NO325137B1

NO325137B1 - System og fremgangsmate for formasjonstesting med bruk av funksjonsstatus-monitor

Info

Publication number: NO325137B1
Application number: NO20020508A
Authority: NO
Inventors: Michael Edward Hooper; Paul D Ringgenberg; Alois Jerebek; Bill Paluch
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2008-02-04
Also published as: CA2376211C; EP1228290A4; NO20020509D0; EP1226336A1; WO2001033044A1; EP1226336A4; CA2376211A1; NO20020509L; NO20020508L; CA2376544A1; US20030141055A1; EP1226336B1; NO20020508D0; EP1228290A1; WO2001033045A1; US7093674B2

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører boring av olje- og gassbrenner. I et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse systemer og fremgangsmåter til boring av borehull og evaluering av underjordiske soner av interesse når borehullene bores i slike soner. I enda et annet aspekt vedrører den foreliggende oppfinnelse overvåking av funksjonen til testutstyr under boreprosessen.

US 5.679.894 omtaler et boresystem for retningsboring av borehull samt en fremgangsmåte for å styre boreoperasjonene. Systemet inneholder en borestreng med en borkrone som drives ved en fortrengningsslammotor. Sensorer er plassert ved valgte steder i borestrengen og måler kontinuerlige forskjellige brønnhullsopera-sjonsparametre. En styrekrets i brønnhullet prosesserer data opp til en overflate-styreenhet via et passende telemetrisystem. Overflatestyringsenheten er program-mert for å operere boresystemet til å hjelpe en operatør til å styre boreoperasjonene i samsvar med informasjonen fra de forskjellige sensorer.

US 5.803.186 beskriver en fremgangsmåte og en anordning for strømningsstyring og fluidprøvetaking under boring som muliggjør testing uten å trekke opp borestrengen. Publikasjonen omtaler en brønnmikroprosessor/kontroller som sender kommandosignal til forskjellige instrumenter i et brønntesteapparat.

EP A2 697501 omhandler et integrert brønnborings- og evalueringssystem for boring, logging og testing av en brønn. Testing foretas uten å fjerne borestrengen fra brønnen, ved bruk av bl.a. en kombinasjons-stengeventil.

Innenfor området boring og komplettering av underjordiske brønner er det velkjent å utføre tester på formasjoner som gjennomskjæres av et borehull. Slike tester blir typisk utført for å bestemme geologiske egenskaper og andre fysiske egenskaper til formasjonene og fluidene som befinner i disse. For eksempel, ved utførelse av passende målinger, kan en formasjonspermeabilitet og porøsitet, og fluidets resis-tivitetsindeks, temperatur, trykk og boblepunkt bestemmes. Disse og andre karak-teristiske egenskaper til formasjonen og fluidet som befinner seg i denne kan bestemmes ved utførelse av tester på formasjonen før brønnen kompletteres.

Det er av betydelig økonomisk viktighet for tester slik som de ovenfor beskrevne at de utføres så raskt som mulig etter at formasjonen har blitt gjennomskåret av borehullet. Tidlig evaluering av potensialet for lønnsom utvinning av fluid som befinner seg i denne er meget ønskelig. For eksempel gjør slik tidlig evaluering det mulig å planlegge kompletteringsoperasjonene mer effektivt. I tillegg er det funnet at mer nøyaktig og nyttig informasjon kan oppnås hvis testingen skjer så snart som mulig etter penetrering av formasjonen.

Ettersom tiden går etter boring, kan det skje slaminntrenging og filterkakeoppbyg-ging, som begge kan påvirke testingen i uheldig retning. Slaminntrenging skjer når formasjonsfluider fortrenges av boreslam eller slamfiltrat. Når inntrengingen skjer, kan det bli umulig å oppnå en representativ prøve av formasjonsfluider, eller som et minimum, varigheten av prøveperioden må økes slik at man først fjerner borefluidet og deretter får en representativ prøve av formasjonsfluidene. Tilsvarende, når borefluid går inn i overflaten av borehullet i en fluidpermeabel sone og etterla-ter sine oppslemmede faststoffer på borehullets overflate, skjer det en oppbygging av filterkake. Filterkakene funksjoner som et område med redusert permeabilitet tilstøtende borehullet. Så snart filterkaker har blitt dannet, reduseres således nøy-aktigheten av reservoartrykkmålingene, hvilket påvirker beregningene av formasjonens permeabilitet og evne til å produsere. Der hvor tidlig evaluering faktisk ut-føres under boreoperasjoner i brønnen, kan boreoperasjonene også utføres mer effektivt, siden resultatene av den tidlige evalueringen da kan benyttes til å justere parametere for boreoperasjonene. I så henseende er det innen fagområdet kjent å forbinde formasjonstestutstyr med en borestreng, slik at, når borehullet blir boret, og uten å fjerne borestrengen fra borehullet, formasjoner som gjennomskjæres av borehullet kan testes periodisk.

I typisk formasjonstestutstyr som er egnet til å forbindes med en borestreng under boreoperasjoner, er det tilveiebrakt forskjellige innretninger eller systemer for iso-lasjon av en formasjon fra resten av borehullet., uthenting av fluid fra formasjonen, og måling av fysiske egenskaper i fluidet og formasjonen. Uheldigvis, på grunn av begrensninger som er påført av nødvendigheten av å forbinde utstyret med borestrengen, er typisk formasjonstestutstyr ikke egnet til bruk under disse forhold. Typisk formasjonstestutstyr er uegnet til bruk når det er forbundet med en borestreng, fordi de møter barske forhold i borehullet under boreprosessen, hvilket kan elde og forringe formasjonstestutstyret før og under testprosessen. Disse barske forholdene inkluderer vibrasjoner fra borekronen, at utstyret utsettes for boreslam og formasjonsfluider, hydrauliske krefter fra det sirkulerende boreslammet, og skraping av formasjonstestutstyret mot borehullets sider.

Borestrenger kan strekke seg tusener av fot ned i grunnen. Testutstyr som er innsatt sammen med borestrengen i borehullet kan derfor befinne seg i store avstan-der fra jordens overflate (overflate). Testutstyr som påsettes borestrengen ved overflaten befinner seg derfor ofte i borehullet i dager under boreprosessen før det når geologiske formasjoner som skal testes. Hvis det er en feilfunksjon i testutstyret, tar det også lang tid å fjerne utstyret fra et borehull for reparasjon.

For å bestemme funksjonsstatusen eller "helsen" til formasjonstestutstyr som er utformet til å benyttes under boreprosessen, er en teknikk å anvende og bruke testutstyret ved tidsmellomrom før det når formasjoner som skal testes. Denne tidlige anvendelsen av testutstyret for å evaluere deres status kan utsette utstyret for større forringelse i det barske borehullmiljøet enn uten tidlig anvendelse. Det er innenfor fagområdet logging under boring (logging while drilling, (LWD)) velkjent hvordan man kommuniserer fra overflaten til formasjonstestutstyr i borehullet. Slikt testutstyr kan skrus på og av fra overflaten, og data som er innsamlet av testutstyret kan kommuniseres til overflaten. En vanlig metode til kommunikasjon mellom testutstyr i borehullet og overflaten er via trykkpulser i boreslammet som sirkulerer mellom testutstyret og overflaten.

Et annet problem som påtreffes ved bruk av formasjonstestutstyr på en borestreng langt nede i et borehull er å forsikre seg om at en serie av trinn i en testsekvens utføres i korrekt sekvens på korrekt tidspunkt. Kommunikasjon fra jordens overflate til formasjonstestutstyret langt nede i en brønn ved hjelp av boreslampuls-kode kan ta forholdsvis lang tid. Slampulskommunikasjon kan også forstyrres av andre utstyrsforårsakede pulser og vibrasjoner i boreslamsøylen mellom nedihulls testutstyret og jordens overflate.

Til tross for de ovennevnte fremskritt, er det imidlertid innen fagområdet fortsatt et behov for apparatur og fremgangsmåter for en måte til overvåking av formasjons-testutstyrets funksjonsstatus eller helse før dets bruk, uten at systemet anvendes.

Innen fagområdet er det et annet behov for apparatur og fremgangsmåter til identifisering av tidlig komponentsvikt i formasjonstestutstyret, hvilket kan forårsake et-terfølgende komponentsvikt som skjuler tidlige presipiteringsfeil, hvilke ikke er be-heftet med ulempene ved apparatur og fremgangsmåter ifølge kjent teknikk. Det er innen fagområdet også et annet behov for apparatur og fremgangsmåter til å gjen-nomføre testsekvenser ved nedihulls formasjonstestutstyr automatisk ved et initieringssignal fra jordens overflate.

Disse og andre behov innen fagområdet vil tydelig fremkomme for fagpersoner på området ved gjennomsyn av denne søknaden, inkludert dens tegninger og krav.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et integrert brønnborings- og evalueringssystem for boring og logging av en brønn og testing i et borehull uten foringsrør i brønnen som krysser en angjeldende underoverflatesone 16 ifølge det selvstendige krav 1.

Foretrukne utførelsesformer av systemet er videre utdypet i kravene 2 t.o.m. 9 og 16t.o.m. 18.

Målene oppnås videre ved en fremgangsmåte for tidlig evaluering av en brønn som har et borehull uten foringsrør, og som krysser en angjeldende underjordisk sone eller formasjon ifølge det selvstendige krav 10.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 11, 12, 13, 14, 15 og 19 t.o.m. 22.

Det er omtalt et integrert brønnbore- og evalueringssystem for boring og logging av en brønn og teste den i et borehullparti av brønnen uten foringsrør. Generelt omfatter systemet en borestreng, en borestreng boret på en nedre ende av borestrengen for boring av borehullet, apparatur for logging under boring, en pakning (packer), en tester og en funksjonsstatusmonitor, og brønnen kan selektivt bores, logges og testes uten å fjerne borestrengen fra brønnen. Apparaturen for logging under drilling er generelt understøttet av borestrengen, og vil under bore- og log-geoperasjoner generere data som angir beskaffenheten til den underjordiske formasjon som er gjennomskåret av borehullet uten foringsrør, slik at en formasjon eller sone av interesse kan identifiseres uten å fjerne borestrengen fra brønnen. Pakningen bæres på borestrengen over borekronen, og det kan selektivt veksle mellom en satt posisjon for pakningen og en ikke-satt posisjon for pakningen. Den satte posisjon for pakningen muliggjør tettende avstenging av et brønnringrom mellom borestrengen og borehullet uten foringsrør over formasjonen eller sonen av interesse. Den ikke-satte posisjon av pakningen muliggjør rotasjon av borekronen for å bore borehullet. Testeren, som fortrinnsvis er innsatt i borestrengen, mu-liggjør regulering av strøm av fluid mellom formasjonen og borestrengen når pakningen befinner seg i satt posisjon. Funksjonsstatusmonitoren, som også er inkludert i borestrengen, omfatter sensorer i kommunikasjon med minst en av apparaturen for logging under boring, pakningen og testeren.

Det er omtalt et integrert bore- og evalueringssystem for boring og logging av en brønn og teste den i et borehull i brønnen uten foringsrør. Systemet omfatter generelt en borestreng, en borekrone for boring av borehullet, boret på en nedre ende av borestrengen, en pakning, en beholder for et trykkutligningskammer inkludert i borestrengen, en trykkutligningskammeranordning, en uthentingsanordning, en anordning for logging under boring, en sirkulasjonsventil inkludert i borestrengen over beholderne for trykkutligningskammeret og en funksjonsstatusmonitor. Pakningen, som er boret på borestrengen over borekronen, tillater tetning av et brønnringrom mellom borestrengen og borehullet uten foringsrør over borekronen. Trykkutligningskammeranordningen er konstruert til å passe sammen med beholderen for trykkutligningskammeret, og muliggjør mottak og innestenging av en prøve av brønnfluid i trykkutligningskammeret. Uthentingsanordningen muliggjør uthenting av trykkutligningskammeret tilbake til en overflateposisjon, mens borestrengen forblir i borehullet uten foringsrør. Anordningen for logging under boring, inkludert i borestrengen, muliggjør generering av data som angir beskaffenheten til de underjordiske soner eller formasjoner som er gjennomskåret av borehullet uten foringsrør. Funksjonsstatusmonitoren, som også er inkludert i borestrengen, omfatter sensorer i kommunikasjon med minst et av apparatene for logging under boring, pakningen, beholderen for trykkutligningskammeret, og sirkulasjonsventilen.

Det er også omtalt et integrert bore- og evalueringssystem for boring og logging av en brønn og teste den i et borehullparti av brønnen som ikke har foringsrør. Generelt omfatter systemet en borestreng, en borekrone boret på en nedre ende av borestrengen, for boring av borehullet, en pakning som selektivt kan innta satte og ikke-satte posisjoner, en ventil, en anordning for logging under boring, en sirkulasjonsventil og en funksjonsstatusmonitor. Pakningen muliggjør fortrinnsvis tetning av et brønnringrom mellom borestrengen og borehullet uten foringsrør over borekronen. Ventilen, som fortrinnsvis er inkludert i borestrengen, muliggjør regulering av strømmen av fluid mellom borehullet og borestrengen når pakningen befinner seg i den satte posisjon. Anordningen for logging under boring, som også er inkludert i borestrengen, muliggjør logging av underjordiske soner eller formasjoner som er gjennomskåret av borehullet uten foringsrør. Sirkulasjonsventilen er fortrinnsvis inkludert i borestrengen over ventilen. Også inkludert i borestrengen er funksjonsstatusmonitoren, som omfatter sensorer i kommunikasjon med minst et

av apparatet for logging under boring, pakningen, sirkulasjonsventilen og ventilen.

Det er videre omtalt en fremgangsmåte til tidlig evaluering av en brønn som har et borehull uten foringsrør som skjærer en underjordisk sone eller formasjon av interesse. Generelt omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen trinn for: (a) tilveie-bringelse av en teststreng i borehullet, hvor borehullet omfatter en rørstreng, et loggeverktøy inkludert i rørstrengen, en pakning boret på rørstrengen, en fluidtest-innretning inkludert i rørstrengen, og en funksjonsstatusmonitor inkludert i rør-strengen; (b) logging av brønnen med loggeverktøyet og dermed bestemmelse av posisjonen til den underjordiske sone eller formasjon av interesse; (c) setting av pakningen i borehullet over den underjordiske formasjon og avtetning av et brønn-ringrom mellom teststrengen og borehullet; (d) la en prøve av brønnfluid strømme fra den underjordiske formasjon under pakningen til fluidtestinnretningen; og (e) overvåke statusen til i det minste en av loggeverktøyet, pakningen og fluidtestinnretningen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres fortrinnsvis uten å fjerne rørstrengen fra borehullet etter trinn (b).

Det er også omtalt et integrert bore- og evalueringsapparat for boring av en brønn og teste den i et borehull uten foringsrør i en brønn. Generelt omfatter apparatet en borestreng, en borekrone, boret på en nedre ende av borestrengen, for boring av borehullet, en pakning, et fluidovervåkingssystem inkludert i borestrengen, en testventil, inkludert i borestrengen, og en funksjonsstatusmonitor, inkludert i borestrengen, omfattende sensorer i kommunikasjon med minst en av pakningen, fluidovervåkingssystemet og testventilen. Pakningen bæres på borestrengen over borekronen, og posisjonen kan selektivt veksle mellom en satt og en ikke-satt posisjon. Når det er i den satte posisjon, muliggjør pakningen tetning mot borehullet uten foringsrør, og det isolerer dermed i det minste et parti av en formasjon eller sone av interesse som er gjennomskåret av borehullet. I den ikke-satte posisjon løsner pakningen fra borehullet uten foringsrør, hvilket tillater fluidstrøm mellom pakningen og borehullet uten foringsrør når borekronen blir benyttet til for boring av borehullet. Fluidovervåkingssystemet muliggjør bestemmelse av fluidpara-metere i fluidet i formasjonen eller sonen av interesse, og testventilen muliggjør regulering av strømmen av fluid fra formasjonen eller sonen av interesse, inn i borestrengen, når pakningen befinner seg i den satte posisjon. Brønnen kan fortrinnsvis selektivt bores og testes uten å fjerne borestrengen fra brønnen.

Det er også omtalt en fremgangsmåte til tidlig evaluering av en brønn som har et borehull uten foringsrør. Fremgangsmåten omfatter generelt trinn for: (a) tilveie-bringelse av en bore- og teststreng omfattende en borekrone, en pakning for tettende inngrep med borehullet, hvilken pakning opereres gjennom en sekvens av operasjonelle trinn for pakningen, en brønntilstandsmonitor, hvilken monitor opereres gjennom en sekvens av operasjonelle overvåkingstrinn, og en funksjonsstatus-monitor. Trinnene ifølge fremgangsmåten omfatter videre (b) boring av borehullet med borekronen inntil borehullet skjærer en formasjon eller sonen av interesse; (c) uten å fjerne bore- og teststrengen fra brønnen etter trinn (b), frembringe en tetning med pakningen mot borehullet uten foringsrør og derved isolere i det minste et parti av formasjonen eller sonen av interesse; (d) uten å fjerne bore- og teststrengen fra borehullet, med brønnfluidtilstandsmonitoren, bestemme fluidpara-metere for fluid i formasjonen eller sonen av interesse; og (e) uten å fjerne bore-og teststrengen fra brønnen, bestemme om hvorvidt minst en av pakningen og brønnfluidtilstandsmonitoren funksjonerer innenfor akseptable parametere. Disse og andre hensikter med den foreliggende oppfinnelse vil klart fremgå for fagpersoner ved området ved gjennomsyn av denne søknad, inkludert dens tegninger og krav.

Fig. 1A-1D tilveiebringer en sekvensiell serie av illustrasjoner fra siden, hvilke er skjematiske snittriss som viser boringen av et borehull og den periodiske testing av soner eller formasjoner av interesse i denne i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2A-2C omfatter en sekvensiell serie av illustrasjoner som tilsvarer fig. 1A-1C, og viser en alternativ utførelse av apparatet ifølge denne oppfinnelsen. Fig. 3 er en skjematisk illustrasjon av en annen alternativ utførelse av apparatet ifølge denne oppfinnelsen. Fig. 4 er en skjematisk illustrasjon av et elektronisk fjernkontrollsystem til styring av forskjellige verktøy i borestrengen fra en kontrollstasjon ved overflaten. Fig. 5 er en skjematisk illustrasjon som tilsvarer fig. 4, som også illustrerer en kombinasjon av en oppblåsbar pakning og en stengeventil.

Det skal nå vises til tegningene, og særlig til fig. 1A-1D, hvor apparatet og fremgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist skjematisk.

En brønn 10 er avgrenset av et borehull 12 som strekker seg nedover fra jordens overflate 14 og skjærer en første underjordisk sone eller formasjon av interesse 16. En borestreng 18 inkluderer hovedsakelig et kveilrør eller en borerørstreng 20, en testventil 22, en pakning 24, en tilstandsovervåkingsanordning 26 for brønn-fluid, en anordning 28 for logging under boring og en borekrone 30.

Testventilen 22 kan generelt benevnes en rørstrengstengeanordning for å stenge det indre av borestrengen 18, og dermed stenge inne den underjordiske sone eller formasjon 16.

Testventilen 22 kan eksempelvis være en testventil av kuletypen, som vist på tegningene. En rekke andre typer av stengeinnretninger kan imidlertid benyttes til åpning og stenging av det indre av borestrengen 18. En slik alternativ innretning er vist og beskrevet nedenfor med henvisning til fig. 5. Pakningen 24 og testventilen 22 kan være driftsmessig forbundet, slik at ventilen 22 automatisk lukker når pakningen 24 settes til å tette borehullet 12 uten foringsrør. Testventilen 22 av kuletypen kan for eksempel være en testventil som settes med vekt, og i forbindelse med denne kan det være en oppblåsingsventil som danner kommunikasjon mellom rørstrengboringen over testventilen og det oppblåsbare pakningselement 32 når stengeventilen 22 beveges fra sin åpne til sin stengte posisjon. Ved nedsetting av vekt for å stenge testventilen 22, blir således oppblåsingsventilen som danner kommunikasjon med pakningselementet 32 åpnet, og fluidtrykk inne i rørstrengen 20 kan økes for å blåse opp det oppblåsbare pakningselement 32. Andre arrange-menter kan omfatte en fjernkontrollert pakning og en testventil som opereres som respons på fjernkommandosignaler, som vist nedenfor med henvisning til fig. 5.

Som det vil forstås av fagpersoner på området, kan forskjellige andre arrangemen-ter av konstruksjonen benyttes til å operere testventilen 22 og pakningselementet 24. For eksempel kan både ventilen og pakningen være vektoperert, slik at, når vekt settes ned på rørstrengen, et kompressibelt pakningselement av ekspan-sjonstypen settes samtidig som testventilen 22 beveges til stengt posisjon. Pakningen 24 bærer et ekspanderbart pakningselement 32 for tetting av brønn-ringrommet34 mellom rørstrengen 18 og brønnboringen 12. Pakningselementet 32 kan enten være et pakningselement av kompresjonstypen eller et pakningselement av oppblåsbar type. Når pakningselementet 32 ekspanderes til satt posisjon, som vist på fig. 1B, tetter det nedenforliggende brønnringrommet 34 tilstøtende den underjordiske sone eller formasjon 16. Den underjordiske sone eller formasjon 16 kommuniserer med det indre av teststrengen 18 via porter (ikke vist) som befinner seg i borekronen 30.

Overvåkingsanordningen 26 for brønnfluidets tilstand inneholder instrumentering for overvåking og registrering av forskjellige brønnfluidparametere, så som trykk og temperatur. Den kan for eksempel være konstruert på en måte som ligner det som er beskrevet i Anderson et al., US-patent nr. 4.866.607, overdratt til søkeren for den foreliggende oppfinnelse. Innretningen ifølge Anderson et al. overvåker trykk og temperatur og lagrer dette i et medfølgende registreringsapparat. Disse dataene kan deretter hentes frem når rørstrengen 18 tas ut av brønnen. Alternativt kan overvåkingsanordningen 26 for brønnfluidtilstand være et Halliburton RT-91 system som tillater periodisk uthenting av data fra brønnen gjennom en ledning med en våt forbindelse som senkes inn i inngrep med innretningen 26. Dette systemet er konstruert på en måte som ligner det som er vist i US-patent nr. 5.236.048 tilhørende Skinner et al., overdratt til søkeren for den foreliggende oppfinnelse. Et annet alternativt overvåkingssystem 26 kan tilveiebringe konstant fjernkommunikasjon med en overflatekommandostasjon (ikke vist) gjennom slam-pulstelemetri eller et annet fjernkommunikasjonssystem, hvilket vil bli beskrevet videre nedenfor.

Anordningen 28 for logging under boring er av en type som er kjent for fagpersoner på området, hvilken inneholder instrumentering for logging av underjordiske soner eller formasjoner av interesse under boring. Generelt, når en sone eller formasjon av interesse har blitt gjennomskåret av borehullet som blir boret, blir borehullet boret gjennom sonen eller formasjonen og formasjonen logges mens borestrengen blir hevet, idet instrumentet for logging under boring beveges gjennom sonen eller formasjonen av interesse.

Verktøyet for logging under boring kan i seg selv indikere at en sone eller formasjon av interesse har blitt gjennomskåret. Operatøren av boreriggen kan også uavhengig bli klar over den kjensgjerning at en sone eller formasjon av interesse har blitt penetrert. For eksempel kan det tilfeldig skje et boregjennombrudd hvor has-tigheten til borekronens penetrering endres vesentlig. Borkaks som sirkulerer med borefluidet kan også indikere at en petroleumsholdig sone eller formasjon har blitt gjennomskåret.

Anordningen 28 for logging under boring tilveiebringer konstant fjernkommunikasjon med en overflatekommandostasjon ved hjelp av et fjernkommunikasjonssystem av en type som bli beskrevet nedenfor.

Borekronen 30 kan være en konvensjonell rotasjonsborekrone og borestrengen kan være dannet av konvensjonelle borerør. Borekronen 30 omfatter fortrinnsvis en nedihulls boremotor 36 for rotasjon av borekronen, slik at det ikke er nødvendig å rotere borestrengen. Et særlig foretrukket arrangement er å benytte kveilrør som strengen 20 i kombinasjon med en styrbar nedihulls boremotor 36 for rotasjon av borekronen 30 og boring av borehullet i ønskede retninger. Når borestrengen 18 benyttes til retningsboring, omfatter den fortrinnsvis også en anordning 37 for måling under boring, for måling av den retning som borehullet bores i. Anordningen 37 for måling under boring er av en type som er velkjent for fagpersoner på området, hvilken tilveiebringer konstant fjernkommunikasjon med en overflatekommandostasjon.

Med henvisning til fig. 1A-1D, og særlig fig. 1A, er borestrengen 18 vist idet den strekker seg gjennom en konvensjonell utblåsingssikringsstakk 38 som befinner seg ved overflaten 14. Borestrengen 18 er opphengt fra en konvensjonell rota-sjonsborerigg (ikke vist) på velkjent måte. Borestrengen 18 er i en boreposisjon inne i borehullet 12, og er vist etter boring av borehullet gjennom en første underjordisk sone av interesse 16. Pakningen 18 er i en inntrukket posisjon, og testventilen 22 er i en åpen posisjon, slik at borefluider kan sirkuleres ned gjennom borestrengen 18 og opp gjennom ringrommet 34 på en konvensjonell måte under boreoperasjonene.

Under boring er borehullet 12 typisk fylt med et borefluid som inkluderer forskjellige additiver, inkludert vektmaterialer, slik at det er et overbalansert hydrostatisk trykk tilstøtende den underjordiske sone 16. Det overbalanserte hydrostatiske trykk er større enn det naturlige formasjonstrykk i sonen 16, for å forhindre utblås-ing fra brønnen.

Etter at borehullet 12 har skåret gjennom den underjordiske sone 16, og dette har blitt kjent for boreriggoperatøren som resultat av en overflateindikasjon fra verk-tøyet 28 for logging under boring, eller andre anordninger, fortsetter boringen gjennom sonen 16. Hvis det er ønskelig å teste sonen 16 for å bestemme om den inneholder hydrokarboner som kan produseres i drivverdig mengde, kan en videre undersøkelse av sonen 16 gjøres ved å bruke verktøyet 28 for logging under boring. Som nevnt over, for å lette den ekstra logging, kan borestrengen 20 heves og senkes, slik at loggeverktøyet 28 beveger seg gjennom sonen 16.

Deretter kan en rekke tester for å bestemme hydrokarbonproduksjonsmulighetene fra sonen 16 utføres ved bruk av testventilen 22, pakningen 24, og overvåkingsanordningen 26 for brønnfluidets tilstand. Spesifikt settes pakningen 24, slik at brønnringrommet 34 tettes og testventilen 22 stenges for å stenge borestrengen 18, som vist på fig. 1B. Det overbalanserte hydrostatiske trykk som var tilstede i ringrommet 34 på grunn av søylen av borefluid i borehullet 12, blir dermed initialt innestengt tilstøtende den underjordiske sone 16. Fluidene som er innestengt i brønnringrommet 34 under pakningen 24 er ikke lenger i kommunikasjon med søylen av borefluid, og de innestengte trykksatte fluider vil dermed sakte lekke ut, inn i den omgivende underjordiske sone 16, dvs. at bunnhulltrykket vil reduseres. Trykkreduksjonen kan benyttes til å bestemme det naturlige trykk i sonen 16 ved å benytte de teknikker som er beskrevet i vår samverserende søknad benevnt "Tidlig evaluering ved reduksjonstesting", angitt med fullmektigens registreringsnum-mer HRS 91.225B1, som er innlevert samtidig med denne patentsøknad, idet det herved vises til detaljene i denne patentsøknad. Som det vil forstås, overvåker anordningen 28 for brønnfluidtilstand kontinuerlig trykk og temperatur i fluidene inne i det lukkede ringrom 34 under trykkreduksjonstestingen og annen testing som følger.

Andre tester som kan utføres på den underjordiske sone 16 for å bestemme dens hydrokarbonproduktivitet inkluderer strømningstester. Dvs. at testventilen 22 kan opereres til å la brønnfluider strømme fra sonen 16 til overflaten i forskjellige rater. Slike strømningstester som inkluderer de tidligere beskrevne uttappingstester og oppbyggingstester, tester av strøm uten struping og andre lignende tester benyttes til å estimere hydrokarbonproduktiviteten i sonen overtid. Forskjellige andre tester hvor behandlingsfluider injiseres inn i sonen 16 kan også om ønskelig utføres.

Avhengig av de bestemte tester som utføres, kan det være ønskelig å ta en brønn-fluidprøve uten at det er nødvendig å la brønnfluider strømme gjennom borestrengen til overflaten. En anordning for å ta en slik prøve er skjematisk vist på fig. 1C. Som vist på fig. 1C, er en beholder 40 for et trykkutligningskammer inkludert i borestrengen 20 sammen med de andre komponenter som tidligere er beskrevet. For å ta en prøve av brønnfluidet fra den underjordiske sone 16, blir et trykkutligningskammer 42 kjørt på en kabel 44, inn i inngrep med beholderen 40 for trykkutligningskammeret. Trykkutligningskammeret 42 er initialt tomt eller inneholder atmosfærisk trykk, og når det kommer i inngrep med beholderen 40 for trykkutligningskammeret, åpnes testventilen 22, slik at brønnfluider fra den underjordiske formasjon 16 strømmer inn i trykkutligningskammeret 42. Trykkutligningskammeret 42 blir deretter hentet opp med kabelen 44. Trykkutligningskammeret 42 og tilhør-ende apparatur kan eksempelvis konstrueres på en måte som tilsvarer det som er vist i US-patent nr. 3.111.169 tilhørende Hyde, med detaljer som det her skal vises til.

Etter at den underjordiske sone 16 er testet som beskrevet ovenfor, blir pakningen 24 løsnet, testventilen 22 åpnes og boring gjenopptas sammen med sirkulasjon av borefluid gjennom borestrengen 20 og borehullet 12.

Fig. 1D illustrerer borehullet 12 etter at boringen har blitt gjenopptatt og borehullet er forlenget slik at det skjærer en annen underjordisk sone eller formasjon 46. Etter at sonen eller formasjonen 46 har blitt gjennomskåret, kan pakningen 24 settes og testventilen 22 lukkes som vist, for å utføre trykkreduksjonstester, strømnings-tester og eventuelle andre ønskelige tester på den underjordiske sone eller formasjon 46, som beskrevet ovenfor.

Som det nå vil forståes, blir det integrerte brønnbore- og evalueringssystem ifølge denne oppfinnelsen benyttet til å bore et borehull og å evaluere hver underjordiske sone eller formasjon av interesse som påtreffes under boringen uten å fjerne borestrengen fra borehullet. I hovedsak inkluderer det integrerte bore- og evalueringssystem en borestreng, et verktøy for logging under boring i borestrengen, en pakning boret på borestrengen, en testventil i borestrengen for regulering av fluid-strømmen inn i eller fra formasjonen av interesse og fra eller inn i borestrengen, en brønnfluidtilstandsmonitor for bestemmelse av tilstander så som trykk og temperatur i brønnfluidet, og en borekrone som er festet til borestrengen. Det integrerte bore- og evalueringssystem benyttes i samsvar med fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen for å bore et borehull, for å logge underjordiske soner eller formasjoner av interesse, og å teste slike soner eller formasjoner for å bestemme hydrokarbonproduktiviteten i disse, alt uten å bevege systemet fra borehullet.

Fig. 2A-2C tilsvarer fig. 1A-1C, og illustrerer en modifisert borestreng 18A. Den modifiserte borestreng 18A ligner borestrengen 18, og identiske deler bærer identiske numre. Borestrengen 18A inkluderer tre ekstra komponenter, nemlig en sirkulasjonsventil 48, et elektronisk kontrollrørstykke 50 (electronic control sub) plassert over testventilen 22, og en beholder 52 for et trykkutligningskammer, plassert mellom testventilen 22 og pakningsstykket 24.

Etter at pakningsstykkeelementet 24 har blitt satt som vist på fig. 2B, stenges testventilen 22 og sirkulasjonsventilen 48 åpnes, slik at fluider kan sirkuleres gjennom borehullet 12 over sirkulasjonsventilen 48 for å forhindre fastklemming av borestrengen på grunn av differensialtrykk og andre problemer.

Testventilen 22 kan åpnes og stenges for å utføre de forskjellige ovenfor beskrevne tester, inkludert trykkreduksjonstester, strømningstester osv. Som tidligere bemerket, kan det ved alle testene være ønskelig fra tid til tid å ta en brønnfluid-prøve og returnere den til overflaten for undersøkelse. Som vist på fig. 2C, kan en prøve av brønnfluid tas fra den underjordiske sone eller formasjon 16 ved å kjøre et trykkutligningskammer 42 på kabel 44, inn i inngrep med beholderen 52 for trykkutligningskammeret. Når trykkutligningskammeret 42 er i inngrep med beholderen 52 for trykkutligningskammeret, åpnes en passasje som forbinder trykkutligningskammeret 42 med den underjordiske sone eller formasjon 16, slik at brønn-fluider strømmer inn i trykkutligningskammeret 42. Trykkutligningskammeret 42 blir deretter hentet opp med kabelen 44. Gjentatt prøvetaking kan utføres ved å fjerne trykkutligningskammeret, tømme det og deretter kjøre det tilbake inn i brønnen.

Det skal nå vises til fig. 3, som viser en annen modifisert borestreng 18B. Den modifiserte borestreng 18B tilsvarer borestrengen 18A på fig. 2A-2C, og identiske deler har identiske henvisningstall. Borestrengen 18B avviker fra borestrengen 18A ved at den omfatter en dobbeltpakning (straddle packer) 54 som har øvre og nedre pakningselementer 56 og 57 adskilt med et pakningslegeme 59 som har porter 61 for å bringe boringen i rørstrengen 20 i kommunikasjon med brønnbor-ingen 12 mellom pakningselementene 56 og 57.

Etter at borehullet har blitt boret og verktøyet 28 for logging under boring har blitt operert til å identifisere de forskjellige soner av interesse, så som den underjordiske sone 16, blir dobbeltpakningselementene 56 og 57 plassert over og under sonen 16. De oppblåsbare elementer 56 og 57 blir deretter oppblåst for å sette dem inne i borehullet 12, som vist på fig. 3. Oppblåsingen og tømmingen av ele-mentene 56 og 57 styres ved fysisk påvirkning av rørstrengen 20 fra overflaten. Detaljene ved konstruksjonen av dobbeltpakningen 98 kan finnes i vår samverserende søknad benevnt "Tidlige evalueringssystemer", angitt med fullmektigens re-feransenummer HRS 91.225A1, som er innlevert samtidig med denne søknad, idet det herved vises til detaljene i denne.

Borestrengene 18A og 18B inkluderer begge et elektronisk kontrollrørstykke 50 for mottak av fjernkommandosignaler fra en kontrollstasjon ved overflaten. Det elektroniske kontrollsystem 50 er skjematisk illustrert på fig. 4. Med henvisning til fig. 4, inkluderer det elektroniske kontrollrørstykket 50 en sensortransmitter 58 som kan motta kommunikasjonssignaler fra en kontrollstasjon ved overflaten, og som kan overføre signaler og data tilbake til kontrollstasjonen ved overflaten. Sensortransmitteren 58 er i kommunikasjon med en elektronisk kontrollpakke 60 via passende grensesnitt 62. Den elektroniske kontrollpakke 60 kan eksempelvis være en mikro-prosessorbasert kontrollenhet. En batteripakke 64 fremskaffer kraft til kontrollpakken 60 ved hjelp av en kraftledning 66.

Den elektroniske kontrollpakke 60 genererer passende drivsignaler som respons på kommandosignalene som mottas av sensortransmitteren 58, og overfører disse drivsignalene gjennom elektriske ledninger 68 og 70 til en elektrisk operert testventil 22 henholdsvis en elektrisk pumpe 72. Den elektrisk opererte testventil 22 kan være den testventil 22 som skjematisk er vist på fig. 2A-2C og fig. 3. Den elektronisk drevne pumpe 72 mottar brønnfluid enten fra ringrommet 34 eller boringen i rørstrengen 20, og fører det gjennom den hydrauliske ledning 74 til det oppblåsbare pakningen 24 for å blåse opp det oppblåsbare element 32 i dette.

Det elektronisk styrte system vist på fig. 4 kan således styre operasjonen av testventilen 22 og det oppblåsbare pakningen 24 som respons på kommandosignaler som mottas fra en kontrollstasjon på overflaten. Verktøyet 37 for måling under boring, verktøyet 28 for logging under boring, funksjonsstatusmonitoren 27, funksjonstidsbryteren 31, og monitoren 26 for brønnfluidtilstand, kan også være forbundet med den elektroniske kontrollpakke 60 via de elektriske ledninger 69, 71, 67, 73 henholdsvis 76, og kontrollpakken 60 kan overføre data som er generert av verktøyet 37 for måling under boring, verktøyet 28 for logging under boring, funksjonsstatusmonitoren 27, funksjonstidsbryteren 31, og monitoren 26 for brønnfluid-tilstand til kontrollstasjonen på overflaten mens borestrengene 18A og 18B forblir i borehullet 12.

Funksjonsstatusmonitoren 27 har minst tre fordeler: (1) den varsler om systemfor-ringelse, mens systemet potentielt er operasjonelt; (2) den varsler om systemtest-problemer som kan bringe hele boreoperasjonen i fare; og (3) den identifiserer komponentsvikt.

Mens boreformasjons-testeverktøyene (drilling formation tester (DFT)), som omfatter testventilen 22, sirkulasjonsventilen 48, pakninger 32, 56 og 57 er i "søvn"-modus eller laveffektmodus, overvåker funksjonsstatusmonitoren 27 en gang i

mellom sensorer for å sjekke testsystemets funksjonsstatus. En status-bit kan sendes for å angi om verktøyet har en endring i funksjonsstatus. En slik statusbeskjed vil gjøre en operatør oppmerksom på at det kan skje et potentielt problem. Et med-følgende LWD-kommunikasjonssystem vil rapportere endringen i status-bit til ope-ratøren. Funksjonsstatusmonitoren 27 kan omfatte uavhengig elektronikk eller kan være en del av verktøyelektronikken. Statusmonitorens 27 funksjon inkluderer

sensorer som overvåker systemet.

Avhengig av type sensorer som benyttes, evaluerer funksjonsstatusmonitoren et eller flere av det følgende: (1) hydraulisk trykk for å angi funksjonsstatus for hydraulisk kraftsystem; (2) oljereservevolum for å angi lekkasje; (3) sirkulasjonsventilens posisjon for å angi falsk aktivering;

(4) sirkulasjonsventilens lekkasje for å angi mulighet for utvasking; og

(5) pakningens posisjon for å angi oppblåsing eller innfesting til borehullet.

Det skal forstås at ethvert egnet definisjonssystem kan benyttes for å tildele mening til informasjonsbitene. Som et ikke-begrensende eksempel, er et mulig system for å tildele mening til informasjonsbitene følgende:

Bit 14:

Denne biten identifiserer meningen til følgende biter. Hvis bit 14 = 0, så representerer biter 13 til 00 trykkdata (REPO) med en LSB-verdi på 0,0017 N/mm<2>. Hvis bit 14 = 1, så representerer de gjenværende bitene DFT-verktøystatus (REST).

Bit 13:

Hvis denne biten er satt til 1 (i tillegg til at bit 14 = 1), så representerer bitene 12 til 00 minimumstrykket (REPM) som påtreffes under uttappingsdelen av formasjonstesten med en LSB-verdi på 0,0034 N/mm<2>. Minimumstrykk blir kun overført én gang under oppbyggingsperioden av formasjonstesten.

Bit 12:

Hvis denne biten er satt til 1 (i tillegg til at bit 14 =1), så representerer bitene 11 til 04 uttappingsstrømningsraten (REDQ) i cc/sek. LSB-verdien for denne variabelen er 1 cc/sek.

Bit 11 & bit 10:

Bit 11 og 10 identifiserer status til det hydrauliske system som vist:

Bit 09:

Identifiserer sirkulasjonsventilens funksjon. En verdi på 0 angir at sirkulasjonsventilen er av (deaktivert) mens en 1 betyr at sirkulasjonsventilen er aktivert.

Bit 08:

Er sirkulasjonsventilen status. En verdi på 0 angir at sirkulasjonsventilens operasjon er OK, mens en verdi på 0 viser at sirkulasjonsventilens operasjon har feilet.

Bit 07:

Identifiserer pakningens funksjon. En verdi på 0 angir at pakningen er av (tømt) mens en 1 viser at pakningen er aktivert.

Bit 06:

Denne biten viser pakningens status. En verdi på 0 angir at pakningen er OK. En verdi på 1 angir at pakningen mislyktes i korrekt oppblåsing.

Bit 05:

Identifiserer uttappingsfunksjonen. En verdi på 0 angir at uttappingen er av, en verdi på 1 viser at uttappingsfunksjonen er på.

Bit 04:

Denne biten viser uttappingens status. En verdi på 0 viser at uttappingen er OK, en verdi på 1 viser at uttappingen har mislyktes.

Bit 03:

Basislinjetrykk (REBP) MSB

Bit 02:

Basislinjetrykk (REBP)

Bit 01:

Basislinjetrykk (REBP)

Bit 00:

Basislinjetrykk (REBP) LSB

Fig. 4 viser også en funksjonstidsbryter 31. Tidsbryteren 31 virker slik at den styrer sekvensen til trinn med prøvetaking av formasjonsfluider etter mottak av et initieringssignal fra jordens overflate via sensortransmitteren 58. Tidsbryteren 31 styrer sekvensen og tidsstyringen ved aktivering og deaktivering av sirkulasjonsventilen 48; pakninger 32, 56 og 57; og testventilen 22, for det formål å samle formasjons-fluidprøver fra en slik geologisk formasjon som formasjonen 16. Tidsbryteren 31 aktiverer sirkulasjonsventilen 48 over pakningene 32, 56 og 57 for å sirkulere slam over pakningene for å forhindre fastklemming av borelinjen og tillate slampulskommunikasjon med overflaten. Tidsbryteren 31 styrer deretter oppblåsingen av pakninger 32 eller 56 og 57 for å isolere et parti av formasjonens 16 overflate. Tidsbryteren 31 styrer deretter aktiveringen av testventilen 22 for en uttappingstest av formasjonsfluid, som tidligere beskrevet, eller for å samle inn en prøve av formasjonsfluid for transport til overflaten eller lagring i trykkutligningskammeret 42.

Fig. 5 viser et elektronisk kontrollrørstykke 50 likt det på fig. 4, forbundet med en modifisert anordning 80 med en kombinert pakning og testventil. Kombinasjonen pakning/stengeventil 80 inkluderer et hus 82 som har et utvendig oppblåsbart pakningselement 84 og et innvendig oppblåsbart ventilstengeelement 86. En utvendig, oppblåsbar pakningsinflasjonspassasje 88 avgrenset i huset 82 kommuniserer med det utvendige, oppblåsbare pakningselement 84. En annen oppblåsingspas-sasje 90 avgrenset i huset 82 kommuniserer med det innvendige, oppblåsbare ventilstengeelement 86. Som vist på fig. 5, inkluderer det elektroniske kontrollrør-stykke 50 en elektronisk operert reguleringsventil 92 som er operert av den elektroniske kontrollpakke 60 ved hjelp av en elektrisk ledning 94. En av utløpsportene til ventilen 92 er forbundet med oppblåsingspassasjen 88 for det utvendige, oppblåsbare pakningselement med en ledning 96, og den andre utløpsporten til ventilen 92 er forbundet med oppblåsingspassasjen 90 for den innvendige, oppblåsbare ventilstenging med en ledning 98.

Når fluid under trykk føres gjennom den hydrauliske ledning 96 til passasjen 88, blåser det opp de utvendige pakningselementer til posisjonene 100 vist med stip-let linje på fig. 5, slik at det utvendige pakningselement 84 tetter av brønnringrom-met 34. Når fluid under trykk føres gjennom den hydrauliske ledning 98 til passasjen 90, blåses det opp det innvendige ventilstengeelement 86 til posisjoner 102 vist med stiplede linjer på fig. 5, slik at det innvendige, oppblåsbare ventilstengeelement 86 tetter av boringen i borestrengen 18. Når fluid under trykk føres gjennom både ledningene 96 og 98, blåses både det utvendige pakningselement 84 og det innvendige ventilelement 86 opp. Det elektroniske kontrollrørstykket 50 kan således i kombinasjon med pakningen og ventilapparatet 80 selektivt sette og løsne pakningen 84 og uavhengig selektivt åpne og stenge det oppblåsbare ventilelement 86.

Som det vil forstås, kan det benyttes mange forskjellige systemer for å sende kommandosignaler fra en overflateposisjon ned til det elektroniske kontrollrørstykket 50. Et passende system er at det sendes signaler til den elektroniske kontrollpakke 60 i rørstykket 50, og at det mottas tilbakemelding fra kontrollpakken 60 ved hjelp av akustisk kommunikasjon, som kan omfatte variasjoner av signalfrekven-ser, spesifikke frekvenser eller koder av akustiske signaler eller kombinasjoner av disse. De akustiske overføringsmedia inkluderer rørstrengen, elektrisk ledning, glatt ståltråd, underjordisk grunn rundt brønnen, rørfluid og ringromfluid. Et eksempel på et system for å sende akustiske signaler ned rørstrengen er beskrevet i US-patenter nr. 4.375.239, 4.347.900 og 4.378.850, alle tilhørende Barrington og overdratt til søkeren for den foreliggende patentsøknad. Andre systemer som kan benyttes inkluderer mekanisk aktivert eller trykkaktivert signalsending, radiobølge-overføring og mottak, mikrobølgeoverføring og mottak, fiberoptisk kommunikasjon og det andre som er beskrevet i US-patent nr. 5.555.945 tilhørende Schultz et al., idet det her skal vises til detaljene i denne.

Claims

1. Integrert brønnborings- og evalueringssystem for boring og logging av en brønn og testing i et borehullparti uten foringsrør i brønnen som krysser en angjeldende underoverflatesone (16), idet systemet omfatter: en borestreng (18) med et indre parti; en borekrone (30) ført på en nedre ende av borestrengen (18) for boring av borehullet (12); en utvendig pakning (32) ført på borestrengen over borekronen, idet pakningen har en satt posisjon for tettende avstenging av et brønnringrom (34) mellom borestrengen (18) og borehullet (12) uten foringsrør over underoverflatesonen (16) og med en ikke-satt posisjon, slik at borekronen (30) kan roteres for boring av borehullet (12), idet den utvendige pakningen er selektivt posisjonerbar mellom den satte posisjon og den ikke-satte posisjon; en testeventil (22) innsatt i borestrengen (18), hvori testeventilen (22) har en åpen posisjon og en stengt posisjon for tettende stenging av det indre partiet av borestrengen (18), og testventilen (22) er selektiv posisjonerbar mellom den åpne posisjon og den stengte posisjon, og samvirkende opererbar med den utvendige pakningen (32) for å lukke sonen under overflaten, og med den utvendige pakningen (32) i den satte posisjon er testventilen (22) opererbar for selektivt å beveges til den åpne posisjonen for å tillate at fluid fra sonen under overflaten passerer gjennom det indre parti av borestrengen (18) til en overflatelokalisering; en overvåkingsinnretning (26) for overvåking av en parameter av brønnfluid fra underoverflatesonen, idet overvåkningsinnretningen (26) mottar brønnfluid fra underoverflatesonen inn i det indre parti av borestrengen (18) og tester fluidet uten fjerning av borestrengen (18) fra brønnen;karakterisert ved at systemet videre omfatter: en elektronisk kontrollpakke (50) som er samvirkende opererbar med og styrer operasjonen av i det minste én av den utvendige pakningen (32) og testventilen, og overvåkingsinnretningen (26); en funksjonstidsbryter (31) som er samvirkende opererbar med den elektroniske kontrollpakken (60) for å styre sekvensen av prøvetaking for å samle brønnfluid fra sonen under overflaten etter å ha mottatt et initieringssignal fra en overflatelokalisering; og en funksjonsstatus-monitor (27) adskilt fra funksjonstidsbryteren (31) og den elektroniske kontrollpakken (60), omfattende i det minste én sensor i kommunikasjon med i det minste én av overvåkingsinnretningene (26), den utvendige pakningen (32) og testventilen (22).

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at funksjonsstatus-monitoren (27) er opererbar for å evaluere funksjonsstatusen til minst én av overvåkingsinnretningen (26), den utvendige pakning (32) og testventilen (22) for å overføre funksjonsstatus til en overflatelokalisering.

3. System ifølge krav 2, karakterisert ved at som svar på en forandring i funksjonsstatus, er funksjonsstatus-monitoren (27) opererbar for å forandre en verdi av en tilhørende statusborekrone i en binær informasjonsstreng som overføres til overflatelokaliseringen.

4. System ifølge krav 1, karakterisert ved at funksjonsstatus-monitoren (27) evaluerer i det minste én av hydraulisk trykk, utvendig pakningsposisjon og testventilposisjon.

5. System ifølge krav 1, karakterisert ved at testventilen (22) og den utvendige pakningen (32) er en kombinert pakningsVlukningsventil (80) opererbar for å stenge i underoverflatesonen som videre omfatter et hus (82), og testventilen (22) innbefatter videre: en innvendig pakning (86) fastgjort til et indre parti av huset (82) tilliggende det indre parti av borestrengen (18), idet den innvendige pakning (86) er selektivt posisjonerbar mellom en oppblåst posisjon og en uttømt posisjon, og når plassert i den oppblåste posisjonen, er den innvendig pakning (86) drivbar for tettende stenging av det indre parti av borestrengen (18).

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at det omfatter: en utvendig pakningspassasje (88) avgrenset i huset (82) og som står i fluidforbindelse med den utvendige pakning (32); en innvendig pakningspassasje (90) avgrenset i huset (82) og som står i fluidforbindelse med den innvendige pakning (86); og en styringsventil (92) som har en første utløpsport i fluidforbindelse med den utvendige pakningspassasje (88) og en andre utløpsport i fluidforbindelse med en innvendig pakningspassasje (90), idet styringsventilen (92) er opererbar for selektivt å føre trykksatt fluid til de utvendige og innvendige pakningspassasjer for selektiv oppblåsing av de utvendige og innvendige pakninger (32, 86).

7. System ifølge krav 6, karakterisert ved at styringsventilen (92) er en elektronisk drevet styringsventil (22) koplet til en styringsmodul (60) innsatt i borestrengen (18), og at styringsmodulen også er koplet til en elektrisk pumpe (72) som står i fluidforbindelse med styringsventilen (92), og når aktivert av styringsmodulen, trykksetter den elektriske pumpe (72) fluid som er ledet gjennom styringsventilen (22) for oppblåsing av minst én av de utvendige eller innvendige pakningene (32, 86).

8. System ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: en innretning (38) for logging under boring ført av borestrengen (18) og som under boring er drivbar for å frembringe data som indikerer beskaffenheten til formasjonen under overflaten krysset av et borehull uten foringsrør, idet sonen under overflaten er identifiserbar uten fjerning av borestrengen (18) fra brønnen.

9. System ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: en sirkuleringsventil ført av borestrengen (18) over testventilen (22) for å sirkulering av fluid, når den utvendige pakningen (32) er i den satte posisjonen og testventilen (22) er i den stengte posisjonen.

10. Fremgangsmåte for tidlig evaluering av en brønn som har et borehull (12) uten foringsrør, og som krysser en angjeldende underjordisk sone eller formasjon, idet fremgangsmåten omfatter: en brønn (10) bores med en borestreng (18) som har et indre parti og en borekrone (30) ført på en nedre ende av borestrengen (18); under boreoperasjoner fastgjøres et integrert brønnborings- og evalueringssystem (28) til borestrengen (18) og boring fortsettes, inntil det integrerte brønnborings- og evalueringssystemet er ved en posisjon nær sonen under overflaten, idet det integrerte brønnborings- og evalueringssystemet innbefatter: en utvendig pakning (32) som har en satt posisjon for tettende stenging av et brønnringrom (34) mellom borestrengen (18) og borehullet (12) uten foringsrør over formasjonen under overflaten, og en ikke-satt posisjon, slik at borekronen (30) kan roteres for boring av borehullet (12), idet den utvendige pakningen (32) er selektivt posisjonerbar mellom den satte posisjon og den ikke-satte posisjon; en testventil (22) som har en åpen posisjon og en stengt posisjon for tettende stenging av det indre partiet av borestrengen (18), idet testventilen (22) er selektiv posisjonerbar mellom den åpne posisjon og den stengte posisjon samt er samvirkende drivbar med den utvendige pakningen (32) for å lukke i sone under overflaten, og med den utvendige pakningen (32) i den satte posisjon er testventilen (22) drivbar for selektivt å beveges til den åpne posisjon for å tillate at fluid fra sonen under overflaten passerer gjennom det indre parti av borestrengen (18) til en overflatelokalisering; overvåkingsinnretning (26) for overvåking av en parameter til brønnfluid fra sonen under overflaten;karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter: en elektronisk kontrollpakke (60) som er samvirkende opererbar med og styrer operasjonen av i det minste én av den utvendige pakningen (32), testventilen (22) og overvåkingsinnretningen (26); en funksjonstidsbryter (31) som er samvirkende opererbar med den elektroniske kontrollpakken (60) for å styre sekvensen av prøvetakning for samling av brønnfluid fra sonen under overflaten og å motta et initieringssignal fra en overflatelokalisering; og en funksjonsstatus-monitor (27), adskilt fra funksjonstidsbryteren (31) og den elektroniske kontrollpakken (60), omfattende i det minste en sensor i kommunikasjon med i det minste én av overvåkingsinnretningen (26), den utvendige pakningen (32) og testventilen (22); uten fjerning av borestrengen (18) fra brønnen lukkes sonen under overflaten ved at: den utvendige pakningen (32) posisjoneres over sonen under overflaten og et brønnringrom tettes mellom teststrengen og borehullet (18) ved plassering av den utvendige pakningen (32) i den satte posisjonen; og det indre parti av borestrengen (18) tettes ved plassering av testventilen (22) i den stengte posisjon; ved overvåkningsinnretningen (26) mottas brønnfluid overført til det indre parti av borestrengen (18); overvåkning av minst en parameter av brønnfluidet fra sonen under overflaten; og overvåking av en funksjonsstatus til i det minste én av overvåkingsinnretningen (26), den utvendige pakningen (32) og testventilen (22).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at den videre omfatter: overføring av funksjonsstatusen til en overflatelokalisering.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at overføring av funksjonsstatusen til en overflatelokalisering omfatter: forandring av en verdi til en tilhørende statusborkrone i en binær informasjonsstreng i samsvar med en forandring i funksjonsstatus; og overføring av den binære informasjonsstrengen til overflatelokaliseringen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at overvåking av en funksjonsstatus til i det minste én av overvåkningsinnretningen (26), den utvendige pakningen (32) og testventilen (22) omfatter evaluering av i det minste én av hydraulisk trykk, den utvendige pakningsposisjon og testventilposisjon.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at teststrengen videre innbefatter en innretning (38) for boring, fremgangsmåten omfatter videre: under boreoperasjoner, mottas data ved en overflatelokalisering fra apparatet (38) for logging under boring som er indikativ på opprinnelsen av sonen under overflaten krysset av den uforede brønnboringen, hvori sonen under overflaten er identifiserbar uten å fjerne borestrengen (18) fra brønnen.

15. Fremgangsmåte ifølge 10, karakterisert ved at teststrengen videre innbefatter en sirkulasjonsventil (48) lokalisert over testventilen (22), fremgangsmåten omfatter videre: etter avstenging av sonen under overflaten, åpnes sirkulasjonsventilen; og borefluid sirkuleres gjennom brønnringrommet over den utvendige pakningen (32).

16. System ifølge krav 1, karakterisert ved at funksjonsstatus-monitoren (27) videre omfatter flere enn én sensor for overvåking av en funksjonsstatus til minst én av overvåkingsinnretningene (26), den utvendige pakning (32) og testventilen (22).

17. System ifølge krav 1, karakterisert ved at borekronene (30) innbefatter porter for transportering av fluid mellom den indre del av borestrengen (18) og borehullet (12) uten for-ingsrør og brønnfluidet fra underoverflatesonen transporteres inn i den indre delen av borestrengen (18) gjennom portene til borkronen (30).

18. System ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: en andre utvendig pakning med en satt posisjon for tettende lukking av et brønnringrom mellom borestrengen (18) og borehullet (12) uten foringsrør under den angjeldende underoverflatesonen; et pakningslegeme lokalisert mellom de utvendige pakninger, pakningslegemet innbefattende porter for transportering av fluid mellom den indre delen av borestrengen (18) og borehullet(12) uten foringsrør; og hvor de utvendige pakningene isolerer idet minste en del av underoverflatesonen fra den gjenværende del av borehullet (12) uten foringsrør og brønnfluid fra underoverflatesonen er transportert inn i den indre delen av borestrengen (18) gjennom portene til pakningslegemet.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at funksjonsstatus-monitoren (27) videre omfatter flere enn én sensor for overvåking av en funksjonsstatus til i det minste én av overvåkingsinnretningen (26), den utvendige pakning (32) og testventilen (22).

20. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at testventilen (22) og den utvendige pakningen (32) er en kombinasjonspaknings-/lukningsventil (80) opererbart til å stenge inn underoverflatesonen som videre omfatter et hus (82), idet testventilen (22) videre innbefatter: en innvendig pakning (86) festet til en indre del av huset (82) tilstøtende det indre partiet av borestrengen (18), hvori den innvendige pakningen (86) er valgfritt posisjonerbar mellom en oppblåst posisjon og en uttømt posisjon, og når plassert i den oppblåste posisjon er den innvendige pakning (86) opererbar for tettende å lukke den indre delen av borestrengen (18).

21. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at: borekronen (30) innbefatter porter for transportering av fluid mellom den indre delen av borestrengen (18) og brønnboringen uten foringsrør; og mottak, ved overvåkingsinnretningen (26), av brønnfluid transportert til den indre delen av borestrengen (18) gjennom portene i borkronen (30).

22. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at: det integrerte brønnborings- og evalueringssystemet omfatter videre: en andre utvendig pakning med en satt posisjon for tettende å lukke et brønnringrom mellom borestrengen (18) og brønnboringen (12) uten foringsrør under det angjeldende underoverflatesone; og et pakningslegeme lokalisert mellom de utvendige pakningene (32), pakningslegemet innbefatter porter for transportering av fluid mellom den indre delen av borestrengen (18) og brønnboringen (12) uten foringsrør; isolering av minst en del av underoverflatesonen fra den gjenværende delen av brønnboringen (12) uten foringsrør med de utvendige pakningene; og mottak av, ved overvåkningsinnretningen (26), brønnfluid fra underoverflatesonen transportert inn i den indre delen av borestrengen gjennom portene til pakningslegemet.