NO340077B1

NO340077B1 - Fremgangsmåte for måling av formasjonsegenskaper med tidsbegrenset formasjonstest

Info

Publication number: NO340077B1
Application number: NO20091723A
Authority: NO
Inventors: Julian J Pop; Jean-Michel Hache; Jean-Marc Follini
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2017-03-06
Also published as: US20050173113A1; US20050187715A1; US7036579B2; EP1553260A2; EP1898046A3; US20050098312A1; US7263880B2; NO20091723L; EP1553260A3; EP1898046A2; US7290443B2; CN101092874A; US20050087009A1; US20070175273A1; CN101092874B; EP1898046B1; US6832515B2; US7024930B2; US7210344B2; US7117734B2

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt olje- og gass-utvinningsområde. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen fremgangsmåte og nedhullsverktøy for evaluering av en undergrunnformasjon.

Teknisk bakgrunn

I løpet av de siste tiår er det blitt utviklet meget sofistikerte teknikker for å identifisere og produsere hydrokarboner, vanligvis kalt olje og gass, fra undergrunnformasjoner. Disse teknikkene letter oppdagelsen, vurderingen og produksjonen av hydrokarboner fra undergrunnsformasjoner.

Når en undergrunnsformasjon som inneholder en økonomisk produserbar mengde med hydrokarboner, antas å være blitt oppdaget, blir et borehull vanligvis boret fra jordoverflaten til den ønskede undergrunnsformasjon, og tester blir utført på formasjonen for å bestemme om formasjonen sannsynligvis er i stand til å produsere hydrokarboner av kommersiell verdi. Tester utført på undergrunnsformasjoner innebærer typisk å undersøke gjennomtrengte formasjoner for å bestemme om hydrokarboner virkelig er tilstede og for å vurdere mengden med produserbare hydrokarboner i disse. Disse foreløpige testene blir utført ved å bruke formasjonstestingsverktøy, ofte kalt formasjonstestere. Formasjonstestere blir typisk senket ned i et brønnhull ved hjelp av en kabel, rørledninger, en borestreng eller lignende, og kan brukes til å bestemme forskjellige formasjonskarakteristikker som bidrar til å bestemme kvaliteten, kvantiteten og tilstandene til hydrokarbonene eller andre fluider som er lokalisert. Andre formasjonstestere kan utgjøre en del av et boreverktøy, slik som en borestreng, for måling av formasjonsparametere under boringsprosessen.

Formasjonstestere omfatter typisk slanke verktøy innrettet for å bli senket ned i et borehull og posisjonert ved en dybde i borehullet i nærheten av den undergrunnsformasjon for hvilken data er ønsket. Når disse er posisjonert i borehullet, blir disse verktøyene satt i fluidkommunikasjon med formasjonen for å samle inn data fra formasjonen. En sonde, snorkel eller en annen innretning blir vanligvis tetningsmessig brakt i kontakt mot borehullsveggen for å opprette slik fluidkommunikasjon.

Formasjonstestere blir vanligvis å brukt til å måle nedhullsparametere, slik som brønnhullstrykk, formasjonstrykk og formasjonsmobiliteter blant annet. De kan også brukes til å samle inn prøver fra en formasjon slik at de fluidtyper som befinner seg i formasjonen, og andre fluidegenskaper kan bestemmes. De formasjonsegenskaper som bestemmes under en formasjonstest, er viktige faktorer når det gjelder å bestemme den kommersielle verdi av en brønn og på hvilken måte hydrokarboner kan utvinnes fra brønnen.

Virkemåten til formasjonstestere kan forstås lettere under henvisning til oppbygningen av en konvensjonell kabelformasjonstester som vist på fig. 1A og 1B. Som vist på fig. 1A blir kabeltesteren 100 senket ned fra en oljerigg 2 i et åpent brønnhull 3 som er fylt med et fluid som vanligvis på området kalles "slam". Brønnhullet er foret med en slamkake 4 avsatt på veggen til brønnhullet under boringsoperasjoner. Brønnhullet gjennomtrenger en formasjon 5.

Virkemåten til en konvensjonell, modulær kabelformasjonstester som har flere sammenkoplede moduler, er beskrevet mer detaljert i US-patent nr. 4,860,581 og 4,936,139 utstedt til Zimmerman mfl. Fig. 2 skisserer en grafisk representasjon av en trykktrase over tid målt ved hjelp av formasjonstesteren under en konvensjonell kabelformasjonstestingsoperasjon som benyttes til å bestemme parametere, slik som formasjonstrykk.

Det vises nå til fig. 1A og 1B hvor en formasjonstester 100 i en konvensjonell kabelformasjonstestingsoperasjon blir senket ned i et brønnhull 3 ved hjelp av en kabel 6. Etter å ha senket formasjonstesteren 100 til den ønskede posisjon i brønnhullet, kan trykk i gjennomstrømningslinjen 119 i formasjonstesteren utlignes til det hydrostatiske trykk for fluidet i brønnhullet ved å åpne en utjevningsventil (ikke vist). En trykksensor eller måler 120 blir brukt til å måle det hydrostatiske trykket til fluidet i brønnhullet. Det målte trykk ved dette punkt er grafisk skissert langs linjen 103 på fig. 2. Formasjonstesteren 100 kan så "settes" ved å forankre testeren ved hjelp av hydraulisk drevne stempler, posisjonere sonden 112 mot sideveggen i borehullet for å opprette fluidkommunikasjon med formasjonen, og lukke utjevningsventilen for å isolere det indre av verktøyet fra brønnfluidene. Det punkt hvor en tetning blir opprettet mellom sonden og formasjonen og fluidkommunikasjon blir etablert, kalt "verktøysetningspunktet", er grafisk skissert ved 105 på fig. 2. Fluid fra formasjonen 5 blir så trukket inn i formasjonstesteren 100 ved å trekke tilbake et stempel 118 i et fortestingskammerl 14 for å skape et trykkfall i gjennomstrømningsledningen 119 under formasjonstrykket. Denne volumekspansjonssyklusen, kalt en "nedtrekningssyklus", er grafisk illustrert langs linjen 107 på fig. 2.

Når stempelet 118 stopper tilbaketrekningen (skissert som punkt 111 på fig. 2), fortsetter fluid fra formasjonen å tre inn i sonden 112 inntil trykket i gjennomstrømningsledningen 119, forutsatt at det har gått en tilstrekkelig lang tid, er det samme som trykket i formasjonen 5, skissert ved 115 på fig. 2. Denne syklusen, kalt en "oppbygningssyklus", er skissert langs linjen 113 på fig. 2. Som illustrert på fig. 2, er det endelige oppbygningstrykk ved 115, ofte kalt "sandflatetrykket", vanligvis antatt å være en god tilnærmelse til formasjonstrykket.

Formen på kurven og tilsvarende data generert ved hjelp av trykktrasen, kan brukes til å bestemme forskjellige formasjonskarakteristikker. For eksempel kan trykk målt under nedtrekning (107 på fig. 2) og oppbygning (113 på fig. 2), brukes til å bestemme formasjonsmobilitet som er forholdet mellom formasjonspermeabiliteten og formasjonsfluidviskositeten. Når formasjonstestersonden (112 på fig. 1B) blir frigjort fra brønnhullsveggen, øker trykket i gjennomstrømningslinjen 119 hurtig mens trykket i gjennomstrømningslinjen utlignes til brønnhullstrykket, vist som linje 107 på fig. 2. Etter at formasjonsmålesyklusen er fullført, kan formasjonstesteren 100 frigjøres og omposisjoneres ved en annen dybde, og formasjonstestsyklusen kan gjentas etter ønske.

Under denne type testoperasjon for et kabeltransportert verktøy, blir trykkdata som er innsamlet nede i hullet, typisk kommunisert til overflaten elektronisk via kabelkommunikasjonssystemet. På overflaten overvåker vanligvis en operatør trykket i gjennomstrømningslinjen 119 ved et konsoll, og kabelloggingssystemet registrerer trykkdataene i sanntid. Data registrert under nedtreknings- og oppbygnings-syklusene i testen, kan analyseres enten i en datamaskin på brannstedet i sanntid, eller senere i en databehandlingssentral for å bestemme viktige formasjonsparametere, slik som formasjonsfluidtrykk, slamovertrykk, dvs. forskjellen mellom brønnhullstrykket og formasjonstrykket, og mobiliteten til formasjonen.

Kabelformasjonstestere tillater høye datakommunikasjonshastigheter for overvåkning i sanntid og styring av testen og verktøyet ved bruk av kabeltelemetri. Denne type kommunikasjonssystem gjør det mulig for feltteknikere å evaluere kvaliteten av testmålinger etter hvert som de opptrer, og om nødvendig, å ta øyeblikkelige forholdsregler for å avbryte en testprosedyre og/eller justere fortestingsparameterne før en annen måling forsøkes. Ved f.eks. å observere dataene etter hvert som de samles inn under nedtrekningen i fortesten, kan en tekniker ha mulighet til å endre de innledende fortestingsparametere, slik som nedtrekningshastighet og nedtrekningsvolum, forbedre og få dem til å stemme overens med formasjonskarakteristikkene før forsøk på en annen test. Eksempler på tidligere kjente kabelformasjonstestere og/eller formasjonstestmetoder er f.eks. beskrevet i US-patent nr. 3,934,468 utstedt til Brieger, 4,860,581 og 4,936,139 utstedt til Zimmermann mfl., og 5,969,241 utstedt til Auzerais. Disse patentene innehas av innehaveren av foreliggende oppfinnelse.

Formasjonstestere kan også brukes under boringsoperasjoner. Et slikt nedhullsverktøy innrettet for innsamling av data fra en undergrunnsformasjon under boringsoperasjoner, er f.eks. beskrevet i US-patent nr. 6,230,557 B1 utstedt til Ciglenec mfl., som er overdratt til innehaveren av foreliggende oppfinnelse.

Forskjellige teknikker er blitt utviklet for å utføre spesialiserte formasjonstestingsoperasjoner, eller fortester. For eksempel beskriver US-patentene nr. 5,095,745 og 5,233,866, begge utstedt til DesBrandes, en fremgangsmåte for å bestemme formasjonsparametere ved å analysere det punkt hvor trykket avviker fra en lineær opptegning og nedover.

Til tross for de fremskritt som er gjort under utvikling av fremgangsmåter for å utføre fortestinger, er det fremdeles et behov for å eliminere forsinkelser og feil i fortestingsprosessen, og for å forbedre nøyaktigheten av de parametere som utledes fra slike tester. Fordi formasjonstestingsoperasjoner blir brukt under boringsoperasjoner, er varigheten av testene og fraværet av sanntidskommunikasjon med verktøyene en hovedbegrensning som må tas i betraktning. Problemene i forbindelse med sanntidskommunikasjon for disse operasjonene, skyldes stort sett de foreliggende begrensninger med hensyn til telemetri som vanligvis brukes under boringsoperasjoner, slik som slampuls-telemetri. Begrensninger slik som oppadgående og nedadgående telemetridata-hastigheter for de fleste verktøy for logging-under-boring eller måling-under-boring, resulterer i lav utveksling av informasjon mellom nedhullsverktøyet og overflaten. En enkel prosess med å sende en fortestingstrykktrase til overflaten, fulgt av en tekniker som sender en kommando ned i hullet i for å tilbaketrekke sonden basert på de overførte data, kan f.eks. resultere i betydelige forsinkelser som har en tendens til å påvirke boringsoperasjoner på en ugunstig måte.

Forsinkelser øker også muligheten for at verktøy blir fastkilt i brønnhullet. For å redusere muligheten for fastkiling, blir boringsoperasjonsspesifikasjoner basert på fremherskende formasjons- og borings-tilstander, ofte etablert for å bestemme hvor lenge en borestreng kan være urørlig i et gitt borehull. Under disse spesifikasjonene kan borestrengen bare tillates å være urørlig for en begrenset tidsperiode for å utplassere en sonde og utføre en trykkmåling. På grunn av begrensningene ved den nåværende kommunikasjonsforbindelse i sanntid mellom noen verktøy og overflaten, kan det være ønskelig at verktøyet er i stand til å utføre nesten alle operasjoner på en automatisk måte.

Det er derfor ønskelig med en fremgangsmåte som gjør det mulig å bruke en formasjonstester til å utføre formasjonstestmålinger nede i hull innenfor en spesifisert tidsperiode og som lett kan implementeres ved å bruke kabel- eller borings-verktøy som resulterer i minimale inngrep fra overflatesystemet.

US 5703286 A beskriver en fremgangsmåte for evaluering av en undergrunnsformasjon omfattende å posisjonere et nedhullsverktøy i et borehull ved undergrunnsformasjonen, hvor nedhullsverktøyet er utstyrt med et teststempel innrettet for å utføre en test av formasjonen, å utføre en test av formasjonen for å bestemme en innledende formasjonsparameter, og gjentagelse av testen for å fremskaffe en kurve for utviklingen av nevnte parameter over tid. Det beskrives videre et nedhullssverktøy for å evaluere en undergrunnsformasjon, omfattende en sonde, en strømningslinje med en første del som strekker seg fra sonden og inn i nedhullsverktøyet, en andre del som strekker seg fra den første del til borehullet og en tredje del som strekker seg fra den første del gjennom nedhullsverktøyet, et fortestkammer utstyrt med et forteststempel som er bevegelig posisjonerbart for selektivt å trekke fluid ut fra og avgi fluid til strømningslinjen, en utjevningsventil anordnet i den annen del av strømningslinjen, for selektivt å tillate fluidkommunikasjon mellom borehullet og den første del av strømningslinjen, en måler operativt forbundet med strømningslinjen slik at minst én parameter for formasjonen kan bestemmes.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

En fremgangsmåte for evaluering av en undergunnsformasjon er tilveiebragt. Fremgangsmåten omfatter å posisjonere et nedhullsverktøy i et borehull ved undergrunnsformasjonen, idet verktøyet nede i hullet er utstyrt med et forteststempel innrettet for å utføre en fortest av formasjonen, å utføre en første fortest av formasjonen for å bestemme et innledende estimat av formasjonsparameterne, å utforme fortestkriterier for å utføre en andre fortest basert på det innledende estimat av formasjonsparameterne, og å utføre en andre fortest av formasjonen i henhold til de utformede fortest-kriterier slik at et forfinet estimat av formasjonsparameterne blir bestemt.

Et nedhullsverktøy for å evaluere en undergrunnsformasjon er også tilveiebragt. Nedhullsvektøyet omfatter en sonde som kan posisjonere ved undergrunnsformasjonen, en strømningslinje som har en første del som strekker seg fra sonden inn i nedhullsverktøyet, en andre del som strekker seg fra den første del til borehullet og en tredje del som strekker seg fra den første del gjennom nedhulls-verktøyet, et fortestkammer som er operativt forbundet med den første del av strømningslinjen mellom sonden og de andre og tredje deler av strømningslinjen, idet fortestkammeret er utstyrt med et forteststempel som er bevegelig posisjonerbart i dette for selektivt å trekke fluid ut fra og avgi fluid inn i den første del av strømningslinjen, en sondeisolasjonsventil anordnet i den første del av strømningslin-jen mellom sonden og fortestkammeret, idet sondeisolasjonsventilen er innrettet for selektivt å variere trykket til fluidet i strømningslinjen, en utjevningsventil anordnet i den annen del av strømningslinjen, idet utjevningsventilen er innrettet for selektivt å tillate fluidkommunikasjon mellom den første del av strømningslinjen og borehullet, en strømningslinjeisolasjonsventil anordnet i den tredje del av strømningslinjen, idet strømningslinjeisolasjonsventilen er innrettet for se-lektivt å tillate fluidkommunikasjon mellom den første strømningslinje og resten av nedhullsverktøyet, og minst én måler operativt forbundet med én av den første del, den annen del, den tredje del og kombinasjoner av disse, i strømningslinjen slik at minst én parameter for formasjonen kan bestemmes.

Foretrukkede utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt ved kravene 2-17 og 19-22.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Fig. 1A viseren konvensjonell kabelformasjonstester anordnet i et brønnhull. Fig. 1B viser en tverrsnittsskisse av den modulære, konvensjonelle kabelformasjonstester på fig. 1A. Fig. 2 viser en grafisk representasjon av trykkmålinger som funksjon av tid plottet for en typisk tidligere kjent fortestsekvens utført ved bruk av en konvensjonell formasjonstester. Fig. 3 viser et flytskjema over tester som inngår i en fortest i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 4 viser skjematisk komponenter i en modul i en formasjonstester egnet for å praktisere utførelsesformer av oppfinnelsen. Fig. 5 viser en grafisk representasjon av en plotting av trykkmålinger som funksjon av tid for å utføre fortesten på fig. 3. Fig. 6 viser et flytskjema som gir detaljer ved de trinn som inngår ved utførelse av undersøkelsesfasen i flytskjemaet på fig. 3. Fig. 7 viser en detaljert skisse av undersøkelsesfase-delen av plottingen på fig. 5 som skisserer avslutningen av nedtrekningen. Fig. 8 viser en detaljert skisse av undersøkelsesfase-delen i plottingen på fig. 5 som skisserer bestemmelsen av avslutningen av oppbygningen. Fig. 9 viser et flytskjema som gir detaljer ved de trinn som inngår i utførelse av målefasen i flytskjemaet på fig. 3. Fig. 10 viser et flytskjema over trinn som inngår i en fortest i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen som innbefatter en slamkompressibilitetsfase. Fig. 11A viser en grafisk representasjon av en plotting av trykkmålinger som funksjon av tid for å utføre fortesten på fig. 10. Fig. 11B viser den tilsvarende volumendringshastighet. Fig. 12 viser et flytskjema som gir detaljer ved de trinn som inngår i utførelse av slamkompressibilitetsfasen i flytskjemaet på fig. 10. Fig. 13 vier et flytskjema over trinn som inngår i en fortest i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen som innbefatter en slamfiltreringsfase. Fig. 14A viser en grafisk representasjon av en plotting av trykkmålinger som funksjon av tid for å utføre fortesten på fig. 13. Fig. 14B viser den tilsvarende volumendringshastighet. Fig. 15 viser den modifiserte slamkompressibilitetsfase på fig. 12, modifisert for bruk med slamfiltreringsfasen. Fig. 16A-C viser et flytskjema som gir detaljer ved de trinn som inngår i utførelse av slamfiltreringsfasen i flytskjemaet på fig. 13. Fig. 16A viser en slamfiltreringsfase. Fig. 16B viser en modifisert slamfiltreringsfase med en gjentatt kompresjonssyklus. Fig. 16C viser en modifisert slamfiltreringsfase med en dekomprimeringssyklus. Fig. 17A viser en grafisk representasjon av en plotting over trykkmålinger som funksjon av tid for å utføre en fortest som innbefatter en modifisert under-søkelsesfase i samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 17B viser den tilsvarende volumendringshastighet. Fig. 18 viser et flytskjema som gir detaljer ved de trinn som inngår i utførelsen av den modifiserte undersøkelsesfase på fig. 17A. Fig. 19A viser en grafisk representasjon over en plotting av trykkmålinger som funksjon av tid for å utføre en fortest som innbefatter en modifisert undersøkelsesfase i samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 19B viser den tilsvarende volumendringshastighet. Fig. 20 viser et flytskjema som gir detaljer ved de trinn som inngår i utførelsen av den modifiserte undersøkelsesfase på fig. 19A. Fig. 21 viser et korreksjonsdiagram forfluidkompressibilitet som kan brukes til å fremskaffe korrigert slamkompressibilitet når den opprinnelige slamkompressibilitet er utført ved en annen temperatur og/eller et annet trykk.

DETALJERT BESKRIVELSE

En fremgangsmåte 1 for å estimere formasjonsegenskaper (f.eks. formasjonstrykk og -mobiliteter), er vist i blokkskjemaet på fig. 3. Som vist på fig. 3 innbefatter fremgangsmåten en undersøkelsesfase 13 og en målefase 14.

Fremgangsmåten kan praktiseres med en hvilken som helst formasjonstester som er kjent på området, slik som den tester som er beskrevet i forbindelse med fig. 1A og 1B. Andre formasjonstestere kan også brukes og/eller tilpasses for utførelsesformer av oppfinnelsen, slik som kabelformasjonstesteren ifølge US-patent nr. 4,860,581 og 4,936,139 utstedt til Zimmermann mfl., og det nedhulls boreverktøyet som er beskrevet i US-patent nr. 6,230,557 B1 utstedt til Ciglenec mfl., hvis hele innhold herved inkorporeres ved referanse.

En versjon av en sondemodul som kan benyttes i forbindelse med slike formasjonstester, er skissert på fig. 4. Modulen 101 innbefatter en sonde 112a, en pakning 110a som omgir sonden, og en strømningsledning 119a som strekker seg fra sonden inn i modulen. Strømningslinjen 119a strekker seg fra sonden 112a til en sondeisolasjonsventil 121a, og haren trykkmåler 123a. En annen strømningslinje 103a strekker seg fra sondeisolasjonsventilen 121a til prøvelinjeisolasjonsventilen 124a og utligningsventilen 128a, og haren trykkmåler 120a. Et reversibelt forteststempel 118a i et fortestkammer 114a strekker seg også fra strømningslinjen 103a. Strømningslinjen 126a strekker seg fra utligningsventilen 128a og ut til brønnhullet og har en trykkmåler 130a. Prøvestrømningslinjen 125a strekker seg fra prøvelinjeisolasjonsventilen 124a og gjennom verktøyet. Fluid samplet i strømningslinjen 125 kan innfanges, spyles eller brukes til andre formål.

Sondeisolasjonsventilen 121a isolerer fluidet i strømningslinjen 119a fra fluid i strømningslinjen 103a. Prøvelinjeisolasjonsventilen 124a isolerer fluid i strømningslinjen 103a fra fluid i prøvelinjen 125a. Utjevningsventilen 128a isolerer fluid i brønnhullet fra fluid i verktøyet. Ved å manipulere ventilene for selektivt å isolere fluid i strømningslinjene, kan trykkmålerne 120a og 123a brukes til å bestemme forskjellige trykk. Ved f.eks. å lukke ventilen 121a, kan formasjonstrykk leses av ved hjelp av måleren 123a når sonden er i fluidkommunikasjon med formasjonen under minimalisering av det sondevolum som er forbundet med formasjonen.

I henhold til et annet eksempel med utjevningsventilen 128a åpen, kan slam trekkes ut fra brønnhullet inn i verktøyet ved hjelp av forteststempelet 118a. Ved lukning av utjevningsventilen 128a, sondeisolasjonsventilen 121a og prøvelinjeisolasjonsventilen 124a, kan fluid innfanges i verktøyet mellom disse ventilene og forteststempelet 118a. En trykkmåler 130a kan brukes til å overvåke brønnfluidtrykket kontinuerlig under driften av verktøyet og kan sammen med trykkmålerne 120a og/eller 123a brukes til å måle direkte trykkfallet over slamkaken og til å overvåke overføringen av brønnforstyrrelser over slamkaken for senere bruk til korrigering av det målte sandflatetrykk for disse forstyrrelsene.

Blant funksjonene til forteststempelet 118a, er å trekke ut fluid fra eller injisere fluid inn i formasjonen, eller å komprimere eller ekspandere fluid innfanget mellom sondeisolasjonsventilen 121a, prøvelinjeisolasjonsventilen 124a og utjevningsventilen 128a. Forteststempelet 118a har fortrinnsvis evnen til å bli operert ved lave hastigheter, f.eks. 0,01 cm<3>/s, og høye hastigheter, f.eks. 10 cm<3>/s, og har evnen til å kunne trekke tilbake store volumer i et enkelt slag, f.eks. 100 cm<3>. I tillegg, hvis det er nødvendig å trekke ut mer enn 100 cm<3>fra formasjonen uten å trekke tilbake sonden, kan forteststempelet 118a gjennomgå en ny syklus. Posisjonen av forteststempelet 118a kan fortrinnsvis overvåkes kontinuerlig og styres positivt, og dets posisjon kan "låses" når det er i ro. I noen utførelsesformer kan sonden 112a videre innbefatte en filterventil (ikke vist) og et filterstempel (ikke vist).

Forskjellige manipuleringer av ventilene, forteststempelet og sonden gjør det mulig å drive verktøyet i henhold til de beskrevne fremgangsmåter. En fagkyndig på området vil forstå at selv om disse spesifikasjonene definerer en foretrukket sondemodul, kan andre spesifikasjoner brukes uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. Selv om fig. 4 skisserer en sondemodultype, vil man forstå at enten et sondeverktøy eller et pakningsverktøy kan benyttes, eventuelt med visse modifikasjoner. Den følgende beskrivelse forutsetter at det benyttes et sondeverktøy. En fagkyndig på området vil imidlertid forstå at lignende prosedyrer kan brukes med pakningsverktøy.

De teknikker som beskrives her kan også benyttes i forbindelse med andre innretninger som innbefatter en strømningslinje. Uttrykket "strømningslinje" slik det brukes her, skal referere til en ledning, et hulrom eller en annen passasje for å opprette fluidkommunikasjon mellom formasjonen og forteststempelet og/eller for å muliggjøre fluidstrømning mellom disse. Andre slike innretninger kan f.eks. innbefatte en innretning hvor sonden og forteststempelet er integrert. Et eksempel på en slik innretning er beskrevet i US-patent nr. 6,230,557 B1 og US-patentsøknad serienr. 10/248,782, tilhørende innehaveren av foreliggende oppfinnelse.

Som vist på fig. 5 vedrører undersøkelsesfasen 13 å frembringe innledende estimater av formasjonsparametere, slik som formasjonstrykk og formasjonsmobilitet. Disse innledende estimater kan så brukes til å utforme målefasen 14. Om ønsket og om mulig blir det så utført en målefase i henhold til disse parameterne for å generere et forfinet estimat av formasjonsparameterne. Fig. 5 skisserer en tilsvarende trykktrase som illustrerer endringene i trykk over tid som når fremgangmåten på fig. 3 blir utført. Man vil forstå at selv om trykktrasen på fig. 5 kan utføres ved hjelp av apparatet på fig. 4, kan den også utføres ved hjelp av andre nedhullsverktøy, slik som testeren på fig. 1A og 1B.

Undersøkelsesfasen 13 er vist mer detaljert på fig. 6. Undersøkelsesfasen omfatter å innlede nedtrekkingen 310 etter at verktøyet er innstilt for en varighet Tjved tiden t3, å utføre nedtrekkingen 320 og avslutte nedtrekkingen 330, å utføre oppbygningen 340 og avslutte oppbygningen 350. For å starte undersøkelses-fasen i henhold til trinn 310, blir sonden 112a plassert i fluidkommunikasjon med formasjonen og forankret på plass, og det indre av verktøyet blir isolert fra brønnhullet. Nedtrekningen 320 blir utført ved å fremføre stempelet 118a i fortestkammeret 114a. For å avslutte nedtrekningen 330, blir stempelet 118a stanset. Trykket vil begynne å bygge seg opp i strømningslinjen 119a inntil oppbygningen 340 blir avsluttet ved 350. Undersøkelsesfasen varer over en tidsvarighet på T!P. Undersøkelsesfasen kan også utføres som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 1B og 2, idet nedtrekningsstrømningshastigheten og nedtrekningsavslutningspunktet er forhåndsbestemt før innledningen av undersøkelsesfasen.

Trykkfasen i undersøkelsesfasen 13 er vist mer detaljert på fig. 7. Parametere, slik som formasjonstrykk og formasjonsmobilitet, kan bestemmes fra en analyse av de data som er utledet fra trykktrasen i undersøkelsesfasen. For eksempel representerer avslutningspunktet 350 et foreløpig estimat av formasjonstrykket. Alternativt kan formasjonstrykk estimeres mer nøyaktig ved å ekstrapolere den trykktrend som fremskaffes under oppbygning 340 ved å benytte teknikker kjent av fagkyndige på området, idet det ekstrapolerte trykk svarer til det trykk som ville ha blitt oppnådd hvis oppbygningen var blitt tillatt å fortsette uendelig. Slike prosedyrer kan kreve ytterligere behandling for å ankomme til formasjonstrykket.

Formasjonsmobilitet (K/n^ kan også bestemmes fra oppbygningsfasen som er representert av linjen 340. Teknikker som er kjent for fagkyndige på området, kan brukes til å estimere formasjonsmobiliteten fra hastigheten til trykkendringen med tid under oppbygningen 340. Slike prosedyrer kan kreve ytterligere behandling for å ankomme estimater av formasjonsmobiliteten.

Alternativt kan det arbeid som er presentert i en publikasjon av Goode mfl. med tittel "Multiple Probe Formation Testing and Vertical Reservoir Continuity", SPE 22738, forberedt for presentasjon på den 1991 Society of Petroleum Engineers Annual Technical Conference and Exhibition, holdt i Dallas, Texas 6. til 9. oktober 1991 og som innebærer at arealet til den kurve som er skissert ved hjelp av det skraverte område og identifisert ved henvisningstall 325, her betegnet med A, brukes til å forutsi formasjonsmobilitet. Dette arealet er avgrenset av en linje 321 som strekker seg horisontalt fra avslutningspunktet 350 (som representerer det estimerte formasjonstrykk P350ved avslutningen), nedtrekningslinjen 320 og oppbygningslinjen 340. Dette arealet kan bestemmes og relateres til et estimat over formasjonsmobiliteten ved å bruke følgende ligning:

hvor (K/n) er det første estimat av formasjonsmobiliteten (D/cP), hvor K er formasjonspermeabiliteten (Darcies, betegnet med D) og n er formasjonsfluidviskositeten (cP) (siden den størrelse som er bestemt av formasjonstestere er forholdet mellom formasjonspermeabiliteten og formasjonsfluidviskositeten, dvs. mobiliteten, den eksplisitte verdi av viskositeten ikke nødvendig); Vi (cm3) er det volum som er uttrukket fra formasjonen under fortesten, ^ = V(t7+T0 - V(t7-T0) = V(t7) - V(t7- T0), hvor V er volumet av fortestkammeret; rp er sonderadien (cm); og e«er et feilledd som vanligvis er lite (mindre enn et par prosent) for formasjoner med mobilitet større enn 1 mD/cP.

Den variable Qssom tar hensyn til virkningen av et borehull med endelig størrelse i trykkresponsen til sonden, kan bestemmes ved hjelp av den følgende ligning som er beskrevet i en publikasjon av F.J. Kuchuk med tittel "Multiprobe Wireline Formation Tester Pressure Behavior in Crossflow-Layered Reservoirs", In Situ, (1996) 20, 1,1:

hvor rp og rwrepresenterer henholdsvis sonderadien og brønnradien; p = rp/rw, ri= Kr/Kz; S = 0,58 + 0,078 logrj + 0,26logp+0,8p<2>; og Kr og Kz representerer henholdsvis den radiale permeabilitet og den vertikale permeabilitet.

Under fastsettelse av resultatet som er presentert i ligning 1, er det blitt antatt at formasjonspermeabiliteten er isotropisk, dvs. at hQ= Kz = K, at strømningsregimet under testen er "sfærisk", og at de tilstander som sikrer gyldigheten av Darcys relasjon stemmer.

Det vises fremdeles til fig. 7 hvor nedtrekningstrinnet 320 i undersøkelsesfasen kan analyseres for å bestemme trykkfallet over tid for å bestemme forskjellige karakteristikker ved trykktrasen. En beste tilpasningslinje 32 utledet fra punkter langs nedtrekningslinjen 320, er skissert og strekker seg fra innledningspunktet 310. Et avvikspunkt 334 kan bestemmes langs kurven 320 som representerer det punkt hvor kurven 320 når et minimumsavvik 50fra den beste tilpasningslinje 32. Avvikspunktet 34 kan brukes som et estimat over "strømningsstart", det punkt hvor fluid blir levert fra formasjonen inn i verktøyet under undersøkelsens nedtrekningsfase.

Avvikspunktet 34 kan bestemmes ved hjelp av kjente teknikker, slik som de teknikker som er beskrevet i US-patent nr. 5,095,745 og 5,233,866 som begge er utstedt til Desbrandes, og hvis hele innhold herved inkorporeres ved referanse. Desbrandes beskriver en teknikk for å estimere formasjonstrykket fra avvikspunktet fra en beste tilpasningslinje skapt ved å bruke datapunkter fra nedtrekningsfasen i fortesten. Avvikspunktet kan alternativt bestemmes ved å teste det sist innsamlede punkt for å se om det forblir på den lineære trend som representerer strømningslinjeekspansjonen etter hvert som suksessive trykkdata blir innsamlet. Hvis ikke kan nedtrekningen avsluttes og trykket tillates å stabilisere seg. Avvikspunktet kan også bestemmes ved å ta den deriverte av det trykk som er registrert i løpet av 320 med hensyn på tid. Når den deriverte endrer (antagelig blir mindre) med 2-5%, blir det tilsvarende punkt tatt til å representere begynnelsen av strømning fra formasjonen. Om nødvendig, for å bekrefte at avvikspunktet fra ekspansjonslinjen representerer strømning fra formasjonen, kan ytterligere fortester med små volum utføres.

Andre teknikker kan brukes til å bestemme avvikspunktet 34. En annen teknikk for å bestemme avvikspunktet 34 er f.eks. basert på

slamkompressibiliteten og vil bli diskutert nærmere i forbindelse med figurene 9-11.

Når avvikspunktet 34 er bestemt, blir nedtrekningen fortsatt ut over avvikspunktet 34 inntil et visst forutbestemt avslutningskriterium er oppfylt. Slike kriterier kan være basert på trykk, volum og/eller tid. Når kriteriet er blitt oppfylt, blir nedtrekningen avsluttet og avslutningspunktet 330 er nådd. Det er ønskelig at avslutningspunktet 330 inntreffer ved et gitt trykk P330innenfor et gitt trykkområde AP i forhold til avvikstrykket P34som svarer til avvikspunktet 34 på fig. 7. Alternativt kan det være ønskelig å avslutte nedtrekningen innenfor en gitt tidsperiode som følger etter bestemmelsen av avvikspunktet 34. Hvis f.eks. avviket inntreffer ved tiden t4, kan avslutningen være forutbestemt til å inntreffe ved tiden t7, hvor tiden mellom tid t4og t7blir betegnet som TD og er begrenset til en maksimal varighet. Et annet kriterium for å avslutte fortesten, er å begrense det volum som trekkes ut av formasjonen etter at avvikspunktet 34 er blitt identifisert. Dette volumet kan bestemmes ved hjelp av endringen i volum av fortestkammeret 114a (fig. 4). Den maksimale endring i volum kan spesifiseres som en begrensende parameter for fortesten.

Ett eller flere av de begrensende kriterier trykk, tid og/eller volum, kan brukes alene eller i kombinasjon for å bestemme avslutningspunktet 330. Hvis et ønsket kriterium, slik som et forutbestemt trykkfall som f.eks. i tilfelle med meget permeable formasjoner, ikke kan oppfylles, kan varigheten av fortesten begrenses ytterligere ved hjelp av ett eller flere av de andre kriterier.

Etter at avvikspunktet 34 er nådd, fortsetter trykket å falle langs linjen 320 inntil ekspansjon avsluttes ved punkt 330. Ved dette punkt blir sondeisolasjonsventilen 121a lukket og/eller forteststempelet 118a blir stanset og undersøkelsens oppbygningsfase 340 starter. Oppbygningen av trykket i strømningslinjen fortsetter inntil avslutning av oppbygningen inntreffer ved punkt 350.

Det trykk der oppbygningen blir tilstrekkelig stabil, blir ofte tatt som et estimat av formasjonstrykket. Oppbygningstrykket blir overvåket for å tilveiebringe data for å estimere formasjonstrykket fra den progressive stabilisering av oppbygningstrykket. Spesielt kan den fremskaffede informasjon brukes til å utforme en transient målefase slik at en direkte måling av formasjonstrykket blir oppnådd ved slutten av oppbygningen. Spørsmålet om hvor lenge undersøkelsesfasens oppbygning bør tillates å fortsette for å fremskaffe et innledende estimat av formasjonstrykket, står igjen.

Det er klart fra den foregående diskusjon at oppbygningen ikke bør avsluttes før trykket har vendt tilbake til det nivå hvor avviket fra strømningslinjens dekompresjon ble identifisert, dvs. det trykk som er betegnet med P34på fig. 7. I henhold til én løsning kan en fastsatt tidsgrense brukes for varigheten av oppbygningen TV Ti kan være fastsatt ved et visst tall, slik som 2 til 3 ganger strømningstiden fra formasjonen T0. Andre teknikker og kriterier kan tenkes.

Som vist på fig. 5 og 7, skisserer avslutningspunktet 350 slutten av oppbygningen, slutten av undersøkelsesfasen og/eller begynnelsen av målefasen. Visse kriterier kan brukes til å bestemme når avslutningen 350 bør inntreffe. En mulig løsning for å bestemme avslutningen 350, er å tillate stabilisering av det målte trykk. For å opprette et punkt ved hvilket et rimelig nøyaktig estimat av formasjonstrykket ved avslutningspunktet 350 kan gjøres forholdsvis raskt, kan det brukes en prosedyre for å bestemme kriterier for å fastslå avslutningen.

Som vist på fig. 8 innebærer en slik prosedyre å opprette et trykkinkrement som begynner ved avslutningen av nedtrekningspunktet 330. Et slikt trykkinkrement kan f.eks. være en stor multippel av trykkmåleroppløsningen eller en multippel av trykkmålerstøyen. Etter hvert som oppbygningsdata blir innsamlet, vil suksessive trykkpunkter falle innenfor et slikt intervall. Det høyeste trykkdatapunkt innenfor hvert trykkinkrement blir valgt, og differanser blir konstruert mellom de tilsvarende tider for å gi tidsinkrementene Atj(n). Oppbygningen fortsetter inntil forholdet mellom to suksessive tidsinkrementer er større enn eller lik et forutbestemt tall, slik som 2. Det sist registrerte trykkpunkt i det siste intervall for det tidspunkt da dette kriterium er oppfylt, er det beregnede avslutningspunkt 350. Denne analysen kan representeres matematisk ved hjelp av følgende:

Ved å starte ved t7, begynnelsen av oppbygningen av undersøkelsesfasen, å finne en sekvens av indekser {i(n)} <z {i}, i(n) > i(n—1 ),n=2,3, , slik at for n 2,i(1)=1,og

hvor np er et tall med en verdi lik eller større enn f.eks. 4, typisk 10 eller større, 8P er den nominelle oppløsning for trykkmålingsinstrumentet; og ep er en liten multippel, f.eks. 2, av trykkinstrumentstøyen, en størrelse som kan bestemmes før utplasseringen av verktøyet, slik som under slamkompressibilitetseksperimentet.

Fagkyndige på området vil forstå at andre verdier av np og ep kan velges avhengig av de ønskede resultater, uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. Hvis ingen punkter finnes i det intervall som er definert av den høyre side av ligning (3) annet enn basispunktet, kan det nærmeste punkt utenfor intervallet brukes.

Ved å definere Ati(n) = ti(n) — tj(n-i), kan oppbygningen avsluttes når følgende betingelser er oppfylt: pi(n) > p(t4) = P34(fig. 7) og

hvor mp er et tall større enn eller lik, f.eks. 2.

Det første estimat av formasjonstrykket blir så definert som (fig. 7):

Grovt uttrykt blir undersøkelsens fortestfase i henhold til det aktuelle kriterium avsluttet når trykket under oppbygning er større enn det trykk som svarer til avvikspunktet 34 og økningshastigheten i trykket avtar med en faktor som minst er lik 2. En tilnærmelse til formasjonstrykket blir tatt som det høyeste trykk målt under oppbygningen.

Ligningene (3) og (4) fastsetter sammen den nøyaktighet ved hvilken formasjonstrykket blir bestemt under undersøkelsesfasen: (3) definerer en nedre grense for feilen og mp definerer grovt hvor nær den estimerte verdi er det virkelige formasjonstrykk. Jo større verdien av mp er, jo nærmere vil den estimerte verdi av formasjonstrykket være den virkelige verdi, og jo lenger vil varigheten av under-søkelsesfasen være.

Nok et annet kriterium for avslutning av undersøkelsesfasens oppbygning kan være basert på flatheten av oppbygningskurven, slik som den ville bli bestemt ved å sammenligne gjennomsnittsverdien av et område med trykkoppbygningspunkter med en liten multippel, f.eks. 2 eller 4, av trykkmålerstøyen. Man vil forstå at et hvilket som helst av de kriterier som er beskrevet her hver for seg eller i kombinasjon kan brukes til å avslutte oppbygningsfasen i undersøkelsen (dvs. 340 på fig. 5), målefaseoppbygningen

(dvs. 380 på fig. 5 og beskrevet nedenfor) eller, mer generelt, en hvilken som helst oppbygning.

Som vist på fig. 7 skisserer avslutningspunktet 350 slutten av undersøkelsesfasen 13 etter fullføring av oppbygningsfasen 340. Det kan imidlertid være tilfeller hvor det er nødvendig eller ønskelig å avslutte fortesten. For eksempel kan problemer i prosessen, slik som når sonden går tett, testen er tørr eller formasjonsmobiliteten er så lav at testen er hovedsakelig tørr, slamtrykket nøyaktig balanserer formasjonstrykket, et falskt brudd blir detektert, formasjoner med meget lav permeabilitet blir testet, en endring i kompressibilitet til strømningslinjefluidet blir detektert eller andre ting inntreffer, rettferdiggjøre avslutning av fortesten før fullføring av hele syklusen.

Når det ønskes at fortesten skal avsluttes under undersøkelsesfasen, kan forteststempelet stanses eller sondeisolasjonsventilen 121 lukkes (om den er til stede) slik at volumet i strømningslinjen 119 blir redusert til et minimum. Når et problem er blitt detektert, kan undersøkelsesfasen avsluttes. Om ønsket kan en ny undersøkelsesfase utføres.

Det vises tilbake til fig. 5 hvor en beslutning ved fullføring av undersøkelsesfasen 13, kan foretas med hensyn til om betingelsene tillater eller utgjør ønskelig ytelse av målefasen 14. Beslutningen kan utføres manuelt. Det blir imidlertid foretrukket at beslutningen tas automatisk og på grunnlag av de fastsatte kriterier.

Et kriterium som kan brukes er ganske enkelt tid. Det kan være nødvendig å bestemme om det er tilstrekkelig tid TMp til å utføre målefasen. På fig. 5 var det tilstrekkelig tid til å utføre både en undersøkelsesfase og en målefase. Den totale tid Ti til å utføre begge faser, var med andre ord mindre enn den tid som var avsatt for syklusen. Når T!Per mindre enn halvparten av den totale tid er det nok tid til å utføre målefasen.

Et annet kriterium som kan brukes til å bestemme om målefasen skal fortsette, er volumet V. Det kan også være nødvendig eller ønskelig, f.eks. å bestemme om volumet i målefasen vil være minst så stor som det volum som er ekstrahert fra formasjonen under undersøkelsesfasen. Hvis én eller flere av betingelsene ikke er oppfylt, kan målefasen ikke utføres. Andre kriterier kan også være bestemmende for om en målefase bør utføres. Til tross for at ingen kriterier kan oppfylles, kan målefasen alternativt fortsette gjennom resten av den tildelte tid til slutten slik at den normalt blir både undersøkelsesfase og målefase.

Man vil forstå at selv om fig. 5 skisserer en eneste undersøkelse 13 i sekvens med en enkel målefase 14, kan forskjellige antall undersøkelsesfaser og målefaser utføres i henhold til foreliggende oppfinnelse. Under ekstreme forhold kan undersøkelsesfase-estimater være de eneste estimater som kan oppnås fordi trykkøkningen under oppbygningsfasen i undersøkelsen kan være så langsom at hele den tildelte tid for testen blir forbrukt av denne undersøkelsesfasen. Dette er typisk tilfelle for formasjoner med meget lave permeabiliteter. I andre situasjoner, slik som med moderat til høyt permeable formasjoner hvor oppbygningen til formasjonstrykket vil være forholdsvis raskt, kan det være mulig å utføre flere fortester uten å møte den tildelte tidsbegrensning.

Det vises fremdeles til fig. 5 hvor, når beslutningen er tatt om å utføre målefasen 14, parameterne i undersøkelsesfasen 13 blir brukt til å utføre målefasen. De parametere som er utledet fra undersøkelsesfasen, nemlig formasjonstrykket og mobiliteten, blir brukt til å spesifisere driftsparameterne for målefasen i fortesten. Spesielt er det ønskelig å bruke parameterne fra undersøkelsesfasen til å bestemme volumet i fortestens målefase og dens varighet, og følgelig den tilsvarende strømningshastighet. Driftsparameterne for målefasen blir fortrinnsvis bestemt på en måte for å optimalisere det volum som brukes under målefasen i fortesten som resulterer i et estimat av formasjonstrykket innenfor et gitt område. Mer spesielt er det ønskelig å ekstrahere akkurat nok volum, fortrinnsvis et større volum enn det volum som ekstraheres fra formasjonen under undersøkelsesfasen, slik at trykket ved slutten av målefasen gjenopprettes til innenfor et ønsket område 5 for det virkelige formasjonstrykk pf. Det volum som ekstraheres under målefasen, blir fortrinnsvis valgt slik at tidsbegrensningene også kan oppfylles.

La H representere trykkresponsen til formasjonen på et enhetstrinn i redusert strømningshastighet ved hjelp av et sondeverktøy som beskrevet tidligere. Betingelsen om at det målte trykk skal være innenfor 8 av det virkelige formasjonstrykk ved slutten av målefasen, kan uttrykkes som:

hvor T," er den totale tid som er tildelt for både undersøkelses- og måle-fasene minus den tid det tar for strømningslinjeekspansjon, dvs. T," = Tt - (t7- tf) = 10+ 1!

+ T2+ T3på fig. 5 (bestemt før testen utføres, i sekunder); er den tilnærmede varighet av formasjonsstrømning under undersøkelsesfasen (bestemt under innsamling, sekunder); T : er varigheten av oppbygningen under undersøkelsesfasen (bestemt under innsamling, sekunder); T2er varigheten av nedtrekningen under målefasen (bestemt under innsamling, sekunder); T3er varigheten av oppbygningen under målefasen (bestemt under innsamling, sekunder); q-\ og q2representerer henholdsvis de konstante strømningshastighetene under henholdsvis undersøkelsesfasen og målefasen (spesifisert før innsamling og bestemt under innsamling, cm<3>/s); 5 er den nøyaktighet med hvilken formasjonstrykket skal bestemmes under målefasen (forutbestemt, atmosfærer), dvs. pf - p(T0 < 8 hvor pf er det virkelige formasjonstrykk, $ er formasjonsporøsiteten, Ct er den totale formasjonskompressibilitet (bestemt før innsamling fra kunnskap om formasjonstype og porøsitet ved hjelp av vanlige korrelasjoner, 1 /atmosfære);

KT T

Xid = —LJLr = ~ nvor n = t, 0, 1, 2 betegner en dimensjonsløs tid og x =

<t>^Ctr. t

(t>nCtr.2 /Kr representerer en tidskonstant; og r* er en effektiv sonderadius definert ved

hvor K er et fullstendig

elliptisk integral av første type med modulus m = ^1-KZ /Kr. Hvis formasjonen er isotrop så er r* = 2rp/(7tQs).

På ekvivalent måte kan målefasen begrenses ved å spesifisere forholdet mellom de andre og første strømningshastigheter i fortesten og varigheten T2, for målefasen i fortesten, og derfor dens volum.

For å spesifisere målefasen fullstendig, kan det være ønskelig å begrense målefasen ytterligere basert på en tilleggsbetingelse. En slik betingelse kan være basert på å spesifisere forholdet mellom varigheten av nedtrekningsdelen av målefasen i forhold til den totale tid som er tilgjengelig for å utføre hele målefasen siden varigheten av målefasen er kjent etter fullføring av undersøkelsesfasen, nemlig T2+ T3= Tt - T0- TV For eksempel kan man ønske å tillate dobbelt eller mer enn dobbelt) så lang tid for oppbygningen i målefasen som for nedtrekningen, da blir T3= nTT2, eller T2= (Tt' - T0- T|) / (nT + 1), hvor nT > 2. Ligning (6) kan så løses med hensyn på forholdet mellom strømningshastighetene i målefasen og undersøkelsesfasen i fortesten, og følgelig volumet i målefasen V2= q2T2.

Nok en annen betingelse for å fullføre spesifikasjonen av fortestparameterne i målefasen vil være å begrense trykkfallet under nedtrekningen i målefasen. Med de samme betingelser som er brukt i ligning (6) og de samme antagelser kan dette skrives som

hvor Apmax(i atmosfærer) er det maksimalt tillatte nedtrekningstrykkfall under målefasen.

Anvendelsen av ligningene (6) og (7) for bestemmelse av målefasens fortestparametere kan best illustreres med et spesielt, enkelt men ikke trivielt tilfelle. Som illustrasjon blir det antatt at både undersøkelses- og måle-fasene i fortestene som før blir utført ved nøyaktig regulerte hastigheter. I tillegg blir det antatt at virkningene av verktøylagring på trykkresponsen kan neglisjeres, at strømningsregimene under både nedtrekning og oppbygning er sfærisk, at formasjonspermeabiliteten er isotrop og at betingelsene sikrer gyldigheten av Darcys relasjon, er tilfredsstilt.

Under de ovennevnte antagelser inntar ligning (6) følgende form:

hvor erfc er den komplementære feilfunksjon.

Fordi argumentene til feilfunksjonen generelt er små, er det vanligvis små tap i nøyaktighet ved å bruke den vanlige kvadratrot-tilnærmelse. Etter en viss omordning av leddene, kan ligning (8) vises å innta formen

hvor X = T2+ T3, varigheten av målefasen, er en kjent størrelse når undersøkelsesfasen i fortesten er blitt fullført. Anvendelsen av denne relasjonen er klar når uttrykket i parentesene på venstre side blir tilnærmet ytterligere for å fremskaffe et uttrykk for det ønskede volum i målefasen i fortesten, Med de samme antagelser som er gjort for å komme fram til ligning (8) fra ligning (6), kan ligning (7) skrives som, som, etter anvendelse av kvadratrot-tilnærmelsen for den komplementære feilfunksjon og omordning av ledd, kan uttrykkes som:

Kombinasjon av ligningene (9) og (12) gir opphav til:

Fordi leddene i de siste to klammerparentes-uttrykkene er meget nær én, kan ligning (13) tilnærmes til: som gir opphav til et uttrykk for bestemmelsen av varigheten av målefase-nedtrekningen, og dermed i kombinasjon med resultatet ovenfor for målefase-volumet i fortesten, verdien av strømningshastigheten i fortestens målefase. For å tilveiebringe realistiske estimater for T2fra ligning (14), bør følgende betingelse være oppfylt:

Ligning (15) uttrykker den betingelse at målnaboskapet til det endelige trykk bør være større enn den transientrest som er tilbake fra undersøkelsesfasen i fortesten.

Generelt kan de estimater som leveres ved hjelp av ligningene (10) og (14) for V2og T2brukes som startverdier i en mer omfattende

parameterestimeringsplan som benytter ligningene (8) og (11). Selv om ligningene (8) og (11) er blitt brukt til å illustrere trinnene i prosedyren for å beregne målefase-parameterne, vil man forstå at andre virkninger, slik som verktøylagring, formasjonskompleksiteter, osv., lett kan innbefattes i estimeringsprosessen. Hvis formasjonsmodellen er kjent, kan de mer generelle formasjonsmodell-ligninger (6) og (7) brukes i parameter-estimeringsprosessen.

Den ovenfor beskrevne løsning for å bestemme fortest-målefasen forutsetter at visse parametere vil være tildelt før den/det optimale fortestvolum og varighet kan estimeres. Disse parameterne innbefatter: nøyaktigheten av formasjonstrykkmålingen 8; den maksimale tillatte nedtrekning (Apmax); formasjonsporøsiteten ty, som vanligvis vil være tilgjengelig fra logger i det åpne hull; og den totale kompressibilitet Ci, som kan fremskaffes fra kjente korrelasjoner som igjen er avhengig av litologi og porøsitet.

Når parameterne for målefasen i fortesten er bestemt, bør det være mulig å oppnå forbedrede estimater av formasjonstrykket og formasjonsmobiliteten innenfor den tid som er tildelt hele testen.

Ved punkt 350 avsluttes undersøkelsesfasen og målefasen kan begynne. De parametere som er bestemt fra undersøkelsesfasen, blir brukt til å beregne strømningshastigheten, fortestvarigheten og/eller det volum som er nødvendig for å bestemme parameterne for å utføre målefasen 14. Målefasen 14 kan nå utføres ved å benytte et forfinet sett med parametere bestemt fra de opprinnelige formasjonsparametere som er estimert i undersøkelsesfasen.

Som vist på fig. 9, innbefatter målefasen 14 de trinn å utføre en annen nedtrekning (trykkreduksjon) 360, å avslutte nedtrekningen 370, å utføre en annen oppbygning 380 og å avslutte oppbygningen 390. Disse trinnene blir utført som tidligere beskrevet i forbindelse med undersøkelsesfasen 13 på fig. 6. Parameterne for målefasen, slik som strømningshastighet, tid og/eller volum, er fortrinnsvis blitt forutbestemt i henhold til resultatene i undersøkelsesfasen.

Det vises igjen til fig. 5 hvor målefasen 14 fortrinnsvis begynner ved avslutningen av undersøkelsesfasen 350 og varer over varigheten TMp som er spesifisert ved hjelp av målefasen, inntil avslutning ved punkt 390. Den totale tid for å utføre undersøkelsesfasen og målefasen faller fortrinnsvis innenfor en tildelt tidsperiode. Når målefasen er fullført, kan formasjonstrykket estimeres og verktøyet trekkes tilbake for ytterligere testing, operasjoner nede i hullet eller opphenting fra brønnhullet.

Det vises nå til fig. 10 hvor en alternativ utførelsesform av fremgangsmåten 1 som innbefatter en slamkompressibilitetsfase 11, er skissert. I denne utførelsesformen omfatter fremgangsmåten 1b en slamkompressibilitetsfase 11, en undersøkelsesfase 13 og en målefase 14. Estimeringer av slamkompressibiliteten kan brukes til å forfine prosedyren i undersøkelsesfasen for å føre til bedre estimater av parametere fra undersøkelsesfasen 13 og målefasen 14. Fig. 11A skisserer en trykktrase som svarer til fremgangsmåten på fig. 10, og fig. 11B viser en relatert grafisk representasjon av endringshastigheten til fortestkammervolumet.

I denne utførelsesformen kan formasjonstesteren på fig. 4 brukes til å utføre fremgangsmåten på fig. 10. I henhold til denne utførelsesformen kan isolasjonsventilene 121a og 124a brukes i forbindelse med utjevningsventilen 128a til å innfange et væskevolum i strømningslinjen 103a. I tillegg kan isolasjonsventilen 121a brukes til å redusere effekter av verktøylagringsvolumet for å lette en hurtig oppbygning. Utjevningsventilen 128a tillater i tillegg enkel spyling av strømningslinjen for å drive uønskede fluider slik som gass, og å lette gjenfyllingen av strømningslinjeseksjonene 119a og 103a med brønnhullsfluid.

Slamkompressibilitetsmålingen kan f.eks. utføres ved først å trekke et slamvolum inn i verktøyet fra brønnhullet gjennom utjevningsventilen 128a ved hjelp av forteststempelet 118a, å isolere et slamvolum i strømningslinjen ved å lukke utjevningsventilen 128a og isolasjonsventilene 121a og 124a, å komprimere og/eller ekspandere det innfangede slamvolum ved å justere volumet til fortestkammeret 114a ved hjelp av forteststempelet 118a og samtidig registrere trykket og volumet til det innfangede fluid ved hjelp av trykkmåleren 120a.

Volumet til trykkammeret kan måles meget nøyaktig, f.eks. ved å måle

forskyvningen av forteststempelet ved hjelp av et egnet lineært potensiometer som ikke er vist på fig. 4, eller ved hjelp av andre velkjente teknikker. På fig. 4 er heller ikke vist de midler ved hjelp av hvilke hastigheten til forteststempelet kan reguleres nøyaktig for å gi den ønskede styring over forteststempel-hastigheten qp. Teknikkene for å oppnå disse nøyaktige hastigheter er velkjente på området, ved f.eks. å bruke stempler festet til ledeskruer med korrekt form, girbokser og datastyrte motorer kan slike hastigheter som kreves i henhold til denne oppfinnelse lett oppnås.

Fig. 11Aog 12 skisserer slamkompressibilitetsfasen 11 mer detaljert. Slamkompressibilitetsfasen 11 blir utført forut for plasseringen av verktøyet og dermed forut for utførelse av undersøkelses- og måle-fasene. Spesielt behøver verktøyet ikke å være satt mot brønnhullet, heller ikke må det være ubevegelig i brønnhullet for å utføre slamkompressibilitetstesten, for derved å redusere risikoen for fastkiling av verktøyet på grunn av en ubevegelig borestreng. Det vil imidlertid bli foretrukket å sample borehullsfluidet ved et punkt nær testpunktet.

De trinn som brukes til å utføre kompressibilitetsfasen 11 er vist mer detaljert på fig. 12. Disse trinnene svarer også til punkter langs trykktrasen på fig. 11A. Som angitt på fig. 12 innbefatter trinnene i slamkompressibilitetstesten å starte slamkompressibilitetstesten 510, å trekke slam fra brønnhullet inn i verktøyet 511, å isolere slamvolumet i strømningslinjen 512, å komprimere slamvolumet 520 og å avslutte kompresjonen 530. Deretter blir ekspansjonen av slamvolumet startet 540, slamvolumet ekspanderer 550 over en tidsperiode inntil avslutningen 560. Åpen kommunikasjon av strømningslinjen til brønnhullet blir påbegynt 561, og trykk blir utjevnet i strømningslinjen til brønnhullstrykket 570 inntil avslutningen 575. En ny forteststempel-syklus kan nå begynne 580. Slam blir drevet utfra strømningslinjen inn i brønnhullet 581 og forteststempelet blir påført en ny syklus 582. Når det er ønskelig å utføre undersøkelsesfasen, kan verktøyet så anbringes 610 og åpen kommunikasjon av strømningslinjen med brønnhullet avsluttes 620.

Slamkompressibilitet vedrører kompressibiliteten til strømningslinjefluidet som typisk er boreslam. Kjennskap til slamkompressibiliteten kan brukes til bedre å bestemme helningen av linjen 32 (som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 7), noe som igjen fører til en forbedret bestemmelse av avvikspunktet 34 som signaliserer strømning fra formasjonen. Kjennskap til verdien av slamkompressibiliteten resulterer derfor i en mer effektiv undersøkelsesfase 13 og gir en ytterligere vei til videre forfining av de estimater som utledes fra undersøkelsesfasen 13, og endelig til å forbedre de som utledes fra målefasen 14.

Slamkompressibiliteten Cm kan bestemmes ved å analysere trykktrasen på fig. 11A og trykk- og volum-dataene som er generert tilsvarende. Spesielt kan slamkompressibiliteten bestemmes fra følgende ligning:

hvor Cm er slamkompressibiliteten (1/psi), V er det totale volum av det innfangede slam (cm<3>), p er det målte slamlinjetrykk (psi), er den tidsmessige hastighetsendring av det målte slamlinjetrykk (psi/s), og qp representerer forteststempel-hastigheten (cm<3>/s).

For å tilveiebringe et nøyaktig estimat av slamkompressibiliteten er det ønskelig at mer enn noen datapunkter blir innsamlet for å definere hver gren av trykk/volum-trenden under slamkompressibilitetsmålingen. Ved å bruke ligning (16) til å bestemme slamkompressibiliteten, har de vanlige antagelser blitt gjort, spesielt at kompressibiliteten er konstant og det inkrementale fortestvolum som brukes i målingen er lite sammenlignet med det totale volumet V til det slam som er innfanget i strømningslinjen.

Utnyttelsen av målingen av slamkompressibiliteten for å fremskaffe et mer nøyaktig avvikspunkt 34a, blir nå forklart. Fremgangsmåten begynner ved å tilpasse den innledende del av nedtrekningsdataene fra undersøkelsesfasen 13 til en linje 32a med kjent helning, til dataene. Helningen til linjen 32a er bestemt ved hjelp av den tidligere bestemte slamkompressibilitet, strømlinjevolumet og nedtrekningshastigheten til forteststempelet. Fordi nedtrekningen blir drevet med en fast og nøyaktig regulert hastighet og kompressibiliteten til strømningslinjefluidet er en kjent konstant som er blitt bestemt ved hjelp av det ovenfor beskrevne eksperiment, er den ligning som beskriver denne linjen med kjent helning gitt av:

hvor V(0) er strømningslinjevolumet ved begynnelsen av utvidelsen, Cm er slamkompressibiliteten, qp er stempelets dekomprimeringshastighet, p+ er det tilsynelatende trykk ved innledningen av ekspansjonsprosessen. Det blir antatt at V(0) er meget større enn økningen i volumet på grunn av ekspansjonen av fortestkammeret.

Fordi helningen a nå er kjent, er den eneste parameter som må spesifiseres for fullstendig å definere ligning (17), avskjæringen p+, dvs. b. Generelt er p+ ukjent, imidlertid, når datapunkter som tilhører den lineære trenden til strømningslinjeekspansjonen blir tilpasset linjer med helning a, bør de alle frembringe lignende avskjæringer. Verdien av avskjæringen p+ vil derfor fremkomme når den lineære trenden til strømningslinjeekspansjonen blir identifisert.

En strekning med datapunkter som faller på en linje med den definerte helning a, innenfor en gitt nøyaktighet, blir identifisert. Denne linjen representerer den virkelige nedtrekningstrykk-trenden for slamekspansjonen. En fagkyndig på området vil forstå at ved å tilpasse datapunktene til en linje, er det unødvendig at alle punktene faller nøyaktig på linjen. I stedet er det tilstrekkelig at datapunktene passer til en linje innenfor en nøyaktighetsgrense som blir valgt basert på verktøy-karakteristikker og driftsparametere. Med denne løsningen kan man unngå den ujevne trend som er tilknyttet tidlige datapunkter, dvs. de punkter som befinner seg omkring starten av nedtrekningen ved hjelp av forteststempelet. Det første punkt 34a etter de punkter som definerer den rette linje, som avviker betydelig (eller utover en nøyaktighetsgrense) fra linjen, er endelig det punkt hvor avviket fra nedtrekningstrykk-trenden inntreffer. Avviket 34a inntreffer typisk ved et høyere trykk enn hva som ville bli forutsagt ved ekstra polering av linjen. Dette punktet indikerer bruddet til slamkaken.

Forskjellige prosedyrer er tilgjengelige for å identifisere de datapunkter som tilhører strømningslinje-ekspansjonslinjen. Detaljer ved en prosedyre er selvsagt avhengig av hvordan man ønsker å bestemme ekspansjonslinjen for strømningslinjen, hvordan det maksimale intervall blir valgt og hvordan man velger nøyaktighetsmålene, osv.

To mulige løsninger er gitt nedenfor for å illustrere detaljene. Før dette gjøres, skal følgende uttrykk defineres:

hvor N(k) < k generelt representerer det antall datapunkter som er valgt fra de k datapunkter (tk, pk) som er innsamlet. Avhengig av sammenhengen kan N(k) være lik k. Ligningene (18) og (19) representerer henholdsvis minstekvadratlinjen med fast helning a og linjen med minst absolutt avvik med fast helning a gjennom de N(k) datapunktene, og ligning (20) representerer variansen av dataene omkring linjen med fast helning.

En teknikk for å definere en linje med helning a som spenner over det lengste tidsintervall, er å tilpasse de enkelte datapunkter, etter hvert som de samles inn, til linjer med fast helning a. Denne tilpasningen frembringer en sekvens med avskjæringer {bk}, hvor den enkelte bk blir beregnet fra bk = pk+ atk. Hvis suksessive verdier av bk blir progressivt nærmere og til slutt faller innenfor et smalt bånd, blir de datapunkter som svarer til disse indeksene brukt for å tilpasse den endelige linje.

Teknikken kan spesielt innebære følgende trinn: (i) å bestemme en median,

bk, fra den gitte sekvens med skjæringer {bk}; (ii) å finne indekser som tilhører settet lk = je [2,...,N(k)] | | b, -bk |< nbebhvor nb er et tall slik som 2 eller 3 hvor et mulig valg av eb er definert ved hjelp av følgende ligning:

hvor det siste uttrykk er et resultat fra den antagelse at tidsmålingene er nøyaktige.

Andre og mindre naturlige valg av eb er mulige, f.eks. eb = Sp,k; (iii) å tilpasse en linje med fast helning a til datapunktene med indekser som tilhører I k; og (iv) å finne det første punkt (tk, pk) som frembringer pk- bk + atk > nsSp,k, hvor bk =

bk eller bk er avhengig av den fremgangsmåte som brukes til å tilpasse linjen, og ns er et tall slik som 2 eller 3. Dette punktet, representert ved 34a på fig. 11 A, blir

tatt til å indikere et brudd i slamkaken og innledningen av strømning fra formasjonen.

En alternativ løsning er basert på den idé at sekvensen med varianser for dataene omkring linjen med konstant hastighet, til slutt bør bli mer eller mindre konstant når den tilpassede linje møter de virkelige strømningslinje-ekspansjonsdata. En fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen kan således implementeres på følgende måte: (i) en linje med fast helning, a, blir først tilpasset de data som er akkumulert opp til tiden tk. For hvert datasett blir det bestemt en linje fra p(tk) = bk -atk, hvor bk er beregnet fra ligning (18); (ii) sekvensen av varianser

•^pkj er konstruert ved å bruke ligning (20) med N(k) = k; (iii) suksessive indekser blir funnet som tilhører settet: Jk|i e [3,...,k] I-S<*>k> -(pk-(bk- atk) J j; (iv) en linje med fast helning a blir tilpasset dataene med indekser i Jk. La N(k) være antallet indekser i settet;

(v) å bestemme avvikspunktet fra den siste av rekkene med linjer som har fast helning og som har indekser i det ovennevnte sett, som det første punkt som oppfyller pk- bk + atk >nsSpk, hvor ns er et tall slik som 2 eller 3; (vi) definer

S<*>in= min{3pk}(vii) finn delsettet av punkter i Jkslik at

N(k)

N= {e Jk 11 Pi - ^ - a<t>i|<<S>min} (viii) tilpass en linje med helning a gjennom punktene med indekser i N; og (ix) definer bruddet av slamkaken som det første punkt (tk, pk) hvor pk- bk + atk > nsSpk. Som i den foregående mulighet, er dette punktet, igjen representert ved 34a på fig. 11A, tatt til å indikere et brudd av slamkaken og innledningen av strømning fra formasjonen.

Når linje 32a og den beste tilpasning og avvikspunktet 34a er bestemt, kan avslutningspunktet 330a, oppbygningen 370a og avslutningen av oppbygningen 350a bestemmes som diskutert tidligere i forbindelse med fig. 7. Målefasen 14 kan så avsluttes ved hjelp av de forfinede parametere som er generert i undersøkelses-fasen 13 på fig. 11 A.

Det vises nå fig. 13 hvor en alternativ utførelsesform av fremgangsmåten 1c som svarer til en slamfiltreringsfase 12, er skissert. I denne utførelsesformen omfatter fremgangsmåten en slamkompressibilitetsfase 11a, en slamfiltreringsfase 12, en undersøkelsesfase 13 og en målefase 14. Den tilsvarende trykktrase er skissert på fig. 14A, og en tilsvarende grafisk avbildning av endringshastigheten til fortestvolumet er vist på fig. 14B. Det samme verktøy som er beskrevet i forbindelse med fremgangsmåten på fig. 10, kan også brukes i forbindelse med fremgangsmåten på fig. 13.

Fig. 14A og 14B skisserer slamfiltreringsfasen 12 mer detaljert. Slamfiltreringsfasen 12 blir utført etter at verktøyet er fiksert og før undersøkelsesfasen 13 og målefasen 14 er utført. En modifisert slamkompressibilitetsfase 11A blir utført forut for slamfiltreringsfasen 12.

Den modifiserte kompressibilitetstest 11a er skissert mer detaljert på fig. 15. Den modifiserte kompressibilitetstest 11a innbefatter de samme trinn 510-580 som i kompressibilitetstesten 11 på fig. 12. Etter trinn 580, blir trinnene 511 og 512 i slamkompressibilitetstesten gjentatt, slam blir nemlig trukket fra borehullet inn i verktøyet 511a og strømlinjen blir isolert fra borehullet 512a. Verktøyet kan nå fikseres 610 og ved avslutningen av festesyklusen, kan strømningslinjen isoleres 620 som forberedelse på slamfiltrerings-, undersøkelses- og måle-fasene.

Slamfiltreringsfasen 12 er vist mer detaljert på fig. 16A. Slamfiltreringsfasen blir startet ved 710, slamvolumet i strømningslinjen blir komprimert 711 inntil avslutning ved punkt 720, og strømningslinjetrykket faller 730. Etter den innledende kompresjon blir kommunikasjonen til strømningslinjen inne i borehullet åpnet 751, trykket inne i verktøyet og brønnhullet blir utjevnet 752, og strømningslinjen blir isolert fra brønnhullet 753.

Eventuell, som vist på fig. 16B, kan en modifisert slamfiltreringsfase 12b utføres i den modifiserte slamfiltreringsfase 12b, en annen kompresjon blir utført forut for åpningen av kommunikasjonen til strømningslinjen 751, innbefattende de trinn å begynne rekomprimering av slam i strømningslinjen 731, å komprimere slamvolumet i strømningslinjen til høyere trykk 740, å avslutte rekomprimeringen 741. Strømningslinjetrykket blir så tillatt å falle 750. Trinnene 751-753 kan så utføres som beskrevet i forbindelse med fig. 16A. Trykktrasene på fig. 14A viser slamfiltreringsfasen 12b på fig. 16B.

I henhold til en annen mulighet 12c, vist på fig. 16C, kan en dekomprimeringssyklus utføres etter trykkfallet 730 i strømningslinjen etter den første kompresjon 711, innbefattende de trinn å begynne dekomprimeringen av slam i strømningslinjen 760, dekomprimering til et egnet trykk under borehullstrykket 770, og å avslutte dekomprimeringen 780. Strømningslinjetrykket blir så tillatt å falle 750. Trinnene 751-753 kan så gjentas som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 16A. Trykktrasen på fig. 14A viser slamfiltreringsfasen 12c på fig. 16C.

Som vist i trykktrasen på fig. 14A, kan slamfiltreringsmetoden 12 på fig. 16A utføres med enten slamfiltreringsfasen 12b på fig. 16B eller slamfiltreringsfasen 12c på fig. 16C. Eventuelt kan én eller flere av de teknikker som er skissert på figurene 16A-C utføres under slamfiltreringsfasen.

Slamfiltrering vedrører filtreringen av basisfluidet i slammet gjennom en slamkake avsatt på borehullsveggen, og bestemmelsen av den volumetriske hastighet for filtreringen under de eksiterende borehullsforhold. Hvis det antas at slamkakeegenskapene forblir uendret under testen, er filtreringshastigheten gjennom slamkaken gitt av det enkle uttrykk:

hvor Vter det totale volum av det innfangede slam (cm<3>), og qfrepresenterer slamfiltreringshastigheten (cm<3>/s); Cm representerer slamkompressibiliteten (1/psi)

(hvor Cm er bestemt under den modifiserte slamkompressibilitetstest 11a eller er matet inn); representerer trykkfallhastigheten (psi/s) målt under 730 og 750 på fig. 14. Volumet Vti ligning (22) er en representasjon av volumet til strømnings-linjen som befinner seg mellom ventilene 121a, 124a og 128a som vist på fig. 4.

For slamkaker som er ineffektive når det gjelder å tette borehullsveggen, kan hastigheten av slam infiltrering være en betydelig andel av forteststempel-hastigheten under strømningslinje-dekompresjon i undersøkelsesfasen, og kan hvis det ikke tas hensyn til dette, føre til feil i det punkt som detekteres som innledningspunktet for strømning fra formasjonen, 34 på fig. 7. Helningen, a, for linjen med fast helning som brukes under strømningslinje-dekomprimeringsfasen for å detektere innledningspunktet for strømning fra formasjonen, dvs. avvikspunktet 34 på fig. 7, blir under disse forhold bestemt ved å bruke følgende ligning:

hvor V(0) er strømningslinjevolumet ved begynnelsen av ekspansjonen, Cm er slamkompressibiliteten, qp er stempel-dekomprimeringshastigheten, qfer filtreringshastigheten fra strømningslinjen gjennom slamkaken inn i formasjonen, og p+ er det tilsynelatende trykk ved innledningen av ekspansjonsprosessen, som, som tidligere forklart, er bestemt under prosessen med å bestemme avvikspunktet 34.

Når slamkake-filtreringshastigheten qfog slamkompressibiliteten Cm er blitt bestemt, er det mulig å fortsette å estimere formasjonstrykket fra undersøkelsesfasen 13 under forhold hvor filtrering gjennom slamkaken er betydelig.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen kan implementeres på en automatisk måte. I tillegg kan de anvendes i forbindelse med både nedhulls boreverktøy og en kabelformasjonstester transportert nede i hullet ved hjelp av en arbeidsstreng av en hvilken som helst type, slik som en borestreng, en kabel, skjøtede rørledninger eller oppkveilingsrør. Fremgangsmåter i henhold til oppfinnelsen muliggjør fortrinnsvis nedhulls boreverktøy å utføre tidsbegrenset formasjonstesting på en mest tidseffektiv måte, slik at potensielle problemer i forbindelse med et stanset boreverktøy kan minimaliseres eller unngås.

En annen utførelsesform for gjennomføring av undersøkelsesfase-målinger vil bli beskrevet under henvisning til fig. 17A, 17B og 18. Forut for anbringelsen av formasjonstesteren 805 blir slamkompressibiliteten fortrinnsvis bestemt som beskrevet ovenfor (ikke vist). Etter bestemmelsen av slamkompressibiliteten og forut for anbringelsen av formasjonstesteren, er det trykk som måles ved hjelp av verktøyet borehullsfluid-trykket eller det hydrostatiske slamtrykk 801. Etter at verktøyet er plassert 805, blir fortettstempelet 118a som vist på fig. 4, aktivert 810 for å trekke ut fluid med en nøyaktig og fiksert hastighet for å oppnå et spesifisert trykkfall 814 på en ønsket tid tpi815. Det blir foretrukket at det ønskede trykkfall (Ap) er av samme størrelsesorden, men mindre enn den forventede overbalanse ved denne dybden hvis overbalansen er tilnærmet kjent. Overbalanse er differansen i trykk mellom slammets hydrostatiske trykk og formasjonstrykket. Alternativt kan det ønskede trykkfall (Ap) være et visst tall (f.eks. 300 psi) som er større enn den maksimalt ventede verdi av "strømningsinnledningstrykket" (f.eks. 200 psi). Om det aktuelle formasjonstrykk er innenfor dette område, er uvesentlig for utførelsesformene i henhold til oppfinnelsen. Den følgende beskrivelse antar derfor at formasjonstrykket ikke er innenfor området.

I samsvar med utførelsesformer av oppfinnelsen kan

stempelnedtrekkingshastigheten for å oppnå dette begrensede trykkfall (Ap) estimeres fra

hvor Cm er kompressibiliteten til strømningslinjefluidet, som antas å være det samme som borehullsfluidet; Vter volumet til det innfangede fluid i strømnings-linjen 103a mellom ventilene 121a, 124a og 128a som vist på fig. 4; Ap er det ønskede trykkfall og tpier varigheten av fortestnedtrekningen.

Det vises til fig. 17A, 17B og 18 hvor en fremgangsmåte for å utføre en undersøkelsesfase 13b i samsvar med utførelsesformer av oppfinnelsen omfatter det trinn å starte nedtrekningen 810 og utføre en kontrollert nedtrekning 814. Det blir foretrukket at stempelnedtrekningshastigheten er nøyaktig styrt slik at trykkfallet og trykkendringshastigheten er godt regulert. Imidlertid er det ikke nødvendig å utføre fortesten (stempelnedtrekningen) ved lave hastigheter. Når det forutbestemte inkrementale trykkfall (Ap) er blitt nådd, blir forteststempelet stoppet og nedtrekningen avsluttet 816. Trykket blir så tillatt å utjevne seg 817 over en periode t°, 818 som kan være lenger enn nedtrekningsperioden tpi817, f.eks.

t°=2 tpi. Etter at trykket er utjevnet, blir det stabiliserte trykk ved punkt 820

sammenlignet med trykket ved begynnelsen av nedtrekningen ved punkt 811. Ved dette punkt blir det tatt en beslutning med hensyn til om syklusen skal gjentas, vist som 819 på fig. 18. Kriteriet for beslutningen er om det utjevnede trykk (f.eks. ved punkt 820) skiller seg fra trykket ved begynnelsen av nedtrekningen (f.eks. ved punkt 810) med en størrelse som er hovedsakelig konsistent med det ventede trykkfall (Ap). Hvis så er tilfelle, så blir denne strømningslinje-ekspansjonsyklusen gjentatt.

For å gjenta strømningslinje-ekspansjonssyklusen blir f.eks. forteststempelet reaktivert og nedtrekningssyklusen blir gjentatt som beskrevet, nemlig innledning av fortesten 820, nettrekning 824 med nøyaktig samme mengde (Ap) ved hovedsakelig samme hastighet og varighet 826 som for den foregående syklus, avslutning av nedtrekningen 825 og stabilisering 830. Igjen blir trykket ved 820 og 830 sammenlignet for å bestemme om syklusen skal gjentas. Som vist på fig. 17A er disse trykkene betydelig forskjellige og er hovedsakelig i overensstemmelse med det ventede trykkfall (Ap) som oppstår fra ekspansjon av fluidet i strømningslinjen. Syklusen blir derfor gjentatt, 830-834-835-840. "Strømningslinjeekspansjonssyklusen" blir gjentatt inntil differansen i påfølgende stabiliserte trykk er betydelig mindre enn det påførte/forutbestemte trykkfall (Ap), vist f.eks. på fig. 17A som 840 og 850.

Etter at differansen mellom påfølgende stabiliserte trykk er betydelig mindre enn det påførte/forutbestemte trykkfall (Ap), kan

"strømningslinjeekspansjonssyklusen" gjentas en gang til, vist som 850-854-855-860 på fig. 17A. Hvis det stabiliserte trykk ved 850 og 860 er omtrent overensstemmende, f.eks. innenfor en liten multippel av målernøyaktigheten, blir den største av de to verdier tatt som det første estimat av formasjonstrykket. En vanlig fagkyndig på området vil forstå at de prosessene som er vist på fig. 17A, 17B og 18 kun er ment som en illustrasjon. Utførelsesformer av oppfinnelsen er ikke begrenset av hvor mange strømningslinjeekspansjonssykluser som utføres. Etter at differansen mellom påfølgende stabiliserte trykk er betydelig mindre enn det påførte/forutbestemte trykkfall (Ap), er det videre valgfritt å gjenta syklusen én eller flere ganger.

Det punkt hvor overgangen fra strømningslinjefluid-ekspansjon til strømning fra formasjonen finner sted, blir identifisert som 800 på fig. 17A. Hvis trykket ved 850 og 860 stemmer ved slutten av den tildelte stabiliseringstid, kan det være fordelaktig å tillate trykket 860 å fortsette å bygge seg opp og benytte de prosedyrer som er beskrevet i tidligere avsnitt (se beskrivelsen i forbindelse med fig. 8) til å avslutte oppbygningen for å frembringe et bedre første estimat av formasjonstrykket. Den prosess ved hvilken beslutningen blir tatt om enten å fortsette undersøkelsesfasen eller å utføre målefasen, 864-868-869, for å oppnå et endelig estimat av formasjontrykket 870, er beskrevet i foregående avsnitt. Etter at målefasen er fullført 870, blir sonden frigjort fra borehullsveggen og trykket returnerer til borehullstrykket 874 i løpet av en tidsperiode 895 og når stabilisering ved 881.

Når et første estimat av formasjonstrykket og formasjonsmobiliteten er oppnådd i undersøkelsesfasen 13b som vist på fig. 17A og 18, kan de således fremskaffede parametere brukes til å opprette fortestparameterne i målefasen 14 som vil frembringe mer nøyaktige formasjonsparametere innenfor den tildelte tid for testen. Prosedyrene for bruk av de parametere som er fremskaffet i undersøkelsesfasen 13b til å utforme fortestparameterne for målefasen 14 er blitt beskrevet i foregående avsnitt.

I de utførelsesformer som er vist på fig. 17A, 17B og 18, er størrelsen av trykkfallet (Ap) under strømningslinjeekspansjonsfasen forutbestemt. I en alternativ utførelsesform, som vist på figurene 19 og 20, er størrelsen av volumøkningen (AV) under strømningslinjeekspansjonsfasen forutbestemt. I denne utførelsesformen blir et fiksert og nøyaktig regulert volum med fluid (AV) ekstrahert ved hvert trinn med en styrt hastighet for å frembringe et trykkfall som kan estimeres fra:

De prosedyrer som brukes i denne utførelsesformen, er maken til de som er beskrevet for utførelsesformer vist på fig. 17A, 17B og 18. Forut for festing av formasjonstesteren, blir slamkompressibiliteten fortrinnsvis bestemt (ikke vist). Etter bestemmelsen av slamkompressibiliteten og forut for fastsettingen av formasjonstesteren, er det trykk som måles av verktøyet borehullstrykket eller det hydrostatiske slamtrykk 201.

Det vises til figurene 19A, 19B og 20 hvor forteststempelet 118a, vist på fig. 4, etter at verktøyet er festet 205, blir aktivert. I overensstemmelse med en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte for å utføre en undersøkelsesfase 13c, de trinn å starte nedtrekning 210, å trekke ut fluid med en nøyaktig og fast bestemt hastighet 214 inntil volumet av fortestkammeret 114a er øket med den forutstemte mengde AV. Den inkrementale endring i volum av fortestkammeret kan være i størrelsesorden 0,2 til 1 cm<3>f.eks. En vanlig fagkyndig på området vil forstå at størrelsen av den forutbestemte volumøkning (AV) ikke er begrenset til disse volumeksemplene og bør velges i overensstemmelse med det totale volumet til innfangede fluid. Den resulterende ekspansjon av strømningslinjefluidet induserer et trykkfall i strømningslinjen.

Når det forutbestemte inkrement i fortestkammervolumet er blitt oppnådd, blir forteststempelet 118a stoppet og nedtrekningen blir avsluttet 215. Trykket i strømningslinjen blir så tillatt å utjevne seg 217 over en periode t0i218 som er lenger enn nedtrekningsperioden tqi216, f.eks. t0i= 2 tqi. Etter at trykket har stabilisert seg (vist ved punkt 220 på fig. 19A), blir det tatt en beslutning med hensyn til om " strømningslinjeekspansjonssyklusen" 219 skal gjentas (vist på fig. 20). Kriteriet for å ta beslutningen er lik det som er beskrevet for utførelsesformen vist på fig. 17A og 18. Det vil si, hvis trykket etter stabilisering eller utjevning (f.eks. ved punkt 220) er betydelig forskjellig fra det ved begynnelsen av nedtrekningen (f.eks. ved punkt 210) og trykkdifferansen er hovedsakelig i overensstemmelse med det ventede trykkfall som stammer fra ekspansjonen av fluidet i strømningslinjen, så blir "strømningslinjeekspansjonssyklusen" gjentatt.

For å gjenta "strømningslinjeekspansjonssyklusen blir f.eks. forteststempelet reaktivert 220, strømningslinjen blir ekspandert med nøyaktig det samme volum AV 224, og trykket blir tillatt å stabilisere seg 230. Igjen, hvis trykket ved 220 og 230 er betydelig forskjellig og er hovedsakelig i overensstemmelse med det forventede trykkfall som oppstår ved ekspansjon av fluidet i strømningslinjen, så blir syklusen gjentatt, f.eks. 230-234-235-240. "Strømningslinjeekspansjonssyklusen" blir gjentatt inntil forskjellen mellom påfølgende stabiliserte trykk, f.eks. trykk ved 230 og 240 som vist på fig. 19A, er betydelig mindre enn det forventede trykkfall på grunn av ekspansjonen av fluid i strømningslinjen.

Etter at differansen i påfølgende stabiliserte trykk er betydelig mindre enn det ventede trykkfall, kan "strømningslinjeekspansjonssyklusen" gjentas én gang til, vist som 240-244-245-250 på fig. 19A. Hvis det stabiliserte trykk ved 240 og 250 stemmer omtrent overens, blir den største av de to verdiene tatt til å representere det første estimat av formasjonstrykket. En vanlig fagkyndig på området vil forstå at de prosesser som er vist på fig. 19A, 19B og 20 kun er illustrerende. Utførelsesformer av oppfinnelsen er ikke begrenset av hvor mange "strømningslinjeekspansjonssykluser" som utføres. Etter at differansen i påfølgende stabiliserte trykk er betydelig mindre enn det forventede trykkfall, er det videre valgfritt å gjenta syklusen én eller flere ganger.

Det punkt hvor overgangen fra strømningslinje-fluidekspansjon til strømning fra formasjonen finner sted, blir identifisert som 300 på fig. 19A. Hvis trykket ved 240 og 250 stemmer overens innenfor en valgt grense (f.eks. en liten multippel av målernøyaktigheten) ved slutten av den tildelte stabiliseringstid, kan det være fordelaktig å tillate trykket ved 250 å fortsette å bygge seg opp og bruke den prosedyre som er beskrevet i det tidligere avsnitt (se fig. 9) til å avslutte oppbygningen for å fremskaffe et bedre første estimat av formasjonstrykket. Den prosess ved hjelp av hvilken beslutningen om å fortsette undersøkelsesfasen eller om det skal utføres en målefase 250-258-259-260 for å oppnå et endelig estimat av formasjonstrykket 260, er som beskrevet i tidligere avsnitt. Etter at målefasen er fullført 260, blir sonden frigjort fra borehullsveggen og trykket vender tilbake til borehullstrykket 264 i løpet av en tidsperiode 295 og når stabilisering ved 271.

Når et første estimat av formasjonstrykket og formasjonsmobiliteten er oppnådd i undersøkelsesfasen 13c, vist på fig. 19A og 20, kan de således fremskaffede parametere brukes til å etablere fortestparametere for målefasen 14 som vil frembringe mer nøyaktige formasjonsparametere innenfor den tid som er tildelt til testen. Prosedyrene for bruk av de parametere som er fremskaffet i undersøkelsesfasen 13c til å utforme parametere for målefasen 14 i fortesten, er blitt beskrevet tidligere.

Tidligere i beskrivelsen er det skissert fremgangsmåter for å bestemme slamkompressibilitet. Slamkompressibiliteten er avhengig av slammets sammensetning og av temperaturen og trykket til fluidet. Slamkompressibiliteten endrer seg derfor ofte med dybden. Derfor er det ønskelig å måle slamkompressibiliteten på stedet ved en posisjon nær der hvor testingen skal utføres. Hvis verktøykonfigurasjonen ikke tillater slamkompressibiliteten å bli bestemt som beskrevet ovenfor, kan slamkompressibiliteten på stedet estimeres ved hjelp av alternative fremgangsmåter som beskrevet i det følgende.

I en fremgangsmåte ifølge utførelsesformer av oppfinnelsen kan formasjonstestere være anbrakt i et foringsrør, f.eks. nær foringsrørskoen, for å opprette en fluidtetning med foringsrøret. En kompresjon og dekompresjon av det brønnfluid som er innfanget i testerens strømningslinje blir utført ved hjelp av fortestsstempelet 118A, vist på fig. 4. Prosedyrer for å utføre slamkompressibilitetstesten er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 11A og 11B. Når forteststempel-hastigheten qp, trykkendringshastigheten og det innfangede volum V er kjent, kan slamkompressibiliteten estimeres fra Cm=-<q>p/(Vft.

I denne spesielle utførelsesformen kan den virkelige vertikale dybde (dermed temperaturen og trykket) ved hvilken kompressibilitetsmålingen blir utført, være betydelig forskjellig fra den dybde hvor formasjonstrykket skal måles. Fordi kompressibilitet til borefluidet blir påvirket av temperatur og trykk, ville det være nødvendig å anvende en korreksjon av kompressibiliteten som er målt på denne måten, for å estimere kompressibiliteten til boreslammet ved den dybde hvor testingen skal utføres.

I henhold til en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse blir informasjon om borehullstrykk og temperatur innhentet før målingen begynner, f.eks. ved punkt 801 som vist på fig. 17A, ved å bruke konvensjonelle trykk- og temperatur-sensorer. Basert på kjente boreslam-egenskaper og temperatur- og trykk-målinger på stedet, kan diagrammer som vist på fig. 21, konstrueres for det formål å utføre temperatur- og trykk-korreksjoner. Analysemetoder som er kjent på området, kan alternativt brukes til å beregne korreksjonsfaktorer som når de anvendes på den opprinnelige kompressibilitetsmåling, vil gi kompressibiliteten til strømningslinje-fluidet på stedet ved den dybde der formasjonstrykket skal måles. Se f.eks. E. Kartstad og B.S. Aadnoy, " Density Behavior of Drilling Fluids During High Pressure High Temperature Drilling Operations", IADC/SPE artikkel 47806, 1998.

I henhold til en annen fremgangsmåte ifølge utførelsesformer av oppfinnelsen blir kompressibiliteten til en prøve tatt på overflaten (f.eks. fra en slamgrop) over området av forventede trykk- og temperatur-forhold nede i hullet målt. Et estimat av slamkompressibiliteten på stedet under forholdene nede i borehullet, kan så estimeres fra kjente relasjoner mellom slamdensitet og slamtrykk og slamtemperatur i henhold til fremgangsmåter som er kjent på området. Se f.eks. fig. 21 og E. Kartstad og B.S. Aadnoy," Density Behavior of Drilling Fluids During High Pressure High Temperature Drilling Operations", IADC/SPE artikkel 47806, 1998.

Fig. 21 skisserer en typisk relasjon mellom fluidkompressibilitet (Cm) og fluidtrykk (p) for oljebasert og vannbasert slam. Den heltrukne linje 10 skisserer va-riasjonen i slamkompressibilitet med borehullstrykk for et typisk oljebasert slam. Den stiplede linje 11 skisserer den tilsvarende variasjon i slamkompressibilitet for et typisk vannbasert slam. Kompressibiliteten til det oljebaserte slam ved overflaten er representert ved henvisningstall 7. Kompressibiliteten til det oljebaserte slam ved foringsskoen, er representert ved henvisningstall 8. Kompressibiliteten til det oljebaserte slam ved en gitt måledybde under foringsrørskoen, er representert ved henvisningstall 9. Kompressibilitetskorreksjonen AC representerer differansen mellom kompressibiliteten til det oljebaserte slam ved foringsrørskoen 8 og ved måledybden 9. Kompressibilitetsmålingen som er foretatt ved foringsrørskoen 8, kan justeres ved hjelp av kompressibilitetskorreksjonen AC for å bestemme kompressibiliteten ved måledybden 9. Som indikert ved hjelp av den stiplede linje 11, kan endringen i kompressibilitet og tilsvarende kompressibilitetskorreksjon for vannbaserte slam være betydelig mindre enn den korreksjon som er skissert ved hjelp av den heltrukne linje 10 for oljebasert slam.

Som bemerket ovenfor, kan slamkompressibilitet under borehullstilstan-dene, enten målt direkte på stedet eller ekstrapolert fra andre målinger, brukes i utførelsesformer av oppfinnelsen til å forbedre nøyaktigheten av estimatene av formasjonsegenskaper fra undersøkelsesfasen og/eller målefasen, som f.eks. vist på fig. 11 A.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet under henvisning til et begrenset antall utførelsesformer, vil fagkyndige på området, som har hatt fordelen av å sette seg inn i denne fremstillingen, forstå at andre utførelsesformer kan tenkes som ikke avviker fra oppfinnelsens ramme, slik den er beskrevet her. Følgelig skal oppfinnelsens ramme bare være begrenset av de vedføyde patentkrav.

Claims

1. Fremgangsmåte for evaluering av en undergrunnsformasjon,karakterisert ved: å posisjonere et nedhullsverktøy (100) i et borehull ved undergrunnsformasjonen, idet verktøyet (100) nede i hullet er utstyrt med et forteststempel (118a) innrettet for å utføre en fortest av formasjonen; å utføre en første fortest av formasjonen for å bestemme et innledende estimat av formasjonsparameterne; å utforme fortestkriterier for å utføre en andre fortest basert på det innledende estimat av formasjonsparameterne; å utføre en andre fortest av formasjonen i henhold til de utformede fortestkriterier slik at et forfinet estimat av formasjonsparameterne blir bestemt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor det innledende estimat av formasjonsparameterne innbefatter én av formasjonstrykket, permeabiliteten, begynnelsen av strømningen og kombinasjoner av disse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor trinnet med å utføre en første fortest omfatter å utføre en første nedtrekning (320), en avslutning av den første nedtrekning (330), å utføre en første oppbygning (340) og å avslutte den første oppbygning (350).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor den første oppbygning (350) avsluttes ved et trykk som er et estimat av formasjonstrykket.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, videre omfattende ekstrapolering av det innledende estimat av formasjonsparametere fra den første oppbygning.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor den første nedtrekning (320) blir avsluttet (330) basert på én av trykk, tid, volum, et awikspunkt for nedtrekningen, en endring i volum og kombinasjoner av disse.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor den første oppbygning (340) blir avsluttet (350) basert på en tidsgrense, temperaturstabilisering og kombinasjoner av disse.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor de utformede fortestkriterier omfatter en av tid, trykk, hastighet og kombinasjoner av disse.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor trinnet med å utføre en andre fortest omfatter å utføre en andre nedtrekning (360), å avslutte den annen nedtrekning (370), å utføre en andre oppbygning (380) og å avslutte den annen oppbygning (390).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende det trinn å bestemme (11) en slamkompressibilitet for slam i borehullet, og hvor trinnet med å utføre en første fortest omfatter å utføre en første fortest basert på slamkompressibiliteten.

11. Fremgangmåte ifølge krav 10, hvor slamkompressibiliteten blir bestemt (11) ved å innfange (511) et slamvolum i verktøyet nede i borehullet, å komprimere (520) slamvolumet, å ekspandere (550) slamvolumet og å utligne trykket (570) til slamvolumet med trykket i borehullet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11, hvor slamkompressibiliteten blir bestemt (11) fra volumet av det innfangede slam og volumendringshastigheten til slammet og slamtrykket.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 10, videre omfattende å bestemme (1c) en forfinet slamkompressibilitet basert på en filtrering (12) av slammet, og hvor trinnet med å utføre en første fortest omfatter å utføre en første fortest i henhold til den forfinede slamkompressibilitet.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor slamfiltreringen blir bestemt ved å innfange et slamvolum i nedhullsverktøyet, å komprimere (711) slamvolumet, å avslutte (720) komprimeringen, å tillate trykket i slamvolumet å falle (730), å utjevne (752) trykket i slamvolumet med trykket i borehullet, og å isolere (753) slamvolumet fra borehullet.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor slamfiltreringen blir bestemt ved å innfange et slamvolum i nedhullsverktøyet, å komprimere (711) slamvolumet, å avslutte (720) komprimeringen, å tillate trykket i slamvolumet å falle (730), å rekomprimere slamvolumet (740), å utjevne (752) trykket i slamvolumet med trykket i borehullet, og å isolere (753) slamvolumet fra borehullet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor slamfiltreringen blir bestemt ved å innfange et slamvolum i nedhullsverktøyet, å komprimere (711) slamvolumet, å avslutte (720) komprimeringen, å tillate trykket i slamvolumet å falle (730), å dekomprimere slamvolumet (760, 770, 780), å tillate trykket i slamvolumet å falle (750), å utjevne (752) trykket i slamvolumet med trykket i borehullet, og å isolere (753) slamvolumet fra borehullet.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor slamfiltreringen blir bestemt fra slamkompressibiliteten, slamvolumet og trykkfallhastigheten til slammet.

18. Nedhullsverktøy for å evaluere en undergrunnsformasjon,karakterisert ved: en sonde (112, 112a) som kan posisjonere ved undergrunnsformasjonen; en strømningslinje som har en første del som strekker seg fra sonden (112, 112a) inn i nedhullsverktøyet, en andre del som strekker seg fra den første del til borehullet og en tredje del som strekker seg fra den første del gjennom nedhullsverktøyet; et fortestkammer (114, 114a) som er operativt forbundet med den første del av strømningslinjen mellom sonden (112, 112a) og de andre og tredje deler av strømningslinjen, idet fortestkammeret (114, 114a) er utstyrt med et forteststempel (118a) som er bevegelig posisjonerbart i dette for selektivt å trekke fluid ut fra og avgi fluid inn i den første del av strømningslinjen; en sondeisolasjonsventil (121a) anordnet i den første del av strømningslinjen mellom sonden (112, 112a) og fortestkammeret (114, 114a), idet sondeisolasjonsventilen (121a) er innrettet for selektivt å variere trykket til fluidet i strømningslinjen; en utjevningsventil (128a) anordnet i den annen del av strømningslinjen, idet utjevningsventilen (128a) er innrettet for selektivt å tillate fluidkommunikasjon mellom den første del av strømningslinjen og borehullet; en strømningslinjeisolasjonsventil (124a) anordnet i den tredje del av strømningslinjen, idet strømningslinjeisolasjonsventilen (124a)er innrettet for selektivt å tillate fluidkommunikasjon mellom den første strømningslinje og resten av nedhullsverktøyet; og minst én måler operativt forbundet med én av den første del, den annen del, den tredje del og kombinasjoner av disse, i strømningslinjen slik at minst én parameter for formasjonen kan bestemmes.

19. Apparat ifølge krav 18, hvor minst én måler er posisjonert i den første strømningslinjedel mellom sonden (112, 112a) og isolasjonsventilen (121a) for å måle trykk i fluid som strømmer inn i nedhullsverktøyet via sonden (112, 112a).

20. Apparat ifølge krav 18, hvor den minst ene måler er posisjonert i den første strømningslinjedel mellom fortestkammeret (114, 114a) og isolasjonsventilen for å måle trykk i fluid i strømningslinjen i fluidkommunikasjon ved fortestkammeret (114, 114a).

21. Apparat ifølge krav 18, hvor minst én måler er posisjonert i den første strømningslinjedel mellom borehullet og utjevningsventilen (128a) for å måle trykk i fluid i borehullet.

22. Apparat ifølge krav 18, videre omfattende en prosessor innrettet for å samle inn data, lagre data, analysere data og kombinasjoner av dette.