DE879746C

DE879746C - Procedure for the determination of changes in the dielectric constant of predominantly small rock layers

Info

Publication number: DE879746C
Application number: DEG7395A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Phil Janssen
Original assignee: NAUTISCHE und TIEFBOHRTECHNISC
Current assignee: NAUTISCHE und TIEFBOHRTECHNISC
Priority date: 1951-11-10
Filing date: 1951-11-10
Publication date: 1953-06-15

Description

Verfahren zur Feststellung von Dielektrizitätskonstantenänderungen vorwiegend geringmächtiger Gebirgsschichten Es ist bekannt, Änderungen der elektrischen Konstanten der von einem Bohrloch durchteuften Gebirgsschichten dadurch festzustellen, daß man einen kleinen druckdicht gekapselten Oszillator in das Bohrloch absenkt dessen Schwingungskreis mit einer mehrere Dieter langen Äntenne oder Spule gekoppelt ist. deren elektrische Größen durch das anstehende Gebirge beeinflußt werden, wodurch die Frequenz des Oszillators verändert wird. Äns der Frequenzänderung können dann Rückschlüsse auf die elektrischen Eigenschaften des Gebirges gezogen werden. Diese Anordnungen haben den Nachteil. rlald mit ihnen Gebirgsschichten geringer Alächtigkeit nicht festgestellt werden können. da das Gebirge praktisch die ganze Länge der Antenne oder Spule beeinflußt und daher bei dünnen Sdlichten nur ein NIittelwert der elektrischen Größen des ganzen erfaßten Schichtpakets angezeigt wird. der nicht wesentlich von dem seiner Umgebung abzuweichen braucht. auch wenn dünne Schichten erheblich abweichender Dielektrizitätskonstante in diesem Schichtpaket vorhanden sind.Method for determining changes in dielectric constant predominantly thin mountain layers It is known changes in electrical Determine constants of the rock strata penetrated by a borehole by that a small pressure-tight encapsulated oscillator is lowered into the borehole its oscillation circuit coupled with an antenna or coil several dieter long is. whose electrical values are influenced by the pending mountains, whereby the frequency of the oscillator is changed. The change in frequency can then Conclusions can be drawn about the electrical properties of the rock. These Arrangements have the disadvantage. rlald with them mountain strata of little alightness cannot be determined. since the mountain is practically the entire length of the antenna or coil and therefore only a mean value of the electrical in the case of thin light Sizes of the entire recorded shift package is displayed. which is not essentially of who needs to deviate from his surroundings. even if thin layers are considerably different Dielectric constant are present in this layer package.

Eine bessere Erfassung dünner Schichten durch Verringerung der Länge der Antenne ist nicht möglich. da die Empfindlichkeit des Gerätes hierbei stark absinkt. vor allen Dingen aber die Eindring- tiefe des Meßverfahrens so klein wird, daß praktisch nur noch die Änderungen der das Bohrloch erfüllten Dickspülsäule registriert werden. Better coverage of thin layers by reducing the length the antenna is not possible. because the sensitivity of the device is strong sinks. but above all the intrusion depth of the measurement process becomes so small that practically only the changes that filled the borehole Thick flush column are registered.

Gemäß der Erfindung wird daher an Stelle einer gestreckten. Antenne ein Kugel- oder noch besser ein kurzer Zylindefkonduktor verwendet, der in größerem Abstand von dem als Gegengewicht dienenden Gehäuse, das den Oszillator oder eine andere Kapazitätsänderungen registrierende Vorrichtung enthält, isoliert angebracht ist und' dessen Zuleitung zum Meßkreis mit einer möglichst dicken Schicht eines Mediums möglichst kleiner Dielektrizitätskonstante umgeben ist. Hierdurch wird eine derartige Verzerrung des im Gebirge erzeugten Hochfrequenzfeldes erzielt, daß praktisch nur die dem Konduktor benaChbarten Gebirgspartien den Meßkreis beeinflussen. Durch geeignete Längenausdehnung des Konduktors kann dann die Mächtigkeit der noch feststellbaren Gebirgs schichten und durch den Abstand Konduktor-Gerätegehäuse die Eindringtiefe der Anordnung bestimmt werden. According to the invention, therefore, instead of a stretched. antenna a spherical or even better a short cylindrical conductor is used, the larger one Distance from the housing serving as a counterweight, the oscillator or a other capacity changes recording device contains, mounted in isolation is and 'whose lead to the measuring circuit with as thick a layer as possible Medium as small as possible dielectric constant is surrounded. This creates a such distortion of the high-frequency field generated in the mountains achieved that practically only the parts of the mountain adjacent to the conductor influence the measuring circle. By suitable length expansion of the conductor can then be the thickness of the still determinable Rock layers and the depth of penetration due to the distance between the conductor and the device housing the arrangement can be determined.

Hierbei ist es jedoch nötig, daß die Oberfläche des Gerätegehäuses groß gegenüber der des Konduktors bleibt und damit die Feldliniendichte am Gerätegehäuse klein gegenüber der am Konduktor, da sonst Sekundäreffekte die Kurve der aufgenommenen D ielektrizitätskonstantenänderungen verschleiern. Zur Vergrößerung der effektiven Oberfläche des Gerätegehäuses kann das geeignet angekoppelte Tragseil, an dem die Vorrichtung in das Bohrloch abgelassen wird, herangezogen werden. Zweckmäßig sind Mittel vorgesehen, die es gestatten, die durch das Gebirge hervorgerufene Kapazitätsänderung über Tage zu registrieren.Here, however, it is necessary that the surface of the device housing remains large compared to that of the conductor and thus the field line density on the device housing small compared to the one on the conductor, since otherwise secondary effects reduce the curve of the recorded Disguise changes in the dielectric constant. To increase the effective Surface of the device housing can be the suitably coupled suspension rope on which the Device is lowered into the borehole, are used. Are expedient Means are provided which allow the change in capacity caused by the mountains to register over days.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for determining changes in dielectric constant predominantly thin mountain strata, characterized in that in the borehole filled with water, thick mud or oil, a conductor with little elongation is lowered, the capacity of which is changed by the surrounding mountains and that this conductor is connected to a device via a supply line, which allows the change in capacitance to be measured and which results in a pressure-tight Housing is located, which also serves as a counter electrode.

2. The method according to claim 1, characterized in that by suitable dielectric shielding of the supply line of the conductor to the measuring device such Distortion of the electric field generated in the mountains is generated that practically only the mountains in the vicinity of the conductor show a change in capacitance evokes.

3. The method according to claims I and 2, characterized in that that means are provided that allow those caused by the mountains To register capacity changes over days.