DE2433492B2

DE2433492B2 - METHOD AND DEVICE FOR TRANSMISSION AND PROCESSING OF BOREHOLE MEASUREMENT DATA

Info

Publication number: DE2433492B2
Application number: DE19742433492
Authority: DE
Inventors: Robert William; Whatley Houston Augustus; Houston Tex. Pitts (V.StA.)
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1973-07-13
Filing date: 1974-07-12
Publication date: 1977-05-12
Also published as: JPS5342281B2; DE2433492A1; FR2237055A1; JPS5028402A; ES428222A1; CA1012260A; GB1448296A; NO742090L; AU6925174A; BR7405681D0; DK374474A; AR210457A1; MY7700321A; JPS5028403A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung und Verarbeitung von Bohrloch-Meßdaten, insbesondere von Meßdaten, die von einem Gammastrahlungs-Detektor ermittelt werden, gemäß den beigefügten Ansprüchen.The invention relates to a method and a device for the transmission and processing of Borehole measurement data, in particular measurement data that are determined by a gamma radiation detector, according to the appended claims.

Nach einem älteren Vorschlag gemäß der DT-PS 21 718 wird ein dem in einem Bohrloch abgetasteter Zustand entsprechendes Ausgangssignal dadurch erzeugt, daß der im Bohrloch vorliegende Zustanc abgetastet und ein dementsprechcndes Signal sowie ir dem Bohrloch zusätzlich ein Bezugssignal erzeug werden, daß das Zustands- und das Bezugssignal zt einer in der Nähe des Bohrloches befindlicher Oberflächen-eKtronik übertragen, in diese eingespeis und ihre Mangel dort durch eine Amplitudenänderunj des Bezugssiftnals kompensiert werden, daß anschlie ßend kompensierte Signale erzeugt werden, und dalAccording to an older proposal according to DT-PS 21 718 a is scanned in a borehole State corresponding output signal generated by the fact that the state present in the borehole is scanned and a corresponding signal and an additional reference signal are generated in the borehole that the status signal and the reference signal zt one located in the vicinity of the borehole Surface electronics are transferred and fed into them and their lack there are compensated by a change in amplitude of the reference signal that then ßend compensated signals are generated, and that

nach Maßgabe dieser kompensierten Signale ein dem abgetasteten Zustand entsprechendes Ausgangssignal erzeugt wird.in accordance with these compensated signals, an output signal corresponding to the scanned state is produced.

Nach diesem älteren Patent wird ein Bohrloch-Meßsystem vorgeschlagen, das einen einzelnen Sensor zur Ermittlung von einer Bohrlochbedingung aufweistAccording to this prior patent, a borehole logging system is proposed that uses a single sensor Has determination of a borehole condition

Die GB-PS 12 51 669 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, womit mindestens eine Bedingung im Bohrloch ermittelt, zwei dieser ermittelten Bedingungen entsprechende Signale erzeugt und Impulse zur Verarbeitung nach Übertage übertragen, sowie dort entsprechende Ausgangs-Signale erzeugt und registriert werden.GB-PS 12 51 669 discloses a method and an apparatus, whereby at least one condition in the Borehole determined, two of these determined conditions generated signals and pulses for Processing transferred to the surface, as well as corresponding output signals generated and registered there will.

Durch US-PS 31 42 757 ist bekannt die Erzeugung zweier Ausgangs-Impulse ungleicher Polarität, ihre Übertragung an die Erdoberfläche, die dortige Trennung und getrennte Verarbeitung sowie die entsprechende Registrierung.From US-PS 31 42 757 the generation of two output pulses of unequal polarity is known, their Transmission to the earth's surface, the separation and separate processing there and the corresponding Registration.

Vorliegend werden die Ausgangs-Impulse aus der untertägig geführten Meß-Einrichtung nach Übertage geleitet, wo die elektronischen Einrichtungen Schaltkreise zum Empfangen und Trennen der Ausgangs-Impulse entsprechend ihrer Polarität beinhalten. Die Ausgangs-Impulse einer Polarität werden verarbeitet, um ein Ausgangs-Signal zu erzeugen, das der ermittelten Bedingung im Bohrloch entspricht, während die Ausgangs-Impulse der anderen Polarität zur Erzeugung eines zweiten Ausgangs-Signales verarbeitet wird, das der ermittelten Bedingung entspricht.In the present case, the output pulses from the underground measuring device are sent to the surface routed to where the electronic equipment has circuits for receiving and separating the output pulses according to their polarity. The output pulses of one polarity are processed, to generate an output signal that corresponds to the determined condition in the borehole, while the Output pulses of the other polarity are processed to generate a second output signal that corresponds to the determined condition.

Ein Ausführungsbeispiel vier Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtAn embodiment four invention is shown in the drawing. It shows

F i g. 1 ein vereinfachtes Block-Schaubild des untertägigen Meß-Instruments,F i g. 1 is a simplified block diagram of the underground Measuring instruments,

Fig.2 ein vereinfachtes Block-Schaubild der übertätig angeordneten Verarbeitungs- und Aufzeichnungs-Einrichtung für zumindest eine im Bohrloch ermittelte Bedingung undFig. 2 is a simplified block diagram of the excessive arranged processing and recording device for at least one determined in the borehole Condition and

Fig.3A bis 3F Darstellungen der während des Betriebes der Vorrichtung ausgesandten Impulse.3A to 3F representations of the pulses emitted during operation of the device.

In Fig. 1 ist ein Meß-Instrument 1 dargestellt, das durch ein Bohrloch geführt werden kann. Das Meß-Instrument 1 beinhaltet einen Oszillator 3, mit einer Frequenz von 100 KHz zur Erzeugung von Impulsen £1, die zu einer Divisions-Einrichtung 4 und einer Flip-Flop-Schaltung 5 übermittelt werden. Die Divisions-Einrichtung 4 erzeugt für 1000 empfangene Ei-Impulse des Oszillators 3 einen Impuls £3. Die Impulse £3 werden einem herkömmlichen Impulsformer 9 zugeführt. Der Impulsformer 9 erzeugt profilierte Vergleichs-Impulse £4.In Fig. 1, a measuring instrument 1 is shown which can be passed through a borehole. The measuring instrument 1 includes an oscillator 3, with a frequency of 100 KHz to generate pulses £ 1, which lead to a division device 4 and a flip-flop circuit 5 are transmitted. The division device 4 generates for 1000 received Egg impulses of the oscillator 3 one impulse £ 3. the Pulses £ 3 are fed to a conventional pulse shaper 9. The pulse shaper 9 generates profiled Comparison impulses £ 4.

Die Flip-Flop-Schaltung 5 erzeugt zwei Impulsreihen E₅ und E₅A, wie aus den F i g. 3A und 3B zu ersehen, in Erwiderung auf die £i-Impulse. Die Impuls-Wiederholungsrate der Impulsreihen £5 und £54 beträgt die der Wiederholungsrate der Impulse £1.The flip-flop circuit 5 generates two pulse trains E ₅ and E ₅ A, as shown in FIGS. 3A and 3B in response to the £ i pulses. The pulse repetition rate of the pulse series £ 5 and £ 54 is that of the pulse repetition rate £ 1.

Ein Strahlungsdetektor 14 ermittelt eine Bedingung der Erdformation des Bohrloches und erzeugt negative Daten-Impulse E*, die in Anzahl und Amplitudenstärke der ermittelten Gammastrahlung entsprechen. Bei dieser Bedingung kann es sich z. V>. um den Chlorgehalt ;₀ der Erdformation handeln. Bei dem Strahlungsdetektor 14 kann es sich um einen herkömmlicher Bauart handeln, wie z. B. einem Natriumjodid (Thailiuir. aktiviert) — Krislaildctektor, der die Gammastrahlung ermittelt, die von den natürlichen Isotope'¹ de: <,< Erdformation oder von einem Neutronenbeschluß der Erdformation her resultieren. Im Rahir;;n dieser Frfindiim» soll der an sich bekannte Neutronenbeschuß nicht detaillierter erklärt werden. Der Detektor 14 kann noch eine Photovervielfacherröhre aufweisen, die optisch mit dem Kristallteil des Detektors verbunden ist und Lichtimpulse vom Kristall empfängt, wodurch die Impulse E$ erzeugt werden.A radiation detector 14 determines a condition of the earth formation of the borehole and generates negative data pulses E *, the number and amplitude of which correspond to the determined gamma radiation. In this condition it can be, for. V>. about the chlorine content ; ₀ act of the earth formation. The radiation detector 14 may be of conventional design, such as, for. B. a sodium iodide (Thailiuir. Activated) crystal detector, which determines the gamma radiation resulting from the natural isotopes' ¹ de: <, <earth formation or from a neutron bombardment of the earth formation. In the Rahir ;; in this Frfindiim, the neutron bombardment, which is known per se, will not be explained in more detail. The detector 14 can also have a photomultiplier tube which is optically connected to the crystal part of the detector and receives light pulses from the crystal, whereby the pulses E $ are generated.

Ein Vorverstärker 20 empfängt die Impulse Et, und die Vergleichs-Impulse £4 und erzeugt eine Impulsreihe £7, die die verstärkten Daten-ImpuUe £e und die verstärkten Vergleichs-Impulse £4 beinhalten und einem weiteren Verstärker 23 zugeführt werden. Es soll hervorgehoben werden, daß die Amplitude der Vergleichs-Impulse £4 wesentlich größer als die größtmögliche der zu erwartenden Amplitude der Impulse Et oder Esa ist. Der Verstärker 23 erzeugt mittels einer Diode 25, positive Impulse Eg, die an einen Verstärker 27 vom Spannungs-Nachfolgetyp, an die eine Seite eines Kondensators 28 und an den Kollektor 36 eines npn-Transistors 32, der einen Emitter 33 und eine Basis 34 aufweist, gegeben werden. Die andere Seite des Kondensators 28 und der Emitter 32 sind an Erde gelegt.A preamplifier 20 receives the pulses Et and the comparison pulses £ 4 and generates a pulse series £ 7 which contain the amplified data pulses £ e and the amplified comparison pulses £ 4 and are fed to a further amplifier 23. It should be emphasized that the amplitude of the comparison pulses £ 4 is significantly greater than the largest possible amplitude of the pulses Et or Esa to be expected. The amplifier 23 generates, by means of a diode 25, positive pulses Eg which are sent to an amplifier 27 of the voltage follow-up type, to one side of a capacitor 28 and to the collector 36 of an npn transistor 32 which has an emitter 33 and a base 34 , are given. The other side of capacitor 28 and emitter 32 are connected to ground.

Der Ausgang, erzeugt durch den Verstärker 27, ist an den Kollektor 50 eines npn-Transistors 51 über einen Widerstand 55 gelegt. Der Transistor 51 weist einen geerdeten Emitter 58 und eine Basis 60 auf. Der Kollektor 50 ist an einen nicht invertierenden Eingang eines Verstärkers 68 gelegt, dessen Ausgang mit einem Leiter 70 eines armierten Koaxialkabels 72 über einen Sperr-Kondensator 73 verbunden ist. Ein filternder Kondensator 74, der an Erde liegt und mit einem Widerstand 75 verbunden ist, ermöglicht die Zuführung von Impulsen E₉ an den Leiter 70 während eine am Leiter 70 anliegende Gleichstrom-Spannung ah Erregungs-Spannung für die Detektoren 14 und 14/4 aufgenommen werden kann.The output generated by the amplifier 27 is applied to the collector 50 of an npn transistor 51 via a resistor 55. The transistor 51 has a grounded emitter 58 and a base 60. The collector 50 is connected to a non-inverting input of an amplifier 68, the output of which is connected to a conductor 70 of an armored coaxial cable 72 via a blocking capacitor 73. A filtering capacitor 74, which is connected to earth and connected to a resistor 75, enables pulses E ₉ to be fed to conductor 70 while a DC voltage applied to conductor 70 is recorded for excitation voltage for detectors 14 and 14/4 can be.

Die Basis 60 des Transistors 51 empfängt über einen Widerstand 71 von einem Gleichstrom/Gleichstrom-Konverter 75 eine vorspannende Gleichstrom-Spannung, der seinerseits eine Gleichstrom-Spannung Vi von einer Abschirmung 80 des Koaxialkabels 72 empfängt. Der Konverter 75 kann von bekannter Bauart sein. In diesem Falle nimmt er eine Gleichstrom-Spannung der einen Polarität auf und erzeugt zwei Gleichstrom-Spännungen gleicher Amplitude der entgegengesetzten Polarität. Zwischen der Abschirmung itO und der Erde 39 ist zur Ausfilterung jeglicher Störgeräusche, die auf der Abschirmung 80 auftreten könnten, ein Kondensator 83 geschaltet.The base 60 of the transistor 51 receives a biasing direct current voltage via a resistor 71 from a direct current / direct current converter 75, which in turn receives a direct current voltage Vi from a shield 80 of the coaxial cable 72. The converter 75 can be of any known type. In this case it takes up a direct current voltage of one polarity and generates two direct current voltages of the same amplitude of opposite polarity. A capacitor 83 is connected between the shielding it0 and the earth 39 to filter out any interfering noises which could occur on the shielding 80.

Der Strahlungs-Detektor 14A, der Vorverstärker 2OA, der Verstärker 23A, die Diode 25A, der Kondensator 28A, der Verstärker 27Λ, die Transistoren 32/1 und 51A und die Widerstände 40.4, 55A und 75A sind in gleicher Weise wie vorbeschrieben verknüpft Die Impulse £ιολ vom Spannungs-Nachfolger-Verstärker 27A sind an einen invertierenden Eingang des Verstärkers 68 über den Widerstand 55A gelegt.The radiation detector 14A, the preamplifier 2OA, the amplifier 23A, the diode 25A, the Capacitor 28A, amplifier 27Λ, transistors 32/1 and 51A and resistors 40.4, 55A and 75A are linked in the same way as described above The pulses £ ιολ from the voltage successor amplifier 27A are applied to an inverting input of amplifier 68 through resistor 55A.

Der Impuls £g vom Verstärker 23 ist an einen die Diode 25, den Kondensator 28, Transistor 32 unc Verstärker 27 enthaltenden Abfrage-Halte-Schaltkreii hoher Impedanz angelegt. Der Kondensator 28 lädt siel bis zum Spitzenwert der größten im Impuls Eh wahrem der Abfrage-Periode auftretenden Amplitude auf.The pulse £ g from the amplifier 23 is applied to a diode 25, capacitor 28, transistor 32 unc Interrogation-hold circuitry including amplifier 27 high impedance applied. The capacitor 28 charges up to the peak of the largest in the impulse Eh true the query period occurring amplitude.

leder Impuls £5 vom Flip-Flop-Schaltkreis 5 Steuer einen monostabilen Multivibrator 44, um eine negative! impuls £11, wie er in F i g. 3C dargestellt ist, zu erzeuger wobei dieser Impuls En an die Basis 60 des Transistor 51 und ;\n einen weiteren monostabilen Multivibrator^ gelegt ist. Der Transistor 51 ist bei Abwesenheit eine Impulses Ew ein- und bei Anliegen eines Impulses £1leather pulse £ 5 from flip-flop circuit 5 control a monostable multivibrator 44 to produce a negative! impulse £ 11, as shown in Fig. 3C is shown to be generated, this pulse En to the base 60 of the transistor 51 and; \ n another monostable multivibrator ^ is placed. The transistor 51 is on in the absence of a pulse Ew and in the presence of a pulse £ 1

abgeschaltet. Die Führungsflanke des Impulses Eu steuert den Multivibrator 45 und bewirkt die Erzeugung eines positiven Impulses £12, wie er in Fig.3D dargestellt ist, der an die Basis 34 des Transistors 32 gelegt ist. Der Transistor 32 ist während der Abwesenheit eines Impulses £12 ab- und bei Auftreten eines Impulses Fi 2 angeschaltet.switched off. The leading edge of the pulse Eu controls the multivibrator 45 and causes the generation of a positive pulse £ 12, as shown in Fig.3D which is applied to the base 34 of the transistor 32. The transistor 32 is during the Absence of an impulse £ 12 on and off of a pulse Fi 2 switched on.

Kurz vor dem Zeitpunkt t_o sind die Transistoren 32 und 51 entsprechend ab- und angeschaltet. Zum Zeitpunkt f_owird der Transistor 51 durch den Impuls Eu abgeschaltet und trennt den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 68 von der Erde 39, so daß die Spannung am Kondensator 28 als Impuls Ei₀ dem Verstärker 68 zugeführt wird. Der Impuls Ei 0 ist ein positiver Impuls, dessen Amplitude mit der größten Amplitude des Impulses E₈, die während der Abfrage-Periode auftritt, wie nachfolgend noch näher beschrieben, korrespondiert und dessen Impulsbreite gleich derjenigen des Impulses Eu ist. Zum Zeitpunkt t\ schalten bei Auftreten eines Impulses Ei₂ und Beendigung des Impulses Eu die Transistoren 32 und 51 entsprechend ein. Der Transistor 51 schließt dabei den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 68 wieder kurz. Der Transistor 32 entlädt den Kondensator 28 und zieht jegliche Spannung ab.Shortly before time t _o , transistors 32 and 51 are switched off and on accordingly. At the instant f _o , the transistor 51 is switched off by the pulse Eu and disconnects the non-inverting input of the amplifier 68 from the earth 39, so that the voltage on the capacitor 28 is fed to the amplifier 68 _{as a pulse Ei 0.} The pulse Ei 0 is a positive pulse, the amplitude of _{which corresponds to the largest amplitude of the pulse E 8} that occurs during the interrogation period, as will be described in more detail below, and the pulse width of which is equal to that of the pulse Eu. At the time t \, when a pulse Ei _{2 occurs} and the pulse Eu ends, the transistors 32 and 51 switch on accordingly. The transistor 51 short-circuits the non-inverting input of the amplifier 68 again. The transistor 32 discharges the capacitor 28 and removes any voltage.

Vom Zeitpunkt I₂, wenn der Impuls E12 beendet ist, bis zum Zeitpunkt, wenn der Impuls £12 wieder anliegt, tastet bzw. fragt der Kondensator 28 den die Diode 25 passierten Impuls Ee ab. Der Kondensator 28 entwickelt aufgrund seiner Möglichkeiten eine Spannung, deren Amplitude der Amplitude des größten Impulses E₈ entspricht, der während der Abfrage-Periode zwischen den Impulsen E12 auftritt.From the point in time I ₂ , when the pulse E12 has ended, to the point in time when the pulse £ 12 is applied again, the capacitor 28 samples or queries the pulse Ee which has passed through the diode 25. Due to its possibilities, the capacitor 28 develops a voltage, the amplitude of which _{corresponds to the amplitude of the largest pulse E 8} that occurs during the interrogation period between the pulses E12.

Gleichermaßen werden die Transistoren 32A und 51Λ durch die Impulse E\_2A und E_)M entsprechend von den monostabilen Multivibratoren 44/4 und 45,4 zwecks Abfragung der Impulse E₈A, die durch die Diode 25Λ geschaltet sind, und Beaufschlagung des Verstärkers 27A zur Erzeugung positiver Impulse E\oa gesteuert. Wie aus den F i g. 3C bis 3F zu ersehen ist, werden die Impulse Esa in der gleichen Zeitfolge wie die Impulse E₈ abgefragt, aber zu unterschiedlichen Zeiten, während die Impulse £i<m zu unterschiedlichen Zeiten bei Auftreten der Impulse E₎₀ erzeugt werden. Die Impulse EiOA werden an einen invertierenden Eingang des Verstärkers 68 angelegt.In the same way, the transistors 32A and 51Λ are activated by the pulses E \ _2A and E _{) M} from the monostable multivibrators 44/4 and 45.4 for the purpose of interrogating the pulses E ₈ A, which are switched by the diode 25Λ, and acting on the amplifier 27 A controlled to generate positive pulses E \ oa. As shown in FIGS. 3C to 3F can be seen, the pulses Esa are queried in the same time sequence as the pulses E ₈ , but at different times, while the pulses £ i <m are generated _{at different times when the pulses E) 0 occur.} The pulses EiOA are applied to an inverting input of amplifier 68.

Der Verstärker 68 macht aus jedem Impuls £10 einen positiven Impuis £9 und aus jedem Impuls E_Wa einen negativen Impuls £9.The amplifier 68 turns each pulse £ 10 into a positive pulse £ 9 and from each pulse E _W a a negative pulse £ 9.

Wie bereits vorbeschrieben, sind die Vergleichs-lmpulse £4 wesentiich größer als die Daten-Impulse E₆ und E₆A- Beinhalten während einer Abfrage-Periode die Impulse Et oder E&a einen Vergleichsimpuls, lädt sich der Kondensator 28 oder 28/4 so auf, daß die Amplitude derjenigen des Vergleichs-Signals der Impulse E₈ oder Esa entspricht Der nächstnachfolgende Impuls £10 oder EioA korrespondiert mit einem Vergleichsimpuls. Somit enthalten die Impulse £9 positive und negative Vergleichs-Impulse für die Verarbeitung der Impulse E₉ an der Oberfläche.As already described above, the comparison pulses £ 4 are significantly greater than the data pulses E ₆ and E ₆ A - If the pulses Et or E & a contain a comparison pulse during an interrogation period, the capacitor 28 or 28/4 charges up that the amplitude of that of the comparison signal of the pulses E ₈ or Esa corresponds. The next following pulse £ 10 or EioA corresponds to a comparison pulse. The pulses £ 9 thus contain positive and negative comparison pulses for processing the pulses E ₉ on the surface.

Wie aus Fi g. 2 zu ersehen, werden die Impulse £9 und der Leiter 70 des Koaxialkabels 72 über Schleifringe 105 zum Kondensator 110 geleitet, während die Rückleitung für die Impulse £9 und die Abschirmung 80 des Koaxialkabels 72 Ober die Schleifringe 105 und den Kondensator 112 erfolgt Eine Hochspannungsquelle 115 erzeugt eine Spannung V₃, die über einen Stromflußbegrenzungs-Widerstand 107 und Schleifringe 105 am Leiter 70 des Koaxialkabels 72 anliegt. Dei Kondensator 110 blockiert die Spannung V3 bein Passieren von Impulsen £9.As shown in Fig. 2, the pulses £ 9 and conductor 70 of coaxial cable 72 are conducted via slip rings 105 to capacitor 110 , while the return for pulses £ 9 and shield 80 of coaxial cable 72 is via slip rings 105 and capacitor 112 , a high voltage source 115 generates a voltage V ₃ , which is applied to the conductor 70 of the coaxial cable 72 via a current flow limiting resistor 107 and slip rings 105. The capacitor 110 blocks the voltage V3 when pulses £ 9 are passed.

Eine Niederspannungsquelle 116 erzeugt eine Span nung V₂, die über die Schleifringe 105 an dei Abschirmung 80 des Koaxialkabels 72 anliegt. Dei Kondensator 112 blockiert die Spannung V₂ währenc der Zeit, wo er die Rückleitung für Impulse E₉ bildet. Eir Widerstand 113 verbindet den Kondensator 110 mii dem Kondensator 112 und Impulse £9 werden quer zurr Widerstand 113 entwickelt.A low voltage source 116 generates a _{voltage V 2} which is applied to the shielding 80 of the coaxial cable 72 via the slip rings 105. The capacitor 112 blocks the voltage V ₂ during the time when it forms the return line for pulses E ₉ . Resistor 113 connects capacitor 110 to capacitor 112 and pulses £ 9 are developed across resistor 113.

Verstärker 120, 121 und 122, Widerstände 125, 12i und 127 und Dioden 130,131 bilden einen Impuls-Ver einzelungs-Schaltkreis, der die positiven Impulse £9 vor den negativen Impulsen E₉, die am Widerstand 113 auftreten, trennt. Die Widerstände 125, 126 und 127 weisen den gleichen Widerstandswert auf.Amplifier 120, 121 and 122, resistors 125, 12i and 127 and diodes 130,131 form a pulse-Ver single circuit that separates the positive pulses £ 9 before the negative pulses E ₉ that occur at resistor 113. The resistors 125, 126 and 127 have the same resistance value.

Wird dem Verstärker 120 über den Widerstand 125 ein positiver Impuls E₉ zugeführt, entsteht am Ausgang des Verstärkers 120 ein positiver Impuls £15, der in der Diode 131 eine sehr geringe Vorwärtsimpedanz bewirkt, so daß die effektive Verstärkung des Verstärkers 120 gleich dem Verhältnis des Widerstandswertes des Widerstandes 127 zum Widerstandswert des Widerstandes 125, der eins ist. Der positive Impuls £15 ist durch die Diode 130 gesperrt, so daß kein positiver Impuls Eis zum Verstärker 122 durchkommt. _{If a positive pulse E 9 is} fed to the amplifier 120 via the resistor 125, a positive pulse E 15 occurs at the output of the amplifier 120, which causes a very low forward impedance in the diode 131 , so that the effective gain of the amplifier 120 is equal to the ratio of the Resistance of resistor 127 to the resistance of resistor 125, which is one. The positive pulse £ 15 is blocked by the diode 130 so that no positive pulse ice can get through to the amplifier 122.

Der Verstärker 121 erzeugt einen korrespondierenden Impuls £20, der mit einem Vergleichsimpuls oderThe amplifier 121 generates a corresponding pulse £ 20, which with a comparison pulse or

mit der größten Amplitude eines abgefragten Daten-Impulses korrespondieren kann.can correspond to the largest amplitude of a queried data pulse.

Die Impulse E₂₀ werden einer Signal-Verarbeitungs-Einrichtung 150 zugeführt, die eine Spektrums-Aufzeichnung erzeugt, die die ermittelten Bohrlochs-Bedingungen darstellt. Die Verarbeitungs-Einrichtung 150 vereinigt solche Elemente, wie sie mit den Bezugszahlen 50 bis 94 bezeichnet sind, und beinhaltet einen Spektrum Stabilisator, eine Einrichtung zur Impulshöhenanalyse, Verarbeitungsschaltkreise für die SignaleThe pulses E ₂₀ are fed to a signal processing device 150 which generates a spectrum recording which represents the determined borehole conditions. The processing device 150 combines such elements as are denoted by the reference numerals 50 to 94, and includes a spectrum stabilizer, a device for pulse height analysis, processing circuits for the signals

und Aufzeichnungseinrichtungen.and recording devices.

Die von der Verarbeitungs-Einrichtung 150 erzeugte Spektrums-Aufzeichnung ist ;tur Teufe, in der das Meß-Instrument 1 arbeitet, korreliert durch eine Einrichtung eines Wechselstrom-Synchros 155, der eineThe spectrum record generated by the processing device 150 is the depth at which the Measuring instrument 1 works, correlated by a device of an alternating current synchro 155, the one

Spannung V_A an einem Ende der Rotorwicklung 156 empfängt, und dessen anderes Ende an Erde angeschlossen ist Das Koaxialkabel 72 ist auf einer Rolle 170 aufgewickelt das beim Abspulen von dieser Rolle über eine Walze 172 geführt wind. Die Walze 172 ist mechanisch mit der Rotor-Wicklung 156 des Synchros 155 verbunden. Bewegt das abrufende Koaxialkabel 72 die Walze 172, wird gleichzeitig die Rotor-Wicklung 156 gedreht Die Spannung an der Rotor-Wicklung 156 ist induktiv mit den Stator-Wicklungen 180, 181 und 182 Receives voltage V _A at one end of the rotor winding 156, and the other end of which is connected to earth. The roller 172 is mechanically connected to the rotor winding 156 of the synchro 155. If the retrieving coaxial cable 72 moves the roller 172, the rotor winding 156 is rotated at the same time. The voltage on the rotor winding 156 is inductive with the stator windings 180, 181 and 182

des Synchros 155 verbunden, die eine gemeinsame Erde 139 haben. Bei einer Drehbewegung der Rotor-Wicklung 156 verändern sich die: Spannungen an den Stator-Wicklungen 180, 181 und 182 als Funktion der winkelmäßigen Versetzung der Rotor-Wicklung 156.of the synchro 155 , which have a common earth 139. When the rotor winding 156 rotates, the: Tensions on the stator windings 180, 181 and 182 change as a function of the angular displacement of the rotor winding 156.

Die Spannungen an den Stator-Wicklungen 180,181 und 182 treiben die Aufzeichnungs-Einrichtung der Signal-Verarbeitungs-Einrichtungen 150, 150A so daß die Aufzeichnungen zur Meßteufe korrelierte Bedingungen darstelltThe voltages on the stator windings 180, 181 and 182 drive the recording device of the signal processing devices 150, 150A so that the recordings represent correlated conditions for the measurement depth

Ein negativer Impuls E₉, der den Verstärker 120 erreicht, bewirkt in diesem die Erzeugung eines negativen Impulses £_t5, der iin gleicher Weise den Verstärker 120, die Diode 130 und die Widerstände 125,A negative pulse E ₉ , which reaches the amplifier 120, causes in this the generation of a negative pulse £ _t5 , which in the same way the amplifier 120, the diode 130 and the resistors 125,

126, wie der positive Impuls Eis den Verstärker 120, die Diode 131 und die Widerstände 125, 127 beaufschlagt. Der negative Impuls £15 geht durch die Diode 130 zum Verstärker 122. Der Verstärker 122 erzeugt einen Impuls E20A für die Signal-Verarbeitungs-Einrichtung 150/4, die ihrerseits eine Spektrums-Aufzeichnung in der gleichen Weise, in der die Signal-Verarbeitungs-Einrichtung 150 simultan die Aufzeichnung des ersten Spektrums macht, erzeugt. 126 how the positive pulse Eis acts on the amplifier 120, the diode 131 and the resistors 125, 127 . The negative pulse £ 15 goes through the diode 130 to the amplifier 122. The amplifier 122 generates a pulse E20A for the signal processing device 150/4, which in turn records a spectrum in the same way as the signal processing Means 150 makes the recording of the first spectrum simultaneously, is generated.

In einer anderen Ausbildung der Erfindung kann das i_C Natriumjodid-Kristall im Detektor 14, 14Λ mit einem Alpha-emittierenden Isotop, wie z. B. Americum 241 oder anderen transuranen Isotopen hochenergetischer alpha-Emission, niedriger Intensität und niedrig energetischer Gammastrahlen-Emission, gedopt sein. Ein derartig gedopter Kristall erzeugt periodisch einen Impuls, der die Photovervielfacherröhre in den Detektoren 14, 14/4 anregt, korrespondierende Vergleichs-Impulse ausreichender Amplitudengröße zu erzeugen. Die Divisionseinrichtung 4 und der Impulsformer 9 könnten fortfallen. Die Verstärker 20, 20A würden beibehalten werden, jedoch zur Verstärkung der Impulse von den Detektoren 14, 14/4 und nicht zur Zusammenfassung von Signalen benutzt werden.In another embodiment of the invention, the i _C sodium iodide crystal in the detector 14, 14Λ with an alpha-emitting isotope, such as. B. Americum 241 or other transuranic isotopes of high-energy alpha emission, low intensity and low-energy gamma-ray emission, be doped. Such a doped crystal periodically generates a pulse which excites the photomultiplier tube in the detectors 14, 14/4 to generate corresponding comparison pulses of sufficient amplitude size. The division device 4 and the pulse shaper 9 could be omitted. The amplifiers 20, 20A would be retained but used to amplify the pulses from the detectors 14, 14/4 rather than to combine signals.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bohrloch-MeDsystem mit dualem Spektrum. Zwei Ermittlungs-Einrichtungen können entweder eine Bedingung des Bohrloches, wie z. B. den Chlorgehalt, oder zwei unterschiedliche Bedingungen, wie z. B. den Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalt, ermitteln. Die duale Spektrum-Information wird über einen einzelnen Leiter einer an der Erdoberfläche stationierten elektronischen Ausrüstung übertragen. Diese »Oberflächen-Elektronik« erzeugt zwei Spektrums-Aufzeichnungeri der ermittelten Bedingung oder Bedingungen. Das Dual-Spektrum-Bohrloch-Meßsystem ist nicht auf ehi nukleares Meßsystem beschränkt, sondern auch bei jedem anderen Bohrloch-Meßsystem anwendbar, bei dem eine oder zwei Bedingungen ermittelt werden.The present invention relates to a dual spectrum wellbore logging system. Two Detection facilities can either be a condition of the borehole, such as e.g. B. the chlorine content, or two different conditions, such as B. determine the carbon and oxygen content. The dual Spectrum information is transmitted through a single conductor to an electronic station stationed on the earth's surface Transfer equipment. This "surface electronics" creates two spectrum recorders determined condition or conditions. The dual spectrum borehole logging system is not strictly nuclear Measurement system limited, but also applicable to any other borehole measurement system in which one or two conditions can be determined.

Obgleich das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Bohrloch-Meßsystem ein armiertes Koaxialkabel aufweist, können auch andere Kabel Verwendung finden. Die Anzahl der Dual-Spektrum-Logs, die gleichzeitig durchgeführt werden können, ist abhängig von der Anzahl an Leitungspfaden zwischen der im Bohrloch befindlichen Sonde oder dgl. und den an der Erdoberfläche befindlichen Instrumenten in jedem Meßkabel zur Weiterleitung der Informationen zur Oberfläche.Although the logging system described in the present invention is an armored coaxial cable has, other cables can also be used. The number of dual spectrum logs that can be carried out simultaneously depends on the number of conduction paths between the im Borehole located probe or the like. And the instruments located on the surface of the earth in each Measuring cable for forwarding the information to the surface.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 709 519/97 For this purpose 3 sheets of drawings 709 519/97

Claims

Patent claims:

1. Method for transmission and processing was determined in particular by gamma radiation Borehole measurement data in which at least one condition in the borehole is transmitted by Measurement signals determined and two output pulses of unequal polarity of amplitude generated and off the borehole are transmitted to the surface of the earth, where the pulses are processed separately and the Measurement data are registered separately, characterized in that the transmission of both Measurement signals are called up individually, the output pulses of one polarity of the amplitude during of a predetermined first time interval and the output pulses of the other polarity of the amplitude generated during a predetermined second time interval and the output pulses can be processed into corresponding output signals above ground.

2. The method according to claim 1, for the determination of two borehole conditions, characterized in that that the condition signals correspond to different conditions.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the determination of the conditions on the generation of data signals, the number and amplitude of the respective condition correspond, is turned off.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that comparison pulses are generated, which are each combined with one of the condition signals, each combined signal the Comparison pulses and the sn data pulses corresponding in number and amplitude to the determined condition and the interrogation is carried out for each combined signal.

5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4, with one in one Borehole insertable measuring instrument with at least two devices for determining at least a borehole condition through transmitted measurement signals and for generating two of the measurement signals corresponding output pulses, which with different polarity of the amplitude over a Cable transferred to a separator arranged above ground, provided with receivers in which the output pulses are separated according to their polarity, and with a recording device for recording the measured data, characterized in that that in the measuring instrument (1) devices by means of which the measuring signals can be called up periodically, and above ground with the separator for the output impulses connected to receivers provided electronic devices (150, 150A) for processing the respective output pulse are provided for a corresponding output signal.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the means for determining the Borehole conditions are each designed to determine different conditions. ds

7. Apparatus according to claim 5 or b, characterized characterized in that with each device for determining the borehole condition a device is connected to generate a comparison pulse

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the means for determining the Borehole condition contains a device for generating data pulses in number and Amplitude correspond to the determined condition, and that a device for summarizing the Data with the comparison pulses to generate a pulse signal containing these pulses is connected to devices for generating a data signal and a comparison signal.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that a device for generating Control pulses and a device that works with the device for combining the data pulses with the comparison pulses and with the device for generating the control pulses is connected, for alternative interrogation of the pulses coming from the combining device are provided.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the means for querying the measurement signals for the purpose of storing the largest of the device for summary during each period between the control pulses, the pulse amplitude generated by two circuit devices each of which has a device associated with the device for generating the Control pulses and is connected to the corresponding device for summarizing, the Storage device stores the pulses as voltage pulses and one with the storage device connected output stage is provided on the circuit devices.

U. Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that first, second, third and fourth time intervals for generating the output pulses can be predetermined, with by the device for generating the control pulses a control pulse to the output stage of the one Circuit device in the first time interval, a control pulse to the output stage of the other Circuit device in the second time interval and a control pulse to the memory device in can be forwarded to the circuit devices in the third and fourth time intervals.