NO344450B1 - Fremgangsmåte og anordning for formasjonsevaluering etter boring. - Google Patents

Description

Bakgrunn

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse angår generelt formasjonsevaluering og spesielt fremgangsmåter og apparat for formasjonsevaluering etter boring.

Bakgrunnsinformasjon

US 7303022 B2 omtaler en fremgangsmåte og apparat for å overvåke forhold nede i brønnen og/eller å manipulere brønnverktøy ved å plassere elektrisk ledning på en fôringsrørstreng under boring med fôringsrør. Ledning er innført i et spor innen fôringsrørstrengen under boring med fôringsrørstrengen inn i en formasjon. Ledningen forbinder brønnverktøy til overflateutstyr. Flere fôringsrørstrenger kan bores inn i formasjonen idet ledning samtidig er innført inn i et spor deri.

Olje- og gassbrønner har blitt boret ved dybder som strekker seg fra få tusen fot til dype som 8 kilometer. Kabel og boreverktøy innbefatter ofte forskjellige sensorer, instrumenter og styreanordninger for å utføre ethvert antall av brønnhullsoperasjoner. Disse operasjoner kan innbefatte formasjonstesting og overvåkning og verktøyovervåkning og styring.

Typisk brønnutvikling innbefatter et primærboresystem som borer brønnen gjennom en eller flere produserende formasjoner til en total dybde ("TD"). Formasjonsevalueringsverktøy i et under-boring (engelsk: while-drilling) arrangement fremskaffer noe informasjon angående de kryssede formasjoner, men relativ sene overføringsmetoder under boring resulterer i begrensninger på informasjonen som er tilgjengelig i samtid. Som et resultat tilveiebringer kunnskapen som oppnås fra under-boring verktøy på sitt beste et grovt estimat med hensyn til innholdet og produksjonsevnen til formasjonene. Videre er den primære boreoperasjon ekstremt hard på sensitivitetsinstrumenter og beskyttelse av noen av de mer sensitive instrumenter fra støt og vibrasjonsmiljøet som erfares under primær boring er kostbar og noen ganger begrenset til plasskrav i borestrengen. Kompletteringsoperasjoner og utformingen av produksjonsbehandlingsfasiliteter ved brønnhodene krever informasjonen vedrørende produksjonsformasjonene som er mer nøyaktig og fullstendig enn fremskaffet av nåværende under-boring formasjonsevalueringsverktøy.

Kabelsystemet er noen ganger benyttet etter primærboringsoperasjoner er utført i det minste gjennom en mistenkelig produksjonssone eller angjeldende sone for å samle mer informasjon angående den angjeldende sone for å bedre utforme kompletteringsoperasjonene og overflatebehandlingsfasilitetene. Borestrengen er utløst og kabelen er ført inn i brønnen til den angjeldende sone. Kabelverktøyet tilveiebringer en kommunikasjonskabel til overflaten som fremskaffer informasjonsoverføringshastigheter høyere enn slampulstelemetri og andre overføringsmetoder under boring. Kabelsystemer kan imidlertid ikke transporteres inn i ultradype brønner (opptil 9.144 meter og mer) uten å løpe risikoen for å miste verktøyet i borehullet på grunn av styrkebegrensninger på bærekabelen. En røket kabel og tapt verktøy kan koste millioner av dollar i tapt tid, tapt utstyr og kostnaden av å bore et omløpsborehull.

Rørtransportert logging ("PCL") er noen ganger benyttet for å transportere et formasjonsevalueringsverktøy i brønner for dype for konvensjonell kabelverktøy. Et PCL verktøy innbefatter en kabel i likhet med et kabelverktøy, men vekten av PCL verktøyet er opplagret av et rør som tillater dypere penetrasjon. Anvendelse av et rør tilveiebringer også evnen til å skyve PCL verktøyet i borehull avviket fra vertikalen. Disse PCL verktøy lider ved at de sensitive instrumenter kan skades eller ødelegges hvis operatøren skyver røret for hardt gjennom en brønnborehullsone som er av dårlig dimensjonell kvalitet. Derfor er PCL verktøyet typisk senket eller skjøvet meget sakte, som er en tidskostnad. Selv når røret er senket sakte, kan fremdeles en hindring eksistere i det forhåndsborede borehull. Operatøren må velge mellom å trekke ut og derpå ny nedføring av PCL verktøyet og øke vekten på røret for å tvinge røret gjennom hindringen. Det er en risiko for at PCL verktøyet setter seg fast i borehullet eller til og med brytes av på grunn av den forsøkte tvinging. Dette resulterer i behovet for å bore et omløpsborehull, som kan koste boreoperasjoner millioner av dollar i tapt tid og utstyr.

Sammenfatning

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en fremgangsmåte for evaluering av en formasjon, kjennetegnet ved at den omfatter:

transportering av et formasjonsevalueringsverktøy i et borehull på en rørbærer som strekker seg fra et overflatested i det minste til formasjonsevalueringsverktøyet;

posisjonering av formasjonsevalueringsverktøyet ved et valgt borehullsted; hvori en fluidpassasje strekker seg gjennom en borehullsovergang og er ført for å omløpe formasjonsevalueringsverktøyet og fluidpassasjen går ut av borehullsovergangens andre ende ved en forbindelse som etablerer fluidkommunikasjon med en motor og en borkrone;

å forlenge en kabel fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet ved det valgte borehullsted;

å etablere en forbindelse mellom kabelen og formasjonsevalueringsverktøyet ved det valgte borehullsted; og

å sende et elektrisk signal fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet over kabelen som strekker seg fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet for å operere formasjonsevalueringsverktøyet på stedet for å evaluere formasjonen.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 2 til og med 11.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved et apparat for evaluering av en formasjon, kjennetegnet ved at det omfatter:

et formasjonsevalueringsverktøy;

hvori en fluidpassasje strekker seg gjennom en borehullsovergang og er ført for å omløpe formasjonsevalueringsverktøyet og fluidpassasjen går ut av borehullsovergangens andre ende ved en forbindelse som etablerer fluidkommunikasjon med en motor og en borkrone;

en rørbærer som forløper fra et overflatested til formasjonsevalueringsverktøyet og koplet til formasjonsevalueringsverktøyet, rørbæreren er konfigurert for å posisjonere formasjonsevalueringsverktøyet ved et valgt borehullsted;

en kabel konfigurert for å bli forlenget fra et overflatested til formasjonsevalueringsverktøyet etter at formasjonsevalueringsverktøyet er posisjonert ved det valgte borehullsted; og

et grensesnitt konfigurert for å etablere en forbindelse mellom kabelen og formasjonsevalueringsverktøyet ved det valgte borehullsted,

hvori et signal er sendt fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet over kabelen som forløper fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet for å operere formasjonsevalueringsverktøyet på stedet for å evaluere formasjonen.

Foretrukne utførelsesformer av apparatet er videre utdypet i kravene 13 til og med 20.

Det følgende fremlegger en generell oppsummering av flere aspekter av oppfinnelsen for å tilveiebringe en grunnleggende forståelse av i det minste noen aspekter av oppfinnelsen. Denne sammenfatning er ikke en omfattende oversikt over oppfinnelsen. Den er ikke ment å identifisere nøkkel eller kritiske elementer av oppfinnelsen eller å skissere området for kravene. Den følgende sammenfatning viser kun noen konsepter av oppfinnelsen i en generell form som en innledning til den mer detaljerte beskrivelse som følger.

Omtalt er en fremgangsmåte for evaluering av formasjon. Fremgangsmåten innbefatter transportering av et formasjonsevalueringsverktøy i et borehull på en rørbærer som forløper fra et overflatested i det minste til formasjonsevalueringsverktøyet. En kabel er transportert til formasjonsevalueringsverktøyet. Kommunikasjon mellom formasjonsevalueringsverktøyet og kabelen er etablert etter at formasjonsverktøyet er flyttet til et valgt borehullsted og formasjonsevalueringsverktøyet er operert på stedet.

Et annet aspekt som er omtalt er et apparat for å evaluere en formasjon som innbefatter en rørbærer, og et formasjonsevalueringsverktøy er koblet til bæreren. Bæreren strekker seg fra et overflatested i det minste til formasjonsevalueringsverktøyet, og et grensesnitt etablerer kommunikasjon mellom formasjonsevalueringsverktøyet og en kabel etter at formasjonsevalueringsverktøyet er flyttet til et valgt borehullsted.

Kort beskrivelse av tegningene

For en detaljert forståelse av den foreliggende oppfinnelse er referanse gjort til den følgende detaljerte beskrivelse av de mange ikke-begrensende utførelser, sett i forbindelse med de vedføyde tegninger, i hvilke like elementer er blitt gitt like numre og hvori:

Figur 1 illustrerer et ikke-begrensende eksempel av et måling-etterboresystem i henhold til beskrivelsen;

figur 2 illustrerer et delvis tverrsnittsriss av en brønnhullsovergang i henhold til oppfinnelsen som innbefatter et ballistisk sideveggkjerneboringsverktøy;

figur 3 illustrerer et annet delvis tverrsnittsriss av en brønnhullsovergang i henhold til oppfinnelsen som innbefatter et fluidprøvetakingsverktøy;

figur 4 illustrerer et ikke-begrensende eksempel av en brønnhullsovergang i henhold til oppfinnelsen som innbefatter et roterende sideveggkjerneboringsverktøy; og

figur 5 illustrerer et eksempel på en ikke-begrensende fremgangsmåte for formasjonsevaluering etter boring i henhold til oppfinnelsen.

Beskrivelse av eksemplifiserende utførelser

Figur 1 illustrerer skjematisk et ikke-begrensende eksempel av et formasjonsevaluerings ("FE") system 100 i et måling-etter-boring ("MAD") arrangement i henhold til flere ikke-begrensende utførelser av oppfinnelsen. FE systemet 100 er vist anbrakt i et brønnborehull 102 som penetrerer jordformasjoner 104. Borehullet 102 kan være fylt med et fluid med en tetthet tilstrekkelig til å forhindre formasjonsfluidinnstrømning. I en eller flere utførelser kan borehullet 102 være et forsterket borehull. For eksempel kan borehullet 102 være forsterket med sement, et fôringsrør eller begge deler. Forsterkning av borehullet 102 kan støtte borehullet og forhindre formasjonsfluidinnstrømning inn i borehullet 102.

Et boretårn 106 kan være benyttet for å opplagre en første bærer eller ("borestreng") 108, som kan være et kveilet rør eller borerør. Borestrengen 108 kan være en borehullsovergang 110 og en borkrone 112 ved en distal ende av borestrengen 108. I flere ikke-begrensende eksempler kan borkronen 112 benyttes for rengjøring eller utviding av et borehull 102, som har blitt boret til en total dybde ("TD") ved et primært boresystem som ikke er vist i dette eksempel. En boremotor 116 er vist anbrakt under borehullsovergangen 110. I en eller flere utførelser kan motoren 116 innbefatte en slammotor med et vridningsmoment mindre enn en primær boresystemslammotor. En primærmotor med høyere vridningsmoment er ikke nødvendig hvor kun rengjøring av det forborede borehull er ønskelig. Imidlertid vil de som er faglært på området og med fordelen av den foreliggende omtale oppdage at en primær boremotor kan benyttes uten å avvike fra området av denne oppfinnelse.

Borehullsovergangen 110 innbefatter et formasjonsevaluerings ("FE") verktøy 114. Som illustrert heri kan et FE verktøy 114 innbefatte et prøvetakingsverktøy, et måleverktøy eller en kombinasjon av disse. Eksemplifiserende prøvetakningsverktøy innbefatter kjerneprøveverktøy, fluidprøveverktøy eller en kombinasjon av kjerne- og fluidprøvetakingsverktøy. Måleverktøyet kan innbefatte trykkmåleverktøy, gammastråleposisjoneringsverktøy, temperaturmåleverktøy, nøytrondetektorer, spektrometre, kjemisk analyseverktøy, nukleære magnetiske resonans (NMR) verktøy, akustiske verktøy, motstandsverktøy, dielektriske måleverktøy, eller enhver kombinasjon av disse og andre verktøy.

FE systemet 100 innbefatter også en andre bærer eller ("glattwire") 126 som kan føres inn i borehullet 102. Borestrengen 108 kan innbefatte en sideinngangsovergang 122 med en port 124 for å motta glattwiren 126 ved en valgt posisjon langs borestrengen 108. Som illustrert kan glattwiren 126 spoles opp og spoles av fra en vinsj eller trommel 132. Vinsjen eller trommelen 132 kan være anbrakt på en lastebil.

Den eksemplifiserte borehullsovergang 110 anbrakt på borestrengen 108 og glattwiren 126 opererer som bærere, men enhver bærer anses for å være innen området for oppfinnelsen. Betegnelsen "bærer" som benyttet heri betyr enhver anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordninger, media og/eller del som kan være benyttet for å transportere, romme, opplagre eller på annen måte legge til rette for bruken av annen anordning, anordningskomponent, kombinasjon av anordning, media og/eller del. Eksemplifiserende ikkebegrensende bærere innbefatter borestrenger av den kveilede rørtype, av den skjøtede rørtype og enhver kombinasjon eller del av disse. Andre bærereksempler innbefatter fôringsrør, kabel, kabelsonder, glattwire, glattwiresonder, setteskudd (engelsk: drop shots), borehullsoverganger, BHA'er, borestrenginnsatser, moduler, innvendige hus og substratdeler av disse.

Borehullsovergangen 110 kan være utformet for å transportere informasjonssignaler til et første sett av overflateutstyr 136 ved glattwiren 126. Som det vil beskrives mer detaljert senere med referanse til figur 2, kan en våtforbindelse 120 benyttes for å etablere kommunikasjon mellom glattwiren 126 og borehullsovergangen 110 etter borehullsovergangen 110 er posisjonert ved et valgt sted i borehullet 102. Overflateutstyret 136 kan innbefatte en del av et telemetrisystem 138 for å kommunisere styresignaler og datasignaler til borehullsovergangen 110 og kan videre innbefatte en datamaskin 140. Overflateutstyret 136 kan også innbefatte en dataopptager 142 for å ta opp målinger oppnådd av borehullsovergangen 110 overført til overflateutstyret 118.

Systemet 100 kan være utformet for å overføre informasjonssignaler til et andre sett av overflateutstyret 144 som kan være vesentlig likt med det første sett av overflateutstyr 136. I flere ikke-begrensende utførelser kan det første sett av overflateutstyr 136 og andre sett av overflateutstyr 144 være et enkelt sett av overflateutstyr. I andre ikke-begrensende utførelser kan det første sett av overflateutstyr 136 og det andre sett av overflateutstyr 144 være kombinert med en enkel enhet eller hus.

Under drift kan borestrengen 108 være ført i borehullet 102 etter at borehullet er blitt boret med et primært boresystem. Posisjoneringsanordninger 118, slik som en gammastråleposisjoneringsanordning, akselerometre, magnetometre og lignende anbrakt innen eller nær borehullsovergangen 110 er benyttet for å posisjonere borehullsovergangen 110 ved et valgt borehullssted og orientering. Glattwiren 126 kan være matet inn i borehullet 102 og så inn i borestrengen 108 via sideinngangsovergangen 122. Glattwiren 126 kan pumpes gjennom borestrengen 108 ved å benytte borefluid eller "slam" fra en slamgrop 128 og et sirkulasjonssystem 130 for å bevege glattwiren gjennom en indre boring eller ("borefluidstrømningsledning") til borestrengen 108. Slammet går ut av borkronen 112 og returnerer til overflaten gjennom et ringformet rom mellom borestrengen 108 og indre vegg av borehullet 102. Trykksatt borefluid kan videre benyttes for å drive motoren 116 og kan tilveiebringe smøring av forskjellige elementer av borestrengen 108 og/eller glattwiren 126.

De som er faglært på området vil oppdage at et forboret borehull kan ha en eller flere soner med dårlige kvalitetsdimensjoner som vil hemme et kabel eller rørtransportert logge (PCL) system. En operatør vil gjenkjenne inngang inn i en av disse soner ved en vekt-på-krone ("WOB") indikator som overskrider en spesifisert verdi. Ved å benytte en eller flere av de omtalte utførelser kan operatøren aktivere slammotoren 116 ved å benytte slampulstelemetri og det andre sett av overflateutstyr 144 for å starte og rotere kronen 112 i den berørte sone. Rotering av kronen 112 i den berørte sone vil rengjøre borehullet, og derved gjøre setting av overgangen 110 gjennom borehullet mye enklere og vil i høy grad redusere risikoen for å skade FE verktøyet 114 ført av borestrengen 108. I en eller flere utførelser kan borkronen være en roterende kuttekrone, en utviderkrone, en rullekrone eller enhver annen passende krone for å rengjøre borehullet foran FE verktøyet 114. I en eller flere utførelser kan motoren 116 og kronen 112 opereres vesentlig på en kontinuerlig måte idet FE verktøyet 114 føres inn i borehullet 102.

Når FE verktøyet 114 er posisjonert, kan glattwiren 126 føres gjennom borestrengen og kommunikasjon kan etableres via våtforbindelseanordningen 120 koblet til borehullsovergangen 110. FE verktøyet 114 kan så opereres og styres ved overflateutstyret 136 for å samle informasjon og/eller prøver ved det valgte brønnsted. De som er faglært på området og med fordelen av den forelagte omtale vil forstå at enhver av flere FE verktøy eller kombinasjoner av FE verktøy kan være inkludert. FE verktøyet illustrert i det ikke-begrensende eksempel i figur 1 innbefatter en eller flere ballistiske kjerneboringsanordninger 146, som vil beskrives ytterligere med referanse til figur 2.

Figur 2 illustrerer et delvis tverrsnittsriss av en borehullsovergang 200 i henhold til oppfinnelsen som innbefatter et FE verktøy 202 som innbefatter et ballistisk sideveggkjerneboringsverktøy 204. Borehullsovergangen 200 kan være vesentlig lik med borehullsovergangen 110 beskrevet ovenfor og vist i figur 1. Borehullsovergangen 200 innbefatter en langstrakt seksjon 206 med en første ende 208 og en andre ende 210. Den første ende 208 innbefatter en kopling 212 passende for å forbinde overgangen 200 til en borestreng 108 som beskrevet ovenfor og vist i figur 1. En fluidpassasje 214 strekker seg gjennom borehullsovergangen 200 og er ført for å omløpe FE verktøyet 202. Passasjen 214 kan så gå ut av borehullsovergangens andre ende 210 ved en forbindelse 216 som etablerer fluidteknisk kommunikasjon med en motor 116 og kronen 112 vesentlig som beskrevet ovenfor og vist i figur 1.

Det ballistiske kjerneboringsverktøy 204 kan innbefatte flere individuelle kjerneboringsanordninger 146. Hver kjerneboringsanordning 146 kan innbefatte en eksplosiv ladningsseksjon 218 og en frigjørbar kule 220. Den frigjørbare kule 220 innbefatter en indre passasje 222 som kutter en kjerneprøve når kulen 120 er skutt inn i en sidevegg av borehullet. En forankring 224 forbinder kulen 220 til verktøyet 204. Forankringen 224 kan være et flertrådet fiber eller flertrådet metallforankring slik som rustfri stålforankring som har en strekkstyrke tilstrekkelig til å trekke kulen fra formasjonen. Etter avfyring kan forankringen 224 benyttes for å trekke kulen 220 og kjerneprøven fra sideveggen ved å løfte borestrengen 108 fra borehullet.

Hver kjerneboringsanordning 146 kan være elektrisk forbundet til en overflatekontroller ved elektriske ledere 226 som er forbundet til glattwiren 126. Glattwiren 126 er forbundet til FE verktøyet 202 via en våtkopling 120 tilpasset for å etablere en elektrisk forbindelse etter at glattwiren er pumpet ned til FE verktøyet 202.

Figur 3 illustrerer et annet delvis tverrsnittsriss av en borehullsovergang 300 i henhold til oppfinnelsen som innbefatter et FE verktøy 302 som innbefatter et fluid prøvetakingsverktøy 304. Fluidprøveverktøyet 304 kan i en eller flere utførelser benyttes for å ta prøvefluid fra formasjonen som omgir borehullet. Borehullsovergangen 300 i dette ikke-begrensende eksempel innbefatter en langstrakt seksjon 306 med en første ende 308 og en andre ende 310. Den første ende 308 innbefatter en kopling 312 tilpasset for å forbinde overgangen 300 til en borestreng 308 som beskrevet ovenfor og vist i figur 1. En fluidpassasje 314 strekker seg gjennom borehullsovergangen 300 og er ført for å omløpe FE verktøyet 302.

Passasjen 314 kan så gå ut av borehullovergangens andre ende 310 ved en forbindelse 316 som etablerer fluidteknisk kommunikasjon med en motor 116 og kronen 112 vesentlig som beskrevet ovenfor og vist i figur 1.

I en eller flere utførelser kan fluidprøvetakingsverktøyet 304 innbefatte en elastomerpute 318 montert på en forlengbar sonde 320. Den forlengbare sonde 320 kan være i fluidkommunikasjon med en fluidbeveger 322 slik som et stempel innen den forlengbare sonde 320, en fluidpumpe eller en kombinasjon derav via en strømningsledning 324. I noen utførelser kan en eller flere oppbakkingsføtter 326 eller en oppbakkingssko være anordnet for å strekke seg til et borehullsveggparti vesentlig motstående området opptatt av puten 318. Konstruksjon og operasjonsdetaljer for et passende ikke-begrensende fluidprøveverktøy 304 for å utvinne fluider er mer beskrevet i US patent nr.5 303 775, idet beskrivelse av denne herved er innlemmet med referanse. Den eksemplifiserende overgang 300 kan innbefatte en fordypning 336 inn i hvilken sonden 320 og puten 318 kan trekkes tilbake under transport i borehullet. O-ringtetninger 338 kan være anordnet for å tilveiebringe en fluidbarriere mellom innvendige partier av verktøyet 302 og borehullet. En lignende fordypning 336 og O-ringtetninger 338 kan være anordnet for oppbakkingsføttene 326 under bruk.

En kontroller 328 kan være innbefattet for å styre operasjon av den forlengbare sonde 320, oppbakkingsføttene 326 og fluidbevegeren 322. En eller flere posisjoneringsanordninger 118 kan være anbrakt på et passende sted for å tilveiebringe nøyaktig posisjonering og orientering av overgangen 300 og FE verktøyet 302 for MAD operasjoner. En fluidanalyserer 330 kan være innbefattet for å analysere fluidprøver som går inn i verktøyet 302. I en eller flere utførelser kan fluidanalysereren innbefatte et spektrometer, et motstandsverktøy, et dielektrisk verktøy, en nøytrondetektor, en gasskromatograf eller en kombinasjon derav.

I en eller flere ikke-begrensende utførelser kan en prøvebeholder 332 være anbrakt i FE verktøyet 302 for å samle fluidprøver for ytterligere testing ved et overflatelaboratorium. Selv om to prøvebeholdere er vist, kan en enkelbeholder eller flere enn to beholdere være innbefattet uten å avvike fra området for oppfinnelsen. En kompensator 334 kan være innbefattet med hver prøvebeholder 332. Kompensatoren 334 kan innbefatte ethvert antall av anordninger for å opprettholde prøven ved et trykk og temperatur tilstrekkelig til å unngå bunnfellinger idet fluidprøven fjernes fra borehullet. Flere eksempler på passende prøvekammerutforminger som er i stand til å opprettholde prøvetrykket er beskrevet i US patenter 5303 775 og 5377 755 for "Method and Apparatus for Acquiring and Processing Subsurface Samples of Connate Fluid", hvilke patenter er overdratt til søkeren av den foreliggende søknad og innbefattes heri i sin helhet med referanse.

I en eller flere ikke-begrensende operasjonsutførelser er FE verktøyet 302 transportert på borehullsovergangen 300 etter at et primært boresystem har boret et borehull gjennom en angjeldende sone. Boremotoren 116 kan opereres for å rotere borkronen 112 når borestrengen møter en hindring eller på en annen måte borehullsone med dårlig kvalitet.

Posisjoneringsanordningene 118 er operert for å posisjonere og orientere FE verktøyet 302 ved en valgt posisjon i borehullet. En glattwire 126 er transportert i borehullet til en sideinngangovergang 122 ved hvilket punkt glattwiren går inn i borestrengen 108 og pumpes ned borestrengen ved å benytte overflateutstyr som omtalt ovenfor og vist i figur 1.

Glattwiren 126 innbefatter en våtforbindelsekopling 120 som opptar en tilhørende våtforbindelsekopling montert på borehullsovergangen for å etablere kommunikasjon med FE verktøyet 302 etter at FE verktøyet er posisjonert. FE verktøyet 302 kan så opereres og styres av overflateutstyret 136 for å samle informasjon og/eller prøver ved det valgte brønnsted. Glattwiren 126 tilveiebringer høy båndbreddedatakommunikasjon mellom overflateutstyret og verktøyet, og den høye båndbredden muliggjør at mer informasjon og kommandoer kan overføres.

Figur 4 illustrerer et ikke-begrensende eksempel på en borehullsovergang 400 i henhold til oppfinnelsen som innbefatter FE verktøyet 402 innbefattende et roterende sideveggkjerneboringsverktøy 404. Det roterende sideveggkjerneboringsverktøy 404 kan i en eller flere utførelser benyttes for å samle en kjerneprøve fra formasjonen som omgir borehullet. Borehullsovergangen 400 i dette ikke-begrensende eksempel innbefatter en langstrakt seksjon 406 med en første ende 408 og en andre ende 410. Den første ende 408 innbefatter en kopling 412 tilpasset for å forbinde overgangen 400 til en borestreng 108 som beskrevet ovenfor og vist i figur 1. En fluidpassasje 414 strekker seg igjennom borehullsovergangen 400 og er ført for å omløpe FE verktøyet 402. Passasjen 414 kan så gå ut av borehullsovergangens andre ende 410 ved en forbindelse 416 som etablerer fluidteknisk kommunikasjon med motoren 116 og kronen 112 vesentlig som beskrevet ovenfor og vist i figur 1.

I en eller flere utførelser kan det roterende sideveggkjerneboringsverktøy 304 innbefatte et kutteelement 418 montert på et forlengbart kronelegeme 420. Passende kjerneboringsverktøy for formålene med denne oppfinnelse kan være vesentlig som beskrevet i US patent 5617 927 for "Sidewall Rotary Coring Tool" og i publisert US patentsøknad nr.11/215 271 som har publikasjonsnummer US 2007/0045005 A2, hvilket patent og publisert søknad er overdratt til søkeren av den foreliggende søknad og er innbefattet i deres helheter heri med referanse.

Det eksemplifiserende kjerneboringsverktøy 404 kan innbefatte oppbakkingsføtter 422 eller en sko posisjonert vesentlig motstående skjæreelementet 418. En kjerneprøvebeholder 428 kan være innbefattet for å inneholde en kjerneprøve for gjenvinning til overflaten. En prøvekompensator kan også være innbefattet som beskrevet ovenfor og vist i figur 3 for å holde kjerneprøven og ethvert fluid samlet sammen med kjerneprøven under transport til overflaten. I en eller flere utførelser kan en kontroller 430 være innbefattet med FE verktøyet 402 for å styre operasjon av kjerneboringsverktøyet 404. Kontrolleren 430 kan være elektrisk koblet til overflateutstyret 136 via glattwiren 126 og våtkoplingen 120.

Den eksemplifiserende overgang 400 innbefatter en fordypning 424 inn i hvilken kutteelementet 418 kan være trukket tilbake under transport i borehullet. O-ringtetninger 426 kan være anordnet for å tilveiebringe en fluidbarriere mellom innvendige partier av verktøyet 402 og borehullet. En lignende fordypning 424 og O-ringtetninger 426 kan være anordnet for oppbakkingsføttene 422 under bruk.

I en eller flere ikke-begrensende operasjonsutførelser er FE verktøyet 402 transportert på borehullsovergangen 400 etter at et primærboresystem har boret et borehull gjennom en angjeldende sone. Boremotoren 116 kan opereres for å rotere borkronen 112 når borestrengen treffer en hindring eller på annen måte borehullssoner med dårlig kvalitet.

Posisjoneringsanordningene 118 er operert for å posisjonere og orientere FE verktøyet 402 ved en valgt posisjon i borehullet. En glattwire 126 er transportert inn i borehullet til en sideinngangsovergang 122 ved hvilket punkt glattwiren går inn i borestrengen 108 og pumpes ned borestrengen ved å benytte overflateutstyret som omtalt ovenfor og vist i figur 1.

Glattwiren 126 innbefatter en våtforbindelsekopling 120 som opptar en tilsvarende våtforbindelsekopling montert på borehullsovergangen for å etablere kommunikasjon med FE verktøyet 402 etter at FE verktøyet er posisjonert. FE verktøyet 402 kan så opereres under styring av overflateutstyret 136 for å samle informasjon og/eller kjerneprøver ved det valgte brønnsted.

Figur 5 illustrerer et eksempel på en ikke-begrensende fremgangsmåte 500 for formasjonsevaluering etter boring i henhold til oppfinnelsen. Fremgangsmåten 500 innbefatter boring av et borehull til TD 500 ved å benytte et primærboresystem. Et brønnverktøy kan så posisjoneres ved en valgt dybde 504 ved å transportere brønnverktøyet på et borehull med en borkrone på en ende derav for rengjøring av borehullet foran verktøyet. I en eller flere utførelser kan fremgangsmåten videre innbefatte transportering eller føring av en kabel til brønnverktøyet og gjøre en kommunikasjonsforbindelse med verktøyet ved å benytte en våtkopling 506. Brønnverktøyet kan så opereres 508 ved den valgte dybde. I en eller flere utførelser kan verktøyet opereres og styres ved å benytte overflateutstyr i kommunikasjon med verktøyet via kabelen. En fordel med å kjøre kabelen etter verktøyet er at borerøret kan benyttes for å opplagre vekten av verktøyet og kan bedre motstå spenningen i meget dype brønnanvendelser. En annen fordel er at kabelen kan pumpes gjennom borerøret ved å benytte et overflatepumpesystem og kabelen kan være ført i en brønn som avviker fra vertikalen.

Den foreliggende omtale skal anses som å være illustrativ istedenfor som begrensende for området av de vedføyde kravene. Mange modifikasjoner og varianter vil være åpenbare for de som er faglærte på området etter å studere omtalen, innbefattende bruk av ekvivalente funksjonsmessig og/eller strukturelle erstatninger for elementene beskrevet heri, bruk av ekvivalente funksjonsmessige koblinger for koplinger beskrevet her, og/eller bruk av ekvivalente funksjonsmessige aksjoner for aksjoner beskrevet heri. Slike uvesentlige varianter skal anses for å være innen området for kravene nedenfor.

Gitt omtalen ovenfor av generelle konsepter og spesifikke utførelser, er beskyttelsesområdet definert ved de vedføyde krav. De utstedte krav skal ikke anses som begrensende for søkerens rett til de vedlagte krav, men ikke enda bokstavelig krevet angjeldende søknadsgjenstand ved hjelp av en eller flere ytterligere søknader innbefattende de som er innlevert i overensstemmelse med USAs lover og/eller internasjonal avtale.

Visse utførelser og egenskaper er beskrevet ved å benytte et sett av numeriske øvre grenser og et sett av numeriske nedre grenser. Det vil forstås at områder fra enhver nedre grense til enhver øvre grense er overveid med mindre annet ikke er indikert. Visse nedre grenser, øvre grenser og områder fremkommer i en eller flere krav nedenfor. Alle numeriske verdier er "omkring" eller "omtrentlig" den indikerte verdi, og med å ta i betraktning eksperimentelle feil og variasjoner som vil aksepteres av en person med normal fagkunnskap på området.

Claims (20)

PATENTKRAV

1. Fremgangsmåte for evaluering av en formasjon,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter:

transportering av et formasjonsevalueringsverktøy (114, 202, 302, 402) i et borehull (102) på en rørbærer som strekker seg fra et overflatested i det minste til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402);

posisjonering av formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) ved et valgt borehullsted;

hvori en fluidpassasje (314) strekker seg gjennom en borehullsovergang (300) og er ført for å omløpe formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) og fluidpassasjen (314) går ut av borehullsovergangens andre ende (310) ved en forbindelse (316) som etablerer fluidkommunikasjon med en motor (116) og en borkrone (112);

å forlenge en kabel fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) ved det valgte borehullsted;

å etablere en forbindelse mellom kabelen og formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) ved det valgte borehullsted; og

å sende et elektrisk signal fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) over kabelen som strekker seg fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) for å operere formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) på stedet for å evaluere formasjonen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at transportering av et formasjonsevalueringsverktøy (114, 202, 302, 402) innbefatter transportering av (i) et måleverktøy, (ii) et prøvetakingsverktøy og (iii) en kombinasjon av disse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at rørbæreren innbefatter en borestreng (108).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,

k a r a k t e r i s e r t v e d at borestrengen (108) innbefatter én av (i) et flertall av skjøtede rørseksjoner, (ii) et kveilet rør, og (iii) eller en kombinasjon av disse.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre omfatter rengjøring av et borehullparti foran formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,

k a r a k t e r i s e r t v e d at rengjøring av et borehullparti foran formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) innbefatter rotering av en

borkrone (112).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at transportering av formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) innbefatter transportering av formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) etter at borehullet (102) er boret til total dybde.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at transportering av formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) innbefatter transportering av formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) etter innkjøring av en primærborestreng.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at transportering av kabelen til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) innbefatter pumping av en kabel gjennom i det minste et parti av rørbæreren.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at etablering av forbindelsen innbefatter anvendelse av en våtforbindelse (120).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre omfatter å forlenge kabelen fra en overflatekontrollenhet ved overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) ved det valgte borehullsted og å sende signalet fra overflatekontrollenheten til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) over kabelen.

12. Apparat for evaluering av en formasjon,

k a r a k t e r i s e r t v e d at det omfatter:

et formasjonsevalueringsverktøy (114, 202, 302, 402);

hvori en fluidpassasje (314) strekker seg gjennom en borehullsovergang (300) og er ført for å omløpe formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) og fluidpassasjen (314) går ut av borehullsovergangens andre ende (310) ved en forbindelse (316) som etablerer fluidkommunikasjon med en motor (116) og en borkrone (112);

en rørbærer som forløper fra et overflatested til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) og koplet til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402), rørbæreren er konfigurert for å posisjonere formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) ved et valgt borehullsted;

en kabel konfigurert for å bli forlenget fra et overflatested til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) etter at formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) er posisjonert ved det valgte borehullsted; og

et grensesnitt konfigurert for å etablere en forbindelse mellom kabelen og formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) ved det valgte borehullsted, hvori et signal er sendt fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) over kabelen som forløper fra overflatestedet til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) for å operere formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) på stedet for å evaluere formasjonen.

13. Apparat ifølge krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d at formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) innbefatter én av (i) et måleverktøy, (ii) et prøvetakingsverktøy og (iii) en kombinasjon av disse.

14. Apparat ifølge krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d at formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) innbefatter én eller flere av en ballistisk kjerneboringsanordning (146), et roterende kjerneboringsverktøy (204) og et fluidprøvetakingsverktøy (304).

15. Apparat ifølge krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d at formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) innbefatter en fluidanalyserer (330).

16. Apparat ifølge krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d at det videre omfatter en borkrone (112) for rengjøring av et borehullparti foran formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402).

17. Apparat ifølge krav 16,

k a r a k t e r i s e r t v e d at det videre omfatter en motor (116) anbrakt på bæreren for å rotere borkronen (112).

18. Apparat ifølge krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d at det videre omfatter en sideinngangsovergang (122) som mottar kabelen, kabelen er transportert i rørbæreren under sideinngangsovergangen (122).

19. Apparat ifølge krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d at det videre omfatter en overflatekontroller (430) ved overflatestedet, hvori kabelen strekker seg fra overflatekontrolleren (430) til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) ved det valgte borehullsted og signalet er sendt fra overflatekontrolleren (430) til formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) over kabelen.

20. Apparat ifølge krav 19,

k a r a k t e r i s e r t v e d at i det minste et parti av kontrolleren (430) er lokalisert ved et overflatested, kontrolleren er i kommunikasjon med formasjonsevalueringsverktøyet (114, 202, 302, 402) via grensesnittet.