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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Moderne Ölfeldvorgänge verlangen große Mengen an Informationen in Bezug auf Parameter und Bedingungen, die im Bohrloch angetroffen werden. Solche Informationen beinhalten typischerweise Charakteristiken der von dem Bohrloch durchquerten Erdformationen und Daten bezüglich der Größe und Konfiguration des Bohrlochs selbst. Die Erfassung von Informationen, die sich auf Bedingungen im Bohrloch beziehen, die häufig als „Vermessen [Logging]“ bezeichnet wird, kann anhand mehrerer Verfahren durchgeführt werden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Wireline- oder Slickline-Vermessen, Vermessen während des Bohrens („Logging While Drilling“, LWD), von einem Bohrgestänge befördertem Vermessen, von einer Rohrschlange befördertem Vermessen und von einem Traktor befördertem Vermessen.
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Ein Beispiel für ein Logging-Werkzeug, das zur Verwendung in einer beliebigen dieser Logging-Konfigurationen geeignet ist, ist ein dielektrisches Werkzeug. Im Allgemeinen beinhaltet ein dielektrisches Werkzeug mindestens einen Sender und mindestens einen Empfänger. Während des Vermessens liegen der Sender und der Empfänger an der benachbarten Formation an, und am Sender wird ein elektromagnetisches Signal erzeugt. Das elektromagnetische Signal breitet sich durch die Formation aus, sodass ein Teil des elektromagnetischen Signals den Empfänger erreicht. Beim Ausbreiten des elektromagnetischen Signals durch die Formation ändern sich Charakteristiken des elektromagnetischen Signals, wie Amplitude und Phase, aufgrund der Zusammensetzung und der Struktur der Formation. Durch Messen der Ausbreitungszeit und der Änderung der Charakteristiken des elektromagnetischen Signals kann ein Bediener Eigenschaften der Formation durch Berechnung oder Vergleich mit zuvor erfassten Daten ermitteln, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Widerstand, Permittivität, Dielektrizitätskonstante, wassergefüllter Porosität und Wassersättigung.
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Das elektromagnetische Signal wird durch eine mit dem Sender assoziierte Antenne generiert, indem ein elektrisches Signal an die Antenne bereitgestellt wird. Die Ausrichtung des von der Antenne erzeugten elektromagnetischen Signals ist im Allgemeinen auf Grundlage der Ausrichtung der Antenne und der Form des Sendergehäuses festgelegt.
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Da die Formationszusammensetzung und -eigenschaften in mehreren Richtungen variieren können, ist es häufig wünschenswert, dielektrische Vermessungsdaten unter Verwendung von elektromagnetischen Signalen in mehreren Ausrichtungen zu erfassen. Beispielsweise werden Sender, die eine Antenne aufweisen, die senkrecht zur Achse des dielektrischen Werkzeugs angeordnet ist, manchmal als im „Broadside“-Modus (Querstrahler) betrieben beschrieben. Der Broadside-Modus weist im Allgemeinen eine höhere Kopplungsverstärkung auf und ist daher in verlustbehafteten Logging-Umgebungen mit niedrigem Widerstand bevorzugt. Als weiteres Beispiel werden Sender, die eine Antenne aufweisen, die parallel zur Achse des dielektrischen Werkzeugs angeordnet ist, manchmal als im „Endfire“-Modus (Längsstrahler) betrieben beschrieben und erzeugen ein elektromagnetisches Signal, das senkrecht zu dem im Broadside-Modus erzeugten ist. Im Endfire-Modus ermittelt ein dielektrisches Werkzeug Formationseigenschaften primär in einer Ebene orthogonal zur Werkzeugachse. Der Endfire-Modus stellt eine größere Tiefe der Untersuchung bereit und wird weniger von einer Beabstandung beeinflusst (d.h. Abstände zwischen dem Sender und dem Empfänger und der Oberfläche des Bohrlochs, die durch eine Bohrschlammschicht oder allgemeine Unebenheit der Bohrlochoberfläche hervorgerufen werden). Dementsprechend ist ein dielektrisches Werkzeug wünschenswert, das in mehreren Modi betrieben werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Ausführungsformen und ihrer Vorteile kann durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erlangt werden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale bezeichnen.
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1 zeigt eine beispielhafte Vermessen-während-des-Bohrens(LWD)-Umgebung;
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2 zeigt eine beispielhafte Wireline-Logging-Umgebung;
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3 zeigt ein dielektrisches Werkzeug, das für eine Beförderung mittels Bohrgestänge oder Rohrschlange geeignet ist;
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4 ist eine schematische Ansicht eines Sensorkissens zur Verwendung in einem dielektrischen Werkzeug;
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5A–C sind verschiedene Ansichten eines Senders/Empfängers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung – genauer gesagt, 5A ist eine isometrische Ansicht, 5B ist eine Vorderansicht und 5C ist eine Querschnittsansicht;
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6 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Elektronik darstellt, die für den Betrieb eines Sender/Empfänger-Paares gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
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Während Ausführungsformen dieser Offenbarung dargestellt und beschrieben wurden und unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele der Offenbarung definiert sind, implizieren solche Bezugnahmen keine Beschränkung der Offenbarung, und es ist keine solche Beschränkung daraus abzuleiten. Der offenbarte Gegenstand ist beträchtlicher Abwandlung, Veränderung und Äquivalenten in Form und Funktion zugänglich, wie es den einschlägigen Fachleuten mit dem Vorteil dieser Offenbarung ersichtlich ist. Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen dieser Offenbarung sind lediglich Beispiele und geben den Geltungsbereich der Offenbarung nicht in seiner Gesamtheit wider.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein dielektrische Logging-Werkzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung einen Sender/Empfänger, der multimodal betrieben werden kann, zur Verwendung in einem dielektrischen Logging-Werkzeug.
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier detailliert beschrieben. Im Interesse der Klarheit sind möglicherweise nicht alle Merkmale der tatsächlichen Implementierung in dieser Patentschrift beschrieben. Es versteht sich natürlich, dass in der Entwicklung von einer beliebigen derartigen tatsächlichen Ausführungsform zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die konkreten Ziele der Implementierung zu erreichen, die von einer Implementierung zur anderen variieren. Zudem versteht es sich, dass eine derartige Entwicklungsanstrengung komplex und zeitraubend sein könnte, für einschlägige Durchschnittsfachleute mit dem Vorteil der vorliegenden Offenbarung jedoch ein Routineunterfangen wäre.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung werden die folgenden Beispiele bestimmter Ausführungsformen gegeben. Die folgenden Beispiele sollten in keinerlei Weise als den Geltungsbereich der Offenbarung beschränkend oder definierend angesehen werden.
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Der offenbarte Sensor, die offenbarten Werkzeuge und die offenbarten Verfahren lassen sich am besten im Zusammenhang mit den größeren Systemen verstehen, in denen sie betrieben werden. Entsprechend zeigt 1 eine veranschaulichende Bohrumgebung. Eine Bohrplattform 102 trägt einen Bohrturm 104 mit einem Fahrblock 106 zum Anheben und Absenken eines Bohrstranges 108. Ein oberer Antrieb 110 stützt und dreht den Bohrstrang 108, wenn er durch den Bohrlochkopf 112 abgesenkt wird. Ein Meißel 114 wird durch einen Bohrlochmotor und/oder Drehung des Bohrstranges 108 angetrieben. Wenn sich der Meißel 114 dreht, erzeugt er eine Bohrung 116, die durch verschiedene Formationen hindurchgeht. Eine Pumpe 118 zirkuliert das Bohrfluid 120 durch ein Zufuhrrohr 122 durch das Innere des Bohrstranges 108 zum Meißel 114. Das Fluid tritt durch Öffnungen im Meißel 114 aus und strömt durch den Ringraum um den Bohrstrang 108 nach oben, um Bohrklein an die Oberfläche zu transportieren, wo das Fluid gefiltert und rezirkuliert wird.
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Der Meißel 114 ist nur ein Teil einer Bohrgarnitur, die einen oder mehrere Bohrkragen (dickwandige Stahlrohre) beinhaltet, um Gewicht und Steifigkeit zur Unterstützung des Bohrprozesses bereitzustellen. Einige dieser Bohrkragen beinhalten eingebaute Logging-Instrumente, um Messungen von verschiedenen Bohrparametern wie Position, Ausrichtung, Meißelbelastung, Bohrlochdurchmesser usw. durchzuführen. Die Werkzeugausrichtung kann im Hinblick auf einen Werkzeugflächenwinkel (Drehausrichtung), einen Neigungswinkel (die Steigung) und eine Kompassrichtung angegeben werden, die jeweils aus Messungen durch Magnetometer, Inklinometer und/oder Beschleunigungsmesser abgeleitet werden können, wenngleich alternativ auch andere Sensortypen, wie etwa Gyroskope, verwendet werden können.
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Ein LWD-Werkzeug 124 kann in der Bohrgarnitur nahe dem Meißel 114 integriert sein. Wenn der Meißel das Bohrloch durch die Formationen vorantreibt, dreht sich das LWD-Werkzeug 124 und erfasst azimutalabhängige Reflexionsmessungen, die eine Bohrlochsteuerung Werkzeugpositions- und Ausrichtungsmessungen zuordnet. Die Messungen können im internen Speicher abgelegt und/oder an die Oberfläche übermittelt werden. Eine Telemetriewelle 126 kann in der Bohrgarnitur enthalten sein, um eine Kommunikationsverbindung mit der Oberfläche aufrechtzuerhalten. Schlammpulstelemetrie ist eine gängige Telemetrietechnik zum Übertragen von Werkzeugmessungen an Oberflächenempfänger und zum Empfangen von Befehlen von der Oberfläche, jedoch können auch andere Telemetrietechniken verwendet werden.
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An der Oberfläche empfängt ein Datenerfassungsmodul 136 das Uplink-Signal von der Telemetriewelle 126. Das Modul 136 bietet wahlweise eine gewisse vorläufige Verarbeitung und digitalisiert das Signal. Ein Datenverarbeitungssystem 150 (in 1 als Computer gezeigt) empfängt ein digitales Telemetriesignal, demoduliert das Signal und zeigt die Werkzeugdaten oder Bohrprotokolle für einen Benutzer an. Software (in 1 als Informationsspeichermedium 152 dargestellt) steuert den Betrieb des Systems 150. Ein Benutzer interagiert über ein oder mehrere Eingabegeräte 154 und ein oder mehrere Ausgabegeräte 156 mit dem System 150 und dessen Software 152.
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Bei Wireline-Logging-Vorgängen kann der Bohrstrang 108 aus dem Bohrloch zu verschiedenen Zeitpunkten während des Bohrprozesses herausgenommen werden, wie in 2 angegeben. Sobald der Bohrstrang herausgenommen worden ist, können Logging-Vorgänge unter Verwendung eines Wireline-Logging-Werkzeugs 134 durchgeführt werden, d.h. einer Sensorinstrumentsonde, die an einem Kabel 142 aufgehängt ist, das Leiter zum Transportieren von Energie zu dem Werkzeug und von Telemetrie von dem Werkzeug an die Oberfläche aufweisen kann. Ein dielektrischer Logging-Teil des Logging-Werkzeugs 134 kann bewegliche Sensorkissen 136 beinhalten, die so ausgebildet sind, dass sie an der Bohrlochwand anliegen, wenn das Logging-Werkzeug 134 innerhalb des Bohrlochs positioniert ist. Eine Logging-Einrichtung 144 erfasst Messungen von dem Logging-Werkzeug 134 und beinhaltet Recheneinrichtungen zum Verarbeiten und Speichern der Messungen, die von dem Logging-Werkzeug 134 durchgeführt wurden.
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3 zeigt ein alternatives dielektrisches Werkzeug 300, das für eine Beförderung entlang des Bohrlochs mittels Bohrgestänge oder Rohrschlange geeignet ist. Das dielektrische Werkzeug 300 umfasst im Allgemeinen ein starres Gehäuse 302, das Gewindeverbindungen 304A, 304B zur Verbindung mit benachbarten Abschnitten des Bohrgestänges oder der Rohrschlange aufweist. Aufgrund der Steifigkeit des angebrachten Bohrgestänges oder der angebrachten Rohrschlange kann das dielektrische Werkzeug 300 durch stark abgewinkelte Abschnitte des Bohrlochs transportiert werden.
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Ähnlich dem Wireline-beförderten dielektrischen Werkzeug kann das dielektrische Werkzeug 300 ein bewegliches Sensorkissen 306 umfassen. Wie in 3 dargestellt, befindet sich das Sensorkissen 306 in einer ausgefahrenen Position. In der ausgefahrenen Position wird bewirkt, dass das Sensorkissen an der Innenfläche des Bohrlochs anliegt, sodass Messungen der umgebenden Formation gemacht werden können. Das Sensorkissen 306 kann eingefahren werden, wenn es nicht in Gebrauch ist, was eine leichtere Beförderung des dielektrischen Werkzeugs innerhalb des Bohrlochs und einen Schutz der Onboard-Elektronik des dielektrischen Werkzeugs ermöglicht, wenn es nicht in Gebrauch ist.
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4 stellt ein Sensorkissen 400 dar, das zur Verwendung in einem dielektrischen Werkzeug, wie dem dielektrischen Werkzeug 124, 134 oder 300, geeignet ist. Ein dielektrisches Werkzeug kann mit nur einem Sender und einem Empfänger funktionieren, wenngleich die Verwendung mehrerer Sender und Empfänger im Allgemeinen vorteilhaft ist. Wie gezeigt, beinhaltet das Sensorkissen 400 zwei Sender 402A, 402B und drei Empfänger 404A, 404B, 404C. Das Vorhandensein von mehreren Empfängern kann einen deutlich erweiterten Betriebsbereich, zusätzliche Tiefen der Untersuchung, erhöhte Messgenauigkeit und eine Kompensation für Beabstandung des Werkzeugs und Schlammkucheneffekte bieten. Obwohl nicht dargestellt, kann ein dielektrisches Werkzeug auch Sensoren, wie etwa Druck- und Temperatursensoren, beinhalten, um eine zusätzliche Kompensation für Bohrlochbedingungen bereitzustellen.
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Während des Betriebs wird das dielektrische Werkzeug innerhalb des Bohrlochs positioniert, und es wird bewirkt, dass das Sensorkissen an der Formation anliegt. Jeder der drei Empfänger 404A, 404B und 404C stellt eine Dämpfungs- und Phasenverschiebungsmessung als Reaktion auf das Auslösen des Senders 402A bereit, wobei sechs unabhängige Messungen bereitgestellt werden. Sechs zusätzliche Messungen werden als Reaktion auf das Auslösen des zweiten Senders 402B erhalten. Diese sechs zusätzlichen Messungen können wahlweise mit den ersten sechs kombiniert werden, um einen Satz kompensierter Messungen bereitzustellen. Das dielektrische Werkzeug kann auch andere Sensoren zum Messen von Bohrlochbedingungen, wie etwa Temperatur und Druck, zur zusätzlichen Kompensation beinhalten.
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Sender des dielektrischen Werkzeugs, wie etwa die Sender 402A und 402B, können aus einer Antenne bestehen, die innerhalb eines leitfähigen Sendergehäuses, das eine Öffnung aufweist, angeordnet ist. Beim Vermessen ist die Öffnung so ausgerichtet, dass sie an die zu vermessende Formation anliegt. Die Senderantenne ist mit einem Speiseschaltkreis verbunden, der ein hochfrequentes elektrisches Signal (z.B. im Bereich von 100 MHz bis 10 GHz) an die Senderantenne bereitstellt, das die Senderantenne anregt und bewirkt, dass die Antenne die hochfrequente elektrische Energie in ein hochfrequentes elektromagnetisches Signal umwandelt. Wenn sich das elektromagnetische Signal innerhalb des Gehäuses ausbreitet, wirkt das Sendergehäuse als Wellenleiter und richtet das elektromagnetische Signal in Richtung der Öffnung und in die benachbarte Formation.
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Ähnlich wie Sender können die Empfänger des dielektrischen Werkzeugs aus einer Antenne bestehen, die in einem Gehäuse, das eine Öffnung aufweist, angeordnet ist. Das Gehäuse ist so konfiguriert, dass es als Wellenleiter wirkt, sodass elektromagnetische Signale, die durch die Öffnung in das Empfängergehäuse eintreten, auf die Empfängerantenne gerichtet werden. Die elektromagnetischen Signale werden von der Empfängerantenne absorbiert, die das elektromagnetische Signal in ein elektrisches Signal umwandelt, das dann gemessen und analysiert werden kann, um Formationseigenschaften zu ermitteln.
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5A, 5B und 5C stellen eine Ausführungsform eines Senders/Empfängers 500 dar, gemäß dieser Offenbarung. Der Sender/Empfänger 500 beinhaltet ein leitfähiges Gehäuse 502, das eine Öffnung 504 aufweist. Innerhalb des Gehäuses 502 ist ein leitfähiges Septum 506 angeordnet. Zwei Antennen 508A und 508B erstrecken sich von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 502 zu jeweiligen Seiten des Septums 506. Wie dargestellt, können die Antennen 508A und 508B kollinear sein. Die Antennen 508A und 508B können auch beliebig aufgebaut sein, um hochfrequente elektromagnetische Signale zu erzeugen. Wie in 5B dargestellt, sind die Antennen 508A und 508B beispielsweise der Kern der Koaxialkabel 510A und 510B. Der durch das Gehäuse 502 und das Septum 506 definierte Hohlraum kann mit einem dielektrischen Material gefüllt sein. Obwohl die vorliegende Offenbarung nicht auf ein bestimmtes dielektrisches Füllmaterial beschränkt ist, werden im Allgemeinen Materialien, die eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisen, bevorzugt.
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Das Gehäuse des Senders oder Empfängers wirkt im Allgemeinen als Wellenleiter, der elektromagnetische Signale von einer Antenne weg oder auf eine Antenne zu richtet. Im Fall des Senders/Empfängers 500 und wie in 5C ersichtlich, die den Sender/Empfänger gegen eine Formation 501 positioniert darstellt, unterteilt das Septum 506 einen ersten Abschnitt des Innenhohlraums des Gehäuses 502 in zwei parallele Wellenleiter. Wenn sich das Septum 506 in Richtung der Öffnung 504 erstreckt, wird das Septum 502 schmaler und endet schließlich innerhalb des Gehäuses 502, sodass die verbleibende Länge des Gehäuses 502 zwischen dem Ende des Septums 506 und der Öffnung 504 einen einzigen Wellenleiter bildet.
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Wenn der Sender/Empfänger 500 als ein Sender betrieben wird, wird ein hochfrequentes elektrisches Signal an jede der Antennen 508A und 508B bereitgestellt. Die Antennen 508A und 508B wandeln das elektrische Signal in ein erstes und ein zweites elektromagnetisches Signal um, die sich entlang der Länge des Gehäuses 502 ausbreiten. Zunächst werden die elektromagnetischen Signale durch das Septum 506 getrennt und durch die zwei parallelen Wellenleiter gerichtet. Mit schmaler werdendem Septum 506 kommt es zu einer Kombination des ersten und des zweiten elektromagnetischen Signals, sodass, wenn das Septum 506 endet, das erste und das zweite elektromagnetische Signal ein kombiniertes elektromagnetisches Signal bilden. Das kombinierte elektromagnetische Signal breitet sich entlang des restlichen Teils des Gehäuses 502 aus, bis es die Öffnung 506 erreicht und aus dem Gehäuse 502 austritt.
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Um einen Betrieb sowohl im Broadside- als auch im Endfire-Modus zu ermöglichen, sind das Septum 506 und das Gehäuse 502 so konfiguriert, dass der Sender elektromagnetische Signale in Ausrichtungen erzeugt, die den Broadside- und Endfire-Modi entsprechen, je nachdem wie die Antennen 508A und 508B angeregt werden. Um ein dem Broadside-Modus entsprechendes elektromagnetisches Signal zu erzeugen, werden die Antennen 508A und 508B in einem geraden Modus angeregt, wobei die zur Anregung jeder der Antennen 508A, 508B verwendeten elektrischen Signale im Wesentlichen phasengleich sind. Um ein dem Endfire-Modus entsprechendes elektromagnetisches Signal zu erzeugen, werden die Antennen 508A, 508B in einem ungeraden Modus angeregt, wobei die zur Anregung der Antenne 508A verwendeten elektrischen Signale und das zur Anregung der Antenne 508B verwendete elektrische Signal phasenverschoben sind.
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Wenn der Sender/Empfänger 500 als Empfänger betrieben wird, tritt ein eingehendes elektromagnetisches Signal über die Öffnung 504 in das Gehäuse 502 ein und wird zum Septum 506 geleitet. Das Septum 506 teilt das eingehende elektromagnetische Signal in zwei getrennte Signalkomponenten auf. Die Signalkomponenten breiten sich dann jeweils entlang des restlichen Teils des Gehäuses durch einen durch das Septum 506 und das Gehäuse 502 definierten Wellenleiter zu ihrer jeweiligen Antenne 508A oder 508B aus. Nachdem die elektromagnetischen Signale von den Antennen 508A und 508B empfangen worden sind, werden sie in entsprechende elektrische Signale umgewandelt. Wenn das dielektrische Werkzeug im Broadside-Modus betrieben wird, werden die von den Antennen 508A und 508B empfangenen elektrischen Signale addiert, um ein entsprechendes resultierendes Broadside-Signal zu erzeugen. Wenn andererseits das dielektrische Werkzeug im Endfire-Modus betrieben wird, werden die von den Antennen 508A und 508B empfangenen elektrischen Signale voneinander subtrahiert, wobei die Differenz zwischen den Signalen einem resultierenden Endfire-Signal entspricht.
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6 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Elektronik darstellt, die in Verbindung mit Sender/Empfängern gemäß dieser Offenbarung verwendet werden kann. 6 stellt einen Sender 602 und einen Empfänger 604 dar. Der Sender 602 und der Empfänger 604 sind an einer Formation 606 anliegend dargestellt. Wie zuvor erörtert, beinhaltet der Sender 602 zwei Antennen. Der Empfänger 604 umfasst ebenso zwei Antennen.
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Während des Betriebs wird von einer Signalquelle 608 ein elektrisches Signal erzeugt und in einen Leistungsteiler 610 geleitet. Der Leistungsteiler 610 teilt das elektrische Signal in zwei getrennte Zuführungssignale für jede der Senderantennen auf. Das erste Zuführungssignal wird direkt vom Leistungsteiler 610 an die erste Senderantenne gesendet. Das zweite Zuführungssignal wird andererseits zuerst durch einen Schalter 612 umgeleitet. Der Schalter 612 ist zwischen einer ersten und einer zweiten Position entsprechend den Broadside- und Endfire-Modi betriebsfähig. In der ersten/Broadside-Position lässt der Schalter 612 zu, dass das Signal direkt an die zweite Senderantenne läuft. In der zweiten/Endfire-Position bewirkt der Schalter 612, dass das Signal zunächst einen Phasenschieber 614 durchläuft, bevor es die zweite Senderantenne erreicht. Wenn der Schalter 612 zum Betrieb des dielektrischen Werkzeugs im Endfire-Modus positioniert ist, erzeugt die erste Senderantenne folglich ein erstes elektromagnetisches Signal, während die zweite Senderantenne ein zweites elektromagnetisches Signal erzeugt, das von dem von der ersten Antenne erzeugten elektromagnetischen Signal phasenverschoben ist.
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Der Sender 602 kombiniert elektromagnetische Signale, die von den Senderantennen erzeugt werden, in ein einzelnes elektromagnetisches Signal, das dann durch die Formation 606 geleitet wird. Mindestens ein Teil des kombinierten elektromagnetischen Signals, das von dem Sender 602 generiert wird, erreicht den Empfänger 604. Aufgrund des Aufbaus des Empfängers 604 wird das elektromagnetische Signal zwischen der ersten und der zweiten Empfängerantenne aufgeteilt, wodurch ein erstes bzw. ein zweites Antwortsignal erzeugt wird.
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Das erste und das zweite Antwortsignal können dann kombiniert und/oder verglichen werden, um ein endgültiges Ausgangssignal zu erzeugen. Bei Betrieb des dielektrischen Werkzeugs im Broadside-Modus werden das erste und das zweite Antwortsignal zusammenaddiert 616, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das dem Betrieb im Broadside-Modus entspricht. Bei Betrieb des dielektrischen Werkzeugs im Endfire-Modus stellt alternativ die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Antwortsignal 618 ein Ausgangssignal entsprechend einem Endfire-Modus bereit. In jedem Modus kann auch ein Zeitschaltkreis (nicht dargestellt) enthalten sein, um die Ausbreitungszeit zwischen dem Sender und dem Empfänger zu ermitteln. Obwohl in 6 nicht dargestellt, kann in dem dielektrischen Werkzeug zusätzliche Elektronik vorhanden sein. Beispielsweise kann die Werkzeugelektronik eine Systemuhr, eine Steuereinheit, eine Mehrkanal-Datenerfassungseinheit und eine Datenverarbeitungs- und Speichereinheit beinhalten.
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Sobald ein Ausgangssignal erzeugt worden ist, kann es analysiert werden, um die Formationseigenschaften zu ermitteln. Beispielsweise können die Phase und die Amplitude des Ausgangssignals mit einem Referenzsignal, wie etwa dem kombinierten elektromagnetischen Signal oder dem ursprünglich erzeugten elektrischen Signal, verglichen werden, um Phasen- und Amplitudenänderungen während der Ausbreitung durch die Formation zu ermitteln. Die Ausbreitungszeit, wie durch einen Zeitschaltkreis ermittelt, kann ebenfalls in die Analyse einbezogen werden. Eine Analyse des Ausgangssignals kann eines von Verarbeiten, Übertragen, Speichern, Abrufen und Durchführen von Berechnungen an dem Ausgangssignal beinhalten. Eine Analyse des Ausgangssignals kann ebenfalls eine Analyse von beliebigen Daten beinhalten, die von dem Ausgangssignal abgeleitet sind oder dieses repräsentieren.
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Eine Analyse des Ausgangssignals kann von einem Bediener und/oder einem Informationsverarbeitungssystem durchgeführt werden. Für Zwecke dieser Offenbarung kann ein Informationsverarbeitungssystem jegliche Instrumentalität oder Zusammenstellung von Instrumentalitäten beinhalten, die zum Rechnen, Klassifizieren, Verarbeiten, Übertragen, Empfangen, Abrufen, Entwickeln, Schalten, Speichern, Anzeigen, Manifestieren, Detektieren, Aufzeichnen, Reproduzieren, Handhaben oder Nutzen von jeglicher Form von Informationen, Intelligenz oder Daten zu geschäftlichen, wissenschaftlichen, Steuerungs- oder anderen Zwecken betriebsfähig sind. Ein Informationsverarbeitungssystem kann beispielsweise ein PC, ein Netzwerkspeichergerät oder jegliches andere geeignete Gerät sein und kann in Größe, Gestalt, Leistung, Funktionalität und im Preis variieren. Das Informationsverarbeitungssystem kann Arbeitsspeicher (RAM), eine(n) oder mehrere Prozessoren oder Verarbeitungsressourcen, wie eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder Hardware- oder Softwaresteuerlogik, Nur-Lesespeicher (ROM) und/oder andere Typen von nichtflüchtigem Speicher beinhalten. Im hier verwendeten Sinne kann ein Prozessor einen Mikroprozessor, Mikrocontroller, einen digitalen Signalprozessor (DSP), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder beliebige andere digitale oder analoge Schaltung umfassen, die dazu konfiguriert ist, Programmanweisungen zu interpretieren und/oder auszuführen und/oder Daten für das assoziierte Werkzeug oder den assoziierten Sensor zu verarbeiten. Zusätzliche Komponenten des Informationsverarbeitungssystems können ein oder mehrere Laufwerke, ein oder mehrere Netzwerkports zur Kommunikation mit externen Geräten sowie verschiedene Eingabe- und Ausgabe-(I/O)-Geräte beinhalten, wie eine Tastatur, eine Maus und eine Videoanzeige. Das Informationsverarbeitungssystem kann auch einen oder mehrere Busse beinhalten, die zum Übertragen von Kommunikationen zwischen den verschiedenen Hardware-Komponenten betriebsfähig sind.
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Wenngleich zahlreiche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der vorstehenden Beschreibung und den begleitenden Figuren dargelegt wurden, ist diese Beschreibung nur beispielhaft. Änderungen an Einzelheiten bezüglich der Struktur und der Anordnung, die in dieser Beschreibung nicht ausdrücklich enthalten sind, können jedoch im vollen Schutzumfang liegen, der durch die Ansprüche angegeben ist.
