NO881048L

NO881048L - PROCEDURE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING CHROMATOGRAPHICAL ANALYSIS IN A BORROW.

Info

Publication number: NO881048L
Application number: NO88881048A
Authority: NO
Inventors: Paul Eldon Pilkington; Mark Peter Distefano; Marvin Carrol Allen
Original assignee: Conoco Inc
Priority date: 1988-03-09
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1989-09-11
Also published as: NO881048D0

Description

Denne oppfinnelsen angår kromatografiske fremgangsmåter og innretninger for å analysere formasjonsfluider og især slike fremgangsmåter og innretninger hvor et verktøy tar en prøve på et formasjonsfluid ned i brønnen, i et uforet brønnhull. This invention relates to chromatographic methods and devices for analyzing formation fluids and in particular such methods and devices where a tool takes a sample of a formation fluid down the well, in an unlined wellbore.

Etter at en oljebrønn er boret, er det ønskelig å bedømme formasjonen for å bestemme om tilstrekkelig olje eller gass kan produseres for å se om det er økonomisk for-svarlig å fullføre brønnen med foringsrør og produksjonsrør. After an oil well is drilled, it is desirable to assess the formation to determine if sufficient oil or gas can be produced to see if it is economically sound to complete the well with casing and production tubing.

En måte å bestemme sammensetningen av reservoar-fluider, er å foreta en borestrengsprøve. En slik prøve innebærer at en borestreng som nederst er forsynt med en pakning, senkes ned i brønnhullet. Hullet blir pakket like over den aktuelle sone, og fluid fra formasjonen tillates så å strømme inn i bores trengen. Strømnings trykket blir overvåket og en prøve blir oppsamlet i bores trengen. Deretter blir borestrengen løftet og prøven analysert ved å injisere noe av prøvefluidet i en kromatograf. Borestrengsprøven har imidlertid flere ulemper. For det første er det kostbart og tidkrevende å senke en borestreng til den aktuelle formasjonen. ' For det andre har de oppsamlede fluidprøver en tendens til å skilles fra hverandre og må settes sammen på overflaten. En mer nøyaktig analyse kan oppnås hvis formasjonsfluidet kunne blitt analysert før adskillelsen til gass og væskefaser. Hvis brønnhullet dessuten er i et relativt mykt fjell, kan ikke borestrengsprøven utføres uten at brønnhullet fores og således gjør det vesentlig dyrere å utføre prøven. One way to determine the composition of reservoir fluids is to conduct a drill string test. Such a test involves lowering a drill string, which is fitted with a seal at the bottom, into the wellbore. The hole is packed just above the relevant zone, and fluid from the formation is then allowed to flow into the drill hole. The flow pressure is monitored and a sample is collected in the drill hole. The drill string is then lifted and the sample analyzed by injecting some of the sample fluid into a chromatograph. However, the drill string test has several disadvantages. Firstly, it is expensive and time-consuming to sink a drill string into the formation in question. Second, the collected fluid samples tend to separate from each other and must be assembled on the surface. A more accurate analysis can be obtained if the formation fluid could be analyzed before the separation into gas and liquid phases. If the wellbore is also in relatively soft rock, the drill string test cannot be carried out without the wellbore being lined, thus making it significantly more expensive to carry out the test.

Det fins formasjonsprøveinnretninger som kan senkes inn i et uforet brønnhull i en wire til et nivå nærliggende den aktuelle formasjon. Deretter blir en prøvepute festet mot veggen i borehullet og formasjonsfluid blir trukket gjennom et ledningsrør i puten inn i verktøyet. Deretter blir verktøyet løfet til overflaten og den oppsamlede prøve blir analysert i en kromatograf for å bestemme sammensetningen av formasjonsfluidene. Formasjonsprøveinnretninger er typisk store og inkluderer enten et stort kammer eller flere små kamre for oppsamling av prøver ved forskjellige nivå i brønn- hullet. Et problem med den tidligere kjente formasjonsprøve-innretning er at begynnelsesstrømmen fra formasjonen er et filtrat som inkluderer boreslampartikler og lignende som finnes i formasjonen nærliggende borehullet under bore-prosessen. Dette representerer et spesielt problem når et oljebasert boreslam brukes, siden nærværet av olje i slammet kan vise seg under kromatograf analysen å bli tatt for et fluid fra formasjonen. Det fins i det minste én prøveinn-retning hvor filtratstrømmen mottas i et første kammer mens strømmens resistivitet måles. Når resistiviteten stabiliserer seg og således indikerer nærværet av beslektet (uønsket) strøm, blir strømmen ført inn i et annet kammer og prøveinn-retningen blir løftet til overflaten. There are formation testing devices that can be lowered into an unlined wellbore in a wire to a level close to the formation in question. Next, a test pad is attached to the wall of the borehole and formation fluid is drawn through a conduit in the pad into the tool. The tool is then lowered to the surface and the collected sample is analyzed in a chromatograph to determine the composition of the formation fluids. Formation sampling devices are typically large and include either a large chamber or several small chambers for collecting samples at different levels in the wellbore. A problem with the previously known formation test device is that the initial flow from the formation is a filtrate which includes drilling lamp particles and the like which are found in the formation near the borehole during the drilling process. This represents a particular problem when an oil-based drilling mud is used, since the presence of oil in the mud can be shown during chromatographic analysis to be mistaken for a fluid from the formation. There is at least one test device where the filtrate flow is received in a first chamber while the resistivity of the flow is measured. When the resistivity stabilizes and thus indicates the presence of related (unwanted) current, the current is led into another chamber and the test device is lifted to the surface.

Kjente innretninger for oppsamling av formasjons-fluidprøver er kjent for å oppsamle forurensede prøver på grunn av filtrats trommene. Slike innretninger begrenser også det totale antall prøver som kan tas uten og løftes til overflaten. Dessuten er slike innretninger ganske lange for å romme flere kamre. Når en enkelt prøve ved et enkelt nivå skal oppsamles, er innretningen generelt fremdeles lang for å kunne romme et stort kammer slik at minst noe av strøm-men til kammeret, etter den første filtratstrøm, vil omfatte beslektet formasjonsfluid. Når fluidprøven løftes til overflaten og skal analyseres i en kromatograf har den blitt skilt fra hverandre i sin gass og væskefase og må sammensettes på samme måte som når en fluidprøve tas via en borestrengs-prøve. Known devices for collecting formation fluid samples are known to collect contaminated samples due to the filtrate drums. Such devices also limit the total number of samples that can be taken without and lifted to the surface. Moreover, such devices are quite long to accommodate several chambers. When a single sample at a single level is to be collected, the device is generally still long enough to accommodate a large chamber so that at least some of the flow to the chamber, after the first filtrate flow, will comprise related formation fluid. When the fluid sample is lifted to the surface and is to be analyzed in a chromatograph, it has been separated into its gas and liquid phase and must be assembled in the same way as when a fluid sample is taken via a drill string sample.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter ned-senking av en kromatograf i et brønnhull til et nivå hvor aktuelle fluider inneholdes i formasjonen nærliggende kromatografen. En fluidprøve blir trukket ut fra den nærliggende formasjon og blir ført inn i kromatografen som genererer informasjon angående sammensetningen av prøvene. Denne informasjon overføres til overflaten og gir således en øyeblikkelig indikering på fluidprøvens sammensetning. I en utførelse av oppfinnelsen blir formasjonsfluid trukket ut og dens resistivitet overvåkes inntil den stabiliseres og sikrer derved at en beslektet fluidprøve blir analysert av • kromatografen. I en annen utførelse av oppfinnelsen blir kromatografen renset med en oppløsning etter prøving ved et valgt nivå hvorved kromatografen kan flyttes til et annet nivå for å analysere en annen fluidprøve. The method according to the invention comprises submerging a chromatograph in a wellbore to a level where relevant fluids are contained in the formation close to the chromatograph. A fluid sample is extracted from the nearby formation and is fed into the chromatograph which generates information regarding the composition of the samples. This information is transferred to the surface and thus gives an immediate indication of the composition of the fluid sample. In one embodiment of the invention, formation fluid is withdrawn and its resistivity is monitored until it stabilizes thereby ensuring that a related fluid sample is analyzed by • the chromatograph. In another embodiment of the invention, the chromatograph is cleaned with a solution after testing at a selected level whereby the chromatograph can be moved to another level to analyze another fluid sample.

Innretningen ifølge oppfinnelsen utfører fremgangs-måtens trinn. The device according to the invention performs the steps of the method.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte og innretning hvor flere beslektede formasjonsfluidprøver kan tas ved forskjellige utvalgte nivå i et brønnhull. The invention provides a method and device where several related formation fluid samples can be taken at different selected levels in a wellbore.

Oppfinnelsen tilveiebringer en slik fremgangsmåte og en slikt innretning hvor fluidprøver kan analyseres ved hjelp av en kromatograf ned i brønnen og, i en utførelse av oppfinnelsen, kan informasjon som derved genereres, sendes til overflaten. The invention provides such a method and such a device where fluid samples can be analyzed using a chromatograph down the well and, in one embodiment of the invention, information generated thereby can be sent to the surface.

I en annen utførelse av oppfinnelsen, blir kromatografen renset med en oppløsning mellom hver fluidprøveanalyse. In another embodiment of the invention, the chromatograph is cleaned with a solution between each fluid sample analysis.

Tallrike fordeler med nærværende fremgangsmåte, og innretning vil fremgå for en person som har kjennskap til faget ettersom den følgende detaljerte beskrivelse leses sammen med de medfølgende tegninger hvor: Fig. 1 er en noe skjematisk fremstilling av et verktøy konstruert ifølge innretningen for oppfinnelsen mottatt i et brønnhull, fig. 2 er en skjematisk fremstilling av verktøyet på fig. 1. Numerous advantages of the present method and device will become apparent to a person skilled in the art as the following detailed description is read together with the accompanying drawings where: Fig. 1 is a somewhat schematic representation of a tool constructed according to the device for the invention received in a well hole, fig. 2 is a schematic representation of the tool in fig. 1.

Generelt vist ved nr. 10, er et verktøy konstruert ifølge innretningen for oppfinnelsen. Verktøyet 10 er vist mottatt i et brønnhull 12 dannet i en formasjon 14. Verktøyet er opphengt fra overflaten (ikke vist) ved hjelp av en wire-line 16, som også inkluderer en elektrisk kabel for elektrisk forbindelse mellom overflaten og komponentene i verktøyet 10 og som nærmere vil bli beskrevet. Generally shown at No. 10, a tool is constructed according to the device of the invention. The tool 10 is shown received in a wellbore 12 formed in a formation 14. The tool is suspended from the surface (not shown) by means of a wire-line 16, which also includes an electrical cable for electrical connection between the surface and the components of the tool 10 and which will be described in more detail.

Verktøyet 10 inkluderer et hus 18. En prøvepute The tool 10 includes a housing 18. A test pad

20 kan strekke seg radialt fra huset og er vist på fig. 1 20 can extend radially from the housing and is shown in fig. 1

i en delvis utstrakt stilling. På motsatt side av verktøyet in a partially extended position. On the opposite side of the tool

10 fra prøveputen 20, er en avstiverpute 22 som også kan 10 from the test pad 20, is a stiffener pad 22 which can also

strekke seg radialt ut fra huset. Når putene 20, 22 er helt utstrakt, vil hver putes radiale ytterflate gripe mot veggene i brønnhullet 12 og således forankre verktøyet i brønnhullet. extend radially from the housing. When the pads 20, 22 are fully extended, the radial outer surface of each pad will grip against the walls of the wellbore 12 and thus anchor the tool in the wellbore.

Prøveputen 20 inkluderer et prøveledningsrør 24 som gir fluidforbindelse mellom fluidene i formasjonen 14 og det innvendige av huset 18 når puten 20 griper mot brønn-hullets vegg. The test pad 20 includes a test line pipe 24 which provides fluid connection between the fluids in the formation 14 and the interior of the housing 18 when the pad 20 grips the wellbore wall.

Generelt vil verktøyet 10 senkes til et valgt nivå i brønnhullet og en formasjonsfluidprøve føres til det indre av huset 18. Prøven blir bearbeidet av en kromatograf i huset og informasjonen om fluidprøvens sammensetning blir sendt til overflaten. Deretter blir kromatografen renset med en oppløsning fra et reservoar mottatt i huset 18 og verktøyet ført til et annet sted for andre analyser av fluid-prøver. In general, the tool 10 will be lowered to a selected level in the wellbore and a formation fluid sample will be brought to the interior of the housing 18. The sample will be processed by a chromatograph in the housing and the information about the composition of the fluid sample will be sent to the surface. The chromatograph is then cleaned with a solution from a reservoir received in the housing 18 and the tool is taken to another location for other analyzes of fluid samples.

Med henvisning nå til fig. 2 vil nå konstruksjonen inne i huset 18 bli beskrevet. Deri fins en formasjonsprøve-innretning vist generelt ved 26, som også vil bli henvist til som en uttrekningsanordning og som et rensekammer. Rense-kammeret inkluderer en sylinder 28 med en stempel-og-stang-sammens t illing, vist generelt ved 33 og som er glidbart anbrakt deri. Sammenstillingen 35 inkluderer et par glidbare stempler 30, 32 mottatt i en sylinder 28 hvor stemplene er forbundet ved hjelp av en stang 34. Stempelstoppere 36 danner en første aksialvandringsbegrensning for fremstillingen 33 mens stempelstopperne 38 danner en andre aksialvandringsbegrensning for sammenstillingen. Sylinderen 28 står i fluidforbindelse med et par fluids tyreporter 40, 42 som i sin tur er tilkoplet konvensjonelle fluidstyrekretser (ikke vist) for flytting av sammenstillingen 33 mellom stopperne 36, 38. Fluidstyrekretsene tilveiebringer en slik bevegelse under styring av elektriske signaler fra overflaten som blir sendt til verktøyet via den elektriske kabel i wire-linen 16. Referring now to fig. 2, the construction inside the housing 18 will now be described. Therein is a formation test device shown generally at 26, which will also be referred to as an extraction device and as a cleaning chamber. The purge chamber includes a cylinder 28 having a piston-and-rod assembly, shown generally at 33, slidably mounted therein. The assembly 35 includes a pair of sliding pistons 30, 32 received in a cylinder 28 where the pistons are connected by means of a rod 34. Piston stops 36 form a first axial travel limitation for the manufacture 33 while the piston stops 38 form a second axial travel limitation for the assembly. The cylinder 28 is in fluid communication with a pair of fluid tire ports 40, 42 which in turn are connected to conventional fluid control circuits (not shown) for moving the assembly 33 between the stops 36, 38. The fluid control circuits provide such movement under the control of electrical signals from the surface which are sent to the tool via the electric cable in the wire-line 16.

Et ledningsrør 44 står i fluidforbindelse med den høyre ende av sylinderen 28 og inkluderer en ventil 46 for selektiv avstengning eller åpning av strømmen gjennom ledningsrøret 44. Ledningsrøret 44 står i fluidforbindelse med prøveledningsrøret 24 i prøveputen 20. A conduit 44 is in fluid communication with the right end of the cylinder 28 and includes a valve 46 for selectively shutting off or opening the flow through the conduit 44. The conduit 44 is in fluid communication with the sample conduit 24 in the sample pad 20.

Når således prøveputen støter mot brønnhullets vegg og ventilen 46 åpnes, kan fluid i formasjonen 14 strømme Thus, when the test pad hits the wall of the wellbore and the valve 46 is opened, fluid in the formation 14 can flow

gjennom ledningsrørene 24, 44 inn i sylinderen 28.through the conduit pipes 24, 44 into the cylinder 28.

Hver ventil på fig. 2, liksom ventilen 46, kan selektivt åpnes og stenges ved hjelp av elektriske signaler som sendes mot verktøyet via den elektriske kabel i wire-linen 16. Each valve in fig. 2, like the valve 46, can be selectively opened and closed by means of electrical signals sent to the tool via the electrical cable in the wire-line 16.

Et annet ledningsrør 48 har den ene ende i fluidforbindelse med sylinderen 28 og inkluderer deri en ventil 50. Den andre ende av ledningsrøret 48 står i fluidforbindelse med brønnhullet. Ventilen 50, liksom de andre ventilene i verktøyet, opereres som svar på styresignaler fra overflaten, men ventilen 50 er en treveis ventil og kan orienteres for å muliggjøre fluidforbindelse mellom sylinderen 28 og brønnhullet eller mellom sylinderen 28 og et prøvekammer 52, eller kan orienteres for å avstenge fluidforbindelsen mellom sylinderen 28, prøvekammeret 52 og brønnhullet. Another conduit 48 has one end in fluid connection with the cylinder 28 and therein includes a valve 50. The other end of the conduit 48 is in fluid connection with the wellbore. The valve 50, like the other valves in the tool, is operated in response to control signals from the surface, but the valve 50 is a three-way valve and can be oriented to enable fluid communication between the cylinder 28 and the wellbore or between the cylinder 28 and a sample chamber 52, or can be oriented to to shut off the fluid connection between the cylinder 28, the sample chamber 52 and the wellbore.

Sylinderen 28 har påmontert en resistivitetsprobe 54, en temperaturprobe 56, og en trykksensor 58. Resistivitetsproben måler resistiviteten i fluidet i sylinderen 28 ved å legge en spenning over fluidet og måle strømmen som passerer derigjennom. Temperatursensoren overvåker temperaturen i fluidet mens trykksensoren overvåker fluidtrykket. Data fra hver av disse overvåkningsinnretninger sendes til overflaten via den elektriske kabel i wire-linen. The cylinder 28 is fitted with a resistivity probe 54, a temperature probe 56, and a pressure sensor 58. The resistivity probe measures the resistivity of the fluid in the cylinder 28 by applying a voltage across the fluid and measuring the current passing through it. The temperature sensor monitors the temperature in the fluid while the pressure sensor monitors the fluid pressure. Data from each of these monitoring devices is sent to the surface via the electric cable in the wire-line.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen for-binder ledningsrøret 60 sylinderen 28 til et kromatografprøve-kammer 62 via en ventil 64 som selektivt kan hindre eller tillate strøm i ledningsrøret 60. Ventilen 64 henvises heri som en første ventil. Ledningsrøret 65 har den ene ende i f luidf orbindelse med kammeret 62 og har en ventil 67. Den andre ende av ledningsrøret 65 står i fluidforbindelse med brønnhullet. In a preferred embodiment of the invention, the conduit 60 connects the cylinder 28 to a chromatograph sample chamber 62 via a valve 64 which can selectively prevent or allow current in the conduit 60. The valve 64 is referred to herein as a first valve. The conduit 65 has one end in fluid connection with the chamber 62 and has a valve 67. The other end of the conduit 65 is in fluid connection with the wellbore.

Generelt vist ved 66, er et ekspansjonskammer som også refereres heri som en uttreknings- og innsprøytnings-anordning. Ekspansjonskammeret 66 inkluderer en sylinder 68 med en stempel-og-stang-sammenstilling 70 som er glidbart anbrakt deri. Sammenstillingen 70 inkluderer et par stempler 72, 74 forbundet ved hjelp av en stang 76. Stempelstoppere 78, 80 danner begrensninger for den aksiale bevegelse av sammenstillingen 70. Fluidporter 82, 84 er tilkoplet konvensjonelle fluidstyrekretser (ikke vist) for å bevege sammenstillingen 70 mellom stempelstopperne 78, 80. Fluidstyrekretsene forårsaker slik bevegelse under styring av elektriske signaler fra overflaten som sendes til verktøyet via den elektriske kabel i wire-linen 16. Ekspansjonskammeret 66 er tilkoplet et ledningsrør 86 som, via ventilen 88, kan plasseres i fluidforbindelse med kromatografprøvekammeret 62 . Generally shown at 66, is an expansion chamber also referred to herein as an extraction and injection device. The expansion chamber 66 includes a cylinder 68 with a piston-and-rod assembly 70 slidably mounted therein. The assembly 70 includes a pair of pistons 72, 74 connected by means of a rod 76. Piston stops 78, 80 provide restraints to the axial movement of the assembly 70. Fluid ports 82, 84 are connected to conventional fluid control circuits (not shown) to move the assembly 70 between the piston stops. 78, 80. The fluid control circuits cause such movement under the control of electrical signals from the surface which are sent to the tool via the electrical cable in the wire-line 16. The expansion chamber 66 is connected to a conduit 86 which, via the valve 88, can be placed in fluid communication with the chromatograph sample chamber 62.

Vist generelt ved 88, er et oppløsningsreservoar. Oppløsningsreservoaret inkluderer et kammer 90 som fylles med en vanlig oppløsning. Reservoaret står i forbindelse med en sylinder 68 ved hjelp av ledningsrør 92 med en ventil 94. Kammeret 90 står i fluidforbindelse med en trykkut-jevningsinnretning 96. Trykkutjevningsinnretningen inkluderer en sylinder 98 i fluidforbindelse med kammeret 90. Sylinderen 98 inkluderer i hver ende et par stempelstoppere 100, 102 som danner aksialbegrensning av vandringen for et glidbart stempel 104 mottatt i sylinderen 98. Trykkutjevningsinnretningen gjør det mulig for oppløsningen i kammeret 90 å kunne trekkes ut derfra slik som nærmere vil bli beskrevet. Shown generally at 88 is a dissolution reservoir. The solution reservoir includes a chamber 90 which is filled with a common solution. The reservoir is in communication with a cylinder 68 by means of conduit 92 with a valve 94. The chamber 90 is in fluid communication with a pressure equalization device 96. The pressure equalization device includes a cylinder 98 in fluid communication with the chamber 90. The cylinder 98 includes at each end a pair of piston stoppers 100, 102 which form an axial limitation of the travel of a sliding piston 104 received in the cylinder 98. The pressure equalization device makes it possible for the solution in the chamber 90 to be extracted from there as will be further described.

Kromatografprøvekammeret 62 kan selektivt plasseres i fluidforbindelse med en vanlig kromatograf 106 via en ventil 108 som også vil bli henvist til her som en tredje ventil. Kromatografen 106 mottar en fluidprøve for analyse, gjennom ventilen 108 og sender prøven til en væskekromatograf 110 og til en gasskromatograf 112. Ettersom en prøve passerer gjennom væske- og gasskromatografene, vil sensorer i væske-og gasskromtaografene gi informasjon om sammensetningen av gassen og væsken til en Mikroprosessor 114 via elektriske ledninger 116, 118. Mikroprosessoren inkluderer et uttak ført til en elektrisk ledning 120 som sender informasjon om sammensetningen av fluidet som har passert gjennom kromatografen, til overflaten i den elektriske kabel i wire-linen. The chromatograph sample chamber 62 can be selectively placed in fluid communication with a conventional chromatograph 106 via a valve 108 which will also be referred to herein as a third valve. The chromatograph 106 receives a fluid sample for analysis, through valve 108, and sends the sample to a liquid chromatograph 110 and to a gas chromatograph 112. As a sample passes through the liquid and gas chromatographs, sensors in the liquid and gas chromatographs provide information about the composition of the gas and liquid to a Microprocessor 114 via electrical lines 116, 118. The microprocessor includes an outlet led to an electrical line 120 which sends information about the composition of the fluid that has passed through the chromatograph to the surface in the electrical cable in the wire-line.

Ved drift, blir verktøyet 10 hengt fra wire-linen 16 ved overflaten av brønnhullet 12 og blir senket til et nivå i brønnhullet hvor det er ønskelig å analysere fluidet som inneholdes i formasjonen 14, nærliggende verktøyet. Deretter blir avstiverputen 22 og prøveputen 20 radialt utstrakt fra verktøyet og avstiver derved verktøyet i brønn-hullet og legger prøveputen mot veggen i brønnhullet som vist på fig. 2. During operation, the tool 10 is suspended from the wireline 16 at the surface of the wellbore 12 and is lowered to a level in the wellbore where it is desirable to analyze the fluid contained in the formation 14, close to the tool. Then the stiffener pad 22 and the test pad 20 are radially extended from the tool and thereby stiffens the tool in the well hole and places the test pad against the wall of the well hole as shown in fig. 2.

Deretter blir sammenstillingen 33 i formasjons-prøveinnretningen 26 tvunget mot den ytterste høyre stilling ved å innføre fluid i ledningsrøret 40 mens ventilen 50 er i en stilling som gir forbindelse mellom sylinderen 28 og brønnhullet. Når sammenstillingen 33 er i sin ytterste høyde-stilling, er ventilen 50 lukket og ventilen 46 åpen og plas-serer således prøveledningsrøret 24 i fluidforbindelse med sylinderen 28. Deretter blir fluid innført i porten 42 og tvinger derved sammenstillingen 33 tilbake til stillingen vist på fig. 2 og trekker f ormas jonsf luid tilbake inn i sylinderen til høyre for stempelet 32. Prøvens resistivitet blir notert når ventilen 46 er lukket og ventilen 50 er åpen og når sammenstillingen igjen flytter seg til høyre for å tømme den oppsamlede prøve inn i brønnhullet. Deretter blir ventilen 50 lukket, ventilen 46 åpnet og en annen formasjons-fluidprøve blir trukket inn i sylinderen som tidligere og resistiviteten igjen notert. Den uttrukne prøve blir igjen tømt inn i brønnhullet og prosessen gjentas inntil resistiviteten i etterfølgende prøver er vesentlig like og således indikerer nærværet av beslektede formasjonsfluider. Om ønskelig kan ventilen 50 ved et tidspunkt orienteres slik at den tilveiebringer forbindelse mellom sylinderen 28 og prøvekammeret 52 mens sammenstillingen 33 flyttes mot høyre og således lagrer en prøve i kammeret 52 som kan oppsamles ved overflaten. Next, the assembly 33 in the formation test device 26 is forced towards the extreme right position by introducing fluid into the conduit 40 while the valve 50 is in a position which provides a connection between the cylinder 28 and the wellbore. When the assembly 33 is in its extreme height position, the valve 50 is closed and the valve 46 is open, thus placing the sample line tube 24 in fluid connection with the cylinder 28. Fluid is then introduced into the port 42, thereby forcing the assembly 33 back to the position shown in fig. . 2 and draws formation fluid back into the cylinder to the right of piston 32. The resistivity of the sample is noted when valve 46 is closed and valve 50 is open and when the assembly again moves to the right to empty the collected sample into the wellbore. Then valve 50 is closed, valve 46 is opened and another formation fluid sample is drawn into the cylinder as before and the resistivity again noted. The extracted sample is again emptied into the wellbore and the process is repeated until the resistivity in subsequent samples is essentially the same and thus indicates the presence of related formation fluids. If desired, the valve 50 can at some point be oriented so that it provides a connection between the cylinder 28 and the sample chamber 52 while the assembly 33 is moved to the right and thus stores a sample in the chamber 52 which can be collected at the surface.

Når en prøve med beslektet formasjonsfluid er i sylinderen 28 er i alle tilfelle ventilen 64 åpen og gjør det således mulig for prøven å strømme til kromatografprøve-kammeret 62. Deretter blir ventilen 64 igjen stengt. When a sample with related formation fluid is in the cylinder 28, the valve 64 is in all cases open and thus makes it possible for the sample to flow to the chromatograph sample chamber 62. Then the valve 64 is closed again.

Deretter blir ventilene 88, 94 åpnet og sammenstillingen 70 tvunget mot høyre ved innførelse av fluid i porten 84. En slik flytting av sammenstillingen 70 trekker opp-løsning ut fra kammeret 90 og blander dette med fluidprøven i kromatografprøvekammeret 62. Deretter blir ventilen 94 stengt og ventilen 108 åpnet. Når stempelet er uttrukket, blir fluidprøven blandet med oppløsningen innsprøytet inn i kromatografen 106 og derfra gjennom væskekromatografen 110 og gasskromatografen 112 inn i brønnhullet. Ettersom prøven passerer derigjennom, blir informasjon om innholdet i væskene og gassene tilveiebrakt på de elektriske ledninger 116, 118 og ført til mikroprosessoren. Mikroprosessoren sender informasjonen til overflaten via den elektriske ledning 120. Then the valves 88, 94 are opened and the assembly 70 is forced to the right by introducing fluid into the port 84. Such a movement of the assembly 70 draws solution out of the chamber 90 and mixes this with the fluid sample in the chromatograph sample chamber 62. Then the valve 94 is closed and valve 108 opened. When the piston is withdrawn, the fluid sample mixed with the solution is injected into the chromatograph 106 and from there through the liquid chromatograph 110 and the gas chromatograph 112 into the wellbore. As the sample passes therethrough, information about the contents of the liquids and gases is provided on the electrical lines 116, 118 and fed to the microprocessor. The microprocessor sends the information to the surface via the electrical line 120.

Etter at prøven passerer gjennom kromatografen, blir ventilen 108 stengt og ventilen 94 åpnet. Deretter blir sammenstillingen 70 flyttet til den ytterste venstre stilling og således trekke oppløsning inn i sylinderen 68. Når ventilen 94 stenges åpnes ventilen 108 og sammenstillingen 70 flyttes mot høyre og tvinger således oppløsning gjennom kromatografprøvekammeret 62 og væske-og-gass-kromatografene 110, 112. After the sample passes through the chromatograph, valve 108 is closed and valve 94 is opened. Next, the assembly 70 is moved to the extreme left position and thus draw solution into the cylinder 68. When the valve 94 is closed, the valve 108 is opened and the assembly 70 is moved to the right and thus forces the solution through the chromatograph sample chamber 62 and the liquid and gas chromatographs 110, 112 .

Konstruksjonen av innretningen er som vist på fig. 2 etter at sammenstillingen 70 flyttes mot høyre for å tvinge prøven inn i kammeret 62 gjennom kromatografen. Nå blir ventilen 108 igjen stengt, ventilen 92 åpnet og sammenstillingen igjen flyttet mot venstre og derved trekke oppløsningen ut. Ventilen 94 blir deretter stengt og ventilen 108 åpnet og gjør det derved mulig for en annen oppløsnings-dose å tvinges ved hjelp av sammenstillingen 70 gjennom kromatografprøvekammeret 62 og gasskromatografen. Denne prosess gjentas om nødvendig flere ganger for å rense kromatografen for rester av fluidprøven. Ved å overvåke kromatograf-informasjonen ved overflaten for hver oppløsningsdose som har passert derigjennom, kan en operatør avgjøre når alle spor av fluidprøven er fjernet fra kromatografen. Hvis det er ønskelig å rense kammeret 62 uten å rense kromatografen 106, kan den foregående prosess gjentas med ventil 67 stengt og åpnet i steden for ventil 108. Dette kan være ønskelig når fluidprøven renses fra kromatografen og en forurenset eller en på annen måte uønsket prøve mottas i kammeret 62. The construction of the device is as shown in fig. 2 after the assembly 70 is moved to the right to force the sample into the chamber 62 through the chromatograph. Now the valve 108 is closed again, the valve 92 is opened and the assembly again moved to the left, thereby drawing the solution out. Valve 94 is then closed and valve 108 is opened thereby allowing another dose of solution to be forced by means of assembly 70 through chromatograph sample chamber 62 and the gas chromatograph. If necessary, this process is repeated several times to clean the chromatograph of residues of the fluid sample. By monitoring the chromatograph information at the surface for each dose of solution that has passed through it, an operator can determine when all traces of the fluid sample have been removed from the chromatograph. If it is desired to clean the chamber 62 without cleaning the chromatograph 106, the preceding process can be repeated with valve 67 closed and opened instead of valve 108. This may be desirable when the fluid sample is cleaned from the chromatograph and a contaminated or otherwise unwanted sample is received in chamber 62.

Etter at kromatografen er renset, kan operatøren åpne ventilen 64 og således sende ekstra fluid fra sylinderen 28 inn i kromatograf prøvekammeret 62 for en analyse til. Alternativt kan kammeret 28 renses ved å tvinge fluid deri gjennom ledningsrøret 88 inn i brønnhullet og en annen fluid-prøve kan trekkes ut fra formasjonen 14. After the chromatograph has been cleaned, the operator can open the valve 64 and thus send extra fluid from the cylinder 28 into the chromatograph sample chamber 62 for another analysis. Alternatively, the chamber 28 can be cleaned by forcing fluid therein through the conduit 88 into the wellbore and another fluid sample can be extracted from the formation 14.

Etter at tilstrekkelig prøve har blitt tatt og analysert, kan prøveputen 20 og avstivningsprøven 22 trekkes radialt innover mot huset 18 og verktøyet flyttes via wire-linen 16 til et annet nivå i brønnhullet. Deretter kan prøve-og avstivningsputene strekkes ut for å være verktøyet for flere prøver på et nytt sted. Denne prosess, dvs. prøving ved forskjellige nivå kan gjentas ved så mange forskjellige nivå som det er ønskelig. After a sufficient sample has been taken and analyzed, the sample pad 20 and the stiffening sample 22 can be pulled radially inwards towards the housing 18 and the tool moved via the wire line 16 to another level in the wellbore. Then the sample and bracing pads can be extended to be the tool for more samples in a new location. This process, i.e. testing at different levels can be repeated at as many different levels as desired.

I en annen utførelse av verktøyet er mikroprosessoren 114 programmert for å åpne og stenge de forskjellige ventiler i verktøyet. Innledningsvis blir resistivitets-signalet som genereres av resistivitetsproben 54 tilført mikroprosessoren som er programmert for å styre ventilen 46, 50 og fluidstyreinnretningene festet til portene 40, 42 for gjentatte ganger å kunne trekke ut og tømme fluidprøver som beskrevet ovenfor inntil fluidprøvenes resistivitet stabiliserer seg. Når resistiviteten stabiliseres, blir de andre ventilene i verktøyet, inkludert fluidstyreinnretningene tilkoplet portene 82, 84, operert ved hjelp av dataprogramstyring for å føre prøven til kromatografen som beskrevet ovenfor. Under rensing av kromatografen blir mikroprosessoren programmert for å rense eventuelt flere ganger inntil de elektriske signaler som genereres av kromatografen viser at alle spor av fluidprøven har blitt spylt fra kromatografen. En person med vanlig kjennskap til faget kan program-mere mikroprosessoren for dette formål. In another embodiment of the tool, the microprocessor 114 is programmed to open and close the various valves in the tool. Initially, the resistivity signal generated by the resistivity probe 54 is supplied to the microprocessor which is programmed to control the valve 46, 50 and the fluid control devices attached to the ports 40, 42 to be able to repeatedly extract and empty fluid samples as described above until the resistivity of the fluid samples stabilizes. When the resistivity stabilizes, the other valves in the tool, including the fluid control devices connected to ports 82, 84, are operated by computer program control to advance the sample to the chromatograph as described above. During cleaning of the chromatograph, the microprocessor is programmed to clean if necessary several times until the electrical signals generated by the chromatograph show that all traces of the fluid sample have been flushed from the chromatograph. A person with ordinary knowledge of the subject can program the microprocessor for this purpose.

I enda en utførelse av oppfinnelsen, kan væskekromatografen 110 og gasskromatografen 112 erstattes av en enkelt kromatograf konstruert for hyperkritisk kromatografi for derved å analysere både gass og væskeprøver ved hjelp av en enkelt kromatograf. In yet another embodiment of the invention, the liquid chromatograph 110 and the gas chromatograph 112 can be replaced by a single chromatograph designed for hypercritical chromatography to thereby analyze both gas and liquid samples using a single chromatograph.

Det vil således fremgå at oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte og en innretning hvor resultater fra fluidformasjonskromatografi kan oppnås nesten øyeblikkelig etter at prøven trekkes ut fra formasjonen. Siden opp-løsningen renser kromatografen etter hver gangs bruk, gir fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen nøyaktige kromatografanalyser selv i nærværet av oljebasert boreslam. Dessuten er verktøyet ifølge oppfinnelsen relativt kompakt siden det ikke er behov for flere prøvekamre for å oppsamle prøver ved forskjellig nivå eller for å tilveiebringe et enkelt stort prøvekammer for å romme den første filtratstrøm fra formasjonen før beslektet fluidstrøm mottas i kammeret. It will thus appear that the invention provides a method and a device where results from fluid formation chromatography can be obtained almost immediately after the sample is extracted from the formation. Since the solution cleans the chromatograph after each use, the method and device according to the invention provide accurate chromatograph analyzes even in the presence of oil-based drilling mud. Also, the tool of the invention is relatively compact since there is no need for multiple sample chambers to collect samples at different levels or to provide a single large sample chamber to accommodate the first filtrate flow from the formation before related fluid flow is received in the chamber.

Det må bemerkes at tillegg og modifiseringer kan utføres på utførelsene vist heri uten å gå vekk fra oppfin-nelsesånd som definert i de følgende krav. It must be noted that additions and modifications may be made to the embodiments shown herein without departing from the spirit of the invention as defined in the following claims.

Claims

1. Method for analyzing fluids in a formation intersected by a wellbore, CHARACTERIZED BY submerging a chromatograph in the wellbore to a level where the fluids of interest are contained in the formation near the chromatograph, extracting a fluid sample from the adjacent formation, and conducting the sample into the chromatograph and thereby develop information in connection with the sample's composition.

2. Method according to claim 1, CHARACTERIZED BY transferring the information to the surface.

3. Method according to claim 1, CHARACTERIZED BY extracting a fluid sample from an adjacent formation by extracting fluid from the formation into a first chamber and bringing the first chamber into fluid communication with a sample chamber in the chromatograph after extracting the fluid from the formation to the first chamber and before the sample is brought into the chromatograph.

4. Method according to claim 3, CHARACTERIZED BY that passing the sample through the chromatograph comprises freeing the chromatograph's sample chamber from fluid communication with the first chamber, and then placing the chromatograph's sample chamber in fluid communication with the chromatograph.

5. Method according to claim 4, CHARACTERIZED BY bringing the sample chamber of the chromatograph into fluid communication with a reservoir of solvent before the sample chamber of the chromatograph is brought into communication with the chromatograph.

6. Method according to claim 4, CHARACTERIZED BY placing the chromatograph's sample chamber in fluid communication with a reservoir of solvent after the chromatograph's sample chamber has been brought into communication with the chromatograph.

7. Method according to claim 1, CHARACTERIZED IN that the extraction of a fluid sample from the adjacent formation comprises the extraction of several samples from the adjacent formation until the resistance of each sample is substantially the same.

8. Device for the analysis of fluids in a formation cut through by a wellbore, CHARACTERIZED BY the fact that it comprises a housing, devices for extracting a fluid sample from a formation near the housing when the housing is located in a wellbore, the device for extraction being mounted on the housing, and a chromatograph arranged in the housing for providing information related to the composition of such a sample.

9. Device according to claim 8, CHARACTERIZED IN THAT it comprises devices for transferring such information to the surface.

10. Device according to claim 9, CHARACTERIZED IN THAT the transmission device comprises a nucroprocessor.

11. Device according to claim 8, CHARACTERIZED IN THAT the extraction device comprises a flushing chamber for receiving a sample.

12. Device according to claim 11, CHARACTERIZED IN THAT it further comprises a sample chamber in the chromatograph, which is connected to the chromatograph, and devices for placing the flushing chamber in fluid communication with the sample chamber in the chromatograph.

13. Device according to claim 12, CHARACTERIZED IN THAT it comprises a reservoir for storing solvent, and devices for bringing the reservoir with the solvent into fluid communication with the sample chamber of the chromatograph.

14. Device according to claim 13, CHARACTERIZED IN THAT it comprises devices for extracting fluid from the reservoir with solvent and devices for introducing such extracted fluid into the sample chamber of the chromatograph.

15. Method for analyzing multiple fluid samples from a formation intersected by a well bore, CHARACTERIZED BY immersing a chromatograph to a first selected level in the well bore, extracting a fluid sample from the adjacent formation, bringing the fluid sample into a sample chamber in the chromatograph , to press the fluid sample from the chromatograph's sample chamber to the chromatograph in order to thereby produce information related to the composition of the fluid sample, to flush the chromatograph's sample chamber with a solvent, to move the chromatograph to another location at a second level in the wellbore, and in the second position to repeat the preceding steps from the first selected level to extract a fluid sample and produce information related to its composition.

16. Method according to claim 15, CHARACTERIZED IN that the extraction of a fluid sample from the adjacent formation comprises extracting several samples from the adjacent formation until the resistance of each sample is essentially the same.

17. Method according to claim 15, CHARACTERIZED BY connecting the fluid sample with a solvent before the fluid sample is pressed into the chromatograph.

18. Device for the analysis of multiple fluid samples from fluid in a formation that is intersected by a wellbore, CHARACTERIZED IN THAT it comprises a housing, a test device for the formation mounted in the housing for producing a fluid sample from the formation, a chromatograph in the housing for producing information related to the composition of a fluid sample, a chromatograph sample chamber connected to the chromatograph to receive a fluid sample from the test device and transfer the sample to the chromatograph, and a solvent reservoir connected to the chromatograph sample chamber to flush the sample chamber with solvent after the fluid sample is transferred to the chromatograph.

19. Device according to claim 18, CHARACTERIZED IN THAT it comprises a first valve between the test device and the chromatograph's sample chamber, a second valve between the reservoir with solvent and the chromatograph's sample chamber, and a third valve between the chromatograph's sample chamber and the chromatograph.

20. Device according to claim 19, CHARACTERIZED IN THAT it comprises devices for recording the resistance of a fluid sample in the test device, and a microprocessor which is connected to the recording device and the valves, the microprocessor being programmed so that the first valve is opened after the resistance has stabilized and closed then and that the second and third valves are then opened.