NO341423B1

NO341423B1 - Brønnhull-sondeanordning og en fremgangsmåte ved prøvetaking

Info

Publication number: NO341423B1
Application number: NO20170795A
Authority: NO
Inventors: Jr John Ransford Hardin; Mark A Sitka; Kristopher V Sherrill; James E Stone; Christopher Anthony Maranuk; Glenn C Gray; Gregory Gilbert; Malcolm Douglas Mcgregor
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2017-11-13
Also published as: NO20170794A1; EP1747347B1; EP2749733A2; NO341425B1; WO2005114134A3; CA2559248C; EP2749734A2; BRPI0511444B1; EP1747347A2; EP1747347A4; AU2005246425B2; WO2005114134A2; AU2005246425A1; EP2749734B1; EP2749733A3; CA2559248A1; EP2749734A3; EP3447242A1; EP2749733B1; BRPI0511444A

Description

Ved boring og komplettering av olje- og gassbrønner kan det noen ganger være nødvendig å gjennomføre hjelpeoperasjoner, så som overvåking av driften til det utstyret som brukes under boringen eller en evaluering av produksjonsevnen til formasjoner som krysses av brønnhullet. Etter at en brønn eller et brønnintervall er boret blir eksempelvis ofte interessante soner testet for å fastslå de ulike formasjons-egenskaper, så som permeabilitet, fluidtype, fluidkvalitet, formasjonstrykk, formasjons-temperatur, boblepunkt og formasjonstrykkgradient. Disse tester gjennomføres for å bestemme hvorvidt de kryssede formasjoner er kommersielt utnyttbare og i hvilken grad man kan optimere produksjonen.

Vaier formasjonstestere (WFT) og borestrengtesting (DST) brukes vanligvis for gjennomføring av slike tester. Et grunnleggende DST testverktøy innbefatter en pakning eller pakninger, ventiler eller porter som kan åpnes og lukkes fra overflaten, og to eller flere trykkregistrerende innretninger. Verktøyet senkes til den sone som skal testes ved hjelp av en arbeidsstreng. Pakningen eller pakningene settes, og borfluid evakueres for derved å isolere sonen i forhold til borfluidsøylen. Ventilene eller portene blir så åpnet slik at det kan gå en strøm fra formasjonen og til verktøyet for testing, idet registrerings-innretningene begynner å kartlegge de statiske trykkene. Et prøvekammer fanger inn ren formasjonsfluid ved avslutningen av testen. WFT bruker generelt den samme metodikk, men det brukes en vaier for senking av testverktøyet i brønnboringen, etter at borestrengen er tatt opp, selv om WFT teknologi noen ganger kan gjennomføres ved hjelp av en rørstreng. Vaierverktøyet innbefatter typisk også pakninger, men pakningene er plassert nærmere hverandre sammenliknet med borestrengtestere, for oppnåelse av en mer effektiv formasjonstesting. I noen tilfeller benyttes det ingen pakninger. Da bringes testverktøyet til kontakt med formasjonen og testingen skjer uten soneisolasjon i borehullet.

WFT kan også innbefatte en sondeanordning for samvirke med borehullveggen og for innhenting av formasjonsfluidprøver. Sondeanordningen kan innbefatte en isolasjons-pute som settes mot borehullveggen. Isolasjons puten tetter mot formasjonen og rundt en hul sonde, som setter en intern kavitet i fluidforbindelse med formasjonen. Derved dannes det en fluidstrekning som muliggjør at formasjonsfluid kan strømme mellom formasjonen og formasjonstesteren, isolert fra borehullfluidet.

For å innhente en brukbar prøve må sonden være isolert mot det relativt høye trykket i borehullfluidet. Tetningens integritet, som tilveiebrakt med isolasjonsputen, er derfor kritisk med hensyn til verktøyets funksjon. Dersom borehullfluidet tillates å lekke inn i de innsamlede formasjonsfluider vil man få en ikke-representativ prøve og testen må da gjentas.

Når det benyttes WFT og DST må borestrengen med borkronen trekkes ut fra borehullet. Deretter må en egen arbeidsstreng med testeutstyret, eller når det dreier seg om WFT, en vaierverktøystreng, senkes i brønnen for gjennomføring av sekundære opera-sjoner. Et avbrudd av boringen for gjennomføring av formasjonstesting kan tillegges betydelige tidstap for boreprogrammet.

DST og WFT kan også medføre verktøyfastsetting eller formasjonsskader. Det vil også kunne være vanskelig å kjøre WFT i en sterkt avvikende og utstrakt brønn. WFT har heller ingen strømningsboringer for boreslam, og de er heller ikke utformet for å kunne tåle borebelastninger, så som dreiemoment og vekt på borkronen.

En nøyaktig måling av formasjonstrykk ved borestrengtester og særlig i forbindelse med vaier formasjonstester, kan påvirkes som følge av filtratinvasjon og oppbygging av slamkaker, fordi det kan ha gått en betydelig tid før en DST eller en WFT føres til samvirke med formasjonen. Slamfiltratinntrenging skjer når boreslamfluid forskyver formasjonsfluid. Fordi slamfiltratinntrengingen i formasjonen begynner ved borehull - flaten vil slik inntrenging være sterkt fremherskende der og vil avta lenger inn i formasjonen. Når en filtratinntrenging forekommer vil det kunne være umulig å få en representativ prøve av formasjonsfluider, og i det minste må prøveperioden økes slik at man først kan fjerne borefluid og deretter innhente en representativ formasjonsfluid-prøve. Slamkaken består av faste partikler som har avsatt seg på brønnveggen når filtratet trenger inn under boringen. Forekomsten av slamkaker på borehullflaten danner en "hud". Det kan således forekomme en "hudeffekt" fordi formasjonstesterne bare kan trekke fluid fra relativt korte avstander inn i formasjonen, slik at filtratet derfor vil forvrenge en representativ formasjonsfluidprøve. Slamkaken virker også som et område med redusert permeabilitet nær borehullet. Når slamkaker dannes vil således nøyaktig-heten i reservoartrykkmålinger avta, hvilket vil påvirke beregningene av formasjonens permeabilitet og produksjonsevne.

Et annet testeutstyr innbefatter testing under boring (MWD) eller ved logging under

boring (LWD). Typisk LWD/MWD formasjonstestingsutstyr egner seg for integrering i en borestreng under boringer. Ulike innretninger eller systemer benyttes for isolering av en formasjon mot resten av brønnboringen, for trekking av fluid fra formasjonen, og for måling av fysikalske egenskaper i fluidet og i formasjonen. Ved bruk av LWD/MWD

testere utsettes testeutstyret for krevende forhold i brønnboringen under boringen, slik at formasjonstesteutstyret kan skades og degraderes før og under testingen. Disse forhold-ene innbefatter vibrasjon og dreiemoment fra borkronen, eksponering mot boreslam, borkaks og formasjonsfluid, hydrauliske krefter fra det sirkulerende boreslam, og skrap-ing av formasjonstesteutstyret mot brønnborsiden. Sensitiv elektronikk og sensitive sensorer må være robuste nok til å tåle trykk og temperatur, og særlig de ekstreme vibrasjons- og sjokktilstander som forekommer i boremiljøet, samtidig som elektronik-ken og sensorene må kunne bibeholde ønsket nøyaktighet, repeterbarhet og pålitelighet.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor

Figur 1 rent skjematisk viser en utførelse av en formasjonstestanordning anordnet i en underjordisk brønn, Figurene 2A-2C er snitt gjennom deler av bunnhullanordningen og formasjonstest-anordningen i figur 1, Figurene 3A-3B er forstørrede snitt gjennom formasjonstestverktøydelen av forma-sjonstestanordningen i figurene 2B-2C, Figur 4 er et oppriss av den i figur 3B viste formasjonssondeanordning og utliknings-ventilkravet, Figur 5 er et forstørret snitt etter linjen 5-5 i figur 4; Figur 6A er et forstørret snitt gjennom den i figur 5 viste formasjonssondeanordning og utlikningsventil, med sonden i en tilbaketrukket stilling, Figur 6B er et forstørret snitt etter linjen 6-6 i figur 4 og viser sondeanordningen i en utført tilstand, Figurene 7A-7F er snitt gjennom en annen utførelse av formasjonssondeanordningen, tatt etter samme snittlinjen som i figur 6B, idet sondeanordningene r vist i ulike stillinger i figurene 7A-7F, Figur 8A er et snitt gjennom formasjonssondeanordningens sondetilbaketrekkings-bryter, Figur 8B er et forstørret utsnitt av kontaktdelen til den i figur 8A viste tilbaketrekkings-bryter, Figur 9 viser en skjematisk snitt av en hydraulisk krets som benyttes ved aktivering av formasj onstestanordningen, Figur 10A er et toppriss av en hydraulisk reservoarakkumulator som benyttes i formasj onstestanordningen,

Figur 10B er et enderiss av reservoarakkumulatoren i figur 10A,

Figur 10C er et snitt etter linjen C-C i figur 10B,

Figur 1 OD er et snitt etter linjen D-D i figur 10B,

Figur 10E er et snitt etter linjen E-E i figur 10D,

Figur 10F er et snitt etter linjen F-F i figur 10C,

Figur 1 OG er et forstørret utsnitt hentet fra figur 10D,

Figurene 10H-10I er perspektivriss av reservoarakkumulatoren og sondekraven, Figurene 11-13 er snitt gjennom trekkstempel- og stengeventilinnretningene i formasj onstestanordningens sondekrave, og

Figur 14 er et flytskjema som illustrerer formasjonstestsekvensen.

Visse ord og uttrykk som benyttes i den etterfølgende beskrivelse og i kravene refererer seg til spesielle systemkomponenter. Her er det ikke ment å skille mellom komponenter som har ulike navn, men ikke ulike funksjoner.

Nedenfor og i kravene skal uttrykket "innbefattende" ment å være vidtfavnende og skal derfor tolkes som "innbefattende, men uten å være begrenset til...". Også uttrykkene "kopling", "koplinger" og "koplet" som benyttes for å beskrive elektriske forbindelser er ment å innbefatte både indirekte og direkte elektriske forbindelser. Dersom eksempel vis en første innretning er "koplet til" en andre innretning, så kan forbindelsen enten skje ved hjelp av en elektrisk leder som direkte forbinder de to innretningene, eller ved hjelp av en indirekte elektrisk forbindelse via andre innretninger, ledere og forbindelser. Uttrykkene "opp" eller "ned" er ment for å lette beskrivelsen, idet "opp" skal betegne en retning mot overflaten i borehullet, mens "ned" skal bety i retning mot bunnen i eller borehullets distale ende. I den nedenfor gitte beskrivelse og i patentkravene kan det noen ganger hete at visse komponenter eller elementer har fluidforbindelse. Med dette menes at komponentene er utformet og interrelatert slik at et fluid kan føres mellom dem, eksempelvis gjennom en passasje, et rør eller en ledning. Betegnelsene "MWD" eller LWD" er ment å innbefatte alle generiske måleanordninger og systemer som benyttes under boring eller logging under boring.

For å forstå hvordan en formasj onstesting foregår er det vesentlig først å forstå hvordan hydrokarboner lagres i underjordiske formasjoner. Hydrokarboner finnes ikke i store underjordiske rom, men befinner seg isteden i meget små hull eller porerom i visse bergtyper. Det er derfor viktig å kjenne visse egenskaper for formasjonen og fluidet der. Noen ganger i den nedenfor gitte beskrivelse vil visse formasjons- og formasjonsfluid-egenskaper angis mer generelt. Slike formasj onsegenskaper innbefatter, uten at man er begrenset dertil: trykk, permeabilitet, viskositet, mobilitet, sfærisk mobilitet, porøsitet, metning, koplet kompressibilitetsporøsitet, hudskade og anisotropi. Slike formasj ons-fluidegenskaper innbefatter, uten at man er begrenset dertil: viskositet, kompressibilitet, fluidkompressibilitet, tetthet, resistivitet, sammensetning og boblepunkt.

Permeabilitet er en egenskap i en bergformasjon som muliggjør at hydrokarboner kan bevege seg mellom porene, og inn i en brønnboring. Fluidviskositet er et mål for hydro-karbonenes strømningsegenskap og permeabilitet dividert med viskositet benevnes "mobilitet". Porøsitet er forholdet mellom tomme rom og volumet til den bergformasjon hvor de tomme rommene forekommer. Metning er en andel eller prosentandel av det porevolum som opptas av et spesifikt fluid (eksempelvis olje, gass, vann etc). Hudskade er en indikasjon på hvordan slamfiltrat eller slamkaker har endret permeabiliteten nær brønnboringen. Anisotropi er forholdet mellom formasjonens vertikale og horison-tale permeabiliteter.

Resistiviteten til et fluid er fluidets evne til å motstå en elektrisk strøm. Boblepunktet forekommer når et fluids trykk synker så raskt og så lavt at fluidet, eller deler derav, endrer fase og går over i gassform. De løste gasser i fluidet går ut fra fluidet mens gass i fluidet forekommer i en ikke-løst tilstand. Typisk vil en slik faseendring av formasjons- hydrokarbonene som testes og måles, være uønsket, med mindre det gjennomføres en boblepunkttest for fastslåing av boblepunkttrykket.

På tegningen og i den etterfølgende beskrivelse er like deler gitt samme henvisningstall. Tegningfigurene er ikke nødvendigvis i målestokk. Visse inventive trekk kan være vist i overdreven størrelse og noe skjematisk, mens andre detaljer som vedrører konvensjonelle elementer ikke nødvendigvis er vist, for derved å lette oversikten. Foreliggende oppfinnelse innbefatter ulike utførelsesformer. Spesifikke utførelser er beskrevet detaljert og vist på tegningen, under den forutsetning at beskrivelsen skal sees på som en illustrering av oppfinnelsen, slik at altså oppfinnelsen er begrenset til det som er vist og beskrevet her. Det skal også nevnes at de ulike detaljer ved de nedenfor omtalte utførelser kan benyttes hver for seg eller i egnede kombinasjoner for tilveiebringelse av de ønskede resultater. De ulike trekk som er nevnt foran, og trekk og egenskaper som vil bli beskrevet nærmere i det etterfølgende, vil kunne forstås av fagpersoner ved et studium av beskrivelsen og de tilhørende tegningsfigurer.

Figur 1 viser et formasj onstestverktøy 10 som en del av en bunnhullanordning 6 som innbefatter en MWD stuss 13 og en borekrone 7 ved den nederste enden. Bunnhullanordningen 6 er senket fra en boreplattform 2, eksempelvis et skip eller en annen konvensjonell plattform, ved hjelp av borestrengen 5. Borestrengen 5 går gjennom stigerøret 3 og brønnhodet 4. Konvensjonelt boreutstyr (ikke vist) henger i tårnet 1 og kan benyttes for rotering av borestrengen 5 og borekronen 7, slik at borekronen 7 vil danne et borehull 8 gjennom formasjonsmaterialet 9. Borehullet 8 penetrerer underjordiske soner eller reservoarer, så som reservoaret 11, som antas å inneholde hydrokarboner i en kommersielt utnyttbar mengde. Det skal nevnes at formasj onstesteren 10 kan benyttes i andre bunnhullanordninger og med andre boreutstyr i forbindelse med landbasert boring, og således ikke bare i forbindelse med den i figur 1 viste offshore-boring. I alle tilfeller vil borehullanordningen 6 i tillegg til formasj onstesteren 9 innbefatte ulike typer konvensjonelle anordninger og systemer, så som en brønnhull bore-motor, roterbart verktøy, slampuls telemetrisystem, måling-under-boring sensorer og systemer, og annet kjent utstyr.

Det skal også nevnes at selv om formasj onstesteren 10 her er vist som en del av borestrengen 5 kan de nedenfor beskrevne utførelser av oppfinnelsen føres ned i borehullet 8 ved hjelp av vaierteknologi, som delvis beskrevet foran, eller ved hjelp av en roterende og styrbar borestreng, som vil være velkjent for fagverdenen. Tidligere omtale og eksempler på fremgangsmåter ved bruk av de her beskrevne utførelser kan man finne i US patentsøknad "Methods for Using a Formation Tester", med US Express Mail Label Number EV 303483362 US og Attorney Docket Number 1391-54101, og i US patent-søknaden "Methods for Measuring a Formation Supercharge Pressure", som har US patentsøknad serienummer 11/069.649. Disse dokumenter ansees som en del av foreliggende beskrivelse.

I figurene 2A-C er det vist deler av formasj onstestverktøyet 10. Figur 2A viser den elektroniske modul 20, som kan innbefatte batteripakker, kretskort, kondensatorer og andre elektriske komponenter. Figur 2B viser fyllportanordningen 22 med fyllporter 24, 26 for tilføring eller fjerning av hydrauliske eller andre fluider til/fra verktøyet 10. Under fyllportanordningen 22 er det anordnet en hydraulisk innsatsanordning 30. Under anordningen 30 er det anordnet en hydraulisk koplingsringanordning 32, som virker som en hydraulisk manifold. Figur 2C viser den delen av verktøyet 10 som innbefatter utlikningsventilen 60, formasj onssondeanordningen 50 (eller sondeanordningen 200), trekk-stengeventilanordningen 74, trekk-stempelanordningene 70, 72 og stabilisatoren 36.1 trykkinstrumentanordningen 38 inngår også trykktransdusere som benyttes av formasjonssondeanordningene 50, 200.

Figur 3 A-B viser forstørrede deler av det i figurene 2B-C viste verktøy 10. Man kan her se den hydrauliske innsatsanordning 30, sonde tilbaketrekkingsakkumulatoren 424, utlikningsventilen 60, formasj onssondeanordningen 50, trekk-stengeventilen 74 og trekk-stempelanordningene 70, 72 mer detaljert. Utlikningsventilen 60 kan være en av mange kjente utlikningsventiler.

I figur 4 er formasj onssondeanordningen 50 anordnet i et sondevektrør 12, og den er dekket med en sondedekselplate 51.1 sondevektrøret 12 er det også anordnet en utlikningsventil 60 med den tilhørende ventildekselplate 61. Nær formasj onssondeanordningen 50 og utlikningsventilen 60 er det utformet et plant parti 136 i sondevekt-rørets 12 overflate 17. Sondevektrøret 12 innbefatter et trekkdeksel 76 som beskytter andre innretninger som er tilordnet formasj onssondeanordningen 50 i vektrøret 12, så som trekk-stempler (ikke vist).

Figur 5 viser hvordan formasj onssondeanordningen 50 og utlikningsventilen 60 er plassert i sondevektrøret 12. Formasj onssondeanordningen 50 og utlikningsventilen 60 er montert i sondevektrøret 12 like over strømningsboringen 14. Strømningsboringen 14 kan avvike fra sondevektørets 12 senterakse 12a, eller fra andre deler 14b, 14c av strøm-ningsboringen 14, for å gi plass til i det minste formasj onssondeanordningen 50.1 figur 5 er eksempelvis strømningsboredelen 4a forskjøvet radielt relativt lengdeaksen 12a, og også relativt strømningsboredelen 14b, via overgangsstrømningsboredelen 14c. Man ser også trekk-stempelanordningene 70, 72 og trekk-stengeventilen 74.

Detaljer vedrørende den første utførelsen av formasj onssondeanordningen 50 er best vist i figurene 6A-6B. Som vist i figur 6A holdes formasj onssondeanordningen 50 i sondevektrøret 12 ved at den er skrudd inn i vektrøret, og også holdes på plass med dekselplaten 51. Formasj onssondeanordningen 50 innbefatter en stamme 92, en i hovedsaken sylindrisk og gjenget adapterhylse 94, et stempel 96 utformet for resiprosering i adapterhylsen 94, og en snorkelanordning 98 utformet for resiproserende bevegelse i stempelet 96. Sondevektrøret 12 har en åpning 90 for opptak av formasj onssondeanordningen 50. Dekselplaten 51 passer inn over toppen av formasj onssondeanordningen 50 og holder og beskytter denne når anordningen 50 befinner seg i sondevektrøret 12. Formasj onssondeanordningen 50 kan gå ut og inn gjennom åpningen 52 i dekselplaten 51.

Stammen 92 innbefatter en sirkulær basisdel 105 med en ytre flens 106 hvor det er anordnet en stamme-holdeskrue 97 (vist i figur 6B) for holding av stammen 92 i åpningen 90. Ut fra basisen 105 går det en rørformet forlengelse 107 som har en sentral passasje 108. Enden av forlengelsen 107 har yttergjenger 109. Den sentrale passasjen 108 har fluidforbindelse med fluidpassasjen 91 (ikke vist, men vist skjematisk i figur 9) som forbinder fluidpassasjen 93 (ikke vist, men vist skjematisk i figur 9) som fører til andre deler av verktøyet 10, herunder utlikningsventilen 60.

Adapterhylsen 94 har en indre ende 111 som går mot flensen 106 på stammen 92. Adapterhylsen 94 er innfestet i åpningen 90 idet den er skrudd inn i vektrøret 12 i avsnittet 110. Adapterhylsens 94 ytre ende 112 kan være i hovedsaken i flukt med utsparingen 55 i vektrøret 12 for opptaket av dekselplaten 51. Den ytre enden 112 har også en flens 158 som går inn i en utsparing 162 i dekselplaten 51. Adapterhylsen 94 har en sylindrisk innerflate 113 med avsnitt 114, 115 med redusert diameter. I flaten 114 er det lagt inn en pakning 116.

Stempelet 96 holdes glidbart i adapterhylsen 94 og innbefatter en sylindrisk ytterflate 151 med en basisdel 118 med en større diameter. En pakning 143 er anordnet ved denne basisdelen 118. Like under basisdelen 118 kan stempelet 96 hvile på flensen 106 på stamme-basisdelen 105 når formasj onssondeanordningen 50 er i den fullt tilbaketrukne stillingen som er vist i figur 6A. Stempelet 96 kan også ha en sylindrisk innerflate 145 med en del 147 som har en redusert diameter. Stempelet 96 kan videre ha en sentral boring 121 med en borevegg 120, hvilken boring strekker seg opp gjennom den øvre delen 119.

Som vist i figur 6B er det ved toppen av stempelets 96 utragende del 119 anordnet en pakningspute 180. Pakningsputen 180 har smultringform, med en krummet ytre tetningsflate 183 og en sentral åpning 186. Tetningsputen 180 kan imidlertid ha andre geometriske utforminger av kjent type, eksempelvis som vist i US patentsøknad 10/440.835 "MWD Formation Tester". Basisflaten 185 på pakningsputen 180 kan være koplet til et skjørt 182. Pakningsputen 180 kan være bundet til skjørtet 182, eller koplet på annen måte til skjørtet 182, eksempelvis ved at pakningsputen 180 er støpt på skjørtet 182 slik at pakningsputematerialet vil utfylle spor eller hull i skjørtet 182, slik det er vist i US patentsøknad 10/440.835. Skjørtet 182 er løsbart koplet til den utragende delen 119 som følge av et gjengesamvirke med veggen 120 i den sentrale boringen 121 (se figur 6 A), eller ved hjelp av andre sam virkemidler, eksempelvis en presspasning i den sentrale boringen. Fordi pakningspute/skjørt-kombinasjonen kan løsgjøres fra den utragende delen 119 kan kombinasjonen lett byttes ut på stedet. Alternativt kan pakningsputen 180 være koplet direkte til delen 119, uten et skjørt.

Pakningsputen 180 er fortrinnsvis av et elastomermateriale. Pakningsputen 180 gir tetning og hindrer at borefluid eller andre kontaminanter kan gå inn i formasj onssondeanordningen 50 under formasjonstestingen. Mer særskilt gjelder at pakningsputen 180 kan tette mot den filterkake som man kan finne på en borehullvegg. Typisk vil trykket i formasjonsfluidet være mindre enn trykket i de borefluid som injiseres i borehullet. Et restlag av borefluid vil danne en filterkake på borehullveggen og skille de to trykkom-rådene. Pakningsputen 180 kan i utkjørt tilstand tilpasse seg formmessig til borehullveggen og/eller slamkaken og derved danne en tetning hvorigjennom formasjonsfluid kan innsamles og/eller formasj onsegenskaper kan måles.

I en alternativ utførelse av pakningsputen 180 kan den ha en intern kavitet som kan inneholde et fluidvolum. Et fluid kan pumpes inn i pakningsputens kavitet i ønsket grad, slik at trykket i puten kan økes eller reduseres. Fluid som benyttes i pakningsputen kan innbefatte hydraulisk fluid, saltløsninger eller silikongel. Eksempelvis kan pakningsputen tømmes eller trykkavlastes når sonden føres ut for samvirke med borehullveggen. Avhengig av borehullveggens kontur kan så pakningsputen trykksettes ved at pakningsputen fylles med fluid, hvorved pakningsputen vil formtilpasse seg borehullveggen og gi en bedre tetning.

I nok en utførelse av pakningsputen kan den være fylt med et elektro-reologisk fluid, enten før eller etter samvirket med borehullveggen. Et elektro-reologisk fluid kan være en isolerende olje som inneholder en dispersjon av sine faststoffpartikler, eksempelvis med en diameter på fra 5 um til 50 um. Et slikt elektro-reologisk fluid er velkjent innenfor dette tekniske området. Når de utsettes for et elektrisk felt vil slike fluider utvikle en økt skjærspenning og en økt statisk strekkspenning som gjør at fluidene blir mer motstandsdyktige med hensyn til strømning. Denne endringen av fluidegenskapene gjør seg eksempelvis merkbar som en økt viskositet, særlig av den plastiske viskositet, når det legges på et elektrisk felt. Fluidet i pakningsputen kan gå over til en halvfast form. Denne halvfaste formen reverseres når fluidet ikke lenger utsettes for det elektriske feltet. I fravær av det elektriske feltet vil det elektro-reologiske fluidet i pakningsputen bli mindre viskøst, slik at pakningsputen kan tilpasse seg borehullveggens kontur. Så snart pakningsputen har tilpasset seg borehullveggen kan det settes på et elektrisk felt på det elektro-reologiske fluid i pakningsputen. Derved øker fluid-viskositeten, pakningsputen stivner, og det oppnås en bedre tetning.

Som vist i figur 6B innbefatter snorkelanordningen 98 en basisdel 125, en snorkelforlengelse 126, og en sentral passasje 127 gjennom basisen 125 og forlengelsen 126. Basisdelen 125 kan ha en sylindrisk ytterflate 122 og innerflate 124. Forlengelsen 126 kan ha en sylindrisk ytterflate 128 og innerflate 138.1 toppen av forlengelsen 126 er det anordnet et filter 100. Filteret 100 er et i hovedsaken rørformet element med en sentral boring 132 mellom en fluid innløpsende 131 og en fluid utløpsende 135. Filteret 100 har en flens 130 ved fluidinnløpsenden 131 og et innvendig slisset segment 133 med slisser 134. Mellom det slissede segmentet 133 og utløpsenden 135 har filteret 100 et gjenge-parti 137 for gjengesamvirke med snorkelforlengelsen 126.

I bunnen av snorkelens 98 basisdel 125 er det påskrudd en skraperørholder 152 som innbefatter en sirkulær basisdel 154 med flens 153, en rørformet forlengelse 156 med en sentral passasje 155, og en sentral åpning 157 for opptak av stammeforlengelsen 107. Like under skraperørholderen 152 er det anordnet en holdering 159 som har samvirke med snorkelen 98 slik at snorkelens 98 bevegele vil være begrenset i tilbaketrekkingsretningen. Skraperørholderen 152 holder et skraperør 150 når skraperøret 150 befinner seg i den i figur 6B viste tilbaketrukne stilling. Skraperøret 150 har en sentral passasje 151 opp fra skraperørholderen 152 og gjennom passasjen 127 i snorkelen 98. På toppen av skraperøret 150 er det festet en skraper eller avstryker 160. Skraperen 160 er skrudd sammen med skraperøret 150 i gjengeavsnittet 161. Skraperen 160 er et i hovedsaken sylindrisk element som innbefatter en skrapepluggdel 163, en sentral boring 164 og åpninger 166 som har fluidforbindelse med den sentrale boringen 164. Skraperen 160 er anordnet i filterets 100 sentrale boring 132 og kan aktiveres frem og tilbake (eller resiproserende) mellom filterets innløpsende 131 og filterets utløpsende 135. Når skraperøret 150 og skraperen 160 er i de tilbaketrukne stillinger, som vist i figur 6B, vil åpningene 166 ha fluidforbindelse med filterets 100 fluidutløpsende 135, slik at derved fluid kan gå fra filteret 100, gjennom skraperboringen 164 og inn i den sentrale passasjen 155 i skraperøret 150. Skraperen eller avstrykeren 160 er således utformet som en bevegbar eller fri skraper.

I en alternativ utførelse av skraperen 160 i filteret 100 kan aktiveringen av skraperen 160 skje med en rotasjonsbevegele om skraperens 160 lengdeakse. Denne rotasjons-bevegelsen kan skje istedenfor den resiproserende bevegelse, eller i tillegg til denne.

Som vist i figur 6B er det anordnet en konnektor 176 i åpningen 178 i sondevektrøret 12, like under hylsens 94 indre ende 111. En kontaktledning 175 gir elektrisk forbindelse mellom konnektoren 176, via en ledningstråd til en kontaktanordning (ikke vist) som fordelaktig er anordnet i flensen 106 på stamme-basisdelen 105, slik at derved kontaktanordningen kan ha direkte kontakt med stempelets 96 basisdel 108. Figurene

8A-8B viser detaljer vedrørende konnektoren 176 og kontaktanordningen 310, med den omgivne struktur vist mer generelt slik at de ulike deler av formasj onssondeanordningen 50a i hovedsaken vil tilsvare liknende deler i formasj onssondeanordningen 50 i figurene 6A-6B.

I figur 8A er konnektoren 176a anordnet i åpningen 178a i sondevektrøret 12a. Kontakt-ledningen 175a er koplet til ledningstrådene 300, som gjennom en utsparing 301 i vekt-røret 12a går til en åpning 305 i stammens 92a basisdel 105a. Fra åpningen 305 går tråden 300 gjennom basisdelen 105a og til en kavitet 3007, hvor kontaktanordningen 300 er plassert.

Som vist i figur 8B går tråden 300 til kontaktanordningen 310. Kontaktanordningen 310 innbefatter et hus 316 med en åpning 317, et ledende kontaktlegeme 312 med en flens 314 og en sentral boring 319, en strippet ende 318 av tråden 300 som går inn i og er loddet til boringen 319, en ikke-ledende fjærstøtte 322, og tallerkenfjærer 324. Legemets 312 flens 314 er anordnet mellom husets 316 øvre del og fjærstøttens 322 nedre del. Tallerkenfjærer 324 er anordnet mellom fjærstøtten 322 og flensen 314, mellom en nedre plate 326 og en øvre 328. Fjærene 324 utøver en oppadrettet kraft mot flensen 314 slik at legemets 312 toppflate 313 vil gå ut fra åpningen 317, slik at topplaten 313 rager ut fra kaviteten 307. Når formasj onssondeanordningen 50a er trukket tilbake vil stempelet 96a få kontakt med og trykke ned mot legemets 312 flate 313. Derved komprimeres fjærene 324 og bunnflaten 350 beveges ned i rommet 324. Når stempelet 96a får kontakt med legemets 312 flate 313 vil det foreligge en elektrisk krets som er jordet via stempelet 96a, og det tilveiebringes et signal til den ikke viste verktøyelektro-nikk om at formasj onssondeanordningen 50a er fullt inntrukket. Etter at stempelet 96 har fått kontakt med legemets 312 flate 313 vil stempelet 96a fortsette å bevege seg helt til det får kontakt med stammens 92a basisdel 105a. Tråden 300 er varmepåkrympet en mantel 320 som vil gi mekanisk beskyttelse.

I figurene 6 A og 6B er formasj onssondeanordningen 50 anordnet slik at stempelbasisen 118 tillates å resiprosere langs adapterhylsens 94 overflate 113, og slik at stempelets ytre flate 141 kan resiprosere langs flaten 114. Snorkelbasisen 125 er anordnet i stempelet 96 og er utformet for resiproserende bevegelse langs flaten 147, mens skraperør-holderens 152 flens 153 resiproserer langs flaten 145. Snorkelforlengelsen 126 er utformet for resiproserende bevegelse langs stempelflaten 120. Snorkelens 98 sentrale passasje 127 er anordnet i aksial flukt med stammens 92 rørformede forlengelse 107, skraperørholderen 152, skraperøret 150, skraperen 160 og filteret 100. Formasjonssondeanordningen 50 kan bevege seg frem og tilbake mellom en fullt utkjørt stilling, som vist i figur 6A, og en fullt inntrukket stilling, som vist i figur 6B. Skraperøret 50 kan også resiprosere mellom en fullt inntrukket stilling, som vist i figurene 6A og 6B, og en fullt utkjørt stilling, som vist med et liknende skraperør 278 i figurene 7A-TE. Når skraperøret 150 er helt inntrukket kan fluid strømme i forlengelsens 107 sentrale passasje 108, gjennom passasjen 155 i skraperørholderen 152, gjennom passasjen 151 i skraperøret 150, i skraperboringen 164, gjennom skraperåpningene 166, filteret 100 og det omgivne miljø 15.

Virkemåten til formasj onssondeanordningen 50 skal nå beskrives under henvisning til figurene 6A og 6B. Formasj onssondeanordningen 50 befinner seg normalt i den tilbaketrukne stillingen. Anordningen 50 forblir tilbaketrukket når den ikke er i bruk, eksempelvis når borestrengen roterer under boring dersom formasj onssondeanordningen 50 benyttes for en MWD anvendelse, eller når vaiertestverktøyet senkes i borehullet 8 når formasj onssondeanordningen 50 benyttes med en vaier. Figur 6A viser formasjonssondeanordningen 50 i den helt inntrukne stilling, med unntakelse av at skraperøret 150 er vist i den inntrukne stilling. Skraperøret 150 blir typisk kjørt ut når formasj onssondeanordningen 50 er brakt på plass, se figurene 7A-7E. Figurene 7A-7F tjener også til beskrivelse av virkemåten til formasj onssondeanordningen 50, fordi oppbyggingen av anordningen 50 som beskrevet foran er lik eller tilsvarende de deler av sondeanordningen 200 som man kan se i figurene 7A-7F.

Formasj onssondeanordningen 50 begynner således med utgangspunkt i den tilbaketrukne stillingen som er vist i figur 6A. Etter en tilsvarende ordre til anordningen 50 settes det en kraft på stempelets 96 basisdel 118, fortrinnsvis ved hjelp av hydraulisk fluid. Stempelet 96 beveger seg i forhold til andre deler av formasj onssondeanordningen 50 helt til holderingen 159 vil gå mot flensen 153 på skraperørholderen 152. Denne stillingen av stempelet 96 i forhold til snorkelanordningen 98 kan sees i figur 7B. Når hydraulisk fluid fortsatt pumpes inn i det hydrauliske fluidreservoar 54 vil stempelet 96 og snorkelanordningen 98 fortsette å bevege seg sammen oppover. Basisdelen 118 glir langs adapterhylsens flate 113 helt til basisdelen 118 for kontakt med skulderen 170. Etter en slik kontakt vil anordningen 50 fortsette å trykksette reservoaret 54 helt til reservoaret 54 har fått et visst trykk Pi. Alternativt, dersom pakningsputen 180 får kontakt med en borehullvegg før basisdelen 118 har fått kontakt med skulderen 170, vil formasj onssondeanordningen 50 fortsette å utøve et trykk mot pakningsputen 180 og derved trykksette reservoaret 54 opp mot trykket Pi. Trykket Pi som virker i formasj onssondeanordningen 50 kan eksempelvis være 57.456 Newton per m<2>(1.200 psi).

Kraften fra det hydrauliske fluidet i reservoaret 54 medfører at snorkelanordningen 98 kjøres ut slik at snorkelforlengelsens 126 ytre ende, filterets (100) indre innløpsende 131 og toppen av skraperen 160 vil strekke seg ut fra pakningsputeflaten 183, gjennom åpningen 186 i pakningsputen. Den kraft som virker på snorkelen må overvinne den tilbaketrekkingskraft som virker på tilbaketrekkingssiden av snorkel-basisdelen 125 mot stempelskulderen 172. Denne tilbaketrekkingskraften, som tilveiebringes med tilbaketrekkingsakkumulatoren 424 og tilbaketrekkingsventilene, er i utgangspunktet større enn den kraft som virker utover, slik at snorkelen 98 derved holdes i den tilbaketrukne stillingen. Imidlertid vil utskyvingskraften fortsette å øke helt til den blir større enn tilbaketrekkingskraften på eksempelvis 38.392 Newton per m<2>(900 psi). Snorkelanordningen 98 stopper sin utadrettede bevegelse når snorkel-basisdelen 125 får kontakt med skulderen 172 på stempelet 96. Skraperøret 150 og skraperen 160 befinner seg i den utkjørte stilling, slik det er best vist i figur 7E.

Alternativt, dersom snorkelanordningen 98 får kontakt med en borehullvegg før dens basisdel 125 får kontakt med skulderen 172 på stempelet 96, vil det hydrauliske fluid i reservoaret 54 fortsatt avgi en kraft opp til det tidligere nevnte maksimale trykk. Det maksimale trykk som legges på snorkelanordningen 98 er eksempelvis 57.456 Newton per m<2>(1.200 psi). Fordelaktig vil snorkelen og pakningsputen få kontakt med borehullveggen før stempelet 96 eller snorkelen 98 får skulderkontakt i den fullt utskjøvne tilstand. Den kraft som virker på pakningsputen blir støttet av stabilisatoren 36, eller en liknende innretning som er anordnet ved eller nær sondevektrøret 12.

Dersom eksempelvis pakningsputen 180 har fått kontakt med borehullveggen 16 før puten er fullt utkjørt og trykksatt, så vil pakningsputen 180 tette mot slamkaken på borehullveggen 16 som følge av en kombinasjon av trykk og pakningspute ekstrusjon. Pakningen vil skille snorkelanordningen 98 fra slamkaker, borefluid og andre kontaminanter utenfor pakningsputen 180. Når snorkelanordningen går ut vil snorkelforlengelsen 126, filter-innløpsenden 131 og toppen av skraperen 160 gjennomtrenge den avstengte slamkaken, og fordelaktig gå igjennom både slamkakelaget og inn i formasjonen 9.

Når filteret 100 og skraperen 160 er ført ut vil anordningen innbefattende stempelet 96 og snorkelen 98 se ut som vist i figur 7E. Når snorkelforlengelsen 126 føres inn i en slamkake og i formasjonen vil kontaminanter og rester ha en tendens til å samle seg på filteret 100, og dette vil kunne påvirke prøvetakingen av formasjonsfluider. For å fjerne restene, som kan være slamkaker eller andre kontaminanter fra tidligere prøvetakinger, kan skraperen 160 trekkes tilbake etter at snorkelanordningen 98 er ført ut. En nedadrettet tilbaketrekkingskraft settes på skraperøret 150, fortrinnsvis ved at en hydraulisk fluidkraft bringes til virkning mot skraperørets 150 flens 177. Kaviteten som dannes av skraperøret 150 og snorkelflaten 124 fylles med hydraulisk fluid når skraperøret 150 beveges nedover, helt til skraperøret 150 bunner ut i skraperørholderen 152. Når skraperen 160 trekkes i snorkelforlengelsen 126 vil skraperen 160 gå igjennom filteret 100 i friksjonskontakt med dette, hvorved rester som måtte ha samlet seg på filteret 100, agiteres og fjernes. Alternativt, som nevnt foran, kan agitering av rester oppnås med en rotasjonsbevegelse av skraperen 160 om dens lengdeakse i filteret 100. Når skraperøret 150 er fullt inntrukket vil åpningene 166 flukte radielt med filterets 100 utløpsende 135, slik at det muliggjøres fluidforbindelse mellom boringen 132 i filteret 100 og passasjen 151 i skraperøret 150. Denne virkningen med skraperen 160, hvor rester fjernes, blir fordelaktig gjennomført som en del av tilbaketrekkingen av formasj onssondeanordningen 50, som beskrevet nedenfor.

For å trekke tilbake formasjonssondeanordningen 50 kan det påtrykkes krefter eller trykkforskjeller på snorkelen 98 og stempelet 96 i retninger motsatt de krefter som virker for utføring. Samtidig kan utføringskreftene reduseres eller koples ut i forbindelse med en sondeinntrekking. En hydraulisk kraft legges på snorkel-basisdelen 125 ved skulderen 172 for derved å skyve snorkelanordningen 98 ned helt til flensen 153 på skraperørholderen 152 går mot holderingen 159, hvorved snorkelanordningen 98 trekkes helt inn. Samtidig settes det en hydraulisk kraft nedover på stempel-basisdelen 118 ved skulderen 170 helt til basisdelen 118 går mot stamme-basisdelen 105, slik at det oppnås en full inntrekking av formasj onssondeanordningen 50. Når stempelet 96 får kontakt med stamme-basisdelen 105 vil sondetilbaketrekkingsbryteren 176 trigges som beskrevet foran. Dette er et signal om at formasj onssondeanordningen 50 er trukket tilbake. Skraperen 160 kan til enhver tid under en tilbaketrekking kjøres ut til sin opprinnelige stilling. Skrapere 160 føres ut når utføringstrykket på sondeanordningen, hvilket trykk tilveiebringer tilbaketrekkingstrykket for skraperanordningen fordi sondeanordningens utførte deler er hydraulisk koplet med tilbaketrekkingsdeler for skraperanordningen, synker under skraperanordningens utføringstrykk.

En annen utførelse av oppfinnelsen er vist i figurene 7A-7F. Sondevektrøret 202 har en strømningsboring 14a hvor en teleskoperende formasjonssondeanordning 200 er anordnet. Sondeanordningen 200 kan, sammenliknet med sondeanordningen 50, kjøres ut mot en borehullvegg som ligger lenger fra vektrøret 202. Slike borehullvegger som ligger lenger fra vektrøret 12 kan forekomme i utvaskede deler av en brønn når brønnen har irregulære former, når brønnen er boret med hullåpnere eller rømmere nær borkronen, eller når større brønner bores med bi-senter-borkroner. I slike brønner vil den teleskoperende sondeanordning 200 være nyttig.

Den teleskoperende sondeanordning 200 innbefatter en stammeplate 210, en stamme 212, en i hovedsaken sylindrisk og gjenget adapterhylse 220, et ytre stempel 230

utformet for resiprosering i adapterhylsen 220, et stempel 240 utformet for resiprosering i det ytre stempelet 230, og en snorkelanordning 260 utformet for resiproserende bevegelse i stempelet 240. Sondevektrøret 202 har en åpning 204 for opptak av den teleskoperende formasjonssondeanordning 200. En dekselplate 206 dekker toppen av sondeanordningen 200 og holder og beskytter anordningen 200 i sondevektrøret 202. Formasj onssondeanordningen 200 er utformet til å kunne gå ut gjennom en åpning 208 i dekselplaten 206.

Som vist i figur 7A har adapterhylsen 220 en indre ende 221 nær bunnen 207 i åpningen 204. Adapterhylsen 220 holdes i åpningen 204 som følge av et gjengesamvirke med vektrøret 202 i avsnittet 209. Adapterhylsens 220 ytre ende 223 flukter i hovedsaken med den åpningen 205 som er utformet i vektrøret 202. Den ytre enden 223 er utformet med flenser 225 for samvirke med dekselplaten 206. Adapterhylsen 220 har en sylindrisk indre flate 227 med en del 226 med redusert diameter. I flaten 226 er det anordnet en pakning 229.

Som vist i figur 7B har stammeplaten 210 en sirkulær basisdel 213 med en ytre flens 214. Ut fra basisen 213 går det en kort forlengelse 216. Gjennom denne forlengelsen 216 og basisen 213 går det en sentral passasje 218 beregnet for opptak av den nedre enden 215 til stammen 212 med en sentral passasje 203. Den nedre enden 215 har gjengesamvirke med stammeplatens passasje 218. Den sentrale passasjen 218 har fluidforbindelse med fluidpassasjen 91 (ikke vist, men vist skjematisk i figur 9) som forbinder fluidpassasjen 93 (ikke vist, men vist skjematisk i figur 9) som fører til andre deler av verktøy 10, herunder utlikningsventilen 60. Stammen 212 strekker seg opp sentralt i sondeanordningen 200. Rundt stammen 212 er det anordnet en ytre stamme 219. En ytre stamme-fangskrue 222 med en sentral boring 224 har gjengesamvirke med toppen av den ytre stammen 219.

Som vist i figur 7B er det ytre stempelet 230 glidbart anordnet i adapterhylsen 220. Dette ytre stempelet 230 har en sylindrisk ytre flate 232 med en basisdel 234 med større diameter. En pakning 235 er anordnet i denne delen 234 med den større diameter. Det ytre stempelet 230 har også en sylindrisk indre flate 236 med deler 237, 238 med redusert diameter ved den øvre utragende del 233.1 flaten 237 er det anordnet en pakning 239.

Som vist i figur 7C er stempelet 240 glidbart anordnet i det ytre stempelet 230 og har en sylindrisk ytre flate 242 med en basisdel 244 med en større diameter. En pakning 245 er anordnet i denne delen 244 med den større diameter. Like under basisdelen 244 hviler stempelet 240 på en fanghylse 254 som samvirker med basisdelen 234 i det ytre stempelet 230. Holderingen 256 samvirker med bunnen av fanghylsen 254 og holder denne på plass. Stempelet 240 har en sylindrisk indre flate 246 med en del 248 med-redusert diameter. Stempelet 240 har videre en sentral boring 249 med en boringsflate 241, hvilken boring strekker seg opp gjennom den forlengede delen 250.

På toppen av stempelets 240 forlengede del 250 er det anordnet en pakningspute 280. Som vist i figurene 7A-7F kan denne pakningsputen 280 ha en smultringform, med en krummet ytre flate 283 og en sentral åpning 286. Pakningsputen 280 kan imidlertid ha andre geometriske former som vil være kjent, eksempelvis som vist i US patentsøknad 10/440.835 "MWD Formation Tester". Pakningsputens 280 basisflate 285 kan være koplet til et skjørt 282. Pakningsputen 280 kan være bundet til skjørtet 282 eller forbundet med skjørtet 282 på annen måte, eksempelvis ved at pakningsputen 280 støpes på skjørtet 282 slik at materialet i pakningsputen vil utfylle spor eller hull i skjørtet 282, slik det er vist i US patentsøknad 10/440.835. Skjørtet 282 er løsbart forbindet med den utragende delen 250 som følge av et gjengesamvirke med flaten 241 i den sentrale boringen 249. Det kan her benyttes andre festemetoder, eksempelvis en presspasning i den sentrale boringen. Fordi pakningsputer/skjørt-kombinasjonen er løsbar fra delen 250 kan kombinasjonen lett byttes ut på stedet. Alternativt kan pakningsputen 280 være koplet direkte til den utragende delen 250, uten bruk av et skjørt. Andre trekk ved pakningsputen 280, så som pakningsputematerialet og hvordan pakningsputen 280 virker, er beskrevet foran i forbindelse med pakningsputen 180.

I figur 7D er det vist at snorkelen 260 har en basisdel 262, en snorkelforlengelse 266, og en sentral passasje 264 gjennom basisen 262 og forlengelsen 266. Basisdelen 262 har en sylindrisk ytterflate 268 og innerflate 269. Forlengelsen 266 har en sylindrisk ytterflate 263 og innerflate 265.1 toppen av forlengelsen 266 er det anordnet et filter 290, best vist i figur 7F. Filteret 290 er et i hovedsaken rørformet element med en sentral boring 292 mellom en fluid innløpsende 294 og en fluid utløpsende 296. Filteret 290 har en flens 298 ved fluid innløpsenden 294, og et innvendig slisset parti 293 med slisser 295. Mellom det slissede partiet 293 og utløpsenden 296 har filteret 290 et gjengeavsnitt 297 for gjengesamvirke med snorkelforlengelsen 266.

En skraperørholder 270 med en sirkulær basisdel 272 og en holdekant 273, en rørformet forlengelse 274 med en sentral passasje 275 og en sentral åpning 271 for opptak av den ytre stammen 219, er gjengeforbundet med bunnen av snorkelens 260 basisdel 262. Den ytre stammen 219 har en sentral passasje 243. En holdering 277 er anordnet i radiell flukt med og samvirker med en holdekant 273, som begrenser snorkelens 260 bevegelse i tilbaketrekkingsretningen. Etter at snorkelen 260 er ført ut vil holderingen 277 befinne seg under skraperørholderen 270 i stempelflaten 246, se figur 7E. Skraperørholderen 270 bærer skraperøret 278 når skraperøret 278 er i den i figur 7F viste tilbaketrukne stilling, og isolerer det hydrauliske fluidreservoar som dannes av den rørformede forlengelse 274 og snorkelflaten 269. Skraperøret 278 med den sentrale passasjen 279 holdes glidbart over skraperørholderen 270 i snorkelens 260 passasje 264. En skraper 288 er forbundet med toppen av skraperøret 278. Skraperen 288 har gjengeforbindelse med skraperøret 278 ved hjelp av gjengeavsnittet 281. Skraperen 288 er et i hovedsaken sylindrisk element med en skrapepluggdel 284, en sentral boring 287 og åpninger 289 som har fluidforbindelse med den sentrale boringen 287. Skraperen 288 er plassert i filterets 290 sentrale boring292 og kan bevege seg frem og tilbake mellom filter-innløpsenden 294 og filter-utløpsenden 296. Alternativt, som nevnt foran, kan skraperen 288 være roterbar i filteret 290. Når skraperøret 278 og skraperen 288 er i de tilbaketrukne stillinger, som vist i figur 7F, har åpningene 289 fluidforbindelse med filterets 290 fluidutløpsende 296, slik at derved fluid kan gå fra filteret 290, gjennom skraperboringen 287 og inn i skraperørets 278 sentrale passasje 279.

Som vist i figur 7B er en sondetilbaketrekkingsbryterkonnektor 276 anordnet i sonde-vektrørets 202 åpning 278, like under hylsens 220 indre ende 221. Detaljene hva angår bryterkonnektoren 276 er som beskrevet foran i forbindelse med bryteren 176, se figurene 8A-8B. Selv om det ikke er vist er bryteren og konnektoren 276 elektrisk forbundet med en kontaktanordning anordnet i stamme-basisdelen 213. Kontaktanordningen får kontakt med stempelet 240 når stempelet 240 går mot stamme-basisdelen 213, og indi-kerer i verktøy-elektronikken at sondeanordningen 200 nå er fullt inntrukket.

Formasj onssondeanordningen 200 er utformet slik at den ytre stempelbasisen 234 kan resiprosere langs flaten 227 i adapterhylsen 220, mens den ytre stempelflaten 232 kan resiprosere langs flaten 226. Tilsvarende kan stempel-basisdelen 244 resiprosere langs den indre flaten 236 mens stempelflaten 242 kan resiprosere langs flaten 237. Snorkel-basisdelen 262 er anordnet i stempelet 240 og kan resiprosere langs flaten 248, idet holdekanten 273 på skraperørholderen 270 resiproserer mellom holderingen 277 og delen 248 med den reduserte diameter. Snorkelforlengelsen 266 er utformet for resiproserende bevegelse langs stempelflaten 241. Den sentrale passasjen 264 i snorkelen 260 er aksielt innrettet relativt stammen 212, den ytre stammen 219, skraperørholderen 270, skraperøret 278, skraperen 288 og filteret 290. Formasj onssondeanordningen 200 er resiproserbar mellom en fullt tilbaketrukket stilling, som vist i figur 7A, og en helt utkjørt stilling, som vist i figur 7F. Skraperøret 278 er resiproserbart mellom en fullt utført stilling, som vist i figurene 7A-7E, og en fullt tilbaketrukket stilling, som vist i figur 7F. Når skraperøret 278 er helt inntrukket ka fluid strømme i stammens 212 sentrale passasje 203, gjennom passasjen 243 i den ytre stammen 219, passasjen 275 i skraperørholderen 270, passasjen 279 i skraperøret 278, boringen 287 i skraperen 288, skraperåpningene 289, filteret 290 og i det omgivne miljøet 15.

Virkemåten til formasj onssondeanordningen 200 skal nå beskrives under henvisning til figurene 7A-7F. Formasj onssondeanordningen 200 har i utgangspunktet en tilbaketrukket stilling, som vist i figur 7A. Anordningen 200 forblir tilbaketrukket når den ikke er i bruk, eksempelvis når borestrengen roterer under boring dersom anordningen 200 benyttes for en MWD anvendelse, eller når et vaiertestverktøy senkes i borehullet 8 når anordningen 200 benyttes for en vaiertesting. Figur 7 A viser anordningen 200 i den fullt inntrukne stilling, med skraperøret 278 ført ut.

Som følge av en egnet ordre til sondeanordningen 200 legges det en kraft på basisdelen 234 til det ytre stempel 230, fordelaktig ved hjelp av hydraulisk fluid. Det ytre stempel 230 stiger i forhold til adapterhylsen 220, idet basisdelen til det ytre stempelet glir langs hylseplaten 227. Holderingen 256 og fanghylsen 254 tvinger stempel 240 oppover sammen med det ytre stempelet 230 ved at de virker mot stempel-basisdelen 244. Som vist i figur 7B forblir snorkelen 260 i anlegg mot stammeplaten 210, mens det ytre stempelet 230 og stempelet 240 begynner å stige, helt til hoderingen 277 får kontakt med holdekanten 273 i skraperørholderen 270. På dette tidspunkt vil den oppadrettede hydrauliske kraft fortsatt virke på anordningens 200 resiproserende deler, og fluid-reservoaret 334 utvides og fylles helt til basisdelen 234 går mot adapterhylseskulderen 332, som vist i figur 7C. Nå vil hydraulisk fluid rettes inn i reservoaret 336. Derved bringes stempelet 240 og snorkelen 260 til å gå ut, idet stempel-basisdelen 244 glir langs flaten 236 på det ytre stempel. Til slutt vil stempel-basisdelen 244 gå mot den ytre stempelskulder 342, som vist i figur 7D. Vanligvis vil også her snorkelen 260 og pakningsputen 280 (figur 7C) få kontakt med borehullveggen før disse komponentene er fullt utkjørt. Verktøystabilisatoren, eller en annen tilsvarende innretning, vil sørge for mothold for den kraft som bevirker sondeutkj øringen. Før den når den i figur 7D viste stilling vil pakningsputen 280 fortrinnsvis få kontakt med borehullveggen (ikke vist). For tilveiebringelse av en tetning ved hjelp av pakningsputen 280 vil anordningen 280 fortsette å trykksette reservoarene 334, 336, helt til reservoarene har nådd et maksimaltrykk. Alternativt, dersom pakningsputen 180 får kontakt med borehullveggen før sondeanordningen 200 er kjørt helt ut vil sondeanordningen 200 fortsette å utøve et trykk å pakningsputen 280, opp til det nevnte maksimaltrykk. Maksimaltrykket som utøves med sondeanordningen 200 kan eksempelvis være 57.456 Newton per m (1.200 psi).

Hydraulisk fluid blir fortsatt pumpet gjennom reservoarene 334, 336, og snorkelen 260 vil gli langs flatene 248, 241 når hydraulisk fluid går inn i reservoaret 338 og den kraft som virker på snorkelen i retning utover øker. Denne snorkel-forlengelseskraft må overvinne den tilbaketrekningskraft som virker på tilbaketrekningssiden til snorkel-basisdelen 262 som vender mot stempelskulderen 352. Tilbaketrekkingskraften som tilveiebringes med tilbaketrekkingsakkumulatoren 424 og tilbaketrekkingsventilene var tidlig ere større enn utføringskraften, slik at snorkelen 260 derved beholdt i den tilbaketrukne stilling. Utkjøringskraften fortsetter imidlertid å øke helt til den blir større enn tilbake-trekningskraften, eksempelvis 38.392 Newton per m (900 psi). Til slutt vil snorkel-basisdelen 262 gå mot stempelskulderen 352, som vist i figur 7E. Snorkelen 260 er nå ført ut slik at snorkelforlengelsens 266 ytre ende, filterets 290 innløpsende 294 og toppen av skraperen 288 vil strekke seg ut forbi pakningsputeflaten 283, gjennom pakningsputeåpningen 286. Skraperøret 278 og skraperen 288 er fremdeles i den utførte stilling, som vist i figur 7E. Dersom pakningsputen 280 samvirker med borehullveggen vil snorkelforlengelsen 266, filter-innløpsenden 294 og toppen av skraperen 288 trenge igjennom den avtettede slamkake og fordelaktig gjennom slamkakelaget og inn i formasjonen 9.

Som tidligere beskrevet vil en innføring av snorkelforlengelsen 266 i slamkaken og i formasjonen medføre at kontaminanter og rester kan samle seg på filteret 290, hvilket vil kunne påvirke prøvetakingen av formasjonsfluider. Skraperen 288 benyttes for å fjerne slike rester på samme måte som beskrevet foran i forbindelse med formasj onssondeanordningen 50. En nedadrettet kraft virker på skraperøret 278, fordelaktig ved at det settes en hydraulisk fluidkraft mot skraperørets 278 flens 372. Den kaviteten som dannes av skraperøret 278 og den indre snorkelflaten 269 vil fylles med hydraulisk fluid når skraperøret 278 beveges nedover, helt til rørflensen 372 går mot skraperørholderen 270. Når skraperen 288 på denne måten trekkes inn i snorkelforlengelsen 266 vil skraperen 288 gå igjennom filteret 290 og agitere og fjerne rester som har samlet seg på filteret 290. Skrapevirkningen skyldes friksjonssamvirket mellom skraperen 288 og filteret 290, slik det er beskrevet tidligere. Det er også beskrevet foran at man alternativt kan ha et roterende filter, og det gjelder også for filteret 290. Når skraperøret 278 er helt inntrukket vil åpningene 289 flukte radielt med filter-utløpsenden 296, slik at det mulig-gjøres en fluidforbindelse mellom filterboringen 292 og passasjen 279 i skraperøret 278. Skraperens 288 virkning for fjerning av rester blir fordelaktig gjennomført som en del av tilbaketrekkingssekvensen for formasj onssondeanordningen 200, slik det er beskrevet foran.

For tilbaketrekking av sondeanordningen 200 kan det på denne settes en kraft eller et trykkdifferensial i en retning motsatt utføringskreftene. Samtidig kan utføringskreftene reduseres eller fjernes helt, for derved å lette inntrekkingen av sonden. Fordelaktig legges det en trykkforskjell på skraperørets 278 flens 372 ved at det hydrauliske fluidtrykk mot bunnen av flensen 372 økes. Da vil skraperøret 278 gå ut helt til skraperen 288 er fullt utført igjen, idet herunder filteret 290 skrapes rent når skraperen 288 passerer. Deretter settes en hydraulisk kraft på snorkel-basisdelen 262 ved skulderen 252 for å skyve snorkelanordningen 260 ned helt til holdekanten 273 på skraperør-holderen 270 går mot holderingen 277, hvorved snorkelanordningen 260 trekkes helt inn. Deretter settes en hydraulisk kraft ned mot stempel-basisdelen 244 ved skulderen 342, helt til basisdelen 244 går mot fanghylsen 254 og holderingen 256 ved den ytre stempel-basisdel 234. Hydraulisk fluid blir nå innført ved adapterhylseskulderen 332 og mot basisdelen 234 på det ytre stempel, for derved å presse det ytre stempel 230 nedover. Det ytre stempelet 230 vil gå mot bunnen 207 i åpningen 204, og stempel 240/snorkel 260-anordningen går mot stammeplaten 210, hvorved sondeanordningen 200 trekkes helt inn. Når stempelet 240 får kontakt med stammeplaten 210 blir sondetilbaketrekkingsbryteren 276 trigget, som beskrevet foran, hvilket signaliserer at anordningen 200 er trukket tilbake.

Det skal nevnes at i formasj onssondeanordningen 50 kan den ytre enden til den stempel-forlengende del 119 bare bringes ut over hylsens 94 ytre ende over en strekning som er mindre enn stempelets 96 lengde. Stempelets 96 lengde defineres som avstanden mellom den utragende dels 119 øverste ende og basisdelens 118 nederste ende. Til sammenlikning kan i sondeanordningen 200 den ytre enden til den øvre stempeldel 250 bringes ut forbi hylsens 200 ytre ende over en strekning som er større enn stempelets 240 lengde. Den teleskoperende utformingen av sondeanordningen 200, dvs. de kon-sentriske stempler 230, 240, muliggjør således at pakningsputen 280 kan gå til samvirket med en borehullvegg som befinner seg betydelig lengre fra vektrøret 202 enn tilsvarende stempelets 240 lengde.

Et eksempel på hvordan sondeanordningene kan benyttes i forbindelse med testing av en formasjon vil nå bli beskrevet nærmere under henvisning til figur 14. Testsekvensen 200 kan begynne (boks 702) som svar på en ordre til verktøyet 10 fra overflaten, eller eksempelvis fra en innebygget verktøy-programvare. I en første utførelsesform kan stempelet 96 og pakningsputen 180 føres ut (boks 704). I en annen utførelsesform kan stempelet 230 føres ut (boks 703) for tilveiebringelse av den foran nevnte teleskopiske virkning. Borehullveggen får kontakt med pakningsputen 180 (706). Et volum rundt snorkelen 98 avtettes (boks 708). I en annen utførelse kan pakningsputen 180 fylles med et fluid (boks 707), som beskrevet foran. I den fortsatte sekvens 700 kan snorkelen 98 føres ut (boks 710), og borehullveggen får kontakt med snorkelen 98 (boks 712). Skraperen 160 kan nå trekkes inn (boks 714), med tilhørende agitering og fjerning av kontaminanter fra snorkelen 98. Nå kan en formasjonsegenskap måles (boks 716). I en annen utførelse kan kontaminanter filtreres (boks 715), så som med filteret 100. Etter målingen av en formasjonsegenskap trekkes snorkelen 98 tilbake (boks 718), og også stempelet 96 og pakningsputen 180 trekkes tilbake (boks 720)., mens skraperen 160 føres ut (boks 722). Utføringen av skraperen 160 kan også tjene til å fjerne kontaminanter fra snorkelen 98. Sekvensen 700 avsluttes (boks 724) med at en formasjonsegenskap er målt for ytterligere bruk, hvilket vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

I en alternativ utførelse av verktøy 10 kan formasjonssondeanordningene 50, 200 være plassert på andre steder i verktøyet. I figur 3B kan formasj onssondeanordningen 50 eventuelt plasseres i stabilisatorens 36 vinger 37. Utlikningsventilen 60, stengeventilen 74 og trekk-stemplene 70, 72 kan forbli i de samme stillinger som vist i figur 3B, men det foretrekkes at de befinner seg nær formasj onssondeanordningen 50, og at de derfor beveges nærmere stabilisatoren 36. en plassering av formasj onssondeanordningene 50, 200 i stabilisatorvingene 37 muliggjør at anordningene kan plasseres nærmere borehullveggen og fremdeles være anordnet i en robust del av verktøyet. De andre vingene på stabilisatoren 36 kan benyttes for avstøtting av formasj onssondeanordningene 50, 200 under utføringen og pressingen mot borehullveggen.

Vingene på stabilisatoren 36 benyttes fordelaktig so mothold for utføringen av formasj onssondeanordningene 50, 200, selv om anordningene ikke er anordnet i stabilisatoren 36. For tilveiebringelse av en tilstrekkelig tetningskraft for sonde-pakningsputen må det virke en reaksjonskraft på verktøyet som mothold for den kraft som benyttes for utfør-ing eller utkjøring av sonden. Alternativt, dersom det ikke benyttes en stabilisator, kan det benyttes sentraliseringsstempler av den type som er vist og beskrevet i US patent-søknad nr. 10/440.593, 19. mai 2003, "Method and Apparatus for MWD Formation Testing", hvis innhold ansees som en del av foreliggende beskrivelse.

I de foran beskrevne sondeanordninger kan det være anordnet en stillingsindikator for måling av den strekning sondeanordningen er ført ut fra den helt tilbaketrukne stilling. Det kan benyttes ulike sensorer for detektering av sondeanordningens stilling når den går ut, I en utførelse kan en slik stillingsindikator basere seg på en måling av det volum av hydraulisk fluid som benyttes for utføring av sondeanordningen. Dersom sondeanordningen er utformet til å bruke hydraulisk fluid og en trykkforskjell for utføringen, slik det er beskrevet foran, kan volumet til det fluid som pumpes inn i sondeanordningen måles. Med kjent diameter for adapterhylsen og stemplene kan man beregne den utførte strekningen for stemplene ved hjelp av det fluidvolum som er pumpet inn i sondeanordningen. For å gjøre en slik måling mer nøyaktig kan det tas hensyn til visse egenskaper i sondeanordningen, så som pakningsputens kompresjon når den trykkes mot borehullveggen.

I en annen utførelse av sondeanordning-posisjonsindikatoren kan det være anordnet en optisk eller akustisk sensor i sondeanordningen, eksempelvis i en åpning i stempelflaten 141 i formasj onssondeanordningen 50, eller i stempelflaten 242 i sondeanordningen 200. Den optiske eller akustiske sensor kan måle den strekning stempelet beveger seg fra et kjent referansepunkt, så som stempelstillingen når sondeanordningen er helt inntrukket. Slike innretninger er velkjente for en fagperson.

I nok en utførelse kan det for detektering av bevegelsen til sondeanordningens resiproserende deler benyttes elektriske midler, så som et potensiometer, en motstandsmåler eller en annen kjent innretning. Potensiometeret eller motstandsmåleren kan måle spenning eller motstand, og en slik informasjon kan benyttes for beregning av strekningen.

Den strekningsmåling som oppnås med sonde-posisjonsindikatoren kan benyttes for flere formål. Eksempelvis kan borehullkaliberet beregnes ved hjelp av en slik måling, slik at man kan få et nøyaktig mål for borehulldiameteren. Alternativt kan et antall sonder være anordnet rundt borestreng- eller vaierinstrumentet, og man kan da ta målinger med slike sonder for derved å finne borehulldiameteren og -formen. En nøyaktig måling av borehullkaliberet muliggjør at boreoperatøren vil kunne vite hvor borehullutbrudd eller -kollaps finner sted. Kalibermålingen kan også benyttes for korrigering av formasj onsevalueringssensorer. Eksempelvis vil resistivitetsmålinger påvirkes av borehullets størrelse. Nøytronkorrigeringer i et nøytronverktøy påvirkes også, og det samme gjelder for tetthetskorrigeringer for et tetthetsverktøy. Andre sensorverktøy kan også påvirkes. En nøyaktig borehullkalibermåling bidrar til korrek-sjon av slike verktøy, så vel som for korrigering av andre bore-, produksjons- og kom-pletteringsprosesser som krever kjennskap til borehullets størrelse, eksempelvis en sementering.

I en annen utførelse kan sonde-posisjonsindikatoren benyttes for korrigering av sonde-strømningsvolumendringer. Strømningsledninger, så som strømningsledningene 91, 93 i figurene 6A, 6B og 9, vil være utsatt for volumendringer når sonde-pakningsputen komprimerer og dekomprimerer. Særlig når pakningsputen er lagt an mot borehullveggen og en formasj onstesting foregår vil trykket i forbindelse med uttrekkingen av formasj onsfluidene medføre at pakningsputen komprimerer med tilhørende øking av strømningsledningsvolumet. Strømningsledningsvolumet benyttes i forbindelse med flere typer formasjonsberegninger, så som mobilitet, og permeabiliteten kan da beregnes ved hjelp av formasjonsfluid-viskositet og -tetthet. For å korrigere for slike volumendringer og for å oppnå en nøyaktig strømningsvolummåling, kan sondeposisjoner-ingen benyttes. Selv om man kjenner det totale strømningsvolum vil eventuelt bare en del av volumet være benyttet dersom sonden ikke er fullt utkjørt før anlegget mot borehullveggen, og mengden vil da ikke være kjent. Sondeposisjonen kan da benyttes for korrigering av den del av strømningsvolumet som ikke benyttes.

Utførelseseksempler av posisjonsindikatoren som er beskrevet foran kan også benyttes for trekk-stempelanordninger, slik at man får kjennskap til hvor i sylinderen trekk-stempelet befinner seg og hvordan stempelet beveger seg. Volum- og diameterberegn-inger kan benyttes for tilveiebringelse av bevegelsesstrekningen, eller det kan benyttes sensorer som beskrevet foran. På denne måten kan man få den nøyaktige bevegelsesstrekningen for stempelet, istedenfor å måtte basere seg på det fluidvolum som benyttes for aktivering av stempelet, som en indikasjon av den strekning som er tilbakelagt. Trekkingens støhet kan også oppnås med posisjonsindikatoren. Hastigheten kan beregnes på basis av den målte strekningen, og hastighetens støhet kan benyttes for korrigering av andre målinger.

For eksempelvis å få en bedre forståelse av formasjonens permeabilitet eller av boblepunktet til formasj onsfluidene kan det velges et referansetrykk, og den strekning trekk-stempelet beveges før et slikt referansetrykk nås kan måles ved hjelp av trekk-stempel-posisjonsindikatoren. Er boblepunktet nådd, så kan stempelets bevegelsesstrekning registreres og sendes til overflaten, eller til en programvare i verktøyet, slik at stempelet kan gis ordre om å bevege seg mindre, slik at man derved kan unngå boblepunktet.

Sensorer for andre formål kan også være anordnet i sondeanordningene. Eksempelvis kan en kjent temperatursensor anordnes i sondeanordningen for måling av ringrom-eller formasj onstemperatur. I en utførelse kan temperatursensoren plasseres i snorkel-forlengelsene 126, 266.1 sondeanordningens tilbaketrukne tilstand vil sensoren befinne seg nær ringrommiljøet, og man kan da måle ringromtemperaturen. I sondeanordningens utkjørte tilstand vil sensoren befinne seg nær formasjonen, hvorved det muliggjøres en måling av en formasj onstemperatur. Slike temperaturmålinger kan benyttes av ulike grunner, så som for beregning av produksjon eller komplettering, eller for evaluerings-beregninger, så som permeabilitet og resistivitet. Disse sensorer kan også plasseres i nærheten av sondeanordningene, eksempelvis i stabilisatorvingene eller i sentraliser-ingsstemplene.

I figurene 3B og 5 kan man se at sondevektrøret 12 også inneholder trekk-stempelanordninger 70, 72 og en trekk-stengeventilanordning 74.1 figur 4 er det vist at trekk-stempelanordningen 70 innbefatter en ringformet pakning 502, et stempel 506, en plunger 510 og en endehette 508. Stempelet 506 er glidbart anordnet i sylinderen 504, og plungeren 510, som er utført i ett med og strekker seg ut fra stempelet 506, er glidbart opptatt i sylinderen 514.1 figur 11 er stempelet 506 vist i sin trekkstilling, men er typisk spennpåvirket til sin øvre stilling ved skulderen 516. En ikke vist fjær spenner stempelet 506 til denne øverste stilling eller skulderstilling og er anordnet i den lavere sylinderdelen 504b mellom stempelet 506 og endehetten 508. Separate, ikke viste hydrauliske ledninger forbinder sylinderen 504 over og under stempelet 506 i sylinder-avsnittene 504a, 504b for bevegelse av stempelet 506 opp eller ned i sylinderen 504. Dette vil bli nærmere beskrevet. Plungeren 510 er glidbart anordnet i sylinderen 514, koaksialt med sylinderen 504. Sylinderen 512 er den øvre del av sylinderen 514 som har fluidforbindelse med den langsgående passasjen 93 (vist skjematisk i figur 9) som har forbindelse med trekk-stengeventilanordningen 74, trekk-stempelet 72, formasj onssondeanordningen 50, 200 og utlikningsventilen 60. Sylinderen 512 fylles med borefluid som følge av sin forbindelse med passasjen 93. Sylinderen 514 fylles med hydraulisk fluid under pakningen 513 gjennom forbindelsen med den hydrauliske kretsen 400.

Endehetten 508 innbefatter en kontaktbryter (ikke vist) med en kontakt som vender mot stempelet 506. En ledningstråd 515 er forbundet med kontaktbryteren. I stempelet 506 er det anordnet et plunger 511. Når trekkingen av stempelanordningen 70 er komplett, som vist i figur 11, vil stempelet 506 aktivere kontaktbryteren ved at plungeren 511 får kontakt med kontaktbryteren, hvorved ledningstråden 515 forbinder systemet med jord via kontaktbryteren, plungeren 511, stempelet 506 og endehetten 508, som er jordet (ikke vist).

I figur 12 er det vist en andre trekk-stempelanordning 72. Trekk-stempelet 72 er utformet som stempelet 70, dog med den merkbare forskjellen at trekkvolumet er større og at anordningen ikke innbefatter en spennfjær. Trekk-stempelanordningen 72 innbefatter en ringformet pakning 532, et stempel 536, en plunger 540 og en endehette 538. Stempelet 36 er glidbart opptatt i sylinderen 534, og plungeren 540, som er utformet i ett med og strekker seg ut fra stempelet 536, er glidbart opptatt i sylinderen 544. Plungeren 540 og sylinderen 544 har større diametre enn de korresponderende deler av stempelet 70.1 figur 12 er stempelet 536 vist i sin trekkstilling, men presses til sin øverste stilling eller skulderstilling ved skulderen 546 med en hydraulisk kraft. Separate hydrauliske ledninger (ikke vist) forbinder sylinderavsnitt 534a og 534b over, henholdsvis under stempelet 536 for bevegelse av stempelet 536 opp eller ned i sylinderen 534. Dette vil bli nærmere beskrevet. Plungeren 450 er glidbart opptatt i sylinderen 544, koaksialt med sylinderen 534. Sylinderen 542 er den øvre del av sylinderen 544 som har fluidforbindelse med den langsgående passasjen 93 (vist skjematisk i figur 9) som har forbindelse med trekk-stengeventilanordningen 74, trekk-stempelet 70, formasj onsondeanordningen 50, 200 og utlikningsventilen 60. Sylinderen 542 fylles med borefluid som følge av forbindelsen med passasjen 93. Sylinderen 544 fylles med hydraulisk fluid under pakningen 543, gjennom forbindelsen med den hydrauliske kretsen 400.

Endehetten 538 har en kontaktbryter 548 med en kontakt 550 som vender mot stempelet 536. En ledningstråd 545 er forbundet med kontaktbryteren 548.1 stempelet 536 er det anordnet en plunger 541. Når en trekking av stempelanordningen 72 er komplett, som vist i figur 12, vil stempelet 536 aktivere kontaktbryteren 548 ved at plungeren 541 går mot kontakten 550, hvorved ledningstråden 545 vil forbinde systemet til jord via kontaktbrytere 548, plungeren 541, stempelet 536 og endehetten 538, som er jordet (ikke vist).

Det skal her være underforstått at trekk-stemplene kan ha varierende størrelser i samsvar med varierende volum. Stemplene kan også være utformet for trekking ved ulike trykk. Den nettopp beskrevne utførelse innbefatter to trekk-stempelanordninger, men formasj onstestverktøy et kan ha flere eller færre anordninger enn to.

Den hydrauliske kretsen 400 som benyttes for drift av formasj onssondeanordningene 50, 200, utlikningsventilen 60 og trekk-stemplene 70, 72, er vist i figur 9. En mikropro-sessorbasert kontroller 402 er elektrisk forbundet med samtlige av de styrte elementene i den i figur 9 viste hydrauliske krets 400, men slike elektriske forbindelser for slike elementer er konvensjonelle og er derfor bare vist rent skjematisk. Kontrolleren 402 er anordnet i den i figur 2A viste elektronikkmodul 20, men kan være plassert andre steder i verktøyet 10 eller bunnhullanordningen 6. Kontrolleren 410 detekterer de kontrollsig-naler som transmitteres fra en hovedkontroller 401 anordnet i MWD-stussen 13 i bunnhullanordningen 6, hvilken hovedkontroller i sin tur får instruksjoner transmittert fra overflaten ved hjelp av slampulstelemetri, eller ved hjelp av andre konvensjonelle midler for transmittering av signaler til verktøy nede i brønnhull.

Når kontrolleren 402 får en ordre om å starte en formasj onstesting vil borestrengen være stoppet dersom borestrengen 10 er anordnet på en borestreng. Som vist i figur 9 er motoren 404 koplet til en pumpe 406 som trekker hydraulisk fluid fra et hydraulisk reservoar 408 gjennom et filter 410. Man vil forstå at pumpen 406 leverer hydraulisk fluid til den hydrauliske kretsen 400 som innbefatter formasj onssondeanordningen 50, 200 (begge kan brukes om hverandre), utlikningsventilen 60, trekk-stemplene 70, 72 og solenoidventilene 412, 414, 416, 418, 420, 422. Selv om beskrivelsen nedenfor bare refererer seg til en formasjonssondeanordning 50 kan den beskrevne hydrauliske krets benyttes for drift av en formasjonssondeanordning 50 eller en sondeanordning 200.

Virkemåten til formasj onstesten 10 forstås best under henvisning til figur 9 og figurene 6A-6B, 7A-F, 11 og 12. So respons på et elektrisk styresignal vil kontrolleren 402 strømsette tilbaketrekkings solenoidventilen 412 og ventilen 414 og starte motoren 404. Pumpen 406 begynner da å trykksette den hydrauliske kretsen 400 og, mer særskilt, å lade sondetilbaketrekkingsakkumulatoren 424. Ladningen av akkumulatoren 424 sikrer også at formasj onssondeanordningen 50 vil være trukket tilbake, at utlikningsventilen 60 er åpen og at trekk-stemplene 70, 72 befinner seg i deres utgangsstillinger som beskrevet i forbindelse med figurene 11 og 12. Når trykket i systemet 400 når en bestemt verdi, så som 95.848 Newton per m2 (1.800 psi) som avfølt med trykktransduseren 426a, vil kontrolleren 402 (som kontinuerlig overvåker systemtrykket) tilfører strøm til solenoidventilen 416 som medfører at formasj onssondeanordningen 50 begynner å bevege seg utover mot borehullveggen 16. Samtidig vil tilbakeslagsventilen 428 og avlastningsventilen 429 stenge sonde-tiblaketrekkingsakkumulatoren 424 ved en trykkbelastning på mellom cirka 24.000 og 60.000 Newton per<m2>(500 til 1.250 psi). Solenoidventilen 412 er fremdeles aktiv.

Formasj onssondeanordningen 50 vil, som tidligere beskrevet, bevege seg fra stillingen i figur 6A og til en stilling før full utføring, som vist i figur 6B (idet snorkelen fremdeles er inntrukket), i hvilken stilling pakningsputen 180 går mot slamkaken 49 på borehullveggen 16. Nå brytes strømmen til tilbaketrekking-solenoidventilen 412, hvorved snorkelen 98 kan gå ut mens skraperen 160 går inn. Med fortsatt hydraulisk trykk på stempelets 96 og snorkelens 98 utskyvningsside vil snorkelen penetrere slamkaken og skraperen gå tilbake, som vist i figur 6B (og figurene 7B-7F for anordningen 200). Utoverbevegelsene til stempelet 96 og snorkelen 98 fortsetter helt til pakningsputen 180 får anlegg mot borehullveggen 16, som beskrevet foran i forbindelse med sondeanordningen 50. Denne kombinerte bevegelsen fortsetter helt til trykket mot stempelet 96 og snorkelen 98 har nådd en forhåndsbestemt verdi, eksempelvis 57.456 Newton per m<2>

(1.200 psi), som styrt med avlastningsventilen 417, slik at derved pakningsputen 80 klempåvirkes. Nå vil det skje et andre ekspansjonstrinn idet snorkelen 28 beveger seg i sylinderen 120 i stempelet 96 for penetrering av slamkaken 49 på boreveggen 16 og mottak av formasjonsfluid, eller for andre målinger. En utkopling av solenoidventilen 412 medvirker også en lukking av utlikningsventilen 60, hvorved fluidpassasjen 93 isoleres relativt ringrommet. På denne måten vil ventilen 412 sikre at ventilen 60 først lukker seg etter at pakningsputen 140 har fått kontakt med den slamkaken 49 som sitter på borehullveggen 16. Passasjen 93, som nå er lukket mot ringrommet 15, har fluidforbindelse med sylinderne 512. 542 ved de øvre endene av sylinderne 514, 544 i trekk-stempelanordningene 70, 72, hvilket er bestilt i figurene 11 og 12.

Med solenoidventilen 460 fremdeles under strømtilførsel, og med den hydrauliske kretsen 400 under et trykk på cirka 57.456 Newton per m<2>(1.200 psi), vil sonde-utføringsakkumulatoren 430 være ladet og kontrolleren 402 sørge for strøm til solenoidventilen 414. En strømsetting av ventilen 414 medfører en avstenging av utføringsav-snittet i den hydrauliske kretsen, slik at derved utføringsavsnittet holdes under et trykk på cirka 57.460 Newton per m<2>(1.200 psi) og en trekking begynner. Når ventilen 414 er energetisert kan trykket tillegges trekk-kretsen, som generelt inneholder trekk-akkumulatoren 432, solenoidventilene 418, 420, 422 og trekk-stempelanordningene 70, 72.

Kontrolleren 402 sørger nå for tilføring av strøm til solenoidventilen 420, som tillater at trykkfkluid nå kan gå inn i sylinderens 504 avsnitt 504a og medrøre en tilbaketrekking av trekk-stempelet 70. Når så skjer vil plungeren 510 bevege seg i sylinderen 514 slik at volumet i fluidpassasjen 93 øker tilsvarende volumet som bestemmes av plungerens 10 areal danner lengden av plungerens slaglengde i sylinderen 514. Volumet i sylinderen 512 økes under denne bevegelsen, og derved øker også volumet av fluid i passasjen 93. Fordelaktig er disse elementene dimensjonert slik at volumet til fluidet i passasjen 93 økes med fordelaktig 30 cm<3>maksimalt når stempelet 70 trekkes tilbake. Dersom trekk-stempelet 70 skal stoppes, eksempelvis når det er behov for bare en delvis trekking eller ved en lite vellykket delvis trekking kan kontrolleren 402 igjen sørge for strøm til solenoidventilen 418 for derved å trykksette trekk-stengeventilanordningen 74. En trykk-setting av ventilanordningen 74 medfører at trekk-stempelet 70 ikke lenger trekker ned formasjonsfluider. Ventilanordningen 74 og trekk-stempelet 70 er trykksatt opp til cirka 95.848 Newton per m (1.800 psi). Dette sikrer at stengeventilanordningen 74 holder trekk-stempelet 70 i dets trekk- eller delvise trekkstilling slik at det trukne formasjonsfluid holdes og ikke utilsiktes støtes ut.

Når det er ønskelig å kunne fortsette en trekking med trekk-stempelet 70 kan strømmen til ventilen 418 brytes, hvorved avstengingsventilen 74 stenges. Trekkingen med trekk-stempelet 70 fortsetter da helt til volumet i sylinderen 514 er fylt. Trekkingen av trekk-stempelet 70 kan brytes ved hjelp av ventilene 418 og 74. Slike avbrudd kan være nødvendig for å endre trekk-parameterne, så som trekk-hastigheten og -volumet.

Kontrolleren 402 kan benyttes for å beordre at stempelet 70 trekker fluid med ulike hastigheter og volum. Eksempelvis kan trekk-stempelet 70 beordres til å trekke ned fluid i en mengde på 1 cm<3>per sekund opptil 10 cm<3>, og så vente 5 minutter. Dersom resultatet av denne testen er utilfredsstillende kan det sendes et signal ved hjelp av slampulstelemetri, eller ved hjelp av andre brønnhull-kommunikasjonsmidler, slik at kontrolleren 402 beordres til å o bevirke at stempelet 70 nå o trekker ned fluid med 2 cm<3>per sekund opp til 20 cm<3>, og så vente 10 minutter. Disse tall er naturligvis bare eksempler. Den første testen kan avbrytes, parameterne endres, og testen kan så påbegynnes igjen med de nye parameterne som er sendt fra overflaten til verktøyet. Disse parameterendringene kan foretas mens formasj onssondeanordningen 50 er ført ut.

Når trekk-stempelet 70 stoppes kan kontrolleren 402 tilføre strøm til solenoidventilen 422, slik at trykkfluid derved kan gå inn i sylinderdelen 534a i sylinderen 534 og med-føre at trekk-stempelet 72 går inn. Når så skjer vil plungeren 540 bevege seg i sylinderen 534 slik at volumet i fluidpassasjen 93 øker tilsvarende det volum som bestemmes av plungerets 540 areal ganger lengden til plungerens slaglengde i sylinderen 544. Volumet i sylinderen 542 økes med denne bevegelsen, hvorved fluidvolumet i passasjen 93 øker. Fordelaktig er disse elementene dimensjonert slik at volumet av fluidpassasjen 93 økes med 50 cm<3>når stempelet 72 går inn. Fordelaktig har trekk-stempelet 72 ingen stopp- og starttrekk på samme måte som stempelet 70, og kan derfor trekke ned mer fluid raskere. Trekk-stempelet 72 kan være utformet for trekking av fluid med eksempelvis en hastighet på 3,8 eller 7,7 cm3 per sekund. Det skal imidlertid være underforstått at stemplene 70, 72 kan ha ulike størrelser og at stempelet 72 kan være utformet med stopp- og startdetaljer via avstengingsventilanordningen. Den hydrauliske kretsen 400 kan således være utformet for drift av flere stempler 70 og/eller flere stempler 72. Stemplene 70, 72 kan også drives på annen måte.

Den foran beskrevne muligheten for styring av trekk-stemplene 70, 72 medfører at operatøren kan spyle fluider i trekk-stempelanordningene og i sonde-strømningsled-ningene. Dersom eksempelvis et pretest-volum av fluid er trukket inn i sonden, så kan den spyles ved å aktivere trekkstemplene i de motsatte retninger. Dette kan være gunstig ved ønsket om å rense ut eventuelle akkumulerte rester i strømningsledningene og i sondeanordningen.

Rene strømningsledninger er viktig for å beskytte instrumentene i testeverktøyet, og for å bibeholde integriteten i formasj onstestene ved å spyle ut gamle fluidrester fra ledning-ene. I en annen utførelse er det, for å kunne holde strømningsledningene rene, anordnet et mekanisk filter i strømningsledningene, så som hvor som helst i disse strømnings-ledninger 91, 93 som er vist i figurene 6A, 6B og 9. Alternativt kan strømningsledning-ene spyles ved at man åpner utlikningsventilen 60, pumper ut fluid som måtte være til stede i strømningsledningene, og så lukker utlikningsventilen 60 for klargjøring av nok en trekkingssekvens.

Når trekkstempelet 70 aktiveres vil således 30 cm<3>formasjonsfluid trekkes gjennom den sentrale passasjen 127 i snorkelen 98 og gjennom filteret 100. Denne bevegelsen av stempelet 70 i sylinderen 504 medfører en trykksenking i den lukkede passasjen 93, til et trykk under formasjonstrykket, og derved vil formasjonsfluid trekkes gjennom filteret 100 og inn i åpningene 106, gjennom snorkelen 98, videre gjennom stammepassasjen 108 og til passasjen 91 som har fluidforbindelse med passasjen 93, og utgjør en del av det lukkede fluidsystem. Totalt vil fluidkamrene 93 (innbefattende volumet til de ulike tilkoplede fluidpassasjer, herunder passasjen i formasj onssondeanordningen 50, passasjen 91, 93, passasjen som forbinder 93 med trekkstemplene 70, 72 og trekk-stengeventilen 74) ha et volum på cirka 63 cm<3>. Dersom også trekkstempelet 72 aktiveres kan dette volumet økes med cirka 30 cm<3>, opp til cirka totalt 90 cm<3>. Boreslam i ringrommet 15 trekkes ikke inn i snorkelen 98, fordi pakningsputene 180 tetter mot slamkaken. Snorkelen 98 tjener som en ledning hvorigjennom formasjonsfluid kan passere, og trykket i formasjonsfluidet kan måles i passasjen 93, idet pakningsputen 180 tjener som tetning for å hindre at ringromfluid kan gå inn i snorkelen 98 og ødelegge formasj onstrykkmålingen.

Det skal nå et øyeblikk vises til figur 6B, hvor formasjonsfluid først trekkes inn i den sentrale boringen 132 i filteret 100. Formasj onsfluidet går så igjennom slissene 134 i det slissede filtersegment 133, slik at derved partiklene i fluidet filtres ut og ikke trekkes inn i passasjen 93. Formasj onsfluidet går så mellom den ytre flaten på filteret 100 og den indre flaten i snorkelforlengelsen 126, ut gjennom utløpsenden 135, gjennom åpningene 166 i skraperen 160, gjennom skraperøret 150 og inn i den sentrale passasjen 108 i stammen 92.

Filteret 100 (og filteret 290 i anordningen 200) kan optimeres ved spesielle anvendelser. Dersom man eksempelvis har innhentet kunnskap vedrørende formasjonen, så kan filteret tilpasses til den bergtype eller sedimenttype som man vet finnes i formasjonen. En type innstillbart filter er et gruspakket filter som kan benyttes istedenfor eller sammen med et slisset filter 100. Et gruspakket filter vil generelt bestå av to langstrakte, sylindriske filtre med ulike diametre. Disse filtrene er anordnet konsentrisk, og ringrommet er fylt med grus eller en kjent sandstørrelse.

Uavhengig av hvilken formasj onstype man møter kan gruspakningen utformes slik at den har et talltegn 10-1 forhold mellom formasj onssandstørrelsen og gruspakningsstør-relsen, hvilket er et foretrukket forhold mellom formasj onspartikler og gruspartikler. Med et slikt forhold er det å forvente at gruspakningsfilteret vil kunne ta formasj onspartikler opp til 1/10 av størrelsen til den nominelle formasjonspartikkeldiameter som man forventer å støte på. Med en slik utførelse kan gruspakningens sandstørrelse tilpasses det spesifikke formål.

I en annen utførelse kan filtrene 100, 290 som vist i figurene 6B, 7F optimeres ved å endre størrelsen og antall slisser, som nødvendig for en spesiell bruk. Slissene, eller spaltene, er vist skjematisk som et innvendig slisset avsnitt 133 med spalter 134 i figur 6B, og som et innvendig slisset segment 293 med slisser eller spalter 295. Størrelsen av og antall slisser kan utformes i samsvar med den spesielle formasjon som skal under-søkes, og på basis av den nominelle sandpartikkelstørrelsen i den produserte sanden. Eksempelvis kan det for mindre nominelle formasj onspartikkelstørrelser velges å benytte slisser med mindre åpninger.

I en annen utførelse kan den nevnte innstillingen av slisstørrelsen skje i sanntid. I den foregående utførelsen blir slisstørrelsen valgt når verktøyet 10 skal plasseres i borehullet. Slisstørrelsen vil forbil uendret under plasseringen av verktøyet 10. Slisstørrelsen kan endres ved overflaten idet man bytter ut filtrene 100, 290, eller manuelt endrer slisstørrelsen, men en slik endring kan ikke skje i sanntid, eller når verktøyet 10 befinner seg i brønnhullet. I sistnevnte utførelse kan en detektering av formasj onstypen oppnås ved hjelp av de ulike anordninger og fremgangsmåter som er beskrevet her. Dersom en detektert formasjonsverdi, så som en partikkelstørrelse, atskiller seg fra den på forhånd bestemte verdi kan slisstørrelsen endres uten at verktøyet 10 må tas ut fra brønnen. Det kan gis en ordre fra overflaten, eller fra verktøyet 10, og slisstørrelsen kan endres ved at man beveger to konsentrisk anordnede og slissede sylindriske elementer i forhold til hverandre, eller at man eksempelvis innstiller lukkemekanismer ved slissene. I figur 9, med pakningsputen 180 i tetning mot borehullveggen, vil enveisventilen 434 holde det ønskede trykk som virker på stempelet 96 og snorkelen 98, for derved å opprettholde pakningsputens 180 tetningsvirkning. I tillegg, fordi sonde-tetningsakkumu-latoren 430 er fulladet, kan ekstra hydraulisk fluidvolum tilføres stempelet 96 og snorkelen 98, dersom verktøyet 10 skulle bevege seg, slik at man derved sikrer at pakningsputen 180 forblir i en tett stilling mot borehullveggen. Dersom borehullveggen 16 skulle bevege seg i nærheten av pakningsputen 180, så vil akkumulatoren 430 kunne tilføre mer hydraulisk fluid til stempelet 96 og snorkelen 98 for derved å sikre at pakningsputen 180 forblir i godt tetningsanlegg mot borehullveggen 16. Uten akkumulatoren 430 i kretsen 400 ville en bevegelse av verktøy 10 eller borehullveggen 16, og således av formasj onssondeanordningen 50, kunne medføre tetningstap ved pakningsputen 180, og feil i forbindelse med formasj onstestingen.

Med trekkstemplene 70, 72 i helt eller delvis tilbaketrukne stillinger, og med fra en til 90 cm formasjonsfluid trukket inn i det lukkede systemet 93, vil trykket bli stabilisert og muliggjøre at trykktransduserne 426b, c kan avføle og måle formasjonsfluidtrykket. Det målte trykket transmitteres til kontrolleren 402 i den elektroniske seksjon hvor informasjonen lagres i hukommelsen og, alternativt eller i tillegg, kommuniseres til hovedkontrolleren 401 i MWD-verktøy 13 under formasj onstesteren 10, hvor informasjonen kan transmitteres til overflaten ved hjelp av slampulstelemetri eller en annen egnet, konvensjonell telemetrioperasjon.

Når trekkingen er ferdig vil stemplene 70, 72 aktivere sine kontaktbrytere, slik det er beskrevet tidligere. Når eksempelvis kontaktbryteren 550 aktiveres vil kontrolleren 402 svare med å stenge motoren 404 og pumpen 406, for derved å spare energi. Enveisventilen 436 vil holde det hydrauliske trykket og holde stemplene 70, 72 i deres tilbaketrukne stillinger. I et tilfelle av lekkasje av hydraulisk fluid, som vil kunne medføre at stemplene 70, 72 begynner å bevege seg mot sine opprinnelige skulderstillinger, vil akkumulatoren 432 tilveiebringe det nødvendige fluidvolum for kompensering av en slik lekkasje og derved opprettholde en tilstrekkelig kraft forholding av stemplene 70, 72 i deres inntrukne stillinger.

I dette intervallet vil kontrolleren 402 kontinuerlig overvåke trykket i fluidpassasjen 93 ved hjelp av trykktransduserne 426b, c. Når det målte trykket er stabilisert, eller etter et på forhånd bestemt tidsintervall, vil kontrolleren 402 bryte strømmen til solenoidventilen 416. Når dette skjer vil trykket avlastes på utlikningsventilens 60 lukkeside og ved sondestempelets 96 utføringsside. Utlikningsventilen 60 vil gå tilbake til sin normalt åpne tilstand, og sonde-tilbaketrekkingsakkumulatoren 424 vil medføre at stempelet 96 og snorkelen 98 trekkes tilbake, slik at pakningsputen 180 bringes ut av samvirket med borehullveggen. Deretter vil kontrollen 402 igjen starte motoren 404 for drift av pumpen 406 og sørge for at strøm leveres til solenoidventilen 412. Dette sikrer at stempelet 96 og snorkelen 98 er helt tilbaketrukket og at utlikningsventilen 60 er åpnet. Gitt et slikt arrangement vil formasj onsverktøyet ha en redundant sonde-tilbaketrekkingsmeka-nisme. Den aktive tilbaketrekkingskraft tilveiebringes med pumpen 406. En passiv tilbaketrekkingskraft tilveiebringes med sonde-tilbaketrekkingsakkumulatoren 424 som kan trekke sonden tilbake selv når energitilførselen uteblir. Det foretrekkes at akkumulatoren 424 lades på overflaten før den settes ned i brønnhullet for tilveiebringelse av trykk for holding av stempelet og snorkelen i huset 12.

Man vil forstå at utlikningsventilen 60 kan åpnes på liknende måte på andre tidspunkter under sondens samvirke med borehullveggen. Dersom sonde-pakningsputen er i fare for å sette seg fast mot borehullveggen kan suget brytes ved at man åpner utlikningsventilen 60 som beskrevet foran.

Etter at et bestemt trykk, eksempelvis 95.848 Newton per m2 (1.800 psi) er avfølt av trykktransduseren 426a og meddelt kontrolleren 402 (indikering av at utlikningsventilen er åpen og at stempel og snorkel er helt tilbaketrukket), vil kontrolleren 402 de-energi-sere solenoidventilene 418, 420, 422 for derved å avlaste trykket fra stempelsidene 504a, 534a på stemplene 70, 72. Når solenoidventilen 412 forblir energisert ligger det et positivt trykk på stempelsidene 504b, 534b til stemplene 70, 72, slik at stemplene 70, 72 vil gå tilbake til utgangsstillingene. Kontrolleren 402 overvåker trykket ved hjelp av trykktransduseren 426a, og når et bestemt trykk er nådd vil kontrolleren 402 bestemme at stemplene 70, 72 er gått helt tilbake. Kontrolleren vil da stenge motoren 404 og pumpen 406 og bryte strømtilførselen til solenoidventilen 412. Når samtlige solenoid-ventiler er gått tilbake til utgangsstillingene og motoren 404 er stoppet vil verktøyet 10 være tilbake i utgangstilstanden.

Den hydrauliske kretsen 400, som er vist i figur 9, kan også virke som en regenerativ krets under utføringen av sondeanordningen. Med både tilbaketrekkingsventilen 412 og utføringsventilen 416 aktivert, som beskrevet foran, og med en arealforskjell mellom det mindre areal på sondestempelets, så som stempelet 96 eller stempelet 240, tilbake-trekkingsside, og det større areal på stempelets utføringsside, vil det foreligge en netto virkning som bringer sondeanordningen utover. Stempelet fortsetter å gå ut, mens tilbaketrekkingsventilen fremdeles er åpen, og det vil derfor skje en tilbakestrømning av hydraulisk fluid gjennom tilbaketrekkingsventilen 412, fordi det mangler en enveisven-til bak eller etter tilbaketrekkingsventilen 412. Denne relativt uhindrede tilbakestrøm-ningsstrekning medfører at det trykksatte hydrauliske fluid vil strømme inn i utførings-ventilen 416 og komme i tillegg til trykket på kretsens utføringsside, hvormed utførings-hastigheten til sonden kan økes.

Under utføringen av sondeanordningen, ved hjelp av den hydrauliske kretsen 400, vil det totale volumet av hydraulisk fluid som pumpen 406 må forskyve, og derved antall omdreininger for motoren 404, bli redusert sammenliknet med en ikke-regenerativ krets. Kretsens 400 regenerative natur muliggjør også at den bevegelige avstryker eller skraper, så som skraperen 160, kan forbli utført under utføringen av sondeanordningen, særlig når snorkelanordningen penetrerer slamkaken og formasjonen og det derved vil foreligge en ekstra kraft som prøver å skyve den bevegbare skraper tilbake. Som vist i figurene 6A, 6B og 7A-7F er arealet på skraperanordningens utføringsside, eksempelvis bunnen av flensen 372 på skraperøret 278 i figur 7F, større enn arealet på tilbaketrekkingssiden, eller flensens 372 øvre side. Når begge ventiler 412 og 416 er aktivert vil ett og samme hydrauliske trykk således virke på ulike arealer, hvilket betyr at avstryker-elementet vil gå ut, og at det trykksatte fluid regenereres på utføringssiden av skraperøret 278, som beskrevet foran.

Videre, også som nevnt tidligere, muliggjør genereringen av trykket i kretsen 400 en raskere utkjøring eller utføring av sondeanordningen. I tillegg vil det regenererte trykket bidra til en styring av utlikningsventil-aktiveringen.

I sondevektrøret 12 er det, som vist i figur 101, anordnet en hydraulisk reservoar-akkumulatoranordning 600. Denne reservoar-akkumulatoranordningen 600 vil i verktøyets 10 hydrauliske system holde et trykk som er større enn ringromtrykket eller det omgivende trykk. Denne tilstanden i det hydrauliske systemet kompenserer for trykk- og temperaturendringer i verktøyet. Det trykk som leveres fra anordningen 600 vil medføre at pumpen 406 (figur 9) begynner å arbeide fra ringromtrykket, hvorved man reduserer den arbeidsbelastning som ellers ville være nødvendig ved starting av pumpen 406 ved atmosfæretrykk. Akkumulatoranordningen 600 kan således benyttes for kommunisering av ringromtrykket inn i verktøyets hydrauliske system. Som nærmere omtalt nedenfor er anordningen 600 autonom og kan lett byttes ut på stedet. Anordningen 600 innbefatter et hus 602 med en øvre flate 632, en bunnflate 634 (figur 10C) og et endedeksel 604 ved enden 606, flere låseringer 608 og borefluidåpninger 618, 620 ved enden 622. Den øvre flaten 632 har ekstra fluidåpninger 628, 630 som dekkes med et filter 639, slik det er vist i figur 10F. Filteret 639 holdes på plass ved hjelp av en holdering 637, og filteret hindrer at større partikler i borefluidet kan gå inn i sylinderne og forstyrre stempelbevegelsene. Endedekselet 604 innbefatter en trykkplugg 638 for forbindelse av anordningen 600 med sondevektrøret 12, hvilket bidrar til å låse anordningen 600 på plass, slik det er vist i figur 10H. Endedekselet 604 innbefatter også enveisventiler 640, 642 for fluidforbindelse med verktøyets hydrauliske krets, og for holding av fluid i anordningen 600 og i verktøyets hydrauliske system når anordningen 600 fjernes fra vektrøret 12.

I figur 10F kan man se at anordningen 600 innvendig er delt i to sylindere 626, 646.

Figur 10C viser sylinderen 626 med et stempel 636 som deler sylinderen 626 i et avsnitt 626a med hydraulisk fluid og et avsnitt 626b med borefluid. Stempelet 636 kan resiprosere mellom den i figur 10C viste stilling og den stilling for stempelet 656 som er vist i figur 10D. I sylinderavsnittet 626b er det anordnet en fjær 624 mellom stempelet 636 og enden 622. Fjæren 624 strekker seg forbi stempelenden 636b og over stempelet 636 og har anlegg mot en stempeldel 633 hvis diameter er økt. Denne med økt diameter utform-ede stempeldel 633 tilsvarer den større stempeldelen 633 på stempelet 656, se figur 10G. Ved enden 622 vil åpningen 620 muliggjøre at borefluid kan gå inn i sylinderavsnittet 626b og derved bringe det omgiende ringromtrykk til virkning mot stempelets 636 stempelside 636b. Fordi også fjæren 624 virker mot stempelsiden 636b vil det hydrauliske fluidtrykket i sylinderavsnittet 626a være større enn ringromtrykket. Trykket til det hydrauliske fluid i sylinderavsnittet 626a vil være lik ringromtrykket pluss det trykk som fjæren 624 tilveiebringer. Fjæren 624 kan eksempelvis utøve et trykk på cirka 2.800 til 3.800 Newton per m<2>(60-80 psi).

Sylinderen 646 i figur 10D virker på liknende måte som sylinderen 626. Borefluid går inn i sylinderavsnittet 646b gjennom åpningen 622 og vil legge et ringromtrykk på stempelets 656 stempelside 656b. Fjæren 644 vil øke trykket på stempelet 656, og derved bevirke at det hydrauliske fluidtrykk i sylinderen 646a, og derved det hydrauliske fluidtrykk i verktøy-hydraulikksystemet, vil være større en ringromtrykket. Fjæren 644 er vist i sin helt ut komprimerte stilling i figur 10D.

Som vist i figur 10G har den utvidede stempelenden 656a en pakning 659 som gir tetning mellom boreslam og hydraulisk systemfluid. Videre forefinnes det her en skraper 661 som renser sylinderboringen 646 når stempelet 656 resiproserer. Fjæren 644 ligger an mot den med større diameter utførte del 653. Stempelenden 636a er utført som den i figur 1 OG viste stempelende 656a.

Fordelaktig resiproserer stemplene 636, 656 uavhengig av hverandre, med bibehold av tykket i verktøyets hydrauliske system. Begge stempler kommuniserer med verktøyets hydrauliske system.

I figur 10H er akkumulatoranordningen 600 vist plassert i vektrøret 12, men ikke låst er. Ved plasseringen av anordningen 600 i kaviteten 601 i vektrøret 12 blir anordningen 600 plassert over kaviteten 601, og låsevingene 608 (figur 10A) bringes i flukt med utsparinger 664. Utsparingene 664 har stor L-form (ikke vist), idet endedelene til L'en strekker seg mot endedekselet 604 og enden 603 i kaviteten 601. Anordningen 600 føres inn i kaviteten 601 idet låsevingene 608 glir ned i utsparingene 664 helt til anordningen 600 er brakt på plass i bunnen av kaviteten 601 og toppflaten 632 i hovedsaken vil flukte med vektørets 12 overflate. Anordningen 60 blir så ført mot kavitetsenden 603 slik at derved låsevingene 608 går inn i de utragende hunndeler av utsparingene 664 og trykkpluggen 638 (figur 10A) presspasses inn i en åpning (ikke vist) i kavitetens 601 ende 603. Denne foroverbevegelsen medfører også at det dannes et gap 678 mellom kavitetens ende 605 og anordningens ende 622.

For låsing av anordningen 600 på plass, plasseres en kile 670 i gapet 678. Den avskråd-de enden 622 (vist i figur 10C) samvirker med den skrå siden 676 på kilen 670. Kile-virkningen mellom disse flatene medfører at anordningen 600 beveges helt forover i kaviteten 601. Boltene 674 og mutterne 672 benyttes for låsing av kilen 670. L-formede låsestykker 668 er plassert i utsparingene 664, og bolter 666 benyttes for låsing av vingene 608. Den endelige låste stillingen til anordningen 600 er vist i figur 101. Fluidport-ene 628, 630 har forbindelse med borefluid i ringrommet 15. Fluid som går inn i sylin-deravsnittene 626b og 646b gjennom åpningene 618, 620, filtreres ved hjelp av slisser i kilen 670 (slike slisser er ikke vist).

Et uttak av akkumulatoranordningen 600 skjer i omvendt rekkefølge av den foran beskrevne. Enveisventilene 640, 642 vil lukke og derved holde oljen i verktøyets hydrauliske system. Anordningen 60 kan så rengjøres og/eller byttes. Enveisventilene 640, 642 åpnes igjen så snart anordningen 600 låses på plass. Hydraulisk fluid kan da tilføres for å erstatte eventuelt fluidtap, og fordelaktig tilføres fluid i en slik grad at stemplene 636, 656 skyves tilbake til den stillingen som er vist i figur 10D.

Ordre for verktøyet 10 er ikke begrenset til bruk av slampulstelemetri. Andre anvend-bare telemetrisystemer kan innbefatte manuelle metoder, pumpesykluser, strømning/-

trykkbånd, rørrotasjon eller kombinasjoner av disse. Andre mulige metoder innbefatter elektromagnetiske (EM), akustiske og vaiertelemetri. En fordel med bruk av alternative telemetrimetoder er at slampulstelemetri (både opp og ned) krever en pumpe, noe andre telemetrisystemer ikke gjør.

Brønnhullmottakeren for ordre eller data fra overflaten kan befinne seg i formasjons-testeverktøyet eller i et MWD-verktøy 13 som testverktøyet kommuniserer med. Tilsvarende kan brønnhulltransmitteren for ordre eller data fra hullet befinne seg i formasj onstesteverktøyet 10 eller i et MWD-verktøy 13 hvormed testeverktøyet kommuniserer. I den foretrukne utførelsesform som er beskrevet her er mottakerne og transmitterne plassert i MWD-verktøy et 13, og mottakersignalene prosesseres, analy-seres og sendes til en hovedkontroller 401 i MWD-verktøyet 13 før de sendes til den lokale kontrolleren 402 i formasj onstesteverktøy et 10.

Claims

1. Brønnhullanordning (10) innbefattende: et vektrør (12) med en ytterflate for samvirke med en grunnformasjon, en utførbar prøveinnretning anordnet innenfor den nevnte ytterflaten, i en første stilling for utføring til en andre stilling utenfor den nevnte ytterflaten, et prøvetakingselement koplet til den utførbare prøveinnretningen, hvilket prøvetakingselement har en boring (123) og en prøvetakingsende som kan strekke seg til en stilling forbi den utførbare prøveinnretnings andre stilling, slik at boringen kan motta i det minste formasjonsfluid fra grunnformasjonen,karakterisert vedet filter (100) med en boring (132) som er forbundet med prøvetakingsenden, filteret innbefatter et antall slisser (134, 295) og/eller en gruspakning.

2. Anordning (10) ifølge krav 1,karakterisert vedat størrelsen til slissene og diameteren til gruspakningspartiklene er innstillbar.

3. Anordning (10) ifølge krav 2,karakterisert vedat størrelsen til slissene (134, 295) er innstillbar i sanntid.

4. Anordning (10) ifølge krav 2 eller 3,karakterisertved at størrelsen til slissene (134, 295) er innstillbar i brønnhullet.

5. Anordning (10) ifølge krav 1,karakterisert vedå videre innbefatte en skraper (160) som er resiproserbart anordnet i prøvetakingselementboringen (123) for friksjonssamvirke med filteret (100).

6. Anordning (10) ifølge krav 1,karakterisert veden pakningspute (180) med en åpning (186), hvilken pakningspute er koplet til den utførbare prøveinnretning og tjener til å hindre at borehullkontaminanter går inn i prøvetakingselementet.

7. Anordning (10) ifølge krav 6,karakterisert vedat pakningsputen (180) er av et fleksibelt materiale og videre innbefatter en intern kavitet for mottak av et regulerbart fluidvolum, hvilket regulerbare fluidvolum innbefatter minst en av et hydraulisk fluid, en saltløsning og en silikongel.

8. Anordning (10) ifølge krav 7,karakterisert vedat det nevnte fluidvolum innbefatter et elektro-reologisk fluid for mottak av en elektrisk strøm.

9. Fremgangsmåte ved prøvetaking av en formasjon (9), innbefattende: utføring av et første stempel (96) radi elt utover fra inne i et vektrør (12), utføring av en snorkel (98) fra inne i det første stempelet, for kontakt med en borehullvegg i en grunnformasjon, fjerning av kontaminanter fra snorkelen, avtetting av et volum rundt snorkelen for å hindre at kontaminanter kan gå inn i snorkelen,karakterisert vedfiltrering av kontaminanter ved snorkelen ved å trekke formasjonsfluid gjennom et filter (100) koplet til snorkelen, filteret innbefatter et antall slisser (134, 295) og/eller en gruspakning, og måling av en formasj onsegenskap.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisert vedå videre innbefatte innstilling av størrelsen til slissene (134, 295) og diameteren til gruspakningspartiklene.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat innstillingen av størrelsen til slissene (134, 295) gjennomføres i sanntid.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11,karakterisertved at innstillingen av størrelsen til slissene (134, 295) gjennomføres i brønnhullet.