DE2554458B2

DE2554458B2 - Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften der ein Bohrloch umgebenden Erdformationen

Info

Publication number: DE2554458B2
Application number: DE2554458A
Authority: DE
Inventors: Richard Allen Houston Tex. Meador (V.St.A.)
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1974-12-11
Filing date: 1975-12-04
Publication date: 1979-07-26
Also published as: FR2294458A1; DE2554458C3; DE2554458A1; US3982176A; NL7514297A; CA1040708A; IT1050084B; AU8680175A; DK560575A; AR215847A1; GB1508650A; NO754170L; MX3962E

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Es gehört seit vielen Jahren zum Stand der Technik, die elektrischen Eigenschaften der ein Bohrloch umgebenden Erdformationen zwecks Bestimmung der Lage einer ölführenden Formalion zu messen. Durchgeführt werden diese Messungen unter Verwendung von Widerstands-Meßsonden in Bohrungen, die eine hochleitfähige Bohrlochflüssigkeit aufweisen, und unter Verwendung von Induktions-Meßsonden in Bohrungen, die eine ölbasische Bohrschlämme oder eine Bohrlochflüssigkeit mit einem höheren spezifischen Widerstand aufweisen. Bei den üblicher. Widerstands-Meßsonden dient eine Stromemissionselektrode zur Fokussierung des emittierten Stroms, wobei entweder Gleichströme oder Wechselströme mit sehr geringer Frequenz, z. B. Hz, in die das Bohrloch umgebenden Erdformationen über Kontaktelektroden geschickt werden. Diese Ströme durchdringen einen Teil der Erdformationen und werden von einer Stromauffangelektrode, die in einer gewissen Entfernung von der Stromemissionselektrode angeordnet ist, ermittelt. Die Größe der ermittelten Ströme kann dann dazu genutzt werden, den spezifischen Widerstand der das Bohrloch umgebenden Erdformationen zu ermitteln. In einigen Fällen wurden Stromelektroden zusammen mit Potentialmeßelektroden zwecks Bestimmung des spezifischen Widerstands ι der Formation verwendet

Eine elektrische Induktions-Bohrlochvermessung wird mittels einer Sonde durchgeführt die eine Geberspule und im Abstand davon eine Empfängerspule aufweist Dabei wird ein Wechselstrom mit relativ

ίο hoher Frequenz, z.B. 2OkHz, durch die Geberspule geleitet Das daraus resultierende elektrische Feld wird innerhalb der Erdformationen von der etwas entfernt angeordneten Empfängerspule ermittelt indem der induzierte Strom oder die induzierte Spannung in der Empfär.gerspule gemessen wird.

Die beiden erwähnten fk>hrloch-Meßsysteme basieren darauf, daß Erdformationen, deren Porenraum mit einem Kohlenwasserstoff gefüllt ist einen höheren spezifischen Widerstand als Erdformationen aufweisen, deren Porenraum entweder mit Salzwasser oder anderen leitenden Fluiden gefüllt ist

Schwierigkeiten ergeben sich bei derartigen Meßsystemen dann, wenn die Widerstandsmessungen in Frischwasser-Formationen mit weniger als 10 000 ppm Natriumchlorid durchgeführt werden, die relativ wenig leitend sind. Solche Frischwasser aufweisenden Sendeoder Erdformationen weisen einen spezifischen Widerstand auf, der ähnlich hoch wie der von Kohlenwasserstoff führenden Formationen liegt In diesen Fällen ist es

ίο sehr schwierig, auf der Basis der Daten, die man mittels des niederfrequenten Widerstands-Meßsystems oder mittels des Induktions-Meßsystems erhalten hat, zu bestimmen, ob es sich bei der Formation um eine Frischwasser oder eine Kohlenwasserstoff führende

r> Formation handelt.

Bei einem bekannten Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspnichs 1 genannten An(FR-PS 15 27 757) wird bei einer Arbeitsfrequenz von 20 MHz in der Empfangsspule ein die Feldamplitude darstellendes Signal erzeugt. Dieses Signal wird mit einem weiteren, bei derselben Frequenz an anderer Stelle empfangenen Signal verknüpft, um die Phasendifferenz beider Signale und daraus schließlich die Leitfähigkeit der Formation zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das bei relativ einfach aufgebauter Sondenelektronik auch eine Aussage über die Dielektrizitätskonstante ermöglicht, so daß eine

Unterscheidung zwischen öl, Frischwasser und Salzwasserin der untersuchten Formation möglich wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Da bei dem Verfahren nac h der Erfindung sowohl in dem niederfrequenten Bei eich als auch in dem hochfrequenten Bereich jeweils nur ein Amplitudenwert ohne Berücksichtigung von Phasenverhältnissen gemessen zu werden braucht, kann die Sondenelektronik

bo relativ einfach aufgebaut sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm der zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Anordnung,

b5 Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm der Elektronik der Meßsonde,

Fig.3 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Meßergebnis der herkömmlichen nieder-

frequenten Tiefen-Induktjonsmessung und dem Meßergebnis der hochfrequenten Messung,

F i g. 4 eine theoretisch abgeleitete grafische Darstellung der Amplitudenänderung einer 64-Mhz-Hochfrequenz-Meßsonde für Bohrlöcher mit einem Durchmesser von 0—035 m,

F i g. 5 eine theoretisch abgeleitete grafische Darstellung der Amplitudenänderung einer 130-MHz-Hochfrequenz-Meßsonde für Bohrlochdurchmesser von 0,0-0,4 m.

Kohlenwasserstoffe weisen eine charakteristische niedrige Dielektrizitätskonstante ε,-auf, die kleiner ist als 5. Zum anderen weist Frischwasser eine relativ hohe Dielektrizitätskonstante ε_Γvon ungefähr 80 auf.

Ausgehend von der elektromagnetischen Feldtheorie und speziell der Theorie eines punktförmigen schwingenden magnetischen Dipols kann das Verhalten des Hochfrequenzfeldes im Bereich eines zylindrischen Bohrloches gemäß der nachfolgenden Gleichung 2 (Helmholtz-Gleichung mit den Zylinderkoordinaten ρ, Φ und ^dargestellt werden.

1 ti ( d \ 1 d² d² ij (I« V du I ο οΦ^ dr

j _/Ιμ1'Mp)'Mz)

Ct [Jt. «

In dieser Gleichung bedeutet xj^m> der Hertz'sche Magnetikvektor; K^m> die Größe des Stromes; ./=/— 1. Die in Gleichung 2 dargestellte Größe K ist die komplexe Kreiswellenzahl, die durch die Gleichung 3 explizit wie folgt lautet:

= in

μ f + j in /ι σ .

In Gleichung 2 sind die Ausdrücke ä^und ό^;einzelne Impulsfunktionen des Dirac-Typs. ω ist gleich 2 nf, wobei /' die Schwingungsfrequenz des punktförmigen magnetischen Dipols und ε die dielektrische Stoffkonstante des Mediums ist Mit μ ist die magnetische Dielektrizitätskonstante des den magnetischen Dipols umgebenden Materials bezeichnet und mit 0 die elektrische Leitfähigkeit des Mediums.

Aus den Gleichungen 2 und 3 ist ersichtlich, daß drei physikalischen Konstante mit dem den punktförmigen magnetischen Dipol umgebenden Material in Betracht zu ziehen sind. Diese drei Konstanten sind die relative magnetische Permeabilität μ, die dielektrische Stoffkonstante ε und die elektrische Leitfähigkeit 0. Für die meisten Erdformationen kann die relative magnetische Permeabilität μ bei den vorliegenden Frequenzen (10-60MHz) als Konstante genommen werden. Variationen dieses Wertes fallen bei den Erdmaterialien in einen Bereich von 0,001 —0,1%. Somit verbleiben als interessierende Werte nur noch ε und a. Diese beiden physikalischen Eigenschaften weisen einen direkten Einfluß auf jeglichen hochfrequenten Wechselstrom innerhalb der Medien auf. Beide dieser physikalischen Eigenschaften des Mediums haben eine Einwirkung auf die Größe und die Phase der von der Geberspule innerhalb der Formation im Bereich des Bohrloches induzierten Ströme odei Streuströme.

Unter der Annahme, daß es sich um eine punktförmige magnetische Quelle handelt, die in einem zylindrischen Bohrloch angeordnet ist und unter Bezug auf die Helmholtz-Gleichung, kann das Gesamtfeld als Feld der Quelle definiert werden, das von der Empfängerspule in jeglichem Medium ermittelt wird. Das Gesamtfeld kann in ein Primärfeld und in ein Sekundärfeld unterteilt werden; das Primärfeld ist definiert als Feld einer Quelle, das von einer Empfängerspule in einem Vergleichsmedium (wie z. B. Vakuum oder Luft) ermittelt wurde. Das Sekundärfeld ist definiert als Feld, das bei vektorieller Addierung zum Primärfeld das

ίο gesamte Feld ergibt Das Primärfeld hat eine Amplitude und eine Phase, die gleich der Amplitude und Phase des Gesamtfeldes in einem Vergleichsmedium sind. Wird die Quelle in einem Medium plaziert, das sich vom Vergleichsmedium unterscheidet, addiert sich das sekundäre Feld zum Primärfeld und erzeugt somit das gesamte Feld innerhalb des neuen Mediums. Das Primärfeld dient als Amplituden- und Phasenvergleich für die Bestimmung des Sekundärfeldes. Die in dem den schwingenden punktförmigen magnetischen Dipol umgebenden Medium fließenden Ströme werden als Streuströme bezeichnet Die Streuströme erzeugen Sekundärfelder, die im Falle eines hochleitfähigen Mediums dem Primär- oder Vergleichsfeld entgegenwirken. Erreicht jedoch der Wert von ωε (die Kreisfrequenz multipliziert mit der dielektrischen Stoffkonstante) die Größe des Wertes ο (der elektrischen Leitfähigkeit) werden die Streuströme phasenverschoben und können tatsächlich im Sekundärfeld auftreten, wodurch eine Vergrößerung des Gesamtfeldes erfolgt Das ist gewöhnlich der Fall, wenn bei Frequenzen gearbeitet wird, die z. B. Frequenzen im Bereich von 10 — 60 MHz aufweisen.

Da Veränderungen der Werte ε und σ Änderungen der Streuströme bei jeder gegebenen Frequenz bewirken, kann die Trennung der beiden Einwirkungen nicht durch Messungen einer einzelnen Spannungsamplitude des Feldes erfolgen. Jedoch kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch eine Messung der Amplitude des Gesamtfeldes bei der vorgenannten Hochfrequenz zusammen mit der unter Verwendung eines herkömmlichen tiefen Induktionsmeßapparates ermittelten Wertes des spezifischen Widerstandes der Formation bei entsprechender Kombinierung dieser Werte eine gleichzeitige Ableitung der beiden Werte ε und σ erfolgen.

Die Helmholtz-Gleichung (Gleichung 2) gilt in jeder zylindrischen Lage eines geschichteten Mediums, das den punktförmigen magnetischen Dipol im Bohrloch umgibt. Bei Verwendung eines Computer-Programmes

so zur Durchführung numerischer Integration der Lösungen von Gleichung 2 in verschiedenen zylindrischen Lagen um den Dipol und bei Anlegen von Randbedingungen an der Grenzfläche dieser Regionen und an der Quelle, kann das um eine Distanz ζ entlang der Bohrlochachse vom magnetischen Dipol versetzte Gesamtfeld an der Empfängerspule abgeleitet werden.

Durch Untersuchung der zahlenmäßigen Lösung der Helmholtz-Gleichung (Gleichung 2) in Bohrlöchern unterschiedlicher Durchmesser, können graphische Darstellungen der Feldamplitude an der Empfängerspule als Funktion des Bohrlochdurchmcssers für verschiedene Größen gemacht werden. Eine solche graphische Darstellung ist in Fig.4 für eine 64-MHz-Einzelgeberspule und Empfängersystem und für ein 32-MHz-Dualgeberspule- und Einzelempfängerspulensystem dargestellt. Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß bei einer 64-M Hz-Frequenz ein anormaler Resonanzeffekt bei

Außerdem ist ersichtlich, daß die 32-MHz-Dualgeberspule-AmpIitudenfrequenz nicht diesen Resonanzeffekt bei angemessenen großen Bohrlöchern zeigt.

F i g. 5 zeigt eine graphische Darstellung der normalisierten Gesamtfeldamplitude an der Empfängerspule auf der z-Achse des Bohrloches als Funktion des Bohrlochhalbmessers für eine Arbeitsfrequenz von 130MHz. In diesem Fall zeigt sich der Resonanzeffekl bei einem Bohrlochhalbmesser von etwa 100 mm und nochmals bei einem Bohrlochhalbmesser von etwa 250 mm. Sollte also versucht werden, die Dielektrizitäts- und Leitfähigkeitseigenschaften der das Bohrloch umgebenden Materialien bei Frequenzen in einer Höhe von 64 MHz zu messen, ist es aus der graphischen Darstellung der Fig.4 und 5 ersichtlich, daß einige Korrekturen für die Resonanzeffekte nötig sind. Zum anderen soll daran erinnert werden, daß zum Zweck der Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit und der dielektrischen Konstanten der das Bohrloch umgebenden Materialien mindestens zwei voneinander unabhängige Messungen durchgeführt werden müssen.

Um die anhand der F i g. 4 und 5 dargestellten Resonanzeffekte zu vermeiden, werden in der vorliegenden Erfindung die Amplitudenmessungen des Gesamtfeldsignals an einer Empfängerspule, die innerhalb des Bohrloches geführt wird, bei Frequenzen von etwa 10—60MHz durchgeführt. Es wurde gefunden, daß Messungen bei der vorgenannten Frequenz genauer sind, als solche, die bei höheren Frequenzen erhältlich sind, aufgrund der Bohrloch-Resonanzeffekte. Bevorzugt werden die Messungen bei einer Frequenz von 16 MHz und mit einem herkömmlichen Induktionsmeßapparat mit einer Frequenz von ungefähr 20 kHz durchgeführt

In F i g. 1 ist die kombinierte Meßeinrichtung schematisch dargestellt Eine Meßsonde 11, deren Sondenkörper vorzugsweise aus Glasfasermaterial oder einem anderen nichtleitenden Material mit ausreichenden Festigkeitseigenschaften gefertigt ist, hängt an einem Meßkabel 12 in einem unverrohrten Bohrloch 13. Das Bohrloch 13 ist mit einer Bohrlochflüssigkeit 14 gefüllt und von Erdformationen 15 umgeben, deren Eigenschaften gemessen werden sollen.

Der obere Teil der Meßsonde 11 weist eine herkömmliche Tiefen-Induktionsmeß-Einrichtung 18 auf, die bei einer Frequenz von ungefähr 2OkHz arbeitet Die technischen Grundlagen und Funktionsweise des vorgenannten Induktionsmeßapparates zur Messung des spezifischen Widerstandes der Formation ist an sich dem Fachmann bekannt Als Literaturquelle sei hier auf die »Schlumberger Log Interpretation«, Band I, Principles, Ausgabe 1972, veröffentlicht durch die Firma Schlumberger Limited, 277 Park Avenue, New York, USA, hingewiesen. Es sei hier lediglich gesagt, daß die Tiefen-Induktions-Widerstandsmessungs-Einrichtung 18 ein Ausgangssignal erzeugt, das repräsentativ für den spezifischen Widerstand der Erdfonnationen 15 im Bereich des Bohrloches 13 ist und das im Multiplexverfahren zusammen mit der nachfolgend noch zu beschreibenden Hochfrequenz-Dielektrizitäts-Induktionsmessung über einen Leiter des Meßkabels 12 zur Erdoberfläche übertragen wird.

Der untere Teil der Bohrlochsonde 11 weist ein elektronisches Hochfrequenz-Geberteil 16 auf, das nachfolgend noch detaillierter erklärt wird und eine dazu gehörende Geberspule 17. Die Geberspule 17 ist auf einen zentralen Wickeldorn 20 gewickelt, der vorzugsweise aus einem nichtleitenden Material, wie beispielsweise Fiberglas, gefertigt ist. Die Geberspule 17 arbeitet bei einer Frequenz von 16 MHz. Eine Empfängerspule 21 ist in einer Axialentfernung entlang der Achse der Bohrlochsonde 11 von der Geberspule 17 entfernt angeordnet. Die Entfernung vom Zentrum der 16 MHz Geberspule 17 beträgt ungefähr 1 m. Für den Fachmann ist es ersichtlich, daß auch andere Spulenentfernungen zwischen Geber- und Empfängerspulen möglich sind.

ίο Die radiale Untersuchungstiefe des Bohrlochmeßsystems ist vom Abstand zwischen Geber- und Empfängerspulen beeinflußt Allgemein kann man sagen: je größer der Abstand zwischen der Geber- und der Empfängerspule ist, um so größer ist die radiale Untersuchungstiefe in der Erdformation. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß es nötig ist, die Geberund Empfängerspulen nahe genug zueinander anzuordnen, um den Empfang brauchbarer Signalhöhen von Erdformationen unterschiedlicher, dielektrischer und leitender Eigenschaften sicherzustellen. Da ein hochleitfähiges Material im Bohrlochbereich die hochfrequenten Signale dämpft, ist es notwendig, eine höhere Energie im Geberteil zu verwenden, wenn die Entfernung zwischen Geber- und Empfängerspulen vergrößert ist.

Eine herkömmliche Windenanordnung (nicht dargestellt) ist an der Erdoberfläche für die Bewegung der Bohrloch-Sonde 11 durch das Bohrloch während der Meßarbeiten vorgesehen. Eine Rolle 22, über die das Meßkabel 12 geführt ist, kann elektrisch oder mechanisch mit einer Daten-Aufzeichnungseinrichtung 24 verbunden sein. Die Aufzeichnungseinrichtung 24 wird dazu verwendet, die Signale aus der untertägig geführten Meßsonde 11 als Funktion der Tiefe des Bohrlochs 13 aufzuzeichnen. Die für die Meßarbeiten der in der Bohrloch-Sonde 11 angeordneten Empfänger-Elektronik 36 benötigte Energie wird über Leitungen im Meßkabel 12 von einer übertägig angeordneten Energie-Quelle 28 zugeführt

Aus F i g. 1 kann man ersehen, daß die Signale von der Meßsonde 11 über das Meßkabel 12 einem Signal-Trennschaltkreis 29 zugeführt werden. Diese Eingangsdaten können als zwei getrennte Signale bei zwei verschiedenen Zwischenfrequenzen f\ und h des Meßkabels 12 angesehen werden. Der Signal-Trennschaltkreis 29 trennt diese beiden Signale und führt den Hochfrequenzteil einem HF-Dielektrizitäts-Induktions-Detektor 31 zu. Das herkömmliche Tiefen-Induktions-Signal wird einem Tiefen-Induktions-Detektor 30 zugeführt Die Detektoren 30 und 31 ermitteln die Amplitude dieser beiden Signale und übermitteln repräsentative Ausgangssignale davon zur Aufzeichnungs-Einrichtung 24, die diese Signale als Funktion der Tiefe des Bohrloches aufzeichnet Diese Signale können interpretiert werden, um eine Anzeige einer ölführenden Zone, die nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird, zu erlangen.

In Fig.2 ist der Hochfrequenz-Dielektrizitäts-Teil des Systems detaillierter in Blockdiagrammform dargestellt Die Geber-Einrichtung enthält einen kristallgesteuerten 16-MHz-Oszillator 41. Das Ausgangssignal des 16-MHz-Oszillators 41 wird einem hinsichtlich seines Verstärk¹ mgsfaktors gesteuerten Verstärker 42 zugeleitet, der das Signal auf einen Wert verstärkt, und als Eingangssignal einer Ausgangs-Verstärkerstufe 43 übermittelt Die Ausgangs-Verstärkerstufe 43 übermittelt ein konstantes 16-MHz-SignaI zur Geberspule 17. Ein Teil des Ausgangssignals der Verstärkerstufe 43

wird von einer torodialen Aufnahmespule 47, die in der Ausgangsstufe des Verstärkers 43 angeordnet ist, überprüft. Dieses Signal wird mit einem Referenzsignal verglichen, das von einer Spannungsquelle 46 in einer Referenz-Arbeitsverstärkerstufe 44 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Referenz-Verstärkerstufe 44 wird einer Steuer-Verstärkerstufe 45 zugeführt, in der es linear auf eine Höhe verstärkt wird, die ausreicht, um die Verstärkung der Verstärkerstufe 42 zu steuern. Somit wird durch die Überwachung des Ausganges der Verstärkerstufe 43 der hochfrequente elektromagnetische Fluß in der Geberspule 17 durch Vergleichen mit dem Referenzsignal der Referenz-Spannungsquelle 46 auf einer konstanten Höhe gehalten.

Die 16-MHz-Empfängerspule 21 ist mit einer Mischstufe 48 verbunden, die ebenfalls mit einem konstanten Frequenz-Eingangssignal von einem Oszillator 49 beaufschlagt wird. Die Mischwirkung der Mischstufe 48 erzeugt ein Ausgangssignal bei einer der Zwischenfrequenzen f\ oder & die zur Übermittlung der Daten zur Erdoberfläche über das Meßkabel 12 benutzt werden. Dieses Zwischenfrequenzsignal wird linear durch einen Audio-Frequenz-Verstärker 50 verstärkt und von einem Verstärker 51 letztlich auf eine Höhe verstärkt, die ausreichend ist für die Übermittlung zur übertägigen Verarbeitungsanlage der Signale. Die Empfängerschaltung der Sonde wird von einer herkömmlichen in der Meßsonde geführten Stromquelle 52 beaufschlagt, die die von der übertägig angeordneten Stromquelle 28 gelieferte elektrische Energie auf einen entsprechenden Spannungswert umwandelt. Der Geberschaltkreis wird von einer Batterie (nicht dargestellt), die im unteren Bereich der Meßsonde 11 angeordnet ist, beaufschlagt.

Fig.3 zeigt eine graphische Darstellung eines Meßergebnisses, das mittels der Meßsonde in einem homogenen Medium erhalten wurde. Der herkömmliche Induktions-Widerstandswert ist auf der Ordinate abgetragen, während auf der Abszisse die normalisierte Feldamplitude des 16-MHz-Empfängersignals abgetragen ist. Unter normalisiert wird in diesem Fall verstanden, daß das Empfängersignal in Relation zum entsprechenden Luftwert aufgetragen wird. Das heißt mit anderen Worten, daß das empfangene 16-MHz-Signal an der Empfängerspule in der Formation geteilt wird durch die Amplitude des 16-MHz-Empfängersignals an der in Luft aufgehängten Empfängerspule.

Die Kurven in F i g. 3 sind eine Funktion sowohl der Leitfähigkeit als auch der Dielektrizitätseigenschaften des homogenen Mediums, in dem die Sonde zum Zweck der graphischen Darstellung eingebettet war. Es ist aus Fig.3 ersichtlich, daß die Amplitude des 16-MHz-Signals eine größere Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstante der Erdformationsmaterialien als ein herkömmliches Induktions-Meßsignal aufweist.

Aus dem Studium der F i g. 3 kann eine Abschätzung gemacht werden, daß ölzonen von Frischwasserzonen mit ähnlich hohen Widerstandswerten in der Darstellung unterschieden werden können, wenn sie in den Bereich links von den Kurven, den man als »voraussichtlich kohlenwasserstoffhaltig« bezeichnen kann, fallen. Dieser Effekt tritt auf aufgrund der Abhängigkeit der 16-MHz-Hochfrequenzsignalamplitude zu den Dielektrizitätseigenschaften der Erdformationen. Kurven, wie sie in Fig.3 dargestellt, können durch Messung in Formationen mit bekannten Widerstandswerten und bekannten Dielektrizitätseigenschaften ermittelt werden und zur Ableitung quantitativer Werte für den ölanteil in unbekannten Formationen des zu untersuchenden ölfeldes verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften der ein Bohrloch umgebenden Erdformationen, insbesondere zur Lokalisierung von Kohlenwasserstoff führenden Zonen, wobei innerhalb des Bohrlochs ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld im MHz-Frequenzbereich erzeugt wird und ein erstes Signal erzeugt wird, das die Gesamtfeldamplitude des Hochfrequenzfelds an einer von der Erzeugung des Hochfrequenzfelds entfernt liegenden Stelle darstellt, dadurch gekennzeichnet,

daß das Hochfrequenzfeld in einem Frequenzbereich von 10-60 MHz erzeugt wird,
daß gleichzeitig mit der genannten Hochfrequenzmessung innerhalb des Bohrlochs ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld in einem Frequenzbereich unterhalb von 5OkHz erzeugt wird und ein zweites Signal erzeugt wird, das die Amplitude des. niederfrequenten elektromagnetischen Felds an einer von der Erzeugung des Niederfrequenzfclds entfernt liegenden Stelle und damit die Leitfähigkeit der untersuchten Erdformation darstellt, und
daß das erste und das zweite Signal zur Ermittlung der Dielektrizitätskonstanten der untersuchten Formation miteinander verknüpft werden (F i g. 3).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochfrequente elektromagnetische Feld in einem Frequenzbereich von 15 —35MHz, vorzugsweise bei 16 MHz, erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das niederfrequente elektromagnetische Feld mit einer Frequenz von 20 kHz erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfeldamplitude des Hochfrequenzfelds in bezug zum Luftwert des Gesamtfelds normalisiert wird.