NO338490B1 - Fremgangsmåte, apparat og system for in-situ bestemmelse av en formasjonsparameter - Google Patents

Description

Den foreliggende søknad er en nyinnlevering med prioritet fra US-søknad med serienr. 10/423,420 for "Formation Testing Apparatus and Method for Optimizing Draw Down", innlevert 25. april, 2003, som er en nyinnlevering med prioritet fra US-patentsøknad med serienr. 09/910,624 for "Procedure for Fast and Extensive Formation Evaluation with Minimum System Volum" innlevert 20. juli, 2001, nå US-patent 6,568,487 og er videre en nyinnlevering med prioritet fra US-patentsøknad med serienr. 09/910,209 for "Closed-Loop Drawdown Apparatus and Method for ln-situ Analysis of Formation Fluids", innlevert 20. juli, 2001, nå US-patent 6,609,568. Patentskriftet for hver ovennevnte søknad innlemmes heri som referanse.

Oppfinnelsen vedrører generelt testing av undergrunnsformasjoner eller reservoarer. Mer spesifikt vedrører denne oppfinnelsen en fremgangsmåte og anordning for sanntids lukket sløyfestyring av et nedtrekkingssystem.

For å fremskaffe hydrokarboner så som olje og gass, bores brønnborehull ved rotering av en borkrone som er innfestet ved en ende av en borestreng. Borestrengen kan være et skjøtt roterbart rør eller et kveilrør. En stor andel av den inneværende boreaktivitet involverer retningsboring, dvs. boring av borehull som avviker fra vertikale og/eller horisontale borehull, for å øke hydrokarbon-produksjonen og/eller for å trekke ut ytterligere hydrokarboner fra formasjonene i jorden. Moderne retningsboresystemer anvender generelt en borestreng som har en bunnhullssammenstilling (bottom hole assembly, BHA) og en borkrone ved en ende av denne, hvilken roteres ved hjelp av en boremotor (slammotor) og/eller borestrengen. Et antall nedihullsinnretninger som er plassert i umiddelbar nærhet av borkronen måler visse nedihulls driftsparametere som er forbundet med borestrengen. Slike innretninger inkluderer typisk sensorer for måling av nedihulls temperatur og trykk, innretninger for måling av asimut og inklinasjon, og en resistivitetsmåleinnretning for å bestemme tilstedeværelsen av hydrokarboner og vann. Ytterligere nedihullsinstrumenter, kjent som verktøy for måling-under-boring (measurement-while-drilling, MWD) eller logging-under-boring (logging-while-drilling, LWD), er ofte innfestet til borestrengen for å bestemme formasjonens geologi og formasjonens fluidbetingelser under boreoperasjonene.

Én type av test under boring involverer produsering av fluid fra reservoaret, innsamling av prøver, avstenging av brønnen, redusering av et testvolumtrykk og å tillate trykkoppbygging til et statisk nivå. Denne sekvensen kan gjentas flere ganger ved flere forskjellige reservoarer innenfor et gitt borehull eller ved flere punkter i et enkelt reservoar. Denne type av test er kjent som en "trykk-oppbyggingstest". Et viktig aspekt ved data som samles inn under en slik trykk-oppbyggingstest er den trykkoppbyggingsinformasjon som samles inn etter nedtrekking av trykket i testvolumet. Fra disse dataene kan det avledes informasjon vedrørende permeabilitet og størrelse av reservoaret. Dessuten, faktiske prøver av reservoarfluidet kan fremskaffes og testes for å samle inn trykk-volum-temperatur-data som er relevante for reservoarets hydrokarbonfordeling.

Enkelte systemer krever opphenting av borestrengen fra borehullet for å utføre trykktesting. Borestrengen tas ut, og et trykkmåleverktøy kjøres inn i borehullet ved bruk av et vaierverktøy som har pakninger for isolering av reservoaret. Selv om vaiertransporterte verktøy er i stand til å teste et reservoar, er det vanskelig å transportere et vaierverktøy i et avviksborehull.

US 2002/0112854 A1 omhandler et apparat og fremgangsmåte for in-situ analyse av formasjonsfluider.

Et mer nylig MWD-system er offentliggjort i US-patent nr. 5,803,186 tilhørende Berger m.fl. Patent '186 tilveiebringer et MWD-system som inkluderer bruk av trykk- og resistivitetssensorer sammen med MWD-system et, for å mulig-gjøre sanntids dataoverføring av disse målingene. '186-innretningen gjør det mulig å fremskaffe statiske trykk, trykkoppbygginger og trykknedtrekkinger med en arbeidsstreng, så som en borestreng, på plass. Videre kan beregning av permeabilitet og andre reservoarparametere, som er basert på trykkmålinger, utføres uten å ta borestrengen ut fra borehullet.

Ved bruk av en innretning som beskrevet i patent '186, beregnes tetthet av borefluidet under boring for å justere boringens effektivitet under opprettholdelse av sikkerhet. Tetthetsberegningen er basert på den ønskede relasjon mellom vekten av boreslamsøylen og de predikerte nedihullstrykk man vil møte på. Etter at en test er utført, foretas en ny prediksjon, slamtettheten justeres som påkrevet, og borkronen føres frem inntil en annen test utføres.

En ulempe med denne type verktøy påtreffes når forskjellige formasjoner penetreres under boring. Trykket kan forandres vesentlig fra én formasjon til den neste, og over en kort avstand, hvilket skyldes forskjellige sammensetninger av formasjonene. Hvis formasjonstrykket er lavere enn forventet, kan trykket fra slam-søylen forårsake unødvendig skade på formasjonen. Hvis formasjonstrykket er høyere enn forventet, kan et trykkspark være resultatet.

Slik formasjonstrykktesting kan hemmes av en rekke faktorer, inkludert utilstrekkelig nedtrekkingsvolum, verktøyplugging eller formasjonsplugging under test, tetningssvikt eller trykkoverfylling. Disse faktorer kan resultere i feilaktig trykkinformasjon. Trykktester med overdrevent stor trekkemengde, dvs. hastigheten av volumøkning i systemet, eller tester med et utilstrekkelig trekkevolum bør unngås. Den overdrevent store trekkemengde resulterer ofte i et overdrevent stor delta trykkfall mellom testvolumet og formasjonen, hvilket forårsaker lange oppbyggings-tider. Dessuten vil kompressibilitet av fluidet i verktøyet dominere trykkresponsen hvis formasjonen ikke kan tilveiebringe nok fluid for det overdrevent store trykkfall. Med en overdrevent stor trekkemengde, kan trykkfallet overstige fluidets boblepunkt, hvilket forårsaker at gass utvikles fra fluidet og ødelegger testresultatet.

Med utilstrekkelig nedtrekkingsvolum, vil trykk i verktøyet ikke falle under formasjonstrykket, hvilket resulterer i liten eller ingen trykkoppbygging. I svært permeable formasjoner kan utilstrekkelig nedtrekkingsvolum feilaktig angi en tett formasjon.

Trykkoverfylling, eller simpelthen overfylling, eksisterer når trekk ved sand-flaten nær borehullets vegg er større enn det sanne formasjonstrykk. Overfylling forårsakes av fluidinvasjon fra boreprosessen som ikke har forsvunnet fullstendig inn i formasjonen. Overfylling forårsakes også av ringromsfluidtrykk som omgår en tetning gjennom slamkaken. Målt trykkinformasjon blir følgelig typisk målt mer enn én gang, for å tilveiebringe verifikasjon av informasjonen.

Den typiske verifikasjonstest involverer flere nedtrekkingstester, hvor det brukes identiske nedtrekkingsparametere, eksempelvis trekkemengde, deltatrykk og testvarighet. I enkelte tilfeller kan parametrene varieres i henhold til en forhåndsbestemt verifikasjonsprotokoll. De flere trekketester som bruker de samme testparametere er beheftet med ueffektivt tidsforbruk og muligheten for gjen- tagelse av feilaktige resultater. Kun å følge en forhåndsbestemt testprotokoll øker ikke effektiviteten, fordi protokollen kanskje ikke er rettet mot sanntidsbetingelser på en betimelig måte. Videre vil forhåndsbestemte protokoller ikke nødvendigvis verifisere tidligere testresultater.

En vanlig praksis er å sette en fast nedtrekkingsmengde, også referert til som trekkemengde. Setting av en fast trekkemengde resulterer i en ukontrollert overgang fra null mengde til den satte faste trekkemengde. Det vanlige verktøy stanser også momentant trekkedelen av testen etter en forhåndsbestemt tids-periode, hvilket danner en annen ukontrollert overgang fra den faste mengde tilbake til null. Disse ukontrollerte overganger resulterer i diskontinuiteter ved overgangspunktene, hvilke ikke følges godt av testutstyr og sensorer, særlig trykksensorer som brukes i nedihullsapplikasjoner.

Kombinasjonen av diskontinuiteter som dannes ved inneværende test-prosedyrer forbundet med den typiske sensorrespons resulterer i flere mangler. Trykksensorens utgangssignal vil typisk sakke bak det faktiske trykk som eksisterer i testvolumet. Enkelte ganger vil trykksensoren "skyte over" ved å vise et trykk ut over (høyere eller lavere) det som er det faktiske grensetrykk. De brå overganger vil også endre testomgivelsen, hvilket forårsaker feilaktige trykkmålinger. Overgangspunktene resulterer i en relativt hurtig trykkforandring, hvilket forårsaker en temperaturforandring. Når det er en høy trykkgradient, vil temperatur-forandringen være enda større, hvilket resulterer i dårlig temperaturutjevning, hvilket vil føre til ukorrekte trykkmålinger med de typiske temperaturkompenserte trykksensorer. Når disse manglene er tilstede, er analytiske metoder for bestemmelse av formasjonsparametere, så som trykk, mobilitet og kompressibilitet, unøyaktige, og til og med direkte måling av formasjonstrykk er unøyaktig.

Et hvilket som helst av de ovenfor identifiserte problemer kan føre til falsk informasjon vedrørende formasjonens egenskaper, og føre til bortkastet riggtid. Det er derfor et behov for å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning for utførelse av flere verifikasjonstester uten inngrep fra operatøren. Videre er det et behov for å tilveiebringe en anordning og fremgangsmåte for en jevn overgang fra en null trekkemengde til en satt maksimum trekkemengde, og deretter for en jevn overgang tilbake til null trekkemengde.

Hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av de selv-stendige patentkrav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot å løse noen av de ulemper som er omtalt ovenfor ved tilveiebringelse av en anordning og fremgangsmåte for en lukket sløyfemåling under boring, for igangsetting av en nedtrekkingssyklus med en jevn overgang fra en null trekkemengde til en forhåndsbestemt maksimum trekkemengde, og deretter en jevn overgang fra den maksimum trekkemengde tilbake til null.

Ett aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for bestemmelse av en parameter av interesse for en formasjon. Fremgangsmåten omfatter transport av et verktøy inn i et brønnborehull som skjærer gjennom en formasjon og plassering av verktøyet i fluidkommunikasjon med formasjonen. Formasjonsfluid trekkes inn i et testvolum ved minking av trykk i testvolumet ved en økende trekkemengde under en første trekkedel. En første formasjons- eller verktøykarakteristikk bestemmes under den første trekkedel, idet karakteristikken viser formasjonsparameteren av interesse.

Nedtrekkingsmengden styres som en kontinuerlig økende mengde under den første trekkedel og/eller på en trinnvis økende måte. En andre trekkedel inkluderer minking av trekkemengden under den andre trekkedel, enten kontinuerlig og/eller på en trinnvis minkende måte.

I en fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan en kvalitetsfaktor eller indikator tilordnes til en hvilken som helst del av testen, hvor kvalitetsindikatoren bestemmes fra en formasjonsmengdeanalyse. Kvalitetsindikatoren er en korrelasjon mellom strømningsmengder og trykk, hvilken korrelasjon representeres av en ligning for en rett linje. Ekstrapolering kan da brukes til å bestemme og/eller verifisere formasjonstrykk.

Et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en anordning for bestemmelse av en ønsket formasjonsparameter av interesse. Anordningen inkluderer et verktøy som er transporterbart inn i et brønnborehull som skjærer gjennom en formasjon. En testenhet i verktøyet er tilpasset til fluidkommunikasjon med formasjonen, idet testenheten inkluderer et testvolum for mottaking av fluid fra formasjonen. En kontrollinnretning er forbundet med test volumet for styring av trykk i testvolumet ved minkende trykk i testvolumet ved bruk av en økende mengde under en første trekkedel, og en sansingsinnretning brukes til bestemmelse av en første karakteristikk for testvolumet under den første trekkedel, idet den bestemte første karakteristikk viser formasjonsparameteren av interesse.

Verktøyet kan transporteres på en borestreng, et kveilrør eller en vaier. Testen kan være en test med et lite volum eller en trykktest med et stort volum, så som en borestrengtest. Kontrollinnretningen kan være en pumpe med variabel leveringsmengde, for å trekke fluid fra testvolumet, eller kontrollinnretningen kan være et styrbart stempel som er forbundet med testvolumet for å forandre eller variere testvolumet.

En nedihullskontroller eller overflatekontroller kan brukes til å styre kontrollinnretningen. En prosessor mottar en utgang fra sansingsinnretningen og behandler utgangen ved bruk av formasjonsmengdeanalyse.

I en utførelse opererer testenheten og kontrolleren i lukket sløyfe og selvstendig etter at testen er igangsatt. Verktøyet transporteres ned i hullet på en arbeidsstreng (borestreng eller vaier) og plasseres i kommunikasjon med formasjonen for å teste formasjonen.

Enda et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse er et system for in-situ bestemmelse av en ønsket formasjonsparameter av interesse. Systemet inkluderer en arbeidsstreng for transportering av et verktøy inn i et brønnborehull som skjærer gjennom en formasjon og en testenhet i verktøyet, idet testenheten er tilpasset til fluidkommunikasjon med formasjonen, testenheten inkluderer et testvolum for mottaking av fluid for formasjonen. En kontrollinnretning er forbundet med testvolumet for styring av trykk i testvolumet ved minking av trykk i testvolumet ved bruk av en økende mengde under en første trekkedel. En sansingsinnretning bestemmer en første karakteristikk for testvolumet under den første trekkedel, idet den bestemte første karakteristikk viser formasjonsparameteren av interesse. En prosessor mottar en utgang fra sansingsinnretningen, prosessoren behandler den mottatte utgang i henhold til programmerte instruksjoner, formasjonsparameteren av interesse bestemmes i det minste delvis av den behandlede utgang.

De nye trekk ved oppfinnelsen, så vel som selve oppfinnelsen, vil best forstås fra de vedføyde tegninger, sett sammen med den følgende beskrivelse, hvor like henvisningstegn viser til lignende deler, og hvor: Fig. 1A er et sideriss av et offshore boresystem i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 1B viser en alternativ utførelse av testanordningen på fig. 1 A; Fig. 2 viser en nedtrekkingsenhet og en lukket sløyfekontroll i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Fig. 3 er en graf for å illustrere formasjonstesting ved bruk av strømnings-mengde; Fig. 4A viser en standard nedtrekkings-testsyklus; Fig. 4B viser et strømningsmengdeplott som er forbundet med den standard nedtrekkingstestsyklus på fig. 4A sammen med en kvalitetsindikator i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Fig. 4C er et eksempel på en test som har en lav kvalitetsindikator; Fig. 5A-B viser en metode til formasjonstesting i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved bruk av flere trekkesykluser; Fig. 6A-B illustrerer en annen metode for formasjonstesting i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved bruk av flere trekkesykluser og trinnvis nedtrekking; Fig. 7A-E illustrerer en annen metode for formasjonstesting i henhold til den foreliggende oppfinnelse hvor det brukes jevn nedtrekking som er dannet ved kontinuerlig øking av trekkemengden; og Fig. 8A-B illustrerer en annen metode for formasjonstesting i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved bruk av jevn nedtrekking som er dannet ved øking av trekkemengden på en trinnvis måte. Fig. 1A er en boreanordning 100 i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. En typisk borerigg 102 med et borehull 104 som strekker seg derfra er illustrert, hvilket vil godt forstås av de som har ordinær kunnskap innen teknikken. Boreriggen 102 har en arbeidsstreng 106, som i utførelsen er vist som en borestreng. Til borestrengen 106 er det innfestet en borkrone 108 for boring av borehullet 104. Den foreliggende oppfinnelse er også nyttig ved andre typer av arbeidsstrenger, og er nyttig sammen med en vaier, skjøtt rør, kveilrør eller en annen arbeidsstreng med liten diameter, så som snubbing-rør. Boreriggen

102 er vist posisjonert på et boreskip 122 med et stigerør 124 som strekker seg fra boreskipet 122 til havbunnen 120. Enhver boreriggkonfigurasjon, så som en land-basert rigg eller en kabel, kan imidlertid være tilpasset til å implementere den foreliggende oppfinnelse.

Hvis det er relevant, kan borestrengen 106 ha en nedihulls boremotor 110. I borestrengen 106, over borkronen 108, er det inkorporert en typisk testenhet, som kan ha minst én sensor 114 for å sanse nedihullskarakteristika for borehullet, borkronen og reservoaret, idet slike sensorer er velkjente innen teknikken. En nyttig anvendelse av sensoren 114 er for å bestemme retning, asimut og orientering for borestrengen 106 ved bruk av et akselerometer eller en lignende sensor. BHA'en inneholder også en formasjonstestanordning 116. Testanordningen 116 inkluderer fortrinnsvis en tetningsinnretning 126 og en port 128 for å tilveiebringe strømnings-messig kommunikasjon med en undergrunns formasjon 118. Tetningen 126 kan være kjente ekspanderbare pakninger, som vist, eller som vist på fig. 1B, tetningen 126 kan være en pute 132 på en utstrekkbar sonde 130, hvor den utstrekkbare sonde 130 er del av en testanordning 116a. Det er også tenkelig og innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelse å inkludere en utstrekkbar sonde 130, med eller uten en putetetning 132, i testanordningen 116a, for utstrekking og kontakt med formasjonen nedenfor en pakning 126a eller mellom et par av pakninger 126a. Pakningene 126a er vist i stiplet form, for å vise at pakningene er ønskelige, men valgfrie, når testanordningen 116a inkluderer en utstrekkbar sonde 130 med en putetetning 132. Utstrekkbare sonder med tetnings-puter er kjent, og krever her ikke ytterligere illustrasjon. Testinnretningen 116/116a vil bli beskrevet i nærmere detalj med henvisning til fig. 2. Et telemetrisystem 112 er lokalisert i en passende lokalisering på arbeidsstrengen 106, så som over testanordningen 116. Telemetrisystemet 112 brukes til kommandokommunikasjon og datakommunikasjon mellom overflaten og testanordningen 116.

Fig. 2 illustrerer en testinnretning med lukket sløyfekontroll i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Innretningen 200 inkluderer en nedtrekkingsenhet 202 som har et testvolum 204 og et organ 208 for å regulere volumet i testvolumet. En sensor 206 er forbundet med testvolumet for å måle karakteristika for fluid i volumet.

Testvolumet 204 er fortrinnsvis i ett med en strømningslinje i strømnings-messig kommunikasjon med formasjonen. En slik innretning minimerer det samlede systemvolum, hvilket tilveiebringer større følsomhet for formasjonens influens, eksempelvis trykkrespons. Volumet behøver imidlertid ikke å være begrenset til et lite volum. For eksempel er de metoder som er forbundet med den foreliggende oppfinnelse nyttige ved borestrengtesting, hvilket typisk inkluderer et stort systemvolum.

Volumkontrollorganet 208 er fortrinnsvis et stempel, men kan være en hvilken som helst annen innretning som er nyttig for å forandre et testvolum. Organet kan alternativt være en pumpe eller en annen bevegelsesinnretning for å redusere trykk inne i testvolumet 204.

Sensoren 206 er fortrinnsvis en kvartstrykksensor. Sensoren kan imidlertid alternativ være eller ytterligere inkludere andre sensorer, etter ønske. Andre sensorer som kan være nyttige i variasjoner av de fremgangsmåter som her er beskrevet, kan inkludere temperatursensorer, strømningssensorer, nukleære detektorer, optiske sensorer, resistivitetssensorer eller andre sensorer som er kjent for å måle karakteristika for volumet 204.

Innretningen inkluderer videre en kontroller 210 for styring av testenheten 202. Kontrolleren inkluderer fortrinnsvis en mikroprosessor 218 og kretssystem for stempelets (eller pumpens) trykkregulering 212, posisjonsstyring 214 og hastig-hetsstyring 216. Én eller flere sensorer 220, 206 som er forbundet med ned-trekkingssystemet brukes til å sende signaler til kontrolleren for å tilveiebringe lukket sløyfekontroll.

Testinnretningen 200 utfører formasjonstrykktesten i løpet av en kort bore-pause på ca. fem minutter, hvilket er den tid som er nødvendig for å tilføye et annet borerør når innretningen er inkorporert i en bore-BHA. Denne korte test-periode reduserer faren for differansetrykkfastsuging under boring gjennom en uttømt reservoarseksjon hvor boreprosessen ikke bør avbrytes over en lengre tid med BHA'en stasjonær i hullet.

Kontrolleren 210 inkluderer lagring for behandlede data og for programmer for å utføre databehandling nede i hullet. Programmene for bestemmelse av formasjonsparametere fra de målte verdier brukes sammen med pumpekontroll- kretsene for å tilveiebringe lukket sløyfekontroll for posisjon, hastighet og trykkregulering.

For trykkmålinger er en kvartstrykkmåler 206 med høy nøyaktighet foretrukket på grunn av dens gode oppløsning. Mindre foretrukkede trykksensorer som også kan brukes er strekklapper eller piezo-elektriske resistive transdusere. I en foretrukket utførelse er trykktransduserne anordnet svært nær et putetetningselement 132. En slik sensorplassering overvinner problemer som oppleves i kabelmålinger som mangler nøyaktighet når gass er akkumulert i strømningslinjen.

Verktøyet inkluderer fortrinnsvis tilstrekkelig elektronisk minne til å lagre opp til 200 eller flere testresultater for videre detaljert etterkjøringsanalyse etter at dataene er dumpet ved overflaten. Med disse testdataene kan en loggeingeniør videre tolke trykkdataene og korrelere dem med geologi- og trykkmålinger fra nabo-brønner.

For å styre formasjonstestverktøyet nede i hullet, sendes igangsettings-signaler fra overflaten til verktøyet ved anvendelse av standard slampulstelemetri. Nedihullskontrolleren er fortrinnsvis programmert til å utføre en test i henhold til den foreliggende oppfinnelse, som vil bli beskrevet i detalj senere. Den forventede overbalanse og mobilitet er fortrinnsvis programmert for en bestemt brønn, for ytterligere å akselerere optimeringsprosessen, og derfor redusere den samlede måletid.

Når testen begynner, opereres verktøyet fortrinnsvis i en selvstendig modus, for å utføre testen uavhengig. Verktøyet kan stenges ned som en nød-funksjon ved syklisk kjøring av slampumper for å signalisere en kommando om å stoppe måleprosessen.

En foretrukket test i en horisontal brønnapplikasjon begynner med en verktøyfrontmåling for å tilveiebringe en indikasjon på at putetetningselementet ikke er skjøvet nedover mot formasjonen hvor skjæringslaget er lokalisert. En slik orientering vil trolig resultere i en manglende evne til tetting eller til å plugge verktøyet. Hvis putetetningselementet peker nedover, blir den faktiske posisjon overført til overflaten for å muliggjøre en ny orientering av verktøyet ved rotering av verktøyet fra overflaten.

Så snart verktøyet er korrekt orientert, skyves putetetningselementet mot borehullets vegg på en kontrollert måte. Tetningstrykket overvåkes kontinuerlig inntil effektiv tetting er oppnådd. En liten trykkøkning i det indre systemvolum, målt av kvartsmåleren, viser en god tetning.

Avhengig av den testvalgmulighet som er valgt, begynner verktøyet sin trykkmåleprosess. Verktøyet frigjør putetetningselementet fra borehullets vegg og overfører de målte data til overflaten via slampulstelemetri etter fullføring av hver test eller serie av tester, ettersom hva som er ønskelig. Ved overflaten gjøres de følgende data fortrinnsvis tilgjengelig. To ringromstrykk (før og etter testen), opp til tre eller flere formasjonstrykk for de individuelle trykktester, nedtrekkingstrykk for de første to tester, mobilitetsverdi beregnet fra den siste testen, og en kvalitetsindikator fra korrelasjonsfaktoren når metoden med formasjonsmengde brukes.

Dataene er således direkte tilgjengelig umiddelbart etter hver test eller serie av tester, og kan anvendes for videre planlegging av borehullet. Ved tilveiebringelse av gjentatte målinger, kan trykkdataene sammenlignes fra kun én trykk-måling. Dette tilveiebringer høy tillit i trykktesten, siden feil i trykkmåleprosessen, på grunn av lekkasje eller andre effekter, kan observeres direkte i varierende trykkdata.

Nå som verktøyet og den generelle testprosedyre har blitt beskrevet, vil fremgangsmåter for testing av formasjonen med henblikk på forskjellige parametere av interesse nå bli beskrevet i detalj.

Fig. 3 viser et strømningsmengdeplott til bruk i en analytisk teknikk som er kjent som strømningsmengdeanalyse (flow rate analysis, FRA). US-patent nr. 5,708,204 tilhørende Kasap, som innlemmes heri som referanse, beskriver en grunnleggende FRA-teknikk. FRA tilveiebringer omfattende analyse av data for trykknedtrekking og -oppbygging. Den matematiske teknikk om anvendes i FRA er en form for multivariantregresjonsanalyse. Ved bruk av multivariantregresjons-beregninger, kan parametere, så som formasjonstrykk (p<*>), fluidets kompressibilitet (C) og fluidets mobilitet (m) bestemmes samtidig når data som er represen-tative for oppbyggingsprosessen er tilgjengelige.

FRA-teknikken er basert på materialbalansen for formasjonstestverktøyets strømningslinjevolum, med betraktning av trykk og kompressibilitet for det inne-lukkede volum. I ligning (1) er standard Darcy-ligningen vist.

hvilken etablerer den proporsjonale relasjon mellom strømningsmengde (q), permeabilitet (k), dynamisk viskositet (n) og differensialtrykk (Ap). Det samme gjelder hvis fluid strømmer gjennom en kjerne med tverrsnittsflate (A) og lengde (L), som i tilfellet med en borestrengtest. Et essensielt bidra fra FRA er å bruke formasjonsmengden i Darcy-ligningen istedenfor en uttrekkingsmengde for stempelet. Formasjonsmengden beregnes ved korrigering av stempelnedtrekkings-mengden for verktøylagringseffekter. Representering av den komplekse strømningsgeometri for sondetesting med en geometrisk faktor gjør FRA-teknikken mer praktisk ved fremskaffelse av formasjonstrykk (p<*>), permeabilitet og fluidets kompressibilitet. Darcys ligning uttrykkes med en geometrisk faktor for isotermisk, stabil strømning for en væske når treghetsstrømningsmotstanden (Forchheimer-motstanden) er neglisjerbar, hvor qfer den volumetriske strømningsmengde inn i sonden fra formasjonen, p<*>er formasjonens trykk og p(t) er trykket i sonden som en funksjon av tid. G0er en geometrisk faktor som tar hånd om den unike strømningsgeometri nær sonden, inkludert brønnboringen. Ved bruk av denne modifiserte Darcys ligning og kompressibilitetsligning for verktøyets lagringseffekt, kan materialbalanseligningen omordnes som:

Fluidets kompressibilitet i verktøystrømningslinjen er Csysog Vsyser volumet i strømningslinjen. Merk at uttrekk innenfor de siste parenteser i ligning 3 responderer til akkumulering henholdsvis stempelnedtrekkingsmengder (Qdd)-Disse mengder virker mot hverandre under en nedtrekkkingsperiode, og sammen under en oppbyggingsperiode, men i essens er kombinasjonen strømnings-mengden fra formasjonen. Ligning 3 er en momentan Darcys ligning som anvender stempelmengden, men korrigert for å oppnå formasjonsmengden. Korreksjonen utgjør det viktige trekk i FRA-metoden. Et plott av p(t) sammenholdt med formasjonsmengden, gitt i ligning 3 som uttrekket i parenteser, bør resulterer i en rett linje med en negativ stigning og akseskjæring ved p<*>.

De fremgangamåter som her er beskrevet anvender visse aspekter ved de kjente FRA-teknikker, og tilveiebringer forbedret testing og redusert testtid gjennom sanntids verifikasjon. I et aspekt utføres verifikasjon ved hjelp av flere trekkesykluser, mens i andre aspekter brukes en enkelt trekkesyklus, og den selv-verifiseres.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse avledes en kvalitetsindikator eller faktor R<2>fra en beste rett-linje-tilpasning til FRA-dataene. Kvalitetsindikatoren avledes analytisk ved bruk av f.eks. en minste kvadraters metode for å bestemme hvor godt datapunktene passer til den rette linje. Kvalitetsindikatoren er fortrinnsvis et dimensjonsløst tall mellom 0 og 1. For det inneværende betraktes en kvalitetsindikator på ca. 0,95 eller høyere som et tegn på en god test for verifikasjons-formål.

Under en enkelt syklus av en nedtrekkingstest ved bruk av fremgangs-måtene ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan formasjonens strømningsmengde måles i kubikkcentimeter pr. sekund (cm<3>/s). Trykkrespons for systemvolumet 204 i tilfelle av systemer med stort volum eller testvolum 204 influeres av fluid-strømning fra formasjonen. Trykkresponsen måles i pund pr. kvadrattomme (psi) eller i bar ved bruk av sensoren 206.Trykkresponskurver kan plottes eller på annen måte samles inn elektronisk for å fremskaffe flere datapunkter til bruk sammen med multippel-regresjonsanalyseteknikker.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å foreta bestemmelser av mobilitet (m), fluidkompressibilitet (C) og formasjonstrykk (p<*>) under nedtrekkingsdelen av syklusen ved å variere trekkemengden for systemet mellom nedtrekkingsdelene. Denne tidlige bestemmelsen muliggjør tidligere styring av boresystemparametere basert på den beregnede p* hvilket forbedrer samlet systemytelse og kontrollkvalitet. Ifølge den foreliggende oppfinnelse brukes de samme bestemmelser for optimering av etterfølgende tester eller testdeler ved bruk av informasjonen til å sette kontrollparametere som brukes av kontrolleren 210 for styring av hastighet, volum, deltatrykk og stempelposisjon i nedtrekkingsenheten 202.

En fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse anvender evnen til et lukket sløyfenedtrekkingssystem som beskrevet ovenfor og vist på fig. 2 for å optimere suksessive testsykluser eller testdeler ved bestemmelse av formasjonsparametere.

En foretrukket fremgangsmåte som bruker enten FRA-metoder eller variable trekkemengder, som beskrevet ovenfor, inkluderer separering enten av en enkelt syklus eller flere testsykluser i suksessive testdeler. En test igangsettes, og formasjonsparametere, eksempelvis trykk, mobilitet, kompressibilitet og test-kvalitetsindikatorer, bestemmes ved bruk av den første testdel. Den første testdel kan være en nedtrekkingsdel forf.eks. å bestemme kompressibilitet, eller den første testdel kan inkludere en trekke- og oppbyggingssyklus for å bestemme en første iterasjon av formasjonstrykk.

De bestemmelser som ble utført under den første testdel brukes da til å sette testparametere som brukes av nedtrekkingsenheten 200 for mer effektivt å utføre den etterfølgende testdel. I forutgående metoder som bruker suksessive tester eller testdeler, foretas hver suksessive testdel typisk med forhåndsbestemte verdier for trekkeperiode, volumforandringshastighet, deltatrykk, osv.... Den foreliggende oppfinnelse bestemmer neste-trinn-parametere i sanntid ved bruk av nedihullsprosessoren i kontrolleren 210, basert delvis på målinger og bestemmelser i den umiddelbart forutgående testdel.

Test- valgmuligheter

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer muligheten for å utføre forskjellige testmetoder for å muliggjøre testverifikasjon ved endring av testmetoden for en bestemt nedtrekkingstest. Anordningen kan også programmeres til å utføre en standard nedtrekkingstest, som deretter kan verifiseres ved hjelp av etter-følgende sykluser som igangsettes i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Eksemplifiserende valgmuligheter, uten å begrense omfanget av den foreliggende oppfinnelse, inkluderer 1) en standard test som bruker en nedtrekkings- og oppbyggingstest med fast volum og mengde innenfor en definert testvarighet, 2) gjentatt nedtrekkings- og oppbyggingstester med forskjellige nedtrekkingsmengder, og 3) suksessive nedtrekkingstester med forskjellige mengder fulgt av en trykkoppbygging. Alle tester kan avsluttes når et forhåndsbestemt tidsvindu er overskredet eller når trykkoppbyggingen minker under en gitt mengde. Fig. 4A-B viser testavledede plott for en standard nedtrekkingstest. Fig. 4A viser et plott over trykk sammenholdt med tid for en enkelt trekkesyklus. Fig. 4B viser trykk sammenholdt med strømningsmengde. En kvalitetsindikator på 0,98 er angitt for dette bestemte datasett, og testen vil således anses som en god test. Fig. 4C viser et annet testavledet strømningsmengdeplott, for å vise resultatet av en test som har en lav kvalitetsindikator.

Optimert gjentatt test

Den optimerte gjentatte nedtrekkings- og oppbyggingstest inkluderer utførelse av flere trekksyklustester i sekvens og sammenligning av de resulterende trykk for repeterbarhet. Hvis oppbyggingstrykkene ikke leser det korrekte formasjonstrykk, så vil trykkene ikke gjentas innenfor en akseptabel margin (generelt mindre enn målerens repeterbarhet). Under de gjentatte testene, kan forskjellige nedtrekkingsmengder brukes basert på resultatene av nedihullsanalysen for den forutgående test. Nedihullskontrollsystemet analyserer hvert trykktestresultat med formasjonsmengdeanalyse og optimerer nedtrekkingsmengden, volumet og opp-byggingsvarigheter basert på FRA-kvalitetsindikatoren og bestemt formasjons-mobilitet. Slike gjentatte tester validerer testene. Hvis oppbyggingskriteriene oppfylles i forbindelse med en akseptabel kvalitetsindikator, kan testen tidlig avbrytes for å unngå unødvendige sykluser og for å redusere testtidene.

Figurene 5A-5B viser testavledede plott for en optimert gjentatt nedtrekkingstest i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Merk at parametere for hver testdel etter en initial testdel har blitt modifisert for å redusere deltatrykket mellom verktøy- og formasjonstrykket. Denne prosedyren optimerer de etter-følgende tester ved redusering av oppbyggingstid. Videre er trekkemengden i hver etterfølgende test optimert basert på den initiale testdel, for å sørge for at trekkemengden ikke overstiger boblepunktet for fluidet.

Suksessiv nedtrekking

En annen fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer suksessive nedtrekkinger før en oppbyggingstest. De suksessive nedtrekkinger utføres fortrinnsvis med forskjellige trekkemengder fulgt av en trykk-oppbyggings-testdel. I denne type av test er det følgelig kun én formasjons-trykkavlesing. En fordel ved denne testprosedyre er å sørge for kommunikasjon med formasjonen under nedtrekkinger. Hvis sonden eller putetetningen 126 er sikkert forbundet til formasjonen under alle suksessive nedtrekkings-testdeler, så vil FRA-plottet for hele testsettet generere en enkelt rett linje. Selv om nedtrekkingsmengder er forskjellige, vil testene responderer på den samme forma-sjonsmobilitet, og stigningen eller helling til FRA-plottet vil være den samme for de forskjellige nedtrekkingsmengder. Dessuten vil den resulterende oppbygging føre til større tillit til formasjonstrykket etter verifisering av tetningen og strømnings-mengdene gjennom nedtrekkingsdelene.

Fig. 6A-6B viser testavledede plott for én versjon av den suksessive nedtrekkingstest, som beskrevet ovenfor. Den initiale trekking er her vist som en standard trekketest. Dette er tilfeldigvis den protokoll som brukes for denne bestemte testen. En standard nedtrekkingssyklus for den initiale testdel er imidlertid ikke påkrevet. Den andre testdel av plottet på fig. 6A, er en variant av den suksessive nedtrekkingstest, hvorved hver suksessive nedtrekking tilveiebringer en del med hovedsakelig stabil strømning. Den samlede nedtrekkingsdel ser da ut som en enkelt nedtrekking som er trinnvis i trappetrinn. Strømningsmengdeplottet på fig. 6B er basert på testen på fig. 6A. Fig. 6B viser at strømningsmengde-datapunktene mellom testens start- og endepunkter er langt mer tallrike enn i standardtrekkesyklusen på fig. 4B. Tilpasningen til den rette linje representerer således mer nøyaktig dataene, og kvalitetsindikatoren 0,9862 er også litt høyere.

De ovenfor beskrevne fremgangsmåter er eksemplifiserende for tester som er forbundet med den foreliggende oppfinnelse, og er ikke ment å begrense omfanget eller den foreliggende fremgangsmåte eller å utelukke andre testmuligheter. For eksempel kan den første testdel inkludere at kontrolleren kan anvende signaler enten fra sensorene 220 for å bestemme en verktøykarakteristikk, så som stempelhastighet, posisjon eller testvolumtrykk, og/eller kontrolleren kan anvende signaler fra formasjonsegensskaps-sensoren 206 for å bestemme en formasjons-karakteristikk under den første testdel, for å sette testparametere for den andre testdel. Deretter kan den andre testdel inkludere bruk av signaler fra enten verktøysensorene 220 eller formasjonsegenskapssensoren 206 for å bestemme en andre karakteristikk, verktøy og/eller formasjon, under den andre testdel. Deretter kan prosessoren i kontrolleren 210 evaluere karakteristikaene ved bruk av FRA eller en annen nyttig teknikk for å bestemme en ønsket formasjonsparameter, eksempelvis trykk, kompressibilitet, strømningsmengde, resistivitet, dielektriske egenskaper, kjemiske egenskaper, nøytronporøsitet, osv., avhengig av den bestemte sensor eller sensorer som er valgt.

Fig. 7A-E illustrerer en annen fremgangsmåte for formasjonstesting i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved bruk av jevn nedtrekking som er dannet ved kontinuerlig øking av trekkemengde under en første trekkedel og deretter kontinuerlig minking av trekkemengden (stempelhastighet) for en andre trekkedel. Det vises nå til fig. 2 og 7A-B, idet den jevne nedtrekking som er vist på fig. 7A utføres ved overvåking og regulering av testvolumet 204.

I en utførelse reguleres testvolumet ved styring av hastigheten til stempelet 208, vist på fig. 2. Volumet kan imidlertid reguleres ved hjelp av andre innretninger, uten å avvike fra omfanget av den foreliggende oppfinnelse. For eksempel kan testvolumet 204 reguleres ved hjelp av en pumpe med variabel leveringsmengde istedenfor stempelet 208. De som har fagkunnskap innen teknikken vil forstå at fig. 2 og gjenstand 208 kan oppfattes som skjematisk, og viser en pumpe 208 med variabel leveringsmengde uten ytterligere illustrasjon, fordi kontrollkretssystemet i kontrolleren 210 ikke vil bli vesentlig funksjonelt forandret fra den kontroller som er vist. Referanser til stempelhastigheten eller pumpens leveringsmengde brukes således her ombyttbart. De som har fagkunnskap innen teknikken vil forstå at forandring av hastighet av et stempel vil ha den samme effekt som å forandre pumpens leveringsmengde for en pumpe med variabel leveringsmengde med hensyn på forandring av det effektive volum og/eller trykk for testvolumet 204.

Fig. 7B illustrerer en fremgangsmåte for dannelse av en jevn nedtrekkings-trykkurve 700, som vist på fig. 7A. Fremgangsmåten inkluderer å bringe testvolumet 204 i kommunikasjon med en formasjon for testing. Enhver konvensjonell tetningsinnretning, så som en pute eller pakning, er tilstrekkelig til å isolere formasjonen fra ringromsfluider og trykk i returfluidet. Testvolumet overvåkes av sensoren 206, og volumet 204 reguleres ved styring av trekkestempelet eller pumpen 208 med variabel leveringsmengde.

Stempelets posisjon er på fig. 7B vist med linjen x 704, og stempelets hastighet er angitt med den stiplede linje x' 706. Fremgangsmåten inkluderer øking av hastigheten til stempelet på en kontinuerlig måte under en første trekkedel, og deretter minking av stempelet på en kontinuerlig måte under en andre trekkedel. Denne kontinuerlige forandring av trekkemengde vil resultere i en trykk-tid-respons i testvolumet 204, som vist på fig. 7A.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer videre analysering av testvolumet ved bruk av multiregresjon eller andre formasjons-mengdeanalyser for å bestemme formasjonsparametere ved måling av karakteristika for testvolumet 204 og/eller verktøyet. De målte karakteristika blir deretter analysert i henhold til de teknikker som er beskrevet ovenfor og/eller ved bruk av ligningene 1-3 til å bestemme formasjonsparametere, så som trykk, mobilitet, permeabilitet, fluidkompressibilitet og fluidviskositet. Fig. 7C viser et trykk-tid-plott 708 av en nedtrekkingssyklus som bruker den jevne nedtrekking som nettopp er beskrevet. Et plott i henhold til standard-metodene er vist med stiplet linje 712, mens den heltrukne linje 712 illustrerer en trykkurve som genereres ved hjelp av den foreliggende metode. Det er åpenbart at den kurve som produseres av den foreliggende metode har mindre av en helling under trykkminkingsdelen. Den jevne nedtrekking resulterer også i et høyere minimumstrykk og en kortere tid for stabilisering av trykket. En fordel med disse kurvekarakteristika er vist ved sammenligninger av måleplott for den jevne nedtrekkingskurve 710 og standardnedtrekkingen 712. Fig. 7D viser et trykk-strømningsmengdeplott 714 som er et resultat av den jevne nedtrekkingskurve 710, og fig. 7E illustrerer et trykk-strømningsmengdeplott 722 som er et resultat av standard nedtrekkingskurven 712. Merk at trykkdatapunkter 718 er jevnt fordelt mellom teststartpunktet 716 og endepunktet 720 for testen med jevn nedtrekking. Trykkdatapunkter som er generert ved bruk av standardtesten, er imidlertid generelt klynget sammen i to grupper 724, 726 omkring start- og endepunktene. Fig. 8A-B illustrerer en annen fremgangsmåte for formasjonstesting i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved bruk av en trinnvis løsningsmåte for å redusere trykk i testvolumet 204. Fig. 8B viser et kombinert plott 802 for stempelhastighet 806 og stempelposisjon 804 med hensyn på tid. Stempelet styres fortrinnsvis ved bruk av en tilbakemeldingskontrollkrets, som beskrevet ovenfor og vist på fig. 2. Denne metoden er sammenlignbar med metoden med jevn nedtrekking, som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 7A-D, ved at denne avtrappede metode øker trekkemengden gjennom hele en første trekkedel, og deretter minker trekkemengden gjennom en andre del. Påvirkningen på testvolumtrykket ved bruk av den avtrappede løsningsmåte er hovedsakelig lik den jevne nedtrekking hvor

trykket minker kontinuerlig. Et trykk-tid-plott 800, som er et resultat av en avtrappet løsningsmåte, er vist på fig. 8A. Øking av trekkemengden gjennom hele den første del av trekkesyklusen ved bruk av den avtrappede løsningsmåte, produserer trykk-tid- og trykk-strømningsmengde-dataresultater som hovedsakelig er lik de som er på fig. 7C-D, og reproduseres således ikke her.

Selv om den bestemte oppfinnelse som her er vist og offentliggjort i detalj, er fullstendig i stand til å oppnå hensiktene og tilveiebringe de fordeler som her tidligere er angitt, skal det forstås at denne offentliggjøringen kun er illustrativ for de for de inneværende foretrukne utførelser av oppfinnelsen, og at det ikke er meningen at det skal være noen andre begrensninger enn de som er beskrevet i de vedføyde krav.

Claims (45)

1. Fremgangsmåte for in-situ bestemmelse av en ønsket formasjonsparameter av interesse,karakterisert vedat den omfatter: a) transportering av et verktøy inn et brønnborehull som gjennomskjærer en formasjon; b) etablering av fluidkommunikasjon mellom verktøyet og formasjonen, idet verktøyet har et testvolum (204) for mottak av fluid fra formasjonen; c) trekking av fluid inn i testvolumet (204), idet trekkingen inkluderer en første trekkedel og en andre trekkedel; d) styring av en trekkemengde under i det minste én av den første trekkedel og den andre trekkedel, idet trekkemengden styres i henhold til én eller flere av: i) øking av trekkemengden en flerhet av ganger under den første trekkedel, og ii) minking av trekkemengden en flerhet av ganger under den andre trekkedel; og e) bestemmelse av minst én karakteristikk for testvolumet (204) under én eller flere av den første trekkedel og den andre trekkedel, idet den bestemte karakteristikk viser formasjonsparameteren av interesse.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor borehullet avviker fra vertikalen, idet verktøyet videre inkluderer et putetetningselement (132) for etablering av fluidkommunikasjon mellom verktøyet og formasjonen, der fremgangsmåten videre omfatter utførelse av en verktøyfrontmåling for å tilveiebringe en indikasjon på at putetetningselementet (132) ikke er skjøvet mot formasjonen hvor et skjæringslag er lokalisert.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor etablering av fluidkommunikasjon inkluderer: å utsette en port (128) i verktøyet for et tettet parti av borehullet.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, videre omfattende tetting av et parti av borehullet ved bruk av én eller flere av: i) en pakning (126, 126a) som tetter et ringformet parti av borehullet, og ii) en utstrekkbar sonde (130) som tetter et veggparti av borehullet.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor styring av trekkemengden inkluderer pumping av fluid fra testvolumet (204) ved bruk av en pumpe (208) med variabel leveringsmengde.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor styring av trekkemengden inkluderer variering av volumet av testvolumet (204).

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, hvor variering av volumet inkluderer bruk av et stempel (208) for å variere volumet.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, hvor bestemmelse av i det minste én karakteristikk inkluderer bestemmelse av en første karakteristikk under den første trekkedel, og bestemmelse av en andre karakteristikk under den andre trekkedel.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, videre omfattende: i) forandring av trekkemengden når testvolumtrykket er under et formasjonstrykk, for å tillate trykk i testvolumet (204) å øke mot formasjonstrykket; og ii) bestemmelse av en andre karakteristikk for testvolumet (204) under i det minste ett av: a) så lenge trykk i testvolumet er økende; og b) når trykket i testvolumet stabiliseres.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, hvor forandring av trekkemengden er valgt fra én av: i) forandring av trekkemengden til hovedsakelig null trekkemengde; og ii) minking av graden av økning i trekkemengde, slik at strøm fra formasjonen er lik eller større enn verktøyets trekkemengde.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor bestemmelse av den minst ene karakteristikk inkluderer bestemmelse av én eller flere av: i) en trekkemengde; ii) en stempelmengde; iii) en stempelposisjon; iv) en pumpemengde; v) en fluidkompressibilitet; vi) en strømningsmengde fra testvolumet (204); vii) en strømningsmengde inn i testvolumet; viii) trykk i testvolumet; ix) temperatur i testvolumet; x) volum av testvolumet; og xi) sammensetning av fluidet i testvolumet.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor bestemmelse av den minst ene karakteristikk inkluderer bruk av formasjonsmengdeanalyse i det minste delvis for å bestemme den minst ene karakteristikk.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, hvor formasjonsmengdeanalysen omfatter bestemmelse av trekkemengden og kompressibilitet for fluid i testvolumet (204).

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor øking av trekkemengden inkluderer i det minste én av: i) øking av trekkemengden kontinuerlig under den første trekkedel, og ii) øking av trekkemengden på en trinnvis måte under den første trekkedel.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor minking av trekkemengden inkluderer i det minste én av: i) minking av trekkemengden kontinuerlig under den andre trekkedel, og ii) minking av trekkemengden på en trinnvis måte under den andre trekkedel.

16. Anordning for in-situ bestemmelse av en ønsket formasjonsparameter av interesse, karakterisert vedat den omfatter: a) et verktøy som er transporterbart inn i et brønnborehull som gjennomskjærer en formasjon; b) en testenhet (202) i verktøyet, idet testenheten (202) er tilpasset til fluidkommunikasjon med formasjonen, der testenheten (202) inkluderer et testvolum (204) for mottak av fluid fra formasjonen; c) en kontrollinnretning (208) som er forbundet med testvolumet (204) for styring av en trekkemengde av fluidet som trekkes inn i testvolumet (204), idet kontrollinnretningen (208) er funksjonsdyktig til å styre trekkemengden i henhold til én eller flere av: i) øking av trekkemengden en flerhet av ganger under en første trekkedel, og ii) minking av trekkemengden en flerhet av ganger under en andre trekkedel; og d) en sansingsinnretning (114, 206, 220) for bestemmelse av minst én karakteristikk for testvolumet (204) under én eller flere av den første trekkedel og den andre trekkedel, idet den bestemte karakteristikk viser formasjonsparameteren av interesse.

17. Anordning som angitt i krav 16, hvor verktøyet er transportert inn i borehullet på én av: i) en borestreng (106); ii) et kveilrør; og iii) en vaier.

18. Anordning som angitt i krav 16, hvor testenheten (202) videre inkluderer en port (128) som er utsatt for et tettet parti av borehullet for etablering av fluid-kommunikasjonen.

19. Anordning som angitt i krav 18, videre omfattende én eller flere av: i) en pakning (126, 126a) for tetting av et ringformet parti av borehullet, og ii) en utstrekkbar sonde (130) som tetter et veggparti av borehullet.

20. Anordning som angitt i krav 16, hvor kontrollinnretningen (208) inkluderer en pumpe (208) med variabel leveringsmengde for trekking av fluid inn i testvolumet (204).

21. Anordning som angitt i krav 16, hvor testvolumet (204) omfatter et variabelt volum, og kontrollinnretningen (208) styrer trekkemengden ved variering av volumet av det variable volum.

22. Anordning som angitt i krav 21, videre omfattende et stempel (208) i kontrollinnretningen (208) for variering av volumet av det variable volum.

23. Anordning som angitt i krav 16, hvor den minst ene sansede karakteristikk er en første karakteristikk som er sanset under den første trekkedel og en andre karakteristikk som er sanset under den andre trekkedel.

24. Anordning som angitt i krav 16, videre omfattende en kontroller (210) som er forbundet med kontrollinnretningen (208) for forandring av trekkemengden når et testvolumtrykk er under et formasjonstrykk, for å tillate trykk i testvolumet (204) å øke mot formasjonstrykket, idet sansingsinnretningen (114, 206, 220) bestemmer en andre karakteristikk for testvolumet (204) under i det minste ett av; a) så lenge trykk i testvolumet er økende; og b) når trykket i testvolumet stabiliseres.

25. Anordning som angitt i krav 24, hvor kontrollinnretningen (208) forandrer trekkemengden ved én av: i) forandring av trekkemengden til en hovedsakelig null trekkemengde; og ii) minking av en grad av økning i trekkemengde, slik at strøm fra formasjonen er lik eller større enn verktøyets trekkemengde.

26. Anordning som angitt i krav 16, hvor den minst ene karakteristikk inkluderer én eller flere av: i) en trekkemengde; ii) en stempelmengde; iii) en stempelposisjon; iv) en pumpemengde; v) en fluidkompressibilitet; vi) en strømnings-mengde fra testvolumet (204); vii) en strømningsmengde inn i testvolumet; viii) trykk i testvolumet; ix) temperatur i testvolumet; x) volum av testvolumet; og xi) sammensetning av fluid i testvolumet.

27. Anordning som angitt i krav 16, videre omfattende en prosessor (218) som mottar en utgang fra sansingsinnretningen (114, 206, 220), idet prosessoren (218) behandler den mottatte utgang ved bruk av et formasjonsmengde-analyseprogram for å bestemme den minst ene karakteristikk.

28. Anordning som angitt i krav 27, hvor den mottatte utgang inkluderer trekkemengden og kompressibilitet for fluid i testvolumet (204).

29. Anordning som angitt i krav 16, hvor kontrollinnretningen (208) øker trekkemengden ved i det minste én av: i) øking av trekkemengden kontinuerlig under den første trekkedel, og ii) øking av trekkemengden på en trinnvis måte under den første trekkedel.

30. Anordning som angitt i krav 16, hvor kontrollinnretningen (208) minker trekkemengden ved i det minste én av: i) minking av trekkemengden kontinuerlig under den andre trekkedel, og ii) minking av trekkemengden på en trinnvis måte under den andre trekkedel.

31. System for in-situ bestemmelse av en ønsket formasjonsparameter av interesse, karakterisert vedat det omfatter: a) en arbeidsstreng (106) for transportering av et verktøy inn i et brønnborehull som gjennomskjærer en formasjon; b) en testenhet (202) i verktøyet, idet testenheten (202) er tilpasset til fluidkommunikasjon med formasjonen, der testenheten (202) inkluderer et testvolum (204) for mottak av fluid fra formasjonen; c) en kontrollinnretning (208) som er forbundet med testvolumet (204) for styring av en trekkemengde for fluidet som trekkes inn i testvolumet (204), idet kontrollinnretningen (208) er funksjonsdyktig til å styre trekkemengden i henhold til én eller flere av: i) øking av trekkemengden en flerhet av ganger under en første trekkedel, og ii) minking av trekkemengden en flerhet av ganger under en andre trekkedel; d) en sansingsinnretning (114, 206, 220) for bestemmelse av minst én karakteristikk for testvolumet (204) under én eller flere av den første trekkedel og den andre trekkedel; e) en prosessor (218) som mottar en utgang fra sansingsinnretningen (114, 206, 220), idet prosessoren (218) behandler den mottatte utgang i henhold til programmerte instruksjoner, der formasjonsparameteren av interesse bestemmes i det minste delvis av den behandlede utgang.

32. System som angitt i krav 31, hvor arbeidsstrengen (106) er valgt fra en gruppe bestående av: i) en borestreng; ii) et kveilrør; og iii) en vaier.

33. System som angitt i krav 31, hvor testenheten (202) videre inkluderer en port (128) som er utsatt for et tettet parti av borehullet for etablering av fluid-kommunikasjonen.

34. System som angitt i krav 33, videre omfattende én eller flere av: i) en pakning (126, 126a) for tetting av et ringformet parti av borehullet, og ii) en ekspanderbar sonde (130) som tetter et veggparti av borehullet.

35. System som angitt i krav 31, hvor kontrollinnretningen inkluderer en pumpe (208) med variabel leveringsmengde for trekking av fluid inn i testvolumet (204).

36. System som angitt i krav 31, hvor testvolumet (204) omfatter et variabelt volum, og kontrollinnretningen (208) minker trykket i testvolumet ved variering av volumet av det variable volum.

37. System som angitt i krav 36, videre omfattende et stempel (208) i kontrollinnretningen (208) for variering av volumet av det variable volum.

38. System som angitt i krav 31, hvor minst én karakteristikk inkluderer en første karakteristikk som er bestemt under den første trekkedel og en andre karakteristikk som er bestemt under den andre trekkedel.

39. System som angitt i krav 31, videre omfattende en kontroller (210) som er forbundet med kontrollinnretningen (208) for forandring av en trekkemengde når testvolumtrykket er under et formasjonstrykk, for å tillate trykk i testvolumet (204) å øke mot formasjonstrykket, idet sansingsinnretningen (114, 206, 220) bestemmer en andre karakteristikk for testvolumet (204) under i det minste ett av: a) så lenge trykk i testvolumet er økende; og b) når trykket i testvolumet stabiliseres.

40. System som angitt i krav 39, hvor kontrollinnretningen (208) forandrer trekkemengden ved én av: i) forandring av trekkemengden til hovedsakelig null trekkemengde; og ii) minking av graden av økning i trekkemengde, slik at strøm fra formasjonen er lik eller større enn verktøyets trekkemengde.

41. System som angitt i krav 31, hvor den minst ene karakteristikk inkluderer én eller flere av: i) en trekkemengde; ii) en stempelmengde; iii) en stempelposisjon, iv) en pumpemengde; v) en fluidkompressibilitet; vi) en strømningsmengde fra testvolumet (204); vii) en strømningsmengde inn i testvolumet; viii) trykk i testvolumet; ix) temperatur i testvolumet; x) volum av testvolumet; og xi) sammensetning av fluid i testvolumet.

42. System som angitt i krav 31, hvor de programmerte instruksjoner inkluderer et formasjonsmengde-analyseprogram for å bestemme den første karakteristikk.

43. System som angitt i krav 42, hvor den mottatte utgang inkluderer trekkemengden og kompressibilitet for fluid i testvolumet (204).

44. System som angitt i krav 31, hvor kontrollinnretningen (208) øker trekkemengden ved i det minste én av: i) øking av trekkemengden kontinuerlig under den første trekkedel, og ii) øking av trekkemengden på en trinnvis måte under den første trekkedel.

45. System som angitt i krav 31, hvor kontrollinnretningen (208) minker trekkemengden ved i det minste én av: i) minking av trekkemengden kontinuerlig under den andre trekkedel, og ii) minking av trekkemengden på en trinnvis måte under den andre trekkedel.