BRPI0717044B1

BRPI0717044B1 - Ferramenta de formaçõa, e, método para testar uma formação

Info

Publication number: BRPI0717044B1
Application number: BRPI0717044-0A
Authority: BR
Inventors: A. Proett Mark; H. Van Zuilekom Anthony; N. Gilbert Gregory
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2018-02-06
Also published as: AU2007297613B2; BRPI0717044A2; US20160146005A1; GB0904501D0; GB2457822A; MY151751A; AU2007297613A1; US9284837B2; GB2457822B; US9752433B2; WO2008036395A1; US20100132940A1

Description

(54) Título: FERRAMENTA DE FORMAÇÕA, E, MÉTODO PARA TESTAR UMA FORMAÇÃO (51) Int.CI.: E21B 49/08; E21B 49/10 (30) Prioridade Unionista: 22/09/2006 US 60/826709 (73) Titular(es): HALLIBURTON ENERGY SERVICES, INC.

(72) Inventor(es): MARK A. PROETT; ANTHONY H. VAN ZUILEKOM; GREGORY N. GILBERT / 13 “FERRAMENTA DE FORMAÇÃO, E, MÉTODO PARA TESTAR UMA FORMAÇÃO”

Campo da Invenção [0001] O assunto refere-se à investigação de formação subterrânea e, mais particularmente, a aparelho e métodos para teste de formação e amostragem de fluido dentro de um furo de sondagem.

Fundamentos da Invenção [0002] A indústria do petróleo e gás, tipicamente, conduz a avaliação abrangente dos reservatórios de hidrocarboneto subterrâneos antes de seu desenvolvimento. Os procedimentos de avaliação de formação geralmente envolvem a coleta de amostras de fluido de formação para análise de seu conteúdo de hidrocarboneto, cálculo da permeabilidade e uniformidade direcional de formação, determinação da pressão de fluido de formação e muitos outros. As medições desses parâmetros da formação geológica são, tipicamente, realizadas pelo uso de muitos dispositivos, incluindo ferramentas de teste de formação dentro do furo abaixo.

[0003] Durante a perfuração de um furo de poço, um fluido de perfuração (“lama”) é usado para facilitar o processo de perfuração e para manter uma pressão no furo de poço maior que a pressão de fluido nas formações circundando o furo de poço. Isso é particularmente importante quando perfurando para dentro de formações onde a pressão é anormalmente alta: se a pressão de fluido no furo de sondagem cair abaixo da pressão de formação, há um risco de explosão do poço. Como resultado dessa diferença de pressão, o fluido de perfuração penetra ou invade as formações por profundidades radiais variáveis (referidas geralmente como zonas invadidas) dependendo dos tipos de formação e fluido de perfuração usado. As ferramentas de teste de formação recuperam fluidos de formação a partir das formações ou zonas de interesse desejadas, testam os fluidos recuperados para assegurar que o fluido recuperado está substancialmente livre de filtrados de

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 7/39 / 13 lama, e coletam esses fluidos em uma ou mais câmaras associadas à ferramenta. Os fluidos coletados são trazidos para a superfície e analisados para determinar as propriedades desses fluidos e para determinar a condição das zonas ou formações a partir de onde esses fluidos foram coletados.

[0004] Uma característica que todos esses testadores têm em comum é uma sonda de amostragem de fluido. Esta pode consistir de um bloco de borracha durável que é mecanicamente pressionado contra a formação de rocha adjacente ao furo de sondagem, o bloco sendo pressionado com força suficiente para formar uma vedação hidráulica. Através do bloco, é estendido uma extremidade de um tubo de metal que também faz contato com a formação. Esse tubo é conectado a uma câmara de amostra que, por sua vez, é conectada a uma bomba que opera para reduzir a pressão na sonda anexada. Quando a pressão na sonda é diminuída abaixo da pressão dos fluidos de formação, os fluidos de formação são puxados através da sonda para dentro do furo de poço para descarregar os fluidos invadidos antes da amostragem. Em alguns dispositivos da técnica anterior, um sensor de identificação de fluido determina quando o fluido proveniente da sonda consiste substancialmente de fluidos de formação; então, um sistema de válvulas, tubos, câmaras de amostra, e bombas torna possível recuperar um ou mais amostras de fluido que podem ser recuperadas e analisadas quando o dispositivo de amostragem é recuperado a partir do furo de sondagem.

[0005] É importante que somente os fluidos não-contaminados sejam coletados, na mesma condição na qual eles ocorrem nas formações. Freqüentemente, os fluidos recuperados são contaminados por fluidos de perfuração. Isso pode ocorrer como resultado de uma vedação pobre entre o bloco de amostragem e a parede do furo de sondagem, permitindo ao fluido do furo de sondagem se infiltrar para dentro da sonda. O bolo de lama formado pelos fluidos de perfuração pode permitir que algum filtrado de lama continue a invadir e se infiltrar ao redor do bloco. Mesmo quando há vedação

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 8/39 / 13 eficaz, o fluido do furo de sondagem (ou alguns componentes do fluido do furo de sondagem) pode “invadir” a formação, particularmente se ela for uma formação porosa, e ser puxado para dentro da sonda de amostragem junto com os fluidos inerentes à formação.

[0006] Problemas adicionais surgem nos Sistemas de Avaliação

Precoce de Perfuração (EES) onde a amostragem de fluido é realizada logo em seguida à perfuração da formação por uma broca. Obturadores infláveis ou blocos não podem ser usados nesse sistema, porque eles são facilmente danificados no ambiente de perfuração. Em adição, quando os obturadores são estendidos para isolar a zona de interesse, eles preenchem completamente o anel entre o equipamento de perfuração e o furo de poço e impedem a circulação durante o teste.

[0007] Há uma necessidade de um aparelho que reduza o vazamento do fluido do furo de sondagem para dentro da sonda de amostragem, e também reduza a quantidade de fluido do furo de sondagem contaminando o fluido que é puxado a partir da formação pela sonda. Adicionalmente, há uma necessidade de um aparelho que reduza o tempo gasto na amostragem e descarga das amostras contaminadas.

Descrição Resumida dos Desenhos [0008] A seguir será feita uma descrição dos desenhos em anexo, onde:

a fig. 1 ilustra um sistema para operações de teste e perfuração construído de acordo com pelo menos um modo de realização;

a fig. 2 ilustra um sistema de cabo de perfuração para operações de perfuração construído de acordo com pelo menos um modo de realização;

a fig. 3 ilustra uma sonda construída de acordo com pelo menos um modo de realização;

a fig. 4 ilustra uma sonda construída de acordo com pelo

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 9/39 / 13 menos um modo de realização;

a fig. 5 ilustra uma sonda construída de acordo com pelo menos um modo de realização;

a fig. 6 ilustra uma vista lateral de uma sonda construída de acordo com pelo menos um modo de realização;

a fig. 7 ilustra uma vista lateral de uma sonda construída de acordo com pelo menos um modo de realização;

a fig. 8 ilustra uma vista lateral de uma sonda construída de acordo com pelo menos um modo de realização; e, as figs. 9 a 16 ilustram um exemplo de um limpador retrátil para uma sonda construída de acordo com pelo menos um modo de realização.

Descrição da Realização Preferencial [0009] Na descrição a seguir de alguns modos de realização da presente invenção, é feita referência aos desenhos anexos que formam uma parte deste relatório, e nos quais são mostrados, a título de ilustração, modos de realização específicos da presente invenção que podem ser praticados. Nos desenhos, números semelhantes descrevem componentes substancialmente semelhantes através de todas as diversas vistas. Esses modos de realização são descritos em detalhe suficiente para capacitar aqueles experientes na técnica a praticar a presente invenção. Outros modos de realização podem ser utilizados, e mudanças estruturais, lógicas e elétricas podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente invenção. A descrição detalhada a seguir não deve ser tomada em um sentido limitador, e o escopo da presente invenção é definido somente pelas reivindicações anexas, junto com o escopo completo dos equivalentes aos quais essas reivindicações são conferidas.

[00010] A fig. 1 ilustra um sistema 100 para operações de perfuração. Deve ser notado que o sistema 100 também pode incluir um sistema para operações de bombeamento, ou outras operações. O sistema 100 inclui um

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 10/39 / 13 equipamento de perfuração 102 localizada em uma superfície 104 de um poço. O equipamento de perfuração 102 provê suporte para um aparelho de furo abaixo, incluindo uma coluna de perfuração 108. A coluna de perfuração 108 penetra em uma mesa giratória 110 para perfurar um furo de sondagem 112 através das formações abaixo da superfície 114. A coluna de perfuração 108 inclui uma Kelly 116 (na porção superior), uma tubulação de perfuração 118 e um conjunto de fundo de furo 120 (localizado na porção inferior da tubulação de perfuração 118). O conjunto de fundo de furo 120 pode incluir colares de perfuração 122, uma ferramenta de furo abaixo 124 e uma broca de perfuração 126. A ferramenta de furo abaixo 124 pode ser qualquer uma de um número de diferentes tipos de ferramentas incluindo ferramentas de medição durante perfuração (MWD), ferramentas de registro durante perfuração (LWD) etc.

[00011] Durante as operações de perfuração, a coluna de perfuração 108 (incluindo a Kelly 116, a tubulação de perfuração 118 e o conjunto de fundo de furo 120) pode ser girada pela mesa giratória 110. Em adição ou alternativa a essa rotação, o conjunto de fundo de furo 120 também pode ser girado por um motor que fica dentro do furo abaixo. Os colares de perfuração 122 podem ser usados para adicionar peso à broca de perfuração 126. Os colares de perfuração 122, opcionalmente, também endurecem o conjunto de fundo de furo 120 permitindo ao conjunto de fundo de furo 120 transferir o peso para a broca de perfuração 126. O peso provido pelos colares de perfuração 122 também assiste a broca de perfuração 126 na penetração da superfície 104 e das formações abaixo da superfície 114.

[00012] Durante as operações de perfuração, uma bomba de lama 132, opcionalmente, bombeia fluido de perfuração, por exemplo, lama de perfuração, a partir de um buraco de lama 134 através de uma mangueira 136 para dentro da tubulação de perfuração 118 até a broca de perfuração 126. O fluido de perfuração pode fluir para fora a partir da broca de perfuração 126 e

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 11/39 / 13 retornar de volta para a superfície através de uma área anular 140 entre a tubulação de perfuração 118 e as laterais do furo de sondagem 112. O fluido de perfuração pode, então, ser retornado para o buraco de lama 134, por exemplo, via tubulação 137, e o fluido ser filtrado.

[00013] A ferramenta de furo abaixo 124 pode incluir um de uma quantidade de diferentes sensores 145, que monitoram diferentes parâmetros dentro do furo abaixo e geram dados que são armazenados dentro de um ou mais meios de armazenamento diferentes dentro da ferramenta de furo abaixo 124. O tipo de ferramenta de furo abaixo 124 e o tipo dos sensores 145 sobre as mesmas pode depender do tipo dos parâmetros sendo medidos. Esses parâmetros podem incluir a temperatura e pressão furo abaixo, as várias características das formações abaixo da superfície (como resistividade, radiação, densidade, porosidade etc), as características do furo de sondagem (por exemplo, tamanho, forma etc) etc.

[00014] A ferramenta de furo abaixo 124 inclui adicionalmente uma fonte de energia 149, como uma bateria ou gerador. Um gerador poderia ser energizado tanto hidraulicamente quanto por meio da energia giratória da coluna de perfuração. A ferramenta de furo abaixo 124 inclui uma ferramenta de teste de formação 150, que pode ser energizada pela fonte de energia 149. Em um modo de realização, a ferramenta de teste de formação 150 é montada sobre um colar de perfuração 122. A ferramenta de teste de formação 150 inclui uma sonda que engata na parede do furo de sondagem 112 e extrai uma amostra do fluido na formação adjacente via linha de fluxo. A sonda inclui um ou mais canais internos e um ou mais canais externos, onde o um ou mais canais externos capturam mais fluido contaminado que o um ou mais canais internos. Como será descrito adiante em maior detalhe, a sonda faz a amostragem da formação e, em uma opção, insere uma amostra de fluido em um recipiente 155. Em uma opção, a ferramenta 150 injeta o transportador 155 para dentro da corrente de lama de retorno que flui intermediária à parede

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 12/39 / 13 de furo de sondagem 112 e a coluna de perfuração 108, mostrada como colares de perfuração 122 na fig. 1. O(s) recipiente(s) 155 fluem na corrente de lama de retorno para a superfície e para o buraco de lama ou reservatório 134. Uma unidade de extração de transportador 160 é provida no reservatório 134, em um modo de realização. A unidade de extração de transportador 160 remove o(s) transportador(es) 155 a partir da lama de perfuração.

[00015] A fig. 1 ilustra adicionalmente um modo de realização de um sistema de cabo de perfuração 170 que inclui um corpo de ferramenta de furo abaixo 171 acoplado a uma base 176 por meio de um cabo de registro 174. O cabo de registro 174 pode incluir, mas não está limitado a, um cabo de perfuração (linhas de energia e comunicação múltiplas), um mono-cabo (um único condutor), e um cabo de perfuração (sem condutores para energia ou comunicações). A base 176 é posicionada acima do solo e, opcionalmente, inclui dispositivos de suporte, dispositivos de comunicação, e dispositivos de computação. O corpo de ferramenta 171 aloja uma ferramenta de teste de formação 150 que adquire amostras a partir da formação. Em um modo de realização, a fonte de energia 149 é posicionada no corpo de ferramenta 171 para prover energia à ferramenta de teste de formação 150. O corpo de ferramenta 171 pode incluir adicionalmente equipamento de teste adicional 172. Na operação, um sistema de cabo de perfuração 170 é tipicamente enviada dentro do furo de sondagem depois da completação de uma porção da perfuração. Mais especificamente, a coluna de perfuração 108 cria um furo de sondagem 112. A coluna de perfuração é removida e o sistema de cabo de perfuração 170 é inserido no furo de sondagem 112.

[00016] A fig. 2 ilustra a ferramenta de teste de formação 150 em maior detalhe. Como mencionado acima, a ferramenta de teste de formação 150 pode ser incluída no sistema de cabo de perfuração 170 ou em um sistema de perfuração, por exemplo. Deve ser notado que a ferramenta de teste de formação 150 pode ser incluída em outras ferramentas, incluindo, mas, não

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 13/39 / 13 limitado a ferramentas que abaixam a si mesmas para dentro do furo de sondagem. Na fig. 2, é mostrado um exemplo do sistema de cabo de perfuração com ferramenta de teste de formação 150.

[00017] Uma porção de um furo de sondagem 112 é mostrada em uma formação abaixo da superfície 207. A parede de furo de sondagem é coberta por um bolo de lama 205. O corpo de testador de formação 171 é conectado a um sistema de cabo de perfuração 170 governado a partir de um equipamento na superfície (fig. 1). O corpo de testador de formação 171 é provido com um mecanismo, assinalado por 210, para grampear o corpo de testador em uma posição fixa no furo de sondagem. Em uma opção, o mecanismo de grampeamento 210 está na mesma profundidade que a sonda 152. Outros mecanismos para engatar a sonda 152 com o furo de sondagem incluem, mas, não estão limitados a obturadores infláveis.

[00018] Em um exemplo, um mecanismo de grampeamento 210 e um bloco de amostragem de fluido 213 são estendidos e mecanicamente pressionados contra a parede de furo de sondagem. O bloco de amostragem de fluido 213 inclui uma sonda 152 que tem um ou mais canais externos 156, e um ou mais canais internos 154. O(s) canal(ais) interno(s) 154 é (são) disposto(s) dentro de pelo menos uma porção do(s) canal(ais) externo(s) 156. Em uma opção, o(s) canal(ais) interno(s) 154 é (são) estendido(s) a partir do centro do bloco, através do bolo de lama 205, e pressionados em contato com a formação. Por exemplo, o(s) canal(ais) interno(s) 156 é (são) conectado(s) por meio de uma linha de fluxo hidráulica 223a a uma câmara de amostra de canal interno 227a. Em uma outra opção, o bloco de amostra de fluido 213 é estendido via membros extensíveis 204 (figs. 6 e 7), e os canais internos e externos 154, 156 podem contatar a formação. Em uma opção, as linhas de fluxo 223a, 223b para os canais internos e/ou externos 154, 156 se estendem através dos membros extensíveis 204, e para seus respectivos canais. Em uma opção adicional, a sonda 152 é uma sonda de articulação, onde a sonda pode

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 14/39 / 13 se articular em uma ou mais localizações 184 (fig. 8) para contatar a superfície de uma formação e furo de sondagem mais prontamente.

[00019] O(s) canal(ais) externo(s) 156 tem (têm) uma ou mais aberturas 158 (fig. 3) ao longo do(s) mesmo(s), as aberturas sendo conectadas hidraulicamente com a formação através do canal. Opcionalmente, o(s) canal(ais) externo(s) pode(m) contatar diretamente a formação. Todas as aberturas podem ser conectadas a uma ou mais linhas hidráulicas com o corpo da ferramenta. Em uma opção, o(s) canal(ais) externo(s) 154 é (são) conectado(s) por sua própria linha de fluxo hidráulica, 223b, a uma câmara de amostra de canal externo, 227b. Porque a linha de fluxo 223a do(s) canal(ais) interno(s) 154 e a linha de fluxo 223b do(s) canal(ais) externo(s) 156 são separadas, o fluido fluindo para dentro do(s) canal(ais) externo(s) 156 não se mistura com o fluido fluindo para dentro do(s) canal(ais) interno(s) 154. O(s) canal(ais) externo(s) 156 podem isolar o fluxo para dentro do(s) canal(ais) interno(s) 154 a partir do furo de sondagem além do bloco 213. Em uma opção adicional, a linha de fluxo de canal interno 223a e/ou a linha de fluxo de canal externo 223b se estende através de membros extensíveis 204 (figs. 6 e 7).

[00020] As linhas de fluxo hidráulicas 223a e 223b são providas opcionalmente com transdutores de pressão 211a e 211b. Em uma opção, a pressão mantida na linha de fluxo de canal externo 223b é a mesma, ou ligeiramente menor, que a pressão na linha de fluxo de canal interno 223a. Em uma outra opção, a razão de pressão mantida na linha de fluxo de canal interno 223a para a linha de fluxo de canal externo 223b é de cerca de 2:1 a 1:2. Em outra opção, as vazões do(s) canal(ais) interno(s) 154 e do(s) canal(ais) externo(s) 156 são reguladas. Por exemplo, a razão de vazão do(s) canal(ais) interno(s) 154 para o(s) canal(ais) externo(s) 156 é de cerca de 2:1 a 1:2. Com a configuração do bloco 213 e do(s) canal(ais) 156, o fluido de furo de sondagem contaminado que flui ao redor das bordas do bloco 213 é puxado para dentro do(s) canal(ais) externo(s) 156, e desviado da entrada para

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 15/39 / 13 dentro do(s) canal(s) interno(s) 154.

[00021] As linhas de fluxo 223a e 223b são providas, opcionalmente, com bombas 221a e 221b, ou outros dispositivos para fazer fluir o fluido dentro das linhas de fluxo. As bombas 221a e 221b são operadas tempo suficiente para esvaziar substancialmente a zona invadida na vizinhança do bloco 213 e para estabelecer uma condição de equilíbrio na qual o fluido fluindo para dentro do(s) canal(ais) interno(s) 154 fica substancialmente livre de filtrado de furo de sondagem contaminante.

[00022] As linhas de fluxo 223a e 223b também são providas com sensores de identificação de fluido, 219a e 219b. Isso torna possível comparar a composição do fluido na linha de fluxo de canal interno 223a com o fluido na linha de fluxo de canal externo 223b. Durante as fases iniciais da operação, a composição das duas amostras de fluido será a mesma; tipicamente, ambas estarão contaminadas pelo fluido de furo de sondagem. Essas amostras iniciais são descartadas. À medida que a amostragem procede, se o fluido de furo de sondagem continua a fluir a partir do furo de sondagem em direção ao(s) canal(ais) interno(s) 154, o fluido contaminado é puxado para dentro do(s) canal(ais) externo(s) 156. As bombas 221a e 221b descarregam o fluido amostrado para dentro do furo de sondagem. Em determinado momento, é alcançada uma condição de equilíbrio na qual o fluido contaminado é puxado para dentro do(s) canal(ais) externo(s) 156 e o fluido não contaminado é puxado para dentro do(s) canal(ais) interno(s) 154. Os sensores de identificação de fluido 219a e 219b são usados para determinar quando essa condição de equilíbrio foi alcançada. Nesse ponto, o fluido na linha de fluxo de canal interno está livre ou quase livre de contaminação por fluidos de furo de sondagem. A válvula 225a é aberta, permitindo ao fluido na linha de fluxo de canal interno 223a ser coletado na câmara de amostra de canal interno 227a. De modo semelhante, abrindo-se a válvula 225b, o fluido na linha de fluxo de canal externo 223b é coletado na câmara de amostra de canal externo

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227b. Alternativamente, o fluido acumulado no(s) canal(ais) externo(s) pode ser bombeado para o furo de sondagem enquanto o fluido na linha de fluxo de canal interno 223a é direcionado para a câmara de amostra de canal interno 227a. Sensores que identificam a composição do fluido em uma linha de fluxo também podem ser providos, em uma opção.

[00023] As figs. 3-5 ilustram variações adicionais para a sonda 152. A sonda 152 é definida por uma altura 180 e uma largura 182. Em uma opção, a sonda tem uma forma alongada e a altura 180 é maior que a largura 182. Isso permite à sonda contatar um número maior de laminados. Em outra opção, a sonda 152 tem uma forma oval total.

[00024] Como examinado acima, a sonda 152 inclui canais internos e externos 154, 156, e os canais internos e externos 154, 156 incluem um número de aberturas 158 ou portas nos mesmos, onde o fluido flui através das aberturas 158. O número de portas de fluxo, em uma opção, no(s) canal(ais) externo(s) 156, é diferente daquele do(s) canal(ais) interno(s) 154. Em uma opção, os canais externos 156 têm uma forma oval e alongada geral e/ou circula o(s) canal(ais) internos 154. Embora uma forma alongada ou oval seja examinada, deve ser notado que outras formas para a sonda ou os canais externos podem ser usadas. Além disso, a área do(s) canal(ais) externo(s) 156 em relação à área do(s) canal(ais) interno(s) 154 pode ser variada, por exemplo, como visto nas figs. 3 e 4. Em uma outra opção, o(s) canal(ais) externo(s) 156 não circulam completamente o(s) canal(ais) interno(s) 154, como mostrado na fig. 5. Por exemplo, o(s) canal(ais) externo(s) 156 são dispostos sobre um ou mais lados do(s) canal(ais) interno(s) 154.

[00025] Em uma opção adicional, a sonda 152 inclui um membro de vedação externo, como uma vedação 162 que circula o(s) canal(ais) externo(s) 156, como mostrado na fig. 3. Na opção adicional, a sonda 152 inclui uma vedação 164 disposta entre o(s) canal(ais) externo(s) 156 e o(s) canal(ais) interno(s) 154, onde a vedação 164 é, opcionalmente, retrátil dentro

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 17/39 / 13 da sonda 152. As vedações 162, 164 vedam contra a parede de furo de sondagem para envolver uma superfície de contato na mesma. As vedações podem ser feitas de material elastomérico, como borracha, compatível com os fluidos de poço e com as condições físicas e químicas que se espera encontrar em uma formação subterrânea.

[00026] A sonda 152 pode ser operada, limpa, ou mantida limpa em uma quantidade de maneiras. Por exemplo, a sonda 152 inclui uma ou mais telas 166 sobre as aberturas 158. Em uma opção, as uma ou mais telas 166 são retráteis para promover o fluxo. Embora somente uma tela 166 seja mostrada na fig. 3, as telas 166 podem ser dispostas sobre uma ou mais aberturas 158 para o(s) canal(ais) interno(s) 154 e/ou para o(s) canal(ais) externo(s) 156. Em uma outra opção, a sonda inclui adicionalmente pelo menos um limpador que exclui ou assiste na exclusão da entrada de lama para dentro dos canais internos ou externos.

[00027] Em um outro exemplo, o fluido pode ser bombeado através da sonda 152 de vária maneiras, como para fora dos canais internos e/ou externos 154, 156 ou para dentro dos canais internos e/ou externos 154, 156. Por exemplo, o fluido é bombeado através da sonda 152 liberando o(s) canal(ais) interno(s) 154 incluindo bombeando o fluido para fora do(s) canal(ais) interno(s) 154 enquanto, opcionalmente, bombeando para dentro do(s) canal(ais) externo(s) 156. Em uma opção adicional, o fluido é bombeado através da sonda 152 limpando o(s) canal(ais) externo(s) 156 incluindo bombeando o fluido para fora do(s) canal(ais) externo(s) 156 enquanto, opcionalmente, bombeando para dentro do(s) canal(ais) interno(s) 154. Em uma outra opção, o fluido bombeado através da sonda 152 é um fluido selecionado, como um fluido que é capaz de dissolver o material que pode obstruir os poros de formação próximos à sonda. O fluido pode ser armazenado em uma câmara de coleta que pode ficar pré-carregada, ou vazia. [00028] Em ainda outra opção, o bolo de lama pode ser deslocado,

Petição 870170089117, de 17/11/2017, pág. 18/39 / 13 incluindo removido, adjacente às vedações, ao membro de canal interno, ou ao membro de canal externo. Por exemplo, um conjunto de limpador como mostrado nas figs. 9-16 pode ser incluído com a sonda 152 mencionada acima. O conjunto de limpador inclui um limpador retrátil. O limpador pode ser usado para remover ou excluir bolo de lama da sonda à medida que o bloco se ajusta.

[00029] Vantajosamente, as amostras de formação com baixos níveis de contaminação podem ser coletadas mais rapidamente usando o testador de formação. Além disso, a sonda pode ser auto-limpante sem ter de remover a sonda do furo de sondagem. Isso pode aumentar a eficácia das operações de bombeamento e perfuração. Além disso, a sonda permite que uma fina camada ou fratura seja identificada, porque a sonda pode capturar uma camada ou fratura atravessando verticalmente ao longo do furo de poço. [00030] A referência na especificação a “uma opção”, “um modo de realização”, “um dos modos de realização”, “alguns modos de realização”, ou “outros modos de realização” significa que um atributo, estrutura, ou característica particular descrita em conexão com as opções ou modos de realização é incluído em pelo menos alguns modos de realização, mas, não necessariamente todos os modos de realização da invenção. Os vários aspectos de “um modo de realização”, “um dos modos de realização”, ou “alguns modos de realização” não são necessariamente todos com referência ao mesmo modo de realização.

[00031] Embora modos de realização específicos tenham sido descritos e ilustrados aqui, será apreciado por aqueles experientes na técnica, tendo o benefício da presente invenção, que qualquer arranjo que seja pensado para se conseguir os mesmos fins pode ser substituído por um modo de realização específico mostrado. Este pedido é pretendido para cobrir quaisquer adaptações ou variações da presente invenção. Portanto, é pretendido que essa invenção seja limitada somente pelas reivindicações e equivalentes da mesma.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Ferramenta de formação (150), compreendendo:

uma sonda (152) incluindo um ou mais canais internos (154) e um ou mais canais externos (156), os canais internos (154) e os canais externos (156) tendo pelo menos uma das vazões reguladas ou pressões entre os mesmos;

o um ou mais canais externos (156) capturando mais fluido contaminado do que o um ou mais canais internos (154); e a sonda (152) definida por uma altura (180) e uma largura (182), onde a altura é maior que a largura, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente pelo menos um limpador excludente de lama, em que pelo menos um limpador excludente de lama é retrátil dentro de pelo menos uma porção da sonda (152).
2. Ferramenta de formação (150) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um membro de vedação externo (162).
3. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um membro de vedação (164) entre os canais internos (154) e os canais externos (156).
4. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente pelo menos uma bomba (221a, 221b) operacionalmente acoplada a pelo menos um do um ou mais canais internos (154) ou do um ou mais canais externos (156).
5. Ferramenta de formação (150) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que uma ou mais das bombas (221a, 221b) é conectada a uma câmara de coleta.

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6. Ferramenta de formação (150) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que uma ou mais das bombas (221a, 221b) é conectada ao furo de poço.
7. Ferramenta de formação (150) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que uma ou mais das bombas (221a, 221b) tem uma válvula (225a, 225b) operacionalmente conectada à bomba e pelo menos um dentre o furo de poço ou uma câmara de coleta.
8. Ferramenta de formação (150) de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a câmara de coleta é para ser pré-carregada com um fluido selecionado durante a operação.
9. Ferramenta de formação (150) de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a câmara de coleta está inicialmente vazia durante a operação.
10. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente dois ou mais trajetos de fluxo (223a, 223b) incluindo um primeiro trajeto de fluxo e um segundo trajeto de fluxo, onde o primeiro trajeto de fluxo (223a) é comunicativamente acoplado a um ou mais canais internos (154), e o segundo trajeto de fluxo (223b) é comunicativamente acoplado a um ou mais canais externos (156).
11. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que um ou mais trajetos de fluxo (223a, 223b) são dispostos ao longo de membros extensíveis (204).
12. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que os canais internos (154) são para bombear na sonda (152) e os canais externos (156) são para bombear para fora da sonda (152).
13. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer

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3 / 6 uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que os canais internos (154) são para bombear para fora da sonda (152) e os canais externos (156) são para bombear para dentro da sonda (152).
14. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que a sonda (152) inclui uma ou mais articulações, e a sonda (152) se conforma com uma formação e furo de sondagem (112).
15. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o canal interno (154) tem uma área de portas de fluxo diferente do canal externo (156).
16. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um ou mais sensores (219a, 219b) associados a pelo menos um dos canais internos (154) ou dos canais externos (156).
17. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que um ou mais dos canais externos (156) tem uma forma oval total.
18. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que a sonda (152) tem uma forma oval alongada.
19. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente uma vedação circundando os canais externos (156).
20. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente pelo menos uma tela (166) associada a pelo menos um dos canais internos (154) ou dos canais externos (156).
21. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizada pelo fato de que a sonda (152) é

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4 / 6 uma sonda de coluna de perfuração.
22. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizada pelo fato de que a sonda (152) é uma sonda de sistema de cabo de perfuração.
23. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente pelo menos um elemento extensível para engatar um ou mais canais internos (154) com uma localização de teste em um furo de sondagem (112).
24. Ferramenta de formação (150) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um membro de vedação retrátil (164) disposto entre os canais de fluxo internos (154) e os canais de fluxo externos (156).
25. Método para testar uma formação, compreendendo as etapas de:

bombear fluido através de uma sonda (152) incluindo um ou mais canais internos (154) e um ou mais canais externos (156), onde a sonda (152) é definida por uma altura (180) e uma largura (182), e a altura é maior que a largura; e, regular pelo menos uma das pressões ou vazões entre o um ou mais canais internos (154) e o um ou mais canais externos (156), caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de:

deslocar o bolo de lama (205) adjacente a pelo menos um dentre um membro de vedação externo (162), ou os canais internos (154), ou os canais externos (156), sendo que deslocar o bolo de lama (205) inclui mover pelo menos um limpador em relação aos canais.
26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente bombear fluido para dentro da

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5 / 6 sonda (152) através dos canais internos (154).
27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 ou 26, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente bombear fluido para fora da sonda (152) através dos canais internos (154).
28. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente bombear um fluido selecionado a partir da câmara de coleta para fora da sonda (152) através dos canais internos (154).
29. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 28, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente bombear fluido para fora da sonda (152) através dos canais externos (156).
30. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 29, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente bombear fluido para dentro da sonda (152) através dos canais externos (156).
31. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 30, caracterizado pelo fato de compreender bombear um fluido selecionado a partir de uma câmara de coleta para fora da sonda (152) através dos canais externos (156).
32. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 31, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente liberar os canais internos (154) incluindo bombear fluido para fora dos canais internos (154) enquanto bombeando para dentro dos canais externos (156).
33. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 32, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente liberar os canais externos (156) incluindo bombear fluido para fora dos canais externos (156) enquanto bombeando para dentro dos canais internos (154).
34. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 33, caracterizado pelo fato de compreender articular a sonda (152).
35. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações

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25 a 34, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente fazer escoar fluido através de dois ou mais trajetos de fluxo dentro da sonda (152).
36. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 35, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente estender membros extensíveis contra uma formação.
37. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 36, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente vedar contra uma parede de furo de sondagem (112) com uma vedação (162, 164) envolvendo uma superfície de contato.
38. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 37, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente sensorear o fluido coletado.
39. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 38, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente manter uma relação de pressão dos canais internos (154) para os canais externos (156) de cerca de 2:1 a 1:2.
40. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 39, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma relação de vazão dos canais internos (154) para os canais externos (156) de cerca de 2:1 a 1:2.
41. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 40, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente coletar fluidos a partir dos canais internos (154) em uma câmara de coleta.
42. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 41, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente bombear a partir de uma câmara de coleta pré-carregada um fluido selecionado capaz de dissolver material que possa obstruir os poros de formação próximos à sonda (152).

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