DE644899C

DE644899C - Method and arrangement for recognizing the rock strata sunk by a borehole

Info

Publication number: DE644899C
Application number: DES115868D
Authority: DE
Original assignee: Societe de Prospection Electrique Schlumberger SA
Current assignee: Services Petroliers Schlumberger SA
Priority date: 1934-06-01
Filing date: 1934-10-25
Publication date: 1937-05-15

Description

Verfahren und Anordnung zum Erkennen der von einem Bohrloch durchsunkenen Gebirgsschichten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen der von einem Bohrloch durchsunkenen Gebirgsschichten mittels Unter-#uchung der Schallausbreitung in diesen Schichten.Method and arrangement for the detection of those sunken by a borehole Mountain strata The invention relates to a method for recognizing the from one Borehole submerged rock layers by investigating the propagation of sound in these layers.

Es ist bekannt, daß durch Schallsendung und Messung der Ausbreitgeschwindigkeit des Schalles der ungefähre Aufbau von Gebirgsschichten ermittelt werden kann. Bei diesen bekannten Verfahren ist das Empfangsgerät für die ausgesandten Schallwellen stets in einem erheblichen Abstand von der Schallduelle angeordnet, so daß sieh der ermittelte Wert der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalles als ein Mittelwert der verschiedenen Geschwindigkeiten darstellt, die der Schall in den zwischen der Sendestelle und dein Empfangsgerät liegenden Bodenschichten gehabt hat. Infolgedessen geben die bekannten Verfahren keinen Aufschluß über die innere Beschaffenheit einer einzelnen bestimmten Schicht, sondern dies muß einer weiteren beonderen Untersuchung überlassen bleiben.It is known that by sound transmission and measurement of the propagation speed the approximate structure of rock layers can be determined from the sound. at This known method is the receiving device for the emitted sound waves always arranged at a considerable distance from the sound duels, so that see the determined value of the speed of propagation of the sound as an average value represents the different speeds that the sound in between the Sending station and your receiving device had layers of soil lying down. Consequently the known methods do not provide any information about the internal nature of a individual specific layer, but this needs further special investigation to be left.

Die Erfindung bezweckt nun, in erster Linie durch die Untersuchung der Schallausbreitung in den von einem Bohrloch durchsunkenen Gebirgsschichten die inneren Eigenschaften einer einzelnen Schicht zu ermitteln. Sie besteht darin, daß in verschiedenen Tiefen des noch nicht verrohrten Bohrlochs 1-Iessungen der örtlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit und Dämpfung des Schalles bei s,-iner Übertragung durch die in diesen Tiefen anstehenden Erdschichten vorgenommen und gegebenenfalls die Klangfarbe des übertragenen Schalles art- und mengenmäßig bestimmt «-erden und aus den Änderungen dieser beiden und gegebenenfalls dieser drei kennzeichnenden Größen Angaben über die petrographischen Eigenschaften der vom Bohrloch dttrchsunkenen Bodenschichten abgeleitet werden.The invention now aims, primarily through investigation the propagation of sound in the rock layers sunk by a borehole to determine the internal properties of a single layer. It consists in that at different depths of the not yet cased borehole 1 measurements of the local Propagation speed and attenuation of the sound during transmission through made the layers of earth present at these depths and, if necessary, the The timbre of the transmitted sound is determined in terms of type and quantity the changes in these two and, if applicable, these three characteristic quantities Information on the petrographic properties of those that have sunk from the borehole Soil layers are derived.

Nachdem eine Schallsendeorrichtung und zwei Schallempfangsgeräte in bestimmtem Abstand voneinander in die \Tähe der --\Ießstelle abgesenkt sind, mißt man gemäß der torliegenden Erfindung mit irgendwelchen bekannten Vorrichtungen einerseits die Phasenverschiebung zwischen den Schallschwingungen und andererseits die Stärken der auf die beiden Schallempfangsgeräte durch den die Bohrlochwandung bildenden Boden übertragenen Schallschwingungen.After a sound transmitting device and two sound receiving devices in are lowered at a certain distance from each other in the vicinity of the - \ Ießstelle, measures according to the present invention with any known devices on the one hand the phase shift between the sound vibrations and, on the other hand, the strengths the one on the two sound receiving devices through the one forming the borehole wall Sound vibrations transmitted to the ground.

Wenn man über die ganze Länge des Bohrloches durchgeführte Messungen vornimmt, so erhält man praktisch ununterbrochene, durch art- oder mengenmäßige Bestimmungen der Klangfarbe vervollständigte Diagramme der Schallgeschwindigkeit und Schallstärke. Diese Diagramme liefern Angaben über die petrographischen Eigenschaften der verschiedenen durchschlagenen Bodenschichten.If you have measurements taken over the entire length of the borehole undertakes, one obtains practically uninterrupted, by type or quantity Determinations of timbre completed diagrams of the speed of sound and sound strength. These diagrams provide information about the petrographic properties of the various penetrated soil layers.

Bekanntlich hängt ja die Schallgesch-,vindigl:eit im Erdboden praktisch nicht von der Höhe des Schalles, aber von der Natur der Bodenschichten ab. Die Experinientalwerte liegen im allgemeinen zwischen etwa iooo m/s (Geschwindigkeit im Sand) und Soo m/s (Geschwindigkeit in einem harten Kalkstein)., NIan sieht also, wie sehr diese Geschwind keit sich mit der Gesteinsart des Bodens ä dert, und folglich, wie sehr diese Geschwin'= digkeit einen charakteristischen Parameter dieser Art darstellt.As is well known, the sound speed hangs practically in the ground not on the height of the sound, but on the nature of the Layers of soil away. The experimental valley values are generally between about 100 m / s (speed in the sand) and Soo m / s (speed in a hard limestone)., So you can see, how much this speed changes with the type of rock in the ground, and consequently, how much this speed is a characteristic parameter of this kind represents.

Die Stärke des übertragenen Schalles steht im umgekehrten Verhältnis zur Dämpfung des Schalles durch die durchschlagenen Bodenschichten und ist direkt proportional der Diffusion des Schalles durch die vor den Empfangsgeräten gelegenen Bodenschichten. Ein homogener und kompakter Boden überträgt eine Schallwelle nahezu gänzlich und ohne Diffusion; ein heterogener, poriger oder finit Flüssigkeit getränkter Boden überträgt die Schallwelle schlecht und <jiffundiert erheblich.The strength of the transmitted sound is inversely related to dampen the sound through the penetrated soil layers and is direct proportional to the diffusion of sound through those in front of the receiving devices Layers of soil. A homogeneous and compact floor almost transmits a sound wave entirely and without diffusion; a heterogeneous, porous or finite liquid soaked The ground transmits the sound wave poorly and diffuses considerably.

Die Schalldämpfung- und Schalldiffusionsparameter stehen also in enger Beziehung zur petrographischen Natur der Gesteine sowie zu ihrem Imprägiiierungszustand, durch den Bohrschlamm oder durch die in den Bodenschichten vorher vorhandenen Flüssigkeiten, wie Wasser, Erdöl. Für ein bestimmtes Ge-,;tein ändern sich diese Parameter überdies mit der Frequenz des verwendeten Schalles.The sound attenuation and sound diffusion parameters are therefore closer Relationship to the petrographic nature of the rocks and their state of impregnation, through the drilling mud or through the fluids previously present in the soil layers, like water, oil. In addition, these parameters change for a specific body with the frequency of the sound used.

Die mit einem Schall oder mehreren Schallen bestimmter Frequenz oder mit irgendeinem Geräusch gemessene Stärke des übertragenen Schalles stellt also einen neuen, für die Bodenschichten kennzeichnenden Parameter dar.The one or more sounds of a certain frequency or The strength of the transmitted sound measured with any noise thus represents represent a new parameter that characterizes the soil layers.

Ebenso ändert sich mehr oder weniger der Klang des Schalles bei der Schallübertragung durch Bodenschichten, je nach der Natur und der Struktur dieser Schichten, während der Klang in kompakten und homogenen Bodenschichten erhalten bleibt, wird er durch heterogene oder imprägnierte Bodenschichten erheblich geändert, was einerseits auf die Absorptionsverschiedenheiten der Frequenzen des musikalischen Spektrums und andererseits auf die von den durchschlagenen Bodenschichten ausgesandten Eigenschwingungen zurückgeführt werden muß.Likewise, the sound of the sound changes more or less with the Sound transmission through soil layers, depending on their nature and structure Layers, while the sound is preserved in compact and homogeneous soil layers remains, it is significantly changed by heterogeneous or impregnated soil layers, what on the one hand to the absorption differences of the frequencies of the musical Spectrum and, on the other hand, those emitted by the penetrated soil layers Natural vibrations must be returned.

Das Verfahren kann z. B. in folgender Weise ausgeführt werden.The method can e.g. B. be carried out in the following manner.

Man bringt im Innern des Bohrlochs in seinem noch nicht verrohrten "heil und in der Tiefe der Schichten, deren akustische Eigenschaften untersucht werden sollen, eine beispielsweise elektrisch betätigte und vorzugsweise eine sinusförinige Schwingung aussendende Schallquelle an. In geringem Abstand von dieser Schallquelle ordnet man zwei Schallempfänger, d. h. praktisch zwei Mikrophone, in bestimmtem Abstand voneinander an. Diese drei Geräte können durch elektrische Kabel mit isolierten Leitungen mit der Erdoberfläche verbunden sein. Wenn man das aus der Schallquelle und den beiden " rophonen bestehende Ganze mittels der bteel gleichzeitig verschiebt, so kann man Messungen an verschiedenen Punkten des Bohrlochs wiederholen, wodurch die Aufstellung der Diagramme der Schallgeschwindigkeiten und der Schallstärken in Abhängigkeit von der Tiefe ermöglicht wird.A sound source, for example electrically operated and preferably emitting a sinusoidal oscillation, is placed inside the borehole in its not yet cased "sound source" and in the depth of the layers whose acoustic properties are to be investigated. Two sound receivers are placed a short distance from this sound source , ie practically two microphones, at a certain distance from each other. These have three devices can by electrical cable with insulated conductors connected to the earth's surface. When the shifts bteel the same time from the sound source and the two "rophonen existing whole by means of, it can be Repeat measurements at different points in the borehole, which enables the creation of diagrams of the velocities of sound and the sound intensities as a function of the depth.

Die Messung der Schallfortpflanzungsgeschwindigkeit beschränkt sich auf die Messung der Phasenverschiebung zwischen den beiden durch die beiden Mikrophone ausgesandten elektrischen Ströme. Diese mittels der Kabel an die Erdoberfläche übertragenen elektrischen Ströme sind zeitlich phasenverschoben, weil die durch den Erdboden übertragene Schallschwingung die beiden Geräte nicht gleichzeitig erreicht. Für denselben Abstand zwischen den beiden Mikrophonen ist die Phasenverschiebung entgegengesetzt zu der Schallgeschwindigkeit im Erdboden. Diese an der Erdoberfläche mittels geeigneter und mit den verschiedenen Kabelleitern verbundener Geräte gemessene Phasenverschiebung gestattet daher die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalles im Erdboden in der betrachteten Höhenlage zu messen.The measurement of the speed of sound propagation is limited on the measurement of the phase shift between the two by the two microphones emitted electrical currents. These are transmitted to the earth's surface by means of the cables Electric currents are out of phase with time because those passing through the ground transmitted sound vibration does not reach the two devices at the same time. For the same distance between the two microphones, the phase shift is opposite to the speed of sound in the ground. These at the earth's surface by means of suitable and phase shift measured on the various cable conductors of connected equipment therefore allows the speed of sound propagation in the ground in the measured altitude.

Die Schallquelle kann aus irgendeinem bekannten, in einem dichten Behälter eingeschlossenen Schallerzeugergerät bestehen. Vorzugsweise wird ein eine sinusförmige Schwingung oder jedenfalls einen musikalischen Schall aussendendes Gerät verwendet, etwa eine elektrisch in Schwingung gehaltene Stimmgabel, ein Warngerät finit schwingender Platte für Automobile o. dgl. Indessen kann die Methode auch unter Verwendung irgendeiner beliebigen, ein einfaches Geräusch aussendenden Schallquelle, wie einer Klingel, einer Glocke o. dgl., angewendet werden. Die Mikrophone können beispielsweise elektromagnetischer oder elektrostatischer Bauart sein.The sound source can be any known, in a dense Containers enclosed sound generating device exist. Preferably a one sinusoidal oscillation or at least emitting a musical sound Device uses a warning device, such as a tuning fork that is kept vibrating electrically finite vibrating plate for automobiles or the like. However, the method can also using any sound source that emits a simple sound, such as a bell, a bell or the like., Can be used. The microphones can be for example electromagnetic or electrostatic type.

Wenn die Schwingung im wesentlichen sinusförrnig ist, kann die Phasenverschiebung zwischen den Strömen der beiden Mikrophone an der Erdoberfläche durch sämtliche bekannten und zu diesem Zweck angewendeten elektrischen Methoden gemessen werden.If the oscillation is essentially sinusoidal, the phase shift can between the currents of the two microphones on the surface of the earth through all of them known electrical methods used for this purpose can be measured.

Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit h. des Schalles in einer gegebenen Bodenschicht wird durch folgende Formel gegeben: worin d der Abstand zwischen den beiden Mikrophonen, cp die Winkelphasenverschiebung, ausgedrückt im Bogenmaß, T die Periode der sinusförmigen Schwingung und .. = 3, 14 ist. The speed of propagation h. of the sound in a given soil layer is given by the following formula: wherein d is the distance between the two microphones, T cp the angular phase shift, expressed in radians, the period of the sinusoidal oscillation, and .. = 3, 14th

Wenn die Schwingung nicht sinusförmig ist, verwendet man zur Messung der Phasenverschiebung die unter dem Namen Zwei-21 bekannte akustische Methode, welche bei bestimmten Verfahren zur Feststellung der Richtung einer Schallquelle und insbesondere bei der nächtlichen Feststellung von Flugzeugen angewendet wird. Bei dieser Methode betätigen die von den beiden Mikrophonen gelieferten Ströme zwei Telephonempfänger, von denen ein Beobachter den einen mit dem rechten Ohr und den andern mit dem linken Ohr abhört. Die Verbindung zwischen jedem der Telephone und dem entsprechenden Ohr des Beobachters besteht aus einem mit Luft gefüllten Hörrohr; das Rohr, das den Schall von dem von der Schallquelle am weitesten entfernten" Mikrophon überträgt, d. h. demjenigen Mikrophon, auf welches die Schwingung des Erdbodens mit einer bestimmten Verzögerung bezüglich des andern Mikrophons übertragen wird, kann nach Belieben verkürzt werden, so daß die von den beiden Mikrophonen herrührenden Schalle im genauen Synchronismus zu den beiden Ohren des Beobachters belangen. Diese Bedingung ist bekanntlich erfüllt, wenn unter der Voraussetzung, daß die beiden Ohren gleich starke Schalle empfangen, der Beobachter den Eindruck hat, daß der Schall gerade von vorn ausgesandt wird und weder von links noch von rechts. Die Längendifferenz zwischen den beiden Rohren im Augenblick des Synchronismus gestattet, die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalles in den Erdschichten mittels der Formel zu vermitteln. In dieser Formel bedeuten V die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalles im Erdboden, d den Abstand zwischen den beiden Mikrophonen, b die Längendifferenz der beiden Hörrohre, at die Schallgeschwindigkeit in der Luft.If the oscillation is not sinusoidal, the acoustic method known under the name Zwei-21 is used to measure the phase shift, which is used in certain methods for determining the direction of a sound source and in particular in the nightly detection of aircraft. In this method, the currents supplied by the two microphones operate two telephone receivers, of which an observer listens to one with the right ear and the other with the left ear. The connection between each of the telephones and the corresponding ear of the observer consists of an air-filled ear tube; the tube that transmits the sound from the "microphone furthest away from the sound source, ie that microphone to which the vibration of the ground is transmitted with a certain delay with respect to the other microphone, can be shortened at will, so that the one from the As is well known, this condition is fulfilled if, on the assumption that the two ears receive equally strong sounds, the observer has the impression that the sound is being emitted from the front and neither from the left nor from the right The difference in length between the two tubes at the moment of synchronism makes it possible to determine the speed of sound propagation in the strata of the earth by means of the formula to convey. In this formula, V is the speed of sound propagation in the ground, d is the distance between the two microphones, b is the difference in length between the two ear trumpets, at is the speed of sound in the air.

Die Bestimmung der Stärke des von den Bodenschichten übertragenen Schalles kann dadurch bewirkt werden, daß an der vorgenannten Vorrichtung irgendwelche hierfür bekannten Geräte, beispielsweise Verstärkungsvoltmeter, angebracht werden, welche die Stärken der von dem einen oder dem andern der beiden Mikrophone gelieferten Ströme zu messen vermögen.Determining the strength of the transferred from the soil layers Sound can be caused by any devices known for this purpose, e.g. amplification voltmeters, are attached, which are the strengths of the one supplied by one or the other of the two microphones Able to measure currents.

Ohne Rücksicht darauf, ob der ausgesandte Schall sinusförmig oder nichtsinusförmig ist. kann man entweder die übertragene Stärke als Ganzes oder aber die Stärke des übertragenen Schalles innerhalb eines bestimmten. die Sendefrequenz einschlieLlenclen Frequenzbandes messen, wobei sieh diese letztere Messung durch Einfügung von elektrischen Filtern in den 1Meßkreis durchführen läßt.Regardless of whether the emitted sound is sinusoidal or is non-sinusoidal. one can either use the transmitted strength as a whole or else the strength of the transmitted sound within a certain. the transmission frequency Measure including frequency band, see this latter measurement through Insertion of electrical filters in the 1 measuring circuit can be carried out.

Zwecks art- oder mengenmäßiger Bestimmung des Klanges sendet man vorzugsweise einen sinusförmigen Schall aus. Die mengenmäßige Bestimmung kann nach allen bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise durch nacheinander erfolgende Einfügung einer Reihe von Bandfiltern in die Meßkreise und durch 'Messung der diesen verschiedenen Bändern entsprechenden Schallstärken. Die artmäßige Bestimmung besteht darin, daß mit dem Ohr beobachtet wird, ob der bei der Sendung sinusförmige Schall nach der Übertragung mehr oder weniger rein geblieben ist.For the purpose of determining the type or quantity of the sound, it is preferable to send emits a sinusoidal sound. The quantitative determination can be according to all known Procedures take place, for example by successively inserting a Series of band filters in the measuring circuits and by 'measuring these different Bands corresponding sound strengths. The species-related determination is that it is observed with the ear whether the sinusoidal sound after the transmission is transmitted Transmission has remained more or less pure.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. i das Schema :einer Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 das Schema einer Doppelohrabhörvorrichtung.Two embodiments of the invention are shown in the drawing, for example shown. They show: FIG. 1 the scheme: an arrangement for carrying out the inventive concept Method, Fig. 2 shows the scheme of a double ear listening device.

In Fig. i ist das Bohrloch mit i bezeichnet. In dieses sind die Schallquelle 2 und die mit dem über Tage aufgestellten Beobachtungsgerät durch isolierte elektrische Doppelleiter 5, 6 verbundenen :Mikrophone 3 und .4 eingesenkt. Ein Doppelleiter 7 kann ebenso die Schallquelle 2 speisen. Diese Schallquelle wird jedoch vorzugsweise von einer Energiequelle (beispielsweise einem elektrischen Sammler) gespeist, welche in einem dichten, in das Bohrloch abgesenkten Gehäuse angeordnet ist, um so Induktionserscheinungen in den mit den Mikrophonen verbundenen Leitern 5 und 6 zu vermeiden. Das aus den isolierten Leitern 5 und 6 und gegebenenfalls 7 bestehende Ganze ist in Form eines Kabels angeordnet, welches gleichzeitig zum Tragen der Vorrichtungen 2, 3 und .M und zu deren Verschiebung im Innern des Bohrloches dienen kann. Dieses Kabel kann in bekannter Weise an der Erdoberfläche auf eine (nicht dargestellte) Winde aufgewickelt "werden, die das Einsenken der Geräte gestattet, wobei es in jedem Augenblick möglich ist, ihre Tiefe festzustellen.In Fig. I the borehole is denoted by i. In this are the sound source 2 and those with the observation device set up above ground by isolated electrical Double conductors 5, 6 connected: Microphones 3 and 4 sunk. A double ladder 7 can also feed the sound source 2. However, this sound source is preferred fed by an energy source (for example an electrical collector), which is arranged in a tight housing sunk into the borehole, so as to avoid induction phenomena in the conductors 5 and 6 connected to the microphones. That from the insulated conductors 5 and 6 and optionally 7 existing whole is in the form of a Cable arranged, which at the same time to carry the devices 2, 3 and .M and can be used to move them inside the borehole. This cable can wound in a known manner on the earth's surface on a (not shown) winch "which allows the lowering of the devices, which is possible at any moment is to determine its depth.

Die Leiter 5 und 6 endigen an Verstärkern S und 9, welche das zur Messung der Phasenverschiebung dienende Gerät 1o speisen.The conductors 5 and 6 end at amplifiers S and 9, which are used for Feed the device 1o serving to measure the phase shift.

Wenn die verwendete Schwingung sinusförmig ist, ist das Gerät io ein elektrischer Phasenmesser irgendeiner bekannten Bauart.If the oscillation used is sinusoidal, the device is OK electrical phase meter of any known type.

Wenn dagegen die Schwingung, nichtsinusförmig ist, so ist die Verwendung eines Phasenmessers nur möglich, tvenn die empfangenen Striinie gefiltert werden, so dali sie sinusförniig werden; in diesem Falle ist es einfacher, zur Messung der Phasenverschiebung ein bekanntes Ooppelohrabhörgerät zu verwenden. wie es beispielsweise schematisch in Fig. 2 veranschaulicht ist.If, on the other hand, the vibration is not sinusoidal, then the usage is a phase meter only possible if the received Line are filtered so that they become sinusoidal; in this case it is easier to use a known earphone listening device to measure the phase shift. as is illustrated schematically in FIG. 2, for example.

In dieser Fig.2 stellen 8 und t) die Verstärker zum Verstärken der 1likrophonströme dar. Diese an sich bekannten Verstärker betätigen zwei Telephonempfänger i i und 12. Mittels vorn Kreise der Telephonempfänger abgezweigter Wechselstrommillivoltmeter erzielt man bei jeder Messung durch Ein-#,virkung auf die Regelung eines der Verstärker die Gleichheit der zii diesen Empfängern gelangendenEnergien und folglich dieGleichheit dervon ihnen ausgesandten Schallstärken. Ein Beobachter 13 hört <las erste Telephon i t beispielsweise mit dem linken Ohr mittels eines Hörrohres 14 unveränderlicher Länge und das zweite Telephon 12 mit dein rechten Ohr mittels eines mit einem Schieber 16 versehenen Hörrohres 15 ab. Durch Verschieben des Schiebers 16 in Richtung der Achse i j verkürzt man nun mehr oder weniger den Weg. welchen die Sch"vingungen zwischen (lein 7'elelihori 12 und dem Ohr des Beobachters in <fier Luft zurüeklegen. Dei Beobachter regelt die Stellung des Schieber, bis ihm die rechts und links aufgenommenen Schwingungen synchron zu sein scheinen. Dieses Ergebnis ist erreicht, wenn der Beobachter den Eindruck hat, (laß der von ihm abgehiirte Schall von einer genau vor ihm liegeiiden Schallquelle kommt. Die Handhabung ist einfach und genau; die Stellung des Schiebers 16 ist ablesbar und ergibt den Wert der zu messenden Phasenverschiebung. Man braucht hierzu (las Gerät vorher mir ein iür allemal finit einer Teilung zii versehen. \Ian ermittelt daraus die l,ortliflanzungsgescliwindigkeit des Schalles ini Gestein in der betrachteten Tiefe durch Anwendung der oben angegebenen Formel (2).In this FIG. 2, 8 and t) represent the amplifiers for amplifying the 1licrophone currents. These amplifiers, which are known per se, operate two telephone receivers II and 12. By means of alternating current millivoltmeters branched off at the front of the telephone receiver circles, an effect on the By regulating one of the amplifiers, the equality of the energies going to these receivers and consequently the equality of the sound strengths emitted by them. An observer 13 hears <read the first telephone it for example with the left ear by means of an auditory tube 14 of unchangeable length and the second telephone 12 with your right ear by means of an auditory tube 15 provided with a slide 16. By moving the slide 16 in the direction of the axis ij, the path is now more or less shortened. which the vibrations move between (lein 7'elelihori 12 and the observer's ear in the air. The observer regulates the position of the slide until the vibrations recorded on the right and left appear to be synchronous. This result is achieved when the observer has the impression (let the sound he hears come from a sound source lying right in front of him. Handling is simple and precise; the position of slide 16 is readable and gives the value of the phase shift to be measured I have previously provided me with a finite division zii once and for all. From this, Ian determines the localization velocity of the sound in the rock at the depth under consideration by applying the formula (2) given above.

Die l'bertragung der beiden Schallschwingungen zwischen der Tiefe des Bohrloches und der Bedienungsperson über "Page soll auf beiden elektrischen Leitungen 111 genau gleicher Weise erfolgen, damit nicht durch die Übertragungseinrichtung eine störende Phasendifferenz eingeführt wird, welche zu <ler zu messenden hinzukommen würde. Diese Bedingung wird durch die bei solchen t`bertragungen verwendeten üblichen \-littel er füllt.The transmission of the two sound vibrations between the depth of the well and the operator via "Page should be on both electrical Lines 111 take place in exactly the same way, so that not through the transmission device a disruptive phase difference is introduced, which is added to <ler to be measured would. This condition is replaced by the usual ones used in such transfers \ -littel he fills.

Die 'Messung der Stärke geschieht mittels der vorgenannten Vorrichtung, bei welcher inan die Regelung der Verstärker unveränderlich läßt. Die Stärken lassen sich unmittelbar an den beiden Wechseistrommillivoltinetern ablesen oller können auch mittels eines registrierenden Potentioineters aufgezeichnet werden.The 'measurement of the strength is done by means of the aforementioned device, in which the control of the amplifier cannot be changed. Let the strengths can be read off directly on the two alternating current millivoltineters can also be recorded by means of a registering potentioineter.

Die Bestimmung der Klangfarbe geschieht durch Einfügung verschiedener Filter vor die Eingangsseite der Verstärker. Im allgemeinen gibt jedoch das Abhören mit dem Ohr Ergebnisse, welche die Messungen der Geschwindigkeit und der Stärke hinreichend ergänzen.The determination of the timbre is done by inserting different ones Filters in front of the input side of the amplifier. In general, however, there is eavesdropping with the ear results showing the measurements of speed and strength supplement sufficiently.

Die in das Bohrloch abgesenkte Schallquelle sowie die beiden Empfangsmikrophone tauchen in die das Bohrloch stets anfüllenden Spülung ein. Außer der durch das die Wandung des Bohrloches bildende Gestein übertragenen Schwingung ist also eine durch die Spülung übertragene Schwingung vorhanden, welche im Bohrloch wandert und unmittelbar von der Schallquelle zu den Empfängern gelangt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß man durch teilweise Absperrungdes Bohrloches zwischen der Stromquelle und den Mikrophonen vermittels geeigneter Schirme die Stärke der durch die Spülung übertragenen Schwingungen so weit herabsetzen kann, daß ihr Vorhandensein die'Messungen nicht erheblich stört. Die Spülung stört in einem derartigen Fall nicht; er dient vielmehr dazu, die Übertragung der Schwingung zwischen der Schallquelle und der Wandung des Bohrloches und sodann zwischen dieser und den Mikrophonempfängern zu gewährleisten.The sound source lowered into the borehole and the two receiving microphones immerse themselves in the fluid that always fills the borehole. Except for the one through the Wall of the borehole forming rock transmitted vibration is therefore a through the mud-transmitted vibration is present, which travels in the borehole and immediately from the sound source to the receivers. Experience has shown that you can by partially closing off the borehole between the power source and the microphones by means of suitable screens, the strength of the vibrations transmitted by the flush can reduce so far that their presence does not significantly interfere with the measurements. The flushing does not interfere in such a case; Rather, it serves the purpose of transferring the oscillation between the sound source and the wall of the borehole and then between this and the microphone receivers.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of detecting the from a borehole sunken mountain strata by investigating the propagation of sound in them Layers, characterized by (let in different depths of the not yet cased Borehole measurements of the local propagation speed and attenuation of the sound carried out during its transmission through the layers of earth present at these depths and, if applicable, the timbre of the transmitted sound in terms of type or quantity and from the changes to these two and, if applicable, these three characteristic quantities information on the petrographic properties of the borehole sunken soil layers are derived.

2. The method according to claim r, characterized characterized in that at two adjacent points in the interior of the borehole a likewise Sound emitted inside this borehole is picked up.

3. Procedure according to Claims i and 2, characterized in that (let the timbre of the transmitter through the upcoming Bocle layers transmitted through the sound is determined in terms of species with the ear or in terms of quantity by means of electrical Filters the strength of this sound measured within different frequency bands will. Arrangement for carrying out the method according to one of claims r to 3, gekeiinzeiclinot through a sound transmitter (2) and two 'microphones (3, .4.), the combined into a unit with certain mutual distances in the borehole lowerable and with the surface of the earth through electrical cables with insulated conductors connected to an electric phase meter or a double-ear wiretap device above ground connected.