DE102004057167A1

DE102004057167A1 - Bohrlochmeßvorrichtung, Hülsenanordnung dafür und Verfahren zum Durchführen von Messungen in einem Bohrloch

Info

Publication number: DE102004057167A1
Application number: DE102004057167A
Authority: DE
Inventors: Kuo Chiang USA-Sugar Land Chen; Hanming USA-Sugar Land Wang
Original assignee: Schlumberger Technology BV
Current assignee: Schlumberger Technology BV
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2005-07-28
Also published as: US20050116718A1; RU2004135207A; US20050146334A1; US7023212B2; CA2487783C; US7514930B2; GB2408807A; CA2487783A1; FR2863056A1; GB2408807B; US7193420B2; RU2347243C2; CN1644875A; GB0425984D0; US20060119364A1; CN1644875B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bohrlochmeßvorrichtung (10) zum Durchführen von Messungen in einem Bohrloch (13), bei der wenigstens eine Stromwegschleife (CP1, CP2) zum Kurzschließen von Bohrlochströmen bereitgestellt wird, wobei die Stromwegschleife (CP1, CP2) einen ersten leitenden Weg zwischen einer leitfähigen Bohrlochumgebung, einer ersten Elektrode (12) und einem Dorn (51) im Inneren der Bohrlochmeßvorrichtung (10) sowie einen zweiten leitfähigen Weg zwischen der leitfähigen Bohrlochumgebung, einer zweiten Elektrode (12) und dem Dorn (51) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrlochmeßvorrichtung, eine Hülsenanordnung dafür sowie ein Verfahren zum Durchführen von Messungen in einem Bohrloch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 13 bzw. 20.
Bei der Aufsuchung und Förderung beispielsweise von Kohlenwasserstoffvorkommen finden verschiedene Techniken zum Messen des spezifischen Widerstands Verwendung, beispielsweise galvanische Techniken wie etwa Laterologs und elektromagnetische Techniken auf Basis einer Induktion. Bei beiden Techniken werden Bohrlochmeßvorrichtungen oder „Sonden" verwendet, um Energie in Form eines Stroms bzw. elektromagnetischen Felds in eine Formation oder die Umgebung eines unterirdischen Bohrlochs auszusenden. Die ausgesendete Energie wechselwirkt mit der Formation zum Erzeugen von Antwortsignalen, die von Sensoren an der Bohrlochmeßvorrichtung erfaßt werden. Die erfaßten Signale werden anschließend verarbeitet, um ein Profil einer oder mehrerer Eigenschaften der Formation zu erhalten.
Um eine hohe Qualität der Messungen sicherzustellen, wird ein derartiges Bohrlochmeßwerkzeug vorzugsweise in oder nahe der Mitte des Bohrlochs, d.h. entlang seiner Längsachse, gehalten. Jedoch kann es sich als schwierig erweisen, die Mittelstellung des Bohrlochmeßwerkzeugs zu allen Zeiten sicherzustellen. Wenn das Bohrlochmeßwerkzeug aus der Mitte des Bohrlochs in Richtung auf die Bohrlochwand abweicht, kann sich ein sonst korrektes oder erwünschtes Antwortsignal ändern, obwohl die Eigenschaften der Formation, die gemessen wird, sich nicht ändern. Diese Änderung des Antwortsignals wird als „Abweichungseffekt" oder „Exzentrizitätseffekt" bezeichnet. Eine exzentrische Bohrlochmeßvorrichtung auf Induktionsbasis kann beispielsweise sehr starke im Bohrloch erzeugte Signale induzieren, die mit den Antwortsignalen aus der Formation wechselwirken.
Das Ausmaß der Signaländerung infolge des Exzentrizitätseffekts hängt von der Art der Bohrlochmeßvorrichtung ab, die die Messung durchführt. Im Fall einer Bohrlochmeßvorrichtung, die den spezifischen Widerstand mißt, kann das Signal durch Änderungen der Lage der Bohrlochmeßvorrichtung im Bohrloch und des spezifischen Widerstands des Bohrschlamms beeinflußt werden. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem unerwünschten Exzentrizitätseffekt, insbesondere infolge von Strömen im Bohrloch, und betrifft alle Arten der Messung, insbesondere des spezifischen Widerstands einschließlich der Messung auf Basis elektromagnetischer Induktion.

Übliche drahtleitungsbasierte Bohrlochmeßvorrichtungen auf Basis elektromagnetischer Induktion sind mit Antennen implementiert, die als Quellen und/oder Sensoren wirken. Die Antennen sind üblicherweise von einem Gehäuse umschlossen, das aus einem widerstandsfähigen (isolierenden) Kunststoff gebildet ist, beispielsweise einem laminierten Glasfasermaterial, das mit Epoxydharz imprägniert ist. Alternativ hierzu können die Bohrlochmeßvorrichtungen aus thermoplastischen (isolierenden) Materialien hergestellt sein. Das thermoplastische Material stellt dabei eine nicht leitende Struktur für die Befestigung der Antennen dar. US 6 084 052 beschreibt eine Bohrlochmeßvorrichtung zur Verwendung in drahtleitungsbasierten und LWD-(logging-while-drilling, Datenerfassen beim Bohren)-Anwendungen.

Die Antennen sind üblicherweise entlang der Achse der Bohrlochmeßvorrichtung voneinander beabstandet. Die Antennen sind im allgemeinen Spulen vom Solenoidtyp, die eine Windung oder mehrere Windungen eines isolierten leitenden Drahts aufweisen, der um einen Träger herum gewickelt ist. Beispielsweise beschreiben US 4 651 101 , US 4 873 488 und US 5 235 285 Vorrichtungen, die mit Antennen versehen sind, die entlang eines mittleren metallischen Trägers angeordnet sind. Im Betrieb wird eine Sendeantenne mit einem Wechselstrom mit Energie versorgt, um elektromagnetische Energie durch die Bohrlochflüssigkeit, die auch als Schlamm oder Bohrschlamm bezeichnet wird, in die Formation auszusenden. Die an einer Empfängerantenne empfangenen Signale werden üblicherweise unter Verwendung eine komplexen Zahl dargestellt und spiegeln Wechselwirkungen der ausgestrahlten Energie mit dem Schlamm und der Formation wieder.

Eine Spule oder Antenne, die mit einem Strom beaufschlagt ist, kann als magnetischer Dipol mit einem magnetischen Moment dargestellt werden, das proportional zum Strom und zur Fläche ist. Die Richtung und die Größe des magnetischen Moments werden durch einen Vektor dargestellt, der senkrecht zur Ebene der Spule ist. In üblichen Bohrlochmeßvorrichtungen auf Induktions- und Ausbreitungsbasis werden die Sende- und Empfangsantennen so montiert, daß ihre magnetischen Dipole mit der Längsachse der Bohrlochmeßvorrichtung ausgerichtet sind. Derartige Bohrlochmeßvorrichtungen weisen daher longitudinale magnetische Dipole (LMD) auf. Wenn eine LMD-Bohrlochmeßvorrichtung in einem Bohrloch angeordnet und zum Aussenden elektromagnetischer Energie mit Energie beaufschlagt wird, fließen die induzierten Wirbelströme im Bohrloch und in der umgebenden Formation in Schleifen um die Antenne. Diese Wirbelströme fließen in Ebenen, die senkrecht zur Längsachse der Bohrlochmeßvorrichtung sind, die mit der Bohrlochachse übereinstimmt, sie fließen jedoch nicht im Bohrloch nach oben oder nach unten.

Eine sich herausbildende Technik auf dem Gebiet der induktionsbasierten Bohrlochmessungen ist die Verwendung von Bohrlochmeßvorrichtungen mit Antennen, die schräg oder quer gestellt sind. Die magnetischen Dipole dieser Antennen sind relativ zur Achse der Bohrlochmeßvorrichtung schräg gestellt oder senkrecht. Solche Instrumente weisen schräg oder quer gestellte magnetische Dipole (TMD, transverse or tilted magnetic dipole) auf. TMD-Bohrlochmeßvorrichtungen können daher Wirbelströme induzieren, die in Ebenen fließen, die nicht senkrecht zur Bohrlochachse sind. Daher stellen derartige TMD-Bohrlochmeßvorrichtungen Messungen bereit, die empfindlich sind auf fallende Flächen, Formationsfrakturen oder Formationsanisotropien. TMD-Bohrlochmeßvorrichtungen sind beispielsweise aus US 4 319 191 , US 5 508 616 , US 5 757 191 , US 5 781 436 , US 6 044 325 und US 6 147 496 bekannt.

Obgleich TMD-Bohrlochmeßvorrichtungen in der Lage sind, verbesserte Messungen des spezifischen Widerstands einer Formation zu liefern, werden sie in erheblicher Weise von Strömen im Bohrloch beeinflußt. Dies ist insbesondere in Situationen mit hohem Kontrast der Fall, wo der Schlamm im Bohrloch leitfähiger ist als die Formation. Wenn eine TMD-Bohrlochmeßvorrichtung in der Mitte des Bohrlochs mit Energie beaufschlagt wird, kann sie Wirbelströme induzieren, die im Bohrloch nach oben und nach unten fließen. Wegen der Symmetrie im Stromfluß löschen sich die nach oben und die nach unten gerichteten Ströme jedoch aus, so daß in der axialen oder Längsrichtung ein Nettostromfluß in Höhe von null sich ergibt. Auch wenn eine TMD-Bohrlochmeßvorrichtung exzentrisch in einer Richtung, die parallel zur Richtung der magnetischen Dipole ihrer Antennen ist, angeordnet wird, d.h. eine longitudinale Exzentrizität vorliegt, wird die Symmetrieebene aufrecht erhalten, die die Bohrlochachse und die Richtung des Dipolmoments enthält, so daß entlang der Längs- oder Bohrlochachse sich ein Nettostromfluß von null ergibt. Wenn jedoch eine TMD-Bohrlochmeßvorrichtung in einer Richtung exzentrisch angeordnet ist, die senkrecht zur Richtung der magnetischen Dipole ihrer Antenne verläuft, was als Querexzentrizität bezeichnet wird, ist eine derartige Symmetrie nicht gegeben. Dementsprechend gibt es einen resultierenden Stromfluß im Bohrloch nach oben oder nach unten, wenn die Antenne mit Energie beaufschlagt wird. In Situationen mit hohem Kontrast, beispielsweise bei leitfähigem Schlamm und widerstandsbehafteter Formation, können die Bohrlochströme einen langen Weg entlang des Bohrlochs fließen. Wenn diese Ströme in die Nähe von TMD-Empfängern gelangen, induzieren sie unerwünschte Signale, die viel größer sein können als die Antwortsignale aus der Formation.

Einige dieser unerwünschten Signale können mittels Datenverarbeitung abgeschwächt werden. Aus US 5 041 975 ist ein Verfahren zur Datenverarbeitung von Bohrlochmessungen bekannt, bei dem Bohrlocheffekte korrigiert werden. US 6 541 979 beschreibt ein Verfahren zum Verringern des Exzentrizitätseffekts im Bohrloch unter Verwendung mathematischer Korrekturen für die Bohrlochstromeffekte.

Alternativ hierzu können die Effekte infolge der Bohrlochströme während der Datenerfassung minimiert werden. Aus US 6 573 722 sind Verfahren zum Minimieren der Bohrlochströme bekannt, die TMD-Antennen passieren. In einem Verfahren ist eine unterhalb der TMD-Antenne angeordnete Elektrode mit einer oberhalb der TMD-Antenne angeordneten Elektrode verbunden, um einen leitenden Weg unter der TMD-Antenne bereitzustellen. Dieser zusätzliche leitende Weg verringert die Menge von Bohrlochströmen, die vor der TMD-Antenne passieren und verringert so die unerwünschten Effekte. In einem anderen Verfahren wird ein Werkzeug verwendet, das einen örtlich begrenzten Strom im Bohrloch zwischen den beiden Elektroden, die beidseits einer TMD-Antenne angeordnet sind, erzeugt, der den unerwünschten Bohrlochströmen entgegenwirkt oder diese auslöscht. Der örtlich begrenzte Strom hat jedoch selbst eine nachteilige Auswirkung auf die TMD-Antenne, wenn auch weniger stark als die Bohrlochströme.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bohrlochmeßvorrichtung, eine Hülsenanordnung dafür sowie ein Verfahren zum Durchführen von Messungen in einem Bohrloch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 13 bzw. 20 zu schaffen, die die Auswirkungen von Bohrlochströmen besser verringern oder eliminieren können.

Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 1, 13 bzw. 20 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
1 illustriert die Exzentrizität einer TMD-Antenne einer Bohrlochmeßvorrichtung in einem Bohrloch.
1a illustriert Bohrlochströme, die durch den Betrieb einer TMD-Antenne mit Querexzentrizität in einem Bohrloch hervorgerufen werden.
2 zeigt schematisch eine Bohrlochmeßvorrichtung in einem Bohrloch.
2b illustriert Wege der Bohrlochströme infolge des Betriebs einer Bohrlochmeßvorrichtung mit senkrechter oder Querexzentrizität.
3 ist eine perspektivische Darstellung der Bohrlochmeßvorrichtung aus 2.
4 ist ein Längsschnitt durch einen Abschnitt der Bohrlochmeßvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Hülse.
5 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hülse.
6 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hülse.
7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hülse
7a ist eine Umfangsdraufsicht auf die Hülse der 7.
7b ist eine Draufsicht auf eine geschlitzte Metallplatte zur Verwendung mit der Hülse der 7.
1 und 1a dienen hier der kurzen Beschreibung der Problematik infolge induzierter Bohrlochströme bei Bohrlochmeßarbeiten. 2 bis 7 zeigen erfindungsgemäße Ausführungsformen. Die vorliegende Beschreibung bezieht sich beispielhaft hauptsächlich auf Messungen auf Basis elektromagnetischer Induktion.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Vorhandensein infolge einer Exzentrizität einer Bohrlochmeßvorrichtung induzierter Bohrlochströme die Qualität der Bohrlochmessungen beeinträchtigen. Wie in 1 dargestellt, kann ein schräg oder quergestellter magnetischer Dipol (TMD) 20, der normalerweise in der Mitte eines Bohrlochs 13 angeordnet ist, in zwei möglichen Richtungen exzentrisch angeordnet sein. Diese beiden Richtungen werden als longitudinale Exzentrizität oder Längsexzentrizität (parallel zur Richtung des magnetischen Dipols der Antenne) und Querexzentrizität bezeichnet, die in der Figur als Dipol 22 bzw 21 dargestellt sind. Der längsexzentrische Dipol 22 erzeugt im Bohrloch 13 Wirbelströme. Da die Wirbelströme jedoch symmetrisch um die Ebene des Bohrlochs 13 und die Bewegung des Dipols sind, entstehen keine im Bohrloch nach oben oder nach unten gerichteten Nettostromflüsse. Eine Bohrlochmeßvorrichtung mit einem längsexzentrischen Dipol 22 erzeugt daher keine unerwünschten Bohrlocheffekte. Im Gegensatz hierzu induziert eine Bohrlochmeßvorrichtung mit einem querexzentrischen Dipol 21 im Bohrloch nach oben und nach unten gerichtete Wirbelströme, wobei die Symmetrie zum Auslöschen der nach oben mit den nach unten gerichteten Strömen nicht vorhanden ist. Im Ergebnis führt ein querexzentrischer Dipol 21 zu erheblichen Bohrlochströmen. 1a illustriert eine derartige Bohrlochmeßvorrichtung 19 mit einem querexzentrischen Dipol, die in einem Bohrloch 13 betrieben wird und Bohrlochströme 23 erzeugt. Die Bohrlochströme 23 liefern einem Empfänger 24, der an der Bohrlochmeßvorrichtung 10 angeordnet ist, ein starkes Signal, wodurch die Qualität der Messung beeinträchtigt wird.
Die Erfindung stellt eine einfache und kostengünstige Lösung des vorbeschriebenen, durch Bohrlochströme verursachten Problems bereit. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise radiale, leitende Wege bereitgestellt, die Bohrlochströme durch einen inneren Kern oder Dorn einer Bohrlochmeßvorrichtung leiten, wodurch Bohrlochströme verringert oder ausgeschaltet werden, die eine Empfangsantenne passieren und diese beeinflussen. Die in 2 vereinfacht dargestellte Bohrlochmeßvorrichtung 10 erzeugt beim Betrieb die in 2a illustrierten Bohrlochstrommuster.
Die Bohrlochmeßvorrichtung 10 weist mehrere Antennenanordnungen auf, die jeweils um einen leitenden Kern, der hier als Dorn 51 bezeichnet ist, angeordnet und an diesem voneinander beabstandet an verschiedenen longitudinalen oder axialen Stellen angebracht sind. In dieser Ausführungsform umfaßt die Antennenanordnung einen Sender 15, einen oberen Empfänger 16, der oberhalb des Senders 15 angeordnet ist, und einen unteren Empfänger 17, der unterhalb des Senders 15 angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform sind die Empfänger (zwei oder mehr) unterhalb (oder oberhalb) des Senders angeordnet und voneinander beabstandet. Der Sender 15 und die Empfänger 16, 17 können LMDs, TMDs oder eine Kombination davon sein. Der Sender 15 und die Empfänger 16, 17 sind üblicherweise auf nicht leitenden Trägerelementen angeordnet, die in 2 nicht dargestellt und um den leitenden Dorn 51 angeordnet sind. Die nicht leitenden Trägerelemente stellen daher einen Puffer zwischen dem leitenden Dorn 51 und den Antennen 15, 16, 17 dar. Die Antennen 15, 16, 17 können gewickelte Antennen vom Solenoid-Typ, Rahmenantennen, Schleifenantennen oder eine beliebige gewickelte Konstruktion sein, die zu einem TMD führt.
Die Antennen 15, 16, 17 sind radial inwärts und damit innerhalb einer isolierenden Hülse 11 angeordnet und durch diese geschützt, die im wesentlichen die Außenfläche der Bohrlochmeßvorrichtung 10 bildet. Die Hülse 11 wird während der Endphasen des Zusammenbaus dadurch abdichtend mit dem Rest der Bohrlochmeßvorrichtung 10 verbunden, indem sie über die Anordnung der Antennen 15, 16, 17 und dem Dorn 51 geschoben wird. Die Verbindung zwischen Elektroden 12 an der Hülse 11 und dem inneren Dorn 51 kann, zumindest zu Beginn, nicht auf einfache Weise fest verdrahtet werden, da die Hülse 11 nach und unabhängig von dem Dorn 51 und den Antennen 15, 16, 17 installiert wird. Die Hülse 11 kann aus einem beliebigen beständigen, isolierenden Material gebildet sein, das industriell verwendet wird, beispielsweise einem Verbundmaterial, einem Elastomer oder einem Gummi.
Wie in 3 dargestellt, sind mehrere Elektroden 12 radial in der Hülse 11 derart eingebettet, daß ein äußerer Oberflächenabschnitt jeder Elektrode 12 an der Außenfläche der Hülse 11 und somit der Umgebung des Bohrlochs 13 während des Betriebs freiliegt. Der Sender 15 ist longitudinal so angeordnet, daß er von oben und von unten von Elektroden 12 umklammert ist. Die Elektroden 12 können, wie in 2 bis 7 dargestellt, singuläre Elektroden, beispielsweise Knopfelektroden oder die Hülse 11 umringende ringförmige Elektroden, beispielsweise Streifen- oder Ringelektroden, sein. In weiter unten beschriebenen Ausführungsformen sind die Elektroden 12 geschlitzte Metallplatten, siehe beispielsweise 7. Eine Ausführungsform, die eine singuläre Elektrode 12 verwendet, kann mehrere Elektroden 12 oder Sätze davon umfassen, die azimutal um dieselbe longitudinale Position entlang der Achse der Bohrlochmeßvorrichtung 10 angeordnet sind, wie in 2 und 3 illustriert. Die Elektroden 12 können aus einem beliebigen beständigen, leitfähigen Material gebildet sein, das in der Industrie Verwendung findet und vom Fachmann gewählt wird. Die Hülse 11 und die Elektroden 12 können beide aus Materialien gebildet sein, die ausreichend beständig sind, um einer Erosion oder einer Abnutzung zu widerstehen oder diese zu begrenzen, die durch Reiben gegen die Wand 14 des Bohrlochs oder Korrosion infolge der kaustischen Natur der Umgebung des Bohrlochs 13 hervorgerufen werden.
Der Einsatz verschiedener Materialien für Komponenten der Bohrlochmeßvorrichtung 10 kann zu Komponenten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungsgraden führen, was zu unerwünschten Spannungen, Brüchen, Ermüdungserscheinungen und Ausfällen bei oder nach verlängerter Aussetzung unter der hohen Temperatur der Bohrlochumgebung führen kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung werden diese Bedingungen in Angriff genommen, indem Komponenten oder Konfigurationen verwendet werden, die die verschiedenen Wärmeausdehnungsgrade der Komponenten der Bohrlochmeßvorrichtung aufnehmen. Ferner kann eine Konfiguration vorgesehen sein, die eine leitfähige Verbindung zwischen den Elektroden ermöglicht, nachdem die Hülse 11 über den Antennen 15, 16, 17 angeordnet ist.
In den in 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen umfaßt die isolierende Hülse 11 mehrere azimutal voneinander beabstandete Elektroden 12 vom "Knopftyp", die im Oberflächenmaterial der Hülse 11 eingebettet sind. Wie vorstehend beschrieben, sind die Sätze der Knopfelektroden 12 in Längs- oder Axialrichtung so angeordnet, daß sie den Sender 15 dazwischen einschließen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Sätze 12a, 12b aus Knopfelektroden 12 über dem Sender 15 und zwei Sätze 12c, 12d aus Knopfelektroden 12 unter dem Sender 15 angeordnet. Jeder Satz 12a, 12b, 12c, 12d umfaßt acht azimutal voneinander beabstandete Elektroden 12 vom Knopftyp. In anderen Ausführungsformen kann eine andere Anzahl von Elektroden vorgesehen sein.
Ein Schnitt durch eine vollständig zusammengesetzte erfindungsgemäße Bohrlochmeßvorrichtung 10 ist in 4 dargestellt. Die Bohrlochmeßvorrichtung 10 umfaßt einen in der Mitte angeordneten und sich longitudinal erstreckenden inneren Dorn 51 mit einer Längsachse, die im wesentlichen parallel mit der Achse des Bohrlochs ist. Der Dorn 51 ist leitfähig und kann die Form eines Metallstabs oder andere geeignete Formen haben. Ebenfalls in 4 dargestellt ist eine Antenne, die um den Dorn 51 zusammengefügt und angeordnet ist. Eine typische Antennenstruktur umfaßt zwischen den Antennen angeordnete Abstandselemente. Die dargestellte Anordnung umfaßt longitudinal in Abstandselementen 54 angeordnete Spulen 50 und Kontaktelemente 53, die longitudinal in den Spulen 50 angeordnet sind. Jedes dieser Elemente ist bündig um den Kern 51 sowie radial inwärts und innerhalb der Hülse 11 angebracht. Das dargestellte Paar der Kontaktelemente 53 bildet einen sich dazwischen radial erstreckenden Kanal 55. Angeordnet im Kanal 55 ist eine leitfähige Anordnung oder ein leitfähiges Element 52, das sich über die Tiefe des Kanals 55 hinaus erstreckt. Wie aus der nachstehenden Beschreibung hervorgeht, stellt das leitfähige Element 52 einen elektrischen Kontakt zwischen dem Dorn 51 und der Elektrode 12 her, wodurch ein radial gerichteter Stromweg dazwischen gebildet wird. Wenn die Umgebung im Bohrloch, d.h. der Bohrschlamm, ebenfalls leitfähig ist, führt dies zu einem leitfähigen Weg zwischen der Umgebung im Bohrloch und dem Dorn 51.
Die isolierende Hülse 11 ist um die Antennen 15, 16, 17 und den Dorn 51 derart angeordnet, daß die Elektrode 12 in Längs- oder Axialrichtung zum Kontakt mit dem leitfähigen Element 52 ausgerichtet ist. Die Hauptfunktion der isolierenden Hülse besteht darin, die Antennenanordnung abzudecken und zu schützen. Die Hülse 11 umfaßt zumindest einen nicht leitenden Abschnitt 11a und ein Loch oder einen Kanal 8, der hilft, eine Elektrode 12 zu halten. Die Knopfelektroden 12 sind in der Hülse 11 so eingebettet, daß eine Innenfläche radial inwärts der Hülse 11 ausgerichtet ist.
Das leitfähige Element kann eine von mehreren geeigneten Formen aufweisen. Beispielsweise kann das leitfähige Element 52 ein integraler Bestandteil des Kontaktelements 53 sein. In dieser Ausführungsform sind die Schnittstellen zwischen der Elektrode 12 und dem leitfähigen Element 52 und zwischen dem leitfähigen Element 52 und dem Dorn 51 nicht fest verdrahtet. Dies wird deshalb bevorzugt, da, wie vorstehend beschrieben, die Hülse 11, die Antennenanordnung und der Dorn 51 in erheblichem Maße sich unterscheidende Wärmeausdehnungsgrade aufweisen können, wenn die Bohrlochmeßvorrichtung 10 erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird.
In 2a sind die Stromwegschleifen CP des Bohrlochstroms dargestellt, die beim Betrieb der Bohrlochmeßvorrichtung 10 mit einem querexzentrischen Dipol in einem Bohrloch 13 mit leitfähigem Bohrschlamm 29 und einer umgebenden Formation erzeugt (und umgeleitet) werden. Dargestellt sind genauer genommen die schleifenförmigen Stromwege CP, die erfindungsgemäß erzeugt werden. Im Gegensatz zu den axial fließenden Bohrlochströmen der 1a sind die Bohrlochströme hier entlang schleifenförmige Stromwege CP um den Sender 15 und entfernt von den Empfängern 16, 17 kurzgeschlossen. Auf diese Weise ist die Wirkung der Bohrlochströme auf die Empfänger handhabbar.
Wie vorstehend erwähnt, umklammern die Sätze 12a, 12b, 12c, 12d aus Knopfelektroden 12 den Sender 15. Die Sätze 12a, 12b, 12c, 12d sind durch den leitenden Schlamm, das leitfähige Element 52 und den Dorn 51 leitend miteinander verbunden. Ein Stromweg CP1, CP2 ist örtlich im Bereich um die Sendeantenne 15 kurzgeschlossen (wenn die Knopfelektroden 12 der Sätze 12b, 12c dem Bohrlochschlamm ausgesetzt sind), wodurch der nach oben und nach unten gerichtete Stromfluß, der andernfalls vorhanden wäre, erheblich gedämpft wird.
Die Stromwege CP können auf zwei Arten kategorisiert werden. In einem ersten Stromweg CP1 wird der Bohrlochstrom durch die folgende Schleife geleitet: leitfähiger Schlamm 29 – Knopfelektrode 12 – leitfähiges Element 52 – Dorn 51 – leitfähiges Element 52 – Knopfeleketrode 12 – leitfähiger Schlamm 29. Beim Strompfad CP1 fließt der umgeleitete Strom durch den Dorn 51 und unter dem Sender 15. In einem zweiten Stromweg CP2 wird der Bohrlochstrom durch die folgende Schleife geleitet: leitfähiger Schlamm 29 – Knopfelektrode 12 – leitfähiges Element 52 – Dorn 51 – leitfähiges Element 52 – Knopfelektrode 12 – leitfähiger Schlamm 29 – Knopfelektrode 12 – leitfähiges Element 52 – Dorn 51 – leitfähiges Element 52 – Knopfelektrode 12 – leitfähiger Schlamm 29. Beide Stromwege CP1, CP2 beschreiben eine geschlossene Stromschleife. Beide Stromwege CP1, CP2 umfassen wenigstens zwei radial gerichtete leitfähige Wege, d.h. einen Abschnitt der Schleife, zwischen dem leitfähigen Schlamm 29, einer Elektrode und dem Dorn 51. Mit Hilfe der leitfähigen Elektroden 12 und der leitfähigen Elemente 52 werden so die Stromwege im örtlichen Bereich um die Sendeantenne 15 beschränkt. Auf diese Weise wird der Effekt der Bohrlochströme auf die Empfänger 16, 17 stark verringert oder ausgeschaltet.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren bewirken ferner eine Verringerung des Einflusses von Schulterschichteffekten auf das Antwortsignal. Die vorstehend beschriebene Methode wird auf gleiche Weise zum örtlichen Begrenzen unerwünschter Ströme, die durch den Sender hervorgerufen werden, verwendet.
Die in 5 dargestellte Hülse 511 hält oder enthält eine zylindrische Knopfelektrode 512 mit einem T-förmigen Querschnitt. Das Material 511a der Hülse 511 ist isolierend und weist einen Kanal oder ein Loch 508 auf, das darin gebohrt ist, und in welchem Knopfelektroden 512 angeordnet sind. Die Knopfelektrode 512 hat einen oberen oder äußeren Abschnitt 512a, der größer ist als ein sich radial inwärts erstreckender Basisabschnitt 512b. Um den Basisabschnitt 512b der Elektrode 512 ist eine Gummihülse 507 vorgesehen und die Schnittstelle zwischen der Elektrode 512 und der Gummihülse 507 ist durch Klebstoff abgedichtet. Alternativ hierzu kann die Dichtung durch Formen des Gummimaterials direkt auf eine Seite der zylindrischen Knopfelektrode 512 gebildet werden. Vorzugsweise wird Epoxydmaterial 509 zwischen die Elektrode 512 und die Gummihülse 507 und das isolierende Material 511a der Hülse 511 gebracht.
Durch Vorsehen der Gummihülse 507 zwischen der Knopfelektrode 512 aus Metall und der zusammengesetzten Hülse 511 (und dem Epoxydmaterial 508) erhält die gesamte („dynamische") Anordnung eine Flexibilität. Dementsprechend werden die verschiedenen Wärmeausdehnungsgrade der Elemente aufgenommen. Dies schützt unter anderem gegen die Entstehung von Mikrorissen, die sich nach mehreren Wärmeausdehnungszyklen bilden können und als potentielle Leckagewege wirken.
Die in 6 dargestellte isolierende Hülse 611 umfaßt ein nicht leitendes isolierendes Material 611a, in das mehrere Löcher oder Kanäle 608 gebohrt und mehrere metallische Knopfelektroden 612 eingebettet sind. In dieser Ausführungsform umfaßt die Knopfelektrode 612 drei verschiedene Hauptkomponenten: Einen äußeren metallischen Knopf 612a, einen inneren metallischen Knopf 612b, der im wesentlichen dem äußeren metallischen Knopf 612a gleicht sowie ein dazwischen angeordnetes metallisches Leitungselement 612c. Das Leitungselement 612c stellt einen elektrischen Kontakt zwischen dem äußeren und dem inneren metallischen Knopf 612a, 612b dar. Das Leitungselement 612c weist einen erheblich geringeren Durchmesser auf als der äußere und der innere metallische Knopf 612a, 612c. Wenn die Löcher 608 zur Aufnahme der Elektroden 612 im isolierenden Material 611a gebohrt werden, wird der zusätzliche Platz mit Epoxydmaterial 609 gefüllt. Das Epoxydmaterial 609 füllt ferner die Lücke zwischen dem äußeren und dem inneren metallischen Knopf 612a, 612b.
Das Leitungselement 612c ist vorzugsweise ein Draht oder ein sehr dünner Metallstab. Da das Leitungselement 612c einen im Vergleich zum Loch oder Raum zwischen dem isolierenden Material 611a geringen Durchmesser aufweist, ist ein gegebenenfalls auftretender Wärmeausdehnungseffekt in radialer Richtung des Leitungselements irrelevant. Dementsprechend ist das Potential für eine Leckage erheblich verringert.
Die Begriffe „isolierende Hülse" und „zusammengesetzte Hülse" werden hierin verwendet, um sowohl die isolierende Hülle selbst als auch darin getragenen Komponenten wie die Elektroden 12 zu bezeichnen. Der Begriff „Hülsenanordnung" kann ebenfalls verwendet werden, um die Kombination aus Hülse und Elektroden zu bezeichnen.
In 7 ist eine Ausführungsform einer Hülse mit einer mehrkomponentigen Elektrode dargestellt. Für einige Anwendungen ist es wünschenswert, die freiliegende Oberfläche der Elektrode zu erhöhen, um ein bestimmtes Antwortsignal zu erhalten. Die in 7 dargestellte Elektrode 712 weist eine solche vergrößerte freiliegende Oberfläche auf. Eine isolierende Hülse 711 umfaßt dabei ein nicht leitendes Material 711a für die Hülse 711, das einen Kanal oder ein Loch 708 aufweist, das darin gebohrt ist und in welches eine metallische Knopfelektrode 712, oder mehrere metallische Knopfelektroden 712 eingebettet ist bzw. eingebettet sind.
Die Elektrode 712 umfaßt mehrere Komponenten, insbesondere einen äußeren metallischen Knopf 712a, einen inneren metallischen Knopf 712b und ein Leitungselement 712c dazwischen. Der innere metallische Knopf 712b ist scheibenförmig mit einer Innenfläche, die mit dem Leitungselement 712c verbunden ist. Das Leitungselement 712c weist einen erheblich verringerten Durchmesser auf, wodurch es eine stabförmige Form bekommt.
Die isolierende Hülse 711a umfaßt ferner einen äußeren metallischen Knopf 712a, der erheblich größer in bezug auf seine Abmessungen in der Seitenansicht ist, als der innere metallische Knopf 712c. Der dargestellte äußere metallische Knopf 712a weist eine rechteckige oder quadratische Form auf. Der Kanal oder das Loch 708 umfaßt eine kreisförmige Oberflächenöffnung 725 und eine vergrößerte Ausnehmung 723, die direkt unter der Oberflächenöffnung 725 angeordnet ist. Der rechteckige Knopf 712a paßt bequem und sicher in die Ausnehmung 723. Der Knopf 712a, siehe die gestrichelte Linie in 7a, weist eine metallische Oberfläche auf, die größer ist als die Fläche innerhalb der Oberflächenöffnung 725, d.h. die Fläche der Ausnehmung. Somit ist nur ein mittlerer Abschnitt des Knopfs 712a der Umgebung im Bohrloch ausgesetzt.
Zudem ist die Elektrode 712 vorzugsweise unter oder in der Oberfläche der isolierenden Hülse 711 eingebettet, wodurch eine Beschädigung durch einen Kontakt mit Elementen in der Umgebung des Bohrlochs weniger wahrscheinlich ist.
Wie in 7b dargestellt, weist der Knopf 712a eine rechteckige Umrandung und mehrere sich longitudinal erstreckende Schlitze 724 auf. Die Schlitze 724 teilen die freigelegte metallische Oberfläche des Knopfs 712a in mehrere miteinander verbundene Fingerelektroden 726, die im wesentlichen parallel ausgerichtet sind. In dieser Ausführungsform ist die gesamte freiliegende metallische Oberfläche des Knopfs 712a im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsformen vorzugsweise erhöht, wodurch es für Bohrlochströme einfacher wird, zu den Elektroden geleitet zu werden. Normalerweise führt eine Erhöhung der Größe der freigelegten metallischen Oberfläche zu „kreisförmigen" Flächen, die für eine Bildung von Wirbelstromschleifen leitfähig sind, die zum Empfänger zurückkoppeln können. Hier vermeiden die Schlitze 724 dieses Problem, indem die große einstückige metallische Oberfläche in eine Fläche mit mehreren miteinander verbundenen Abschnitten geteilt wird, die im wesentlichen schmal und frei von großen „ringförmigen" Flächen sind, in denen große Wirbelstromschleifen entstehen können.
Die Knopfelektroden können anders konfiguriert sein und andere Geometrien aufweisen, um die gleichen allgemeinen Aufgaben oder andere spezielle Aufgaben zu lösen. Beispielsweise sind die Schlitze 724 in 7a, 7b parallel in Längsrichtung und parallel mit der Längsachse der Bohrlochmeßvorrichtung dargestellt. Die Schlitze 724 können jedoch auch parallel zur lateralen oder Umfangsrichtung (senkrecht zur Längsachse der Bohrlochmeßvorrichtung) ausgerichtet sein.
Ferner kann die Oberflächenöffnung 725 anders geformt, beispielsweise ein Quadrat, sein. In jeder dieser Anwendungen stellen die Oberflächenöffnung 725 und die Ausnehmung 723 einen vorteilhaften sicheren Halt für die metallische Platte des Knopfs 712a bereit. Der Knopf 712a ist durch das Material 711a der Hülse 711 gut geschützt, wobei die gesamte Anordnung widerstandsfähiger und stabiler wird. Dementsprechend ist die Wahrscheinlichkeit dafür, daß der Knopf 712a und die weiteren Komponenten der Elektrode 712 durch Hindernisse in der Umgebung im Bohrloch beschädigt, beispielsweise herausgerissen werden, geringer. Vorzugsweise sind die Lücken zwischen den Komponenten 712a, 712b, 712c und dem Material 711a mit oder durch Epoxydharz 709 aufgefüllt.
Die Erfindung ist auch mit anderen Bohrlochmeß- oder Datenerfassungsvorrichtungen oder anderen Anordnungen für Meßvorrichtungen verwendbar, die eine Induktion verwenden oder den spezifischen Widerstand messen. Die Erfindung ist insbesondere auf dem Gebiet der Geologie oder der Erdölindustrie oder einem verwandten Gebiet anwendbar.

Claims

Bohrlochmeßvorrichtung (10) zum Durchführen von Messungen in einer ein Bohrloch (13), das eine unterirdische Formation durchquert, umgebenden Umgebung, gekennzeichnet durch: einen langgestreckten leitenden Dorn (51) mit einer Längsachse, eine Antennenanordnung, die um den Dorn (51) angeordnet ist und einen Sender (15) zum Aussenden elektromagnetischer Energie in die Formation aufweist, eine um die Antennenanordnung angeordnete Hülse (11), die eine Außenfläche zum Aussetzen an die Bohrlochumgebung, sowie eine Innenfläche aufweist, die radial inwärts der Außenfläche angeordnet ist, eine erste Elektrode (12) mit einem äußeren Ende und einem inneren Ende, das radial inwärts des äußeren Endes angeordnet ist, wobei die erste Elektrode (12) von der Hülse (11) derart getragen wird, daß das äußere Ende an der Außenfläche der Hülse (11) für einen leitenden Kontakt mit einer leitenden benachbarten Bohrlochumgebung freiliegt, und eine zweite Elektrode (12) mit einem äußeren Ende und einem inneren Ende, das radial inwärts des äußeren Endes angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode von der Hülse (11) derart getragen ist, daß das äußere Ende an der Außenfläche der Hülse (11) für einen leitenden Kontakt mit der benachbarten leitenden Bohrlochumgebung freiliegt, wobei die erste und die zweite Elektrode (12) von einander in Längsrichtung derart beabstandet sind, daß der Sender (15) in Längsrichtung dazwischen angeordnet ist, und wobei die erste und die zweite Elektrode (12) leitend mit dem Dorn (51) derart verbunden sind, daß, wenn die Bohrlochmeßvorrichtung (10) in einer Bohrlochumgebung betrieben wird, in der Bohrlochströme vorhanden sind, wenigstens eine Stromwegschleife (CP1, CP2) zum Kurzschließen von Bohrlochströmen bereitgestellt wird, wobei die Stromwegschleife (CP1, CP2) einen ersten leitenden Weg zwischen der leitfähigen Bohrlochumgebung, der ersten Elektrode (12) und dem Dorn (51) sowie einen zweiten leitfähigen Weg zwischen der leitfähigen Bohrlochumgebung, der zweiten Elektrode (12) und dem Dorn (51) aufweist.
Bohrlochmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (12) eine in bezug auf den Dorn (51) separate und bewegliche Komponente ist.
Bohrlochmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite leitfähige Verbindung, die jeweils zwischen einer der Elektroden (12) und dem Dorn (51) angeordnet sind, um die Elektrode (12) mit dem Dorn (54) leitend zu verbinden, wobei jede leitende Verbindung eine von der Elektrode (12) und dem Dorn (51) getrennte Komponente ist.
Bohrlochmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch: einen ersten Satz (12a) von Elektroden (12), die oberhalb des Senders (15) und azimutal voneinander beabstandet um die Hülse (11) angeordnet von der Hülse getragen sind, wobei der erste Satz (12a) die erste Elektrode (12) umfaßt und jede der Elektroden (12) des ersten Satzes (12a) mit dem Dorn (51) verbunden ist, einen zweiten Satz (12c) von Elektroden (12), die unterhalb des Senders (15) und azimutal voneinander beabstandet um die Hülse (11) angeordnet sind, wobei der zweite Satz (12c) die zweite Elektrode (12) umfaßt und jede der Elektroden (12) des zweiten Satzes (12c) mit dem Dorn (51) leitend verbunden ist, und wobei jede der Elektroden des ersten und des zweiten Satzes (12a, 12c) ein äußeres Ende und ein radial inwärts des äußeren Endes angeordnetes inneres Ende aufweist und jede Elektrode (12) derart von der Hülse getragen ist, daß das äußere Ende jeder Elektrode (12) an der Außenfläche der Hülse (11) für einen leitenden Kontakt mit der benachbarten leitenden Bohrlochumgebung freiliegt sowie die Leitungswegschleifen (CP1, CP2) Leitungswegschleifen zwischen der leitfähigen Bohrlochumgebung, eine Elektrode (12) des ersten Satzes (12a) der Elektroden (12), dem Dorn, eine Elektrode (12) des zweiten Satzes (12c) der Elektroden und der leitenden Bohrlochumgebung umfassen.
Bohrlochmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) aus einem nicht leitenden Material mit mehreren sich in radialer Richtung durch dieses erstreckenden Kanälen (508) zum Tragen einer der Elektroden (12) gebildet ist.
Bohrlochmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden (12) in einem Kanal (508) derart angeordnet ist, daß das äußere Ende radial inwärts zur Außenfläche der Hülse (11) beabstandet ist.
Bohrlochmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende mit einer metallischen Platte mit darin vorgesehenen Schlitzen (724) versehen ist, die einen leitenden Weg über die Platte bilden.
Bohrlochmeßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (724) mehrere schmale, miteinander verbundene Abschnitte bilden, die einen schmalen, ununterbrochenen leitenden Weg über die Platte bilden.
Bohrlochmeßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalen Abschnitte im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bohrlochmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (15) einen querexzentrischen Dipol aufweist.
Bohrlochmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungswegschleifen (CP1, CP2) eine Leitungswegschleife zwischen der leitfähigen Bohrlochumgebung, der ersten Elektrode (12), dem Dorn (51), der zweiten Elektrode (12) und der leitfähigen Bohrlochumgebung umfassen.
Bohrlochmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung einen Empfänger (16, 17) zum Empfangen eines Antwortsignals aus der Formation aufweist, der um den Dorn (51) angeordnet ist.
Hülsenanordnung für eine Bohrlochmeßvorrichtung (10) zum Durchführen von Messungen in einer ein Bohrloch, das eine unterirdische Formation durchquert, umgebenden Bohrlochumgebung, wobei die Bohrlochmeßvorrichtung (10) einen langgestreckten leitfähigen Dorn (51) und eine um den Dorn (51) angeordnete dreiachsige Antennenanordnung mit einem Sender (15) zum Aussenden elektromagnetischer Energie umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenanordnung umfaßt: eine nicht leitfähige Hülse (11), die um die Antennenanordnung und um eine Längsachse der Bohrlochmeßvorrichtung angeordnet ist und eine Außenfläche aufweist, die der Bohrlochumgebung ausgesetzt werden kann, sowie eine Innenfläche aufweist, die radial inwärts der Außenfläche angeordnet ist, einen ersten Satz (12a) von Elektroden (12), die an der Hülse (11) in Längsrichtung oberhalb des Senders (15) und azimutal voneinander beabstandet um die Hülse (11) getragen sind, wobei die Elektroden (12) des ersten Satzes (12a) elektrisch mit dem Dorn (51) verbunden sind, und einen zweiten Satz (12c) von Elektroden (12), die in Längsrichtung unter dem Sender (15) und azimutal voneinander beabstandet um die Hülse (11) angeordnet sind, wobei die Elektroden (12) des zweiten Satzes (12c) leitend mit dem Dorn (51) verbunden sind, wobei jede der Elektroden (12) des ersten und des zweiten Satzes (12a, 12c) ein äußeres Ende und ein radial inwärts des äußeren Endes angeordnetes inneres Ende aufweisen, wobei das äußere Ende der Elektrode (12) an der Außenfläche der Hülse (11) freiliegt für einen leitfähigen Kontakt mit einer benachbarten leitfähigen Bohrlochumgebung, so daß, wenn die Bohrlochmeßvorrichtung in einer Bohrlochumgebung betrieben wird, in der Bohrlochströme vorhanden sind, Stromwegschleifen zum Kurzschließen von Bohrlochströmen bereitgestellt werden, wobei die Stromwegschleifen (CP1, CP2) Stromwegschleifen zwischen der leitfähigen Bohrlochumgebung, dem ersten Satz (12a) von Elektroden (12), dem Dorn (51), dem zweiten Satz (12c) von Elektroden (12) und der leitfähigen Bohrlochumgebung umfassen.
Hülsenanordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen ersten Satz leitfähiger Verbindungen und einen zweiten Satz leitfähiger Verbindungen, wobei jede leitfähige Verbindung zwischen einer der Elektroden (12) und dem Dorn (51) angeordnet ist, um die Elektrode (12) mit dem Dorn (51) leitend zu verbinden, so daß die Stromwegschleifen (CP1, CP2) einen radial leitfähigen Weg zwischen der leitfähigen Bohrlochumgebung, der Elektrode (12), der leitfähigen Verbindung und dem Dorn (51) umfassen und wobei die leitfähige Verbindung in bezug auf die Elektrode (12) und den Dorn (51) separat und beweglich ist.
Hülsenanordnung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch mehrere Kanäle (508), die sich radial zwischen der Außenfläche und der Innenfläche der Hülse (11) erstrecken, wobei jede Elektrode (12) in einem Kanal (508) angeordnet ist.
Hülsenanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode (12) derart in einem Kanal (508) angeordnet ist, daß das äußere Ende radial inwärts von der Außenfläche der Hülse (11) beabstandet ist.
Hülsenanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende mit einer geschlitzten metallischen Platte (712a) versehen ist, die einen schmalen, ununterbrochenen leitenden Weg bildet.
Hülsenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (512) einen Basisabschnitt (512b) aufweist, der sich radial inwärts von der metallischen Platte (512a) erstreckt und eine seitliche Querschnittsfläche aufweist, die erheblich geringer ist, als die freiliegende Fläche der metallischen Platte (512a).
Hülsenanordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Platte (512a) zum Bilden mehrerer miteinander verbundener schmaler Abschnitte, die den ununterbrochenen leitenden Weg bilden, geschlitzt ist.
Verfahren zum Durchführen von Messungen in einem Bohrloch (13), bei dem Auswirkungen von Bohrlochströmen auf Messungen verringert werden, die mit einer Bohrlochmeßvorrichtung (10) durchführbar sind, die in einer ein Bohrloch, das eine unterirdische Formation durchquert, umgebenden leitfähigen Bohrlochumgebung angeordnet werden kann, wobei Bohrlochströme in der Bohrlochumgebung benachbart zur Bohrlochmeßvorrichtung (10) entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß: eine Bohrlochmeßvorrichtung (10) bereitgestellt wird, die einen langgestreckten leitfähigen Dorn (51) mit einer Längsachse, eine um den Dorn (51) angeordnete Antennenanordnung mit einem Sender (15) zum Aussenden elektromagnetischer Energie und mit einem Empfänger zum Empfangen eines Antwortsignals aus der Formation, sowie eine Hülse (11) umfaßt, die um die Antennenanordnung angeordnet ist und eine Außenfläche aufweist, die der Bohrlochumgebung aussetzbar ist, sowie eine Innenfläche aufweist, die radial inwärts der Außenfläche angeordnet ist, ein oberer Satz (12a) von Elektroden (12) in der Hülse (11) an einer in Längsrichtung oberhalb des Senders (15) befindlichen Stelle und ein unterer Satz (12c) von Elektroden (12) in der Hülse (11) an einer in Längsrichtung unterhalb des Senders (15) befindlichen Stelle getragen werden, wobei die Elektroden (12) des ersten und des zweiten Satzes (12a, 12c) sich radial zwischen der Außenfläche und der Innenfläche der Hülse (11) erstrecken, so daß der obere Satz (12a) von Elektroden (12) und der untere Satz (12b) von Elektroden (12) durch den Dorn (51) leitfähig verbunden sind, die Bohrlochmeßvorrichtung (10) im Bohrloch (13) so angeordnet wird, daß die Außenflächen der Elektroden (12) der leitfähigen Bohrlochumgebung ausgesetzt sind, und die Bohrlochmeßvorrichtung (10) betrieben wird, um elektromagnetische Energie in die Formation auszusenden, wobei in der leitfähigen Bohrlochumgebung Bohrlochströme erzeugt werden, und die Bohrlochströme in Stromwegschleifen (CP) zwischen Elektroden (12) des ersten Satzes (12a) von Elektroden (12), dem Dorn (51), Elektroden (12) des zweiten Satzes (12c) von Elektroden (12), und der leitfähigen Bohrlochumgebung geleitet werden, wodurch die Bohrlochströme kurzgeschlossen und die Auswirkungen der Bohrlochströme auf den Empfänger (16, 17) verringert werden.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (12) azimutal voneinander beabstandet um die Hülse (11) angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlochströme von der leitfähigen Bohrlochumgebung radial durch die Elektroden (12) zum Dorn (51) geleitet werden.