NO322103B1 - Anordning og fremgangsmate for formasjonsfluid-provetaking ved bruk av sonde med vernesone - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt testing av formasjonsfluider og et innsam-lingsapparat, og mer spesielt en formasjonstester som reduserer forurensninger forårsaket av borehullsfiuider i utvunne formasjonsfluider.

I olje- og gass-industrten er formasjonstestingsverktøy blitt brukt til overvåk-ning av formasjonstrykk langs et borehull, til å fremskaffe formasjonsfluidprøver fra borehullet og til å forutsi ytelsen til reservoarer omkring borehullet. Slike for-masjonstestingsverktøy inneholder vanligvis et langstrakt legeme med en elasto-merpakning som blir tettende presset mot den sonen som er av interesse i borehullet, for å innsamle formasjonsfluidprøver i lagerkammeret anbrakt i verktøyet.

Under boring av et borehull blir borefluid (slam) brukt til å lette boreproses-sen og til å opprettholde et trykk i borehullet som er større enn fluidtrykket i de formasjoner som omgir borehullet. Dette er spesielt nyttig ved boring inn i formasjoner hvor trykket er unormalt høyt; hvis fluidtrykket i borehullet faller under forma-sjonstrykket er det risiko for utblåsning i brønnen. Som et resultat av denne trykk-differansen trenger borefluidet inn i eller invaderer formasjonene i varierende radi-ale dybder (vanligvis kalt invaderte soner) avhengig av formasjonstypene og det anvendte borefluid. Formasjonstestingsverktøy innhenter formasjonsfluider fra de ønskede formasjoner eller soner som er av interesse, tester de innhentede fluider for å sikre at det innhentede fluid er hovedsakelig fritt for slamfiltrater, og samler slike fluider i ett eller flere kamre tilknyttet verktøyet. De innsamlede fluider blir brakt til overflaten og analysert for å bestemme egenskaper ved disse fluider, og for å bestemme tilstanden til de soner eller formasjoner hvorfra slike fluider er blitt innsamlet.

En egenskap som alle slike testere har felles, er en fluidprøvetakirtgssonde. Denne kan bestå av en slitetast gummipute som presses mekanisk mot bergarts-formasjonen ved siden av borehullet, idet puten blir presset hardt nok til å danne en hydraulisk forsegling. Gjennom puten strekker det seg en ende av et metallrør som også bringes i kontakt med formasjonen. Dette røret (sonden) er forbundet med et prøvekammer som igjen er forbundet med en pumpe som opereres for å senke trykket ved den tilfestede sonde. Når trykket i sonden blir senket til under trykket til formasjonsfluidene, blir formasjonsfluidene trukket gjennom sonden inn i brønnboringen for å spyle de invaderte fluider før prøvetaking. I noen tidligere kjente anordninger bestemmer en fluididentifiseringssensor når fluidet fra sonden består hovedsakelig av formasjonsfluider; så gjør et system av ventiler, rør, prøve-kamre og pumper det mulig å utvinne en eller flere fluidprøver som kan innhentes og analyseres når prøvetakingsanordningen blir fjernet fra borehullet.

Det er kritisk at bare uforurensede fluider blir innsamlet, i samme tilstand som de finnes i formasjonene. Vanligvis blir de innsamlede fluider funnet å være forurenset av borefluidet. Dette kan skje som et resultat av dårlig tetting mellom prøvetakingsputen og borehullsveggen, noe som gjør det mulig for borehullsfluid å sive inn i sonden. Den slamkaken som dannes av borefluidene, kan gjøre det mulig for noen slamfiltrater å fortsette å invadere og sive omkring puten. Når det er en effektiv tetning, kan borehullsfluid (eller visse komponenter i borehullsfluidet) "invadere" formasjonen, spesielt hvis det er en porøs formasjon, og trekkes inn i prøvetakingssonden sammen med fossile formasjonsfluider.

I tidligere kjente operasjoner blir trykket i sonden og den hydrauliske strøm-ningsledning senket under trykket til fluidet i formasjonen for å trekke fluid fra formasjonen inn i sonden, gjennom den hydrauliske strømningsledning til borehullet. Et fluididentifiseringssignal indikerer sammensetningen av det fluid som passerer gjennom den. Når fiuididentifiseringssensoren bestemmer at det fluid som pumpes, hovedsakelig er formasjonsfluid, blir en prøvekammerventil åpnet og prøve-kammeret blir fylt.

Ytterligere problemer oppstår i tidligere evalueringssystemer under boring (EES, Drilling Early Evaluation Systems), hvor fluidprøvetakingen blir utført meget kort etter boring av formasjonen med en borkrone. Oppblåsbare pakninger eller puter kan ikke brukes i et slikt system fordi de lett blir skadet i boremiljøet. Når pakningene i tillegg blir utvidet for å isolere den sone som er av interesse, fyller de fullstendig ringrommet mellom boreutstyret og borehullet og hindrer sirkulasjon under testing. Når et EES benyttes, kan det i tillegg være liten eller ingen slam-kakedannelse forut for testen. En slamkake bidrar til å forsegle formasjonen fra borehullsfiuider, mens fluidlekkasje ved fravær av en slamkake kan være et alvor-lig problem. Puter er ikke tilstrekkelige for å frembringe en tetning ved fravær av en slamkake.

Det er behov for en oppfinnelse som reduserer lekkasjen av borehullsfluid inn i prøvetakningssonden ved å isolere sonden fra borehullsfluidet. En slik oppfinnelse bør også redusere den mengde borehullsfluid som forurenser det fossile fluid som trekkes ut fra formasjonen ved hjelp av sonden. I tillegg bør oppfinnelsen være i stand til å ta prøver av formasjonsfluider, selv når slamkaken er tynn eller ikke-eksisterende. Det er behov for en oppfinnelse som reduserer den tid som prøves på prøvetakning og spyling av forurensede prøver. Foreliggende oppfinnelse tilfredsstiller disse behov.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebrakt et formasjonstesteverktøy for opphenting av formasjonsfluid fra en formasjon som omgir et borehull med borefluid, omfattende: (a) et første element innrettet for å hente formasjonsfluidet fra en sondesone i formasjonen; (b) en isolasjonsanordning som definerer en vernesone ved siden av sondesonen; og (c) en anordning for å samle inn fluid fra vernesonen for å redusere strøm-ningen av borefluidet inn i sondesonen, og formasjonstesteverktøyet kjennetegnes ved at det første elementet er en sonde innrettet for kontakt med formasjonen, og at isolasjonsanordningen innbefatter en vernering innrettet for å kontakte borehullsveggen rundt sonden.

I et annet aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for innsamling av et formasjonsfluid fra en formasjon som omgir et borehull med et borefluid, omfattende: å transportere en formasjonstester inn i borehullet, hvilken formasjonstester definerer en sondesone og en vernesone ved formasjonen; å betjene formasjonstesteren for å samle inn fluid fra vernesonen og redusere strømningen av borefluidet inn i sondesonen; og å samle inn fluid fra sondesonen, og fremgangsmåten kjennetegnes ved at det første elementet er en sonde innrettet for kontakt med formasjonen, og at isolasjonsanordningen innbefatter en vernering innrettet for å gå i kontakt med borehullsveggen rundt sonden.

Foretrukne utførelsesformer av de to aspekter av oppfinnelsen fremgår av de vedføyde uselvstendige patentkravene.

En utførelsesform av oppfinnelsen som er egnet for bruk på en kabel, anvender en hydraulisk vernering som omgir sonderøret for å isolere sonden fra borehullsfluidet. Vernetingen er forsynt med sin egen strømningsledning og prøvekammer, separat fra strømningsledningen og prøvekammeret til sonden. Ved å opprettholde trykket i verneringen ved eller litt under trykket i sonderøret, vil mesteparten av fluidet som trekkes inn i sonden, være fossilt formasjonsfluid. Det samme resultat blir også oppnådd ved å bruke oppblåsbare pakningselementer for å skape en vernering over og under prøvetakningsseksjonen. En alternativ ut-førelsesform av oppfinnelsen som er nyttig ved tidligere boreevalueringssystemer, benytter to sett med tetningselementer for å tilveiebringe en uforurenset fluid-prøve. To tynne tetninger, slik som veggen til et lite rør, blir anvendt til å isolere to områder av formasjonen ved borehullsveggen; ett mellom de indre og ytre tetninger, og det annet i midten av den indre tetning.

Det vises til de vedføyde figurer, hvor,

Fig. 1 er en forenklet, skjematisk illustrasjon av en utførelsesform av fore liggende oppfinnelse; Fig. 2 viser en detalj ved arrangementet for verneringen i den utførelses- form som er vist på figur 1; Fig. 3 er en forenklet, skjematisk illustrasjon av en alternativ utførelsesform av foreliggende oppfinnelse som benytter oppblåsbare pakninger på en kabel; Fig. 4 er en forenklet, skjematisk illustrasjon av en utførelsesform av oppfinnelsen for bruk ved boring av et tidlig evalueringssystem ved bruk av snorkelrør; Fig. 5 illustrerer noen mulige arrangementer av rørene ifølge oppfinnelsen på figur 4; Fig. 6 er en forenklet, skjematisk illustrasjon av oppfinnelsen for bruk ved boring av et tidlig evalueringssystem som anvender oppblåsbare pakninger på et borerør: Fig. 7 viser simulering av en fluidstrømning i en tidligere kjent anordning;

og

Fig. 8 viser en simulering av retningen av fluidstrømning i nærheten av en fluidprøvetakningspute.

Foreliggende oppfinnelse vil best bli forstått under henvisning til figurene

1-3. Figur 1 er en skjematisk illustrasjon av den foretrukne utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. En del av et borehull 1 er vist i en undergrunnsformasjon 7. Borehullsveggen er dekket av en slamkake 5. Formasjonstesterlegemet 9 er forbundet med en kabel 3 som fører fra en rigg på overflaten (ikke vist). Alternativt

kan formasjonstesterlegemet bæres av en borestreng. Detaljene ved fremgangsmåten for forbindelse av testerlegemet til en kabel eller borestreng vil være kjent for fagkyndige på området.

Formasjonstesterlegemet er forsynt med en mekanisme betegnet med hen-visningstall 10, for å spenne fast testerlegemet ved en fast posisjon i borehullet. Denne spennmekanismen er ved samme dybde som et sonde- og vernering-arrangement hvis detaljer er vist på figur 2.

Ved hjelp av spennmekanismen 10 blir en fluidprøvetakningspute 13 mekaniske presset mot borehullsveggen. Et sonderør 17 strekker seg fra midten av puten gjennom slamkaken 5 og presses i kontakt med formasjonen. Sonden er forbundet med en hydraulisk strømningsledning 23a til et sondeprøvekammer 27a.

Sonden er omgitt av en vernering 15. Verneringen er et hydraulisk rør for-met til en sløyfe som omgir sonden. Verneringen har passende åpninger langs sin lengde, idet åpningene er i kontakt med formasjonen. Verneringen er med sin egen hydrauliske strømningsledning 23b forbundet med et verneprøvekammer

27b. Fordi strømningsledningen 23a til sonden 17, og strømningsledningen 23b til verneringen 15 er separate, blandes det fluid som strømmer inn i verneringen ikke med det fluid som strømmer inn i sonden. Verneringen isolerer strømningen inn i sonden fra borehullet utenfor puten 13. Det er derfor definert tre soner i borehullet: en første sone bestående av borehullet utenfor puten 13, en annen sone (vernesonen) som består av verneringen 15 og en tredje sone (sondesone) bestående av sonden 17. Sondesonen er isolert fra den første sone ved hjelp av vernesonen.

De hydrauliske strømningsledninger 23a og 23b er hver forsynt med trykktransdusere 11a og 11b. Trykket som opprettholdes i vernestrømnings-ledningen, er det samme som eller litt mindre enn trykket i sondestrømnings-ledningen. Med den utforming av puten og verneringen som er vist, blir borehullsfluid som strøm-mer omkring kantene av puten fortrinnsvis trukket inn i verneringen 15 og avledet fra tilgang til sonden 17.

Strømningsledningene 23a og 23b er forsynt med pumper 21a og 21b. Disse pumpene blir drevet lenge nok til hovedsakelig å tømme den invaderte sone i nærheten av puten og til å opprette en likevektstilstand hvor det fluid som strøm-mer inn i sonden, hovedsakelig er fritt for forurensende borehullsfiltrat.

Strømningsledningen 23a og 23b er også forsynt med fluididentifiserings-sensorer 19a og 19b. Dette gjør det mulig å sammenligne sammensetningen av fluidet i sondestrømningsledningen 23a med fluidet i vernestrømningsledningen 23b. Under innledende driftsfase vil sammensetningen av de to fluidprøver være den samme; vanligvis vil begge være forurenset av borehullsfluidet. Disse innledende prøver blir forkastet. Etter hvert som prøvetakningen fortsetter, hvis borehullsfluidet fortsetter å strømmer fra borehullet mot sonden, blir det forurensede fluid fortrinnsvis trukket inn i verneringen. Pumpene 21a og 21b tømmer det samplede fluid inn i borehullet. Ved et visst tidspunkt blir det nådd en likevektstilstand hvor forurenset fluid blir trukket inn i verneringen og uforurenset fluid blir trukket inn i sonden. Fluididentifiserings-sensorene 19a og 19b blir brukt til å bestemme når denne likevektstilstanden er blitt nådd. Ved dette punkt er fluidet i sondestrømningsledningen fritt eller nesten fritt for forurensning av borehullsfiuider. En ventil 25a blir åpnet for å tillate fluidet i sondestrømningsledningen 23a å bli oppsamlet i sondeprøvekammeret 27a. Ved å åpne ventil 25b blir likeledes fluidet i vernestrømningsledningen innsamlet i verneprøvekammeret 27b. Evnen til å pumpe fra verneringen inn i verneprøvekammeret er en av de nye trekk ved oppfinnelsen: dette resulterer i øket strømningshastighet fra formasjonen inn i sonden og derved forbedres skjermingseffekten til verneringen. Alternativt kan det fluid som samles i verneringen, pumpes til borehullet mens fluidet i sondeled-ningen blir dirigert til sondeprøvekammeret 27a. Sensorer som identifiserer sammensetningen av fluidet i en strømningsledning, vil være kjent for fagkyndige på området.

Figur 3 viser en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen. En del av et borehull 101 er vist i en undergrunnsformasjon 107. Borehullsveggen er dekket av en slamkake 105. Formasjonstesterlegemet 109 er forbundet med en kabel 103 som fører fra en rigg på overflaten (ikke vist). Detaljene ved fremgangsmåten for å forbinde testerlegemet til kabelen, vil være kjent for fagkyndige på området.

Formasjonstestelegemet er forsynt med oppblåsbare strømningspakninger 112 og 112N, og oppblåsbare vernepakninger 110 og 110N. Når formasjonstesteren er bed den dybde hvor formasjonsfluider skal undersøkes, blir de oppblåsbare pakninger 110,110N, 112 og 112N blåst opp for å danne en tett forsegling med borehullsveggen og slamkaken 105. Mekanismen for å aktivere pakningene vil være kjent for fagkyndige på området.

En hydraulisk strømningsledning (prøvestrømningsledning) 123a er forbundet med en åpning 114 i testeren anbrakt mellom strømningspakningene 112 og 112N, og til et sondeprøvekammer 127a. Dette tjener til å ta prøver av formasjonsfluid som strømmer inn i borehullet mellom de to strømningspakningene. En annen hydraulisk strømningsledning (vernestrømningsledning) 123b er forbundet med åpninger 116 og 116' i testeren, anbrakt mellom vernepakningen 110 og strømningspakningen 112, og mellom vernepakningen 110' og strømningspaknin-gen 112N. Vernestrømningsledningen er forbundet med et verneprøvekammeret 127B. D et er således definert tre soner i borehullet; en første sone bestående av borehullet over pakningen 110 og under pakningen 110', en annen sone (vernesonen) bestående av området mellom pakningene 110 og 112 og mellom pakningen 110' og 112'; og en tredje sone (sondesonen) bestående av sonen mellom pakningene 112 og 112'. Sondesonen er isolert fra den første sone av vernesonen.

De hydrauliske strømningsledninger 123a og 123b er hver forsynt med trykktransdusere 111a og 111 b. Det trykk som opprettholdes mellom hver av strømningspakningene og den tilstøtende vemepakning er den samme som, eller litt mindre enn, trykket mellom de to strømningspakningene. Med denne utførel-sesform av verne- og strømningspakningene blir det borehullsfluid som strømmer rundt kantene av vernepakntngene, fortrinnsvis trukket inn i vernestrømningsled-ningen 123b og avledet fra å komme inn i sondestrømningsledningen 123a.

Strømningsledningene 123a og 123b er forsynt med pumper 121a og 121b. Disse pumpene blir drevet lenge nok til hovedsakelig å tømme den invaderte sone i nærheten av verktøyet og til å opprette en likevektstilstand hvor det fluid som strømmer inn i sondestrømningsledningen, er hovedsakelig fritt for forurensende borehullsfiltrat.

Strømningsledningene 123a og 123b er også forsynt med fluididentifiser-ingssensorer 119a og 119b. Dette gjøre det mulig å sammenligne sammensetningen av fluidet i sondestrømningsledningen 123a med fluidet i vernestrømningsled-ningen. Under de innledende driftsfaser for oppfinnelsen, vil sammensetningen av de to fluidprøver være den samme; vanligvis vil begge være forurenset av borehullsfluidet. Disse innledende prøver blir forkastet. Etter hvert som prøvetakin-gen fortsetter, hvis borehullsfluidet fortsetter å strømme fra borehullet mot åpningene, blir det forurensede fluid fortrinnsvis trukket inn i åpningene 116 og 116'. Pumpene 121a og 121b tømmer det prøvetatte fluid inn i borehullet. Ved et visst tidspunkt blir det nådd en likevektstilstand hvor forurenset fluid blir trukket inn i vernestrømningsledningen og uforurenset fluid blir trukket inn i sondestrømnings-ledningen. Fluididentifiseringssensorene 119a og 119b blir brukt til å bestemme når denne likevektstilstand er nådd. Ved dette punkt er fluidet i sondestrømnings-ledningen fritt for eller nesten fritt for forurensning fra borehullsfluidet. En ventil 125a blir åpnet for å tillate fluidet i sondestrømningsledningen 123a å bli samlet opp i sondeprøvekammeret 127a. Ved å åpne ventil 125 b lir likeledes fluidet i vernestrømningsledningen samlet opp i verneprøvekammeret 127. muligheten til å pumpe fra verneringen inn i verneprøvekammeret er en av de nye trekk ved oppfinnelsen: dette resulterer i en øket strømningshastighet fra formasjonen inn i sonden og forbedrer derved skjermningseffekten til verneringen.

Figur 4 viser en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen som er egnet for bruk ved boring av et tidlig evalueringssystem (EES). Borehullsveggen 205 i en formasjon 207 er antydet. EES-verktøyet 209 er inne i borehullet og festet til boreanordningen (ikke vist). For å forenkle illustrasjonen er bare en side av EES-verktøyet vist. Kontakt med formasjonen blir utført ved hjelp av et ytre snorkelrør 215 og et indre snorkelrør 217. De to rørene er bevegelig er bevegelige uavhen-gig av hverandre, idet det indre snorkelrør 217 har evne til å trenge dypere inn i formasjonen. Anordninger for å drive snorkelrør av denne typen, vil være kjent for fagkyndige på området.

Det indre snorkelrøret 217 er forbundet med en sondestrømningsledning 223a, mens området mellom det indre snorkelrør 217 og det ytre snorkelrør 215 definerer en vernesone som er forbundet med vernestrømningsledningen 223. strømningsledningene 223a og 223b er forsynt med pumper og prøvekammere

(ikke vist). Det indre snorkelrør 217 definerer en sondesone som er isolert av det ytre snorkelrør 215 fra den del av borehullet som ligger utenfor det ytre snorkelrør. Disse pumpene blir drevet lenge nok til hovedsakelig å tømme den invaderte sone i nærheten av det ytre snorkelrør 215, og for å opprette en likevektstilstand hvor det fluid som strømmer inn i det indre snorkelrør, er hovedsakelig fritt for forurensende borehullsfiltrat. Når likevektstilstanden er nådd, blir det forurensede fluid trukket inn i vernesonen og uforurenset fluid blir trukket inn i det indre snorkelrør. På dette tidspunkt påbegynnes prøvetakningen mens pumpene fortsetter å operere over varigheten av prøvetakningen. Etter hvert som prøvetakningen fortsetter, fortsetter borehullsfluidet å strømme fra borehullet mot sonden, mens det forurensede fluid fortrinnsvis blir trukket inn i det ytre snorkelrør. Pumper (ikke vist) tømmer det forurensede fluid inn i borehullet. Fluidet fra det indre snorkelrør blir hentet opp for å utfjøre en prøve av formasjonsfluidet.

Figurene 5a-5c viser alternative arrangementer av snorkelrøret. På figur 5a er det indre snorkelrør 241 og det ytre snorkelrør 243 vist som konsentriske sylind-ere. På figur 5b er ringområdet mellom det indre snorkelrør 245 og det ytre snork-elrør 247 segmentert ved hjelp av et antall skillevegger 249. Figur 5c viser et

arrangement hvor vernesonen blir definert av et antall rør 259 innskutt mellom det indre snorkelrør 255 og det ytre snorkelrør 257. I hver av disse utførelsesformer kan også et trådgitter eller en gruspakking også benyttes for å unngå skade på formasjonen.

Figur 6 viser et alternativt EES-verktøy som benytter korte pakninger isted-enfor snorkeirørene. Pakningene kan være oppblåsbare eller kan være utvidbare metallpakninger. En dei av et borehull 301 er vist i en undergrunns-formasjon 307. Borehullsveggen er vist ved 305, formasjonstesterlegemet 309 er forbundet med et boreapparat. EES-verktøyet er forsynt med korte strømningspakninger 312 og 312N og vernepakninger 310 og 31 ON. Sonen mellom strømningspakning ene 312 og 312N definerer en sondesone, mens sonen mellom strømningspak-ningene og vernepakningene 310 og 310N definerer vernesonen. Når formasjonstesteren er ved den dybde hvor det skal tas prøver av formasjonsfluidet, blir de oppblåsbare pakningene 310, 31 ON, 312 og 312N blåst opp for å danne en tett forsegning med borehullsveggen 305. Mekanismen for p aktivere pakningene vil være kjent for fagkyndige på området. Det defineres således tre soner i borehullet; en første sone bestående av borehullet over pakningen 310 og under pakningen 310', en annen sone (vernesonen) bestående av området mellom pakningene 310 og 312 mellom pakningene 310' og 312'; og en tredje sone (sondesonen) bestående av sonen mellom pakningene 312 og 312'. Sondesonen er isolert fra den første sone ved hjelp av vernesonen.

En hydraulisk strømningsledning (sondestrømningsledning) 323, er forbundet med en åpning 314 i testeren posisjonert i sondesonen, og en pumpe (ikke vist). Dette tjener til å ta prøver av formasjonsfluid som strømmer inn i borehullet mellom de to strømningspakningene. En annen hydraulisk strømningsledning (vernestrømningsledningen 323b) er forbundet med åpninger 316 og 316' i testeren, posisjonert mellom vernesonen. Pumpene blir drevet lenge nok til hovedsakelig å tømme den invaderte sone i nærheten av puten og til å opprette en likevektstilstand hvor det fluid som strømmer inn i det indre snorkelrør, hovedsakelig er fritt for forurensende borehullsfiltrat. Etter hvert som prøvetakingen fortsetter, hvis borehullsfluidet fortsetter å strømme fra borehullet mot sonden, blir det forurensende fluid fortrinnsvis trukket inn i verneringen. Pumper (ikke vist) tømmer det samplede fluid inn i borehullet. Ved et visst tidspunkt blir det nådd en likevektstilstand hvor forurenset fluid blir trukket inn i vernesonen og uforurenset fluid blir trukket inn i det indre snorkelrør. Dette fluidet blir hentet opp for å utgjøre en prøve av formasjonsfluidet. Pumpene fortsetter å operere under prosessen med innsamling av formasjonsfluidet fra det indre snorkelrør.

Veggene i pakningene behøver bare å være trykke nok til å frembringe det nødvendige strukturelle arrangement hvor strømningen inn i det indre rør blir isolert fra strømningen fra utsiden; dette betyr at problemer ved tidligere kjent teknikk hvor lekkasje inntreffer omkring pakningene ved fravær av en slamkake, blir om-gått.

EKSEMPLER

Effektiviteten til den fokuserte sondetype er demonstrert ved hjelp av resul-tatene av en endelig elementsimulering som er vist på figurene 7 og 8. på begge figurene er en fjerdedel av puteområdet vist, mens den gjenværende del er skåret bort for å se inn i formasjonen. Figur 7 er for simuleringen av en ufokusert strøm-ning, d.v.s. en konvensjonell sonde i henhold til teknikkens stand. På figur 7 er den retning som er merket 421, radial og inn i formasjonen, 425 følger borehullsveggen vertikalt og 423 følger borehullsveggen omkretsmessig. Sondens midt-punkt er ved skjæringen mellom 421,423 og 425. Pilene på figur 7 viser retningen av fluidstrømningen under simulering. De soner som er merket 427 og 427', viser at borehullsfluid strømmer inn i sonden og forurenser det fluid som trekkes inn i sonden. I tillegg svarer den sone som er merket med 429 vanligvis til borehullsfiuider som har invadert formasjonen og som strømmer tilbake inn i sonden.

Figur 8 gjelder simuleringen av en fokusert strømning, dvs. en sonde i henhold til foreliggende oppfinnelse. Den retning som er merket 431 er radial og inn i formasjonen, 435 følger borehullsveggen vertikalt og 433 følger borehullsveggen omkretsmessig. Midten av sonden er ved skjæringen mellom 431,433 og 435. pilene viser retningen av fluidstrømningen under simuleringen. Det kan sees på figur 8 at i de soner som svarer til 427 og 427' på figur 7, er strømningsretningen radial, d.v.s. at borehullsfluidet ikke blir trukket inn i sonden. I stedet strømmer borehullsfluidet inn i den sone som er merket med 437. Dette svarer til posisjonen av verneringen, pakningen eller snorkelrøret. I den sone som svarer til 429 på figur 7, er strømningsretningen videre radial, noe som indikerer at sonden effektivt trekker fluid fra dypere steder i formasjonen med mindre forurensning av invaderte borehullsfiuider.

Den foregående beskrivelse er blitt begrenset til spesielle utførelsesformer av oppfinnelsen. Det vil imidlertid være klart at varianter og modifikasjoner kan gjøres på de beskrevne utførelsesformer under opprettholdelse av noen eller alle fordelene ved oppfinnelsen. Det er derfor formålet med de vedføyde patentkrav å dekke akke slike variasjoner og modifikasjoner som faller innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (17)

1. Formasjonstesteverktøy for opphenting av formasjonsfluid fra en formasjon (7) som omgir et borehull (1) med borefluid, omfattende: (a) et første element (17) innrettet for å hente formasjonsfluidet fra en sondesone i formasjonen; (b) en isolasjonsanordning (13) som definerer en vernesone ved siden av sondesonen; og (c) en anordning (23b) for å samle inn fluid fra vernesonen for å redusere strømningen av borefluidet inn i sondesonen; karakterisert ved at det første elementet er en sonde (17) innrettet for kontakt med formasjonen, og at isolasjonsanordningen innbefatter en vernering (15) innrettet for å kontakte borehullsveggen rundt sonden.

2. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for å samte inn fluid fra vernesonen er en vernestrømningsledning (23b) forbundet med vernesonen.

3. Verktøy ifølge krav 2, karakterisert ved at en sondestrømningsledning (23a) er forbundet med sondesonen.

4. Verktøy ifølge krav 3, karakterisert ved en første styreanordning for å styre fluidstrømning inn i sondestrømningsledningen, og en andre styreanordning for å styre fluidstrømning inn i vernestrømningsledningen.

5. Verktøy ifølge krav 4, karakterisert ved at den første styreanordningen er innrettet for å opprettholde et første trykk i sondestrømningsledningen, og den annen styreanordning er innrettet for å opprettholde et andre trykk i vernestrømningsledningen, hvor det første trykket er større enn eller lik det andre trykket.

6. Verktøy ifølge krav 5, karakterisert ved at sondestrømningsledningen innbefatter en første fluidanalyseanordning, og vernestrømningsledningen innbefatter en andre fluidanalyseanordning.

7. Verktøy ifølge krav 6, karakterisert ved at et sondefluidprøvekammer er forbundet med sondestrømningsledningen.

8. Verktøy ifølge krav 7, karakterisert ved at formasjonstesteverktøyet er innrettet for å bli brukt på en kabel.

9. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at det er innrettet for å bli brukt på en borestreng.

10. Verktøy ifølge krav 1, karakterisert ved at det første elementet omfatter et indre snorkelrør innrettet for å penetrere formasjonen, og at isolasjonsanordningen omfatter et ytre snorkelrør innrettet for å penetrere formasjonen.

11. Fremgangsmåte for innsamling av et formasjonsfluid fra en formasjon (7) som omgir et borehull (1) med et borefluid, omfattende: å transportere en formasjonstester inn i borehullet, hvilken formasjonstester definerer en sondesone og en vernesone ved formasjonen; å betjene formasjonstesteren for å samle inn fluid fra vernesonen og redusere strømningen av borefluidet inn i sondesonen; og å samle inn fluid fra sondesonen; karakterisert ved at det første elementet er en sonde (17) innrettet for kontakt med formasjonen (7), og at isolasjonsanordningen (13) innbefatter en vernering (15) innrettet for å gå i kontakt med borehullsveggen rundt sonden.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at en vernestrømningsledning (23b) forbindes med vernesonen; og at en sondestrømningsledning (23a) forbindes med sondesonen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at trykket i vernestrømningsledningen (23b) senkes til en verdi under trykket i sondestrømningsledningen (23a).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at fluidet i sondestrømningsledningen (23a) overvåkes med hensyn på borefluider.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at formasjonstesteren betjenes på en kabel (3).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at formasjonstesteren betjenes på en borestreng.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at a) et indre rør aktiveres på formasjonstesteren for å penetrere formasjonen for å definere sondesonen, og b) et ytre rør aktiveres på formasjonstesteren for å penetrere formasjonen, for å definere vernesonen i området mellom det første rør og det annet rør.