DE898642C - Verfahren und Einrichtung zur Untersuchung von Bohrloechern auf elektromagnetischem Wege - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Untersuchung von Bohrloechern auf elektromagnetischem Wege

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DE898642C
DE898642C DESCH7127A DESC007127A DE898642C DE 898642 C DE898642 C DE 898642C DE SCH7127 A DESCH7127 A DE SCH7127A DE SC007127 A DESC007127 A DE SC007127A DE 898642 C DE898642 C DE 898642C
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DE
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coils
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Henri Georges Doll
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Schlumberger Overseas SA
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/26Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device
    • G01V3/28Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device using induction coils

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Description

  • Verfahren und Einrichtung zur Untersuchung von Bohrlöchern auf elektromagnetischem Wege Die Erfindung bezieht sich auf eine Untersuchungsmethode der von einem Bohrloch durch schlagenen Bodenschichten.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, Bohrlöcher elektromagnetisch zu untersuchen, indem eine mit Wechselstrom gespeiste Sendespule in ein Bohrloch hinabgelassen und der Einfluß der umgebenden Schichten auf das durch die Spule erzeugte elektromagnetische Feld gemessen wird. Üblicherweise werden solche Meßergebnisse dadurch erhalten, indem die in einer Empfangsspule, welche koaxial mit der Sendespule im Abstand. von dieser in das Bohrloch hinabgelassen wird, induzierte Spannung gemessen wird, wobei die Sende- und Empfangsspule ein Zweispulensystem bilden.
  • Wenngleich Zweispulensysteme dieser Art interessante Aufschlüsse ergeben, so ist ihre Anwendung in gewissen Fällen jedoch dadurch eingeschränkt, daß sie nicht nur auf die ein Bohrloch umgebenden Schichten, sondern auch auf jede Säule leitender Flüssigkeit, die in dem Bohrloch vorhanden sein kann, ansprechen. Wenngleich der Bohrlochdurchmesser gewöhnlich konstant ist, so kommen doch gelegentlich, insbesondere in der Gegend von abbröckeluden Schichten, beispielsweise Erweiterungen vor, so daß sich also die seitliche Entfernung bis zur Grenze zwischen der Bohrlochflüssigkeit und der Wand des Bohrlochs in Funktion der Bohrlochtiefe ändern kann. Der Anteil der Bohrlochflüslsigkeit an der Gesamtbeeinflussung des Spulensystems kann sich somit in solchen Fällen mit der Bohrlochtiefe ändern und so zu einer irrtümlichen Auswertung der Meßergebnisse Anlaß geben.
  • Außerdem wird der größere Anteil der Beeinflussung eines gewöhnlichen Zweispulenindtuktionssystems durch Material auf verhältnismäßig breiter Zone in seitlicher Entfernung von der Achse des Systems verursacht, welche Entfernung wiederum von dem Längsabstand zwischen den Spulen abhängig ist. Solche Systeme sind daher nicht gut für Untersuchungsvorgänge geeignet, bei denen es wünschenswert ist, Aufschluß über Material zu erhalten, das in einer verhältmsmäßig schmalen Zone in einer bestimmten seitlichen Entfernung von der Achse des Bohrlochs liegt.
  • Fernerhin ist die Beeinflussung eines üblichen Zweispulensystems nicht eine einfache Funktion der relativen Homogenität des Materials in verschiedenen seitlichen Abständen von der Achse des Bohrlochs. Demnach sind solche Systeme nicht besonders geeignet, wenn es sich darum handelt, Gewißheit über das Ausmaß der Durchdringung der Schichten durch die in den Bohrlöchern vorhandene Flüssigkeit zu erhalten.
  • Der Hauptzweck der Erfindung ist; eine neue und verbesserte Induktionsmeßmethode und hierfür geeignete Apparate zu schaffen, durch die Meßwerte größerer Genauigkeit und Zuverlässigkeit erhalten werden. Gleichzeitig bezweckt die Erfindung, die Beeinflussung von seiten Materials, das in einer Zone zwischen zwei seitlich im Abstand voneinander liegenden Stellen auf einer von der Achse des Bohrlochs ausgehenden radialen Linie liegt, herabzumindern. Fernerhin soll der Einfluß irgendwelcher Bohrlocbfiüssigkeit oder von Erweiterungen des Bohrlochquerschnitts auf die Induktionsmessungen verringert werden.
  • Dazu bezweckt die Erfindung, die Empfindlichkeit gegenüber Materialien, die in verhältnismäßig großen seitlichen Entfernungen von dem Bohrloch liegen, zu verringern und die Breite der seitlichen Zone, auf die der größere Teil der Beeinfassung zurückzuführen ist, einzuengen, wodurch mehr lokalisierte Feststellungen getroffen werden können.
  • Schließlich bezweckt die Erfindung, zuverlässige Erkenntniss.e über die relative Homogenität der umgebenden Schichten in verschiedenen seitlichen Entfernungen zu gewinnen.
  • Die vorerwähnten und weitere Zwecke werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Mehrspulensysteme angewandt werden, die eine Mehrzahl von Zweispulensystemen verschiedener Empfindlichkeitscharakteristik aufweisen, deren Beeinflussungen in einer solchen Weise kombiniert werden, daß eine erwünschte Empfindilichkeitschara1<teristik geschaffen wird. Wenn beispielsweise eine verringerte seitliche Empfindlichkeit in einer Zone zwischen zwei in einem seitlichen Abstand voneinander liegenden Stellen auf einer von der Achse des Bohrlochs ausgehenden radialen Lin-ie erwünscht ist, können zwei oder mehrere Zweispulensysteme in Gegenschaltung kombiniert werden, von denen zumindest eines der beiden entsprechend ausgebildet ist, um die Empfindlichkeit der ganzen Kombination in der gewünschten Zone ohne nachteilige Beeinflussung der Empfindjlichlæeitscharakteristik in seitlichen Abständen außerhalb der genannten Zone zu verringern. Im speziellen Fall kann die Zone verringerter Empfindlichkeit jene sein, die die Bohrlochfiüssigkeit enthält, welche sich von der Achse des Bohrlochs bis zu dem größten Radius irgendeiner Erweiterung von iìhm erstrecken kann, oder ein Teil von jener. Solche Zone kann auch den durchdrungenen Teil der umgebenden Schichten ganz oder teilweise einschließen.
  • Eine verringerte seitliche Empfindlichkeit gegenüber Materialien, die jenseits einer bestimmten seitlichen Entfernung vorder Bohrlochachse liegen, kann in einer ähnlichen Weise entweder allein oder zusammen mit einer verringerten seitlichen Empfindlichkeit gegenüber Materialien, die verhältnismäßig nah am Bohrloch gelegen sind, erreicht werden.
  • Die Erfindung zieht auch die Anwendung von Mehrspulensystemen inBetracht, dieLängsempfindlichkeitscharakteristiken haben, die in einer ähnlichen Weise durch eine entsprechende Rombination zweier oder mehrerer Zweispulensysteme abgeändert werden können. Für besondere Fälle können die Empfindlichkeitscharakteristiken für die betreffenden Zweispulensysteme so gewählt werden, daß ein System im ganzen entsteht, welches eine verringerte Empfindlichkeit gegenüber Materialien besitzt, die in der Nähe des oberen und; unteren Endes des Spulensystems gelegen sind. Mehrspulensysteme, die in Idieser Weise aufgebaut sind', ermöglichen, verhältnismäßig dünne Schichten, d. h. Schichten, deren Stärke in der Größenordnung eines Mehrfachen des Bohrlochdurchmessers liegt, eindeutiger zu bestimmen.
  • Beeinflussungen, die auf die Inhomogenität der Materialien quer zur Längsachse der Apparatur zurückzuführen sind, können gemäß der Erfindung durch Kombination zumindest zweier Zweispulensysteme aufgenommen werden.
  • Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen hervor.
  • Fig. I veranschaulicht in schematischer Darstellung ein übliches Zweispuleninduktionsmeßsystem; Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Dreispuleninduktionsmeßsystems gemäß der Erfindung; Fig. 3 ist eine graphische Darstellung typischer seitlicher Empfindlichkeitskurven für die verschiedenen Zweispulenkombinationen in dem System gemäß Fig. 2 sowie für das System im ganzen; Fig. 4 zeigt ein asymmetrisches Vierspulensystem gemäß der Erfindung; Fig. 4A ist eine schematische Darstellung eines symmetrischen Vierspulensystems; Fig. 5 ist eine graphische Darstellung typischer seitlicher Empfindl ichkeitskurven für,das System der Fig. 4; Fig. 5A ist eine graphische Darstellung typischer seitlicher Empfindlichkeitskurven für das System gemäß Fig. 4A; Fig. 5 B ist ein vergrößerter Teilausschnitt der graphischen Darstellung der Fig. 5 A in der Nähe des Nullpunkts des Koordinatensystems; Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die typische seitliche Empfindlichkeitskurven für ein Vierspulensystem der in Fig. 4A dargestellten Art für zwei verschiedene Windungsverhältnisse zwischen den Hilfs- und den Hauptspulen bei den gleichen Abständen zeigt; Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines Spulensystems mit einer verengten Zone seitlicher Beeinflussung; Fig. 8 ist eine graphische Darstellung typischer seitlicher Empfindlichkeitskurven für die verschiedenen Zweispulenkombinationen des in Fig. 7 dargestellten Spulensystems und für das ganze System; Fig. 9 veranschaulicht schematisch ein in der Längsrichtung einstellibares Spulensystem gemäß der Erfindung; Fig. 10 ist eine graphische Darstellung einer Längsempfindlichkeitskurve für ein System gemäß Fig. g; Fig. I,I ist eine schematische Darstellung eines Systems für Aufschlüsse über die relative Homogenität der ein Bohrloch umgebenden Schichten; Fig. 12 ist eine graphische Darstellung einer typischen seitlichen Empfindlichkeitskurve eines Systems gemäß Fig. 11.
  • Die Fig. 1 bis 6 beziehen sich auf Spulensysteme, die durch eine verminderte seitliche Empfindlichkeit gegenüber verhältnismäßig nah am Apparat befindlichen Materialien gekennzeichnet sind. Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen Spulensysteme, die eine verminderte seitliche Empfindlichkeit gegenüber verhältnismäßig weit entfernt vom Apparat liegenden Materialien besitzen, einschließlich Systeme, die eine verengte seitliche Untersuchungszone aufweisen. Fig. g und 110 betreffen in erster Linie in der Längsrichtung einstellbare Systeme, um genaue Meßergebnisse von verhältnismäßig dünnen Schichten zu erhalten, von denen einige auch eine verminderte seitliche Empfindlichkeit haben. Fig. 11 und 12 stellen Systeme dar, bei denen die Beeinflussung eine Funktion der Inhomogenität des umgebenden Materials in verschiedenen seitlichen Entfernungen ist. Der Einfachheit halber sollen diese vier Kategorien in der angegebenen Reihenfolge gesondert betrachtet werden.
  • Spulensysteme mit verminderter seitlicher Empfindlichkeit gegenüber verhältnismäßig nahe liegenden Materialien Ein übliches Induktionsmeßsystem ist in Fig. I gezeigt. Es besteht aus einem Induktionsmeßapparat I0, der an einem zur Erdoberfläche hinführenden Kabel I2 in einem Bohrloch II aufgehängt ist. Das Bohrloch II kann eine Flüssigkeit 19 enthalten, die mehr oder weniger leitend als die uingebeniden Erdschichten sein kann. In bestimmten Fällen braucht auch keine Flüssigkeit vorhanden zu sein. Das Kabel 12 läuft über eine Scheibe I3 zu einer Winde 14, durch die es in dem Bohrloch II angehoben und herabgesenkt werden kann.
  • Der Meßapparat 10 kann beispielsweise ein.
  • Sendespule 15 besitzen, die von einem geeigneten Oszillator in einem Gehäuse I8 mit Wechselstrom gespeist wird, der wiederum über nicht dargestellt Leiter in dem Kabel 12 durch eine Kraftquelle I6 mit Energie versorgt wird. Die weiterhin vorgesehene Empfangsspule I7 ist mit einer geeigneten elektronischen Ausrüstung in dem Gehäuse 18 verbunden. Die elektronischen Kreise in dem Gehäuse 18 sind vorzugsweise dazu bestimmt, um die gleichgerichtete Widerstandskomponente des in der Empfangs spule 17 induzierten Signals auszuwählen.
  • Die Widerstandskomponente am Ausgang des Gehäuses 18 wird durch nicht dargestellt1e Leiter in dem Kabel 12 zu entsprechenden Registriergeräten Iga übertragen, die vorzugsweise eine automatische Aufzeichnung vollführdn, die eine Funktion der Widerstandskomponente der in der Empfangs spule I7 induzierten Spannung ist, wenn der Apparat 10 durch das Bohrloch II bewegt wird.
  • Die seitliche Empfindlichkeit eines gewöhnlichen Zweispulensystems, wie es in Fig. I gezeigt ist, ist durch die Kurve 212 in Fig. 3 gegeben. Die seitliche Empfindlichkeit des Systems in beliebiger seitlicher Entfernung von seiner Längsachse wird als die Widerstandskomponente des Einflusses des Systems auf eine konzentrisch liegende lange zylindrische Hülse einheitlieher Stärke und Leitfähigkeit definiert, deren Radius gleich ist der erwähnten seitlichen Entfernung. Die relativen Beeinflussungen, die für zylindrische Hülsen verschiedener Radien in einem homogenen Medium erhalten werden, bestimmen, wenn alle anderen Faktoren konstant gehalten werden, die Empfindlichkeit des Systems in verschiedenen seitlichen Entfernungen von seiner Längsachse. Die Gesamtbeeinflussung des Systems ist daher proportional der Fläche unter der Kurve 22.
  • Wenn selbstverständlich das Medium nicht homogen ist, sondern sich aus benachbarten zylindrischen Hülsen verschiedener Leitfähigkeit beispielsweise zusammensetzt, wird der Anteil jed;er Hülse an der Gesamtbeeinfiussung des Systems proportional der Leitfähigkeit und Stärke der Hülse sowie auch der Empfindlichkeit des Systems bei dem Hülsenradìus sein.
  • In Fig. 3 sind auf der Abszisse x für die Kurve 22 die seitlichsen Entfernungen von der Längsachse des Spulensystems entsprechend den verschiedenen Radien der angenommenen zylindrischen Hülsen, gemessen in Einheiten von D, dem halben Abstand zwischen den Spulen 'I5 und I7 aufgetragen, während die Ordinaten y den relativen Empfindlichkeitswerten der Empfangsspule I7 bei den entsprechenden Hülsenradien entsprechen. Es ist festzustellen, daß die Kurve 22 vom Nullpunkt steil zu einem Empfindlichkeitsgipfelwert in einer seitlichen Entfernung von ungefähr o,g D führt, dann langsamer abfällt und in einer Asymptote zu der Achse ausläuft. Es ist daher einleuchtend, daß, wenn ein Zweispulensystem der in Fig. I gezeigten Art in einem Bohrloch aufgehängt wird, das eine Säule leitender Flüssigkeit enthält, ein Teil seiner Gesamtbeeinflussung auf die Leitfähigkeit der Bohrlochflüssigkeit zurückgeht.
  • Wenn das Meßsystem in dem Bohrloch durch irgendwelche geeignete Zentriermittel zentriert gehalten wird und der Durchmesser des Bohrlochs als eine Funktion der Tiefe im wesentlichen konstant ist, so wird der Anteil der Gesamtbeeinflussung des Systems, der von der Leitfähigkeit der Bohrlochflüssigkeit herrührt, im wesentlichen konstant sein und kann je nach Wunsch unberücksichtigt bleiben oder kompensiert werden.
  • In der Praxis indessen ist der Bohrlochdurchmesser nicht immer konstant, sondern es kommen zuweilen Erweiterungen in verschiedenen Tiefen, insbesondere in der Höhe von abbröclcelnden Schichten vor. Als Folge davon kann sich der Anteil an der Gesamtbeeinflussung, der auf die leitende Bohrlochflüssigkeit zurückgeht, in Funktion der Tiefe ändern und so die Ursache von Ungenauit,-keiten in den erhaltenen Meßergebnissen bilden.
  • Gemäß der Erfindung werden die unerwünschten Einflüsse der Bohrlochflüssigkeit und von Erweiterungen des Bohrlochquerschnitts durch Verringerung der seitlichen Empfindlichkeit des Systems in einer Gegend um die Bohrlochachse herum, von der solche unerwünschten Einflüsse hefkommen können, herabgemindert. Dies wird dadurch erreicht, daß man Mehrspulensysteme ver,vendet, die ein Hauptzweispulensystem mit einer seitlichen Empfindlichkeitscharakteristik der durch die Kurve 22 in Fig. I dargestellten Art und zumindest ein Hilfszweispulensystem besitzen, das seine Spitzenempfindlichkeit in einer geringeren seitlichen Entfernung als diejenige hat, in der die Spitzenempfindlichkeit des Hauptzwei spuiensystems auftritt. Im folgenden wird das Zweispulensystem eines Meßsystems, das die größte Beinflussun,g in einem homogenen Medium hervorruft, als das Hauptzweispulensystem angesehen.
  • Bei dem Beispiel der Fig. 3 kann die erwünschte Verringerung in der Empfindlichkeit dadurch bewirkt werden, daß mit dem Spulensystem der Fig. I ein zweites Spulensystem verbunden wird, das eine gleiche Empfindlichkeits charakteristik wie die durch die Kurve 23 in Fig. 3 dargestellte besitzt. Das zweite oder Hilfsspulensystem kann so ausgebildet werden, daß es die Spitzenempfindlichkeit etwa an der äußeren Grenze der Zone verringerter Beeinflussung hat, so daß das ganze System eine Nullempfindlichkeit an jenem Punkt und eine ansehnlich verringerte Empfindlichkeit in den seitlichen Entfernungen bis zu jenem Punkt haben wird. Die sich ergebende Empfindlichkeit des Systems, die die algebraische Summe der Kurven 22 und 23 ist, ist durch die Kurve 21 gegeben.
  • Ein typisches Mehrspulensystem gemäß der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Das Hauptzweispulensystem besitzt die Sendespule xI5 und die Empfangsspule 17, während das zweite Spulensystem eine Hilfssendespule 20 und die gemeinsame Empfangsspule I7 aufweist. Um eine Empfindlichkeitscharakteristik der durch die Kurve 21 in Fig. 3 dargestellten Art zu schaffen, würden die Sendespulen 15 und 20 in Gegenschaltung, wie gezeigt, zu verbinden sein, so daß die in der Empfangs spule I7 induzierten Beeinflussungen gegeneinander zusammentreffen.
  • Wie erwähnt, kann das Spulensystem mit der Senldespule 20 und der Empfangsspule I7 für eine Spitzenempfindlichkeit an der äußeren Grenze der Zone geminderter Beeinflussung ausgelegt werden.
  • Der Abstand zwischen den Spulen 20 und I7 kann dann von der seitlichen Entfernung zu der für die Zone verringerter Beeinflussung gewählten äußeren Grenze bestimmt werden, wenn man bedenkt, daß die Spitze der Empfindlichkeitskurve für ein Zweispulensystem etwa bei o,g des halben Abstandes zwischen den Spulen auftritt.
  • Die Ordinaten der Empfindlichkeitskurve für ein Zwispulensystem sind proportional der Größe St Sr worin Dt, r der halbe Abstand zwischen der (Dt, r)² Sende- und Empfangsspule und St und Sr die Gesamtflächen (die durchschnittlich wirksame Fläche begrenzt durch eine Windung, vervielfacht durch die Anzahl von Windungen) der Sende- und Empfangsspulen sind. Für die Nullempfindlichkeit des ganzen Systems in der seitlichen Entfernung bis zur äußeren Grenze der Zone verringerter Empfindlichkeit geht aus Fig. 3 hervor, daß die Amplitude der Empfindlichkeit für das Spulensystem mit den Spulen 20 und I7 vorzugsweise gleich sein würde der Empfindlichkeit des Spulensystems mit den Spulen 15 und 17 in jener seitlichen Entfernung.
  • Indem die Gesamtflächen der Spulen 15 und I7 bekannt sind, ist es daher eine verhältnismäßig einfache Sache, zu bestimmen, welches die Gesamtfläche oder Spule 20 sein müßte, um dem Zweispulensystem mit den Spulen 20 und I7 eine Empfindlichkeitscharakteristik ähnlich der Kurve 23 der Fig. I zu geben.
  • Aus der Felderfahrung ergibt sich, daß, wenn die Zone verringerter Empfindlichkeit bis zu einer seitlichen Entfernung nahezu oder ungefähr dem Zweifachen des Bohrlochradius reicht, die meisten Bohrlocherweiterungen sowie auch jegliches geringes Eindringen der Bohrlochflüssigkeit in die umgebenden Schichten darunter fallen. Demgemäß kann es wünschenswert sein, die äußere Grenze der Zone verringerter Empfindlichkeit in eine Entfernung des zweifachen Radius des Bohrlochs zu legen.
  • Offensichtlich sollte der Abstand zwischen den Hauptspulen 15 und I7 groß genug gewählt werden, um zu gewährleisten, daß die Spitze der Empfindlichkeitskurve 22 hinter der äußeren Grenze der Zone verringerter Empfindlichkeit auftritt, d. h.
  • 0,9 D müßte größer sein als das Zweifache des Bohrlochradius, Wenn der für D, den halben Abstand zwischen den Spulen 15 und I7, gewählte Wert ein solcher ist, daß 0,4 D gleich ist dem Zweifachen des Bohrlochradins beispielsweise, kann die erwünschte Gesamtempfindlichkeitscharakteristik, die durch die Kurve 21 der Fig. 3 dargestellt ist, dadurch erhalten werden, daß die Sendespule 20 mitten zwischen den Spulen 15 und I7 angeordnet, sie in Gegenschaltung mit der Sendespule 15 verbunden und ihre Gesamtfläche etwa I6,40/o der Fläche der Spule 15 gewählt wird. Für diese Werte ist die Empfindlichkeit des Systems bei 0,4 D gleich Null und wird in der Zone zwischen der Achse des Meßsystems und 0,4 D wesentlich verringert, obwohl die Kurve 21 in dieser Zone, wie es aus Fig. 3 hervorgeht, einen schmalen, negativen Verlauf hat.
  • Wenn erwünscht, kann ein Mehrspulensystem, äihnlich wie das in Fig. 2, für eine im wesentlichen Nullempfindlichkeit über eine Zone, die von der Achse des Systems bis zu irgendeiner gewählten seitlichen Entfernung von dieser reicht, ausgelegt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß man den halben Abstand für das engste Paar von Sende-und Empfangsspulen wenigstens zweiundeinhalbmal so groß wie die seitliche Entfernung wählt, über die eine Nullbeeinfiussung erwünscht ist, und das System so ausgestaltet, daß es der nachfolgenden Gleichung entspricht: In dieser Formel gelten t und r für alle möglichen Paare von Sende- und Empfangsspulen, Dt, r ist die Hälfte der Entfernung zwischen jedem Paar von Spulen. St ist die Gesamtfläche einer Sendespule und Sr die Gesamtfläche einer Empfangsspule. So ist der Zähler das Produkt der Gesamtflächen eines Paares von Spulen, und der Nenner ist das Kubik ihres halben Abstandies.
  • Die Zeichen in dem Nenner kennzeichnen die Polarität der Windungen jeder Spule. Eine besondereSpule, z. B. in dem Sendesystem, sei als positiv angenommen. Dann werden alle anderen Sendespulen, die in Reihe mit jener Spule verbunden sind, gleichfalls positiv sein, während jene Sendespulen, die mit jener Spule in Gegenschaltung verbunden sind, als negativ zu gelten haben. Eine ähnliche Beziehung gilt für die Spulen in dem Empfängersystem.
  • Wenn alle Spulen in dem Sendesystem in Reihe verbunden sind, ist der Augenblicksstrom in jeder Sendespule der gleiche. In ähnlicher Weise ist, wenn die Empfangsspulen in Reihe miteinander verbunden sind, die gesamte elektromotorische Kraft die algebraische Summe der in den jeweiligen Empfangsspulen einzeln induzierten elektromotorischen Kräfte.
  • Wenn die Spulen Solenoide von gleichem Radius sind, die längs einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, kann die Gleichung (I) vereinfacht werden auf worin Nt, Nr die Windungszahlen der Sende- und Empfangsspulen des jeweils betrachteten Paares bedeuten.
  • Wenn die Spule 20 in Fig. 2 ein Achtel der Windungszahl der Spule 15 trägt und in Gegenschaltung mit der Spule 15 verbunden ist, ergibt der Ausdruck auf der linken Seite der Gleichung (2) worin N15 die Windungszahl der Spule 15> Nj7 die Windungszahl der Spule I7 und D die halbe Entfernung zwischen den Spulen 15 und I7 bedeutet.
  • Es wird sich ergeben, daß der Wert dieses Ausdrucks Null ist, so daß die Gleichung (2) genügt.
  • Wenn dann als Abstand zwischen den Spulen 20 und I7 etwa das Fünffache der Seitenentfernung gewählt wird, über die eine Nullbeeinflussung angestrebt wird, so wird die erwünschte Empfindlichkeitscharakteristik erhalten und ist durch die Kurve 2'Ia in Fig. 3 dargestellt.
  • Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß, während die Spulen 15 und 20 in Fig. 2 zu einer Sendegruppe verbunden sind und die Spule I7 die alleinige Empfangsspule darstellt, die gleiche Empfindlichkeitskurve für seitliche Untersuchungen erhalten werden würde, wenn der gleiche Sendestrom durch die Spule I7 gehen würde und die Spulen 15 und so als Empfängergruppe genommen würden.
  • Solche Austauschbarkeit gilt für die hier erörterten Spulensysteme.
  • Spulensysteme der Art, daß die Gleichung (I) erfüllt wird, haben den weiteren Vorteil einer verringerten gegenseitigen Induktanz zwischen der Sendegruppe und der Empfangsgruppe von Spulen.
  • Die gegenseitige Induktanz wird nämlich vernachlässigbar, wenn das Spulensystem beispielsweise in freiem Raum aufgehängt ist. Dieses Merkmal ist wichtig, da gegenseitige Induktanz zwischen den Spulengruppen ein Reaktionssignal in den Meßkreis einführt, das unerwünscht sein kann, wenn Anzeigen über Widerstandssignale ermittelt werden sollen.
  • Wälhrenld die Spule 20 mitten zwischen den Spulen I5 und I7 in Fig. 2 im vorhergehenden Ausführungsbeispiel gezeigt ist, kann sie auch entweder oberhalb oder unterhalb der gemeinsamen Empfangsspule 17 angeordnet werden, jedoch nur unter der Voraussetzung, daß der Abstand zwischen ihr und der Spule I7 geringer ist als die Entfernung zwischen den Spulen 15 und I7.
  • In gewissen Fällen kann die Verringerung in der Empfindlichkeit, die mit einem Spulensystem der in Fig. 2 dargestellten Art erhalten wird, das eine Empfindlichkeitscbarakteristik, wie sie durch die Kurve 21I in Fig. 3 dargestellt ist, besitzt, nicht ausreichend sein. In solchen Fällen kann eine weitere Verringerung in der Empfindlichkeit gemäß der Erfindung dadurch erzielt werden, daß man dem Mehrspulensystem der Fig. 2 ein drittes Zweispulensystem, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, hinzuzeigt. In Fig. 4 besitzt das dritte Zweispulensystem eine dritte Sendespule 62 und die gemeinsame Empfangsspule I7.
  • Das dritte Zweispulensystem soll so gestaltet sein, daß es eine Empfindlichkeitscharakteristik besitzt, deren Ordinaten, wenn sie zu den Ordinaten der Kurve 21 addiert werden, die Ordinaten der letzteren Kurve zwischen dem Nullpunkt und 0,4 D verringern. Es ist daher wünschenswert, daß die Empfindlichkeitsspitze des dritten Zweispulensystems etwa auf dem seitlichen Entfernungsstück zur negativen Spitze der Kurve 21 auftritt und seine Amplitude nahezu die gleiche ist wie die Amplitude der Kurve 2I in einem zweiten abszissen Wert zwischen dem Nullpunkt und o,4D. Eine typische Empfindlichkeitskurve 70, die geeignete -Charakteristika aufweist, ist in Fig. 5 gezeigt. Da die Empfindlichkeitsspitze für jedes Zweispulensystem etwa bei o,g der halben Entfernung zwischen den Spulen auftritt, kann eine geeignete Stelle für die Spule 62 im Hinblick auf die Spulen I5, I7 und 20 leicht ausgewählt werden. Da weiterhin die Ordinaten der Empfindlichkeitskurve 22 proportional der Gleichung So So (Dt, r)2 sind, worin St, 5r und Dh r wie zuvor definiert werden, kann eine geeignete relative Gesamtfläche für die Spule 62 leicht bestimmt werden.
  • In der Praxis ist festgestellt worden, daß die Hinzufügung einer entsprechend ausgebildeten Spule 62, um eine Nullempfindlichkeit, sagen wir bei 0,2 D, zu ergeben, das System so ändert, daß die Empfindlichkeit bei 0,4 D nicht länger Null ist.
  • Indessen kann durch geringe Angleichungen der Flächen der Spulen 20 und 62 die Empfindlichkeit des Systems bei beliebig gewählten zwei Abszisse werten, wie z. B. 0,2 D und 0,4 D, auf Null gebracht werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man die Spule 20 mitten zwischen die Spulen 15 und I7, die Spule 62 mitten zwischen die Spulen 20 und I7 setzt, die Spulen 20 und 62 in Gegenschaltung und in Reihe entsprechend mit der'Spule 15 verbindet und die Gesamtflächen der Spulen 20 und 62 20,5 und 1,33 O/o der Gesamtfläche der Hauptspule 15 macht. Für diese Werte wird eine Empfindlichkeitskurve 63 gemäß Fig. 5 erhalten. Wie angegeben, sind die Ordinaten der Kurve 63 bei 0,2 D und 0,4 D Null, und die Kurve hat positive und negative Schleifen geringer Amplitude zwischen dem Nullpunkt und 0,4D.
  • Wo eine gegenseitige Induktanz etwa vom Wert Null bei einem System der in Fig. 4 gezeigten Art erwünscht ist, kann das System so ausgebildet werden, daß die zuvor erwähnte Gleichung (1) erfüllt wird. Bei dem Spulensystem der Fig. 4 mit 1den angegebenen Abständen und Verbindungen wird die Gleichung (I) erfüllt, wenn die relativen Gesamtflächen der Spulen 20 und 62 entsprechend Ig,9 und o,8 O/o der Gesamtfläche der Hauptspule 15 betragen.
  • Eine typische Empfindlichkeitrkurve 64 für ein so ausgebildetes System ist in Fig. 5 gezeigt.
  • Wenn auch Mehrspulensysteme der in den Fig. 2 und 4 gezeigten Art in der Praxis durchaus wirkungsvoll sind, sind die durch sie hervorgerufenen Messungen jedoch nicht symmetrisch, d. h. die Teile der Aufzeichnung, die in der Nachbarschaft der oberen und unteren Grenze einer homogenen Schicht, die zwischen zwei anderen gleichen homogenen Schichten eingebettet ist, erhalten werden, sind nicht symmetrisch zu einer Mittellinie durch die Schicht. Wo symmetrische Meßergebnisse gewünscht werden, kann ein Mehrspulensystem der in Fig. 4A gezeigten Art verwandt werden. In Fig. 4A besitzt das Mehrspulensystem in der Hauptsache vier Zweispulensysteme, d. h. die Spulen II5 und I7, 15 und 28, I7 und 27 und die Spulen 28 und 27. Vorzugsweise sind Edie Hauptsendespule 15 und die Hauptempfangsspule I7 entsprechend in Gegenschaltung mit zwei Hilfsspulen 27 und 28 (Fig. 4A) verbunden.
  • Vorzugsweise soll das Windungsverhältais zwischen den Hilfsspulen 27 und 28 und den entsprechenden Hauptspulen 15 und 17 das gleiche sein, obwohl die Windungszahl in einer Haupt-oder Hilfsspule nicht die gleiche zu sein braucht wie in der anderen Haupt- oder Hilfsspule. Weiterhin werden beide, die Haupt- und Hilfsspulen, vorzugsweise symmetrisch um den Mittelpunkt des Spulensystems angeordnet. Unter diesen Bedingungen wird die Empfindlichkeit des Zweispulensystems mit den Spulen 15 und 28 die gleiche sein wie die Empfindlichkeit des Zweispulensystems mit den Spulen I7 und 27. Die Empfindlichlceitskurve für das ganze System setzt sich zusammen aus den verschiedenen Empfindlichkeiturven der vereinigten vier Zweispulensysteme. Durch geeignete Wahl der Abstände zwischen den Spulen und ihrer Gesamtflächen in der in Verbindung mit den Fig. 2 und 4 zuvor edargelegten Weise kann eine Empfindlichkeitskurve der gewünschten Form erhalten werden.
  • Da die Hilfsspulen in Gegenschaltung zu den Hauptspulen wirksam sind, wird die gegenseitige Induktanz des Systems gleichfalls verringert. Dies ist wünschenswert, da sie die induktive Komponente der elektromotorischen Kraft in den Empfangsgruppen von Spulen herabmindert. Die gegenseitige Induktanz wird auch verringert, wenn die Hilfsspulen außerhalb der Hauptspulen liegen, mehr als wenn sie zwischen diesen liegen. Eine solche Anordnung wird die Gesamtlänge des Spulensystems zwar etwas vergrößern, jedoch hat sie für bestimmte besondere Zweclce, wie das Messen von dünnen Schichten beispielsweise, gewisse Vorteile.
  • Wie im Fall der zuvor erörterten Spulensysteme kann das Spulensystem der Fig. 4A für eine gegenseitige Induktanz etwa vom Wert Null eingerichtet werden, indem die Abstände und die Gesamtflächen für die verschiedenen Spulen so gewählt werden, daß die Gleichung (I) erfüllt wird.
  • Es ist bei einem Mehrspulensystem wider in Fig. 4A dargestellten Art festgestellt worden, daß es eine untere Grenze für den Abstand zwischen den Hilfsspulen gibt, an der eine gute Verringerung der Beeinflussung über einen gegebenen seitlichen Bereich erhalten werden kann, wenn manl die gegenseitige Induktanz zwischen den Sende- und Empfangsgruppen im wesentlichen auf Null hält. Diese untere Grenze wird erreicht, wenn der Abstand der Hilfsspulen ungefähr o,I72 der Entfernung zwischen den Hauptspulen beträgt. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4A sind die Spulen 27 und 28 um ein Stück getrennt dargestellt, das etwa o,I72.des Abstandes zwischen den Spulen 15 und I7 beträgt, und sind in gleichen Abständen auf gegenüberliegenden Seiten vom Mittelpunkt des Spulensystems angeordnet.
  • Die Abstände der Hilfsspulen von dem Mittelpunkt des Spulensystems können von der unteren Grenze bis etwa 0,25 D aus Konstrul:tionsgründen reichen. In diesem Bereich bleibt die benötigte Windungszahl für die Hilfsspulen, um die Gleichung (I) zu erfüllen, im wesentlichen klein. Wenn der Abstand zwischen den Hilfsspulen auf etwa 0,25 des Abstandes zwischen den Hauptspulen vergrößert wird, kann die Windungszahl auf den Hilfsspulen bis zu 3 O/o der Windungszahlen der Hauptspulen betragen und noch die Gleichung (I) erfüllen.
  • Die seitliche Empfindlichkeit eines Spulensystems der in Fig. 4A dargestellten Art, das so eingerichtet ist, daß es die Gleichung (1) erfüllt, entspricht im wesentlichen der Kurve 31 in Fig. 5 A.
  • Bei der Kurve 31 hatte die Hauptspule 15 und die Hauptspule I7 die gleiche Windungszahl, während die Windungszahl auf jeder der Hilfsspulen. 27 und 218 etwa 6,4 O/o der Windungszahl auf den Hauptspulen betrug. Aus der Kurve 3I geht hervor, daß die Empfindlichkeit des Systems vernachlässigbar ist vom Nullpunkt bis etwa o,o6 D und bei etwa 0,42 D Null ist, wo'hingegen die Kurve eine negative Schleife von verhältnismäßig geringer Amplitude zwischen o,o6 D und 0,42 D besitzt.
  • Es wurde festgestellt, daß die Größe der negativen Schleife 30I dadurch verringert werden kann, daß man die Windungszahl auf den Hilfsspulen 27 und 28 etwas verringert. Wenn z. B. die Windungszahlen auf den Spulen 27 und 2'8 mit 5, 4,5 und 4,26 ovo der Windungszahl auf den Hauptspulen gewählt werden, werden entsprechend die Empfindlichkeitskurven 30A, 30 und 29 erhalten. Wie am besten aus Fig. 5 B hervorgeht, die eine Vergrößerung des Teiles der graphischen Darstellung der Fig. 5 A nahe dem Nullpunkt darstellt, verursacht die Verringerung der Windungszahl auf den Hilfsspulen unter 6,4 O/o, dem Wert, bei dem die Gleichung (I) erfüllt wird, die Empfindlichkeitskurve anfänglich mehr und mehr positiv zu laufen, bevor sie die negative Schleife bildet. Da weiterhin die Amplitude der positiven Schleife zunimmt, nimmt die Amplitude der negativen Schleife ab, bis für die Kurve 30 die Amplituden gering und nahezu gleich sind. Es ist einleuchtend, daß ein System, bei dem die Windungszahl auf den Hilfsspulen 4 bis 5 O/o der Windungszahl auf den Hauptspulen beträgt, eine sehr niedrige Empfindlichkeit zwischen dem Nullpunkt und einer gegebenen seitlichen Entfernung haben wird. In solchen Fällen wird die gegenseitige Induktanz nicht Null sein. Indessen wird sie gering sein und kann gewöhnlich hingenommen werden.
  • Die Hilfsspulen können entweder innerhalb oder außerhalb des Intervalls zwischen den beiden Hauptspulen angeordnet werden. Da es indessen wüns chenswert ist, die Gesamtlänge des Spulensystems auf einem Minimum zu halten, werden die Hilfsspulen vorzugsweise zwischen den Hauptspulen angeordnet.
  • Es gibt nun zwei Möglichkeiten für die Wahl der Windungszahlen auf den Hilfsspulen, die die Gleichung (I) erfüllen, in der der Abstand der Hilfsspulen größer ist als das o,I72fache des Abstandes zwischen den Hauptspulen. Um die Empfindlichkeit des Spulensystems auf das durch die Wirkung der Hilfsspulen empfangene Signal zu verringern, wird die kleinere Anzahl an Wicklungen. vorgezogen.
  • Für .den Fall beispielsweise, wo die Entfernung der inneren Hilfsspulen das o,2fache jeder der Hauptspulen beträgt, kann die Anzahl Windungen auf den Hauptspulen entweder etwa 3,8 oder 2I,2 O/o der Windungszahl auf den Hauptspulen zur Erfüllung der Gleichung (I) betragen. Die größere Anzahl an Windungen beeinflußt jedoch erheblich den Verlauf .der Empfindlichkeitskurve 6o (Fig. 6) für die seitliche Untersuchung. Die Empfindlichkeitskurve 6I (Fig. 6) bei der geringeren Windungszahl wird gewöhnlich vorgezogen.
  • Bei einem typischen Beispiel eines symmetrischen Vierspulensystems der in Fig. 4A dargestellten Art mit vernachlässigbarer gegenseitiger Induktanz zwischen den Sende- und Empfangsgruppen können die Spulen 15, I7, 27 und 28 kurze, einlagige Solenoide sein, die auf einen Kunststoffkern von etwa 10 cm im Durchmesser aufgewunden sind. Die Mittelpunkte der kurzen Solenoide 15 und I7 können 75 cm voneinander liegen, und die Spulen können jede 40 Windungen aufweisen. Die Spulen 27 und 28 können etwa I3,5 cm voneinander liegen und jede zwei Windungen aufweisen, die zentrisch zum Mittelpunkt zwischen den Spulen 15 und I7 liegen, wobei die Spule 28 der Spule 15 am nächsten liegt. Die Spulen 15 und 27 und die Spulen 17 und 28 sind in Gegenschaltung miteinander verbunden.
  • Das äußere Empfindlichkeitsfeld eines Spulensystems gemäß Fig. qA ist symmetrisch. Eine solche Symmetrie ist im allgemeinen bei Meßvorgängen wünschenswert, wo darauf Wert gelegt wird, genauere Anzeigen über die Lagen der Grenzen der Schichten zu erhalten.
  • Spulensysteme mit verringerter seitlicher Empfindlichkeit gegenüber weiter entfernt liegenden Materialien un'dEinengung der seitlichen Unter&uchungszone Die Weite der Schicht, auf die der größere Teil der Beeinflussung zurückzuführen ist, kann gemäß der Erfindung dadurch eingeengt werden, daß das System für eine verringerte Empfindlichkeit gegenüber Materialien ausgebildet wird, die seitlich über die betreffende Zone hinaus entfernt liegen. Eine weitere Einengung der interessierenden Zone kann dadurch erfolgen, daß man auch die Empfindlichkeit des Systems gegenüber Materialien verringert, die in einer die Induktionsmeßgeräte unmittelbar umgebenden Zone liegen.
  • Zuvor ist angegeben worden, daß eine verringerte Empfindlichkeit gegenüber Materialien in der Nähe des Bohrlochs dadurch erzielt werden kann, daß die Beeinflussungen eines Hauptzweispulensystems und zumindest eines Hilfszweispulensystems in Gegenschaltung vereinigt werden, wobei die Systeme so abzustimmen wären, daß die Spitzenempfindlichkeit des letzteren in einem geringeren seitlichen Abstand als die Spitzenempfindlichkeit des ersteren auftritt.
  • Eine verringerte seitliche Empfindlichkeit gegenüber Materialien, die verhältnismäßig weit von der Bohrlochachse entfernt liegen, kann gemäß der Erfindung dadurch erzielt werden, daß ein ähnliches Mehrspulensystem verwandt wird, bei dem jedoch die Empfindlichkeitsspitze eines Hilfszweispulensystems in einem größeren seitlichen Abstand auftritt als die Empfindlichkeitsspitze des Hauptspulensystems.
  • Ein Meßsystem, das eine verringerte Empfindlichkeit in einer das Meßgerät unmittelbar umgebenden Zone und in seitlichen Entfernungen jenseits der Untersuchungszone besitzt, ist in Fig. 7 gezeigt. Es besitzt beispielsweise ein Hauptzweispulensystem mit einer Sendespule 15 und der Empfangsspule I7 sowie zwei Hilfszweispulensysteme mit der Sendespule 25 und der Empfangsspule I7 sowie der Sendespule24 und der Empfangsspule I7.
  • Der Teil des Systems mit den Spulen I5, 24 und I7 ist, wie es zuvor in Verbindung mit Fig. 2 erläutert- ist, ausgebildet und besitzt eine verringerte Empfindlichkeit über eine Zone, die vom Ursprung bis zu einer gegebenen seitlichen Entfernung reicht.
  • Wenn das System für eine gegenseitige Induktanz vom Wert Null eingerichtet ist, ist die Empfindlichkeit dieses Teiles des Kreises im wesentlichen durch die Kurve 2Ia in Fig. 8 angezeigt.
  • Das Zweispulensystem mit der Sendespule 25 und ,der Empfangsspule 17 ist für größte Empfindlichkeit in einer seitlichen Entfernung jenseits der Spitze der Empfindlichkeitskurve 221 des Hauptzweispulensystems ausgebildet. Bei der in Fig. 7 dargestellten typischen Ausführungsform ist die Spule 25 in einem Abstand von etwa 4 D von der Empfangsspule I7 vorzugsweise auf der gleichen Seite der Spule I7 wie die Spule 15 angeordnet, um die Gesamtlänge des Systems zu verringern, und ihre Gesamtfläche ist ausreichend gemacht, um die gewünschte Verringerung in der Empfindlichkeit jenseits der Spitze der Kurve 22 hervorzurufen.
  • Die Empfindlichkeit des Zweispulensystems mit den Spulen 25 und I7 ist durch die Kurve68 gegeben, die unter der Abszissenachse liegt, da die Sendespulen 15 und 25 in Gegenschaltung miteinander verbunden sind. Die Kurve für das ganze System ist in Fig. 8 mit 26 bezeichnet und stellt die algebraische Summe der einzelnen Empfindlichkeitskurven für die drei Zweispulensysteme in der Kombination gemäß Fig. 7 dar.
  • Wenn eine gegenseitige Induktanz vom Wert Null erwünscht ist, wäre das Spulensystem gemäß Fig. 7 so einzurichten, daß es der Gleichung (I) genügt.
  • Auch bei der Ausbildung für eine verringerte Empfindlichkeit in verhältnismäßig großen Entfernungen von dem Bohrloch, d. h. Entfernungen größer als 2 D beispielsweise, ist es wünschenswert, daß eine der folgenden Gleichungen erfüllt wird: worin St und Sr die Gesamtflächen der Sende- und Empfangsspulen sind und die Zeichen die Polaritäten der Windungen wie zuvor kennzeichnen.
  • Gleichungen'(4) und (5) können unabhängig oder gleichzeitig angewandt werden, wenn es eine Mehrzahl von Sende- und Empfangsspulen gibt.
  • Bei Spulensystemen, bei denen jede Spule die gleiche Fläche für eine einzige Windung einnimmt, kann die Gleichung (4) auch wie folgt ausgedrückt werden: Für ein Spulensystem, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, mit koaxialen Spulen mit der gleichen Fläche für eine einzige Windung und den angegebenen Spulenabständen kann der Nachweis erbracht werden, daß die Gleichungen (I) und (6) erfüllt werden, wenn die Spule 24 ein Neuntel weniger Windungen als die Spule 15 und die Spule 25 acht Neuntel weniger Windungen als die Spule 15 besitzt. Die negativen Zeichen geben an, daß die Hilfsspulen in Gegenschaltung mit der Spule 15 verbunden sind.
  • Die Kurve 26 in Fig. 8 entspricht einem Vierspulensystem der in Fig. 7 dargestellten Art, das wie vorher angegeben ausgebildet ist. Es wurde festgestellt, daß die Empfindlichkeitsresultierende, d. h. die sich für den Teil des Spulensystems mit den Spulen I5, 2+ und I7 in der benachbarten Gegend der Achse des Spulensystems ergebende Empfindlichkeit, praktisch durch die Hinzufügung der Hilfsspule 25 bei der benutzten Entfernung unverändert blieb. Aus diesem Grunde sind die Kurven 21a und 26 für einen seitlichen Bereich von etwa o,2 D praktisch gleich.
  • Es ist festzustellen, daß die Kurve 26 eine wesentliche Verringerung in der Empfindlichkeit bei seitlichen Entfernungen j enseits ihres Maximums. im Vergleich zu dem entsprechenden Abfallen der Kurve2Ia, die die Empfindlichkeit des Systems der Fig. 7 mit fortgelassener Spule 25 zeigt, zeigt. Eine typische Empfindlichkeitskurve 22 für ein gewöhnliches Zweispulensystem, bestehend aus den Spulen 15 und I7 mit einem Gesamtabstand von 2 D, ist gleichfalls in Fig. 8 durch vergleichsweise Gegenüberstellung gezeigt.
  • Der Maximalhereich in der Empfindlichkeit der Kurve 26 erstreckt sich über eine seitliche Ent- fernung von etwa 1/2 D bis 2 D im AT1ergleich zu dem Bereich der Kurve 2Ia, der sich von 1/2 D bis fast 3 D erstreckt. Bei einem leitenden Medium wird daher das in Fig. 7 gezeigte System einen mehr lokalisierten Aufschluß ergeben als das System der Fig. 7 unter Fortfall der Spule 25 oder ein übliches Zweispulensystem.
  • Wenn eine verringerte Empfindlichkeit in einer Zone nahe dem Meßgerät nicht benötigt wird, wie dies in einem trocknen oder ölenthaltenden Bohrloch beispielsweise der Fall sein kann, kann die Spule 24 in Fortfall kommen, in welchem Fall die Spule 25 eine niedrige Empfindlichkeit in verhältnu'mäßig großen Entfernungen vom Meßgerät gewährleisten wird.
  • Bei einem typischen Ausführungsbeispiel eines Vierspulensystems der in Fig. 7 dargestellten Art können die Spulen I5, I7, 24 und 25 kurze, einlagige Solenoide sein, die auf einen Kunststoffkern von ungefähr 10 cm im Durchmesser aufgewunden sind. Die Mittelpunkte der kurzen Solenoide 15 und I7 können 75 cm auseinanderliegen, und die Spulen können jede 45 Windungen besitzen. Die Spule I7 kann jedoch auch mehr oder weniger Windungen als die Spule 15 besitzen. Die Spule sß kann fünf Windungen haben und sollte halbwegs zwischen den Spulen 15 und I7 angeordnet werden. Die Spule 25 kann 40 Windungen besitzen und liegt von der Spule 15 um ein Stück entfernt, das gleich ist dem Abstand zwischen den Spulen 15 und I7. Die Spulen 24 und 25 sind in Gegenschaltung mit der Spule 15 verbunden.
  • Spulensysteme für Längseinstellung Eine verbesserte Empfindlichkeit gegenüber verhältnismäßig dünnen Schichten, d. h. Schichten in der Größenordnung eines Mehrfachen des Bohrlochdurchmessers, kann erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß mehrere Spulensysteme in der Weise zusammengeschaltet werden, daß der Empfindlichkeitsbereich auf die Schichten eingestellt wird, die in einer Gegend zwischen zwei waagerechten Ebenen liegen, welche im Verhältnis zum Mittelpunkt des Spulensystems symmetrisch verlaufen und durch einen bestimmten Abstand voneinander getrennt sind. Die Längsempfindlichkeit des Spulensystems sei hier als die Widerstandskomponente der Beeinflussung des Systems auf eine quer sich erstreckende (gewöhnlich horizontale) Materialschicht einheitlicher Stärke und einheitlicher Leitfähigkeit in Funktion des Abstandes in der Längsrichtung (in der Senkrechten) zwischen jener Schicht und dem Mittelpunkt des Systems definiert.
  • Eine typische Längsempfindlichkeitskurve 43 für ein gewöhnliches Zweispuleninduktionsmeßsystem ist in Fig. 10. gezeigt, in der die y-Achse die reintive Empfindlichkeit und die z-Achse den Abstand der Spulen vom Mittelpunkt des Systems darstellen.
  • Es ist festzustellen, daß die Kurve43 nicht. steil von ihrem Maximum auf einen Minimalwert herabfällt, sondern dies über eine verhältnismäßig lange senkrechte Entfernung allmählich der Fall ist.
  • Ein System dieser Art ist daher nicht gut für Messungen verhältnismäßig dünner Schichten geeignet, da es dann erwünscht ist, daß die Empfindlichkeitscharakteristik von ihrem Maximum auf eine niedrige, vernachlässigbare Amplitude auf einer kurzen senkrechten Entfernung herabfällt.
  • Die erwünschten Charakteristika können dadurch erreicht werden, daß symmetrische Ausbildungen von Hilfs zweispulensystemen Anwendung finden, wcdurch die Kurve der Längsempfindlichkeit im ganzen die Ordinatenachse in zwei Punkten ob erhalb und in zwei Punkten unterhalb der Einstellspulen schneidet. Dies wird, wie es in Fig. g gezeigt ist, dadurch erreicht, daß man oberhalb der Hauptsendespule 15 eine Hilfseinstellsendespule 3.7 entgegengesetzter Windungspolarität anordnet, die eine geringere Gesamtfläche (das Produkt aus der von einer Windung durchschnittlich eingenommenen Fläche und der Zahl an Windungen) aufweist als die Spule 15, und weiterhin unterhalb der Empfangsspule I7 eine Einstellempfangsspule 38 mit entgegengesetzter Windungspolarität als die Spule 17 und einer Gesamtfläche gleich derjenigen der Spule 37 vorsieht. Die Spulen 15 und I7 haben in diesem besonderen System gleiche Flächen. Indes ist es wichtig, hervorzuheben, daß die Windungszahl in allen Spulen einer Gruppe zugleich um denselben proportionalen Betrag ohne Änderung der Untersuchungseigenschaften des Spulensystems geändert werden kann. Vorzugsweise wird der Gesamtabstand zwischen den Hauptspulen 15 und I7 so gewählt, daß er nicht mehr als etwa zwei Drittel der Stärke der dünnsten Schicht, die gemessen werden soll, beträgt, für die ein Näherungswert für die wirkliche Leitfähigkeit erhalten werden soll.
  • Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, mit einem Verhältnis 3 : 2 für die Flächen der Hauptspule und der Einstellspule derselben Kategorie (Sender oder Empfänger) zu beginnen, wobei jede Einstellspule in Gegenschaltung mit ihrer Hauptspule verbunden wird. Weiterhin kann der Abstand zwischen jeder Einstellspule und ihrer Hauptspule gleich dem Abstand 2 D zwischen den Hauptspulen gewählt werden. Bei diesem Abstand schneidet die Längsempfindlichkeitskurve die Achse der Nullempfindlichkeit in einem Punkt in der Nähe der Einstellspulen, zu den Hauptspulen hin verschoben, und weiterhin in einem Punkt in etwa doppelter Entfernung von dem Mittelpunkt des Spulensystems, wohingegen die Amplitude der Empfindlichkeitskurve an Punkten oberhalb und unterhalb der Einstellspulen im Vergleich zu der höchsten Empfindlichkeit auf einem sehr niedrigen Wert gehalten wird.
  • Die Spulen 38 und 37 werden in bekannter Weise so einreguliert, daß die kleinen Flächen der vorletzten Schleifen, die negativ sind (negativ in dem Sinne, daß das leitende Material in der Gegend quer. zu seiner Längsausdehnung eine Beeinflussung von entgegengesetztem Zeichen gegenüber dem der Hauptfläche ergibt),etwas größer sind als diejenigen der letzten positiven Schleifen, die durch die Empfindlichkeitskurve gebildet werden, wenn sich die Kurve ihrer Achse der Nullempfindlichkeit in weiten Abständen nähert. Unter diesen Bedingungen wird die durchschnittliche Beeinflussung des Systems seitens der Schichten oberhalb und unterhalb des Systems auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert verringert. Indessen wurde festgestellt, daß die gegenseitige Induktanz zwischen der Sende- und Empfangsgruppe der Spulen nicht Null ist.
  • Um die gegenseitige Induktanz im wesentlichen auf Null zu bringen und/oder die seitliche Empfindlichkeit des Systems gegenüber Materialien zu verringern, die verhältnismäßig nahe an seiner Achse liegen, ist eine Hilfskompens ationssendespule 40 zwischen den Empfangsspulen 17 und 38 hinzugesetzt, während eine Hilfskompensationsempfangsspule 41 von der gleichen Gesamtfläche wie die Spule 40 zwischen den Sendespulen 15 und 37 angeordnet ist. Die Kompensationsspulen 40 und 41 sind symmetrisch zum Mittelpunkt des Spulensystems angeordnet, und die Polaritäten ihrer Windungen sind die gleichen wie die der Hilfsspulen 37 und 38. Vorzugsweise sind die Kompensationsspuleu 40 und 41 in einem Abstand von etwa o,8 D von ihren entsprechenden Hauptspulen anzuordnen, wobei 2 D der Gesamtabstand zwischen den Hauptspulen ist. In der Praxis brauchen die Spulen 40 und 41 nur sehr wenige Windungen aufzuweisen, um die verbleibende gegenseitige Induktanz zwischen den Gruppen von Spulen aufzuheben, wenn es erwünscht ist. Das Vorhandensein der Kompensationsspulen wird jetzt etwas die Lagen und Flächen der negativen Schleifen des vorerwähnten Vierspulensystems ändern, so daß die Flächen der äußeren Schleifenpaare mehr angeglichen werden, wobei gleichzeitig die wirksame Fläche dieser Schleifen auf ein Minimum zurückgeht.
  • Die Einstellung der Einstell- und Kompensationsspulen kann fortgeführt werden, bis eine günstigste Beeinflussung erhalten wird, wobei dieGleichung (I) noch im wesentlichen erfüllt sein muß. Die Einstellung auf günstigste Beeinflussung ist der Fall, wenn die Flächen der Schleifen 5I, 52, 53 und 54 der Empfindlichkeitskurve um ihre Achse der Nullempfindlichkeit klein und im wesentlichen gleich sind.
  • Eine Richtlinie für die Konstruktion von Spulensystemen zum Einstellen oder zur Lokalis1ierung der Empfindlichkeit entlang der Längsachse ist, die zwei Endpaare von Schleifen oberhalb und unterhalb des Spulensystems mit kleinen, im wesentlichen gleichen Flächen auszurüsten. Wo dies der Fall ist, heben die Beeinflussungen durch das Material in den Querregionen, die beispielsweise den Schleifen 51 und 52 der Fig. 10 entsprechen, im wesentlichen die Beeinflussungen aus dem Material in den Querregionen auf, die den Schleifen 53 und 54 entsprechen. Bei dieser Anordnung bildet die Beeinflussung seitens Materials in der durch die größte Empfindlichkeit des Spulensystems abgedeckten Querzone den entscheidenden Anteil an der Gesamtbeeinflussung.
  • In Fig. io ist eine Längsempfindlichkeitskurve 39 für ein einstellbares symmetrisches Sechsspulensystem der in Fig. g dargestellten Art im Gegensatz zu der Empfindlichkeitskurve 43 für ein übliches Zweispulensystem gezeigt. Wie zuvor angegeben, ist die Längsempfindlichkeit, die relative Empfindlichkeit, aufgetragen längs der Ordinatenachse für die Widerstandskomponente der elektromotorischen Kraft, welche in der Gruppe von Empfangsspulen durch eine Schicht einheitlicher Stärke und einheitlicher Leitfähigkeithervorgerufen ist, welche in verschiedenen Lagen längs der senkrechten Achse, vom Mittelpunkt des Spulensystems gesehen, gelegen sind. Die Kurve 39 ist durch einen steilen Abfall für Schichten oberhalb und unterhalb der Hauptspulen des Systems gekennzeichnet. Als Ergebnis werden verhältnismäßig dünne 5 Schichten mit größerer Genauigkeit gemessen, und ihre wirkliche Leitfähigkeit kann direkt genauer bestimmt werden, als dies mit einem üblichen Zweispulensystem möglich ist.
  • In der Praxis sind natürlich die Amplituden der Beeinflussungen direkt proportional dem in den Sendespulen fließenden Strom, und Änderungen in der Amplitude der Beeinflussungen können auf Änderungen des Sendestroms wie auch auf Erhöhung der in der Empfangsgruppe induzierten elektromotorischen Kraft zurückgehen.
  • Der Zweck der Längseinstellung ist es, Induktionsmeßsysteme zu schaffen, bei denen die Gesamtbeeinflussung durch eine Schicht im wesentlichen proportionjal der elektrischen Leitfähigkeit jener Schicht ist, und zwar für alle Schichtstärken herunter bis zur dünnsten meßbaren Schicht. Ein Meßkreis, der darauf geeicht ist, Leitfähigkeiten in Abhängigkeit der Gesamtbeeinflussung zu messen, wird dann unmittelbar die Leitfähigkeiten der gewünschten, von einem Bohrloch durchschlagenen durchlässigen Schichten anzeigen.
  • Ein Sechsspuleneinstellsystem der in Fig. g dargestellten Art mit fast keiner gegenseitigen Induktanz zwischen den Sende- und Empfangsspulensystemgruppen unter Verwendung kurzer, auf einen Kern aufgewundener Solenoide kann beispielsweise äußere Spulen 37 und 38 mit je 19 Windungen aufweisen, die 204 cm voneinander entfernt angeordnet sind. Die inneren Spulen 15 und I7 können je 30 Windungen besitzen und sind, zentriert auf den Mittelpunkt zwischen den Spulen 37 und 38, 68 cm voneinander getrennt. Die Spulen 40 und 41 können je eine Windung besitzen und liegen etwa 27 cm jenseits der Spulen I5 und Ii7 vom Mittelpunkt des Systems entfernt. Die Spulen 37, IX5 und 40 sliod; in Serie miteinander verbunden, während die Spulen 37 und' 40 in Gegenschaltung zur Spule 15 liegen.
  • Die Spulen 38, 17 und 41 sin1d gleichfalls in in Serie miteinander veirbiunden, während die Spulen 38 und 9I in Gegenschaltung zur Spule I7 liegen. Da viele Bohrlöcher eine verhältnismäßig leitende Flüs.sigkeit enithralten,, die in eine die Apparate unmittelbar umgebende Zone (der Schichten eindringen kann, ist das System der Filg. g dazu vorgesehe'n, in jener Zone eine verringerte Empfindlichkeit zu haben.
  • Dies wird durch eine geeignete Verbindung der verschiedenen Zweispulensysteme erreicht, wie dies vorher angegeben ist.
  • Es sei noch erwähnt, daß alle Spulen in dem Sechsspulensystem symmetrisch um den Mittelpunkt des Systems angeordnet sind, so daß, wenn das System um seinen Mittelpunkt und um 180° gedreht würde, Spulen einer Kategorie durch Spulen einer anderen Kategorie mit den gleichen reliativen Polaritäten ersetzt würden. Es können jedoch auch andere symmetrische Spulenanordnungen im Rahmen der Erfindung Verwendung finden. Beispielsweise ist es möglich, Systeme mit einer im Mittelpunkt gelegenen Spule zu entwickeln, um die andere Spulen symmetrisch angeordnet sind, welche Paare von Spulen der gleichen oder verschiedener Kategorien enthalten können. Für ein symmetrisches Empfindlichkeitsfeldbild müssen solche Systeme eine ungleiche Anzahl von Spulen besitzen, und zumindest würden sieben Spulen benötigt werden, wenn die Gleichung (I) ebenfalls erfüllt werden soll.
  • Spulensysteme mit einer Beeinflussung, ,die eine Funktion der Inhomogenität der umgebenden Materialien ist Ein Bohrlochmeßsystem, das in Funktion der Inhomogenität des umgebenden Materials, und zwar in einer Richtung, die quer zur Längsachse des Apparats verläuft, beeinflußt wird, kann erfindungsgemäß dadurch geschaffen werden, diaß zumi,ndlest zwei Zweispulensysteme vereinigt werden, die jedes eine andere seitliche Empfindlichkeitscharakteristik haben, um eine resultierende seitliche Empfindlichkeitscharakteristik zu gewinnen, die bei einem gegebenen seitlichen Abstand von der Längsachse des Apparats einen Nullwert ergibt und positive und negative Schleifen aufweist, deren darunterliegende Flächen im wesentlichen gleich sind.
  • Wenn das umgebende Medium homogen ist, sind die Beeinflussungen aus jenen Gegenden des Mediums entsprechend den positiven und negativen Schleifen der seitlichen Empfindlichkeitscharakteristik gleich und entgegengesetzt, so daß die Gesamtbeeinflussung Ider Einrichtung Null ist. Bei einem inhomogenen Medium dagegen sind die Beeinflussungen aus jenen Gegenden entsprechend den positiven und negativen Schleifen der seitlichen Empfindlichkeitskurve nicht gleich. Daher wird die Gesamtbeeinflussung in einem solchen Fall nicht mehr Null sein, sondern wird einen Wert haben, der von der Art der Inhomogenität abhängig ist.
  • Um die gewünschte differentielle Empfindlichkeitscharakteristik bei einem Induktionsmeßsystem sicher zu erhalten, wurde festgestellt, daß folgende Bedingungen eingehalten werden müssen: a) das Meßsystem muß zumindest zwei Sende-Empfangs-Spulen-Systeme in Kombination aufweisen; b) die seitlichen Empfindlichkeitskurven für diese beiden Systeme dürfen nicht die gleichen sein, d. h. ihre Spitzen dürfen nicht in ,dem glei1chen seitlichen Abstand von 1der Achse des Meßsystems auftreten; c) die nachfolgende Gleichung muß im wesentlichen erfüllt werden.
  • In der Gleichung gelten t und r für alle möglichen Paare von Sende- und Empfangsspulen; Dt, ist der halbe Abstand zwischen einem Paar von Spulen, St ist die Gesamtfläche einer Sendespule und Sr ist die Gesamtfläche einer Empfangsspule.
  • So ist also der Zähler das Produkt aus den Gesamtflächen eines Paares von Spulen und der Nenner die Hälfte ihres Abstandes.
  • Die Zeichen in dem Zähler geben die Polarität der Windungen jeder Spule wieder. Wenn eine bestimmte Spule beispielsweise in dem Sendesystem positiv angenommen ist, dann werden alle anderen Sendespulen, die in Reihe mit jener Spule verbunden sind, gleichfalls als positiv angesehen, während jene Sendespulen, die in Gegenschaltung mit jener Spule verbunden sind, als negativ zu nehmen sind. Eine ähnliche Beziehung gilt für Spulen in dem Empfangssystem, wenn mehr als eine Empfangsspule benutzt wird.
  • Wenn die Spulen Solenoide von gleichem Radius sind und längs einer gemeinsamen Achse liegen, kann die Gleichung (7) vereinfacht werden: worin Nt und Nr die Windungszahlen der Sende-und Empfangsspulen des jeweils betrachteten Paares sind. Die Gleichung (8) ist besonders für Spulensysteme gemäß der Erfindung passend, da in der Praxis die Spulen gewöhnlich kurze Solenoide von gleichem Radius, die im Längsabstand voneinander angeordnet und an dem Gehäuse 18 befestigt sind, sein werden.
  • Eine typische Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 11 gezeigt, wo die Teile gleicher Funktion gleiche Bezugsziffern wie in Fig. 2 besitzen.. Es läßt sich, leicht der Nachweis erbringen, daß das in Fig. 11 gezeigte System mit koaxialen Spulen von gleichem Durchmesser die drei Bedingungen a, b und c erfüllen wird, wenn beispielsweise die Hilfssendespule 20 halbwegs zwischen den Spulen 15 und I7 angeordnet ist und die halbe Anzahl Windungen ,der Hauptsendespule I5 besitzt. Da die Spitze der Empfindlichkeitskurve für ein Zweispulen-Sende-Empfangs-System bei etwa 0,9 des halben Abstandes zwischen den beiden Spulen auftritt, werden die Spitzen für die zwei Zweispulensysteme in Fig. 3 dann bei etwa 0,45 D und o,g D liegen, worin D den halben Abstand zwischen den Hauptspulen r5 und I7 bedeutet.
  • Eine typische seitliche Empfindlichkeitskurve für das Spulensystem der Fig. 11, das so ausgebildet ist, daß es den drei Bedingungen a, b und c genügt, Ist 1iin Fig. I2 dargestellt, in der die Abszisse x der seitlichen Empfindlichkeitskurve den seitlichen Abständen von der Längsachse des Spulensystems ent- sprechend' Iden verschiedenen für die zylindrische Hülse angenommenen Radien entspricht, und zwar gemessen in Teilen von D, diesem hMben Abstand zwischen den Spulen 15 und I7, während' die Ordinaten y die relativen Empfindlichkeitswerte der Kombination bei den entsprechenden Hülsenradien sind. Es ist ersichtlich, daß die Empfindlichkeitskurve 49 eine positive Schleife 50 verhältnismäßig großer Amplitude bestizt, bei 5/4 D Null ist und eine negative Schleife 51 von kleinerer Amplitude besitzt.
  • Da die othige Gleichung (7) erfüllt wird, ist die Fläche unterhalb der positiven Schleife 50 etwa gleich der Fläche oberhalb der negativen Schleife 51.
  • Demgemäß wird, wenn das Induktionsmeßsystem in ein homogenes Medium gebracht wird, seine Be einflussung Null sein. Auf der anderen Seite, wenn das System in ein Medium gebracht wird, welches in einer seitlichen Richtung des Systems inhomogen ist, wird die Beeinflussung des letzteren nicht länger Null sein, sondern einen Wert besitzen, der von der Natur der Inhomogenität abhängig ist. Das System ist daher speziell für die Untersuchung der möglichen Eindringung der üblich vorhandenen Bohrlochspülung in die Erdschichten geeignet.
  • Mit dem in Fig. 11 gezeigten System durchgeführte Messungen sind natürlich nicht symmetrisch. Dieses System kann jedoch durch Verwendung zumindest eines zusätzlichen Zweispulensystems symmetrisch gemacht werden, wie es in Verbindung mit Fig. 4A gezeigt ist. Durch eine entsprechende Kombination der zuvor beschriebenen Mehrspulensysteme können Differentialspulensysteme gebaut werden, die auch dadurch eine vernachlässigbare seitliche Empfindlichkeit über einen gewünschten Bereich gekennzeichnet sind.
  • Bei allen zuvor beschriebenen Induktionsmeßsystemen sind alle Sendespulen in Reihe miteinander verbunden, so daß derselbe Strom durch sie hindurchgeht. In ähnlicher Weise sind alle Empfangsspulen verbunden, so daß die Gesamtbeeinflussung die algebraische Summe der Beeinflussungen der verschiedenen Empfangsspulen ist. Wenngleich auch Reihenverbindungen vorgezogen werden, sind diese nicht notwendig. So kann jede Sendespule oder eine Untergruppe von Sendespulen beispielsweise Strom von verschiedener Stärke erhalten wie die anderen Sendespulen einer Gruppe. Wo die's der Fall ist, gelten die Gleichungen (1) und (2) wie zuvor, jedoch muß die Zahl der Amperewindungen einer Spule an Steile d;er Windungszahl allein eingeführt werden Es ist weiter selbstverständlich, daß das Prinzip der Reziprozität Anwendung finden kann, so daß Sendespulengruppen und Empfangsspulengruppen in den verschiedenen erläuterten Induktionsmeßsystemen ohne Änderung der erhaltenen Ergebnisse vertauscht werden können. Die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen sind demzufolge lediglich als Ausführungsbeispiels des grundsätzlichen Erfindungsgedankens zu werten.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur Untersuchung der von einem Bohrloch durchschlagenen Erdschichten, gekennzeichnet durch wenigstens zwei mit Wechselstrom gespeiste Sende - Empfangs-Spulen-Systeme, die in das Bohrloch hinabgelassen werden, wobei jedes Spulensystem verschiedene Charakteristika besitzt, die verschiedenen Untersuchungszonen entsprechen, sowie Mittel zur Änderung der Beeinflussung eines der erwähnten Spulensysteme durch die Beeinflussung eines anderen, um eine resultierende Beeinflussung von den in einer bes1t1i,mmten Zone liegenden Erdschichten zu erhalten, und Mittel. um jene resultierende Beeinflussung anzuzeigen.
  2. 2. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule eines der Spulensysteme in Gegenschaltung mit der Sendespule eines anderen Spulensystems verbunden ist, wodurch die Beeinflussung des einen Spulensystems von derjenigen des anderen in Abzug kommt.
  3. 3. Einrichtung nach dem Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Sende-Empfangs-Spulen-System, das den Beeinflussungen der erwähnten Zweispulensysteme entgegenwirkt, um eine Beeinflussung zu erhalten, die im wesentlichen von den nahe an den Spulensystemen gelegenden Erdschichten unbeeinflußt ist.
  4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die algebraische Summe der magnetomotorischen Kräfte, die von den Spulensystemen erzeugt werden ilm wesentlichen Null ist.
  5. 5. Einrichtung nach dem Anspruch I, gekennzeichnet durch weitere Spulen zur Erzeugung einer wechselstrommagnetomotorischen Kraft in der Nachbarschaft der entgegengesetzten Enden der Spulensysteme und Mittel, die die in den Spulensystemen durch diese weiteren Spulen induzierten Beeinflussungen mit der Beeinflussung der Spulensysteme seitens der Erdschichten vereinigen, um eine resultierende Beeinflussung zu erhalten, die nicht nennenswert durch Erdschichten in der Nähe der entgegengesetzten enden der Spulensysteme beeinflußt wird.
  6. 6. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulensysteme verschiedene seitliche Empfindlichkeitscharakteristika haben, wobei ihre entsprechenden Beeinflussungen in Gegenschaltung vereinigt sind, um eine resultierende Beeinflussung hervorzu rufen, die in einem homogenen Medium in einer seitlichen Richtung im Bohrloch im wesentlichen Null ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1103476B (de) * 1955-08-09 1961-03-30 Schlumberger Well Surv Corp Einrichtung zur Untersuchung der elektrischen Leitfaehigkeit der von einem Bohrloch durchteuften Erdformationen
DE1129293B (de) * 1956-05-25 1962-05-10 Karl Heinz Idel Dr Ing Anordnung zur Feststellung von Setzungen in Schuettmaterialien u. dgl.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1103476B (de) * 1955-08-09 1961-03-30 Schlumberger Well Surv Corp Einrichtung zur Untersuchung der elektrischen Leitfaehigkeit der von einem Bohrloch durchteuften Erdformationen
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