DE2849428A1 - Richtuebertrager fuer schallsonden - Google Patents

Richtuebertrager fuer schallsonden

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DE2849428A1 DE19782849428 DE2849428A DE2849428A1 DE 2849428 A1 DE2849428 A1 DE 2849428A1 DE 19782849428 DE19782849428 DE 19782849428 DE 2849428 A DE2849428 A DE 2849428A DE 2849428 A1 DE2849428 A1 DE 2849428A1
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Description

_ 5 —
Richtübertrager für Schallsonden.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schallsonde für Bohrlöcher und betrifft eine Übertrageranordnung, welche akustische Energie in einem vorbestimmten Winkel zur Bohrlochwand richtet.
Die US-PS 39 78 939 enthält eine im wesentlichen vollständige Aufstellung des Standes der Technik auf dem Gebiet der Bohrlochs ondierung mittels Akustik oder Geschwindigkeit. Eine derartige Sondierung besteht im wesentlichen aus der Einführung von akustischer Energie in eine Bohrlochwand an einem Punkt und dem Empfang eines in das Bohrloch zurück übertragenen Seiles dieser Energie an einem anderen Punkt« Die Zeitspanne zwischen der Sendung und dem Empfang kann zur Bestimmung der Geschwindigkeit der akustischen Energie und anderer Parameter dienen,, Genauer arbeitende Einrichtungen haben einen einzelnen Sende-Übertrager und zwei Empfangs-Übertrager, wobei die Zeitmessung zwischen dem Empfang an beiden Übertragern erfolgt, die in einem bekannten Abstand liegen. Die Übertrager, die überlicherweise verwendet werden, sind hohlzylindrische Elemente, die aus magnetostriktivem oder piezoelektrischem Werkstoff hergestellt sind. Derartige Elemente sind in Pig. I der US-PS 39 78 939 dargestellt. Diese Elemente senden einen wesentlichen Teil ihrer akustischen Energie gradlinig in die GesteirEfTormation in einer scheibenförmigen Verteilung rechtwinklig zur Bohrlochachse aus. So ein Muster ist in Fig. 4 der US-PS 39 78 939 dargestellt. Die Energie, die auf diese Weise gradlinig in die Gesteinsformation abgestrahlt wird, verläuft aber nicht entlang der Bohrlochwand, wo sie durch Empfangs-Übertrager empfangen werden kann. Daher erreicht bei den bekannten Vorrichtungen nur ein geringer Anteil der ausge-
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strahlten Energie den Empfangs-Übertrager. Y/ie bekannt und in der US-PS 39 78 939, 51IgO 5 dargestellt ist, besteht ein kritischer Einfallswinkel, bei welchem die auf die Bohrlochwand auftreffende Energie abgelenkt wird und durch die Bohrlochwand im wesentlichen parallel zum Bohrloch verläuft. Der ideale Übertrager würde 100c/o seiner Energie in oder gerade unterhalb diesem kritischen Winkel abstrahlen, so dass im wesentlichen die gesamte Energie nach dem Eindringen in die Bohrlochwand parallel zum Bohrloch weiter geleitet wird. Die US-PS 39 78 939 beschreibt eine "Verbesserung gegenüber bekannten Systemen, bei welchen ein massives zylindrisches Übertragerelement rechtwinklig zur Bohrlochwand angeordnet ist und sowohl zur Sendung als auch zum Empfang der akustischen Energie dient. Wie in I1Xg0 9 dieser US-PS 39 78 939 dargestellt ist, arbeitet ein derartiger zylindrischer Übertrager im wesentlichen omnidirektional, doh. er überträgt die Energie in gleicher Y/eise in allen Richtungen rechtwinklig zu seiner Achse ο Auf diese Y/eise wird bei der bekannten Anordnung ein Übertrager geschaffen, bei welchem ein wesentlicher Anteil der übertragenen Energie auf die Bohrlochwand im oder im Bereich des kritischen Winkels auftrifft. Dies ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem früheren Stand der Technik,bei dem zylindrische Elemente parallel zur Bohrlochwand angeordnet sind, von welchen nur Abstrahlungen durch Kanteneffekt, d.h. nur ein sehr geringer Teil der übertragenen Energie, tatsächlich auf die Bohrlochwand in dem gewünschten Winkel auftreffen.
Die US-PS 39 74 476 zeigt einen anderen Typ eines Bohrloch-Überwachungsgerätes. Bei diesem &erät wird die Energie bewusst in rechten Winkeln auf die Bohrlochwand übertragen, da die Reflektion der Energie vom Gehäuse, der Bohrlochwand, Bruchstellen usw. direkt zurück in den gleichen Übertrager erfolgen soll. Die US-PS 39 74 476 zeigt die Verwendung eines im wesentlichen flachen, scheibenförmigen Umsetzerelements und eines flachen reflektierenden Elementes für die Ablenkung der Energie in die Bohrlochwand.
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Daraus ist zu ersehen, dass bei Schallsonden der Bauart, bei welchen eine akustische Energie in die Bohrlochwand so eingeführt wird, dass sie entlang der Wand verläuft und durch eine oder mehrere in Abstand liegende Empfangs-Übertrager abgetastet wird, keine Übertrager verfügbar sind, welche im wesentlichen ihre gesamte akustische Energie auf die Bohrlochwand in oder im Bereich des bevorzugten kritischen Winkels richten.
Es ist entsprechend eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, eine Anordnung für die akustische Energieübertragung zur Verwendung bei Schallsonden zu schaffen, durch welche im wesentlichen die gesamte ausgestrahlte akustische Energie gegen eine Bohrlochwand in oder im Bereich des kritischen Winkels gerichtet ist.
Es ist ferner eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, einen akustischen Übertrager für Schallsonden für Bohrlöcher zu schaffen, der im wesentlichen eine unidirektionale Ansprechbarkeit hat, d.h. der akustische Energie entweder nach oben oder nach unten in der Bohrlochwand aber nicht in beiden Richtungen zur gleichen Zeit empfängt oder sendet.
Die Erfindung betrifft daher einen elektroakustischen Sendeoder Empfangs-Übertrager bestehend aus einem flachen, scheibenförmigen piezoelektrischen Umsetzerelement, welches mit einem konischen Reflektor &usSJrxc Säs1icneibenförmige Umsetzerelement ist so angeordnet, dass es akustische Energie in einer Richtung parallel mit einer Bohrlochachse überträgt und diese Energie wird durch den konischen Reflektor so abgelenkt, dass sie auf eine Bohrlochwand im Bereich des kritischen Winkels auftrifft, durch den eine maximale Ausbreitung von Energie im EeIs in einer Richtung parallel zum Bohrloch erreicht wird. Die gleiche Übertrageranordnung arbeitet auch als wirkungsvoller Riehtempfanger für akustische Energie.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an führungsbeispielen näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen:
Pig. 1 einen Axialschnitt durch einen Sende- und einen Empfangs-Übertrager, die in einem Bohrloch als Schallsonde eingesetzt sind, und
Fig» 2 Teilschnittansichten auf zwei Abwandlungsformen des Übertragers.
Pig. 1 zeigt eine einfache Sonde mit einem Sende-Übertrager 2 und einem Empfangs-Übertrager 4 ο Der Sende-Übertrager 2 schliesst einen rechtwinklig zur Bohrlochachse angeordneten flachen scheibenförmigen Umsetzer 6 und einen konischen Reflektor 8 ein, der mit seiner Achse mit der Bohrlochachse flüchtete Diese Elemente 6 und 8 sind in einem zylindrischen Gehäuse oder Sondenkörper 10 eingesetzt, der aus einem Material, wie Gummi oder Teflon besteht, welches im wesentlichen für bei der Schallsondierung verwendete akustische Frequenzen durchlässig ist. Das Umsetzerelement 6 ist gemäss der vorzugsweisen Ausführungsform eine piezoelektrische Vorrichtung,aber es kann auch für den Umsetzer 6 eine magnetostrictive Vorrichtung verwendet ,werden. Die vorzugsweise Äusführungsform wurde durch Konstruktion einer in kleinem Masstab ausgeführten Labor-Schallsonde geprüft, bei welcher ein Blei-Metaniobatkristall von etwa 22 mm (7/8") Durchmesser für den Übertrager 6 verwendet wurde» Da dieser Übertrager eine freie Resonanzfrequenz von einem Megahertz hatte, wurde er mit einer schallabsorbierenden Rückseite versehen, wodurch sich eine Resonanzfrequenz von etwa 250 - 300 KHz ergab.- Der konische. Reflektor/war aus einem schallreflektierenden Material gedreht, welches bei der bevorzugten Ausführungsform Aluminium war, jedoch auch wurde Stahl mit Erfolg verwendet. Der bei 9 dargestellte Winkel des Konus ist so ausgewählt, dass ein Einfallswinkel auf die Bohrlochwand im Bereich des kritischen Winkels für das spezielle Material der Bohrlochwand und die spezielle Art der Ausbreitung je nach Wunsch Quer-oder Druckwelle^erreicht wurde. Die Bahnen der akustischen Energie in dieser Vorrich-
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tung sind durch die Linien 12 dargestellt, wobei die Pfeilspitzen die Laufrichtung anzeigen. Der bei 14 angezeigte Winkel 0 ist der Einfallswinkel, der durch Auswahl des Winkels des Konus 8 ausgewählt v/urde.
Wenn auch der Konus 8 nur im Umriss dargestellt ist, so ist doch selbstverständlich, dass er völlig symmetrisch zur Bohrlochachse ausgebildet ist. Der Konus 8 hat bei Betrachtung von oben einen kreisförmigen Querschnitt. Bei dem Laboratoriumsmodell hatte sowohl das Element 6, als auch der Konus 8 eine Bohrung, die konzentrisch zur Bohrlochachse lag. Ein starres Rohr war durch die Bohrungen in den Elementen 6 und 8 und in ähnlicher Weise durch den Empfangs-Übertrager 4 eingesetzt, um eine mechanische Abstützung und eine elektrische Leitung zu dem Empfänger zu bilden. Bei einer anderen Version werden die Elemente durch drei vertikale, symmetrisch am Umfang jedes Elementes 6 bzw. 8 in Abstand liegende Stangen abgestützt.
Pig. 1 zeigt auch einen Kollimator 16a zum Ablenken von den Kanten des Umsetzers 6 kommender Energie, welche dazu neigt, nicht parallel mit der Bohrlochachse zu verlaufen. Der dargestellte Kollimator kann ein Aluminiumring mit einer Abschrägung von 45° an seiner Oberseite sein, um einen Teil der Energie direkt nach aussen in die G-esteinsformation abzulenken, wo sie nicht in grösserem Umfang mit der gewünschten Ausbreitungsrichtung interferiert» Ein solcher Kollimator wurde bei Versuchen nicht verwendet, und Erfahrungen sind zur Festlegung von Werten voraussichtlich nicht erforderlich.^Es kann aber
16 a die Energie, die direkt durch den Kollimator/in die G-esteinsformation abgeleitet wird, möglicherweise in den wesentlichen Signalweg gelangen und den normalen Betrieb stören. Daher kann es UoU. zweckmässig sein, den dargestellten Kollimator durch einen Ring aus schallabsorbierendem Material zu ersetzen, welcher diese unerwünschte Energie an einem Eindringen in die Bohrlochwand hindert. Wie weiter unten eingehend erläutert wird, ist die geringe Störung, die durch.die Kanteneffekte be-
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wirkt wird, u.UO ein wünschenswerter Effekt.
Der Empfangs-Übertrager 4 besteht aus einem elektroakustischen Umsetzerelement 16 und einem reflektierenden Konus 18, die im wesentlichen identisch mit den den Sende-Übertrager/bildenden Umsetzerelement 6 und dem Konus 8 sind. Die Winkel der Konen 8 und 18 können etwas unterschiedlich ausgebildet sein, um die Winkelansprechbarkeit einer Sonde zu verbreitern. Wie dargestellt, verwendet der Empfänger 4 keinen Kollimator 16a. Selbstverständlich können mehr als ein Empfangs-Übertrager 4 für eine Bohrlochsonde verwendet werden und, wie oben erläutert, können zwei derartige Empfänger in bekanntem Abstand voneinander verwendet werden. Wie durch die akustischen Wellenbahnen 12 dargestellt, empfängt der Empfangs-Übertrager 4 akustische Energie,die aus der Bohrlochwand zurück in das Bohrloch abgelenkt wird, jedoch nur aus einer Richtung.
Eine Bohrlochsonde gemäss der Erfindung wird üblicherweise in der gleichen Art wie bekannte Schallsonden verwendet. Die Sonde wird in ein· Bohrloch etwa in der gleichen Weise eingesetzt, v/ie in Fig. 1 dargestellt. Die Sonde ist an einem Drahtseil aufgehängt,· welches von der Sonde zu einer Hubeinrichtung auf der Erdoberfläche verläuft. Das Seil enthält eine ausreichende Anzahl elektrischer Leiter, um Verbindungen zu den Umsetzern 6 und 16 und einem möglicherweise verwendeten zusätzlichen Umsetzer herzustellen. Ein kurzes elektrisches Signal, vorzugsweise ein Impuls und insbesondere ein kurzer Wellensatz, wird auf den Sendeumsetzer 6 aufgegeben» Der Umsetzer 6 sendet ein im wesentlichen gesammeltes Bündel von akustischer Energie parallel zur Bohrlochachse und auf den konischen Reflektor 8. Der Winkäl des konischen Reflektors 8 ist so ausgewählt,dass, wenn die akustische Energie von seiner konischen Oberfläche reflektiert wird, diese in einem Winkel zur Bohrlochwand im Bereich des kritischen Winkels liegte Auf die Bohrlochwand im kritischen Winkel auftreffende Energie dringt in das Gestein und wird so abgelenkt, dass sie sich durch das Gestein in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Bohrlochachse be-
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wegt. Wenn die Energie durch die Bohrlochwand nach unten geht, gelangen messbare \7erte dieser Energie in das Bohrloch selbst zurück und werden erneut im wesentlichen in den kritischen Winkel abgelenkt. Der. Winkel des Empfangerkonus 18 ist ebenfalls so ausgebildet, dass die auf ihn im kritischen Winkel auftreffende Energie ein gesammeltes Bündel bildet, welches dann auf die Fläche des Empfangsumsetzers 16 reflektiert wird.
akustische Die auf dem Umsetzer 16 auftreffeiüe/Energie erzeugt ihrerseits ein elektrisches Signal, welches dann durch eine Leitung zur Peststellung und Aufzeichnung zurück zur Oberfläche übertragen wird *
Wie oben in Verbindung mit der US-PS 39 78 939 erläutert, ist bei einem grossen Teil der bekannten Übertrager die in die Gesteinsformation eindringende Energie ausser Phase,und eine destruktive Interferenz ergibt einen Verlust an Signalstärke. Bei der vorliegenden Vorrichtung ist eine derartige Interferenz im wesentlichen vermieden. Die Strahlen 12 vom Element 6 zu einer gestrichelten Linie 20 haben alle die gleiche Länge und verlaufen im gleichen Medium. Die verschiedenen Strahlen sind daher an der Linie 20 in Phase. Der untere Strahl geht in das Bohrlochmaterial über den zusätzlichen Abstand 22 durch das im Bohrloch enthaltene Medium,bevor er die Wand erreicht. Der obere Strahl geht über den zusätzlichen Abstand 24 durch die Wand, bevor er den Punkt erreicht, an welchöm der untere Strahl in die Wand eindringto Das Verhältnis der Geschwindigkeiten ist derart, dass die vereinigten unteren und oberen Strahlen in Phase sind, wenn die Strahlen im kritischen Winkel auf die Wand gerichtet sind» Dies wird deutlicher, wenn es im Hinblick auf die Tatsache betrachtet wird, dass der kritische Winkel der Winkel ist, dessen Sinus gleich dem Verhältnis der Geschwindigkeit in der Wand zu der Geschwindigkeit in dem im Bohrloch enthaltenen Medium ist„ Diese wünschenswerte Phasencharakteristik tritt auch bei dem Empfänger 4 auf.
Bei Laboratoriumsversuchen mit dieser Anordnung wurde erwartet,
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dass "bei einem Winkel über dem kritischen Winkel kein Signal von dem Empfänger-Übertrager aufgenommen würdee Wenn dies absolut stimmen würde, dann entstände ein Problem in der Auswahl eines Konuswinkels für ein gegebenes Bohrloch, da in der Praxis sich der kritische Winkel mit Parametern des Gesteins ändert, durch welche das Bohrloch verläuft. Bei einem Versuch, in welchem der Fels durch massives Aluminium simuliert wurde, wurde ein Konus mit einem Apexwinkel ö£ = 62 verwendet, wodurch ein Inzidenzwinkel von 28° entsteht, v/elcher der kritische Winkel für Querwellen ist, jedoch erheblich über dem kritischen Winkel für Kompressionswellen liegt. Auch in diesem Fall wurden die Kompressionswellen durch den Empfänger festgestellte Es wird vermutet, dass dies durch Inperfektionen bei dem Sendeumsetzer ,6 und dem Konus 8 auftritt» Eine dieser In-
dxe
Perfektionen ist/oben erwähnte Kantenwirkung des Elementes 6, und diese Ergebnisse zeigen, dass eine Eliminierung des Kanteneffektes am Umsetzer u.U. nicht vorteilhaft ist. Der Re-: flektor 8 neigt ebenso dazu eine Brechung der auf seine untere Kante auftreffenden Energie zu bewirken. Die reflektierende Fläche des Reflektors 8 braucht ebenfalls kein perfekter Reflektor zu sein· und bewirkt eine gewisse Diffusion und dabei eine Streuung der Strahlen.
Eine Abwandlung des Konus 8 für eine bewusste Streuung der reflektierten Energie über einen engen Winkelbereich ist daher ggf. für die praktische Arbeit im Bohrloch vorteilhaft. Fig. 2 zeigt auf der rechten und der linken Hälfte Konen mit konvexen und konkaven Reflektionsflachen 26 bzw. 28. Die Werte der Krümmung sind für eine bessere Darstellung erheblich überhöht. Die konvexe Fläche 26 bewirkt eine Spreizung der Strahlen an der Bohrlochwand, während die konkave Fläche 28 einen Fokussier-Effekt hat, der vorteilhaft sein kann. In jedem Fall bewirkt die Krümmung, dass die Energie auf die Wand in einem kontrollierbaren und auswählbaren Winkelbereich auftriff te Bei der dargestellten Ausführungsform verläuft die Krümmung nicht linear, und der Grad der Krümmung erhöht sich
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mit dem Abstand von der Achse des Konus„ Diese Änderung bewirkt, dass gleiche Mengen von Energie in jede der Winkelrichtungen ausgestrahlt v/erden.
Die Krümmung der Konusfläche macht es leichter, gleiche Energieanteile/in die Bohrlochwand übertragenen Druck- und Querwellen zu erhaltene Diese Wirkung ist möglicherweise ähnlich der oben in Verbindung mit der US-PS 39 78 939 erläuterten, hat Jedoch einen grossen Vorteil« Die bekannte .Vorrichtung stellt sicher, dass ein Seil der Energie auf die Bohrlochwand in einem kritischen Winkel auftrifft, durch Verwendung eines allseitig gerichteten Übertragers, der gleiche Mengaivon Energie in allen Richtungen radial zu der Achse des Übertragerelementes ausstrahlt. Auf diese Weise wird, wenn die auf die Wand über einen Winkelbereich von 20° auf treffende Energie tatsächlich weitergeleitet und auf äen Empfangs-übertrager aufgegeben, wird., nur 1/18 der durch die Übertrager gemäss der bekannten Anordnung abgestrahlten Energie tatsächlich ausgenutzt. Im" Gegensatz dazu wird die gesamte von dem Umsetzer 6 gemäss der Erfindung abgegebene Energie durch den Konus 8 in einen konusförmigen Energiebereich abgelenkt, der auf die Bohrlochwand in einem engen Bereich von Einfallswinkeln gerichtet werden kann,, Auf diese Weise kann, wenn ein 20°-Bereich von Winkeln an der Bohrlochwand gewünscht wird, der Konus 8 eine gekrümmte Fläche aufweisen, in welcher der Winkel im Verhältnis zur Bohrlochachse sich um 10° von der Spitze sum Rand des Konus ändert» Ein derartiger Konus richtet im wesentlichen die gesamte Energie von dem Element 6 innerhalb eines im 20°-Winkelbereich auftreffenden Bündels auf die Bohrlochwand.
Die Übertrageranordnung gemäss der Erfindung ist für eine verbesserte Bohrlochsonde zweekmässig. Derartige Sonden haben üblicherweise zwei Sender und vier Emjiänger» Sie Sender sind am oberen und unteren Ende der Sonde und die Empfänger im mittleren Bereich angeordnet. Der obere Sender dient zur Übertragung auf zwei der Empfänger und der untere auf die anderen
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zwei der Empfänger, jedoch nicht gleichzeitige Die oberen und unteren Signale unterscheiden sich nur durch die Zeitschaltung der einzelnen Umsetzer,, Der Zweck ist es. Abweichungen im Bohrloch durch Kombijaation der Ablesung von in beiden Richtungen verlaufenden V/ellen zu kompensieren Hit Ptichtungsumsetzem, wie sie hier beschrieben sind? können obere und untere Sender gleichzeitig betrieben werden, und ihre entsprechenden Signale können durch Richtungsempfänger getrennt werden. Auf diese Weise werden Fehler, die zoB. durch Änderungen in der Sondenstellung zwischen den Ablesungen auftreten., vermindert werden.
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Λζ
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Claims (1)

  1. Dr. F. Zumste»n sen, - Or- ?~. Ass-mann - Dr. 17. Koenigsberger Dipl -Phys. R. Holzbauer - Dipi.-i.ng. F-". KiJr.gnoisen - Dr. F. Zumstein jun.
    80OO München 2 - BräuhausstraQe 4 ■ Telefon Sammel-Nr. 22534t Telegramme Zumpat · Telex 52ff979
    Standard Oil Company, Chicago, 111., (V.St.A.)
    Patentansprüche :
    Elektroakustischer Richt-Übertrager gekennzeichnet durch, ein elektroakustisch.es Energieumsetzereiement (6) mit einer ebenen Abstrahlungsflache für akustische Energie und einen im wesentlichen konischen in der Bahn der von der ebenen Fläche abgestrahlten akustischen Energie liegenden Reflektor (8), wobei die Achse des konischen Reflektors im wesentlichen rechtwinklig zu der ebenen Fläche liegt.
    2. Richt-Übertrager nach Anspruch 1, dadurch geke nnzeichnet , dass das Umsetzerelement (6) eine magnetostriktive Vorrichtung ist.
    3. Richt-Übertrager nach Anspruch 1, dadurch geke nnaeichnet, dass das ümsetserelement (6) eine piezoelektrische Vorrichtung ist.
    4. Richt-Übertrager nach Anspruch 1, dadurch geke nnzeichnet , dass der Winkel der konischen Reflektorfläche im Verhältnis zu deren Achse von der Spitze zum Rand des Reflektors sich derart ändert, dass die reflektierte Energie über einen Bereich von Richtungen reflektiert
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    wird (Fig. 2).
    5. Richt-Übertrager- nach Anspruch 1, dadurch geke nnzeiehnet, dass der Apex-Winkel des konischen Reflektors (8) so ausgewählt ist, dass die Energie von dem Umsetzerelement in einen Winkel zur Achse des konischen Reflektors im Bereich eines erwarteten kritischen Winkels (£■)
    für eine Bohrlochwand gerichtet ist, in welche die Energie übertragen werden soll.
    6. Bohrloch-Schallsonde gekennzeichnet durch einen ersten elektroakustischen Umsetzer (2) zum Ausstrahlen von akustischer Energie in eine Bohrlochwand an einem ersten Punkt und einen oder mehrere elektroakustischen Umsetzern (4) zum Empfang akustischer Energie aus der Bohrlochwand an einem oder mehreren, vertikal in Abstand von dem ersten Punkt liegenden Punkten, wobei der Umsetzer (2) ein scheibenförmiges elektroakustisches Umsetzerelement (6) mit einer ebenen Fläche zur Abgabe von akustischer Energie und einen im wesentlichen konischen akustischen Reflektor (8) aufweist, der in der Bahn der von der ebenen Fläche abgegebenen Energie liegt, wobei die Achse des konischen Reflektors im wesentlichen rechtwinklig zu der ebenen Fläche liegt.
    7β Schallsonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsetzerelement (6) eine magnetos triktive Vorrichtung ist»
    8. Schallsonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umsetzerelement (6) eine piezoelektrische Vorrichtung ist.
    9. Schallsonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der reflektierenden Oberfläche des konischen Reflektors (8) im Verhältnis zu dessen
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    Achse von der Spitze zum Rand des Reflektors sich ändert.
    Schallsonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass der Apex-Winkel des konischen Reflektors (8) so ausgewählt ist, dass er Energie von dem Umsetzerelement (6) auf eine Bohrlochwand in einem Winkel im Bereich des kritischen Winkels ( Q ) für eine erwartete Bohrlochwand richtet.
    11. Im wesentlichen zylindrische Schallsonde für die Verwendung in Bohrlöchern, gekennzeichnet durch einen elektroakustischen Sende-Übertrager (2) mit einem Umsetzerelement (6), welches eine ebene rechtwinklig zur Mittelachse der Sonde liegende Abstrahlfläche und einen im wesentlichen konischen,in der Bahn der von der Abstrahlfläche abgegebenen akustischen Energie liegenden akustischen Reflektor (8) aufweist, dessen Achse parallel zur Sondenachse liegt,
    eine oder mehrere Empfangs-Übertrager (4) in Abstand von dem Sende-Übertrager, deren jeder ein Umsetzerelement (16) mit einer ebenen rechtwinklig zur Sondenachse liegenden Empfangsfläche und einen im wesentlichen konischen akustischen Reflektor (18) aufweist, der mit seiner Achse parallel zur Sondenachse so angeordnet ist, dass er aus der Bohrlochwand empfangene akustische Energie auf die Empfangsfläche ablenkt,
    Vorrichtungen in Verbindung mit dem Sende-Übertrager (2) zum Aufgeben von elektrischer Energie auf das Sende-Umsetzerelement (6), um eine Umsetzung in akustische Energie zu bewirken, und
    Vorrichtungen in Verbindung mit dem oder den Empfangs-Übertragern(4) zur Feststellung elektrischer Signale, die von dem Empfangs-Umsetzerelement (16) in Abhängigkeit von empfangener akustischer Energie erzeugt werden.
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    12. Sonde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass jeder der konischen Reflektoren (8, 18) den glei'chen Neigungswinkel aufweist, und dieser Winkel so ausgebildet ist, dass Energie aus dem Sende-Umsetzerelement auf eine Bohrlochwand in einem Winkel ( β ) im Bereich des für ein in der Bohrlochwand zu erwartendes Material kritischen Winkels gerichtet ist.
    13. Sonde nach Anspruch 12, dadurch gekennzei chn e t , dass der Winkel der reflektierenden Fläche (26, 28) des konischen Reflektors (8) von der Spitze zum Rand des Reflektors sich so ändert, dass akustische Energie in einem um den kritischen Yiinkel liegenden Bereich von Winkeln abgestrahlt wird (Fig. 2).
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