DE69010899T2 - Seismischer generator. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine in einem Bohrloch betreibbare Einrichtung zum Erzeugen seismischer Wellen.
• Informationen über geologische Schichten und Strukturen können dadurch erhalten werden, daß seismische Wellen sich in dem interessierenden Bereich ausbreiten und die Eintreffzeitpunkte dieser Wellen an verschiedenen Stellen gefühlt werden. Eine derartige Prozedur wird durch die Position und Form von seismischen Reflektoren ermöglicht, welche oft Grenzschichten zwischen verschiedenen aufzufindenden Gesteinen sind. Die Amplituden der empfangenen Wellen können dann ebenfalls Information aufgrund des Dämpfungsgrades geben, welcher durch die Gesteine hervorgerufen worden ist und welcher abhängig von dem Gesteinstyp und von der Frequenz der seismischen Wellen ist.
• Beispielsweise ist in US 4 039 042 (Edwards et al) eine in einem Bohrloch betreibbare Einrichtung zum Erzeugen seismischer Wellen beschrieben, welche einen Modul und ein Kabel aufweist, um den Modul in dem Bohrloch zu tragen; das Kabel weist einen Leiter auf, um elektrischen Strom dem Modul zuzuführen. Der Modul wiederum weist eine Kondensatoranordnung, eine Einrichtung, um die Kondensatoranordnung auf eine hohe Spannung zu laden, eine Funkenstrecke sowie eine Einrichtung auf, um die Funkenstrecke mit der Kondensatoranordnung zu verbinden; die Funkenstrecke weist zwei Elektroden auf, welche durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind, welcher während des Gebrauchs durch eine Flüssigkeit gefüllt ist, die akustisch an die Wand des Bohrlochs gekoppelt ist, so daß während des Betriebs Funken erzeugt werden, welche sich von einer Elektrode zur anderen ausbreiten, und dadurch Druckwellen erzeugt werden. (Eine derartige Einrichtung wird nachstehend als eine "vorstehend beschriebene Einrichtung" bezeichnet). Jedoch speichert die vorstehend beschriebene Einrichtung nur etwa 100J; sie entlädt die Kondensatoren mit Hilfe eines mechanischen Relais, und ihre Funkenstrecke weist einen Käfig aus Elektroden auf, welche um eine zentrale Elektrode angeordnet sind, wobei nur die zentrale Elektrode isoliert ist. Aus all diesen Gründen ist die vorstehend beschriebene Einrichtung in der Amplitude der seismischen Wellen begrenzt, welche sie erzeugen kann.
• Eine andere Ausführung einer in einem Bohrloch betreibbare Einrichtung zum Erzeugen von seismischen Wellen ist in US 4 651 311 (Owen et al) beschrieben; diese Einrichtungen stimmen hinsichtlich verschiedener Merkmale mit der vorstehend beschriebenen Einrichtung überein; sie hat jedoch als Funkenstrecke zwei einander gegenüberliegende, etwa in einem Abstand von 180mm in einem Elektrolyt angeordnete, nicht-isolierte Elektroden, zwischen welchen eine Keramiksperrschicht vorgesehen ist, die eine kleine Öffnung begrenzt. Während des Betriebs wird kein Funken zwischen den Elektroden erzeugt, sondern in der Öffnung wird eine Dampfblase erzeugt. Die entladene Energie beträgt etwa 500J, wovon nur etwa 85J die Dampfblase bilden. Die Form der Öffnung beeinflußt das Frequenzspektrum des abgestrahlten akustischen Impulses.
• Gemäß der Erfindung ist die vorstehend erwähnte Einrichtung vorgesehen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kapazität und die Spannung so gewählt sind, daß die gespeicherte elektrische Energie mehr als 1kJ beträgt, die Verbindungseinrichtung eine getriggerte Lichtbogenstrecke und die gegenüberliegenden Flächen der Elektroden, welche die Funkenstrecke festlegen, im wesentlichen parallel sind, so daß der Zwischenraum, an welchem die Funken zu erzeugen sind, eine im wesentlichen gleichförmige Breite mit einer Größe zwischen 5 und 20mm hat, und daß der funken-erzeugende Strom in diesem Zwischenraum konzentriert ist, und die Oberflächen der beiden Elektroden außer an denjenigen Positionen, wo die Funken zu erzeugen sind, durch eine Isolierschicht abgedeckt ist.
• Vorzugsweise ist die Funkenstrecke von einer Gummihülse umgeben, welche mit sauberem Salzwasser gefüllt ist; es ist eine Druckausgleich-Rohrleitung vorgesehen, durch welche das Salzwasser in der Hülse mit der Flüssigkeit in dem Bohrloch in Verbindung steht; die Gummihülse ist im wesentlich transparent bezüglich der akustischen Welle, so daß das Salzwasser in der Hülse und die Flüssigkeit in dem Bohrloch akustisch kontinuierlich sind. Die bevorzugte Lichtbogenstrecke ist eine mit Tritium gefüllt, getriggerte Lichtbogenstrecke; wenn ein 20 kV Triggerimpuls an der Lichtbogenstrecke vorgesehen ist, wird eine Lawine initiiert, so daß die Lichtbogenstrecke elektrische Energie führt. Diese kann getriggert werden, wenn die Kondensatoranordnung fast vollständig geladen ist.
• Die Einrichtung kann in einer beachtlichen Tiefe in einem Bohrloch, beispielsweise bei einem hydrostatischen Druck von bis zu 20 MPa und bei einer Temperatur bis zu 125ºC betrieben werden (wenn das Bohrloch mit reinem Wasser gefüllt ist, das äquivalent einer Tiefe von bis zu 3km ist). Wenn die geladene Kondensatoranordnung elektrisch mit der Funkenstrecke verbunden ist, wird ein Funken in dem Spalt erzeugt, wodurch die Flüssigkeit in dem Spalt erhitzt wird, wodurch eine Dampfblase erzeugt wird. Dies passiert schnell, wodurch eine Druck-Wellenfront erzeugt wird, welche sich über die Flüssigkeit um die Funkenstrecke und die Bohrlochflüssigkeit zu der Bohrlochwandung ausbreitet. Hierdurch werden seismische Wellen in dem umgebenden Gestein erzeugt. Diese seismischen Wellen haben einen weiten Frequenzbereich zwischen etwa 200 Hz und 10 kHz; die vorherrschenden Frequenzen können zwischen etwa 5 und 6 kHz oder zwischen 1 und 3kHz oder zwischen 200 Hz und 1,8 kHz in Abhängigkeit von der Auslegung der Funkenstrecke liegen.
• Ein Faktor, welcher den Frequenzbereich beeinflußt, ist die Breite des Spaltes zwischen den beiden Elektroden, wobei die Frequenzen bei einem größeren Spalt niedriger sind. Zumindest wenn der Spalt größer als etwa 5mm, beispielsweise 10mm breit ist, sollten die beiden Elektroden außer an den Stellen, an welchen der Funken auszubilden ist, von einer Isolierschicht umgeben sein. Durch diese Isolation wird die Kapazität der Elektroden erniedrigt, wodurch der Frequenzbereich geringer wird; dadurch ist auch das Auftreten von Vielfach-Strompfaden verhindert, welche insgesamt eine Funkenbildung unterdrücken würden.
• In einer Ausführungsform hat die Funkenstrecke eine Käfigstruktur, welche eine zentrale Stabelektrode und drei miteinander verbundene Seitenelektroden aufweist, die parallel zu der Stabelektrode verlaufen und in gleichem Abstand voneinander um diese angeordnet sind; jede Seitenelektrode ist hierbei so geformt, daß über einem Teil ihrer Länge sie von der Stabelektrode durch einen Spalt der gewünschten Breite getrennt ist. Dieser Teilbereich ist zweckmäßigerweise zwischen 10 und 30mm, vorzugsweise etwa 20mm lang. Während der Funkenentladung erfahren die Elektroden beachtliche Kräfte, so daß sie steif sein müssen und fest in dem gewünschten Abstand gehalten werden müssen.
• Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Funkenstrecke zwei zueinander ausgerichtete Stabelektroden mit einem Spalt der gewünschten Breite zwischen ihnen auf. Um eine Funkenerosion an den Stabenden zu minimieren, können die Endteile aus einem hochschmelzenden leitenden Material, wie Wolfram bestehen. Um niedrigere Frequenzen der seismischen Wellen sicherzustellen, kann jeder Stab von einem Isolierteil umgeben sein, so daß die durch Funkenbildung erzeugte Dampfblase und die zugehörige Druck-Wellenform in ihrer Expansion an gegenüberliegenden Flächen dieser Isolierteile eingeschränkt wird.
• Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen
• Fig.1 eine seismische Quelle in einem Bohrloch zeigt;
• Fig.2 ein Blockdiagramm der elektrischen Schaltung der Quelle der Fig. 1 zeigt;
• Fig.3 in einem größerem Maßstab eine Schnittansicht der Funkenelektroden der Quelle der Fig.1 zeigt und
• Fig.4 eine Schnittansicht von weiteren Funkenelektroden zeigt, welche den in Fig..3 dargestellten entsprechen.
• In Fig.1 weist eine seismische Quelle 10 einen zylindrischen Funkenmoduls 12 mit einer Länge von 3,7m und einem Durchmesser von 0,14m auf, welcher durch ein Drahseil 14 in ein Bohrloch 16 gehängt werden kann. Das Bohrloch 16 ist mit Fluid 17 gefüllt, das üblicherweise Wasser ist, so daß der Modul 12 einem hydrostatischen Druck ausgesetzt ist, welcher mit der Tiefe zunimmt und welcher beispielsweise in einer Tiefe von 3km 30MPa beträgt. Der Modul 12 besteht aus einem oberen rohrförmigen Teil 18, welcher Elektronik enthält, einem mittleren Rohrteil 20, welcher eine Anordnung von Kondensatoren enthält, und einem unteren Teil 22, wobei die Teile durch Gewinderinge 19 und 21 aneinander befestigt sind. Der untere Teil 22 weist den Ring 21 und einen konischen Ansatz 24 auf, welcher durch vier Stäbe 25 (von denen nur drei dargestellt sind) (mit dem Ring 21) verbunden ist, wobei die Stäbe in gleichem Abstand voneinander entlang des Umfangs angeordnet sind; in dem durch die Stäbe 25 gebildeten Käfig ist eine Neopren-Gummihülse 26 mit einem Ende an dem Ring 21 und mit ihrem anderen Ende an dem Ansatz 24 befestigt, welcher ein mit Salzwasser gefülltes Volumen umgibt, das Funkenelektroden (die später noch beschrieben werden) enthält. Eine Entlastungs- bzw. Ausgleichschraube 28 sichert ein Druckgleichgewicht zwischen der Innen- und Außenseite der Hülse 26, wodurch ein Wasserfluß in die oder aus der Hülse 26 beschränkt wird.
• In Fig.2 ist in schematischer Form die elektronische Schaltung der seismischen Quelle 10 dargestellt. Das Kabel 1 , welches bis zu sechs Kilimeter lang sein kann, verbindet den Modul 12 elektrisch mit einer an der Oberfläche befindlichen Einheit 30 und enthält Leitungen 31 und 32, um dem Modul 12 Energie zuzuführen, und mindestens eine Signal übertragende Leitung 32. Die an der Oberfläche befindliche Einheit 30 30 erzeugt eine Potentialdifferenz von 150V zwischen den Energieleitungen 31, 32 und empfängt Signale über die Leitung 33, welche den Zeitpunkt anzeigen, an welchem eine seismische Welle erzeugt wird.
• In dem Modul 12 sind die Energieleitungen 31, 32 mit einer Spannungsreguliereinheit 34 verbunden, welche eine gleichmäßige Ausgangsspannung von 100V erzeugt. Diese wird einer Energieversorgungseinheit 36 zugeführt, welche an ihren (nicht dargestellten) Ausgängen eine Gleichspannung von 20V zum Betreiben der Elektronik und eine hohe Gleichspannung von 4kV bei einem Innenwiderstand von etwa 400kΩ erzeugt. Der Nullvolt-Anschluß des Hochspannungsausgangs ist mit einem Aluminiumträger 38 verbunden, welcher sich über die Länge des mittleren Teils 20 erstreckt. Vier Kondensatoren 40 mit 35 uF sind parallel in dem mittleren Teil 30 angeordnet, und jeweils ein Anschluß ist mit dem Träger 38 verbunden. Der 4kV-Anschluß des Hochspannungsausgangs der Einheit 36 ist über entsprechende Leitungen mit den anderen Anschlüssen der vier Kondensatoren 40 verbunden, wobei diese Anschlüsse mit vier hohe Ströme führenden Kupfer-Sammelschienen 41 bis 44 verbunden sind, welche sich bis nahe an das untere Ende des mittleren Teils 20 erstrecken, wo sie mit einem gemeinsamen Kupfer-Tragarm verbunden sind. Der Tragarm 45 ist mit einem Anschluß einer auf niedrigem Druck gehaltenen, mit Tritium gefüllten Strecke 46 für einen getriggerten Lichtbogen verbunden. Sammelschienen 47 und 48 erstrecken sich von dem entgegengesetzten Anschluß der Strecke 46 bzw. von dem unteren Ende des Trägers 38 zu den Funkenelektroden 50 (die später noch beschrieben werden) in dem unteren Teil 22 des Moduls 12. Ebenso ist mit dem 4kV-Anschluß des Hochspannungsausgangs der Einheit 46 eine Trigger-Steuereinheit 52 verbunden, die ihrerseits mit einer Triggereinheit 54 verbunden ist; die Einheit 54 ist mit einer Leitung, deren Länge dem mittleren Teil 20 entspricht, mit dem Triggeranschluß der (Lichtbogen-)Strecke 46 verbunden.
• Der obere Teil 18 des Moduls 12 weist ein Geophon 56 auf, von welchem aus Signale über eine Kabeleinheit 58 an die Signalleitung 33 und somit an die an der Oberfläche vorgesehene Einheit 30 übertragen werden.
• Bei Betrieb der Quelle 10 lädt die Energieversorgungseinheit 36 nach und nach die Kondensatoren 40 bis auf 4kV, wobei der Ladestrom annähernd konstant bei etwa 10mA liegt und die Zeit, welche der gesamte Ladeprozeß in Anspruch nimmt, bei etwa 70s liegt. Die zunehmende Potentialdifferenz an den Kondensatoren 40 wird durch die Triggersteuerschaltung 52 überwacht, und wenn die Anstiegsrate unter einen vorher eingestellten Schwellenwert abfällt, wodurch angezeigt wird, daß die Kondensatoren 40 fast voll geladen sind, wird die Triggereinheit 54 aktiviert. Hierdurch wird eine Zeitgeberschaltung gestartet, und nach zehn Sekunden gibt die Triggereinheit 54 einen 20kV-Impuls an den Triggeranschluß der (Lichtbogen-)Strecke 46 ab. Hierdurch wird eine Entladung in dem unter niedrigen Druck stehendem Tritium initiiert, so daß die Sammelschiene 47 elektrisch mit dem Tragarm 45 verbunden wird. Die Kondensatoren 40 entladen sich folglich an den Funkenelektroden 50,wodurch ein Lichtbogen oder Funken in dem Salzwasser im Innern der Gummihülse 46 erzeugt wird und sich von der Elektrode 50 zu der anderen ausdehnt. (Der Entladestrom neigt zum Schwingen, und die Kenndaten der Entladung können durch Ändern der Induktivität der Entladeschaltung geändert werden, indem beispielsweise ein Teil der Sammelschiene 47 eine (nicht dargestellten) Wicklung mit 10 Windungen und einer Induktivität von etwa 2,3 Mikrohenry bildet. Es ist herausgefunden worden, daß eine derartige Wicklung die Lebensdauer der Kondensatoren 40 verlängert).
• Der Temperaturanstieg und eine anschließende Volumenzunahme infolge der Funkenbildung führt zu der Ausbildung einer Gasblase und einer Druckfront. Diese Druckwelle wird über das Salzwasser in das Innere der Hülse 26, über die Hülse 26 (welche annäherend dieselbe akustische Impedanz wie Wasser hat),über das Bohrlochfluid 17 und so weiter an das umgebende Gestein übertragen. Der Spitzendruck infolge der Wellenfront beträgt etwa eine (1) Atmosphäre in einem Abstand von 1m von dem Funken. Die Druckwelle wird auch mittels des Geophons 56 gefühlt, welches ein Signal an die an der Oberfläche befindliche Einheit 30 sendet, welches den Zeitpunkt anzeigt, an welchem der Funken aufgetreten ist. Sobald die Kondensatoren entladen sind, nimmt die Entladung in der Strecke 46 ab; anschließend werden die Kondensatoren 40 wieder von der Energiezufuhreinheit 36 geladen, und der vorstehend beschriebene Prozeß wird wiederholt.
• In Fig.3 weist der Funkenelektrodenaufbau 50 eine zentrale Messing-Stabelektrode 60 mit einem Durchmesser von 10mm, aber mit einem mittleren Teil 62 mit einer Länge von 34mm und einem Druchmesser von 14mm auf. An einem Ende der Elektrode 60 ist ein Kupferanschluß 64 angelötet, welcher mit der Sammelschine 47 (siehe Fig.2) verbunden ist, wobei dieses Ende von einem Isolierrohr 66 auf Polyether-Etherketon (PEEK) umgeben ist und am anderen Ende die Elektrode 60 in einer Mittenbohrung in einer Nylon-Scheibe 68 angeordnet ist. Die Stabelektrode 60 umgeben ähnlich wie einen Käfig drei identische, in gleichem Abstand voneinander angeordnete Messing-Seitenelektroden 70 (von denen nur zwei dargestellt sind). Jede Elektrode 70 ist ein rechteckiger Messingstreifen, welcher 3mm dick, 16mm breit und 150mm lang ist und einen breiteren mittleren Teil 72 mit schrägen Kanten aufweist, wobei der breiteste Teil 25mm breit und 22mm lang ist. In diesem mittleren Teil 72 sind eine Öffnung 74 und die benachbarten Teile der Elektrode 70 festgelegt, wobei die Öffnung 74 bis auf 4mm an die Kanten der Elektrode 70 reicht. An einem Ende sind die Elektroden 70 in Schlitze in einem äußeren Messingrohr 76 gelötet, welches mit der Sammelschiene 48 (siehe Fig.2) verbunden ist; an dem anderen Ende sind sie in Schlitze in einem Messingring 78 gelötet, welcher an der Nylonscheibe 78 durch Schraubmuttern und Bolzen 80 befetigt ist (von denen nur eine dargestellt ist). Die Anordnung ist so ausgeführt, so daß Spalte 82 mit einer Breite von 1mm zwischen dem mittleren Teil 62 der Elektrode 60 und den mittleren Teilen 72 der Elektroden 70 vorgesehen sind.
• Während des Betriebs wird der Aufbau 70 in das Salzwasser in der Gummihülse 26 getaucht und einem großen hydrostatischen Druck ausgesetzt. Wenn die Kondensatoren 40 entladen werden, wie oben beschrieben ist, wird ein Funke an der schmalsten Stelle zwischen den Elektroden 60 und 70, d.h. entlang der drei Spalte 72 erzeugt, die jeweils eine Länge von 72mm und eine Breite von 1mm haben. Die Druckwelle dehnt sich radial nach außen aus, wobei die Öffnungen 74 die Schattenwirkung der äußeren Elektroden 70 minimieren. Für eine wirksame Erzeugung einer Druckwelle muß der Funkenstrom groß sein, und der Funke muß ebenso wie auch der Rest der Entladeschaltung (d.h. der Träger 38, die Sammelschienen 41 bis 44, der Tragarm 45, die Lichtbogen-Strecke 46 und die Sammelschienen 47 und 48) müssen ebenfalls einen niedrigen Widerstand haben. Plasmawiderstand nimmt mit Druck zu und somit muß während des Betriebs bei hohem Druck die Funkenstrecke bzw. Entladeweite 82 gering sein; der Spalt darf nicht zu klein sein.
• Für eine effiziente Energieumsetzung muß der Widerstand des Funkenplasmas in der Funkenstrecke 82 erheblich größer sein als der Widerstand in dem Rest der Entladeschaltung. Die erzeugten seismischen Wellen haben einen weiten Frequenzbereich zwischen etwa 300 Hz und 10 kHz; wenn die Funkenstrecken eine Breite von 1mm haben, liegen die Wellen hauptsächlich zwischen 5 und 6 kHz. Wenn die Funkenstrecken 82 so angeordnet sind, daß sie breiter sind, haben die Wellen eine niedrigere Frequenz. In einer (nicht dargestellten) Modifikation sind die Funkenstrecken 82 10mm breit, die Stabelektrode 60 ist außer in dem mittleren Teil 62 mit einer Isolierschicht umgeben, und die Seitenelektroden 70 sind abgesehen von den ebenen Flächen der mittleren Teile 72, welche der Stabelektrode 60 am nächsten sind, entsprechend überzogen.
• In Fig.4 ist eine alternative Ausführung von Funkenelektroden zu derjenigen der Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall sind zwei ausgerichtete Elektroden 88 vorgesehen, die jeweils einen Messingstab 90 mit einem Durchmesser von 12mm mit einer Wolfraumspitze 92 mit einem Durchmesser von 10mm haben, welcher an dem Ende in eine Ausnehmung hartgelötet ist. Ein Spalt oder Zwischenraum mit einer Breite von 1,5mm ist zwischen den gegenüberliegenden Wolframspitzen 92 vorgesehen. Die Stäbe 90 sind elektrisch mit den zwei Sammelschienen 47 und 48 der Fig.2 verbunden. Jeder Stab 90 ist fest in ein Nylon-Rohrelement 96 eingepaßt, welches eine ebene Fläche 97 mit einem Durchmesser von 70mm hat, welche von dem Ende der Elektrode 88 um etwa 6mm zurückgesetzt ist. Wenn die Elektroden 88 mit Energie versorgt werden, wie vorstehend bereits beschrieben ist, wird eine Funkenentladung in dem Spalt 94 erzeugt. Die sich ausdehnende Gasblase und die zugeordnete Druckwelle dehnen sich wegen der Beschränkung, welche auf die Blase durch die gegenüberliegenden ebenen Flächen 97 ausgeübt wird, jedoch mit einer annähernd zylindrischen und nicht einer kugeligen Form aus. In diesem Fall haben die erzeugten seismischen Wellen hauptsächlich eine Frequenz zwischen 1 und 3kHz.
• Bei einer anderen ( nicht dargestellten) Ausführung ist der Funkenspalt zwischen zwei ausgerichteten Elektroden 88 festgelegt, wie in Fig.4 dargestellt ist, jedoch unterscheiden sie sich dadurch, daß der Spalt zwischen den Wolfraumspitzen 92 10mm beträgt, und daß jeder Messingstab 90 von einer eng anliegenden Poytetrafluorethylen-(PTFE)Hülse umgeben ist, so daß nur die Spitzen 92 dem Salzwasser ausgesetzt sind. Während des Betriebs stellen die PTFE-Hülsen sicher, daß der elektrische Strom nur zwischen den zwei Spitzen 92 fließt, so daß dadurch wirksam Funken erzeugt werden. In diesem Fall haben die seismischen Wellen eine Frequenz zwischen 200Hz und 1,8kHz mit einer Spitzenintensität von etwa 1,1kHz.
• Da der Modul 12 in eine solche Tiefe abzusenken ist, daß die Umgebungstemperatur, welcher er ausgesetzt ist, höher als etwa 70ºC ist, sollte die ElektroniK vor solchen hohen Temperaturen geschützt werden. In einem Ausführungsbeispiel sind die Reguliereinneit 34, die Energieversorgungseinheit 36, die Triggersteuereinheit 52 und die Triggereinheit 54 im Innern eines ersten (nicht dargestellten) Vakuumgefäßes aus nichtrostendem Stahl und die Kondensatoren 40 und die Lichtbogen-Strecke 46 sind in einem zweiten (nicht dargestellten) Vakuumgefäß aus nichtrostendem Stahl untergebracht. Das erste Vakuumgefäß kann durch herkömmliche Einrichtungen verschlossen sein, während die Lichtbogen-Strecke 46 vorteilhafterweise als der Verschluß für das zweite Vakuumgefäß verwendet wird. Jedes Vakuumgefäß enthält vorzugsweise eine Wärmesenke, die aus einem Stück einer Legierung besteht, die bei etwa 70ºC schmilzt, zusammen mit einer Flüssigkeit, wie einem fluorierten Kohlenwasserstoff (z.B.Fluorinert), welcher ein gutes Dielektrikum ist und welcher als ein gutes Wärmeübertragungsmedium wirkt.
• Bezüglich der elektronischen Schaltung der seismischen Quelle 10 wurde angegeben, daß am Ausgang der Energieversorgungseinheit 36 eine hohe Gleichspannung von 4kV anliegt. Bei einer Modifikation an der Quelle 10 sind (nicht dargestellte) Einrichtungen vorgesehen, um den hydrostatischen Druck zu fühlen, welchem die Quelle 10 ausgesetzt ist, und die abgegebene Hochspannung wird entsprechend dem Druck eingestellt, um so eine effektive Druckwellenerzeugung trotz Änderungen in dem Funkenstrecken-Widerstand infolge Änderungen in dem hydrostatischen Druck sicherzustellen.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Erzeugen seismischer Wellen, welche Einrichtung in einem Bohrloch betreibbar ist und einen Modul (12) sowie ein Kabel (14); um den Modul in dem Bohrloch (16) zu halten, wobei das Kabel (14) Leitungen (31, 32) aufweist, um elektrischen Strom dem Modul zuzuführen, in welchem (12) eine Kondensatoranordnung (40) vorgesehen ist, eine Einrichtung (36), um die Kondensatoranordnung (40) auf eine hohe Spannung zu laden, eine Funkenstrecke (50) und eine Einrichtung (46,47,48) aufweist, um die Funkenstrcke (50) mit der Kondensatoranordnung (40) zu verbinden, wobei die Funkenstrecke zwei Elektroden (90) aufweist, die durch einen Spalt (94) voneinander getrennt sind, welcher (94) während des Betriebs durch eine Flüssigkeit besetzt ist, die akustisch an die Wandung des Bohrlochs (16) gekoppelt ist, so daß während des Betriebs Funken erzeugt werden, welche sich von einer Elektrode (90) zur anderen ausbreiten, und dadurch Druckwellen erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität und die Spannung so sind, daß die gespeicherte elektrische Energie mehr als 1kJ ist, die Verbindungseinrichtung eine getriggerte Lichtbogenstrecke (46) aufweist, und die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Elektroden (90), welche die Funkenstrecke (50) festlegen, im wesentlichen parallel sind, so daß der Spalt (94), in welchem die Funken zu erzeugen sind, im wesentlichen eine gleichförmige Breite mit einem Wert zwischen 5 und 20mm hat, und so daß der funken-erzeugende Strom in dem Spalt (94) konzentriert ist, und daß die Oberflächen der beiden Elektroden (90) außer an den Stellen, an welchen die Funken zu erzeugen sind, von einer Isolierschicht bedeckt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 in welcher die Funkenstrecke (50) von einer Gummihülse (26) umgeben ist, und Einrichtungen (28) vorgesehen sind, um sicherzustellen, daß die Druckwerte innerhalb und außerhalb der Hülse gleich sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welcher die Funkenstrecke eine zentrale Elektrode (60) und eine Anzahl miteinander verbundener, um sie angeordnete Käfigelektroden (70) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei welcher die Funkenstrecke zwei mit ihren Enden zueinander ausgerichtete Elektroden (90) mit einem Spalt (94) zwischen den gegenüberliegenden Enden aufweist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Einrichtung (97), um die Expansion zu beschränken, so daß die Blase zylindrisch expandiert.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Modul zumindest ein elektronische Komponenten umgebendes Vakuumgefäß aufweist, und die getriggerte Lichtbogen- Strecke (46) als eine Verschlußeinrichtung für das Vakuumgefäß wirkt.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Modul (12) auch eine Einrichtung, um den hydrostatischen Druck zu fühlen, welchem der Modul (12) ausgesetzt ist, und eine Einrichtung aufweist, um die Spannung einzustellen, auf welche die Kondensatoranordnung (40) entsprechend dem gefühlten Druck geladen wird.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Verbindungseinrichtung auch eine Wicklung aufweist, um eine örtlich festgelegte Induktivität zu schaffen.