretter blir brønnen strømningstestet gjennom perforeringene. Slike strømningstester blir vanligvis utført med en borehulls teststreng som er en streng med rør som befinner seg inne i foringsrø-ret. Borehulls teststrengen har ekspansjonspakninger, testventiler, sirkulasjonsventiler og lignende for å styre strømmen av fluider gjennom borehulls teststrengen.

Selv om borestrengtesting av forede brønner gir svært gode testdata, har det den ulempe at brønnen først må fores før testen kan utføres. Ofte kan også bedre reservoardata oppnås straks etter at brønnen er boret og før formasjonen har blitt vesentlig skadd av bore-fluider og lignende.

Av disse årsaker er det ofte ønsket å evaluere den potensielle produksjonsevne til en brønn uten å påføre kostnaden og forsinkelsen med å fore brønnen. Dette har ført til et antall forsøk på å utvikle en vellykket åpenhulltest som kan utføres i et uforet borehull.

En tilnærming som har vært brukt for testing av åpne hull er bruken av en vektsatt, åpenhulls kompresjon-ekspansjonspakning på en borehullsteststreng. For å betjene en vektsatt, åpenhulls trykkekspansjonspakning, må en fast overflate anordnes mot hvilken vekten kan settes. Historisk sett har dette blitt gjennomført med et perforert anker som setter seg ned på bunnen. En ulempe med bruken av ekspansjonspakninger av trykkinn-settingstypen for åpne hull er at de kun kan benyttes nær ved bunnen av hullet. Således er det nødvendig og umiddelbart teste en formasjon av interesse etter at den har blitt gjennomboret. Disse typer ekspansjonspakninger er vanskelige å bruke når en underjordisk formasjon som befinner seg ved en vesentlig høyde over bunnen av hullet skal testes. Denne type teststreng er også uønsket for bruk til havs fordi rørstrengen kan sette seg fast i det åpne borehull på grunn av trykkforskjeller mellom borehullet og ulike for-masjoner. Som det vil forstås av fagmannen, når rørstrengen er fast og ikke lenger roterer, vil deler av rørstrengen ligge mot siden av borehullet og av og til vil en trykkfor-skjellsituasjon påstøtes hvor rørstrengen blir svært tett trykket mot sideveggen i borehullet. Dette er et spesielt vanskelig problem når strømningsstyreventilene for teststrengen blir betjent ved manipulering av teststrengen. I disse situasjoner, dersom teststrengen setter seg fast, kan det bli umulig å styre fluidstrømmen gjennom teststrengen.

En annen tidligere kjent prosedyre for testing av åpne hull er vist i US-patent nr. 4246964 i navn Brandell, overdratt til søkeren av den foreliggende oppfinnelse. Brandell-patentet er representativt for et system markedsført av søkeren til den foreliggende oppfinnelse som Halliburton Hydroflake System. Hydroflake systemet benytter et par avstandsbeliggende opplåsbare ekspansjonspakninger som blir blåst opp med en pumpe nede i brønnhullet. Brønnfluider kan deretter strømme opp rørstrengen som bærer ekspansjonspakningene i brønnen. Dette system har fortsatt den ulempe at rørstrengen blir utsatt for trykkforskjellfastsuging i det åpne borehull.

En tilsvarende prosedyre kan utføres ved å bruke en områdepakning med sammentrykk-bare pakningselementer. Bruken av denne anordning har den tilleggsulempe av at det kreves at pakningen blir understøttet i bunnen av hullet eller at et sideveggsanker er på-krevet.

En annen tilnærming på åpenhullstesting er ved bruk av vaierlinetestere av putetypen som ganske enkelt trykker en liten elastisk pute mot sideveggen i borehullet og tar en svært liten enveis prøve gjennom en liten åpning i puten. Et eksempel på en slik putety-pe tester er vist i US-patent nr. 3 577 781 i navn Leborg. Hovedulempen med tester av putetypen er at de har en svært liten enveisprøve som ofte ikke er helt representativ for formasjonen og som gir svært lite data om produksjonsegenskapene til formasjonen. Det er også av og til vanskelig å avtette puten. Når puten tetter blir den utsatt for trykkforskjellfastsuging og verktøyet kan av og til bli skadd når det tas ut.

En annen mangel på vaierlineformasjonstestere som bruker en pute er at puten er forholdsvis liten. Dersom permeabiliteten til formasjonen er høy kan hydrostatisk trykk bli overført gjennom formasjonen mellom utsiden av puten og senteret av puten hvor trykkmål i ngen blir foretatt i en svært kort tidsperiode. Dette vil føre til måling av det hydrostatiske trykk straks etter forsøk på å måle formasjonstrykket. Dette kan begrense effektiviteten til vaierlineformasjonstestere under enkelte forhold.

En annen tilnærming som har blitt foreslått i ulike former, men som til vår kjennskap aldri har blitt kommersialisert på vellykket måte, er å forsyne en ytre produksjons-rørstreng med en ekspansjonspakning som kan bli satt i et borehull, i kombinasjon med et vaierlinekjørt pulseringskammer som blir kjørt ned til inngrep med den ytre streng for slik å ta en prøve fra nedenfor ekspansjonspakningen. Et eksempel på et slikt system er vist i US-patent nr. 3 111 169 i navn Hyde, og overdratt til søkeren av den foreliggende oppfinnelse. Andre eksempler på slike anordninger er vist i US-patent nr. 2 497 185 i navn Reistle Jr.; US-patent nr. 3 107 729 i navn Barry et al; US-patent nr. 3 327 781 i navn Nutter; US-patent nr. 3 850 240 i navn Conover; og US-patent nr. 3 441 095 i navn Youmans.

Mange forbedringer i åpenhulls testsystemer av typen generelt foreslått i US-patent nr.

3 111 169 i navn Hyde er vist i US-patent ansøkning med serienummer 08/292131, overdratt til søkeren av den foreliggende oppfinnelse. Ved den første side av oppfinnelsen i US-søknadsnummer 08/292131 er et system vist som innbefatter en utvendig pro-duksjonsrørstreng som har en opplåsbar ekspansjonspakning, en kommunikasjonspassasje plassert gjennom produksjonsrørstrengen under ekspansjonspakningen, oppblåsningspassasje som står i kommunikasjon med det oppblåsbare element i pakningen, og en opplåsningsventil som styrer strømmen av opplåsningfluid gjennom opplåsningspassasjen. Oppblåsningsventilen er oppbygd slik at åpning og lukking av denne ventil styres ved overflatemanipulering av den utvandige produksjonsrørstreng. Således kan den oppblåsbare ekspansjonspakning innsettes i brønnen ganske enkelt ved å manipulere den utvendige produksjonsrørstreng og pådra fluidtrykk i rørstrengen uten å kjøre ned et indre brønnverktøy i rørstrengen. Etter at ekspansjonspakningen er blitt innsatt kan et indre brønnverktøy, slik som et pulseringskammer, bli ført inn å foreta inngrep med den utvendige rørstreng for å sette det indre brønnverktøy i fluidkommunikasjon med den underjordiske formasjon gjennom kommunikasjonspassasjen. Det finnes også en utfø-relse med en områdepakning som har øvre og nedre pakningselementer som er i inngrep på motsatte sider av formasjonen.

Ved en annen side av denne tidligere oppfinnelse blir brønnfiuidprøver samlet inn ved å kjøre en innvendig produksjonsrørstreng, fortrinnsvis en innvendig kveilrørstreng, inn i den tidligere beskrevne utvendige rørstreng. Kveilrørstrengen er i inngrep med den utvendige rørstreng, og boringen i kveilrørstrengen blir kommunisert med en underjordisk formasjon gjennom sirkulasjonspassasjen avgrenset i den ytre rørstreng. Deretter sendes brønnfluid fra nedi i bakken gjennom kommunikasjonspassasjen og opp kveil-rørstrengen. En slik kveilrørstreng kan innbefatte ulike ventiler for styring av fluidstrøm gjennom denne.

Denne tidligere oppfinnelse kan også benyttes til å behandle en underjordisk formasjon. Istedenfor å kjøre et pulseringskammer for å samle opp en fluidprøve kan en trykkinjek-sjonskanister bli kjørt ned i og gjøre inngrep med den ytre produksjonsrørstreng. Trykk-injeksjonskanisteren blir kommunisert med den underjordiske formasjon gjennom sirkulasjonspassasjen. Et behandlingsfluid slik som syre kan deretter injiseres inn i den underjordiske formasjon.

Som ytterligere eksempler på kjent teknikk på området, kan det refereres til US patente-ne 4 580 632 og 2 859 828 samt GB A 654 862 hvorav '632 patentet beskriver et brønn-testingsverktøy som omfatter en brønn- eller borestreng, et hus inntil den ytre rørstrengen med et prøvetakingsrør, en pakning nær huset for tetning av borehullet på en side av en formasjonssone ved brønnen, samt en formasjonspumpe i forbindelse med prøvetakingsrøret via en fluidpassasje.

'828 patentet omhandler en hydraulisk brannpumpe for formasjonstesting som omfatter en ytre rørstreng, et hus inntil den ytre rørstrengen med et prøvetakingsrør som opptar en ventil, en pakning nær huset for tetning av borehullet på en side av en formasjonssone ved brønnen, en passasje som gir forbindelse mellom prøvetakingsrøret og brønnboring-en, samt en formasjonspumpe som er i forbindelse med prøvetakingsrøret via en fluidpassasje langs verktøyet.

Den britiske publikasjonen omhandler en fremgangsmåte og anordning for prøvetaking ved boring av en brønn, hvor anordningen omfatter et pakningselement, et hus med et prøvetakingsrør, en pumpe i kombinasjon med et prøvetakingsrør og en borkrone plassert under huset.

Oppfinnelsen tar sikte på å avhjelpe mangler ved den kjente teknikk, og dette oppnås med en anordning og fremgangsmåter som angitt innledningsvis som er kjennetegnet ved trekkene i karakteristikken til de respektive patentkravene 1, 7 og 10.

Fordelaktige utførelser av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkravene.

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer således forbedringer overfor den kjente teknikk ved å tilveiebringe et prøvetakingsrør med multiple, uavhengig aktiviserte prø-vetakere i kommunikasjon med dette. Elektroniske instrumenter kan også settes i kommunikasjon med prøvetakingsrøret for å måle og/eller registrere trykk, temperatur, fluid-resistivitet og andre fluidegenskaper. En formasjonspumpe befinner seg fortrinnsvis over prøvetakingsrøret og benyttes til å suge fluid gjennom røret. Pumpen kan betjenes med et antall midler.

Typiske tester utført med en borehulls teststreng er kjent som drivtrykktester og trykkoppbygningstester. For "drivtrykk" delen av testen åpnes en testventil i borehullstest-strengen og brønnen åpnes for oppstrømning gjennom borestrengen inntil formasjonstrykket trekkes ned til et minimums nivå. For "oppbygnings"delen av testen lukkes testventilen og formasjons trykket tillates å bygge seg opp under testventilen til et maksimalt trykk. Slik drivtrykk- og trykkoppbygningstester kan ta mange dager å fullføre.

Det foreligger et behov for hurtig, pålitelige testprosedyrer som kan utføres i en tidlig fase ved boring av en brønn før foringsrøret er blitt innsatt. Dette er ønskelig av et antall årsaker. For det første, dersom brønnen er en kommersielt ikke-vellykket brønn, så kan kostnaden med å fore brønnen unngås eller gjøres minst mulig. For det andre er det kjent at skade begynner å skje på en underjordisk produksjonssone eller formasjon så snart som den blir krysset av en boret brønnboring. Således er det ønskelig å utføre testing ved et så tidlig tidspunkt som mulig.

Mens teknikker og systemer har blitt utviklet for testing av åpne, uforede brønnboringer, er det ofte betraktet uønsket å strømningsteste en åpenhullsbrønn gjennom en borehulls teststreng utfra standpunktet om sikkerhetsbetraktninger.

En teknikk som har blitt benyttet er å trekke borerøret ut fra brønnboringen når det ønsket å teste en underjordisk sone eller formasjon som gjennomløpes av brønnboringen og deretter kjøre en spesiell teststreng ned i brønnen for å teste sonen eller formasjonen. Dette innebærer naturligvis tiden og kostnaden med å trekke og kjøre inn rør og er ufor-delaktig ut fra dette standpunkt.

En tidligere oppfinnelse som tilveiebringer integrert boring og produksjonsevaluerende systemer og fremgangsmåter er vist i US-patentansøkning med serienummer 08/292341, overdratt til søkeren av den foreliggende oppfinnelse. Disse fremgangsmåter og systemer tillater at mange tester kan utføres under boreprosessen innbefattende produksjons-strømningstester, prøvetaking av produksjonsfluid, bestemme sonetrykket eller formasjonstrykket nedi i bakken, temperatur og andre forhold, etc.

De integrerte brønnborings- og evalueringssystemer ifølge denne tidligere oppfinnelse omfatter grunnleggende en borestreng, en borkrone på en nedre ende av borestrengen for boring av en brønnboring, et instrument for logging mens det bores som inngår i borestrengen for å generere data som indikerer den hydrokarbonproduktive beskaffenhet til sonene og formasjonene i bakken som krysses av brønnboringen slik at en sone eller formasjon av interesse kan identifiseres uten å ta ut borestrengen fra brønnboringen, en ekspansjonspakning på borestrengen over borkronen for å avtette sonen eller formasjonen av interesse mellom borestrengen og brønnboringen, og en testinnretning som inngår i borestrengen som gir en ventil for å isolere og teste sonen eller formasjonen av interesse, hvorved brønnen kan bores, logges og testes uten å fjerne borestrengen fra brønnboringen.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse inngår prøvetakingskammeret og formasjonspumpen i borestrengen. Øvre og nedre sirkulasjon-styreventiler gjør at fluid kan pumpes nedad gjennom borkronen under en boreoperasjon og deretter avstenges fra borkronen og åpnes ekspansjonspakningene på borestrengen slik at en formasjonspumpe i borestrengen kan aktiviseres for å sende formasjonsfluid gjennom et kammer som inneholder prøvetakere og instrumenteringer.

Formålet med tidlig evalueringssystemet er å måle formasjonstrykket, oppnå en fluid-prøve og måle fluidegenskaper under prøvetakingsprosessen for å verifisere at prøven er representativ for formasjonsfluidet. Disse operasjoner kan utføres ved flere dybder, på en tur av borerøret, i et åpent borehull, før brønnen fores. Denne informasjon er viktig for brønnoperatørene fordi kunnskap om formasjonstrykkene å oppnå representative formasjonsfluidprøver er nøkkelen til å foreta avgjørelsen om en brønn skal plugges igjen og avsluttes, eller å fore brønnen og bruke ytterligere ressurser på den.

Ved den foreliggende oppfinnelse benyttes en pumpe til å sende fluid inn i et prøveta-kingskammer hvor prøvene kan oppnås og fluidegenskapene måles.

Tidligevalueirngssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse innbefatter en anordning for bruk ved å betjene en brønn som har et uforet borehull som krysser en underjordisk sone av interesse. Anordningen omfatter en ytre produksjonsrørstreng, et hus nær inntil den ytre rørstreng og som danner et prøvetakingsrør i denne, en ekspansjonspakning nær inntil huset og tilpasset for å avtette borehullet på en side av formasjonen, og en formasjonspumpe plassert i huset for å sende fluider fra formasjonen gjennom prøvetakingsrø-ret. Fortrinnsvis er ekspansjonspakningen en opplåsbar pakning. I en utførelse er pakningen en områdepakning som har et par opplåsbare pakningselementer for å avtette brønnboringen på motsatte sider av formasjonen. En utligningsinnretning er anordnet for å utligne trykket på motsatte sider av pakningselementene når områdepakningen er i inngrep med brønnboringen.

I en utførelse blir pumpen mekanisk aktivisert. Pumpen kan være en pumpe med progressivt hulrom som har en aksel som går fra en rotor i pumpen. Akselen er forbundet til den ytre rørstreng, og den ytre rørstreng roteres i forhold til huset for å aktivisere pumpen. Lagerinnretninger kan være anordnet mellom den ytre produksjonsrørstreng og huset for å lette rotasjon. Pumpen kan også være en resiproserende pumpe omfattende et sylinderparti som danner del av huset og en plunger parti glidbart anordnet i sylinderpartiet og koplet til den ytre rørstreng. I denne resiproserende utførelse beveges den ytre rørstreng frem og tilbake i forhold til sylinderpartiet for å aktivisere pumpen. Denne frem og tilbake-utforming kan reverseres med sylinderen koplet til rørstrengen og plungeren dannende en del av huset slik at sylinderpartiet beveges frem og tilbake i forhold til plungerpartiet. I en annen mekanisk aktivisert utførelse av en pumpe kan denne bli drevet av en elektrisk motor. Andre mekaniske utforminger kan også benyttes.

I andre utførelser av oppfinnelsen blir pumpen hydraulisk aktivisert. I disse utførelser omfatter anordningen videre en hydraulisk motor koplet til pumpen, og den hydrauliske motor aktiviseres ved å pumpe fluid ned gjennom den ytre rørstreng, som dermed aktiviserer pumpen. Den hydrauliske motor kan også være en anordning med progressivt hulrom.

Anordningen omfatter fortrinnsvis et antall fluidprøvetakere som står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret slik at individuelle fluidprøver kan tas og holdes på. Registre-rings- og måleinstrumenter kan også være i kommunikasjon med prøvetakingsrøret hvorved fluidegenskaper for formasjonen kan måles og holdes på.

Anordningen kan videre omfatte et telemetrisystem plassert i huset hvorved målte fluiddata fra anordningen kan sendes til overflaten til virkelig tid mens fluid sirkulerer.

I nok en utførelse av anordningen er en langsgående passasje avgrenset gjennom pumpen og pakningen. Et parti av denne langsgående passasje kan dannes av prøvetakings-røret. En prøvetakingsport er avgrenset i pakningen og står i kommunikasjon med formasjonen når pakningen er i inngrep med brønnboringen. En borkrone er koplet til en nedre ende av pakningen. Denne utførelsen omfatter fortrinnsvis videre en øvre sirkulasjonsventil med en første stilling der den ytre rørstreng står i kommunikasjon med den langsgående passasje og en andre stilling der den ytre rørstreng er isolert fra den langsgående passasje, og en nedre sirkulasjonsventil som har en første stilling der prøveta-kingsrøret står i kommunikasjon med borkronen og er isolert fra prøvetakingsporten og en andre stilling der prøvetakingsrøret står i kommunikasjon med prøvetakingsporten og er isolert fra borkronen. Når de øvre og nedre sirkulasjonsventiler er i deres første stillinger tømmes borefluid pumpet ned den ytre rørstreng ut nær borkronen slik at bore-operasjonene kan utføres. Etter boring kan øvre og nedre sirkulasjonsventiler aktiviseres til deres andre stillinger og pumpen blir deretter aktivisert for å sende fluid fra formasjonen gjennom prøvetakingsporten inn i prøvetakingsrøret og til prøvetakere hvor flu-idprøver og målinger kan tas som tidligere beskrevet. Den foreliggende oppfinnelse innbefatter også en fremgangsmåte for å betjene en brønn som har et uforet borehull som krysser en underjordisk sone eller formasjon av interesse. Fremgangsmåten omfatter trinnene å kjøre ned et evalueringsverktøy i brønnen der evalueringsverktøyet omfatter en utvendig rørstreng, et hus nær inntil den ytre rørstreng og som har et prøvetakingsrør i denne, en ekspansjonspakning koplet til huset, en kommunikasjonspassasje som kommuniserer prøvetakingsrøret med et borehull under ekspansjonspakningen, og en formasjonspumpe som står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret. I en foretrukket utførelse har ekspansjonspakningen et opplåsbart pakningselement, og evalueringsverktøyet omfatter videre en opplåsningspassasje som kommuniserer det opplåsbare element med et indre av den ytre rørstreng, og en opplåsningsventil som har en åpen stilling hvori opplåsningspassasjen er åpen og med en lukket stilling der opplåsningspassasjen er lukket.

Fremgangsmåten omfatter videre trinnene av å sette ekspansjonspakningen i borehullet over den underjordiske sone eller formasjon og aktivisere pumpen slik at fluid sendes fra borehullet ned ekspansjonspakningen gjennom kommunikasjonspassasjen og prøve-takingsrøret.

Når ekspansjonspakningen er en opplåsbar pakning kan trinnet med å innsette ekspansjonspakningen innbefatte og utvide det opplåsbare element med en opplåsningsventil i sin åpne stilling ved å øke fluidtrykket på innsiden av den ytre rørstreng, hvoretter oppblåsningsventilen lukkes for å holde pakningen i borehullet. Trinnet med å aktivisere pumpen utføres etter lukking av oppblåsningsventilen. I en utførelse der pakningen er en opphentbar oppblåsbar områdepakning som har øvre og nedre pakningselementer, innbefatter oppblåsningstrinnet å innsette det øvre og nedre pakningselement over og under den underjordiske sone eller formasjon respektivt.

Fremgangsmåten kan videre omfatte trinnet av å innfange en fluidprøve i en prøvetaker i kommunikasjon med prøvetakingsrøret og repetere pumpe- og innfangingstrinnene etter hva som er nødvendig for å innfange ytterligere brønnfluidprøver. Pumpen pumper ikke fluid inn i prøvetakeren. Isteden benyttes pumpen for å få strømning fra formasjonen eller sonen av interesse slik at fluidet når prøvetakeren. Aktivisering av selve prøvetake-ren suger fluid inn i prøvetakeren.

I en utførelse hvor pumpen blir mekanisk aktivisert kan pumpetrinnet omfatte rotasjon eller bevegelse frem og tilbake av den ytre rørstreng i forhold til huset og dermed aktivisere pumpen. I en alternativ mekanisk aktivisert utførelse kan pumpetrinnet omfatte aktivisering av en elektrisk motor for å drive pumpen.

I en utførelse hvor pumpen blir hydraulisk aktivisert omfatter evalueringsverktøyet videre en hydraulisk motor koplet til pumpen, og pumpetrinnet omfatter pumping av fluid ned den ytre rørstreng for å aktivisere den hydrauliske motor og videre aktivisere pumpen. Denne utførelse kan videre omfatte å tømme fluid sluppet ut fra motoren og pumpen i et brønnringrom nær inntil evalueringsverktøyet.

Den foreliggende oppfinnelse kan også sies å innbefatte en fremgangsmåte for boring og betjene en brønn omfattende trinnet av å posisjonere en borestreng i brønnen, der borestrengen omfatter en borkrone, en ekspansjonspakning for bundet til borkronen hvor pakningen avgrenser en prøvetakingsport, et hus festet til pakningen og med et prøveta-kingsrør i denne, en formasjonspumpe plassert i huset og i kommunikasjon med prøve-takingsrøret, og en ytre produksjonsrørstreng plassert over huset. I en foretrukken utfø-relse kan borestrengen videre omfatte en første sirkulasjonsventil med en første stilling der prøvetakingsrøret står i kommunikasjon med borkronen og isolert fra prøvetakings-porten og en andre stilling der prøvetakingsrøret står i kommunikasjon med prøveta-kingsporten og isolert fra borkronen, og en andre sirkulasjonsventil med en første stilling der den ytre rørstreng står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret og en andre posisjon der den ytre rørstreng er isolert fra prøvetakingsrøret.

Denne fremgangsmåte omfatter videre trinnene av: bore et borehull dypere i brønnen ved rotasjon av borestrengen slik at borehullet krysser en underjordisk sone eller formasjon av interesse; under boring, sirkulere fluid ned den ytre rørstreng til borkronen; stoppe rotasjonen av borestrengen; aktivisere ekspansjonspakningen til tettende inngrep med den underjordiske sone eller formasjon; og aktivisere pumpen slik at fluid sendes fra den underjordiske sone eller formasjon gjennom prøvetakingsporten inn i prøveta-kingsrøret. Fremgangsmåten kan videre omfatte trinnet av å innfange en fluidprøve i en prøvetaker i kommunikasjon med prøvetakingsrøret og repetere pumpe- og innfangingstrinnene etter ønske for å innfange ytterligere brønnfluidprøver.

I en utførelse hvor pumpen blir hydraulisk aktivisert omfatter borestrengen videre en hydraulisk motor, koplet til pumpen og pumpetrinnet omfatter pumping av fluid ned den ytre rørstreng for å aktivisere den hydrauliske motor og dermed aktivisere pumpen når den første og andre sirkulasjonsventil er i den andre posisjon. Denne utførelsen kan videre omfatte å slippe ut fluid utgått fra motoren og pumpen inn i brønnens ringrom nær inntil borestrengen.

Fremgangsmåten ved boring og betjening kan også omfatte trinnene av å løsgjøre pakningen fra tettende inngrep og repetere de andre trinn etter ønske. Enhver av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan også omfatte trinnene av å registrere en fluidegenskap for fluid sendt inn i prøvetakingskammeret ved hjelp av en registre-ringsanordning plassert i prøvetakingskammeret. Enhver av fremgangsmåtene kan i til-legg omfatte å overføre fluiddata fra et telemetrisystem plassert i evalueringsverktøyet ved borestrengen.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan videre omfatte trinnene av å kjøre inn et indre brønnverktøy inn i den ytre produksjonsrørstreng og kontakte det indre brønnverktøy med den ytre rørstreng, som dermed setter det indre brønnverktøy i fluidkommunikasjon med den underjordiske sone eller formasjon gjennom kommunikasjonspassasjen eller prøvetakingsporten. Etter dette trinn kan fremgangsmåten videre omfatte å sende en fluidprøve fra den underjordiske sone eller formasjon gjennom prø-vetakingsporten og prøvetakingsrøret til det indre brønnverktøy og/eller stimulere brøn-nen ved å sende fluid fra det indre brønnverktøy gjennom prøvetakingsrøret og prøveta-kingsporten til den underjordiske sone eller formasjon.

Den foreliggende oppfinnelse innbefatter også en fremgangsmåte for å betjene en brønn og utføre en "boblepunkt" bestemmelse i en brønnboring som krysser en underjordisk sone eller formasjon av interesse. Med denne fremgangsmåte kjøres et evalueringsverk-tøy inn i brønnen. Evalueringsverktøyet omfatter en ytre rørstreng, et hus nær inntil den ytre rørstreng og har et prøvetakingsrør i seg, en ventil plassert i prøvetakingsrøret, en kommunikasjonspassasje som kommuniserer prøvetakingsrøret med brønnboringen og en formasjonspumpe som står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret. Fremgangsmåten omfatter videre trinnene av å aktivisere pumpen slik at fluid sendes fra sonen inn i brønnboringen og gjennom kommunikasjonspassasjen og prøvetakingsrøret, som lukker ventilen og deretter aktiviserer pumpen for å redusere fluidtrykket mellom pumpen og ventilen. Dette det siste trinn omfatter fortrinnsvis å redusere trykket inntil trykket faller under boblepunktet for oljen som holdes i fluidet slik at en faseendring skjer når gass flyter ut av oppløsningen.

Med denne fremgangsmåte for å utføre en boblepunktbestemmelse, kan evaluerings-verktøyet videre omfatte et trykk- og/eller temperaturmålende instrument i kommunikasjon med prøvetakingsrøret, og fremgangsmåten kan videre omfatte å bruke slike instrumenter for å detektere trykket og/eller temperaturen ved hvilken faseendring skjer.

Mange formål og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå etter hvert som den følgende detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelser leses sammen med tegningene som illustrerer slike utførelser. Fig. IA og IB viser en første utførelse av det tidlige evalueringssystem med pumpen ifølge den foreliggende oppfinnelse hvor en formasjonspumpe kan aktiviseres ved å rotere produksjonsrørstrengen for å suge formasjonsfluid inn i et kammer som inneholder fluidprøvetakere og instrumentering. I fig. IA er denne første utførelsen vist når den blir kjørt inn i brønnboringen, og fig. IB viser anordningen i drift med ekspansjonspakningen med ekspansjonspakningene blåst opp. Fig. 2A og 2B viser nok en utførelse av den foreliggende oppfinnelse hvor en hydraulisk motor eller slammotor blir brukt for å aktivisere formasjonspumpen ved å pumpe slam med produksjonsrørstrengen. Fig. 2A illustrerer denne utførelsen når den blir kjørt inn i brønnboringen, og fig. 2B viser den i drift. Fig. 3A og 3B viser en utførelse av oppfinnelsen som del av en borestreng hvormed boring kan utføres og testing utført uten fjerning av borestrengen. Fig. 3A illustrerer denne utførelsen som den blir brukt som en borestreng for å bore brønnboringen, og fig. 3B viser anordningen i drift under en testfase.

Fig. 4 viser en alternativ utførelse av prøvetakingskammerpartiet av anordningen.

Fig. 5 viser en alternativ utførelse som bruker en frem- og tilbake bevegelig pumpe.

Fig. 6 viser en alternativ utførelse med en elektrisk drevet pumpe.

Fig. 7A og 7B viser en alternativ utførelse hvor en pumpe blir senket på en vaierline.

Det vises nå til tegningene og nærmere bestemt fig. IA og IB hvor en første utførelse av tidlig evalueringssystemet med pumpen ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist og generelt angitt med hensvisningstallet 10. Anordningen 10 blir benyttet ved en fremgangsmåte for å betjene en brønn 12 som har et uforet borehull 14 som krysser en underjordisk formasjon eller sone av interesse 16. Som benyttet her benyttet en referanse til en fremgangsmåte for å betjene en brønn i en bred betydning for å innbefatte både testing av brønnen hvor fluider tillates å strømme fra brønnen og behandlingen av en brønn hvor fluider blir pumpet inn i brønnen. Også som benyttet her innbefatter en referanse til en "sone av interesse" en underjordisk formasjon. Anordningen 10 er ved den nedre ende av en utvendig rørstreng 18.1 en foretrukken utførelse innbefatter anordningen 10 en områdepakningsenhet 20 med øvre og nedre opplåsbare pakningselementer 22 og 24 respektivt. Pakningselementene 22 og 24 er tilpasset til tettende å kontakte borehullet 14 på motsatte sider av formasjonen 16 eller på ønskede steder i en sone av interesse 16. Når det ikke er nødvendig å tette under formasjonen 16 eller på to steder i en sone av interesse kan en oppblåsbar pakning med enkelt element bli brukt over formasjonen eller i sonen av interesse istedenfor områdepakningsenheten 20. Det vil si at anordningen ikke er ment å være begrenset spesielt til en områdepakning-utforming. Testing med hver type av pakningen er lik.

Et nedre hus 26 går under det nedre pakningselement 24.1 den illustrerte områdepak-ningsutførelse som går stort sett i lengderetningen gjennom områdepakningen 20 er en utligningspassasje 30 som sammenknytter en nedre utligningsport 32 i det nedre hus 26 med en øvre utligningsport 34 plassert i et øvre hus 36. Utligningspassasjen 30 sikrer at det er stort sett det samme hydrostatiske trykk i det øvre parti 27 og nedre parti 28 av brønnringrommet 29, over det øvre pakningselement 22 og under det nedre pakningselement 24 respektivt når pakningselementene blir opplåst. Således blir systemet trykkbalansert og denne utligning av trykk over øvre og pakningselementer 22 og 24 eliminerer hydrauliske krefter som virker på den ytre rørstreng 18 og pakningen 20.

En opplåsningspassasje 38 går lengdeveis gjennom det øvre hus 36 og står i kommunikasjon med øvre og nedre pakningselementer 22 og 24 ved punkter 40 og 42 respektivt. I den øvre ende av opplåsningspassasjen 38 er en pakning-styreventil 44 som tillater opplåsning av øvre og nedre pakningselementer 22 og 24 ved å pumpe fluid ned innsiden av den utvendige rørstreng 18 og som hindrer overtrykk av pakningselementene.

Et prøvetakingskammer 46 er avgrenset i det øvre hus 36. Et prøvetakingsrør 48 går fra prøvetakingskammeret 46 til et antall radielt plasserte prøvetakingsporter 50 som er plassert mellom de øvre og nedre pakningselementer 22 og 24. Prøvetakingskammeret 46 kan også sies å være ganske enkelt et utvidet øvre parti av prøvetakingsrøret 48 i utførselen ifølge figurene IA og IB.

Plassert i prøvetakingskammeret 46 er et antall uavhengig aktiviserte prøvetakere 52 og ethvert ønsket elektronisk eller mekanisk trykk og temperaturregistrerende instrument 53, også kalt opptakere 53. Prøvetakerne 52 kan være like med Halliburton miniprøve-takere, og trykk og temperaturregistrerende instrumenter 53 kan være like med Halliburton HMR. Eksempler på miniprøvetakere er vist i US-patent nr. 5240072; 5058674; 4903765; og 4787447 som herned inngår som referanse. Et verktøy med elektronisk minne som registrerer fluidresistiviteten, slik som fremstilt av Sondex eller Madden, kan også anbringes i prøvetakingskammeret 46. Prøvetakere 52 og instrumenter 53 står i kommnikasjon med prøvetakingsrøret 48 gjennom prøvetakingskammeret 46 i utførel-sene vist i fig. IA og IB.

En alternativ utførelse er vist i fig. 4.1 denne alternative utførelse 10' har anordningen et øvre hus 36' som avgrenser et hulrom 55 i dette. Et prøvetakingsrør 48' går gjennom hulrommet 55, men er ikke aktivt i fluidkommunikasjon med dette. Et antall uavhengig aktiviserte prøvetakere 52' og ethvert ønsket trykk- og temperaturregistrerende instrument 53', også kalt opptakere 53', er plassert rundt og nær inntil prøvetakingsrøret 48'. Prøvetakere 52' og opptakere 53' er heller ikke i kommunikasjon med hulrommet 55. Et antall forbindelser slik som 57 og 59 forbinder prøvetakingsrøret 48' med prøvetakerne 52' og opptakerne 53'. Fagmannen vil se at dette system virker identisk med det vist i fig. IA og IB selv om komponenten er plassert på en fysisk forskjellig måte. I fig. 4 er prøvetakerne 52' og opptakerne 53' vist plassert i hulrommet 55, men oppfinnelsen er heller ikke ment å være begrenset til denne bestemte utforming. F.eks. kunne prøvetake-re 52' og 53' være plassert utenfor det øvre hus 36' og koplet til prøvetakingsrøret 48' direkte. I en slik utførelse ville det ikke være nødvendig å ha et hulrom 55 overhodet. En alternativ utførelse kan en ekstra ventil 51 være plassert i prøvetakingsrøret 48 eller 48'. Dette er vist i fig. IA og IB, men er utelatt fra fig. 4. Ventilen 51 er vanligvis åpen, men kan lukkes under en prosedyre for å utføre en boblepunkt-beregning, som vil bli ytterligere beskrevet her. I de fleste tester som benytter apparatet 10 eller 10' er imidlertid ventilen 51 enten helt åpen eller ikke tilstede overhodet.

Plassert over prøvetakingskammeret 46 er en formasjonspumpe 54 som benyttes til å sende fluid fra sone 16 gjennom prøvetakingsportene 50 og prøvetakingsrøret 48 til prø-vetakere 52 og opptakere 53 i kammeret 46 (eller prøvetakere 52', opptakere 53'). I den illustrerte utførelse er formasjonspumpen 54 en roterende pumpe med progressivt hulrom, vanligvis referert til som en Moineau eller Moyno pumpe. Denne pumpetype er godt kjent innenfor faget og omfatter vanligvis en elastomert stator 56 med en rotor 58 roterbart plassert i denne. Den gjengelignende utforming av motoren 58 i sammen med statoren 56 gjør at fluid kan drives oppad gjennom denne.

Rotoren 58 er forbundet med et fleksibelt akselparti 60 til en nedre ende 62 av den ytre produksjonsrørstreng 18. Når den ytre rørstreng 18 blir rotert roteres også akselpartiet 60 og rotoren 58. Akselpartiet 60 må være fleksibelt eller en eller annen type fleksibel kopling må benyttes fordi senterlinjen til rotoren 58 beveger seg i forhold til senterlinjen for anordningen 10, som er et iboende trekk ved en pumpe med progressivt hulrom. Dette betyr at rotoren 58 "slarker" noe i forhold til statoren 56, og dermed er en fleksibel kopling nødvendig.

Som det vil bli videre beskrevet her, når pakningselementene 22 og 24 er opplåst, gir de motstand mot rotasjon av det øvre hus 36 og statoren 56. En lagerinnretning 64 gir også en roterbar kopling mellom det den nedre ende 62 og det øvre hus 36.

Et ringrom 66 er avgrenset rundt akselpartiet 60 i det øvre hus 36 over statoren 56. Kommunikasjon er gitt mellom ringrommet 66 og den sentrale åpning 68 i den ytre rørstreng 18 ved et antall porter 70. En langsgående passasje 72 går gjennom akselpartiet 60 og rotoren 58 og sørger for kommunikasjon mellom prøvetakingsrøret 48 og den sentrale åpning 58. Faktisk kan den langsgående passasje 72 betraktes å være en del av prøvetakingsrøret 48.

Den øvre ende av den langsgående passasje 72 åpner inn i en mottaker 74 som avgrenser en tetningsboring 76. En vanligvis lukket ventil 77 er plassert i mottakeren 74.1 sin vanligvis lukkede stilling vil ventilen 77 sees å avstenge den øvre ende av den langsgående passasje 72. Som det vil bli ytterligere beskrevet her er ventilen 77 tilpasset til å kunne åpnes med et indre brønnverktøy.

Virkemåten for anordningen 10 er at den blir kjørt ned i brønnen 12 til den ønskede dybde på enden av den ytre rørstreng 18 som vist i fig. IA. Fluid pumpes ned den sentrale åpning 68 gjennom porter 70 og inn i ringrommet 66. Fluidet utgår fra et ringrom 66 og passerer gjennom pakningsstyreventilen 44 og inn i oppblåsningspassasjen 38 for å blåse opp pakningselementene 22 og 24 på en måte som er kjent innenfor teknikken til posisjonen vist i fig. IB hvor pakningselementene er tettende i inngrep med borehullet 14 på motsatte sider av formasjonen 16 eller ved det ønskede sted i sonen 16.

Etter at pakningselementene 22 og 24 er opplast lukker pakningsstyreventilen 44 for å hindre overoppblåsing av pakningselementene, og den ytre rørstreng 18 roteres ved overflaten. Som tidligere beskrevet roterer dette rotoren 58 i pumpen 54 inne i statoren 56. Rotasjon av pakningsenheten 20 og det øvre hus 36 forhindres ved det oppblåste inngrep av pakningselementene 22 og 24 ved borehullet 14. Når den ytre rørstreng 18 roteres suger pumpen 54 fluid fra formasjonen eller sonen 16 gjennom prøvetakingspor-ter 50 og prøvetakingsrøret 48. Dette fluid slippes ut fra pumpen 54 gjennom ringrommet 66 og den langsgående passasje 70 inn i den sentrale åpning 68. Pumpen 54 aktiviseres på denne måte for en forutbestemt tidsperiode for å trykkdrive sonen 16. Strøm-men fra sonen 16 skal fortrenge fluid som står i den sentrale åpning 68 av det ytre hus 18, og et godt estimat på produksjonsmengde fra sonen bør være tilgjengelig ved å overvåke strømningsmengden ved overflaten. Det er mulig å styre produksjonsmengden ved å variere rotasjonen på den ytre rørstreng 18 ved overflaten. Strømningsgraden gjennom pumpen 54 varierer direkte med dens rotasjonshastighet.

Under denne tid kan virkelig tid-målinger av trykk, temperatur og fluid respektivt for innholdet av prøvetakingsrøret 48 bli sendt til overflaten via et telemetrisystem (ikke vist). Disse mengder kan observeres for å bestemme om fluid i prøvetakingsrøret 48 er fri for forurensning ved et slamfiltrat. Ved å observere temperaturen i prøvetakingsflui-det, er bevis på avgassing av formasjonsfluidet sett som en brå minskning i temperaturen.

Etter en forutbestemt tidsperiode kan en prøvetaker 52 bli aktivisert på en prøve av fluidet i prøvetakingsrøret 48 tas ved å strømme inn i prøvetakeren 52. Betjening av enhver prøvetaker 52 er valgvis.

Det kan også være ønsket å måle formasjons- eller sonetrykket under en eller flere drivtrykk/oppbygningssekvenser ved en bestemt dybde mens det fanges inn kun en prøve av formasjonsfluidet. Alternativt kan måling av sonetrykkene med opptakere 53 utføres uten å innfange noen prøve om det ønskes.

Rotasjon stoppes, som ender driften av pumpen 54, og strømmen av fluid fra sonen 16 blir følgelig stoppet. Ved dette punkt er sonen 16 "stengt inne". Denne oppbygningsfase kan opprettholdes i nok en forutbestemt tidsperiode. Prøver kan tas i ytterligere prøveta-kere 52 og målinger registrert i de ytterligere opptakere 53 under en av disse drivtrykk/oppbygningssekvenser som tidligere nevnt.

I fig. IB har et sekundært eller indre brønnverktøy 78 blitt senket til inngrep med den ytre rørstreng 18 inntil et innstikkelement 80 på denne er nært opptatt inne i tetningsboringen 76 i mottakeren 74. Dette setter et indre brønnverktøy 78 i fluidkommunikasjon med sonen 16 gjennom prøvetakingsrøret 48 og den langsgående passasje 72 ved å åpne den lukkede ventil 77 i mottakeren 74. Det indre brønnverktøy 78 kan slippes ved tyngden, pumpes ned eller befordres på glatt eller elektrisk vaierline 82 eller kveilrør 84 (vist med stiplede linjer i fig. IB) eller på mindre seksjoner av produksjonsrør eller lederør.

Eventuelle indre brønnverktøy 78 som kan bæres av tyngden eller pumpes ned innbefatter: opphentbare prøvetakere via vaierline, kveilrør eller borerør; opphentbare elektroniske eller mekaniske trykk/temperaturopptakere via vaierline, kveilrør eller borerør; fluidkammere som kan inneholde kjemikalier som skal injiseres i sonen 16; og et rørstykke som ganske enkelt åpner ventilen 77 i opptakeren 74 slik at sonen 16 kan stå i kommunikasjon med produksjonsrøret. Eventuelle indre brønnverktøy 78 som kan bæres av et kveilrør eller glattline innbefatter de verktøy som nettopp er nevnt. Potensielle sekundære verktøy som kan bæres av den elektriske line innbefatter de listet ovenfor pluss instrumenter for virkelig tids avlesning på overflaten av trykk/temperatur og/eller fluidegenskaper.

Indre brønnverktøy 78 åpner ventilen 77 i mottakeren 74 og foretar dermed en isolert hydraulisk forbindelse mellom det indre brønnverktøy 78 og sonen 16.

I en fordrukken utførelse er det indre brønnverktøy 78 et pulseringskammer som kan benyttes til å samle inn en fluidprøve fra sonen 16 som deretter kan samles inn ved å hente opp pulseringskammeret med vaierlinen 82 eller kveilrøret 84. Som nevnt kan det indre brønnvektøy 78 også være i en trykksatt fluidinjeksjonskanister som er tilpasset for å injisere et behandlingsfluid inn i sonen 16 gjennom den langsgående passasje 72 og prøvetakingsrør 48.

Når det indre brønnverktøy 78 er på kveilrøret 84 kan fluid fra sonen 16 bli sendt oppad gjennom kveilrørstrengen til et overflatested. Behandlingsfluider kan også pumpes ned gjennom kveilrøret 84 eller en tilsvarende seksjon av produksjonsrøret eller røret inn i sonen 16.

Etter at prøver og registreringer har blitt tatt, påsettes strekk i den ytre rørstreng 18 som frigjør trykket fra de oppblåsbare pakningselementer 22 og 24. Anordningen 10, med unntak av mulig prøvetakere 52 eller 52' som ble aktivisert som tidligere beskrevet, er deretter klar for omposisjonering i brønnen 12 nær en annen formasjon eller sone. Ved dette punkt kan betjeningssekvensen bli repetert etter ønske.

Etter at den siste test er ferdig hentes anordningen 10 opp til overflaten. Der blir prøve-takerne 52, 52' og opptakerne 53,53' fjernet fra prøvetakingskammeret 46. Prøvetakerne 52,52' kan tappes på stedet, deres innhold kan føres over på prøveflasker for forsendelse til et trykk-volum-testlaboratorie (PVT), eller hele prøvetakeren 52,52' kan forsendes til et PVT laboratorium for fluidoverføring og testing.

Minnemålere og opptakere 53,53' kan leses, og trykk, temperatur og resistivitetsdata analysert for å bestemme formasjons- eller sonetrykk og temperaturen, permeabilitet og prøvefluidresistivitet. En endring i prøvefluidresistiviteten under hver drivtrykkfase av jobben indikerer at slamfiltrat ble fjernet fra sonen 16 og at fluid pumpet gjennom anordningen 10 nær slutten av drivtrykkdelen som ble innfanget i prøvetakeren 52,52' er et representativt fluid i sonen. En betydelig endring i fluidtemperaturen under drivtrykking ville indikere at gass oppløst i formasjonsfluidet kom ut av oppløsningen og ble omfor-met til damp under drivtrykking og/eller under prøvetaking.

I utførelsen av anordningen 10 eller 10' som innbefatter den tidligere nevnte ventil 51, kan en bestemmelse av boblepunktet for brønnfluidet utføres. Med anordningen plassert i brønnboringen 14 som vist i fig. IB, aktiviseres pumpen 54 ved å rotere den ytre rørstreng 18, på en måte som tidligere beskrevet, og pumpen blir kjørt langt nok til å få formasjonsfluid inn i prøvetakingsrøret 48 og prøvetakingskammeret 46 (eller i prøveta-kingsrøret 48' i utførelsen 10'). Med formasjonsfluid således på innsiden av verktøyet stenges ventilen 51 for å fange inn et fluidvolum mellom ventilen og pumpen 54. Pumpen 54 blir deretter betjent til å redusere trykket i den innfangede fluidprøve. Når trykket minskes inne i det innfangede fluidvolum, vil tilslutt trykket falle under boblepunktet for oljen som holdes i det innfangede fluidvolum. Når trykket faller under boblepunktet vil en faseendring skje i prøven når gassen bryter ut av oppløsningen. Trykk og temperaturregistrerende instrumenter 53 eller 53' blir benyttet til å detektere trykket hvorved faseendring opptrer. Før trykket faller under boblepunktet vil trykket i prøven reduseres brått når pumpen kjøres. Når trykket faller under boblepunktet vil gassekspansjon i prø-ven forårsake at trykket faller mye mindre brått. Dette indikerer boblepunktet.

Det vises nå til fig. 2A og 2B hvor en andre utførelse av tidligevalueringssystemet med pumpen ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist og generelt betegnet med tallet 100. Lik anordningen 10 ifølge den første utførelse kan den andre utførelse 100 benyttes med en fremgangsmåte av å betjene en brønn 12 som har et ikke-foret borehull 14 som krysser en underjordisk formasjon eller sone 16. Som det vil bli beskrevet i nærmere detalj her aktiviserer anordningen 100 ifølge den andre utførelse en pumpe i denne med hydrauliske aktiviseringsinnretninger slik som en hydraulisk motor eller slammotor 154 istedenfor ved å rotere produksjonsrørstrengen som i den første utførelsen 10. Fagmannen vil forstå at mange av komponentene i anordningen 100 er tilsvarende eller identis-ke med de i den første utførelsen.

Anordningen 100 er i den nedre ende av en utvendig produksjonsrørstreng 102.1 en foretrukken utførelse innbefatter anordningen 100 en områdepakningsenhet 104 med øvre og nedre oppblåsbare pakningselementer 106 og 108 respektivt. Pakningselementene 106 og 108 er tilpasset til tettende å kontakte borehullet 14 på motsatte sider av formasjonen 16 eller ved det ønskede sted i en sone av interesse 16. Som med den første utførelsen av anordningen 10, når det ikke er nødvendig å tette under formasjonen 16 eller på to steder i en sone av interesse med anordningen 100 ifølge den andre utførelse, kan en enkelt oppblåsbar ekspansjonspakning benyttes over formasjonen eller sonen istedenfor en områdepakningsenhet 104. Det vil si at anordningen 100 ikke er ment å være begrenset spesielt til en områdepakning-utforming. Testing med hver type pakning er lik.

Et nedre hus 110 rager under det nedre pakningselement 108.1 den illustrerte områdepakning-utførelse, strekker en utligningspassasje 114 seg stort sett i lengderetningen gjennom områdepakningen 104 og sammenknytter en nedre utligningsport 116 i det nedre hus 110 med den øvre utligningsport 118 i et øvre hus 120. Utligningspassasjen 114 sikrer at det er stort sett det samme hydrostatiske trykk i det øvre parti 111 og et nedre parti 112 av brønn-ringrommet 113 over det øvre pakningselement 106 og under det nedre pakningselement 108 respektivt når pakningselementene blir utvidet. Således er systemet trykkbalansert og denne utligning av trykket over øvre og nedre pakningselementer 106 og 108 eliminerer hydrauliske krefter som virker på den ytre rørstreng 102 og pakningen 104.

En oppblåsningspassasje 122 går lengdeveis gjennom det øvre hus 120 og står i kommunikasjon med øvre og nedre pakningselementer 106 og 108 ved punkter 124 og 126 respektivt. I den øvre ende av oppblåsningspassasjen 122 er en pakning-styreventil 128 som tillater oppblåsning av øvre og nedre pakningselementer 106 og 108 ved å pumpe fluid ned innsiden av den ytre rørstreng 102 og hindre overtrykk av pakningselementene.

Et prøvetakingskammer 130 er avgrenset i det øvre hus 120. Et prøvetakingsrør 132 går fra prøvetakingskammeret 130 til et antall radielt plasserte prøvetakingsporter 154 som er plassert mellom øvre og nedre pakningselementer 106 og 108. Prøvetakingskammeret 130 kan sies å være ganske enkelt et utvidet øvre parti av prøvetakingsrøret 132 i utfø-relsen ifølge fig. 2A og 2B.

Plassert i prøvetakingskammeret 130 er et antall uavhengig aktiviserte prøvetakere 136 og ethvert ønsket elektronisk eller mekanisk trykk- og temperaturregistrerende instrument 137, også referert til som opptakere 137. Som i den første utførelsen kan prøveta-kere 136 i den andre utførelsen være like med Halliburton minisamplers, og trykket og elektroniske temperaturregistreringsinstrumenter 137 kan være like med Halliburton HMR. Et fluidresistivitetsregistrerende verktøy med elektronisk minne, slik som fremstilt av Sondex eller Madden, kan også anbringes i prøvetakingskammeret 130. Prøveta-kere 136 og instrumenter 137 står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret 132 gjennom prøvetakingskammeret 130 i utførelsen vist i fig. 2A og 2B.

En alternativ i utførelse er vist i fig. 4.1 denne alternative utførelse 100' har anordningen et øvre hus 120' som avgrenser et hulrom 55. Et prøvetakingsrør 132' går gjennom hulrommet 55, men er egentlig ikke i fluidkommunikasjon med dette. Et antall uavhengig aktiviserte prøvetakere 136' og eventuelle ønskede trykk og temperaturregistrerende instrumenter 137, også kalt opptakere 137', er plassert rundt og nær inntil prøvetakings-røret 132'. Prøvetakere 136' og opptakere 137' står heller ikke i kommunikasjon med hulrommet 55. Et antall forbindelser, slik som 57 og 59 forbinder prøvetakingsrøret 132' til prøvetakerne 136' og opptakerne 137'. Fagmannen vil se at dette system virker identisk med det vist i fig. 2A og 2B selv om de er plassert på en fysisk forskjellig måte. I fig. 4 er prøvetakerne 136' og opptakerne 137' vist plassert i hulrommet 55, men oppfinnelsen er ikke ment å være begrenset til denne bestemte utforming. F.eks. kunne prøve-takerne 136' og 137' være plassert utenfor det øvre hus 120' og koplet prøvetakingsrøret 132' direkte. I en slik utførelse ville det ikke være nødvendig å ha et hulrom 55 overhodet.

I en alternativ utførelse kan en tilleggsventil 135 plasseres i prøvetakingsrøret 132 eller 132'. Dette er vist i fig. 2A og 2B, men utelatt fra fig. 4. Ventilen 135 er vanligvis åpen, men kan benyttes til å utføre en boblepunkt-beregning som med ventilen 51 i den første utførelse.

Plassert over prøvetakingskammeret 130 er en formasjonspumpe 138 som benyttes til å sende fluid fra sonen 16 gjennom prøvetakingsportene 134 og prøvetakingsrøret 132 til prøvetakerne 136 og opptakerne 137 i kammeret 130 (eller til prøvetakere 136' og opptakere 137'). I den viste utførelsen er formasjonspumpen 138 en roterende pumpe med progressivt hulrom, vanligvis referert til som en Moineau eller Moynopumpe, nettopp som i den første utførelse 10. Pumpen 138 omfatter vanligvis en elastomer pumpestator 140 med en pumperotor 142 roterbart plassert i denne. Den gjengelignende utforming av pumperotoren 142 sammen med pumpestatoren 140 gjør at fluid kan trekkes oppad gjennom denne.

Plassert over pumpen 138 er en hydraulisk motor 144 som også kan refereres til som en slammotor 144.1 den illustrerte utførelsen er motoren 144 en roterende anordning med progressivt hulrom (Moineau eller Moyno) lik med formasjonspumpen 138. Motoren

144 er av en utforming kjent innenfor faget og omfatter vanligvis en elastomer motorstator 146 med en motorrotor 148 roterbart plassert i denne. Motorrotoren 148 er koplet til pumperotoren 142 med et fleksibelt akselparti 150. Som vist i fig. 2 er pumperotoren 42, akselpartier 150 og motorrotoren 148 vist som et enkelt stykke, men den flerdelte konst-ruksjon kan benyttes så lenge som komponentene roterer sammen. Den gjengelignende utforming av motorrotoren 148 sammen med motorstatoren 146 gjør at motorrotoren roterer når fluid pumpes nedad gjennom den ytre rørstreng 102, som vil bli ytterligere omtalt senere.

Det øvre hus 120 avgrenser et ringformet hulrom 152 gjennom hvilket akselpartiet 150 går. En husport 154 er avgrenset tvers gjennom det øvre hus 120 og tilveiebringer kommunikasjon mellom ringhulrommet 152 og brønnringrommet 113.

Motorrotoren 148 er koplet med et fleksibelt akselparti 158 til en mottaker 160. Akselpartiet 150 og 158 må være fleksible eller en annen type fleksibel kopling må brukes fordi senterlinjene av pumperotoren 142 og motorrotoren 148 beveger seg i forhold til senterlinjen av anordningen 100, som er et iboende trekk ved en pumpe eller motor med progressivt hulrom. Det vil si at pumperotoren 147 "slarker" eller slingrer noe i forhold til pumpestatoren 140, og motorrotoren 140 slarker noe i forhold til motorstatoren 146. Dermed er en fleksibel forbindelse nødvendig.

Pumpen 138 og den hydrauliske motor 144 blir støttet mot langsgående bevegelse som et resultat av trykk som virker på denne av et trykklager 161 som er montert på en flens 163 og i inngrep av mottakeren 160. Flensen 161 avgrenser en åpning 165 gjennom seg slik at fluid kan strømme forbi flensen.

Opptakeren 160 avgrenser en tetningsboring 162 i seg. En vanligvis stengt ventil 173 er plassert i mottakeren 160. Som det vil bli ytterligere beskrevet her er ventilen 173 tilpasset til å kunne åpnes med et indre brønnverktøy.

Hele enheten omfatter en mottaker 160, akselparti 158, motorrotor 148, akselparti 150 og pumperotor 142 som avgrenser en langsgående passasje 164 gjennom denne. Således tilveiebringer lengdepassasjen 164 kommuniserer mellom tetningsboringen 162 og prøvekammeret 130.1 dens vanligvis lukke stilling vil ventilen 173 sees å avstenge den øvre ende av lengdepassasjen 164. Lengdepassasjen 164 kan betraktes som en del av prøvetakingsrøret 132.

Et telemetrisystem 166 innbefattende en slampulseringsenhet plassert over

den hydrauliske motor 144. Dette telemetrisystem 166 er av en type kjent for innenfor faget, slik som Halliburton Measurement While Drilling (MWD) eller Logging While Drilling (LWD) telemetrisystemer. Formålet med systemet 166 er å sende målte data fra anordningen 100 til overflaten til virkelig tid mens fluid sirkulerer eller mens man kjører pumpen 138 som trykkdriver brønnen. Telemetrisystemet 166 gjør det mulig å foreta gamma- og resistivitetsmålinger til virkelig tid når anordningen 100 blir kjørt ned i brønnen 12. Dette gir mulighet for korrelasjon av pakningsdybde uten behov for en elektrisk vaierline.

Telemetri 166 er nødvendig i den andre utførelse 100 fordi fluid utgår fra pumpen 138 inn i brønnringrommet 113 som ytterligere beskrevet her. Det vil si at fluid som utgår fra pumpen 138 ikke blir pumpet inn i den ytre rørstreng 102 hvor dens volum er kjent som det er når det pumpes inn i den ytre rørstreng 18 av den første utførelse 10. Telemetri 166 kan benyttes med den første utførelsen 10 om det ønskes, men det er ikke nødvendig.

Den ytre rørstreng 102 avgrenser en sentral åpning 168 gjennom seg som står i kommunikasjon med den hydrauliske motor 144 gjennom åpningen 165 i flensen 163 og et ringvolum 170 stort sett avgrenset rundt akselpartiet 158. Pakning-styreventilen 128 står også i kommunikasjon med ringvolumet 170.

Betjeningen av utførelsene ifølge fig. 2A og 2B kjører anordningen 100 ned i brønnen 12 til ønsket dybde på enden av den ytre rørstreng 102 som vist i fig. 2A. Når ekspan-sjonspakningsenheten 104 nærmer seg den ønskede innsettingsdybde, startes sirkulasjo-nen slik at telemetirsystemet 166 kan sende korrelasjonsdata til overflaten med slampulsereren.

Når anordningen 100 er ved en dybde påsettes tilleggstrykk ned produksjonsrøret for å utvide pakningselementene 106 og 108. Fluid pumpes ned den sentrale åpning 168 gjennom åpningen 165 og ringvolumet 170, passerer deretter gjennom pakning-styreventilen 128 inn i oppblåsningspassasjen 122. Pakningselementene 106 og 108 blir oppblåst til posisjonen vist i fig. 2B hvor pakningselementene er tettende i inngrep med borehullet 14 på motsatte sider av formasjonen 16 eller på de ønskede steder i sonen 16.

Etter at pakningselementene 106 og 108 er blåst opp, lukker pakningsstyreventilen 128 for å hindre overoppblåsning av pakningselementene.

Deretter vil ethvert ytterligere fluid sirkulert ned åpningen 165 og den sentrale åpning 168 bli tvunget gjennom den hydrauliske motor 144, som dermed får motorrotoren 148 til å rotere inne i motorstatoren 146. Dette fører til at pumperotoren 142 blir rotert inne i pumpestatoren 140 som tidligere beskrevet. Fluid utslippet fra den nedre ende av rotoren 144 slippes ut inn i brønnringrommet 113, som tidligere nevnt, etter passering gjennom ringhulrommet 152 og husporten 154 og deretter sirkulert ut fra brønnen 12.

En hydraulisk motor 144 blir således aktivisert, pumpen 138 suger fluid fra formasjonen eller sonen 16 gjennom prøvetakingsportene 134 og prøvetakingsrøret 132. Dette fluid slippes ut fra pumpen 138 gjennom ringhulrommet 152 og husporten 154 inn i brønn-ringrommet 113. Pumpene 138 aktiviseres i en tidsperiode for å trykkdrive sonen 16. Det er mulig å styre formasjons- eller sonefluidproduksjonsmengden ved å styre sirkulasjonsmengden gjennom den sentrale åpning 168 fra overflaten. Pumpestrømningsgraden varierer direkte med sirkulasjonsgraden ettersom det sirkulerte fluid er hva som driver den hydrauliske motor 144.

Under denne tid kan målinger av de fysiske egenskaper i fluidet produsert fra sonen 16, slik som trykk, temperatur, densitet, resistivitet, konduktivitet, dielektrisk konstant eller annen målbar fysisk fluidegenskap benyttes til å bestemme om fluidet produsert fra sonen 16 inneholder gass.

Om gass er tilstede i fluidet produsert fra sonen 16, bør pumping utført på sonen av interesse og den resulterende blanding av fluid fra sonen med slammet i ringrompartiet 111 over pakningen 104 bør være begrenset. Dette er nødvendig fordi, når den blandede gass og slam sirkulerer ned overflaten, vil gassen i denne blanding utvide seg. Om en stor gassmengde er tilstede i fluidet fra sonen 16 kan dette føre til en betydelig minskning i det hydrostatiske trykk av fluidsøylen i ringrommet 113 og kan føre til et brønn-styringsproblem.

Målinger av de fysiske egenskaper til fluidet produsert fra sonen 16 kan sendes til overflaten til virkelig tid ved telemetrisystemet 166. Med kjennskap til disse parametere kan en operatør på overflaten fastslå at gass er tilstede og kan stoppe eller begrense driften av pumpen 138. Alternativt kan anordningen 100 også inneholde tilstrekkelig nedihulls computerbehandlende kraft til å observere de fysiske egenskaper til fluidet fra sonen 16, foreta den bestemmelse at gass er tilstede og overføre en alarm til overflaten via telemetrisystemet 166.

Etter en forutbestemt strømningstid eller etter å ha fastslått at drivtrykket i sonen 16 er tilstrekkelig ved å observere virkeligtidsdata sendt til overflaten, kan en av prøvetakerne 136 aktiviseres for å ta en prøve av fluidet i prøvetakingsrøret 132. Driften av denne prøvetaker 136 kan iverksettes ved å modulere slampumpene ved overflaten som en nedad rettet kommando. Driften av mulig prøvetaker 136 er valgfri.

Det kan være ønsket å måle formasjons- eller sonetrykket ved bruk av opptakere 137 eller 137' under en eller flere drivtrykk/oppbygningsgrenser ved en dybde mens kun en eller flere prøver av formasjonsfluidet fanges inn. Alternativt kan målingen av sonetrykkene med opptakerne 137 uten å innfange en prøve være ønsket.

Etter at målingene er tatt stoppes fluidsirkulasjonen opp, og strømmen fra sonen 16 stoppes. Denne oppbygningsfase opprettholdes over en tidsperiode. Prøver kan tas i ytterligere prøvetakere 136,136' og målinger registrert i tilleggsopptakere 137,137' under en av disse drivtrykk/oppbygningssekvenser som tidligere nevnt.

Alternativt kan slampumpene på overflaten benyttes til å sende en kommando til anordningen 100 for å stoppe formasjonspumpen 138 og starte oppbygningen mens sirkula-sjonen opprettholdes. Under denne fase av testen sendes virkelighetstid oppbygningstrykket til overflaten via telemetrien. Ved å observere oppbygningstrykket ved overflaten kan en informasjonsbestemmelse omkring når man skal stoppe oppbygningen eller testen foretas.

Mottakeren 160 tilveiebringer en innretning for å kople et sekundært eller indre brønn-verktøy 172 som kan senkes ned til anordningen 100 gjennom den ytre rørstreng 102 inntil et innstikkselement 171 av dette er tett opptatt i tetningsboringen 162 for mottakeren 160. Dette setter et indre brønnverktøy 172 i fluidkommunikasjon med sonen 16 gjennom prøvetakingsrøret 132 og den langsgående passasje 164 ved å åpne den lukkede ventil 173 i mottakeren 160. Det indre brønnverktøy 172, lik det indre brønnverktøy 78 i den første utførelsen, kan slippes av tyngden, pumpes ned eller befordres på en glatt line eller vaierline 174 på en kveilrørstreng 176 eller lignende seksjoner av produksjons-rør eller rør, som vist i fig. 2B.

Det indre brønnverktøy 172 kan benyttes til å åpne ventilen 173 i mottageren 160 for å foreta en isolert hydraulisk forbindelse mellom det indre verktøy 172 og formasjonen 16. Potensielle indre brønnverktøy 172 som kan bæres av tyngden eller pumpes ned innbefatter: vaierline, kveilrør eller borerør-opphentbare prøvetakere; vaierline, kveilrør eller borerør-innhentbare elektroniske eller mekaniske trykk/temperaturopptakere; fluidkammere som skal inneholde kjemikalier for injeksjon i sonen 16; og et rørstykke som ganske enkelt åpner ventilen 173 i mottakeren 172 slik at sonen 16 kan stå i fluidkommunikasjon med den ytre rørstreng 102.

Potensielle indre brønnverktøy 172 som kan bæres av kveilrøret eller glattlinen innbefatter en av de listet ovenfor. Potensielle indre brønnverktøy 172 som kan bæres av elektrisk line innbefatter de listet ovenfor pluss instrumenter for virkelig tids avlesning på overflaten av trykk/temperatur og/eller fluidegenskaper.

Foretrukne utførelser av det indre brønnverktøy 172 er de samme som de beskrevet for det indre brønnverktøy 78 for den første utførelsen 10.

Når testen er ferdig påføres trekk i den ytre rørstreng 102 for å frigjøre trykket fra pakningselementet 106 og 108. Dette frigjør også trykket fra hele anordningen 100 med unntak av mulig prøvetaker 136 eller 136<*> som har blitt aktivisert. Anordningen 100 kan deretter omplasseres i brønnen 12, og befjeningssekvensen kan repeteres flere ganger om det er ønsket.

Etter ferdigstilling av sluttesten hentes anordningen 100 opp til overflaten. Der blir prø-vetakerne 136,136' og registreringsinstrumentene 137,137 fjernet fra prøvetakingskam-meret 130. Prøvetakerne 136,136' kan tappes på stedet, deres innhold kan overføres til prøvetakingsflasker for forsendelse til et PVT-laboratorie, eller hele prøvetakeren 136,136' kan forsendes til et PVT-laboratorie for fluidoverføring og testing.

Under mange av testene, blir virkeligtidsdata sendt til overflaten via pulsgiveren. Imidlertid er datamengder som fås med denne teknologi forholdsvis langsom, f.eks. i størrel-sesorden 1 til 2 bits pr. sekund. Et mye mer detaljert bilde av hva som skjer nede i brøn-nen under test er tilgjengelig fra analysedata laget i anordningen 100 under jobben.

Minnemålerne i instrumentene 137,137' kan avleses og trykket, temperaturen og resistivitetsdata kan analyseres for å bestemme formasjonstrykket og temperaturen, permeabilitet og prøvefluidresistivitet. En endring i prøvefluidresistivitet under hver drivtrykkfase av.jobben ville indikere at slamfiltrat ble fjernet fra sonen 16 og at fluid pumpet gjennom anordningen 100 når slutten av trykksenkingen ble innfanget i den aktiviserte prø-vetaker 136,136' er et representativt fluid for sonen. En betydelig endring i fluidtempe-ratur under drivtrykkingen ville indikere at gass oppblåst i formasjonsfluidet kom ut av oppløsningen og gasset til damp under drivtrykkingen og/eller under prøvetaking.

I utførelsen av anordningen 100,100' som innbefatter den tidligere nevnte ventil 135 kan en beregning av boblepunktet for brønnfluidet utføres. Med anordningen plassert i brønnboringen 14 som vist i fig. 2B, aktiviseres pumpen 138 på måten som er tidligere beskrevet, og pumpen blir kjørt lengde nok til å få formasjonsfluid inn i prøvetakingsrø-ret 132 og prøvetakingskammeret 130 (eller i prøvetakingsrøret 132' i utførelsen 100'). Med formasjonsfluid således inne i verktøyet lukkes ventilen 135 for å innfange et fluidvolum mellom ventilen og pumpen 138. Pumpen 138 blir så betjent til å redusere trykket i den innfangede fluidprøve. Når trykket minskes inne i det innfangede fluidvolum, vil tilslutt trykket falle under boblepunktet for oljen som holdes i det innfangede volum. Når trykket faller under boblepunktet vil en faseendring skje i prøven når gass bryter ut av oppløsningen. Trykk og temperaturregistrerende instrumenter 137 eller 137' blir brukt for å detektere trykket hvorved faseendring opptrer. Før trykket faller under boblepunktet vil trykket på innsiden av prøven reduseres brått når pumpen kjøres. Når trykket faller under boblepunktet vil gassutvidelsen i prøven bevirke at trykket faller mye mindre brått. Dette indikerer boblepunktet.

En tredje utførelse av tidligevalueirngssystemet med pumpen ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 3A og 3B og generelt angitt med henvisningstallet 200. Anordningen 200, lik den første og andre utførelse, benyttes med en fremgangsmåte for boring og betjening av en brønn 12 som har et uforet borehull 14 som krysser en underjordisk formasjon eller sone 16. Anordningen 200 er imidlertid også innarbeidet i en borestreng slik at en slik betjening kan utføres uten å fjerne borestrengen fra brønnen 12.

Anordningen 200 er i den nedre ende av den ytre borestreng 202 som også kan bli referert til som en produksjonsrørstreng 202.1 en foretrukken utførelse innbefatter anordningen 200 en områdepakningsenhet 204 som har øvre og nedre opplåsbare pakningselementer 206 og 208 respektivt. Pakningselementene 206 og 208 er tilpasset til tettende å kontakte borehullet 14 på motsatte sider av formasjonen 16 eller ved ønskede steder i en sone av interesse 16. Når det ikke er nødvendig å avtette under formasjonen 16 eller på to steder i en sone av interesse, kan en enkelt elements opplåsbar pakning benyttes over formasjonen eller sonen istedenfor en områdepakningenhet 204. Dvs., som med de andre utførelser, er anordningen 200 ikke ment å være begrenset spesielt til en område-pakningsutforming. Testing med hver pakning er lik.

Et nedre hus 210 rager under det nedre pakningselement 208. Under det nedre hus 210 er en borkrone 212, av en type kjent innenfor faget, som benyttes til å bore borehull 14 ved rotasjon av den ytre rørstreng 202. Et rør eller passasje 213 går gjennom det nedre hus 210 og åpner i sin nedre ende nær ved borkronen 212. Som det vil bli ytterligere beskrevet gjør røret 213 at borefluid kan pumpes til borkronen 212 under en boreoperasjon.

I den illustrerte områdepakning-utførelse, går en utligningspassasje 214 stort sett i lengderetningen gjennom områdepakningen 204 og krysser en nedre utligningsport 216 i det nedre hus 210 med en øvre utligningsport 218 i et øvre hus 220. Utligningspassasjen 214 sikrer at det er stort sett det samme hydrostatiske trykk i det øvre parti 221 og nedre parti 223 av brønnringrommet 225, over det øvre pakningselement 206 og under det nedre pakningselement 208 respektivt, når pakningselementene blir oppblåst. Således er systemet trykkbalansert og denne trykkutligning over øvre og nedre pakningselementer 206 og 208 eliminerer hydrauliske krefter som virker på den ytre rørstreng 202 og pakning 204. En opplåsningspassasje 222 går lengdeveis gjennom det øvre hus 220 og står i kommunikasjon med øvre og nedre pakningselementer 206 og 208 ved steder 224 og 226 respektivt. I den øvre ende av opplåsningspassasjen 222 er en pakning-styreventil 228 som tillater oppblåsning av øvre og nedre pakningselementer 206 og 208 ved å pumpe fluid ned den ytre rørstreng 202 og hindre overtrykk av pakningselementene.

Et prøvetakingskammer 230 er avgrenset i det øvre hus 220. Et prøvetakingsrør 232 går lengdeveis fra prøvetakingskammeret 230. Prøvetakingskammeret 230 kan sies å være ganske enkelt et utvidet øvre parti av prøvetakingsrøret 232 i utførelsen ifølge fig. 3A og 3B.

Plassert i prøvetakingskammeret 230 er et antall uavhengige aktiviserte prøvetakere 34 og eventuelle ønskede elektroniske eller mekaniske trykk og temperaturregistrerende instrumenter 235, også kalt opptakere 235. Som i de andre utførelser kan prøvetakere 234 i den tredje utførelsen være like med Halliburton minisamplers, og trykk og temperaturregistrerende instrumenter 235 kan være like med Halliburton HMR. Et resistivi-tetsregistrerende verktøy med elektronisk minne, slik som fremstilt av Sondex eller Madden, kan også anbringes i prøvetakingskammeret 230. Prøvetakerne 234 og instrumentene 235 står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret 232 gjennom prøvetakings-kammeret 230 i utførelsene vist i fig. 3A og 3B.

En alternativ utførelse er vist i fig. 4.1 denne alternative utførelse 200' har anordningen et øvre hus 220' som avgrenser et hulrom 55 i seg. Et prøvetakingsrør 232' går gjennom hulrommet 55, men står faktisk ikke i fluidkommunikasjon med dette. Et antall uavhengig aktiviserte prøvetakere 234' og ethvert ønsket trykk og temperaturregistrerende instrument 235' også kalt registreringsanordninger 235', er plassert rundt og nær inntil prøvetakingsrøret 232'. Prøvetakere 234' og registreringsanordninger 235' står heller ikke i kommunikasjon med hulrommet 55. Antall forbindelser, slik som 57 og 59 forbinder prøvetakingsrøret 232' til prøvetakerne 234' og registreringsanordningene 235'. Fagmannen vil se at dette system virker identisk med det vist i fig. 3A og 3B selv om de er plassert på en fysisk forskjellig måte. I fig. 4 er prøvetakerne 234' og opptakeren 235' vist plassert i hulrommet 55, men oppfinnelsen er ikke ment å være begrenset til denne bestemte utforming. F.eks. kunne prøvetakerne 234' og 235' plasseres utenfor det øvre hus 220' og koplet til prøvetakingsrøret 232' direkte. I en slik utførelse ville det ikke være nødvendig å ha hulrommet 55 overhode.

I en alternativ utførelse kan en tilleggsventil 233 plasseres i prøvetakingsrøret 232 eller 232'. Dette er vist i fig. 3A og 3B men utelatt fra fig. 4. Ventilen 233 er vanligvis åpen, men kan lukkes for å utføre en boblepunkt-beregning som tidligere beskrevet for den første utførelsen.

En nedre sirkulasjonsventil 236 er plassert i pakningen 204 mellom pakningselementet 206 og 208. Den nedre sirkulasjonsventil 236 kan aktiviseres mellom en første boreposisjon vist i fig. 3A og en andre formasjonsevaluerings- eller testposisjon vist i fig. 3B. I boreposisjonen setter den nedre sirkulasjonsventil 236 prøvetakingsrøret 232 i kommunikasjon med røret 213 slik at borefluid kan pumpes gjennom pakningen 204 til borkronen 212, som vil bli videre beskrevet senere. I evalueringsposisjonen lukker den nedre sirkulasjonsventil 236 kommunikasjonen mellom prøvetakingsrøret 132 og røret 213 og setter prøvetakingsrøret i kommunikasjon med et antall radielt plasserte prøvetakings-porter 238 mellom pakningselementene 206 og 208. Således når den nedre sirkulasjonsventil 236 står i evalueringsposisjonen, står prøvetakingsportene 238 i kommunikasjon med prøvetakingskammeret 230.

Plassert over prøvetakingskammeret 230 er en formasjonspumpe 240 som benyttes til å sende fluid fra sonen 16 gjennom prøvetakingsportene 238 og prøvetakingsrøret 232 til prøvetakerne 234 og registreringsanordningene 235 i kammeret 230 når den nedre sirku-leringsventil 236 står i evalueringsstillingen (eller to prøvetakere 234<*> og registreringsanordninger 235'). I den illustrerte utførelsen er formasjonspumpen 240 en roterende pumpe med progressivt hulrom, vanligvis referert til som en Moineau eller Moyno pumpe nettopp som i den første utførelsen 10 og den andre utførelsen 100. Pumpen 240 omfatter vanligvis en elastomer pumpestator 242 med en pumperotor 244 roterbart plassert i denne. Den gjengelignende utforming av pumperotoren 244 sammen med pumpestatoren 242 gjør at fluid kan trekkes oppad gjennom denne.

På en måte i likhet med den andre utførelse 100, plassert over pumpen 240 er en hydraulisk motor 246 som også kan refereres til som en slammotor 246.1 den illustrerte utfø-relsen er motoren 246 en roterende anordning med progressivt hulrom (Moineau eller Moyno) i likhet med formasjonspumpen 240. Motoren 246 er av en utforming kjent innenfor faget og omfatter vanligvis en elastomer motorstator 248 med en motorrotor 250 roterbart plassert i denne. Motorrotoren 250 er koplet til pumperotoren 244 med et fleksibelt akselparti 252. Som illustrert i fig. 3 er pumperotoren 244, akselpartiet 252 og motorrotoren 250 vist som en enkelt bit, men flerbitskonstruksjonen kan benyttes så lenge som komponentene roterer sammen. Den gjengelignende utforming av motorrotoren 250 i sammen med motorstatoren 248 gjør at motorrotoren roterer når fluid pumpes nedad gjennom den ytre rørstreng 202, som det vil bli videre omtalt her.

Det øvre hus 220 avgrenser et ringformet hulrom 254 i seg gjennom hvilket akselpartiet 252 går. En husport 254 er avgrenset tvers gjennom det øvre hus 220 og gir kommunikasjon mellom ringhulrommet 254 og brønnringrommet 225.

Motorrotoren 250 står koplet med et fleksibelt akselparti 260 til en mottaker 262. Ak-selpartiene 252,260 må være fleksible eller en eller annen type fleksibel kopling må benyttes fordi senterlinjene av pumperotoren 244 og motorrotoren 250 beveger seg i forhold til senterlinjen av anordningen 200, som er et iboende trekk for en progressiv hulromspumpe eller motor. Dvs. pumperotoren 244 slarker noe i forhold til pumpestatoren 242 og motorrotoren 250 slakker noe i forhold til motorstatoren 248. Således er en fleksibel forbindelse nødvendig.

Pumpen 240 og den hydrauliske motor 246 er støttet mot lengdebevegelse som et resultat av trykket som virker på denne ved et aksiallager 261 som er montert på en flens 263 og i inngrep med mottakeren 262. Flensen 265 avgrenser en åpning 267 derigjennom som tillater fluidstrøm forbi flensen.

Mottakeren 262 avgrenser en tetningsboring 264. En vanligvis lukket ventil 265 er plassert i mottakeren 262.

En øvre sirkulasjonsventil 266 er plassert i eller nær akselpartiet 260. Mottakeren 262 og en øvre ende av akselpartiet 260 avgrenser et øvre parti 268 av en langsgående passasje 270 over den øvre sirkulasjonsventil 266.1 dens vanligvis lukkede stilling vil ventilen 265 sees å avstenge den øvre ende av den langsgående passasje 270. En nedre ende av akselpartiet 260, motorrotoren 250, akselpartiet 252 og pumperotoren 244 avgrenser et nedre parti 272 av den langsgående passasje 270 under den nedre sirkulasjonsventil 266.

Telemetri 280 er nødvendig i den tredje utførelsen 200 fordi fluid slippes ut fra pumpen 240 inn i brønnringrommet 225. Det vil si at fluid sluppet ut fra pumpen 240 pumpes ikke inn i den ytre rørstreng 202 hvor dens volum er kjent som det er når det pumpes inn i den ytre rørstreng 18 i den første utførelsen 10.

Den ytre rørstreng 202 avgrenser en sentral åpning 274 derigjennom som står i kommunikasjon med den øvre sirkulasjonsventil 266 og med den hydrauliske motor 246 gjennom åpningen 267 i flensen 265 og et ringvolum 276 stort sett avgrenset rundt akselpartiet 260. Pakning-styreventilen 228 står også i kommunikasjon med ringvolumet 276.

Den øvre sirkulasjonsventil 266 har en første boreposisjon vist i fig. 3A og en andre formasjonsevaluerende eller teststilling vist i fig. 3B. I borestillingen er en port 278 i den øvre sirkulasjonsventil 266 åpen slik at ringvolumet 276 står i kommunikasjon med lengdepassasjen 270.1 evalueringsstillingen er den øvre sirkulasjonsventil 266 lukket slik at den langsgående passasje 270 er isolert fra ringvolumet 276 mens det øvre parti 268 og det nedre parti 272 av lengdepassasjen 270 står i kommunikasjon med hverand-re.

Borestillingen for den øvre sirkulasjonsventil 266 tilsvarer boreposisjonen til den nedre sirkulasjonsventil 236 og likeledes korresponderer formasjonsevalueringsstillingen til den øvre sirkulasjonsventil 266 formasjonsevalueringsstillingen til den nedre sirkulasjonsventil 236. Når de to ventiler er i sine borestillinger vil det ses at den sentrale åpning 274 av den ytre rørstreng 202 står i kommunikasjon med borkronen 212 slik at borefluid eller slam kan pumpes nedad gjennom anordningen 200 under boreoperasjonen. Når sirkulasjonsventilen står i sine evalueringsstillinger, er kommunikasjon gitt mellom tetningsboringen 264 og prøvetakingskammeret 230, og prøvetakingskammeret står videre i kommunikasjon med prøvetakingsportene 238.

Et telemetrisystem 280 som innbefatter en slampulseringsenhet er plassert over den hydrauliske motor 246. Telemetri systemet 280 er av en type kjent innenfor faget, slik som Halliburton MWD eller LWD telemetrisystemer, slik som tidligere beskrevet med hen-syn til den andre utførelsen 100. Formålet med systemet 280 er å sende målte data fra anordningen 200 til overflaten i virkelig tid mens man sirkulerer fluid, mens man kjører pumpen 240 som trykkdriver brønnen, eller mens det bores. Telemetirsystemet 280 gjør det mulig å foreta gamma- og resistivitetsmålinger til virkelig tid når anordningen 200 benyttes for å bore brønnen 12. Dette tillater korrelasjon av pakningsdybde uten behov for en elektrisk vaierline.

Anordningen 200 er først utformet som vist i fig. 3A med øvre og nedre sirkulasjonsventiler 255 og 236 i deres første stillinger eller borestillinger. Vanligvis har brønnen 12 allerede blitt startet opp og anordningen 200 posisjonert slik at borkronen 212 ligger nær inntil bunnen av brønnen. Hele verktøystrengen roteres slik at borkronen 212 skjærer borehullet 14 i brønnen 12 videre. Boring utføres på vanlig måte for roterende rigger. Borefluid pumpes ned den sentrale åpning 274 gjennom ringvolumet 276, den åpne ven-tilport 278 i den øvre sirkulasjonsventil 266, det nedre parti 272 av den langsgående passasje 270, prøvetakingsrøret 232, den nedre sirkulasjonsventil 236 og røret 213 for å bli sluppet ut nær inntil borkronen 212. Fluid sirkuleres tilbake opp brønnens ringrom 225 på vanlig måte når brønnen 12 bores. Under boreoperasjonen kan telemetrisystemet 280 sende loggeinformasjon til overflaten med slampulsereren. Når den ønskede boring har blitt utført og anordningen 200 er i en dybde på det ønskede sted, aktiviseres det

øvre og nedre sirkulasjonsventiler 266 og 236 til deres andre eller formasjonsevaluerende stillinger. F.eks. dersom øvre og nedre sirkulasjonsventiler 266 og 236 blir trykkakti-visert blir en nedad forbindelseskommando sendt til ventilene for å aktivisere disse til deres andre stilling. Som tidligere omtalt stenger aktiviseringen av øvre sirkulasjonsventil 266 ventilporten 278. Betjeningen av øvre og nedre sirkulasjonsventiler 266 og 236 kan koordineres med betjeningen av pakningsstyreventilen 228.

Fluid blir så pumpet ned den sentrale åpning 274 gjennom åpningen 267 og ringvolumet 276, hvoretter det passerer gjennom pakningsstyreventilen 228 inn i oppblåsningspassasjen 222. Pakningselementene 206 og 208 blir utvidet til stillingen vist i fig. 3B hvor pakningselementene er tettende i inngrep med borehullet 14 på motsatte sider av formasjonen 16 eller på ønskede steder i sonen 16.

Etter at pakningselementene 206 og 208 er blåst opp, lukker pakningsstyreventilen 228 for å hindre overoppblåsning av pakningselementene.

Deretter vil eventuelt tilleggsfluid sirkulert med åpningen 267 og ringvolumet 276 tvinges gjennom den hydrauliske motor 246 som dermed bevirker at motorrotoren 250 roterer inne i motorstatoren 248. Dette fører til at pumperotoren 244 blir rotert inne i pumpestatoren 242 som tidligere beskrevet. Fluid utgått fra den nedre ende av motoren 246 slippes ut inn i brønnens ringrom 225 etter føring gjennom ringhulrommet 254 og husporten 256 og sirkuleres deretter ut av brønnen 12.

Når den hydrauliske motor 246 dermed er aktivisert, trekker pumpen 240 fluid fra formasjonen eller sonen 16 gjennom prøvetakingsportene 238 og prøvetakingsrøret 232. Dette fluid slippes ut fra pumpen 240 gjennom ringhulrommet 254 og husporten 256 inn i brønnringrommet 225. Pumpen 240 aktiviseres i en tidsperiode for å trykkdrive sonen 16. Det er mulig å styre formasjonen eller sonefluidproduksjonsmengden ved å styre sirkuleringsmengden gjennom den sentrale åpning 274 fra overflaten. Pumpestrøm-ningsgraden varierer direkte med sirkulasjonsmengden ettersom det sirkulerte fluid er hva som driver den hydrauliske motor 246.

Under denne tid kan målinger av de fysiske egenskaper til fluidet produsert fra sonen 16 slik som trykk, temperatur, densitet, resistivitet, ledningsevne dielektrisk konstant eller annen målbar fysisk fluidegenskap benyttes til å bestemme om fluidet produsert fra sonen 16 inneholder gass.

Om gass er tilstede i fluidet produsert fra sonen 16 bør pumping utført på sonen av interesse og resulterende blanding av fluid fra sonen av interesse med slammet i ringpar-tiet 221 over pakningen 204 begrenses. Dette er nødvendig fordi når den sammenblan-dende gass og slam sirkulerer mot overflaten vil gassen i denne blanding utvide seg. Dersom en stor gassmengde er tilstede i fluidet fra sonen 16 kan dette føre til en betydelig minskning i det hydrostatiske trykk av fluidsøylen i ringrommet 22S og kan føre til et brønnstyringsproblem.

Målinger av de fysiske egenskaper til fluidet produsert fra sonen 16 kan sendes til overflaten i virkelig tid ved telemetrisystemet 280. Med kunnskap om disse parametere kan en operatør på overflaten bestemme at gass er tilstede og kan stoppe eller begrense driften av pumpen 240. Alternativt kan anordningen 200 videre omfatte tilstrekkelig nedihulls computerbehandlende kraft til å observere de fysiske egenskaper til fluidet fra sonen 16, foreta fastslåing om at gass er tilstede og overføre en alarm til overflaten via telemetirsystemet 280.

Etter en forutbestemt strømningstid etter bestemmelse at trykkdrivingen av sonen 17 er tilstrekkelig ved observasjon av sanntiddata sendt til overflaten, kan en av prøvetakerne 234 aktiviseres for å ta en prøve av fluidet i prøvetakingsrøret 232. Driften av denne prøvetaker 234 kan initieres ved å modulere slampumpene ved overflaten som en nedad-forbundet kommando. Driften av enhver prøvetaker er valgfri.

Det være ønsket å måle formasjons- eller sonetrykket ved bruk av opptakere 235 eller 235' under en eller flere drivtrykk/oppbygningssekvenser ved en dybde mens man inn-fanger en eller flere prøver av formasjonsfluid. Alternativt kan måling av sonetrykkene med opptakere 235,235' uten innfanging av en prøve være ønsket.

Etter at målingene er tatt stoppes fluidsirkuleringen og strømmen fra sonen 16 stoppes. Denne oppbygningsfase opprettholdes en tidsperiode. Prøver kan tas i ytterligere prøve-takere 234 og målinger registrert i ytterligere registreringsanordninger 235 under en av disse drivtrykk/oppbygningssekvenser som tidligere nevnt.

Alternativt kan slampumper på overflaten benyttes til å sende en kommando til anordningen 200 for å stoppe formasjonspumpen 240 og starte oppbygningen mens sirkula-sjonen opprettholdes. Under denne fase av testen sendes sanntid-oppbygningstrykket til overflaten via telemetri. Ved å observere oppbygningstrykket ved overflaten kan en in-formert bestemmelse omkring når man skal stoppe oppbygningen eller testen bli gjort.

Mottakeren 262 tilveiebringer også en innretning for å kople et sekundært eller indre brønnverktøy 282, som kan senkes til anordningen 200 gjennom den ytre rørstreng 202 inntil et innstikkselement 283 av denne er tett opptatt inne i tetningsboringen 264 i mottakeren 262. Dette setter det indre brønnverktøy 282 i fluidkommunikasjon med sonen 16 gjennom prøvetakingsrøret 232 og lengdepassasjen 270 ved å åpne den lukkede ventil 265 i mottakeren 262. Det indre brønnverktøy 282, lik de i utførelsene 10 og 100, kan slippes ved tyngden, pumpes ned eller befordret på en glatt line eller vaierline 284 eller en kveilrørstreng 286 eller mindre seksjoner av rør, som vist i fig. 3B.

Det indre brønnverktøy 282 kan benyttes til å åpne ventilen 265 i mottakeren 262 for å foreta en isolert hydraulisk forbindelse mellom det indre brønnverktøy 282 og formasjonen 16. Potensielle indre brønnverktøy 282 som kan fraktes ved gravitasjonen eller pumpes ned innbefatter: innhentbare prøvetakere ved hjelp av vaierline, kveilrør eller borerør, vaierline-, kveilrørs- eller borerørsopphentbare elektroniske eller mekaniske trykk/temperaturopptakere; fluidkammere som kan inneholde kjemikalier for injeksjon inn i sonen 16; og et rørstykke som ganske enkelt åpner mottakeren 262 slik at sonen 16 kan stå i fluidkommunikasjon med den ytre rørstreng 202.

Potensielle indre brønnverktøy 282 som kan bæres av kveilrøret eller glattlinen innbefatter hvilke som helst av de listet ovenfor. Potensielle indre brønnverktøy 282 som kan bæres av den elektriske line innbefatter de listet ovenfor pluss instrumenter for virkeligtid avlesninger på overflaten av trykk/temperatur og/eller fluidegenskaper.

Foretrukne utførelser av det indre brønnverktøy 282 er de samme som de beskrevet for det indre verktøy 78 og 172 for den første og andre utførelse.

Når testen er ferdig påføres strekk i den ytre rørstreng 202 for å frigjøre trykket fra pakningselementet 206 og 208. Dette frigjør også trykket fra hele anordningen 200 med unntak av mulig prøvetakere 234, 234' som har blitt aktivisert. Øvre og nedre sirkulasjonsventiler 266 og 236 blir gjeninnstilt til deres første eller boreposisjoner slik at anordningen 200 igjen kan roteres for ytterligere boreoperasjoner eller kan på annen måte plasseres i brønnen 12, og driftsekvensen kan repeteres flere ganger om ønsket.

Etter komplettering av den første test opphentes anordningen 200 til overflaten. Der blir prøvetakerne 234, 234' og registreringsinstrumentene 235,235' fjernet fra prøvetakings-kammeret 230. Prøvetakerne 234, 234' kan tappes på stedet, deres innhold kan overføres til prøvetakingsflasker for skipning til et PVT-laboratorie, eller hele prøvetakeren 234, 234* kan skipes til et PVT-laboratorie for fluidoverføring og testing.

Under mesteparten av løpet blir virkeligtid-data sendt til overflaten via pulsgiveren. Imidlertid er datamengdene som oppnås med denne teknologi forholdsvis langsom, f.eks. i størrelsesorden 1 til 2 bits pr. sekund. Et mye mer detaljert bilde av hva som skjer nede i hullet under testen er tilgjengelig fra analysedata lagret i anordningen 200 under jobben.

Minnesmålerne og instrumentene 235, 235' kan avleses, og trykk, temperatur og resistivitetsdata kan analyseres for å bestemme formasjonstrykk og temperatur, permeabilitet og prøvefluidresistivitet. En endring i prøvefluidresistivitet under hver trykkdrivingsfase av jobben ville indikere at slamfiltratet ble forflyttet fra sone 16 og at fluidet pumpet gjennom anordningen 200 nær enden av trykkdrivingen som ble innfanget i den aktiviserte prøvetaker 234, 234' er et representativt fluid i sonen. En betydelig endring i fluid-temperatur under rrykkdriving ville indikere at gass oppløst i formasjonsfluidet kom ut av oppløsningen og gikk over til gassdamp under trykkdrivingen og/eller under prøveta-king.

I utførelsen av anordningen 200 eller 200' som innbefatter den tidligere nevnte ventil 233, kan en beregning av boblepunktet for brønnfluidet utføres. Med anordningen plassert i brønnboringen 14 som vist i fig. 3B, aktiviseres pumpen 240 på den måte som er tidligere beskrevet, og pumpen blir kjørt lenge nok til å få formasjonsfluid inn i prøve-takingsrøret 232 og prøvetakingskammeret 230 (eller i prøvetakingsrøret 232<*>) i utførel-sen 200'. Med formasjonsfluidet således på innsiden av verktøyet lukkes ventilen 233 for å innfange et fluidvolum mellom ventilene og pumpen 240. Pumpen 240 blir så drevet til å redusere trykket i den innfangede fluidprøve. Etter hvert som trykket avtas inne i det innfangede fluidvolum, vil tilslutt trykket falle under boblepunktet for oljen som holdes i det innfangede fluidvolum. Når trykket faller under boblepunktet vil en faseendring skje i prøven når gassen bryter ut av oppløsningen. Trykk og temperaturregistrerende instrumenter 235 eller 235' blir benyttet for å detektere trykket ved hvilket faseendring skjer. Før trykket faller under boblepunktet vil trykket på innsiden av prøven falle brått når pumpen kjøres. Når trykket faller under boblepunktet vil gassutvidelsen i prøven forårsake at trykket faller mye mindre brått. Dette indikerer boblepunktet.

Det vises nå til fig. 5 til 7 hvor ytterligere formasjonspumpeutførelser for tidlig evalueringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse vil bli omtalt. I hver av disse utførel-ser blir pumpen mekanisk aktivisert i motsetning til hydraulisk aktivisert.

Det vises nå til fig. 5 hvor en frem og tilbake bevegelig plungertype pumpe er vist og er generelt betegnet med henvisningstallet 290. Pumpen 290 omfatter et sylindrisk hus

eller parti 292 som danner en sylindrisk boring 294 og et plungerhus eller parti 296 med en plunger 298 som går nedad fra dette. Plungeren 298 er forbundet til en ytre rørstreng 299 og tilpasset for bevegelse frem og tilbake i sylinderboringen 294 og tettende inngrep gis mellom disse med et tetningsorgan 300. Fagmannen vil således se at et pumpekam-mer 202 er avgrenset inne i sylinderboringen 294 under plungeren 298.

Sylinderhuset 292 forløper oppad fra en pakning (ikke vist) i likhet med eller identisk med de tidligere omtalt, og sylinderhuset avgrenser et prøvetakingskammer 304 nedenfor og i kommunikasjon med pumpekammeret 302. Et prøvetakingsrør 306 går fra prø-vetakingskammeret 304 til prøvetakingsporter mellom øvre og nedre pakningselementer som tidligere beskrevet.

Plassert i prøvetakingskammeret 304 er et antall uavhengig aktiviserte prøvetakere 308 og ethvert ønsket elektronisk eller mekanisk trykk- og temperaturregistrerende instrument 310, også kalt opptakere 310. Prøvetakere 308 og opptakere 310 er de samme som de tidligere beskrevet og blir benyttet på samme eller lignende måte.

Alternativt kunne arrangementet vist i fig. 4 også innarbeides i denne utførelsen.

Sylinderhuset 292 avgrenser videre en oppblåsningspassasje 312 som står i kommunikasjon med de oppblåsbare elementer i pakningen. I den øvre ende av opplåsningspassasjen 312 er en pakning-styreventil 314 som gjør mulig opplåsning av pakningselementene ved å pumpe fluid ned den ytre rørstreng 299 som senere vil bli beskrevet og som hindrer overtrykk av pakningselementene på samme måte som de tidligere beskrevne utførelser.

Pakning-styreventilen 214 står i kommunikasjon med en tverrport 315. En tetningsinnretning, slik som et par tetninger 317 gir tettende inngrep mellom sylinderhuset 292 og plungeren 298 på motsatte sider av porten 315.

Et innløpsventilsete 316 befinner seg i den øvre ende av prøvetakingsrøret 306, og en innløpsventil 318 er plassert nær inntil innløpsventilsetet. I den viste utførelsen er inn-løpsventilen 318 vist som en kule-tilbakeslagsventil 318 som tillater fluidstrøm oppad gjennom prøvetakingsrøret 306, men hindrer nedad strømning gjennom denne. Dvs., når innløpsventilen 318 er lukket forhindres kommunikasjon mellom prøvetakingskamme-ret 304 og prøvetakingsrøret 306, men når innløpsventilen 318 er åpen og beveget oppad i forhold til innløpsventilsetet 316 er det fluidkommunikasjon mellom prøvetakings-kammeret 304 og prøvetakingsrøret 306.

Et plungerhulrom 320 er avgrenset i plungeren 298 og står i kommunikasjon med en sentral åpning 322 i den ytre rørstreng 299. En utløpsport 324 er avgrenset i den nedre ende av plungeren 298 og står i kommunikasjon med pumpekammeret 302. Over ut-løpsporten 324 avgrenser plungeren 298 et utløpsventilsete 326. En utløpsventil 328 er plassert nær inntil utløpsventilsete 326. Utløpsventilen 328 er også vist som en kuletil-bakeslagsventil 328 som tillater fluidstrøm oppad gjennom utløpsporten 324 mens det hindrer fluidstrøm nedad gjennom denne. Det vil si når utløpsventilen 328 er i en lukket stilling hindres kommunikasjon mellom plungerhulrommet 320 og utløpsporten 324 og når utløpsventilen 328 er i en åpen stilling, som vist i fig. 5, tillates oppad rettet fluid-strøm fra utløpsporten 324 inn i plungerhulrommet 320.

En tverrport 329 er anordnet i plungeren 298 og gir kommunikasjon mellom plungerhulrommet 320 og plungerringrommet 331. Som det vil bli ytterligere beskrevet her er porten 329 i plungeren 298 tilpasset for flukting med porten 315 i sylinderhuset 292 for pakningsopplåsning.

Forløpende gjennom plungeren 292 er et langstrakt rørformet parti 330 som avgrenser en passasje 332 gjennom dette. Den nedre ende av passasjen 332 står i kommunikasjon med pumpekammeret 302.

Den øvre ende av passasjen 332 åpner inn i en mottaker 334 som avgrenser en tetningsboring 336. En vanligvis lukket ventil 338 er plassert i tetningsboringen 336 og hindrer vanligvis kommunikasjon mellom passasjen 332 og den sentrale åpning 322 og den ytre rørstreng 299.

Betjeningen av tidligevalueirngssystemet med pumpen 290 er lik med den for anordningen 10 ifølge den første utførelse bortsett fra at pumpen 90 blir aktivisert ved bevegelse frem og tilbake av rørstrengen 299 istedenfor rotasjon av denne.

Når anordningen blir senket ned i brønnboringen vil vekten av komponentene fra sylinderhuset 292 nedad bevirke at plungeren 298 trekkes fullstendig tilbake i forhold til sylinderhuset 292.1 denne stilling er porten 329 i plungeren 298 i flukt med porten 315 i sylinderhuset 292. Fluid kan pumpes nedad gjennom de fluktende porter 329 og 315 og således gjennom pakning-styreventilen 314 og opplåsningspassasjen 312 for å blåse opp pakningen.

Ved pumpeoperasjonen, når rørstrengen 299 heves, heves plungeren 298 inne i sylinderboringen 294. Dette suger fluid inn i pumpekammeret 202 gjennom innløpsventilen 318. Under denne oppad rettede bevegelse holder fluidtrykket i den sentrale åpning 322 av den ytre rørstreng 299 og plungerhulrommet 320 i plungeren 298 utløpsventilen 328 lukket.

Etter at plungeren 298 er fullstendig hevet så blir rørstrengen senket som naturligvis fører til senking av plungeren 298. Dette reduserer volumet av pumpekammeret 302. Fluid i pumpekammeret 302 slippes ut gjennom utløpsventilen 328 inn i plungerhulrommet 320. Under dette nedad rettede slag hindrer fluid fra å entre prøvetakingsrøret 306 med lukket innløpsventil 318.

Således suger pumpen 290 fluid fra formasjonen eller sonen av interesse og slipper den ut inn i den sentrale åpning 322 i den ytre rørstreng 299. Pumpen 290 aktiviseres på denne måte i en forutbestemt tidsperiode for å trykkdrive sonen. Strømmen fra sonen skal fortrenge fluid som står i den sentrale åpning 322, og et godt estimat på produksjonsmengde fra sonen bør være tilgjengelig ved å overvåke strømningsmengden ved overflaten. Det er mulig å styre produksjonsmengden ved å variere bevegelsen frem og tilbake av produksjonsrørstrengen på overflaten. Strømningsmengden gjennom pumpen 290 varierer direkte med den resiproserende hastighet på produksjonsrørstrengen.

Et indre brønnverktøy (ikke vist) av typen tidligere beskrevet kan senkes inn i den sentrale åpning 322 av den ytre rørstreng 299 for å kontakte mottakeren 334 og dermed åpne ventilen 338. Dette setter det indre rør i kommunikasjon med passasjen 332. Resten av operasjonen er lik med den tidligere beskrevet for de andre utførelser.

Det vises nå til fig. 6 hvor nok en alternativ utførelse av pumpen er vist og generelt angitt med tallet 340. Pumpen 340 er plassert i et øvre hus 342 som er forbundet til en

ekspansjonspakning (ikke vist) på måten som tidligere er beskrevet. Under pumpen 340 avgrenser det øvre hus 342 et prøvetakingskammer 344 og et prøvetakingsrør 346 i dette. Oppbyggingen av disse partier kan være den samme som de tidligere beskrevne utfø-relser, innbefattende den ifølge fig. 4. Det vil si et antall prøvetakere 348 og opptaket 350 står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret 346.

Pumpen 340, som illustrert, er igjen en roterende pumpe med progressivt hulrom som har en elastomer stator 352 og en rotor 354 roterbart plassert i statoren.

I formasjonspumpen 340, er rotoren 354 forbundet til og drevet av en elektrisk motor 356. Forbindelsen mellom den elektriske motor 356 og pumperotoren 354 kan lages på enhver kjent måte innenfor faget, slik som med en fleksibel aksel, kopling, transmisjon, etc.

Et langstrakt rørformet parti 358 avgrenser en langsgående passasje 360 i denne som går oppad i det øvre hus 342 over den elektriske motor 356. Et ringrom 362 er avgrenset rundt et parti av rørpartiet 358 og står i kommunikasjon med en sentral åpning 364 på en ytre rørstreng 366. Den ytre rørstreng 366 er koplet til, eller danner del av det øvre hus 342.

Den nedre ende av passasjen 360 står i kommunikasjon med en annen passasje 368 de-finert gjennom pumperotoren 354. Passasjen 368 åpner inn i prøvetakingskammeret 344 og står i kommunikasjon med prøvetakingsrøret 346.

Den øvre ende av passasjen 360 åpner inn i en mottaker 370 som avgrenser en tetningsboring 372 i denne. En vanligvis lukket ventil 374 er plassert i tetningsboringen 372. Når lukket hindrer ventilen 374 kommunikasjon mellom passasjen 360 og en sentra] åpning 364.

En utløpsport 374 er også avgrenset i det øvre hus 342 og gir kommunikasjon mellom en utgangsside fra pumpen 340 og ringrommet 362.

Som vist i fig. 6 er en opplåsbar passasje 378 med en pakningsstyreventil 380 i sin øvre ende. Oppblåsningspassasjen 378 og pakningsstyreventilen 380 blir brukt på samme måte som i de andre utførelser.

I drift senkes tidligevalueringssystemet som utnytter pumpen 340 inn i brønnboringen, og pakningen innsettes på måten som tidligere er beskrevet. Når det er ønsket å sende fluid fra brønnformasjonen eller sonen av interesse, blir et elektrisk lineverktøy 382 senket ned i den sentrale åpning 364 i den ytre rørstreng 366 slik at den kontakter tetningsboringen 372 i mottakeren 370. Det elektriske lineverktøy 382 kan også benyttes til å åpne ventilen 374 etter ønske.

Det elektriske lineverktøy 382 kompletterer en elektrisk forbindelse til den elektriske motor 356 slik at den elektriske motor kan aktiviseres til å rotere pumperotoren 354 inne i pumpestatoren 352. Pumpen 340 trekker dermed fluid fra formasjonen eller sonen av interesse gjennom prøvetakingsrøret 346 på den tidligere beskrevne måte. Dette fluid slippes ut fra pumpen 340 gjennom utløpsporten 376 inn i den sentrale åpning 364 av den ytre rørstreng 366. Pumpen 340 betjenes på denne måte i en forutbestemt tidsperiode for å trykkdrive sonen. Strømningen fra sonen skal fortrenge fluid som står i den sentrale åpning 364 i den ytre rørstreng 366, og et godt estimat på produksjonsmengden fra sonen og skal være tilgjengelig ved å overvåke strømningsmengden ved overflaten. Den elektriske motor 356 kan være en motor med variabel hastighet slik at det er mulig å styre produksjonsmengden ved å variere hastigheten på den elektriske motor. Strøm-ningsmengden gjennom pumpen 340 varierer direkte med rotorens 354 rotasjonshastighet.

Resten av operasjonen ved tidligevalueringssystemet ved bruk av pumpen 340 utføres på samme måte som tidligere beskrevet for de andre utførelser.

Det vises nå til fig. 7A og 7B hvor en ytterligere alternativ pumpeutførelse er vist. I denne utførelse befinner pumpen seg ikke i et husparti av anordningen, men er isteden senket ned på en vaierline for å komme i inngrep med en mottaker.

I denne utførelsen innbefatter anordningen et øvre hus 384 som avgrenser et prøveta-kingskammer 386 og et prøvetakingsrør 388 i denne. Som med de andre utførelser kan et antall prøvetakere 390 og opptakere 392 være plassert i anordningen og satt i kommunikasjon med prøvetakingsrøret 388. Utførelsen ifølge fig. 4 kan også benyttes.

Det øvre hus 384 avgrenser også en oppblåsningspassasje 394 og har en pakningsstyreventil 396 plassert i denne. Pakningsstyreventilen 396 og opplåsningspassasjen 394 blir brukt på den tidligere beskrevne måte for å blåse opp en oppblåsbar ekspansjonspakning (ikke vist) festet til det øvre hus (384).

En ytre produksjonsrørstreng 398 danner et øvre parti av, eller er en separat komponent festet til det øvre hus 384. Den ytre rørstreng 398 avgrenser en sentral åpning 400. Pakningsstyreventilen 396 står i kommunikasjon med den sentrale åpning 400.

Et rørformet parti 402 går oppad i den sentrale åpning 400 og danner en passasje 404 i dette. Passasjen 404 står i kommunikasjon med prøvetakingskammeret 386 og prøveta-kingsrøret 388.

I den øvre ende av rørpartiet 402 er en mottaker. Mottakeren 406, som vist i fig. 7 A, har en glideventilhylse 408 som vanligvis dekker en tverrport 410. Tvenporten 410 står o kommunikasjon med passasjen 404 i det rørformede parti 402.

Et spesielt vaierlineverktøy 412 kan senkes på en vaierline 414 som vist i fig. 7A. Vaier-lineverktøy 412 innbefatter et hus 416 som avgrenser et hulrom 418 i dette. Huset 416 har en åpen nedre ende 420. Huset 416 avgrenser videre en husport 422 i denne som gir kommunikasjon mellom hulrommet 416 og den sentrale åpning 400.

Plassert i hulrommet 418 av huset 416 under husporten 422 er en elektrisk pumpe 424 som har en nedad vendende innløpsside 426 og en oppad vendende utgangsside 428 i kommunikasjon med husporten 422.

Et oppsett av prøvetakere og følere 438 kan også anbringes i huset 416 i vaierlineverk-tøyet412.

I drift innsettes pakningen på den tidligere beskrevne måte, og vaierlineverktøyet 412 senkes til inngrep med mottakeren 406 som vist i fig. 7B. Huset 416 passer over mottakeren 406 slik at et parti av denne går inn i hulrommet 418. Ventilhylsen 408 forflyttes nedad til en åpen stilling hvor tvenporten 410 er avdekket og satt i kommunikasjon med hulrommet 418 og huset 416. Dermed vil det ses at pumpeinnløpet 426 står i kommunikasjon med prøvetakingskammeret 386 og prøvetakingsrøret 388 gjennom hulrommet 418, porten 410 og passasjen 404. En tetningsinnretning 432 kan benyttes til å gi tettende inngrep mellom huset 416 og det rørformede parti 302 under tverrporten 410 når ven-tilhuset 408 står i den åpne stilling vist i fig. 7B.

Etter posisjonering av vaierlineverktøyet 412, betjenes pumpen 124 for å suge fluid fra formasjonen eller sonen av interesse gjennom prøvetakingsrøret 388. Dette fluid slippes ut fra pumpen 424 gjennom porten 422 inn i den sentrale åpning 400 av den ytre rørstreng 398. Pumpen 424 blir betjent på denne måte for en tidsperiode for å trykkdrive sonen. Strømmen fra sonen skal fortrenge fluid som står i den sentrale åpning 400, og et godt estimat på produksjonsmengden fra sonen skal være tilgjengelig ved å overvåke strømningsgraden ved overflaten. Dersom den elektriske pumpe 424 har en variabel hastighet kan produksjonsgraden styres ved å variere hastigheten på pumpen ved overflaten. Strømningsgraden gjennom pumpen 424 ville deretter variere direkte med dens hastighet.

Oppsettet av prøvetakere og følere 430 kan benyttes til å gi en indikasjon på overflaten av posisjonen til vaierlineverktøyet 412. Ytterligere prøver og målinger kan også tas ved å benytte slikt et oppsett som tidligere kjent.

Resten av betjeningen av anordningen vist i fig. 7A og 7B er den samme som de tidligere utførelser som er beskrevet.

I alle utførelsene ifølge fig. 5,6,7A og 7B kan en ventil i likhet med ventilene 51,135 eller 233 plasseres i det tilsvarende prøvetakingsrør. En slik vanligvis åpnet ventil kunne deretter bli lukket etter ønske for å utføre en boblepunkt-beregning som tidligere beskrevet for de andre utførelser.

Claims

1. Anordning for bruk ved boring og formasjonstesting av en uforet brønn (12,14) tilstø-tende til en underjordisk interessesone (16) i brønnen, hvilken anordning omfatter en pumpe (240), en ytre rørstreng (202); et hus (220) tilstøtende til den ytre rørstrengen (202) og med et prøvetakingsrør (232) i huset (220), karakterisert ved en borkrone (212) under huset (220); og hvor pumpen (240) er i kommunikasjon med prøvetakingsrøret (232) for å lede fluid fra sonen (16) gjennom prøvetakingsrøret (232).

2. Anordning ifølge krav l,karakterisert ved at den omfatter en pakning (20, 204) tilstøtende til huset (220) og tilrettelagt for avtetning av borehullet (14) på en side av sonen (16), og at den ytre rørstrengen er tilpasset for å kjøres inn i det uforede borehullet og posisjonere huset, pakningen og pumpen (54) i en ønsket lokalisering i forhold til sonen (16).

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pumpen (54) er mekanisk aktiverbar.

4. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pumpen (54) er hydrauliskisk aktiverbar.

5. Anordning ifølge et av kravene 1-4, karakterisert v e d at borkronen (212) er koplet til en nedre ende (22) av pakningen (204).

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den videre omfatter en øvre sirkulasjonsventil (226) som har en første posisjon hvor den ytre rørstrengen (18) er i kommunikasjon med en longitudinal passasje (270) og en andre posisjon hvor den ytre rørstrengen (18) er isolert fra den longitudinale passasjen (270); og en nedre sirkulasjonsventil (236) som har en første posisjon hvor prøvetakingsrøret (232) er i kommunikasjon med borkronen (212) og isolert fra en prøvetakingsport (238) og en andre posisjon hvor prøvetakingsrøret (232) er i kommunikasjon med prøveta-kingsporten (238) og isolert fra borkronen (212); og hvor, når den øvre (266) og den nedre (236) sirkulasjonsventilen er i deres første posisjoner, borefluid pumpet ned den ytre rørstrengen (18) blir uttømt tilstøtende til borkronen (212); og, når den øvre (266) og nedre (236) sirkulasjonsventilen er i deres andre posisjoner, kan pumpen (240) bli aktivert for å lede fluid fra sonen (16) gjennom prøvetakingsporten (238) inn i prøveta-kingsrøret (232).

7. Fremgangsmåte ved formasjonstesting av en brønn (12) som har et uforet borehull (14) som gjennomløper en underjordisk sone (16) eller formasjon av interesse, hvilken fremgangsmåte omfatter: (a) å kjøre et evalueringsverktøy (10) inn i brønnen, hvilket evalueringsverktøy omfatter en ytre rørstreng (18); et hus (36) tilstøtende til den ytre rørstrengen (18) og som har et prøvetakingsrør (48) i dette; en pakning (22) tilkoblet huset (36); en kommunikasjonspassasje som kommuniserer prøvetakingsrøret (48) med borehullet under pakningen (22); og en formasjonspumpe (54) i kommunikasjon med prøvetakingsrøret (48); (b) setting av pakningen (22) i borehullet tilstøtende den underjordiske sonen eller formasjonen, karakterisert ved at (c) etter trinn (b), å aktivere pumpen (54) slik at fluid blir ledet fra sonen (16) under pakningen (22) inn i borehullet og gjennom kommunikasjonspassasjen og prøvetakingsrøret (48).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at pakningen (22) omfatter et oppblåsbart pakningselement.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8, for å bore og formasjonsteste en uforet brønn, karakterisert ved at den omfatter: (a) å posisjonere en borestreng i brønnen, hvilken borestreng omfatter en borkrone (212) festet til en paknings (22) nedre ende og hvor pakningen (22) er tilkoplet huset (36); en pakning (204) forbundet med borkronen, hvilken pakning definerer en prøvetakingsport (238) i denne; et hus (220) festet til pakningen og som har et prøvetakingsrør (232) i dette; en formasjonspumpe (240) anordnet i huset (220) og i kommunikasjon med prø-vetakingsrøret (232); og en ytre rørstreng (202) anordnet over huset; (b) bore minst en del av et borehull av brønnen ved rotasjon av borestrengen slik at borehullet gjennomløper en underjordisk interessesone (16); (c) under trinn (b), sirkulere fluid ned den ytre rørstrengen (202) til borkronen (212); (d) stoppe rotasjon av borestrengen; (e) aktivere pakningen (204) til tettende inngrep tilstøtende til den underjordiske sonen; og (<f>) aktivere pumpen (240) slik at fluid blir ledet fra den underjordiske sonen (16) gjennom prøvetakingsporten (238) inn i prøvetakingsrøret (232).

10. Fremgangsmåte for å formasjons tes te en uforet brønn og utføre en boblepunktbestemmelse i en brønnboring som gjennomløper en underjordisk sone eller formasjon av interesse, hvilken fremgangsmåte omfatter: (a) å kjøre et evalueringsverktøy inn i brønnen, hvilket evalueringsverktøy omfatter en ytre rørstreng (18); et hus (36) tilstøtende til den ytre rørstrengen (18) og som har et prøveta-kingsrør (48); en ventil (51) anordnet i prøvetakingsrøret (48); en kommunikasjonspassasje som kommuniserer prøvetakingsrøret med brønnboringen; en formasjonspumpe (54) i kommunikasjon med prøvetakingsrøret; en pakning (22) tilkoplet huset (36); og en borkrone (212) festet til festet til pakningens (22) nedre ende; (b) aktivering av pumpen (54) slik at fluid blir ledet fra sonen (16) inn i brønnboringen og gjennom kommunikasjonspassasjen og prøvetakingsrøret (48); (c) etter trinn (b), lukke ventilen (51); og karakterisert ved at (d) etter trinn (c), å aktivere pumpen (54) for å redusere fluidtrykket mellom pumpen (54) og ventilen (51).