DK154584B - PROCEDURE FOR GETTING MEASUREMENT VALUES FOR DETERMINING THE PHYSICAL CHARACTERISTIC VALUES OF UNDERGROUND MEDIA - Google Patents

PROCEDURE FOR GETTING MEASUREMENT VALUES FOR DETERMINING THE PHYSICAL CHARACTERISTIC VALUES OF UNDERGROUND MEDIA Download PDF

Info

Publication number
DK154584B
DK154584B DK215077AA DK215077A DK154584B DK 154584 B DK154584 B DK 154584B DK 215077A A DK215077A A DK 215077AA DK 215077 A DK215077 A DK 215077A DK 154584 B DK154584 B DK 154584B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
measurement
measurements
receiver
transmitter
borehole
Prior art date
Application number
DK215077AA
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK215077A (en
DK154584C (en
Inventor
Nick A Schuster
Original Assignee
Schlumberger Prospection
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Prospection filed Critical Schlumberger Prospection
Publication of DK215077A publication Critical patent/DK215077A/en
Publication of DK154584B publication Critical patent/DK154584B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK154584C publication Critical patent/DK154584C/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/44Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V11/00Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
    • G01V11/002Details, e.g. power supply systems for logging instruments, transmitting or recording data, specially adapted for well logging, also if the prospecting method is irrelevant

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)

Description

DK 154584 BDK 154584 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til frembringelse af måleværdier til bestemmelse af de fysiske karakteristiske værdier for underjordiske medier i nærheden af et borehul, som går gennem jorden, under anvendelse af mindst to sendetransducere, der udsender elektromagnetiske eller akustiske bølger, og mindst to modtagetransducere, dér modtager de af sendetransducerne udsendte bølger, som gennemløber en milestrækning i det underjordiske medium, hvor transducerne er anbragt i aksial afstand fra hinanden på en borehulssonde, og hvor følgende trin udføres: a) placering af sonden i en bestemt dybde af borehullet, b) gennemførelse af to målinger mellem sendetransducerne og modtagetransducerne, hvor målestrækningerne for de to målinger overlapper hinanden, og c) kombination af de to målte måleværdier til bestemmelse af en kompenseret karakteristisk værdi for den overlappede målestrækning.The present invention relates to a method of generating measurement values for determining the physical characteristics of underground media in the vicinity of a borehole passing through the ground, using at least two transmit transducers emitting electromagnetic or acoustic waves, and at least two receiving transducers. there, the waves emitted by the transmit transducers receive a mileage in the underground medium where the transducers are spaced axially apart on a borehole probe and the following steps are performed: a) positioning the probe at a specific depth of the borehole; b) performing two measurements between the transmitting transducers and the receiving transducers, where the measurement distances of the two measurements overlap, and c) combining the two measured measurement values to determine a compensated characteristic value for the overlapped measuring distance.

Det er kendt indenfor akustisk logging, at man kan tilvejebringe en vis kompensation for variationer i løbetiden fremkaldt af ændringer i borehulsdiameteren, ved at man anvender en borehulssonde, der omfatter to modtagere og en sender. (Sådanne anordninger bliver i det følgende forkortet ved anvendelse af et "T" for at repræsentere en sender og et "R" for at repræsentere en modtager med de relative positioner ved T'erne og R'erne antydet ved rækkefølgen, idet bindestregen M-M, som adskiller transducerne, angiver en fælles signalvej.It is known in the area of acoustic logging that one can provide some compensation for variations in the run-time caused by changes in the borehole diameter by using a borehole probe comprising two receivers and a transmitter. (Such devices are hereinafter abbreviated using a "T" to represent a transmitter and an "R" to represent a receiver having the relative positions at the T's and R's indicated by the order, the hyphen MM, which separate the transducers indicates a common signaling pathway.

En T-RR gruppe angiver således en sender på den ene side af to modtagere, idet modtagerne har til fælles signalvejen mellem senderen og dens nærmeste modtager).Desværre kan en sådan T-RR anordning ikke bevirke nogen kompensation med hensyn til skråstillingen af sonden i forhold til borehulsaksen. For at afhjælpe dette skråstillingsproblem kan der findes en yderligere sender for at udforme en sonde med et T-RR-T felt. Som forklaret i US patentskrift nr. 3.257.639 kan enhver af de to sendere styres selektivt, og løbetiden til enhver af de to modtagere måles. De enkelte løbetidsmålinger kan derpå kombineres for at bestemme en middelløbetid for intervallet mellem de to modtagere. Denne middelløbetid har den fordel, at den er kompenseret såvel med hensyn til ændringer i borehulsdiameteren som med hensyn til sondens skråstillinger.Thus, a T-RR group indicates a transmitter on one side of two receivers, the receivers having a common signal path between the transmitter and its closest receiver). Unfortunately, such a T-RR device can cause no compensation with respect to the inclination of the probe in relation to the borehole axis. To remedy this inclination problem, an additional transmitter may be provided to design a probe with a T-RR-T field. As explained in U.S. Patent No. 3,257,639, either of the two transmitters can be selectively controlled and the maturity of each of the two receivers is measured. The individual maturity measurements can then be combined to determine an average running time for the interval between the two receivers. This average running time has the advantage of being compensated both for changes in the borehole diameter as well as for the inclination of the probe.

Som ved mange forskellige typer af målinger under betingelser, der ændrer sig ikke-homogent i en retning radialt i forhold til bore-As with many different types of measurements under conditions that change non-homogeneously in a radial direction with respect to drilling.

DK 15 4 5 8 4 BDK 15 4 5 8 4 B

z hullet, synes akustiske målinger at ændre sig med afstanden mellem sender og modtager og sagt mere nøjagtigt for en tomodtageranord-ning med afstanden mellem senderen og et punkt i midten mellem modtagerne. Af denne grund har borehulskompenserende typer af sonder to sendere, der befinder sig i samme afstand fra dette midtpunkt.z hole, acoustic measurements appear to change with the distance between transmitter and receiver and, more precisely, for a two-receiver device with the distance between the transmitter and a point in the center between the receivers. For this reason, borehole compensating types of probes have two transmitters located at the same distance from this center.

Som forklaret i US patentskrift nr. 3,312.934 er en årsag til, at den akustiske hastighed kan ændre sig med forskellige T-R afstande, at forskellige signalveje kan opstå, hvor den længere afstand giver en vej, der forløber noget længere fra borehullet og dybere inde i formationen. Denne dybere vej kan være mindre påvirket af faktorer, som i radial retning ændrer de akustiske egenskaber, når borehullet bores, eller dette udsættes for borehulsvæsken, såsom hydrofile skiferierarter, der har tendens til at svulme op. Denne ændrede zone kan optræde dybt nok i formationen, til at en kort T-R afstand i det mindste delvis fører til måling af egenskaber ved denne ændrede zone i stedet for den uændrede formation som ønsket. Længere T-R afstande, såsom 2½ til 3½ meter, foretrækkes for at overvinde dette særlige formationsændringsproblem.As explained in U.S. Patent No. 3,312,934, one reason that the acoustic velocity may change at different TR distances is that different signal paths may occur where the longer distance provides a path extending somewhat further from the borehole and deeper within the formation. . This deeper path may be less influenced by factors that radially change the acoustic properties as the borehole is drilled, or this is exposed to the borehole fluid such as hydrophilic shale species that tend to swell. This altered zone may occur deep enough in the formation that a short T-R distance at least partially results in the measurement of properties of this altered zone rather than the unaltered formation as desired. Longer T-R distances, such as 2½ to 3½ meters, are preferred to overcome this particular formation change problem.

Længere T-R afstande kræver længere sonder, og i de ældre tomodtageranordninger, dvs. anordninger af T-RR-typen, kræver en forøgelse af T-R afstanden fra 1 til 2,7 meter en sonde, der er ca. 1,7 meter længere. I T-RR-T borehulskompensationssonderne fører en sådan betydelig forøgelse af T-R afstanden imidlertid til uønsket lange sonder, da denne T-R afstand optræder to gange. Længere sonder er uønskede, da deres længde gør dem mere kostbare og vanskeligere at transportere og forøger problemerne i forbindelse med at sænke dem ned i krumme eller skråt forløbende borehuller.Longer T-R distances require longer probes, and in the older two-receiver devices, ie. devices of the T-RR type, increasing the T-R distance from 1 to 2.7 meters requires a probe which is approx. 1.7 meters longer. However, in the T-RR-T borehole compensation probes, such a significant increase in the T-R distance leads to undesirably long probes as this T-R distance occurs twice. Longer probes are undesirable as their length makes them more costly and more difficult to transport and increases the problems associated with lowering them into curved or inclined boreholes.

Anordninger af borehulskompensationstypen bliver også tilvejebragt i sidevægsapparater således som beskrevet i US patentskrift nr. 3.849.721. Her forøger de længere T-R afstande i det kendte T-RR-T felt slædelængden, hvilket uheldigvis formindsker sandsynligheden for, at slæderne kan holdes i kontinuerlig kontakt med borehulsvæggen.Borehole compensation type devices are also provided in sidewall apparatus as described in U.S. Patent No. 3,849,721. Here, the longer T-R distances in the known T-RR-T field increase the carriage length, which unfortunately reduces the likelihood that the carriages can be kept in continuous contact with the borehole wall.

Hidtidige forsøg på at tilvejebringe i det mindste et delkompensationssystem uden at skulle gribe til uønsket lange sonder således som omhandlet i US patentskrift nr. 3.207.256 eller 3.330.374 kræver lagring af mindst to forskellige måleværdier for mindst to forskelligePrevious attempts to provide at least a partial compensation system without resorting to undesirably long probes as disclosed in U.S. Patent No. 3,207,256 or 3,330,374 require the storage of at least two different measurement values for at least two different

DK 154584 BDK 154584 B

3 afstande. Dette krav fører til forøgede lageromkostninger og større følsomhed overfor dybe positioneringsproblemer, som f.eks. fremkaldes ved en yo-yo-bevægelse af sonden. Endelig er kompensationen for en sondes kristi i ling ikke altid fuldstændig.3 distances. This requirement leads to increased storage costs and greater sensitivity to deep positioning problems, such as is induced by a yo-yo movement of the probe. Finally, the compensation for the Christianity of a probe is not always complete.

Et yderligere problem såvel ved en T-R-T anordning som ved dens modstykke en R-TT-R anordning består i, at på grund af de store afstande mellem T'erne i T-RR-T anordningen henholdsvis R'erne i R-TT-R anordningen kan driftsbetingelserne for transducerne, der befinder sig ved enderne af feltet, være ret forskellige, hvilket fører til mærkbare forskelle i de modtagne signaler, som egentlig skulle være ens. Når eksempelvis en betydelig sondeskråstilling bringer en af de ydre transducere i en betydeligt excentrisk position, medens den tilsvarende transducer ved den anden ende af sonden forbliver bedre centreret, kan signalerne, som svarer til disse ydre transducere,adskille sig betydeligt og selv påvirke såvel løbetiden som amplitudemålingerne.A further problem, both with a TRT device and with its counterpart, an R-TT-R device consists in that due to the large distances between the T's in the T-RR-T device and the R's in the R-TT-R, respectively. the device, the operating conditions of the transducers located at the ends of the field can be quite different, leading to noticeable differences in the received signals, which should actually be the same. For example, when a significant probe slant position puts one of the outer transducers in a significantly eccentric position, while the corresponding transducer at the other end of the probe remains better centered, the signals corresponding to these outer transducers can differ significantly and even affect both the duration and amplitude measurements.

Når en T ligger mellem et par R'er, eller en R befinder sig mellem et par T'er, er der ofte et problem med elektrisk støj, eksempelvis med elektrisk krydstale fra en elektrisk stærkt støjbehæf-tet sender kreds i modtagerledninger, der forløber tæt forbi senderen, eller endnu værre fra en senderstyreledning, der fører høje spændings- eller strømtransiente, som det er tilfældet ved akustiske sonder, hvilke højspændingsledninger løber forbi en af modtagerne eller forstærkerne for modtagne signaler. Eksempelvis skal styreledningen, der føret til den nederste sender i T-RR-T anordningen, passere begge modtagere. En nærmere forklaring af de elektriske og mekaniske problemer i forbindelse med senderledninger, der fører forbi modtagere, findes i US patentskrift nr. 3.734.233 og nr. 3.712.410.When a T is between a pair of Rs or an R is between a pair of Ts, there is often a problem with electrical noise, for example, with electrical cross talk from an electrically strong noise-transmitting circuit in receiver wires extending close to the transmitter, or even worse from a transmitter control line conducting high voltage or current transients, as is the case with acoustic probes, which high voltage lines pass by one of the receivers or amplifiers of received signals. For example, the control line leading to the lower transmitter in the T-RR-T device must pass both receivers. A more detailed explanation of the electrical and mechanical problems associated with transmitter wires passing by receivers is found in U.S. Patent Nos. 3,734,233 and 3,712,410.

Det ville være meget ønskeligt at tilvejebringe en kompensationsanordning, hvor alle modtagere kunne anbringes isoleret fra alle sendere, og hvor ingen højspændingsimpulsledninger på noget sted passerer i nærheden af en modtager, dens tilhørende forstærker eller modta-gesignalledninger.It would be very desirable to provide a compensation device where all receivers could be placed in isolation from all transmitters and where no high voltage pulse wires pass anywhere near a receiver, its associated amplifier or receive signal wires.

Ved de kendte kompensationsanordninger og i nogle af tomod-tageranordningerne var det ikke muligt at opnå målinger over bestemte dele af borehullet. Eksempelvis kan sonden i T-RR-T anordningen ikke arbejde korrekt med den øverste sender inden i foringsrøret og den anden sender og begge modtagere stadig ude i det åbne hul. På lignende måde kunne målinger af formationen ikke fore 4In the known compensating devices and in some of the two-takeer devices, measurements were not possible over certain parts of the borehole. For example, the probe in the T-RR-T device may not work properly with the top transmitter inside the casing and the second transmitter and both receivers still out in the open hole. Similarly, measurements of the formation could not occur 4

DK 154584 BDK 154584 B

tages i det kritiske nederste afsnit af hullet for en afstand svarende til i det mindste en sender-modtagerafstand. Det ville være ønskeligt at kunne måle så langt ned til bunden som muligt, selv om det var nødvendigt midlertidigt at give afkald pi kompenseringen i dette interval.is taken in the critical bottom portion of the hole for a distance equal to at least one transmitter-receiver distance. It would be desirable to be able to measure as far down to the bottom as possible, although it was necessary to temporarily waive the compensation during this interval.

Ved akustiske sonder, der kan være nødvendige for at arbejde i nogen afstand fra borehulsvæggen, forlader de akustiske signaler, som ankommer ved en bestemt modtager, borehulsvæggen, hvor forskydningen af punktet ændrer sig med fremføringsretningen. Dette fører til den som refraktionsfejl kendte effekt. Denne fejl og en tilsvarende teknik for kompensationsanordninger beskrevet i US patentskrift nr. 3.304.536 og nr. 3.524.162 omfatter anvendelse af en yderligere modtager til hver af de to foreliggende modtagere. Hver yderligere modtager er anbragt i en lille afstand fra hver allerede tilstedeværende modtager svarende til ca. det dobbelte af den forskydning, som indføres af refraktionsfejlen, en forskydning for hver af de to forskellige modtageretninger. Der anvendes således fire modtagere, to for hver modtageretning.For acoustic probes that may be required to operate at some distance from the borehole wall, the acoustic signals arriving at a particular receiver leave the borehole wall where the offset of the point changes with the direction of advance. This leads to the effect known as refractive error. This error and a corresponding technique for compensation devices disclosed in U.S. Patent Nos. 3,304,536 and 3,524,162 include the use of an additional receiver for each of the two present receivers. Each additional receiver is located at a small distance from each receiver already present corresponding to approx. twice the displacement introduced by the refractive error, one displacement for each of the two different receiving directions. Thus, four recipients are used, two for each recipient direction.

Endvidere kræves der i den kendte T-RR-T anordning retningsfrie modtagere, da hver modtager skal kunne opfange signaler, der ankommer enten fra den øverste eller fra den nederste sender. Ellers meget ønskede retningsmodtagere kan ikke anvendes, når der ikke findes fire modtagere således som i den ovenfor nævnte løsning til refraktionskorrektion, dvs. to modtagere rettet imod hver sender.Furthermore, in the known T-RR-T device directional receivers are required, as each receiver must be able to receive signals arriving either from the top or from the bottom transmitter. Otherwise much desired directional receivers cannot be used when there are no four receivers such as in the above mentioned refraction correction solution, ie. two receivers aimed at each transmitter.

En anden løsning ville være at benytte R-TT-R systemet, men de nu nødvendige retningssendere kan ikke anvendes, når de ikke er opbygget som ved firemodtagerløsningen af fire sendere. Det er unødvendigt at sige, at disse ekstra sendere i betydelig grad forøger styringens komplicerede beskaffenhed og omkostningerne.Another solution would be to use the R-TT-R system, but the required directional transmitters cannot be used when they are not constructed as in the four-receiver solution of four transmitters. Needless to say, these additional transmitters significantly increase the complexity of the control and the cost.

To forskellige T-R afstandsundersøgelser er ønskelige, og som angivet i det ovennævnte US patentskrift nr. 3.312.934 er det muligt, at den direkte sammenligning af de forskellige undersøgelsesresultater selv kan føre til en direkte indikation af tilstedeværelsen af carbonhydrider, når disse foreligger i form af gas, eller i nogle tilfælde gør det muligt at anslå graden af skiferlerholdigheden som nævnt i US patentskrift nr. 3.096.502. Det vil imidlertid fremgå, at målingerne skal være så nøjagtige som muligt, for at målingerne med forskellige T-R afstande kan udnyttes på denne måde. Nøjagtigheden af T-RR målinger i henhold tit de ovennævnte patentskrifter er ofte 5Two different TR distance studies are desirable, and as stated in the aforementioned U.S. Patent No. 3,312,934, it is possible that the direct comparison of the various study results may even lead to a direct indication of the presence of hydrocarbons when present in the form of gas, or in some cases it is possible to estimate the degree of shale clay content as mentioned in US Patent 3,096,502. However, it will appear that the measurements must be as accurate as possible in order for the measurements with different T-R distances to be utilized in this way. The accuracy of T-RR measurements according to the above-mentioned patents is often 5

DK 154584 BDK 154584 B

en sådan/ at den iagttagne forskel i disse forskellige undersøgelser i virkeligheden kan skyldes ukompenserede skråstillings- eller systemfejl i stedet for radiale forskelle i de akustiske egenskaber ved formationerne. I det mindste to målinger er påkrævet til denne anvendelse, og deter vigtigt, at begge målinger er borehulskompenseret.such that the observed difference in these various studies may in fact be due to uncompensated inclination or system errors rather than radial differences in the acoustic properties of the formations. At least two measurements are required for this use, and it is important that both measurements are borehole compensated.

Ved anvendelse af de kendte kompensationsanordninger til opnåelse af de forskellige T-R afstandsundersøgelser ville to yderligere udenfor anbragte transducere i en yderligere afstand udover de sædvanligvis anvendte og et stort antal yderligere måleundercykler udover de fire normalt anvendte være nødvendige. Derudover ville sondelængden blive forøget med det dobbelte af den ønskede afstandsforskel. Sådanne krav om yderligere transducere og sondeiængde gør den anden måling upraktisk under mange omstændigheder, da den anden måling sædvanligvis er redundant i forhold til den første. Hvis den imidlertid kunne gennemføres uden sådanne dyre komplikationer, ville denne anden måling forøge værdien af den primære måling ved at tilvejebringe betydelig sikkerhed for, at i det mindste den længere T-R afstand var passende for en ændret formation, og når gunstige betingelser optrådte, ville den tilvejebringe en direkte indikation af tilstedeværelsen af gas.Using the known compensation devices to obtain the various T-R distance studies, two additional outside transducers at a further distance in addition to the commonly used and a large number of additional measurement subcycles in addition to the four normally used would be necessary. In addition, the probe length would be increased by twice the desired distance difference. Such requirements for additional transducers and probe length make the second measurement impractical in many circumstances, since the second measurement is usually redundant compared to the first. However, if it could be performed without such expensive complications, this second measurement would increase the value of the primary measurement by providing significant assurance that at least the longer TR distance was appropriate for a changed formation, and when favorable conditions occurred, it would provide a direct indication of the presence of gas.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmåde, som under bibeholdelse af fordelene ved lange T-af-stande ikke gør utilladeligt lange borehulssonder nødvendige. Også borehulskompensationsegenskaberne ved et T-RR-T felt ved en side-vægsglidesko skal opretholdes, idet T-R afstanden kan forøges uden forøgelse af glideskolængden. Ved et minimum af forskellige dybdepositioner og iagringsafstande skal en fuldstændig borehulskompensation indbefattende sondeskråstillingen muliggøres. Fremgangsmåden skal også være i stand til at muliggøre målinger over hele transduceranordningslængden og at tilvejebringe to undersøgelser i forskellig afstand, dvs. undersøgelser ved lang og kort T-R afstand, hvilke undersøgelser både er kompenseret for borehuls- og systemmålefejl.The object of the present invention is to provide a method which, while retaining the advantages of long T distances, does not make prohibitively long borehole probes necessary. Also, the borehole compensation properties of a T-RR-T field at a side wall sliding shoe must be maintained, as the T-R distance can be increased without increasing the sliding shoe length. At a minimum of different depth positions and storage distances, a complete borehole compensation including the probe inclination position must be allowed. The method must also be capable of enabling measurements over the entire transducer device length and to provide two studies at different distances, viz. studies at long and short T-R distances, which are both compensated for borehole and system measurement errors.

Dette opnås ved en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved, at ved en anbringelse af transducerne i rækkefølgen modtager T^-modtager Tg-sender T^-sender T^ henholdsvis i omvendt rækkefølge på sonden, hvor afstanden mellem modtagetransducerne er lig med afstanden mellem sendetransducerne, bliver sonden mellem de to målinger bevæget en bestemt strækning i aksial retning i borehullet, målestrækningerne for de to målinger er 6This is accomplished by a method of the kind set out in the preamble, characterized in that by placing the transducers in the order, the T ^ receiver receives Tg transmitter T ^ transmitter T ^, respectively, in the reverse order of the probe, the distance between the receiving transducers being equal to the distance between the transmit transducers, the probe between the two measurements is moved a certain distance axially in the borehole, the measurement distances of the two measurements are 6

DK 154584 BDK 154584 B

lige lange, og den overlappede målestrækning er hver gang lig med afstanden mellem de to modtagetransducere.equal in length, and the overlapping distance is equal to the distance between the two receiving transducers.

Det ovenfor og i det følgende benyttede udtryk “transducer" skal forstås således, at den er et organ, der er i stand til enten at udsende eller at modtage en bestemt signaltype. Eksempelvis kan transduceren ved akustiske målinger enten være en akustisk sender eller en akustisk modtager, hvor senderen tjener til at omforme elektrisk energi til mekanisk eller akustisk energi, og modtageren tjener til at omforme den akustiske energi tilbage til elektrisk energi. På lignende mide kan transduceren ved elektriske bølgemålinger være en antenne eller en stråler for elektromagnetiske bølger, medens modtageren er en antenne til opfangning af de udsendte elektromagnetiske bølger.The term "transducer" used hereinafter and hereinafter is understood to be a means capable of either emitting or receiving a particular signal type. For example, the acoustic transducer may be either an acoustic transmitter or an acoustic transmitter. a receiver where the transmitter serves to convert electrical energy into mechanical or acoustic energy, and the receiver serves to convert the acoustic energy back to electrical energy, similarly the transducer by electric wave measurements may be an antenna or a radiator for electromagnetic waves, while the receiver is an antenna for capturing the transmitted electromagnetic waves.

De forskellige kombinationer af målinger, som er blevet tilvejebragt ved forskellige borehulspositioner, kan endvidere sammenlignes eller kombineres, så at man opnår forbedrede måleresultater, der er kompenseret med hensyn til borehulseffekter og andre fejl.Furthermore, the various combinations of measurements obtained at different borehole positions can be compared or combined to obtain improved measurement results that are compensated for borehole effects and other errors.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor %The invention will then be explained in more detail with reference to the drawing, in which%

DK 154584 BDK 154584 B

fig. 1 i repræsentativ blokform viser en udførelsesform for et apparat ifølge den foreliggende opfindelse til at samle, lagre og kombinere målinger af fysiske egenskaber af medier under jordens overflade i nærheden af et borehul, fig. 2A-2C målingsindsamlingsfølgen ved anvendelse af transducerne, som indgår i apparatet i fig. 1, fig. 3A og 3B en udførelsesform for kredsløb ved overfladen og nede i borehullet ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 3C det tilsvarende tidsdiagram, fig. 4A-4D virkningen af borehulstilstande, såsom manglende indstilling på linie og hældning af en transducerunderstøtning på fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, fig. 5A og 5B forskellige borehulsarbejdsomgivelser, som der kompenseres for i henhold til den foreliggende opfindelse, fig. 6A et kendt glideskomonteret borehulskompenseringssystem, fig. 6B det kendte system modificeret i henhold til den foreliggende opfindelse, fig. 7A og 7B yderligere fordele ved et transducersystem modificeret i henhold til den foreliggende opfindelse, fig. 8A og 8B alternative kredsløb til anvendelse sammen med kredsløbet 24 i fig. 3A, fig. 9A og 9B forbindelsen mellem forskellige målinger af fysiske egenskaber ved medier under jordens overflade og fig. lo og 11 yderligere udførelsesformer for apparatet ifølge den foreliggende opfindelse.FIG. Fig. 1 is a representative block view showing an embodiment of an apparatus according to the present invention for collecting, storing and combining measurements of physical properties of media below the earth's surface near a borehole; 2A-2C measure the acquisition sequence using the transducers included in the apparatus of FIG. 1, FIG. Figs. 3A and 3B are an embodiment of a circuit at the surface and downhole of the present invention; 3C shows the corresponding timing diagram; FIG. Figures 4A-4D show the effect of borehole states, such as failure to align and incline a transducer support on the method of the present invention; 5A and 5B are different borehole working environments that are compensated for in accordance with the present invention; 6A is a well-known slide-mounted borehole compensation system; FIG. 6B shows the known system modified in accordance with the present invention; 7A and 7B show additional advantages of a transducer system modified in accordance with the present invention; 8A and 8B alternate circuits for use with the circuit 24 of FIG. 3A, FIG. 9A and 9B show the connection between various measurements of physical properties of media below the earth's surface and FIG. 11 and 11 further embodiments of the apparatus of the present invention.

På tegningen er der i fig. 1 i repræsentativ blokform vist et egnet apparat i henhold til den foreliggende opfindelse til at indsamle, lagre, optegne og kombinere målinger af fysiske egenskaber af medier under jordens overflade i nærheden af et borehul, som går igennem en jordformation. Apparatet indbefatter et borehulsværktøj lo med et transducersystem med fire transducere nummereret 1-4. Systemet kan indgå i et værktøj, som er enten af dorn-typen indrettet til centraliseret eller ekscentrisk drift eller i et glideskoorgan med transducerne anbragt på giideskoen for drift i nær kontakt med borehulsvæggen.In the drawing, in FIG. 1, in representative block form, a suitable apparatus according to the present invention is shown for collecting, storing, recording and combining measurements of physical properties of media below the surface of the earth in the vicinity of a borehole passing through an earth formation. The apparatus includes a borehole tool 1o with a four transducer system numbered 1-4. The system may be included in a tool which is either of the mandrel type adapted for centralized or eccentric operation or in a sliding chuck with the transducers arranged on the guide shoe for operation in close contact with the borehole wall.

I den følgende forklaring antages det, at værktøjet er blevet ført til bunden af borehullet, så at det derpå kan føres langsomt tilbage mod overfladen under den mekaniske styring af en loggetrådline 12, der er viklet nå et soil 14 ved overfladen, οσ som tilliae tilvenebrin- DK 154584 B i 2o. På denne måde kan bevægelse af værktøjet direkte sættes i relation j til bevægelsen af trådlinen ved overfladen.In the following explanation, it is assumed that the tool has been guided to the bottom of the borehole so that it can then be slowly retracted to the surface under the mechanical control of a log wire line 12 wound to reach a soil 14 at the surface, till - DK 154584 B in 2o. In this way, movement of the tool can be directly related to the movement of the wire at the surface.

Overfladestyringen 2o virker som en programmeret sender- og modtagervælger, der over en slæberingsstrømaftager 16 på spillet 14 står i forbindelse med loggetrådlinen 12 og nede i hullet med en underjordisk styring 11 i værktøjet lo. Synkront med trådlinebevægelsen tilvejebrin- ! ges tilvækstdybdeimpulser til både styringen 2o og til målingslagerappa-ratet 22 over en eller anden passende mekanisk eller elektrisk forbindelse 18 og til målingsvælge- og kombinationsapparatet 24, hvis det findes ved borestedet, så at målingsbehandlingen kan udføres på samme tid. På denne måde er transducerudvælgelsen og tilsvarende målinger synkroniseret som beskrevet i det følgende.The surface controller 20 acts as a programmed transmitter and receiver selector which communicates with a logging line 12 and downhole over a drag ring pantograph 16 on the game 14 with an underground controller 11 in the tool 1o. Synchronous with the wire movement providing! gain depth impulses are provided to both the controller 20 and to the measurement storage apparatus 22 over some suitable mechanical or electrical connection 18 and to the measurement selection and combination apparatus 24, if present at the drilling site, so that the measurement processing can be performed at the same time. In this way, the transducer selection and corresponding measurements are synchronized as described below.

Det vil forstås, at den faktiske målingsudvælgelse og kombination ikke behøver at ske i forbindelse med indsamlingen af de indviduel-le målinger, da disse målinger kan tilvejebringes på et hvilket som helst senere tidspunkt fra sædvanlige analoge eller digitale lagringsanordninger for behandling på et sted beliggende i afstand fra borehul let. Det er imidlertid vigtigt, at tilvækstdybder svarende til bevægelsen af værktøjet i borehullet optegnes i overensstemmelse med målingerne, da det er nødvendigt som beskrevet nedenfor at henføre målingerne nøjagtigt på dybdebasis.It will be appreciated that the actual measurement selection and combination need not be made in connection with the collection of the individual measurements, as these measurements may be provided at any later time from conventional analog or digital storage devices for processing at a location distance from borehole easily. However, it is important that growth depths corresponding to the movement of the tool in the borehole are recorded in accordance with the measurements, as it is necessary, as described below, to accurately reference the measurements on a depth basis.

Når værktøjet lo, som indeholder gruppen af fire transducere, bevæges opad gennem dybdepositioner I,J,K og L, vælges forskellige transducere på en systematisk måde, således at en følge af målinger foretages ved regelmæssige dybdetilvækster. Det er sædvanligt, at et bestemt punkt på værktøjet vælges som et referencepunkt, så at målinger, som foretages med forskellige transducere, kan henføres til hinanden og til dybden af værktøjet i borehullet, som optegnes ved overfladen.When the tool lO, which contains the group of four transducers, is moved upward through depth positions I, J, K and L, various transducers are selected in a systematic way, so that a result of measurements is made at regular depth increments. It is customary for a particular point on the tool to be selected as a reference point, so that measurements made with different transducers can be attributed to each other and to the depth of the tool in the borehole recorded at the surface.

Selv om et hvilket som helst punkt kan vælges, viser fig. 1 og er den følgende beskrivelse baseret på udvælgelsen af dybdereferencepunktet-som positionen på værktøjet lo ved den øverste transducer, dvs. den transducer, som er nærmest overfladen af jorden, når værktøjet bevæges gennem borehullet.Although any point can be selected, FIG. 1 and the following description is based on the selection of the depth reference point-as the position of the tool 1o at the upper transducer, i.e. the transducer which is closest to the surface of the earth as the tool moves through the borehole.

For at beskrive rækkefølgen af målinger skal der henvises til fig. 2A-2C, der viser gruppen af fire transducere i værktøjet lo betegnet som τι”Τ4* hensyn til beskrivelsen vil bogstavet T med et index blive anvendt til at angive transducere enten modtagere eller sendere.To describe the order of measurements, reference is made to FIG. 2A-2C showing the group of four transducers in the tool lo designated as τι ”Τ4 * for the description, the letter T with an index will be used to indicate transducers either receivers or transmitters.

Det antages endvidere, at de to øverste transducere og T2 virker som modtagere, og at de to nederste transducere og virker som sendere.Furthermore, it is assumed that the top two transducers and T2 act as receivers and that the two bottom transducers and act as transmitters.

Det er ønskeligt, at transducere af en bestemt type, såsom dem, der arbeider som modtaoere, er iordet eller narret sammen i ν»τ·ν+-ίΛ-ϊβ··- 9It is desirable that transducers of a particular type, such as those working as receivers, be grounded or mocked together in ν »τ · ν + -ίΛ-ϊβ ·· - 9

DK 154584 BDK 154584 B

let på en koordineret måde. Af grunde/ som vil fremgå senere, skal den forudvalgte indbyrdes afstand mellem transducere i hver gruppe endvidere være den samme, dvs. den indbyrdes afstand mellem Tj og T2 langs længden af transducerstøtteorganet i værktøjet skal være den samme som den indbyrdes afstand mellem senderne Tg og T4· Afstandene mellem grupperne af forskellige typer af transducere, f.eks. afstanden mellem modtageren T2 og senderen Tg, kan være den samme eller være forskellig fra den indbyrdes afstand mellem transducere af samme type afhængigt af de fysiske egenskaber af jordformationen, som skal måles, undersøgelsesdybden i den ønskede jordformation og andre faktorer.easily in a coordinated way. Furthermore, for reasons / as will appear later, the preselected distance between transducers in each group must be the same, ie. the distance between Tj and T2 along the length of the transducer support means in the tool must be the same as the distance between transmitters Tg and T4. The distances between the groups of different types of transducers, e.g. the distance between the receiver T2 and the transmitter Tg may be the same or different from the distance between transducers of the same type depending on the physical properties of the ground formation to be measured, the depth of investigation of the desired ground formation and other factors.

Fig. 2A, 2B og 2C viser hver transducersystemet Ti,T2'T3 og i to separate positioner angivet ved dybdeniveauindexer ved det øverste af hvert transducersystem. Disse indexer I-L er henført til den øverste transducer Tj. I fig. 2A og 2B er disse positioner I og L, dvs. den øverste transducer Tj ved dybdeniveauer henholdsvis dj og d^. I fig. 2C er de to positioner betegnet I og J, fordi den øverste transducer Tj er ved dybdeniveauer henholdsvis dT og dT.FIG. 2A, 2B and 2C each show the transducer system Ti, T2'T3 and in two separate positions indicated by depth level indices at the top of each transducer system. These indexes I-L are assigned to the upper transducer Tj. In FIG. 2A and 2B are these positions I and L, i.e. the upper transducer Tj at depth levels dj and d ^, respectively. In FIG. 2C, the two positions are designated I and J because the upper transducer Tj is at depth levels dT and dT, respectively.

Når systemet bevæges fra position I-L i fig. 2A og 2B og I-J i fig. 2C, bevæger systemet sig op gennem borehullet fra dybden dj-dL med anvendelse af Tj som dybdereferencepunkt. Et signal frembringes af senderen Tg, som vil udbrede sig op gennem hullet til modtagerne T2 og Tj. Hver af disse modtagere vil omdanne det modtagne signal til et tilsvarende elektrisk signal, som kan behandles til en måling m. Da det normalt forventes, at et signal, der vandrer fra Tg mod T2 og Tj vil ankomme først ved T2 og derpå ved Tj, vil Tg-T2 klingen blive betegnet som nij og Tg - Tj som m2· Målingerne irij og m2 kan derpå kombineres for at få en måling af en fysisk egenskab under jordoverfladen på en måde, som vil afhænge af den egenskab, som måles.When the system is moved from position I-L in FIG. 2A and 2B and I-J in FIG. 2C, the system moves up through the borehole from depth dj-dL using Tj as the depth reference point. A signal is produced by the transmitter Tg which will propagate up through the hole to the receivers T2 and Tj. Each of these receivers will convert the received signal into a corresponding electrical signal which can be processed into a measurement m. Since it is normally expected that a signal migrating from Tg towards T2 and Tj will arrive first at T2 and then at Tj, then the Tg-T2 blade will be designated as new and Tg - Tj as m2 · The measurements irij and m2 can then be combined to obtain a measurement of a physical property beneath the soil surface in a manner that will depend on the property being measured.

Hvis f.eks. Tg sender en akustisk impuls, vil målingerne irij og m2 repræsentere vandringstiden gennem formationen og medier, som omgiver borehullet fra Tg til henholdsvis T2 og Tj og kan derpå kombineres for at bestemme intervalvandringstiden mellem T2 og Tj, kaldet At.For example, Tg sends an acoustic impulse, the measurements irij and m2 will represent the migration time through the formation and media surrounding the borehole from Tg to T2 and Tj, respectively, and can then be combined to determine the interval migration time between T2 and Tj, called At.

Ved en eller anden kort tidsafstand fra frembringelsen af et signal ved hjælp af senderen Tg frembringes et signal af senderen T4, som vist i fig. 2B, der modtages af modtagerne T2 og Tj og omdannes til målinger henholdsvis mg og m4.At some short time distance from the generation of a signal by the transmitter Tg, a signal is generated by the transmitter T4, as shown in FIG. 2B, received by receivers T2 and Tj and converted into measurements mg and m4, respectively.

En fuldstændig følge af målinger ved dybden dj ville derfor indbefatte alle målingerne mj,m2,mg og m4· Herefter vil m betegne individuelle målinger i almindelighed uanset typen, idet mj foretages, medens Tg arbejder sammen med T2 og m2 med Tj og mg, medens T4 arbejder 10A complete sequence of measurements at depth dj would therefore include all the measurements mj, m2, mg and m4 · Then m will denote individual measurements in general of the type, with mj being made while Tg works with T2 and m2 with Tj and mg, while T4 works 10

DK 154584 BDK 154584 B

iin

Da de fire målinger kan opnås 'i en meget kort tidsperiode i forhold til værktøjsbevægelsen, kan de betragtes som tilvejebragt i det væsentlige i samme dybde. Eksempelvis kan akustiske sendere impulseres i størrelsesordenen 2o gange pr. sekund. Denne hastighed tilvejebringer i det mindste fem fuldstændige følger pr. sekund, under hvilke en meget lille værktøjsforskydning ville finde sted ved normale loggehastigheder. De fire målinger sendes op gennem hullet og lagres for senere anvendelse som vist ved 22A i fig. 1, og som forklaret mere detaljeret nedenfor.Since the four measurements can be obtained for a very short period of time relative to the tool movement, they can be considered as provided essentially at the same depth. For example, acoustic transmitters can be pulsed on the order of 20 times per second. second. This rate provides at least five complete sequences per second. second, during which a very small tool shift would occur at normal log speeds. The four measurements are sent up through the hole and stored for later use as shown at 22A in FIG. 1, and as explained in more detail below.

På et eller andet senere tidspunkt, når værktøjet er bevæget gennem borehullet til dybden som vist i fig. 2A og 2B, kan en anden følge af målinger ιη^,ι^,πι^ og m4 foretages og anvendes i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse til at kompensere for borehulseffekter på de individuelle målinger.At some later point when the tool is moved through the borehole to the depth as shown in FIG. 2A and 2B, another sequence of measurements ιη ^, ι ^, πι ^ and m4 can be made and used in accordance with the present invention to compensate for borehole effects on the individual measurements.

Eksempelvis når er en akustisk impulssender, vil intervalvandringstiden At mellem T2 og Tj være fejlagtig, hvis de dele af signaludbredelsesvejene, som er beliggende i borehullet, er af forskellige længder ved de to modtagere. En sådan forskel ville forekomme i tilfælde af en hældning af værktøjet.For example, when is an acoustic impulse transmitter, the interval travel time Δt between T2 and Tj will be incorrect if the portions of the signal propagation paths located in the borehole are of different lengths at the two receivers. Such a difference would occur in the case of an inclination of the tool.

Tidligere kendte borehulskompenseringsmetoder ved akustiske loggeværktøjer anvender separate sendere beliggende på modsatte sider af modtagerne i et T-RR-T system for at opnå to At'er med modsatte nære og fjerne modtagerforhold.Prior art borehole compensation methods by acoustic logging tools use separate transmitters located on opposite sides of the receivers in a T-RR-T system to obtain two At's with opposite near and far receiver ratios.

Ifølge den foreliggende opfindelse er denne form for borehulskompensation mulig med et system, der har en betydeligt kortere samlet længde. Ved at kombinere et første sæt målinger m^ og m2 taget i dybden dj (se fig. 2A ved I) med målinger m^ og m^ taget i dybden d^ (se fig.According to the present invention, this kind of borehole compensation is possible with a system having a significantly shorter overall length. By combining a first set of measurements m ^ and m2 taken at depth dj (see Fig. 2A at I) with measurements m ^ and m ^ taken at depth d ^ (see fig.

2A ved L) opnås en ny kombination af målinger fra transducere, der har et omvendt nær- og fjernforhold, hvilken kombination tilvejebringer den ønskede borehulskompensation.2A at L), a new combination of measurements from transducers having an inverse near-distance relationship is obtained, which combination provides the desired borehole compensation.

Endvidere kan en anden kompenseret borehulsmåling foretages samtidig med eller over det samme interval i borehullet som den ovenfor beskrevne kompenserede borehulsmåling. En sådan anden måling kan ikke fås med det tidligere kendte T-RR-T system. Ved at kombinere et andet sæt målinger m3 og m^ taget i dybden dj (se fig. 2B ved I) med målinger m2 og m4 taget i dybden d^ (se fig. 2B ved L) fås en anden kompenseret borehulsmåling, men her med en længere T-R afstand end den første måling. Dette skyldes, at dette andet sæt målinger henføres til transducere i større afstand end i det første sæt.Further, a second compensated borehole measurement may be made at or above the same borehole interval as the above-described compensated borehole measurement. Such a second measurement is not available with the prior art T-RR-T system. By combining another set of measurements m3 and m ^ taken at depth dj (see Fig. 2B at I) with measurements m2 and m4 taken at depth d ^ (see Fig. 2B at L), another compensated borehole measurement is obtained, but here with a longer TR distance than the first measurement. This is because this second set of measurements is attributed to transducers at a greater distance than in the first set.

En yderligere fordel ved transducersystemet ifølge den foreliggende opfindelse knytter sig til anvendelsen af systemet til at kompensere for statistiske eller svstematiske feil i de foretagne målinger og 11 DK 154584 3A further advantage of the transducer system of the present invention is related to the use of the system to compensate for statistical or systematic errors in the measurements taken and in accordance with the present invention.

Det bemærkes, at målingen m2 i' dybden dj i det væsentlige gentages af m-j ved dj, når T2 erstatter Tj,og erstatter , når værktøjet bevæger sig gennem borehullet. Under perfekte målebetingelser skulle m2 derfor være lig med m^· Under typiske borehulsmålebetingelser er der imidlertid flere kendte grunde til, at dette eventuelt ikke sker. Selv om små statistiske variationer kan forventes, f.eks. når akustiske intervaltransittidsmålinger fpretages, opnås en forbedret måling ved at danne middelværdien af m2 ved dj og m^ ved dj for at tilvejebringe en måling, som er kompenseret for sådanne statistiske variationer. Selv om tilsvarende statistisk kompensation kunne udføres ved at gentage målingen ved dj, skærer sådanne gentagne målinger tastforholdet for værktøjet ned med det halve. I modsætning hertil kræves der ikke nogen forøgelse af tastforholdet for at opnå dette resultat ved at kombinere de allerede til rådighed værende m2 og m^. Som forklaret nedenfor er der endvidere andre grunde til, at det foretrækkes at anvende forskellige transducere og endog forskellige værktøjspositioner til at opnå målinger for sådanne kombinationer.It is noted that the measurement m 2 in the depth dj is essentially repeated by m-j at dj when T2 replaces Tj, and replaces as the tool moves through the borehole. Therefore, under perfect measurement conditions, m2 should be equal to m ^ · However, under typical borehole measurement conditions, there are several known reasons why this might not happen. Although small statistical variations can be expected, e.g. when acoustic interval transit time measurements are interpreted, an improved measurement is obtained by forming the mean of m2 at dj and m ^ at dj to provide a measurement that is offset by such statistical variations. Although similar statistical compensation could be performed by repeating the measurement at dj, such repeated measurements cut the key ratio of the tool by half. In contrast, no increase in the key ratio is required to achieve this result by combining the already available m2 and m ^. Furthermore, as explained below, there are other reasons why it is preferable to use different transducers and even different tool positions to obtain measurements for such combinations.

Selv om det ikke er vist i fig, 2C, vil det forstås, at andre målinger også kan kombineres med fordel for at kompensere for tilfældige støj- eller forskellige transducereffekter og deres relative positioner i borehullet. Eksempelvis kan m2 ved dybden d^ anvendes sammen med m^ ved dL- I nogle tilfælde kan målinger, såsom m2 og også sammenlignes for at detektere borehulsforvrængninger, såsom værktøjshældning.Although not shown in Fig. 2C, it will be appreciated that other measurements may also be combined to advantage to compensate for random noise or different transducer effects and their relative positions in the borehole. For example, m2 at depth d ^ can be used with m ^ at dL- In some cases, measurements such as m2 can also be compared to detect borehole distortions such as tool slope.

En sammenligning af sådanne målinger kan give en indikation af borehulskompensationen, som anvendes på de grundlæggende målinger og derved en indikation af pålideligheden af de kompenserede borehulsmålinger.A comparison of such measurements may give an indication of the borehole compensation applied to the basic measurements and thereby an indication of the reliability of the compensated borehole measurements.

Som beskrevet ovenfor er alle fire målinger i hver følge ikke absolut nødvendige for at tilvejebringe en kompenseret måling, og det er heller ikke nødvendigt at udføre hver måling efter individuelle senderudløsninger som beskrevet. Som vist i fig. 2A-2C og angivet summarisk nedenfor vil hver individuel måling imidlertid blive anvendt i det mindste to gange i forskellige kombinationer for at tilvejebringe to forskellige kompenserede borehulsmålinger af et valgt borehulsinterval svarende til to forskellige sender-modtagerundersøgelsesafstande:As described above, all four measurements in each sequence are not absolutely necessary to provide a compensated measurement, nor is it necessary to perform each measurement according to individual transmitter triggerings as described. As shown in FIG. 2A-2C and summarized below, however, each individual measurement will be used at least twice in different combinations to provide two different compensated borehole measurements of a selected borehole interval corresponding to two different transmitter-receiver survey distances:

TABEL ITABLE I

12 DK 154584 B12 DK 154584 B

1) m2 og ved dj (interval T2~Tj ved drift af Tg) 2) mg og m^ ved dj (interval T^-T^ ved drift af Tg) 3) m^ og mg ved dj (interval T2~Tj ve^ ^rift af T4) 4) og m2 ved dj (interval T2~T4 ved drift af Tj) 5) m2 ved dj (Tg-Tj) og mg ved dj (T^-Tg) 6) m2 ved dR (Tg-Tj) og mg ved dj (T^-Tg)1) m2 and at dj (interval T2 ~ Tj at operation of Tg) 2) mg and m ^ at dj (interval T ^ -T ^ at operation of Tg) 3) m ^ and mg at dj (interval T2 ~ Tj ve ^^ rift of T4) 4) and m2 at dj (range T2 ~ T4 at operation of Tj) 5) m2 at dj (Tg-Tj) and mg at dj (T ^ -Tg) 6) m2 at dR (Tg- Tj) and mg at dj (T ^ -Tg)

Som vist i fig. 1 bliver hver måling mj,m2,m3 og m^ lagret i målingslagerapparatet 22 for hver tilvækst af dybde dj, dj+j, ··· osv., hvor hver tilvækst er af størrelsesordenen 15 cm eller mindre.As shown in FIG. 1, each measurement mj, m2, m3 and m ^ is stored in the measurement storage apparatus 22 for each increment of depth dj, dj + j, ···, etc., where each increment is of the order of 15 cm or less.

Hvis målingslagerkapaciteten er begrænset, er det fordelagtigt at kombinere nogle af målingerne for at minimere den nødvendige kapacitet. Målingerne m^ og m2 for den samme dybdetilvækst (se fig. 2A ved position I og dybdetilvækst dj) kan f.eks. subtraheres i målingsudvælgelses- og kombinationsapparatet 24 for at danne en ny måling m^ = itig-nij, der igen kan lagres, idet den erstatter både nij og mg, eller hvis der er tilstrækkelig lagerkapacitet som en yderligere måling.If the measurement storage capacity is limited, it is advantageous to combine some of the measurements to minimize the required capacity. The measurements m ^ and m2 for the same depth gain (see Fig. 2A at position I and depth gain dj) can be e.g. is subtracted in the measurement selection and combination apparatus 24 to form a new measurement m ^ = itig-nij, which in turn can be stored, replacing both nij and mg, or if sufficient storage capacity is provided as an additional measurement.

Når systemet bevæges gennem borehullet fra dT til d_, kan andre målinger kombineres for at danne erstatnings- eller yderligere målinger. Når systemet bevæges til dybden dT (se position L i fig. 2), vil der frembringes et fuldstændigt sæt målinger. De tidligere tilvejebragte målinger er nu til rådighed fra lageret 22A, og de målinger, som blev frembragt ved dybden dT, er nu til rådighed som løbende målinger. Det er således muligt at kombinere disse frembragte målinger for at tilvejebringe kompenserede målinger for borehulsintervallet vist i fig. 2 under dj.As the system moves through the borehole from dT to d_, other measurements can be combined to form replacement or additional measurements. As the system moves to the depth dT (see position L in Fig. 2), a complete set of measurements will be generated. The previously obtained measurements are now available from storage 22A and the measurements generated at depth dT are now available as continuous measurements. Thus, it is possible to combine these generated measurements to provide compensated measurements for the borehole interval shown in FIG. 2 under dj.

Ved f.eks. at subtrahere nij fra m^ frembragt ved dj, den løbende dybde ved position L vist i fig. 2A,og kombinere dette resultat med målingerne m2 og ntj ved dj, som tidligere blev frembragt ved position I, eller dens tidligere kombination m^ ved dj, tilvejebringes den kompenserede borehulsmåling for borehulsintervallet vist i fig. 2 svarende til den korte T-R afstandsundersøgelse.For example, subtracting ny from m ^ generated by dj, the running depth at position L shown in FIG. 2A, and combining this result with the measurements m2 and ntj at dj previously produced at position I, or its previous combination m ^ at dj, provides the compensated borehole measurement for the borehole interval shown in FIG. 2 corresponding to the short T-R distance survey.

De ovenfor angivne kombinationer resulterer for en akustisk loggeudførelsesform i addition af to At målinger for det samme borehuls-interval, idet den ene svarer til en måling med to modtagere og den anden til 'en måling med to sendere for at tilvejebringe den ønskede borehul skompensat ion. Afhængigt af den indbyrdes afstand mellem parrene af ens transducere kan resultatet behøve omskallering. Hvis f.eks. den ind-The above-mentioned combinations result in an acoustic logging embodiment in addition of two At measurements for the same borehole interval, one corresponding to a measurement with two receivers and the other to a measurement with two transmitters to provide the desired borehole compensation. . Depending on the distance between the pairs of similar transducers, the result may need rescaling. For example, the in-

DK 154584 BDK 154584 B

byrdes afstand er o,3 m, vil den korrekte At som angivet ved udgangen A fås ved at dividere den endelige kombination med to.the burden distance is o, 3 m, the correct At as indicated at the output A will be obtained by dividing the final combination by two.

Foruden at kombinere disse to At målinger som beskrevet ovenfor kunne forskellige målinger ved forskellige dybdeniveauer sammenlignes for at angive borehulstilstande, som kræver kompensation, eller kombineres på en måde, som tilvejebringer middelværdimålingerne. Eksempelvis kan m2 ved dj (se fig. 2C ved I) og m^ ved dj (se fig. 2C ved J) adderes, eller middelværdien af dem dannes for at danne m^. Disse middelværdimålinger kunne derpå kombineres for at tilvejebringe At målinger eller til andre formål.In addition to combining these two At measurements as described above, different measurements at different depth levels could be compared to indicate borehole conditions requiring compensation, or combined in a manner that provides the mean value measurements. For example, m 2 at dj (see Fig. 2C at I) and m ^ at dj (see Fig. 2C at J) can be added, or the mean of them is formed to form m ^. These mean values could then be combined to provide At measurements or for other purposes.

I fig. 3A og 3B er der vist typiske kredsløb for apparatet ved overfladen og nede i borehullet til at udføre sender- og modtagerudvælgelse, indsamling og kombination af individuelle målinger i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse. Selv om der er vist kredsløb til at tilvejebringe kompenserede akustiske vandretidsmålinger, kan lignende kredsløb anvendes for kompenserede amplitudeforholdsmålinger, f.eks. ved at modificere kredsløbene i fig. 3A og 3B til også at frembringe signalampiitude- eller forstærkningsindstillingsinformation sammen med tidsmåleinformationen. Ampiitudeinfomationen kan behandles i overensstemmelse med beskrivelsen til det tidligere nævnte USA patent nr. 3.524.162.In FIG. 3A and 3B, typical circuits for the apparatus are shown at the surface and downhole to perform transmitter and receiver selection, collection and combination of individual measurements in accordance with the present invention. Although circuits for providing compensated acoustic walking time measurements have been shown, similar circuits can be used for compensated amplitude ratio measurements, e.g. by modifying the circuits of FIG. 3A and 3B to also generate signal amplitude or gain setting information together with the timing information. The amplitude information may be treated in accordance with the description of the aforementioned United States Patent No. 3,524,162.

En generel beskrivelse af virkemåden af apparatet i fig. 3A og 3B skal gives nedenfor fulgt af en detaljeret beskrivelse.A general description of the operation of the apparatus of FIG. 3A and 3B should be given below, followed by a detailed description.

I almindelighed begynder målingsfølgen med en dybdeimpuls svarende til en dybdetilvækst og derpå taktstyring af de individuelle sender- og modtagerudvælgelsescykler for at fuldføre følgen. Fire cykler og tilsvarende logiske arbejdsmåder er vist i tabel II nedenfor til udvælgelse af enten senderen T3 eller den fjernere sender og modtageren T2 eller den fjernere modtager Tj.In general, the measurement sequence begins with a depth pulse corresponding to a depth gain and then rate control of the individual transmitter and receiver selection cycles to complete the sequence. Four cycles and corresponding logical modes of operation are shown in Table II below for selecting either the transmitter T3 or the distant transmitter and the receiver T2 or the distant receiver Tj.

Disse logiske arbejdsmåder betegnet M og M eller N og N anvendes til at vælge henholdsvis den korrekte sender eller modtager som beskrevet nedenfor. Vandringsvejdelene angivet i tabel II for hver af målingerne er vist i fig. 4A (som skal forklares nærmere senere) og gælder lige såvel for den viste kontaktglideskoudførelsesform som for en dornudførelsesform.These logical modes designated M and M or N and N are used to select the correct transmitter or receiver, respectively, as described below. The migration paths given in Table II for each of the measurements are shown in FIG. 4A (which will be explained in greater detail later) and applies equally to both the contact slip shoe embodiment shown and to a mandrel embodiment.

TABEL IITABLE II

CYKLUS NR. ARBEJDSMÅDE SENDER MODTAGER VEJ MÅLINGCYCLE NO. WORKING SEND RECEIVER ROAD MEASUREMENT

1 Μ N T3 T2 A + B + D nij 2 MN T3 Tj A+B+C+Em2 "ί Si Μ rp m τι . /— 1 tt _1 Μ N T3 T2 A + B + D new 2 MN T3 Tj A + B + C + Em2 "Si Si Μ rp m τι. / - 1 tt _

14 DK 154584 B14 DK 154584 B

Den valgte sender startes, og det udsendte signal modtages ved den valgte modtager, forstærkes med en forstærkningsindstilling, som er passende for den pågældende T-R cyklus og sendes op gennem hullet. En referencetidsstyreimpuls frembringes i et fast tidsforhold til starttiden for senderen og anvendes som en basis for at kompensere for signaltab i kablet og som et tidsreferencepunkt til at styre signaldetekteringskredsløbene, der anvendes til at detektere ankomsttidspunktet for det modtagne signal. Tidsmålinger udføres ved at tilføre taktimpulser til en tæller begyndende med senderens startreferenceimpuls og sluttende med detekteringen. Tællerens indhold bliver da de individuelle målinger m, som allerede er omtalt ovenfor i forbindelse med de tidligere figurer. Disse målinger lagres eller optegnes i overensstemmelse med deres cyklusposition for senere behandling.The selected transmitter is started and the transmitted signal is received at the selected receiver, amplified by a gain setting appropriate to the particular T-R cycle and transmitted up through the hole. A reference time control pulse is generated in a fixed time relation to the start time of the transmitter and used as a basis to compensate for signal loss in the cable and as a time reference point to control the signal detection circuits used to detect the arrival time of the received signal. Time measurements are performed by applying clock pulses to a counter starting with the transmitter's start reference pulse and ending with the detection. The contents of the counter then become the individual measurements m, which have already been discussed above in connection with the previous figures. These measurements are stored or recorded according to their cycle position for later processing.

Der skal nu henvises til fig. 3A i forbindelse med en detaljeret beskrivelse. Rækkefølgen begynder med en dybdeimpuls fra en dybdeimpuls-generator 3o5, som starter en hastighedsoscillatorstyring 31o og en taktgiver 324. Oscillatoren 31o og taktgiveren 324 samvirker for at frembringe styresignaler ved en sådan hastighed, at flere fuldstændige følger af fire cyklusser hver vil blive udført pr. sekund. Taktimpulser føres til en cyklustaster 33o, som frembringer fire cyklusstyreimpulser, der anvendes som binære tilstand af M og N, dvs. Μ,Μ, N og N ved at styre logikken til at frembringe arbejdsmådesignaler, som repræsenterer arbejdsmåderne i tabel II. Cyklusstyreimpulser anvendes til at synkronisere styrelogik 331 og 332 for at vælge en ny T-R kombination og synkronisere et forstærkningssystem 334 nede i borehullet for at tilvejebringe passende forstærkninger for de modtagne signaler i hver cyklus.Referring now to FIG. 3A in connection with a detailed description. The sequence begins with a depth pulse from a depth pulse generator 3o5 which starts a speed oscillator control 31o and a clock sensor 324. The oscillator 31o and the clock sensor 324 work together to produce control signals at such a rate that several complete sequences of four cycles each will be performed. second. Rate pulses are fed to a cycle key 33o which produces four cycle control pulses used as the binary state of M and N, i.e. Μ, Μ, N, and N by controlling the logic to produce working mode signals representing the working modes of Table II. Cycle control pulses are used to synchronize control logic 331 and 332 to select a new T-R combination and synchronize a downhole gain system 334 to provide appropriate gain for the received signals in each cycle.

I fig. 3C er der vist et tidsdiagram for at illustrere tidsfor-holdene mellem taktimpulser (på linie 1) fra taktgiveren 324, M og N binære tilstandssignaler (2 og 3) fra styrelogikken 331, cyklusstyreimpulser (4,6,8 og lo) og deres forsinkede modstykker (henholdsvis 5,7,9 og 11) fra cyklustasteren 33o og tællertilbagestillings- og op/ned sty-reimpulser (12,13 og 14) for tællerne nr. 1,2 og 3) fra styrelogikken 332, som anvendes i overfladekredsløbene vist i fig. 3A til at synkronisere kredsløbene nede i borehullet vist i fig. 3B.In FIG. 3C, a timing diagram is shown to illustrate the time ratios of clock pulses (on line 1) from clock transducer 324, M and N binary state signals (2 and 3) from control logic 331, cycle control pulses (4,6,8 and lO) and their delayed counterparts (5.7.9 and 11, respectively) from cycle master 33o and counter reset and up / down control pulses (12,13 and 14) for counters # 1,2 and 3) from control logic 332 used in the surface circuits shown in FIG. 3A to synchronize the downhole circuits shown in FIG. 3B.

Selv om de virkelige kredsløb, såsom firkantbølgegeneratorer, der kan anvendes til at frembringe disse signaler og impulser og deres forsinkede modstykker, ikke er vist for at forenkle kredsløbsdiagrammerne, er det velkendt, hvorledes disse kredsløb udføres. Ligeledes af hensyn til diagrammernes tydelighed er ikke alle forbindelser mellem forskellige kredsløbskomposanter, som udnytter disse signaler og impulser til at åbne porte, vælge koder, tilbagestille tællere og lignende, vist.Although the real circuits such as square wave generators which can be used to generate these signals and pulses and their delayed counterparts are not shown to simplify the circuit diagrams, it is well known how these circuits are performed. Also, for the sake of clarity of the diagrams, not all connections between different circuit components utilizing these signals and pulses to open gates, select codes, reset counters and the like are shown.

15 DK 154584 BDK 154584 B

hvor det er påkrævet.where required.

Af fig. 3C vil det ses, at en dybdeimpuls starter en række taktimpulser 1-9 (vist på linie 1) for at fastlægge en fuldstændig måleføl-ge som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 2 og tabellerne I og II. På den indledende taktimpuls vil tilstandssignalet M vælge T^ (linie 2), og N vælger T2 (linie 3) for at begynde Cl cyklussen til frembringelse af m-^. Tælleren nr. 1 (vist ved 391 i fig. 3A) kan tilbagestilles (RS) (som vist på linie 12 i fig. 3C) på den opadrettede flanke af styreimpulsen fra styrelogikken 332. Derefter vil tæller nr.In FIG. 3C, it will be seen that a depth pulse starts a series of clock pulses 1-9 (shown on line 1) to determine a complete measurement as previously described in connection with FIG. 2 and Tables I and II. On the initial clock pulse, the state signal M will select T ^ (line 2) and N will select T2 (line 3) to begin the C1 cycle to produce m- ^. The counter # 1 (shown at 391 in FIG. 3A) can be reset (RS) (as shown on line 12 in FIG. 3C) on the upward flank of the control pulse from control logic 332. Then, counter no.

2 begynde at tælle taktimpulser fra højfrekvenstaktgiveren 389, når de tilføres til den over en taktport 39o under den indledende del af cyklus Cl (linie 4). Normalt standses tæller nr. 1 af modtagersignaldetek-tering før enden af denne del ved taktimpuls 2, og hvis ikke kan denne impuls eller en forsinket impuls Cl' anvendes til at standse tæller nr. 1, men dens indhold ville være ugyldigt i dette tilfælde.2 begin to count clock pulses from the high frequency clock 388 as they are applied to it over a clock gate 39o during the initial portion of cycle C1 (line 4). Usually counter # 1 of receiver signal detection before the end of this portion is stopped by clock pulse 2, and if not, this pulse or a delayed pulse C1 can be used to stop counter # 1, but its contents would be invalid in this case.

' Op/ned tællere nr. 2 og nr. 3 er vist ved 394 og 394A i kredsløbene vist som 24A og 24B i fig. 3A og anvendes i forbindelse med hukommelser nr. 1 og nr. 2, der også er vist der for at kombinere de pågældende målinger for hver tæller i op-(+) eller ned-(-) tilstanden som angivet på linierne henholdsvis 13 og 14 i fig. 3C. Lignende tællere nr. 2A, nr. 2B, nr. 3A og nr. 3B er vist med punkterede linier i kredsløbene 24A og 24B i fig. 3A.Up / down counters # 2 and # 3 are shown at 394 and 394A in the circuits shown as 24A and 24B in FIG. 3A and used in conjunction with memories # 1 and # 2 also shown there to combine the respective measurements for each counter in the up - (+) or down - (-) state as indicated on lines 13 and 14, respectively. in FIG. 3C. Similar counters Nos. 2A, 2B, 3A, and 3B are shown in dotted lines in circuits 24A and 24B of FIG. 3A.

Eksempelvis er tæller nr. 2 i kredsløbet 24A i fig. 3A vist (linie 13) i en nedtællingstilstand ved taktimpuls 1, og som forklaret mere detaljeret senere tæller den ned under den indledende del af cyklus 1- når m^, idet % angiver, at målingen var dybdeforsinket eller lagret fra en tidligere m^ måling ved en større dybde og er f.eks. indgangssignal fra hukommelse nr. 1, derpå føres ved taktimpuls 2, medens tælleren stadig er i ned-tilstanden, den løbende m^ som indgangssignal til tæller nr. 2 direkte fra tæller nr. 1, dvs. uden forsinkelse eller lagring, da tæller nr. 1 indeholder den løbende måling efter den indledende del af hver cyklus. Ved taktimpuls 3 har tæller nr. 2 således akkumuleret -m^ - m^ og bliver derefter omskiftet til en op-tællings-(+) tilstand. Under den indledende del af cyklus 2 er m* derpå indgangssignal fra hukommelse nr. 1 for at addere tm^fOg under den sidste del af cyklus 3 (ved taktimpuls 6) er den løbende m^, som er talt under den indledende del af cyklus 3, indgangssignal fra tæller nr. 1 for at addere +m til den tidligere akkumulering i tæller nr. 2.For example, counter # 2 in circuit 24A of FIG. 3A shown (line 13) in a countdown state at clock pulse 1, and as explained in more detail later, it counts down during the initial part of cycle 1 when m ^, with% indicating that the measurement was delayed or stored from a previous measurement at a greater depth and is e.g. input signal from memory # 1, then passed at clock pulse 2 while the counter is still in the down state, the current m ^ as the input signal to counter # 2 directly from counter # 1, ie. without delay or storage, since counter # 1 contains the continuous measurement after the initial part of each cycle. Thus, at clock pulse 3, counter # 2 has accumulated -m ^ - m ^ and is then switched to an enumeration - (+) state. During the initial part of cycle 2, m * is then the input signal from memory # 1 to add tm ^ f and during the latter part of cycle 3 (at clock pulse 6) the current m ^ which is counted during the initial part of cycle 3, input signal from counter # 1 to add + m to the previous accumulation in counter # 2.

Ved enden af cyklus 3 indeholder tæller nr. 2 -m^ - m^ + m^ + m^, som er blevet indført deri i den angivne rækkefølge. Til et passende 4“ *l /*? enn r·» Ir 4- /tri e 4- σ /-vr« «ιμ J ___ a o Ί .ϊ J- ^ 4 £1«· 4-*nl 1 av· 16At the end of cycle 3, counter # 2 contains -m ^ - m ^ + m ^ + m ^ which has been entered therein in the order specified. For a suitable 4 ”* l / *? than r · »Ir 4- / tri e 4- σ / -vr« «ιμ J ___ a o Ί .ϊ J- ^ 4 £ 1« · 4- * nl 1 av · 16

DK 154584 BDK 154584 B

de ved den næste dybdeimpuls som en anden følge som beskrevet ovenfor ved taktimpuls 1. Som forklaret nedenfor og som vist i fig. 1 og 3A ved A svarer denne kombination af målinger til en af de kompenserede borehulsmålinger tilvejebragt ved metoden ifølge den foreliggende opfindelse.they at the next depth pulse as a second sequence as described above by clock pulse 1. As explained below and as shown in FIG. 1 and 3A at A, this combination of measurements corresponds to one of the compensated borehole measurements provided by the method of the present invention.

Op/ned-tæller nr. 3 vist som 394A i kredsløbet 24B i fig. 3A er anskueliggjort på lignende måde i diagramform i fig. 3C på linie 14. Dens følge begynder imidlertid efter taktimpuls 3 i stedet for taktimpuls 1 som ved tæller nr. 2 forklaret ovenfor. Ved starten af cyklus 2 med taktimpuls 3 begynder tæller nr. 3 ved omskiftning til ned-til-standen. Under den sidste del af cyklus 2 og under den indledende del af cyklus 3 er -m2 og -m* derpå indgangssignal. Ved taktimpuls nr. 7 omskiftes tæller nr. 3 til op-tilstanden,og +m^ + m^ tilføres henholdsvis fra hukommelse nr. 2 og direkte fra tæller nr. 1 under cyklus 4.Up / down counter # 3 shown as 394A in circuit 24B of FIG. 3A is illustrated in a similar manner in diagram form in FIG. 3C on line 14. However, its sequence begins after clock pulse 3 instead of clock pulse 1 as at counter # 2 explained above. At the start of cycle 2 with clock pulse 3, counter # 3 begins by switching to the down-to-off state. During the latter part of cycle 2 and during the initial part of cycle 3, -m2 and -m * are then input signal. At clock pulse # 7, counter # 3 is switched to the up state, and + m ^ + m ^ is supplied from memory # 2 and directly from counter # 1 during cycle 4, respectively.

Ved enden af cyklus 4 indeholder tæller nr. 3 således -m2 - m^ + m* + m4· Som vist i fig. 3C på linie 14 kan indholdet af tæller nr. 3 afgives som udgangssignal under den følgende cyklus 1, og tæller nr. 3 derpå tilbagestilles (RS) og omskiftes til ned-tilstanden for at begynde sin følge igen ved taktimpuls 3. Som forklaret nedenfor og som vist i fig.Thus, at the end of cycle 4, counter # 3 contains -m2 - m ^ + m * + m4 · As shown in FIG. 3C on line 14, the content of counter # 3 can be output as the output signal during the following cycle 1, and counter # 3 is then reset (RS) and switched to the down state to begin its tracking again at clock pulse 3. As explained below and as shown in FIG.

3A ved B svarer denne kombination af målinger til en anden af de kompenserede borehulsmålinger tilvejebragt ved metoden ifølge den foreliggende opfindelse.3A at B, this combination of measurements corresponds to another of the compensated borehole measurements provided by the method of the present invention.

Cyklusserne 1-4 vist i fig. 3C er angivet summarisk i tabel III og skal forklares yderligere i den følgende beskrivelse. Med den generelle anvendelse og tidsstyring af styresignalerne, tilstandsimpulser, tællere og hukommelser beskrevet ovenfor skal de særlige kredsløb i fig. 3A og 3B nu beskrives. M og N tilstandsvælgesignalerne, som frembringes for hver cyklus af styrelogikken 331, anvendes som de første to bit i et kodesignal.The cycles 1-4 shown in FIG. 3C is summarized in Table III and will be further explained in the following description. With the general use and timing of the control signals, state pulses, counters and memories described above, the particular circuits of FIG. 3A and 3B are now described. The M and N state select signals generated for each cycle of control logic 331 are used as the first two bits of a code signal.

Ved starten af hver cyklus sendes et kodesignal fra kodesender 336 i fig. 3A ned i borehullet til kodemodtager 34o i fig. 3B. Kodesignal et kan indeholde ned til seks bit af information, som angiver, hvilken af de to sendere (enbit), hvilken af de modtagere (enbit), og hvilken af seksten forstærkningsindstillinger (Eire bit),der skal anvendes. Yderligere bit for yderligere forstærknings- eller dæmpningsindstillinger kan være ønskelige for at forøge forstærkningsopløsning, når ampli-tude/dæmpningsmålinger også udføres.At the start of each cycle, a code signal is sent from code transmitter 336 in FIG. 3A into the borehole of encoder receiver 34o of FIG. 3B. The code signal can contain down to six bits of information indicating which of the two transmitters (enbit), which of the receivers (enbit), and which of the sixteen gain settings (Eire bits) to use. Additional bits for additional gain or attenuation settings may be desirable to increase gain resolution when amplitude / attenuation measurements are also performed.

Vedrørende virkemåden af kredsløbene nede i borehullet skal der nu henvises til fig. 3B. I almindelighed resulterer kodeudsendelse i, at de valgte sendere og modtagere forbindes til passende kredsløb nede i borehullet, og forstærkningen nede i borehullet indstilles. Der-With reference to the operation of the downhole circuits, reference is now made to FIG. 3B. In general, code broadcasting results in the selected transmitters and receivers being connected to appropriate downhole circuits and the downhole gain is set. DER-

17 DK 154584 B17 DK 154584 B

tisk forstærkningsstyresystem anvendes'til at standardisere signalamplituderne ved at variere forstærkningerne for hver forskellig T-R cyklus.tical gain control system is used to standardize the signal amplitudes by varying the gain for each different T-R cycle.

Den detaljerede virkemåde af kredsløbene nede i hullet i fig.The detailed operation of the downhole circuits of FIG.

3B skal nu forklares. Kodesignalerne fra kodesender 336 modtages af kodemodtager 34o nede i borehullet i kredsløbssektion 11B i fig. 3B, og en kodebit, som repræsenterer M eller M tilstanden, føres til sendervælgeren 344, som forbinder enten startkredsløbet 352 eller 354 til T^ for M eller for M. På lignende måde føres N eller N bitten til modtagervælgeren 35o-og enten modtager T2 for N eller T^ for N forbindes over modtagervælgeren 35o til forstærkeren 348 med variabel forstærkning.3B will now be explained. The code signals from code transmitter 336 are received by code receiver 34o downhole in circuit section 11B of FIG. 3B, and a code bit representing the M or M state is passed to the transmitter selector 344 which connects either the starting circuit 352 or 354 to T ^ for M or for M. Similarly, the N or N bit is passed to the receiver selector 35o and either receives T2 for N or T ^ for N is connected across the receiver selector 35o to the variable gain amplifier 348.

Forstærkningsbit i signalkoden (hvoraf der er vist fire) føres til forstærkningsvælgeren 346 nede i borehullet, hvilken vælger anvender disse bit til at forbinde valgte faste dæmpningsled og forstærkere for at tilvejebringe den ønskede forstærkning repræsenteret ved koden. De resulterende seksten mulige forstærkningsvariationer er for simpelhedens skyld vist som repræsenteret ved forstærkeren 348 med variabel forstærkning styret fra forstærkningsvælgeren 346. Forstærkningen vil blive bestemt automatisk ved analyse af de modtagne signaler som forklaret senere, men på nuværende tidspunkt vil det være tilstrækkeligt at nævne, at længere T-R afstande, som f.eks. T^-T^, gives relativt større forstærkninger end de kortere T-R afstande, såsom T2~T3*Amplification bits in the signal code (four of which are shown) are passed to the amplifier selector 346 downhole, which selector uses these bits to connect selected fixed attenuation joints and amplifiers to provide the desired amplification represented by the code. The resulting sixteen possible gain variations are shown, for simplicity, as represented by the variable gain amplifier 348 controlled from the gain selector 346. The gain will be determined automatically by analyzing the received signals as explained later, but at present it will suffice to mention that longer TR distances, such as T ^ -T ^, are given relatively larger reinforcements than the shorter T-R distances, such as T2 ~ T3 *

Modtagelse nede i borehullet af en given kode ved hjælp af kode-modtageren 34o bevirker også tilpasning af startimpulsmodtagerporten 36o for at tolke den næste udsendelse nede i borehullet som en startim-pulsordre. Over en passende forsinkelse tilvejebragt af et forsinkelsesled 341 bevirker modtagelse af koden også åbning af den tidligere spærrede udgangsport 342 nede i borehullet for derpå at tillade udsendelse op gennem borehullet af udgangssignalet fra effektforstærkeren 368, som tidligere kunne have forstyrret kodeudsendelsen. Det kan således ses, at kredsløbet i fig. 3B nede i borehullet anvender koden til at indstille tilhørende elektronik for at forbinde de korrekte sendere og modtagere og indstille den ønskede forstærkning og portene under forventning af en efterfølgende startimpulsordre.Downhole reception of a given code by means of the code receiver 34o also causes adaptation of the start pulse receiver port 36o to interpret the next downhole transmission as a start pulse order. Over a suitable delay provided by a delay link 341, receiving the code also causes opening of the previously blocked output port 342 downhole to then allow transmission up through the borehole of the output of the power amplifier 368 which may have previously interfered with the code transmission. Thus, it can be seen that the circuit of FIG. 3B downhole uses the code to tune associated electronics to connect the correct transmitters and receivers and set the desired gain and ports in anticipation of a subsequent start pulse order.

Idet fig. 3A igen betragtes, bliver kredsløbene ovenfor borehullet aktiveret synkront med driften af logikken nede i borehullet for at tilvejebringe startimpulsen og modtage den tilsvarende referenceimpuls og efterfølgende modtagersignal. Cyklustasteren 33o vist i fig.As FIG. 3A, again, the circuits above the borehole are activated synchronously with the downhole logic operation to provide the starting pulse and receive the corresponding reference pulse and subsequent receiver signal. The cycle probe 33o shown in FIG.

3A frembringer for hver cyklus et signal, som sendes til styrelogikken 332, der igen frembringer signaler for at tilbagestille en første tæl- 1 Air *3 01 fil nnl r\ rr q-PVi ie\i>irr ?/*+· -P «3 /3 λυι/3 a line P n ~ _l i_ · n____ _3A generates, for each cycle, a signal sent to control logic 332 which in turn generates signals to reset a first count- 1 Air * 3 01 file nnl r \ rr q-PVi ie \ i> irr? / * + · -P «3/3 λυι / 3 a line P n ~ _l i_ · n____ _

18 DK 154584 B18 DK 154584 B

bringe forskellige portsignaler til porte, tællere og signalbehandlings-kredsløb, hvoraf det meste allerede er blevet beskrevet i forbindelse med fig. 3C.bringing various port signals to ports, counters and signal processing circuits, most of which have already been described in connection with FIG. 3C.

Forsinkede styreimpulser fra cyklustasteren 33o opdeler hver cyklus i undercyklusser til detektering og automatisk forstærkningsbestemmelse og indføring af fuldstændige løbende målinger eller tidligere lagrede målinger i signalbehandlingsapparatet 24 i fig. 3B på korrekt måde for den pågældende cyklus. Når signalbehandlingskredsløbet 24A og 24B anvendes, kan disse styreimpulser eksempelvis anvendes til at tømme tæller 394 og 394A og forberede dem til behandling af det næste indgangssignal ved nedtælling,eller hvis indgangssignalet er en digital ordoverføring for at kombinere ordet med et negativt tegn. Efterfølgende styresignaler bringer disse tællere til at modtage yderligere indgangssignaler ved at tælle op eller addere til de tidligere indhold.Delayed control pulses from cycle sensor 33o divide each cycle into subcycles for detection and automatic gain determination and insertion of complete continuous measurements or previously stored measurements into the signal processing apparatus 24 of FIG. 3B correctly for that cycle. For example, when the signal processing circuit 24A and 24B is used, these control pulses can be used to empty counter 394 and 394A and prepare them for processing the next input signal by countdown, or if the input signal is a digital word transfer to combine the word with a negative sign. Subsequent control signals cause these counters to receive additional input signals by counting or adding to the previous content.

Foruden at tilvejebringe taktimpulser, som påbegynder hver cyklus til cyklustasteren 33o, tilvejebringer taktgiveren 324 også efter en passende forsinkelse en styreimpuls til start af impulskredsløbet 32o. Denne forsinkelse, som frembringes af kredsløb i taktgiveren 324, er af en sådan størrelse, at den giver kredsløbet både nede i hullet og ved overfladen tilstrækkelig tid til at forberedes til at modtage startimpulsen, som allerede beskrevet. Når kredsløbene nede i borehullet og ovenfor borehullet er parate, bringer denne forsinkede taktimpuls start-impulskredsløbet 32o til at udløse en startimpulsordre (FP), som sendes ned i borehullet og korrekt tolkes af den tidligere forberedte startimpulsmodtagerport 36o vist i fig. 3B.In addition to providing clock pulses which begin each cycle to the cycle sensor 33o, the clock sensor 324 also provides, after a suitable delay, a control pulse for starting the pulse circuit 32o. This delay, produced by circuits in clock transducer 324, is of such magnitude as to give the circuit both downhole and at the surface sufficient time to prepare to receive the starting pulse, as already described. When the downhole and above-bore circuits are ready, this delayed clock pulse causes the start pulse circuit 32o to trigger a start pulse order (FP) which is sent down into the borehole and correctly interpreted by the previously prepared start pulse receiver port 36o shown in FIG. 3B.

Idet der vendes tilbage til fig. 3B, bliver startimpulsordren ført gennem en port til en startimpulsdetektor 362 og bringer efter detektering Tq generatoren 364 til at frembringe en startimpuls nede i borehullet. Denne bringer sendervælgeren 344, der tidligere er blevet forbundet til valgte senderstartkredsløb 352 for Tg i tilstand M eller 354 for T^ i tilstand M (se tabel II), til at starte den valgte sender Tg eller T^. TQ generatoren 364 udløser også en Tq impuls til anvendelse som et referencesignal både af kredsløbet nede i hullet og af kredsløbet ved overfladen. Til overfladeanvendelse sendes TQ impulsen op gennem hullet over effektforstærkeren 368 og gennem den nu åbne udgangsport 342 til signalmodtageren 37o og den automatiske forstærkningsstyring 372 placeret ved overfladen (se fig. 3A).Turning back to FIG. 3B, the start pulse order is passed through a gate to a start pulse detector 362 and, upon detection, Tq generates the generator 364 to produce a start pulse downhole. This brings the transmitter selector 344 previously connected to selected transmitter start circuits 352 for Tg in state M or 354 for T ^ in state M (see Table II) to start the selected transmitter Tg or T ^. The TQ generator 364 also triggers a Tq pulse for use as a reference signal both of the downhole circuit and of the circuit at the surface. For surface use, the TQ pulse is transmitted through the hole over the power amplifier 368 and through the now open output port 342 to the signal receiver 37o and the automatic gain control 372 located at the surface (see Fig. 3A).

Ved overfladen anvendes T^ impulsen som en amplitudereference.At the surface, the T ^ pulse is used as an amplitude reference.

Da den er frembragt nede i borehullet af TQ generatoren 364 med en standardreferenceamplitude, bliver det automatiske forstærkningsstyre-svstem T79- porten 374, spidsværdilæsekredsløbet 376 οσ τΛ forstærk-Since it is generated downhole by the TQ generator 364 with a standard reference amplitude, the automatic gain control system T79 port 374, peak read circuit 376 οσ τΛ gain

19 DK 154584 B19 DK 154584 B

blere denne standardampiitudereferenee ved overfladen. Denne interne styring tilvejebringer således kompensation for kabeltab, faseforvrængning, afdrift osv.this is the standard pamphlet reference at the surface. This internal control thus provides compensation for cable loss, phase distortion, drift etc.

Tq impulsen overføres over TQ porten 374, som tidligere er blevet forberedt for at føre TQ til spidsværdilæseren 376 over ledning 374A, Denne forberedelse er synkroniseret med driften af startimpuls-kredsløbet 32o. Spidsamplituden af den ved overfladen modtagne TQ impuls læses af spidsværdilæseren 376 og sammenlignes med en referenceamplitude ved hjælp af TQ forstærkningsindstillingskredsløbet 378, som om nødvendigt indstiller det automatiske forstærkningsstyrekredsløb 372 for at genetablere amplituden for efterfølgende TQ signaler til re-ferenceamplitudeniveauet. Yderligere signalkonditioneringskredsløb kan tilføjes på grund af kabeltab under anvendelse af denne kendte TQ signalstandard.The Tq pulse is transmitted over the TQ gate 374, which has previously been prepared to pass the TQ to the peak value reader 376 over line 374A. This preparation is synchronized with the operation of the start pulse circuit 32o. The peak amplitude of the TQ pulse received at the surface is read by the peak value reader 376 and compared with a reference amplitude by the TQ gain tuning circuit 378 which, if necessary, sets the automatic gain control circuit 372 to restore the amplitude of subsequent TQ signals to the reference. Additional signal conditioning circuits can be added due to cable loss using this known TQ signal standard.

Spidsværdien af TQ amplituden, som læses af spidsværdilæseren 376, føres også til en amplitudedetektor 38o som en amplitudereference til anvendelse ved detektering af modtagersignalet, der følger efter TQ som forklaret nedenfor.The peak value of the TQ amplitude read by the peak value reader 376 is also passed to an amplitude detector 38o as an amplitude reference for use in detecting the receiver signal following the TQ as explained below.

Tq impulsen tilvejebringer en nøjagtig tidsreference henført til senderstarten. Denne tidsreference er bestemt ved hjælp af et nul-krydsningsdetektorkredsløb 375, som er forbundet over Tq porten 374 for til stadighed at detektere T^-nulkrydsningspunktet. Dette TQ detekteringspunkt anvendes som en begyndelse for tidsmålingen ved at tilvejebringe et tidsmæssigt fastlagt Tq detekteringssignal som et startsignal for en taktgiverportstyring 388 i fig. 3A, som åbner en taktgiverport 39o for at passere højfrekvenstaktimpulser fra taktgiveren 389 til tæller nr. 1, der efter tidligere at være blevet nulstillet begynder at tælle taktimpulserne. Taktimpulserne skal have en tilstrækkeligt høj frekvens, f.eks. 2,5 MHz til at tilvejebringe den ønskede tidsopløsning. Tq detekteringssignalet anvendes igen til at spærre Tq porten 374 og åbne en detektorport 379 for modtaget signal, således at efterfølgende signaler vil blive tolket som det næste forventede modtagersignal. Idet apparatet ovenfor borehullet i fig. 3A allerede begynder tidsmålingen ved starten af taktimpulstællingen, skal der nu henvises til kredsløbene nede i borehullet vist i fig. 3B.The Tq pulse provides an accurate time reference attributed to the transmitter start. This time reference is determined by a zero crossing detector circuit 375 which is connected across the Tq port 374 to continuously detect the T1 zero crossing point. This TQ detection point is used as a starting point for the timing measurement by providing a timed Tq detection signal as a start signal for a timer gate control 388 in FIG. 3A, which opens a clock sensor gate 39o to pass high frequency clock pulses from clock sensor 389 to counter # 1, which, having previously been reset, starts counting the clock pulses. The clock pulses must have a sufficiently high frequency, e.g. 2.5 MHz to provide the desired time resolution. The Tq detection signal is again used to block the Tq port 374 and open a detector port 379 for received signal so that subsequent signals will be interpreted as the next expected receiver signal. As the apparatus above the borehole of FIG. 3A already starts the time measurement at the start of the clock pulse count, reference must now be made to the downhole circuits shown in FIG. 3B.

Tq signalet, som frembringes af TQ generatoren 364, forsinkes af forsinkelsesled Dl og D2 i forsinkelseskredsløbet 365 som vist i fig. 3B og anvendes til henholdsvis at åbne og lukke en modtagerport 366 i et tidsinterval svarende til det forventede ankomsttidspunkt for det modtagne signal. Disse forsinkelser vil forståeligvis variere med 20The Tq signal generated by the TQ generator 364 is delayed by delay links D1 and D2 in the delay circuit 365 as shown in FIG. 3B and used to open and close a receiver port 366, respectively, for a time interval corresponding to the expected arrival time of the received signal. These delays will obviously vary by 20

DK 154584 BDK 154584 B

sendes fra den valgte sender, udbrede sig gennem borehullet og formationen og modtages af den valgte modtager, der er tidligere er blevet forbundet over modtagervælgeren 35o til en allerede indstillet forstærker 348 med variabel forstærkning. Udvælgelsen og forstærkningsindstillingen blev omtalt tidligere i forbindelse med funktionen af kodemod-tageren 34o. Det modtagne signal føres over modtagerporten 366, der nu er åbnet som beskrevet ovenfor,til den tidligere beskrevne effektforstærker 368 og den stadig åbne udgangsport 342, hvor det sendes til overfladekredsløbet vist i fig. 3A.transmitted from the selected transmitter, propagating through the borehole and formation, and received by the selected receiver previously connected over the receiver selector 35o to an already set variable amplifier 348. The selection and gain setting were discussed earlier in connection with the operation of the code receiver 34o. The received signal is passed over the receiver port 366, now opened as described above, to the previously described power amplifier 368 and the still open output port 342 where it is sent to the surface circuit shown in FIG. 3A.

Det forstærkede modtagersignal, der i fig. 3A er betegnet som R , modtages ved overfladen og rekonditioneres ved signalmodtageren 37o og forstærkes af det automatiske forstærkningsstyresystem 372, der allerede er beskrevet ovenfor, for at tilvejebringe en kabelkompenseret amplitude. Det føres derpå igennem en modtagerdetektorport 379, der tidligere er blevet konditioneret af et detekteringssignal frembragt af nulkrydsningsdetektoren 375 for at lade signalet passere til detekteringskredsløb 38o til 384.The amplified receiver signal shown in FIG. 3A is designated as R, is received at the surface and reconditioned at the signal receiver 37o and amplified by the automatic gain control system 372 already described above to provide a cable compensated amplitude. It is then passed through a receiver detector port 379 previously conditioned by a detection signal produced by the zero crossing detector 375 to allow the signal to pass to detection circuits 38o to 384.

Som vist i fig. 3A detekteres ankomsten af det modtagne signal R ved samtidig sammenligning af amplituden af R i amplitudedetektoren 38o med en referenceamplitude, som tilføres fra spidsværdilæseren 376 og ved undersøgelse af R med en nulkrydsningsdetektor 382 og en spidsværdidetektor 384. Et typisk R signal er vist i fig. 9A og harAs shown in FIG. 3A, the arrival of the received signal R is detected by simultaneously comparing the amplitude of R in the amplitude detector 38o with a reference amplitude applied from the peak value reader 376 and upon examination of R with a zero crossing detector 382 and a peak value detector 384. A typical R signal is shown in FIG. 9A and have

XX

positive og negative halvperioder, som vokser i amplitude under de første få halvperioder. Som vist i kredsløbene i fig. 3A kræves tre betingelser for detektering: 1) en nulkrydsning skal detekteres af’nulkrydsningsdetektoren 382, idet denne detektering forsinkes internt med en forsinkelse svarende tilnærmelsesvis til en halvperiode, 2) den efterfølgende amplitude af R sammenlignet ved hjælp af amplitudedetektoren 38o skal overstige en lille brøkdel af TQ referenceamplituden, og 3) en R amplitudespidsværdi skal detekteres af spidsværdidetektoren 384positive and negative half periods, which grow in amplitude during the first few half periods. As shown in the circuits of FIG. 3A, three conditions are required for detection: 1) a zero crossing must be detected by a zero crossing detector 382, this detection being delayed internally with a delay equal to approximately half a period; 2) the subsequent amplitude of R compared with the amplitude detector 38o must exceed a small fraction of the TQ reference amplitude, and 3) an R amplitude peak value must be detected by the peak value detector 384

AA

indenfor halvperiodeforsinkeisen, som følger efter nulkrydsningsdetekteringen. Alle tre detekteringsindikationer føres til en OG-port 385, således at den første forekomst af en amplitude, der overstiger en tærskelamplitude henført til TQ amplituden, som ligger efter en.nulkrydsning med korrekt polaritet, og som efterfølges af en amplitudespidsværdi med den samme polaritet indenfor halvperiodeforsinkelsen, fuldender detekteringen.within the half-period delay, which follows the zero-crossing detection. All three detection indications are fed to an AND gate 385 such that the first occurrence of an amplitude exceeding a threshold amplitude attributed to the TQ amplitude, which lies after a zero-crossing with correct polarity, followed by an amplitude peak value of the same polarity within the half-period delay, the detection completes.

En R detekteringsindikation afgives fra OG-porten 385 og brin-ger et holdekredsløb 386 til at holde spidsamplituden, som detekteres af spidsværdidetektoren 384 til anvendelse ved indstilling af forstærkningen nede i hullet for efterfølgende modtagelse med den samme sender- 21An R detection indication is output from AND gate 385 and provides a holding circuit 386 for holding the peak amplitude detected by the peak value detector 384 for use in adjusting the downhole gain for subsequent reception with the same transmitter.

DK 1 54584 BDK 1 54584 B

bet 334 nede i borehullet. Uafhængige- forstærkningsindstillinger foretages og lagres i forstærkningsindstillingskredsløbet 334 for efterfølgende anvendelse ved tilsvarende cyklusser. Endvidere bestemmes disse forstærkninger på den samme del af signalet, som blev anvendt til målingen. En yderligere beskrivelse af denne automatiske forstærkningsindstillingsmetode findes i beskrivelsen til USA patentansøgning nr. 528.693 af 2. december k974 og USA patentansøgning nr. 528.694 fortsat som nr. 678.643 af 2o. april 1976.bet 334 down the borehole. Independent gain settings are made and stored in the gain tuning circuit 334 for subsequent use in corresponding cycles. Furthermore, these amplifications are determined on the same portion of the signal used for the measurement. A further description of this automatic gain adjustment method can be found in U.S. Patent Application No. 528,693 of December 2, k974 and U.S. Patent Application No. 528,694 continued as No. 678,643 of 2o. April 1976.

R detekteringssignalet, som afgives fra OG-porten 385, anven-des til at tilbagestille modtagersignalporten 379 beskrevet ovenfor, og hvad der er mere vigtigt til at bringe taktportstyringen 388 til at spærre for taktimpulser kommende fra taktgiveren 389. Disse impulser er tidligere blevet ført til tælleren 391 ved hjælp af taktporten 39o ved Tq detekteringen som tidligere beskrevet. TQ og Rx detekteringen anvendes således til at forårsage bestemmelsen af en taktimpulstælling svarende til tidsmålingen for denne givne cyklus. På denne måde indeholder tæller nr. 1 nu antallet af 2,5 MHz taktimpulser svarende til vandringstiden i forhold til TQ og modtagne signaldetekteringer. Tællingerne indeholdt i tæller nr. 1 kan igen betragtes som den individuelle tidsmåling svarende til den pågældende målecyklus, såsom m^ for cyklus 1, m2 for cyklus 2 osv. Indholdet af tæller nr. 1 ved fuldførelsen af tællingen kan derpå overføres over forskellige porte til udnyttelsesorganer på de tidspunkter, der er vist i fig. 3C, hvilket opnås ved hjælp af passende forsinkede styreimpulser C fra cyklustasteren 33o.The detection signal emitted from OG gate 385 is used to reset the receiver signal port 379 described above, and more importantly, to cause clock gate control 388 to block clock pulses coming from clock sensor 389. These pulses have previously been applied to counter 391 by means of clock gate 39o at Tq detection as previously described. Thus, the TQ and Rx detection are used to cause the determination of a clock pulse count corresponding to the time measurement for this given cycle. In this way, counter # 1 now contains the number of 2.5 MHz clock pulses corresponding to the travel time relative to TQ and received signal detections. The counts contained in counter # 1 can again be considered as the individual time measurement corresponding to the respective measurement cycle, such as m ^ for cycle 1, m2 for cycle 2, etc. The contents of counter # 1 upon completion of the count can then be transferred over various ports to utilization means at the times shown in FIG. 3C, which is obtained by appropriately delayed control pulses C from cycle probe 33o.

Hvor de individuelle målinger skal optegnes for senere behandling,bevirker de forsinkede styreimpulser C^' til 1 hver/ at tællerindholdet svarende til henholdsvis føres over port 392B til et egnet optegningsorgan, som er forbundet ved punkt C, såsom en ikke vist digital båndoptager,Where the individual measurements are to be recorded for later processing, the delayed control pulses C 1 to 1 each cause the counter contents corresponding respectively to port 392B to a suitable recording means connected at point C, such as a digital tape recorder, not shown.

Alternativt anvendes særlige cyklusstyreimpulser til selektivt at føre tællerindholdet ind i hukommelses- og tællerkredsløbene 24A for at tilvejebringe et kompenseret signal og til lignende kredsløb i 24B, hvis der ønskes to kompenserede signaler for forskellig afstand. Disse kredsløb tilvejebringer de indbyrdes forhold til kombinering af individuelle målinger vist i tabel III nedenfor:Alternatively, special cycle control pulses are used to selectively feed the counter contents into memory and counter circuits 24A to provide a compensated signal and to similar circuits in 24B if two compensated signals are required for different distances. These circuits provide the interrelationships for combining individual measurements shown in Table III below:

22 DK 15 4 5 8 4 B22 DK 15 4 5 8 4 B

TABEL IIITABLE III

Styre- Port- Forbindelse__Indhold af tællere_ impuls måling__Fra Til__C #1__C #2__C # 3_Control- Port Connection__Contents of Counters_ Pulse Measurement__ From To__C # 1__C # 2__C # 3_

Cl m-j* M# 1 C # 2 -m-j* BCl m-j * M # 1 C # 2 -m-j * B

Cl' m^ C# 1 M # 1 ir^ Udgang C# 2 -m, - m·, * Tilbage- _____stilling C2 m2* M#1 C#2 ' -m1 - nij* C2 * m2 C#1 M#1 m2 C # 3 -m2 C3 m3* M # 2 C# 3 -m3* - m2 C3' m3 C# 1 M#2 m3 +m3 + m2* C # 2 -ir^ - m1* C4 m * M#1 C#3 A +m * 4 4 i ”m3 " m2 j i i t -------i C41 m^ C#1 M#2 m^ Udgang C# 3 Tilbage- +m * + stilling m * m3 ” m2 * måling fra tidligere position 23 DK 1 54584 3Cl 'm ^ C # 1 M # 1 ir ^ Output C # 2 -m, - m ·, * Return- _____ position C2 m2 * M # 1 C # 2' -m1 - new * C2 * m2 C # 1 M # 1 m2 C # 3 -m2 C3 m3 * M # 2 C # 3 -m3 * - m2 C3 'm3 C # 1 M # 2 m3 + m3 + m2 * C # 2 -ir ^ - m1 * C4 m * M # 1 C # 3 A + m * 4 4 in ”m3” m2 jiit ------- in C41 m ^ C # 1 M # 2 m ^ Output C # 3 Back- + m * + position m * m3 ”m2 * measurement from previous position 23 DK 1 54584 3

Tabel III viser den generelle cyklus for hver måling m. Under den primære del af cyklussen, der her er betegnet som undercyklus C, akkumuleres taktimpulser i tæller nr. 1 (C nr. 1) for den nye måling ved Iden løbende dybde, eksempelvis dj, som vist i fig. 2A og 2B. Den tilsvarende måling m* foretaget ved den tidligere position dj i det viste eksempel overføres fra hukommelse M til en anden tæller, som tidligere er blevet konditioneret for denne cyklus til f.eks. at tælle ned eller subtrahere eller tælle op eller addere. Dette giver plads i hukommelsen for den løbende måling, således at hukommelsen kun behøver at have en kapacitet for antallet af målinger, som foretages mellem dj og dj, fordi den løbende måling m (ved dj) kan erstatte målingen m* (lagret ved dj).Table III shows the general cycle for each measurement m. During the primary part of the cycle, here referred to as sub-cycle C, clock pulses accumulate in counter # 1 (C # 1) for the new measurement at the Iden continuous depth, e.g. , as shown in FIG. 2A and 2B. The corresponding measurement m * made at the previous position dj in the example shown is transferred from memory M to another counter which has been previously conditioned for this cycle to e.g. to count down or subtract or count or add. This leaves space in the memory for the continuous measurement, so that the memory need only have a capacity for the number of measurements made between dj and dj, because the continuous measurement m (by dj) can replace the measurement m * (stored by dj) .

Den næste undercyklus C begynder efter, at en tilstrækkeligt lang forsinkelse er blevet tilvejebragt for at tillade fuldførelse af den løbende måling, dvs. efter at det forventede signal er blevet modtaget fra borehullet og detekteret, og C nr. 1 har standset tællingen. Derefter føres m fra C nr. 1 til hukommelse M og erstatter den tilsvarende tidligere måling m*. Under undercyklus C* bliver m også ført til den pågældende anden tæller C nr. 2 eller C nr. 3 for denne cyklus. Som vist for de to kompenserede målinger A og B går hver m igen til en hukommelse M og en yderligere tæller, f.eks. går m^ til M nr. 1 og C nr.The next subcycle C begins after a sufficiently long delay has been provided to allow completion of the continuous measurement, ie. after the expected signal has been received from the borehole and detected and C # 1 has stopped the count. Then, m from C # 1 is passed to memory M and replaces the corresponding previous measurement m *. During subcycle C *, m is also passed to the respective second counter C # 2 or C # 3 for this cycle. As shown for the two compensated measurements A and B, each m again goes to a memory M and an additional counter, e.g. goes m ^ to M # 1 and C no.

2, m2 til M nr. 1 og C nr. 3, m^ til M nr. 2 og C nr. 2 og m^ til M nr. 2 og C nr. 3. Hver M lagrer således to forskellige m'er, og tællerne C nr. 2 og C nr. 3 kombinerer to løbende m'er og to tidligere lagrede m*'er.2, m2 to M # 1 and C # 3, m ^ to M # 2 and C # 2 and m ^ to M # 2 and C # 3. Each M thus stores two different m's, and counters C # 2 and C # 3 combine two running m's and two previously stored m * 's.

Ved betragtning af fig. 3A og 3B og tabel III ovenfor vil det umiddelbart ses, at både målingerne og apparatkomponenterne tjener flere anvendelser. Den samme styring forstærker kabelkompensation, automatisk forstærkningssystem, tidsreference, detekteringskredsløb, højfre-kvenstaktgiver og taktimpulstæller anvendes til hver individuel måling. Dette tilvejebringer ikke kun et apparat til en lavere pris, men tilvej ebringer kompensation for systematiske målefejl som forklaret mere detaljeret nedenfor. Det er her kun nødvendigt at bemærke, at hvis en komponentunøjagtighed bevirker, at m^ er fejlbehæftet, vil π^,πι^ og m^ også være fejlbehæftet med den samme størrelse i den samme retning.In view of FIG. 3A and 3B and Table III above, it will be readily apparent that both the measurements and the device components serve multiple uses. The same control amplifies cable compensation, automatic gain system, time reference, detection circuit, high frequency encoder and clock pulse counter for each individual measurement. This not only provides a device at a lower cost, but provides compensation for systematic measurement errors as explained in more detail below. It is only necessary to note here that if a component inaccuracy causes m ^ to be flawed, π ^, πι ^ and m ^ will also be flawed with the same magnitude in the same direction.

I overensstemmelse med fordelene ifølge den foreliggende opfindelse vil disse fejl, når de systematisk fejlbehæftede målinger kombineres som vist ovenfor, blive kompenseret bort,ligesom en systematisk fejl, der indføres af f.eks. sondehældning, kompenseres.In accordance with the advantages of the present invention, when the systematic error measurements are combined as shown above, these errors will be offset, as will a systematic error introduced by e.g. probe inclination, compensated.

Som tidligere forklaret og vist i tabel III bliver forskellige 24As previously explained and shown in Table III, different 24

DK 154534BDK 154534B

signaler, som muliggør, at indholdet af tæller nr. 1 overføres til de portstyrede hukommelser eller tællere, der anvendes til at udføre målekombinationerne. Eksempelvis ved fuldførelsen af den første målecyklus m^, der som angivet i tabel II svarer til - T2 målingen, som vist i fig. 3A, kan taktstyreimpulsen Cl eller fortrinsvis en forsinket version af den Cl' som i tabel III ovenfor anvendes til at føre tællerindholdet til hukommelse i kredsløbet 24. Fortrinsvis anvendes den tidligere Cl impuls til at føre en tidligere lagret måling ud af hukommelsen. Tidsrelationerne for forskellige Μ, N, C og C (forsinkede) tilstande og kombinationer for de tilsvarende målinger nij til m^ er allerede blevet beskrevet i forbindelse med fig. 3C. Disse relative forhold skal forklares detaljeret nedenfor i forbindelse med de pågældende kredsløbskomponenter.signals which allow the contents of counter # 1 to be transmitted to the gate-controlled memories or counters used to perform the measurement combinations. For example, at the completion of the first measurement cycle m ^ which, as indicated in Table II, corresponds to the - T2 measurement, as shown in FIG. 3A, the clock control pulse C1 or preferably a delayed version of the C1 as in Table III above can be used to drive the counter contents to memory in circuit 24. Preferably, the previous C1 pulse is used to carry a previously stored measurement out of memory. The time relations for different Μ, N, C and C (delayed) states and combinations for the corresponding measurements new to m ^ have already been described in connection with Figs. 3C. These relative conditions must be explained in detail below in connection with the circuit components concerned.

Hukommelse anvendes til at forsinke målinger m* udført ved en tidligere position, såsom ved dj vist i fig. 2, så at de kan kombineres med løbende målinger, som er i tæller nr. 1. I det foretrukne arrangement bliver indholdet af tæller nr. 1 ført gennem port 392 til hukommelse nr. 1 både ved fuldførelsen af cyklus nr. 1 og cyklus nr. 2 for at lagre målingerne irij og m2· Efter at antallet af fuldstændige cyklusser svarende til bevægelsen af transducersystemet fra positionen vist som dj til positionen vist som dL i fig. 2A er blevet lagret, er disse målinger til rådighed fra udgangen af hukommelse nr. 1, således at styreimpulser, der føres til port 396, fører disse tidligere lagrede målinger ud for anvendelse i tæller nr. 2. På denne måde ville Cl' og C21 bevirke, at henholdsvis m^ ved dj og m2 ved dj føres gennem porten 392 til hukommelse nr. li seriefølge. Denne lagringsproces af nij og m2 i hukommelse nr. 1 fortsætter, indtil f.eks. ved d^ de tidligere lagrede målinger bliver tilgængelige som udgangssignaler fra hukommelsen. På dette tidspunkt ville styreimpulsen Cl' fortsætte med at tilvejebringe nye nij målinger til hukommelsen såvel som til tæller nr. 2 over port 393.Memory is used to delay measurements m * made at a previous position, such as by dj shown in FIG. 2 so that they can be combined with continuous measurements which are in counter # 1. In the preferred arrangement, the contents of counter # 1 are passed through port 392 to memory # 1 upon completion of cycle # 1 and cycle # 2 to store the measurements irij and m2 · After the number of complete cycles corresponding to the movement of the transducer system from the position shown as dj to the position shown as dL in FIG. 2A has been stored, these measurements are available from the output of memory # 1, so that control pulses fed to port 396 carry these previously stored measurements for use in counter # 2. In this way, C1 and C21 would cause m ^ at dj and m2 at dj, respectively, to be passed through the gate 392 to memory No. 1 in series. This storage process of new and m2 in memory # 1 continues until e.g. by d ^ the previously stored readings become available as output signals from memory. At this point, the control pulse C1 'would continue to provide new readings to memory as well as to counter # 2 above port 393.

Som allerede forklaret er tæller nr. 2 tidligere blevet konditioneret forud for Cl for at tolke efterfølgende indgangssignal i en nedtællings- eller negativ retning. Når Cl således føres til udgangs-porten 396 for hukommelse nr. 1, bliver nij svarende til den tidligere lagrede mj* måling ved dj ført til tæller nr. 2. Ved en forsinket version af Cl betegnet som Cl' bliver den løbende nij derpå også ført til tæller nr. 2 og til hukommelsen. På denne måde bliver itij* ved dj og nij ved dL ført til og kombineret ved tæller nr. 2 i den samme retning, dvs. enten ved at fortsætte med at tælle ned for deres kombinerede tælling eller adderet med negative fortegn. I tæller nr. 2 ved enden af Cl cy-As already explained, counter # 2 has previously been conditioned prior to C1 to interpret subsequent input in a countdown or negative direction. Thus, when C1 is passed to the output port 396 for memory # 1, new corresponding to the previously stored measurement * at dj is passed to counter # 2. In a delayed version of C1 designated as C1, the running new thereon is also led to counter # 2 and to memory. In this way itij * at dj and nij at dL is led to and combined at counter # 2 in the same direction, ie. either by continuing to count down for their combined count or added with negative sign. In counter # 2 at the end of Cl

DK 154584 BDK 154584 B

25 klussen er -m^ således ved dL - ved dj. Den næste taktcyklus C2 ville addere m2* ved dj over port 396 til tæller nr. 2, men nu konditioneret til at betragte indgangssignalet i en positiv eller optællingsretning. Derpå ville den løbende m2 ved d^ blive lagret. Ved enden af en C2 cyklus ville tæller nr. 2 således indeholde m2* ved dj - irij ved dL - ved dj. Under den næste taktcyklus C3 ville måling m^ ved den løbende dybde dL blive ført gennem port 393 til tæller nr. 2, der stadig er i sin additionstilstand, således at resultatet bliver m^ ved dj| + m2* ved dj - nij ved d^ - m2* ved dj. Ved en efterfølgende passende taktimpuls illustreret som C4* bliver indholdet af tæller nr. 2 derpå ført ud gennem port 397 til punkt A som det kompenserede signal. Når sehder-modtagerudvælgelsen har været i overensstemmelse med tabel II, svarer det kompenserede signal A til en undersøgelse ved kort T-R afstand. Tæller nr. 2 bliver derefter tilbagestillet, og behandlingen for en anden kompenseret signalprøve svarende til den næste dybdetilvækst i rækkefølgen begynder på den ovenfor beskrevne måde.25 the term is -m ^ thus at dL - at dj. The next clock cycle C2 would add m2 * at dj over port 396 to counter # 2, but now conditioned to consider the input signal in a positive or counting direction. Then the running m2 at d ^ would be stored. Thus, at the end of a C2 cycle, counter # 2 would contain m2 * at dj - irij at dL - at dj. During the next clock cycle C3, the measurement m ^ at the running depth dL would be passed through port 393 to counter # 2, which is still in its addition state, so that the result becomes m ^ at dj | + m2 * at dj - new at d ^ - m2 * at dj. At a subsequent appropriate clock pulse illustrated as C4 *, the contents of counter # 2 are then output through port 397 to point A as the compensated signal. When the sehder receiver selection has been in accordance with Table II, the compensated signal A corresponds to a study at short T-R distance. Counter # 2 is then reset and processing for another compensated signal test corresponding to the next depth gain in the sequence begins in the manner described above.

For en undersøgelse B ved lang T-R afstand kan der anvendes det tilsvarende kredsløb 24B vist i fig. 3A med separat hukommelse nr. 2 og tæller nr. 3 og tilsvarende porte. I 24B er disse komponenter blevet betegnet med de samme tal, som er anvendt i 24A, men nu forsynet med en yderligere betegnelse "A". Disse "A" porte bliver naturligvis styret af forskellige styreimpulser som angivet deri, da de indebærer forskellige målinger tilvejebragt på forskellige tidspunkter. Ligesom tidsdiagrammet i fig. 3C for tidsstyringen af kredsløbene vist i fig. 3A angiver tabel III summarisk funktionerne af begge kredsløbene 24A og 24B udtrykt ved styreimpulserne, retningerne og indholdet af de forskellige tællere og hukommelser vist i fig. 3A og anvendt til at udlede de to kompenserede signaler A og B.For a study B at long T-R distance, the corresponding circuit 24B shown in FIG. 3A with separate memory # 2 and counter # 3 and corresponding ports. In 24B, these components have been designated by the same numbers as used in 24A, but now provided with a further designation "A". These "A" ports are, of course, controlled by different control pulses as indicated therein, since they involve different measurements provided at different times. Like the time diagram of FIG. 3C for the timing of the circuits shown in FIG. 3A, Table III summarizes the functions of both circuits 24A and 24B expressed by the control pulses, directions and contents of the different counters and memories shown in FIG. 3A and used to derive the two compensated signals A and B.

Det vil forstås, at når både A og B ønskes, kan hukommelserne 1 og 2 let kombineres, da deres indgangs- og udgangsfunktioner optræder ved separate styreimpulser, og målinger m^ til m^ kan lagres i denne rækkefølge og genvindes i den samme rækkefølge. En egnet hukommelse er beskrevet i beskrivelsen til USA patentansøgning nr. 571.497 af 25.april 1975 (en fortsættelse af ansøgning nr. 384.228 af 31. juli 1973). Hver gang en ny måling, som f.eks. m^, er parat, bliver den ældste tilsvarende måling udtaget fra lagring, således at den nyeste måling kan erstatte den ældste måling, og hukommelsen bliver behandlet på et udskiftningsgrundlag for derved at bevare hukommelseskapaciteten.It will be appreciated that when both A and B are desired, memories 1 and 2 can be easily combined, since their input and output functions occur at separate control pulses, and measurements m ^ to m ^ can be stored in this order and recovered in the same order. A suitable memory is disclosed in U.S. Patent Application No. 571,497 of April 25, 1975 (Continued Application No. 384,228 of July 31, 1973). Each time a new measurement, such as m ^, is ready, the oldest corresponding measurement is taken out of storage so that the latest measurement can replace the oldest measurement and the memory is processed on a replacement basis, thereby preserving the memory capacity.

Det vil umiddelbart erkendes, hvorledes de yderligere målinger m2 til m^ kan foretages og udnyttes ud fra beskrivelsen af nij ovenfor,It will be immediately recognized how the further measurements m 2 to m 2 can be made and utilized from the description of new above,

DK 154584 BDK 154584 B

26 forstås, at opfindelsen kan udøves ved tilvejebringelse af en enkelt kompenseret måling, der her er vist som enten A eller B for derved at anvende kun en enkelt hukommelse eller yderligere tæller udover tæller nr. 1. I dette tilfælde kan to målinger kombineres,og kun resultatet lagres. De to løbende målinger behøver ikke at blive lagret.26, it is understood that the invention may be practiced by providing a single compensated measurement shown here as either A or B, thereby using only a single memory or additional counter besides counter # 1. In this case, two measurements may be combined, and only the result is stored. The two continuous measurements do not need to be stored.

Det vil også forstås, at behandlingen, som tilvejebringes af kredsløbene 24A og 24B, kan udføres af en digital mikrodatamat med dens normalt tilhørende hukommelse, som erstatter hukommelserne 395 og 395A, og dens aritmetiske registre, som erstatter tællerne 394 og 394A, idet dens styreprogram anvender styreimpulserne til at udføre de angivne overførsler til og fra hukommelse og registre. Som tidligere angivet kan disse behandlinger også tilvejebringes ved anvendelse af udgangen C optegnet på en digital båndoptager, som senere tilvejebringes som indgangssignal til en digital datamat til generelle formål og behandles med et ækvivalent styreprogram.It will also be appreciated that the processing provided by the circuits 24A and 24B can be performed by a digital microcomputer with its normally associated memory replacing the memories 395 and 395A and its arithmetic registers replacing the counters 394 and 394A as its control program uses the control pulses to perform the specified transfers to and from memory and registers. As previously stated, these treatments can also be provided by using the output C recorded on a digital tape recorder, which is later provided as the input signal to a digital computer for general purposes and processed by an equivalent control program.

Der skal nu henvises til fig. 4A, hvor der er vist en transdu-cerglideskounderstøtning, som har en hældning ud fra den ønskede væg-kontaktposition parallel med borehulsvæggen. En sådan hældning kan skyldes mange forskellige mekaniske problemer i forbindelse med ledsystemet mellem glidesko og dorn, utilstrækkeligt sidevægstryk osv. Når dette hældningsproblem optræder, bliver det uheldigvis eventuelt ikke afspejlet i ledsystemkaliber eller trykmålinger. I overensstemmelse med et træk ved den foreliggende opfindelse kan hældningen imidlertid ikke kun detekteres, men dens effekt kan også kompenseres.Referring now to FIG. 4A, there is shown a transducer slide shear support having a slope from the desired wall contact position parallel to the borehole wall. Such a slope may be due to many different mechanical problems associated with the sliding shoe and mandrel joint system, insufficient sidewall pressure, etc. Unfortunately, this slope problem may not be reflected in joint system caliber or pressure measurements. However, in accordance with a feature of the present invention, not only can the slope be detected, but its effect can also be compensated.

Transducersystemet vist i fig. 4A er indrettet,som det blev antaget ved illustrationen i fig. 2A og 2B, dvs. at modtagerparret og T2 er foroven,og senderparret T^ og er forneden i giideskoen.The transducer system shown in FIG. 4A is arranged as assumed by the illustration in FIG. 2A and 2B, i.e. the receiver pair and T2 are at the top, and the transmitter pair T ^ and are at the bottom of the guide shoe.

Som angivet i tabel I beskrevet ovenfor foretages fire målinger mellem forskellige kombinationer af disse transducere. To binære tilstande M og N anvendes til at kode sender- og modtagerudvælgelsen, som styrer signalvejene. I overensstemmelse med et fordelagtigt trask ved det nye transducersystem tilvejebringes kompensation for borehulsvej lasngdef or skelle på grund af enten hældning eller borehulsudvaskning mellem den nære og fjerne transducer i parret ved at vende retningen af den nære og fjerne transducermåling, dvs. den fjerne transducer bliver den nære transducer og omvendt. Denne mulighed opnås ved at anvende et senderpar i den samme retning,som et modtagerpar anvendes, for at tilvejebringe et af to sæt af transducermålingerne. Fig. 4A og 4B viser, hvorledes denne kompensation opnås for glideskotypen og fig. 4C og 4D for et system, der ikke er af glideskotypen.As indicated in Table I described above, four measurements are made between different combinations of these transducers. Two binary states M and N are used to encode the transmitter and receiver selection which control the signal paths. In accordance with an advantageous drawback of the new transducer system, compensation for borehole paths is provided due to either slope or borehole leaching between the near and far transducer in the pair by reversing the direction of the near and far transducer measurement, ie. the distant transducer becomes the near transducer and vice versa. This possibility is achieved by using a transmitter pair in the same direction as a receiver pair is used to provide one of two sets of transducer measurements. FIG. 4A and 4B show how this compensation is obtained for the slide type and FIG. 4C and 4D for a non-slip type system.

Herefter betragtes vejene vist i fig. 4A og tabel II. Signaler,Hereafter, the roads shown in FIG. 4A and Table II. signals

27 DK 154584 B27 DK 154584 B

nen og derpå mod modtagerne langs vejen B, idet de når T over borehulsvejen D og T^ over en yderligere formationsvej C og borehulsvejen E. Hvis borehulsvejene E og D er ens, vil forskellene mellem signalerne fra T2 og T·^ i det væsentlige være en måling af vandringen gennem formationsvejen C svarende til intervallet mellem T2 og T^. Hvis vejen D imidlertid er betydeligt forskellig fra vejen E, forvrænger dette den korte T-RR måling, som antoges at svare til formationsvejen C, som i det viste tilfælde, hvor D er større end E. Vandringstidsmålingen mand then toward the receivers along the path B, reaching T across the borehole paths D and T ^ over a further formation path C and the borehole path E. If the borehole paths E and D are the same, the differences between the signals from T2 and T · a measurement of the migration through the formation path C corresponding to the interval between T2 and T1. However, if the path D is significantly different from the path E, this distorts the short T-RR measurement, which was assumed to correspond to the formation path C, which, in the case shown, where D is greater than E.

OISLAND

over den korte afstand er lig med m2 - m^ = C + (E - D), fordi de fælles veje A og B udgår. I det ideelle tilfælde er E = D, og der ville ikke være nogen fejl. I det ovenfor nævnte tilfælde er fejlen imidlertid lig med deres forskel E - D, som er negativ, hvilket angiver, at vandringstiden vil være for kort.over the short distance is equal to m2 - m ^ = C + (E - D) because the common paths A and B are deleted. In the ideal case, E = D and there would be no error. In the above case, however, the error is equal to their difference E - D, which is negative, indicating that the travel time will be too short.

En fejl ville også forefindes for den lange T-RR måling m^ udført i forhold til T^, da borehulsvejlængderne H og J også er forskellige. Her er m^ = m^ - m^ = I +(J-H), da de fælles veje F og G udgår. Som illustreret er H større end J, hvilket bevirker fejlen på grund af deres forskel også er negativ og angiver, at denne vandringstid også er for kort.An error would also exist for the long T-RR measurement m ^ made relative to T ^, since borehole path lengths H and J are also different. Here m ^ = m ^ - m ^ = I + (J-H) as the common paths F and G are deleted. As illustrated, H is larger than J, which causes the error due to their difference is also negative and indicates that this travel time is also too short.

Til trods for forskellen i vejene vist i fig. 4A er formationsvejene C og I for formationsintervallet mellem T2 og T^ og borehulsvejene D og H ved T2 næsten de samme, ligesom det er tilfældet for E og J ved T^. Selv formationer, der varierer regelmæssigt med hensyn til akustiske egenskaber radialt ud fra borehulsvæggen, kan antage stadig at have næsten identiske modtagerborehulsveje for signaler, der modtages over enten den lange eller korte T-RR afstand. Følgelig kan både den korte afstand ms, som anvender T^, og den lange afstand m-^, som anvender T4, forventes at have den samme fejl.Despite the difference in the roads shown in fig. 4A, the formation paths C and I for the formation interval between T2 and T ^ and the borehole paths D and H at T2 are almost the same, as is the case for E and J at T ^. Even formations that vary radically in terms of acoustic properties radially from the borehole wall may still assume nearly identical receiver boreholes for signals received over either the long or short T-RR distance. Accordingly, both the short distance ms using T 1 and the long distance m 1 using T 4 can be expected to have the same error.

Under henvisning til fig. 4C betragtes beskaffenheden af fejlen, når transducersystemet bevæges fra position (a), når modtagerparret er i nærheden af intervallet I, til position (b), når senderparret er i nærheden af intervallet I. Borehulsvejene for position (a) er betegnet ligesom i fig. 4A og for position (b) med det samme bogstav, men med marké, f.eks. A og A' ved T^. Med det af interesse værende interval I mellem T^ og T^ er målingen for kort afstand for position (b) m'g = ... m's - m'-^ ved anvendelse af T2 og målingen for lang afstand m^' = m4' ” m2* ve<^ anvendelse af T^. Under henvisning til tabel I kan det ses, at fejlen for både m ' og nu 1 er F' - A'. Hvis F' er større end A', er fejlen positiv og således i den modsatte retning af fejlene i position (a). Som fig. 4B og fig. 4D vil vise, er fejlen også af den samme størrelse.Referring to FIG. 4C, the nature of the error is considered when the transducer system is moved from position (a) when the receiver pair is in the vicinity of interval I to position (b) when the transmitter pair is in the vicinity of interval I. The borehole paths for position (a) are designated as in FIG. . 4A and for position (b) with the same letter but with marking, e.g. A and A 'at T ^. With the interval I of interest between T ^ and T ^, the short distance measurement for position (b) is m'g = ... m's - m '- ^ using T2 and the long distance measurement m ^' = m4 "" M2 * ve <^ use of T ^. Referring to Table I, it can be seen that the error for both m 'and now 1 is F' - A '. If F 'is greater than A', the error is positive and thus in the opposite direction of the errors in position (a). As FIG. 4B and FIG. 4D will show, the error is also of the same size.

DK 154584 BDK 154584 B

28 og det erindres, at fejlene ved position (a) var (E-D) eller (J-H), hvorfor det let kan ses, at da hældningsvinklen γ er den samme, er vejene E eller J ved for position (a) taget i forhold til vej A' ved for position (b) afpasset til vejene D eller H ved T2 for position (a) taget i forhold til F' ved for position (b) på grund af den geometriske lighed. (E-D) = ~(F’ - A') og i virkeligheden hældningsvink-lenykan således beregnes. Hvis m_ (eller m, ) er mindre end m ' (eller28 and it is recalled that the errors at position (a) were (ED) or (JH), so it can be readily seen that since the slope angle γ is the same, the paths E or J at for position (a) are taken relative to path A 'at for position (b) aligned to paths D or H at T2 for position (a) taken relative to F' at for position (b) due to the geometric similarity. (E-D) = ~ (F '- A') and thus the slope angle lenykan is thus calculated. If m_ (or m,) is less than m '(or

5 X S5 X S

m^1), forekommer det viste tilfælde af hældning, hvor det øverste par af transducere af samme type er nærmere væggen end det nederste par. Hvis m er større end m ', ville det modsatte tilfælde blive angivet. Dette vil fremgå bedre af fig. 4D.m ^ 1), the case of inclination is shown, with the upper pair of transducers of the same type being closer to the wall than the lower pair. If m is greater than m ', the opposite case would be indicated. This will be better seen in FIG. 4D.

I fig. 4D er der vist veje med transducerne overlejret hinanden for at vise forskellene i parallelle veje A' og F' og vejene E ( eller J) og D (eller H). Det kan ses, at hver vej står i relation til hældningsvinklen V ,afstanden fra vægkontaktpunktet for transducersystemet og refraktionsvinklen β . Da Tog β er konstante, og afstanden, som adskiller ens transducere, er den samme (her vist som I), kan det vises, at forskellen mellem vejlængderne for ens transducere også er den samme, således at D - E (eller H - J) = F' - A1.In FIG. 4D, paths with the transducers superimposed are shown to show the differences in parallel paths A 'and F' and paths E (or J) and D (or H). It can be seen that each path is related to the angle of inclination V, the distance from the wall contact point of the transducer system and the angle of refraction β. Since Train β is constant and the distance separating one's transducers is the same (shown here as I), it can be shown that the difference between the path lengths of one's transducers is also the same such that D - E (or H - J ) = F '- A1.

Af det foregående vil det ses, at målinger først mellem modtagerparret og derpå senderparret vender retningen af hældningsfejlen, som indføres i disse målinger.From the foregoing, it will be seen that measurements first between the receiver pair and then the transmitter pair reverse the direction of the slope error introduced in these measurements.

Virkningerne af borehulsformen i stedet for hældningen er illustreret i fig. 5A og 5B. I fig. 5A er der i vandret snit vist den ideale position af en transducer T, dvs. centreret i et rundt hul. Vejen 1 fra en sender og vejen 2 til en modtager er af ens længde ligesom alle vejene omkring omkredsen af transduceren. Dette bevirker, at de udsendte energier, som udstråles i forskellige retninger, modtages i det væsentlige på samme tidspunkt og således forstærker hinanden for at tilvejebringe den bedste signalamplitude og fasestabilitet.The effects of the borehole shape rather than the slope are illustrated in FIG. 5A and 5B. In FIG. 5A, the horizontal position of the transducer T, i.e. centered in a round hole. The path 1 from a transmitter and the path 2 to a receiver are of equal length as are all the paths around the perimeter of the transducer. This causes the emitted energies radiated in different directions to be received substantially at the same time and thus amplify each other to provide the best signal amplitude and phase stability.

Fig. 5B viser den samme transducer T parallel med borehulsvæggen som i fig. 5A (ingen hældning), . men borehullet er nu ucirkulært, idet formen ligner to hinanden skærende cylindre med forskellige diametre og ikke sammenfaldende centre. Denne form optræder typisk i retningsbestemte huller. Det kan let ses, at borehulsvejene 5 fra en sender og 6 til en modtager ikke kun varierer i længde, men hyppigt endog ikke skærer 'transduceren. Dette resulterer i en tydelig reduktion af den udsendte energi, som overføres til formationen og et skadeligt faseforskudt forhold for signalerne, som ankommer til modtageren, da et signal, som bevæger sig gennem vejen 7, vil ankomme meget tidligere end f.eks. over veien 8. FrilaeHa ontr;pder der store amnlitudereduktio-FIG. 5B shows the same transducer T parallel to the borehole wall as in FIG. 5A (no slope) ,. but the borehole is now circular, the shape resembling two intersecting cylinders of different diameters and non-coinciding centers. This form typically occurs in directional holes. It can be readily seen that the borehole paths 5 from a transmitter and 6 to a receiver not only vary in length but frequently do not even cut the transducer. This results in a clear reduction of the transmitted energy transmitted to the formation and a detrimental phase-shifting ratio of the signals arriving at the receiver, as a signal moving through the path 7 will arrive much earlier than e.g. across the road 8. FrilaeHa ontr;

DK 154584 BDK 154584 B

29 . I mindre grad optræder det Ovennævnte signalproblem også i tilfælde med hældning, da det i disse situationer er umuligt at have alle transducerne i den ideale position. Som f.eks. vist i fig. 4C vil forskellige grader af ekscentricitet, selv i et rundt hul, optræde for hver af de fire transducere. Målingerne m2 og m3 ville således være ens under de ideale forhold i fig. 5A, men forskellige under forholdene i fig. 5B ved det ikke runde hul eller ekscentriciteten i forbindelse med sondehældning. På denne måde kan denne sammenligning af forskellige målinger ved forskellige dybder i virkeligheden detektere forskellige omgivelsesbetingelser for transducerdrift, således som forårsaget af sondehældning.29. To a lesser extent, the above signal problem also occurs in the case of inclination, since in these situations it is impossible to have all the transducers in the ideal position. Such as. shown in FIG. 4C, different degrees of eccentricity, even in a round hole, will occur for each of the four transducers. Thus, the measurements m2 and m3 would be similar under the ideal conditions of FIG. 5A, but different under the conditions of FIG. 5B does not know the round hole or the eccentricity associated with probe inclination. In this way, this comparison of different measurements at different depths can in fact detect different ambient conditions for transducer operation, such as caused by probe inclination.

I de tidligere kendte T-RR-T systemer er senderne placeret ved enderne af systemet. Hvis hældning således forårsager, at den ene ende er placeret ekscentrisk, arbejder de to sendere, som er meget langt fra hinanden, i betydeligt forskellige stillinger, selv i et rundt hul.In the prior art T-RR-T systems, the transmitters are located at the ends of the system. Thus, if inclination causes one end to be located eccentrically, the two transmitters, which are very far apart, operate in significantly different positions, even in a round hole.

Til sammenligning er de samme transducere i det heri beskrevne TT-RR system beliggende i kort indbyrdes afstand og arbejder på fordelagtig måde i næsten de samme stillinger med hensyn til borehulsvæggen.In comparison, the same transducers in the TT-RR system described herein are located at a short distance apart and advantageously operate in nearly the same positions with respect to the borehole wall.

Som tidligere nævnt er det ønskeligt, navnlig ved akustiske undersøgelser, at have lange T-R afstande for at overvinde virkningerne f.eks. af skiferlerændring. Det samme ønske eksisterer i glideskoanord-ninger og i andre typer af målinger, såsom højfrekvens,elektromagnetiske undersøgelser osv.As previously mentioned, it is desirable, especially in acoustic studies, to have long T-R distances to overcome the effects e.g. of slate clay change. The same desire exists in sliding shoe devices and in other types of measurements such as high frequency, electromagnetic studies, etc.

Fig. 6A viser et tidligere kendt borehulskompenseringssystem.FIG. 6A shows a prior art borehole compensation system.

T-R afstanden er vist at optræde to gange, først fra T^ og dernæst fra T2 til systemmidtpunktet mellem R·^ og R2· Til sammenligning viser fig.The T-R distance is shown to occur twice, first from T 1 and then from T 2 to the system midpoint between R 1 and R 2.

6B kompenseringssystemet ifølge den foreliggende opfindelse anvendt på sidevægsgiideskoen. Den samme afstand eller modtagerundersøgelsesinterval og giideskolængde er anvendt i både i fig. 6A og 6B. For den samme transducersystemlængde tilvejebringer det nye system vist i fig. 6B imidlertid en betydelig forøgelse af T-R afstanden, selv for den korteste T-R undersøgelse. For den længste T-R undersøgelse er denne afstand hele systemlængden minus halvdelen af modtagerafstanden. I modsætning hertil er den maksimale T-R afstand i det tidligere kendte system kun halvdelen af hele systemlængden. Ved den nye overlapning af både den korte og lange T-R afstand tilvejebringer systemet vist i fig. 6B udført i overensstemmelse med opfindelsen ikke kun længere T-R afstande for den samme systemlængde, men tilvejebringer to forskellige T-R afstande beliggende indenfor denne længde. Typiske afstande mellem ens transducere til akustiske tidsmålinger er o,3 eller o,6 m, medens de korteste T-R afstande er mindst 1,2 m, men fortrinsvis 1,8 eller 2,4 m.6B the compensation system of the present invention applied to the sidewall guide shoe. The same distance or receiver survey interval and guide shoe length are used in both of FIG. 6A and 6B. For the same transducer system length, the new system shown in FIG. 6B, however, significantly increases the T-R distance, even for the shortest T-R study. For the longest T-R study, this distance is the entire system length minus half the receiver distance. In contrast, the maximum T-R distance in the prior art system is only half the entire system length. In the new overlap of both the short and long T-R distances, the system shown in FIG. 6B, in accordance with the invention not only extend T-R distances for the same system length, but provide two different T-R distances located within this length. Typical distances between similar transducers for acoustic time measurements are o, 3 or o, 6 m, while the shortest T-R distances are at least 1.2 m, but preferably 1.8 or 2.4 m.

DK 154584BDK 154584B

30 gende opfindelse, er således af størrelsesordenen 1,8 m eller mere som vist grafisk mellem fig. 7A og 7B.30 of the invention is thus of the order of 1.8 m or more as shown graphically between FIG. 7A and 7B.

Der henvises nu til fig. 7A og 7B, hvor der er vist yderligere træk ved opfindelsen. I fig. 7A er vist både kredsløbsforbindelser og anvendelsen af retningstransducere i den tidligere kendte kompensationssystemtype. For at anvende retningsmodtagere skal der benyttes to separate sæt modtagerpar Rn og for at modtage signaler i retning af T , den øverste ender, og Rn' og R^' for signaler fra T^, den nederste sender. Udover den komplicerede beskaffenhed, som nødvendiggøres af de to ekstra modtagere, optræder det sædvanlige elektroniske støjproblem i tilslutning til forbindelser mellem kredsløbene over transducerne til de nederste transducere. Eksempelvis for den nederste sender skal disse forbindelser føres gennem eller omkring de øverste transducere. En højspændingsgenerator er sædvanligvis placeret i nærheden af en af senderne, ikke vist her, men over T . I hvert fald skal en højspændingsledning, her F^, føres forbi modtagerne til den fjerne sender. Højspænding s impulser, som typisk anvendes til at aktivere sådanne transducere, skal afskærmes for at forhindre elektrisk krydstale til modtagerne eller modtagerledningerne Rn, R ', R^ og R^', og selv da kan krydstale blive kraftig.Referring now to FIG. 7A and 7B, showing further features of the invention. In FIG. Fig. 7A shows both circuit connections and the use of directional transducers in the prior art compensation system type. To use directional receivers, two separate sets of receiver pairs Rn must be used and to receive signals in the direction of T, the upper end, and Rn 'and R ^' for signals from T ^, the lower transmitter. In addition to the complicated nature required by the two additional receivers, the usual electronic noise problem occurs in connection with connections between the circuits across the transducers to the lower transducers. For example, for the lower transmitter, these connections must be passed through or around the upper transducers. A high voltage generator is usually located near one of the transmitters, not shown here, but above T. In any case, a high voltage line, here F ^, must be passed past the receivers to the remote transmitter. High voltage s pulses typically used to activate such transducers must be shielded to prevent electrical cross talk to the receivers or receiver wires Rn, R ', R ^ and R ^', and even then cross talk can become powerful.

Ved at sammenligne fig. 7B, som viser systemet ifølge den foreliggende opfindelse, med det tidligere kendte system i fig. 7A beskrevet ovenfor vil det umiddelbart ses, hvorledes fordelene ved systemet ifølge opfindelsen kan anvendes til at afhjælpe dette elektriske forbindelses- og krydstaleproblem. Da begge senderne er anbragt sammen og med fordel kan placeres på den samme side af modtagerparret, er det ikke nødvendigt at føre højspændingsledninger i nærheden af modtagerne eller modtagerelektronikken. Højspændingsgeneratoren kan placeres under modtagerne og deres tilhørende elektronik. Det er således kun nødvendigt at tilslutte en relativt lavspændt jævnstrømsforsyning ovenfra. Dette arrangement tilvejebringer god elektrisk signalisolation og frihed for krydstale i modtagersignalerne, som er af meget lavere niveau.By comparing FIG. 7B showing the system of the present invention with the prior art system of FIG. 7A described above, it will be immediately seen how the advantages of the system according to the invention can be used to alleviate this electrical connection and cross talk problem. Since both transmitters are arranged together and can advantageously be located on the same side of the receiver pair, it is not necessary to conduct high voltage wires near the receivers or receiver electronics. The high voltage generator can be placed under the receivers and their associated electronics. Thus, it is only necessary to connect a relatively low voltage DC supply from above. This arrangement provides good electrical signal isolation and freedom of cross talk in the receiver signals which are of much lower level.

Det nye transducerarrangement vil endvidere muliggøre anvendelse af både retningssendere og modtagere uden behov for at tilføje et ekstra par transducere for at tilvejebringe den krævede retningsvirkning. Da begge modtagere ligger på den samme side af de to sendere, har hver modtager og sender et særligt retningsvirkningskrav, som ikke kræver yderligere transducere som i det tidligere kendte system. Da de samme par af transducere altid anvendes, vil forskelle i yderligere par af de ellers påkrævede transducere til opnåelse af retningsvirkning i begge retninger ikke optræde og påvirke målingen.The new transducer arrangement will further enable the use of both directional transmitters and receivers without the need to add an additional pair of transducers to provide the required directional effect. Since both receivers are on the same side of the two transmitters, each receiver and transmitter have a special directional effect requirement which does not require additional transducers as in the prior art system. Since the same pairs of transducers are always used, differences in additional pairs of the otherwise required transducers to achieve directional effect in both directions will not occur and affect the measurement.

DK 154584 BDK 154584 B

31 til at kompensere for refraktionsvirkninger. Som det fremgår af det tidligere kendte kompensationssystem vist i fig. 7A nærmer signalerne sig modtagerne fra forskellige retninger og hældninger. Denne hældning skyldes den velkendte refraktionsvirkning, som giver det udseende af, at borehulssignalvejen skærer formationen under en vinkel, der er noget mindre end 9o°, idet den virkelige vinkel afhænger af formations-/bore-hulsvæskehastighedskontrasten.31 to compensate for refractive effects. As can be seen from the prior art compensation system shown in FIG. 7A, the signals approach the receivers from different directions and inclines. This slope is due to the well-known refraction effect, which gives the appearance that the borehole signal path intersects the formation at an angle somewhat less than 90 °, with the actual angle depending on the formation / borehole fluid velocity contrast.

To par modtagere henholdsvis Rn og R^ og Rn' og R^' er vist i fig. 7A til at optage refraktionsvirkningen. Hver modtager er indstillet med sin mest følsomme retning langs en bestemt skrå borehulsvej. Hvert par er forskudt for mere effektivt at tilpasse positionen af formationsintervallet samtidigt under undersøgelse mellem de to par. Denne forskydning kan betegnes en refraktionsforskydning og bestemmer den lille afstand mellem de to modtagere vist deri, som anvendes til at erstatte den sædvanlige enkelte modtager til retningsmodtagelse fra oven og fra neden, dvs. mellem den ene eller den anden af Rn og R^' eller R 1 og R^. Uheldigvis varierer refraktionsforskydningen ikke kun ved hulstørrelse, men med formationshastighed, således at en fast afstand mellem disse to modtagere kan fastlægges, men for en forskydning svarende i det bedste tilfælde til en nominel borehulsstørrelse, formationshastighed osv.Two pairs of receivers Rn and R ^ and Rn 'and R ^', respectively, are shown in FIG. 7A to record the refraction effect. Each receiver is set with its most sensitive direction along a particular inclined borehole path. Each pair is displaced to more effectively adjust the position of the formation interval simultaneously during study between the two pairs. This offset may be referred to as a refractive offset and determines the small distance between the two receivers shown therein which is used to replace the usual single receiver for directional reception from above and from below, i.e. between one or the other of R n and R 1 or R 1 and R 2. Unfortunately, the refractive displacement varies not only with hole size but with formation velocity, so that a fixed distance between these two receivers can be determined, but for a displacement corresponding at best to a nominal borehole size, formation velocity, etc.

I henhold til den foreliggende opfindelse kan variationer i refraktionsforskydningen imidlertid kompenseres ved at variere forsinkelsesafstanden eller antallet af dybdetilvækster mellem målinger, som udføres mellem de forskellige transducerpar af samme type. Som det beds ses af fig. 7B, ser det nederste par af transducere af samme type forma tionsintervallet lidt over de virkelige borehulsdybder for disse transducere, medens det øverste par ser intervallerne lidt under deres virke lige dybder. Refraktionsforskydningskompenseringen kan således let tilvejebringes ved simpel indstilling af forsinkelsen mellem målinger udført mellem disse par før deres kombination, som f.eks. formindskelse af forsinkelsen for større forskydninger mellem den virkelige position og den effektive position af en transducer forårsaget af en større bore hulsstørrelse, højere hastighedsformationer osv.However, according to the present invention, variations in the refraction offset can be compensated by varying the delay distance or the number of depth increments between measurements performed between the different transducer pairs of the same type. As seen in FIG. 7B, the lower pair of transducers of the same type of formation interval looks slightly above the actual borehole depths of these transducers, while the upper pair sees the intervals slightly below their operating depths. Thus, the refraction offset compensation can be readily obtained by simply setting the delay between measurements performed between these pairs prior to their combination, e.g. reducing the delay for larger displacements between the real position and the effective position of a transducer caused by a larger bore hole size, higher velocity formations, etc.

Et yderligere trask ved opfindelsen kan ses ved sammenligning af de undersøgte formationsintervaller vist i fig. 7A og 7B. I de tidligere kendte kompensationssystemer vist i fig. 7A undersøges kun inter vallet I, der er centreret omkring dets midtpunkt. Dette udelukker såle· des enhver mulighed for undersøgelse af det kritiske interval mellem dette punkt og bunden af hullet. Som det kan ses i fig. 7B, ligger detA further feature of the invention can be seen by comparing the examined formation intervals shown in FIG. 7A and 7B. In the prior art compensation systems shown in FIG. 7A, only the interval I, centered around its midpoint, is examined. This thus excludes any possibility of examining the critical interval between this point and the bottom of the hole. As can be seen in FIG. 7B, it lies

nederSte xnterval I-t .-.S ΦΦ—/DT? cvcf amaf -ι -m -i —ΐ rn Ωί-τΩ-ί- naar ί^πη^αη a*Fbottom xvalue I-t .-. S ΦΦ— / DT? cvcf amaf -ι -m -i -ΐ rn Ωί-τΩ-ί- to ί ^ πη ^ αη a * F

DK 154584 BDK 154584 B

32 transducere. Selv om der ikke sker nogen kompensation, kan både korte og lange T-R undersøgelser foretages.32 transducers. Although no compensation occurs, both short and long T-R examinations can be performed.

Kredsløb til tilvejebringelse af dt målingen fra det øverste og nederste interval At^ for Iu og At-^ for 1^ er vist med punkterede linier i fig. 3A. Eksempelvis kan m^ og m2 målingerne, som føres til hukommelse nr. 1 over port 392, også føres til op/ned tælleren nr. 2A vist ved 398 i kredsløbet 24A. Denne tæller er ligesom op/ned tæller nr. 2 vist ved 394, styret af styreimpulser fra styrelogikken 332 for at tælle ned eller indføre et negativt fortegn for m^ under Cl' og op eller addere med et positivt fortegn for m2 under C2'. Ved enden af C21 er indholdet af tæller nr. 2A således m2 - m^ for intervallet, som på det tidspunkt ligger mellem T^ og eller Atu. Da m2 og m-^ begge er henført til senderen for kort afstand, er dette en At^ for kort T-R afstand, som det fremgår af fig. 2A ved position I. Tidsstyringen kan ses i fig. 3C.Circuits for providing the dt measurement from the upper and lower ranges At ^ for Iu and At- ^ for 1 ^ are shown in dotted lines in FIG. 3A. For example, the m 2 and m 2 measurements taken to memory # 1 above port 392 can also be fed to the up / down counter # 2A shown at 398 in circuit 24A. This counter is like up / down counter # 2 shown at 394, controlled by control pulses from control logic 332 to count down or enter a negative sign for m ^ below C1 'and up or add with a positive sign for m2 below C2'. Thus, at the end of C21, the content of counter # 2A is m2 - m ^ for the interval at that time between T ^ and or Atu. Since m2 and m- ^ are both assigned to the transmitter for short distance, this is an At ^ for short T-R distance, as shown in FIG. 2A at position I. The timing can be seen in FIG. 3C.

En Atu for lang T-R afstand tilvejebringes på lignende måde ved anvendelse af de øvrige målinger i en anden op/ned tæller nr. 3A vist ved 398A i fig. 3A. Denne tæller, der er styret ligesom op/ned tæller nr. 3 med m^ og m^ tilført fra port 392A i kredsløb 24B,tilve-jebringer m^ - m^ for intervallet, som på det pågældende tidspunkt ligger mellem T2 og T·^ eller Atu, som det fremgår af fig. 2B ved position I.An Atu for long T-R distance is similarly provided using the other measurements in another up / down counter # 3A shown at 398A in FIG. 3A. This counter, controlled like the up / down counter # 3 with m ^ and m ^ supplied from port 392A of circuit 24B, provides m ^ - m ^ for the interval at that time between T2 and T · ^ or Atu, as shown in fig. 2B at position I.

For position L og det nederste interval 1^ tilvejebringes At-^ for den korte T-R afstand af op/ned tæller nr. 2B ved 399, der er styret ligesom tæller nr. 2 med m^ og m^ tilført fra port 393 for at tilvejebringe m^ - m^, og At^ for den lange T-R afstand tilvejebringes af op/ned tæller nr. 3B ved 399A styret ligesom tæller nr. 3 med m2 og m^ tilført fra port 393A i kredsløbet 24B. At undersøgelser for lang og kort T-R afstand tilvejebringes således for både det øverste og nederste interval vist i fig. 7B.For position L and the lower interval 1 ^, At- ^ is provided for the short TR distance of up / down counter # 2B at 399 controlled like counter # 2 with m ^ and m ^ supplied from port 393 to provide m ^ - m ^, and At ^ for the long TR distance is provided by up / down counter # 3B at 399A controlled like counter # 3 with m2 and m ^ supplied from port 393A of circuit 24B. Thus, long and short T-R distance studies are provided for both the upper and lower ranges shown in FIG. 7B.

Selv om hverken Atu eller At^ er borehulskompenseret, er de tydeligvis nyttige til at logge borehulsintervaller, som ligger umiddelbart under foringsrøret og ved bunden af borehullet. Anvendt sammen er de nyttige som borehulskompensationsindikatorer, da deres forskel angiver graden af værktøjshældning, f .eks. svarer Atu< At-^ til illustrationen i fig. 4C.Although neither Atu nor At ^ are borehole compensated, they are obviously useful for logging borehole intervals located immediately below the casing and at the bottom of the borehole. Used together, they are useful as borehole compensation indicators as their difference indicates the degree of tool slope, e.g. Atu <At- ^ corresponds to the illustration in fig. 4C.

Der .henvises nu til fig. 8A og 8B, hvor der er vist alternative kredsløb for en sektion af signalkompensationskredsløbet 24, der tidligere er beskrevet i forbindelse med fig. 3A. Som tidligere nævnt er det undertiden fordelagtigt at sammenligne såvel som kombinere målingerne. Ved sammenligning af forskellige målinger, som skulle være iReferring now to FIG. 8A and 8B, alternate circuits for a section of the signal compensation circuit 24 previously described in connection with FIG. 3A. As mentioned earlier, it is sometimes advantageous to compare as well as combine the measurements. When comparing different measurements that should be in

DK 154584 BDK 154584 B

33 modtagerpar over det samme interval i borehullet, kan visse borehulsarbejdsbetingelser, som bevirker, at målingerne varierer, detekteres. Hvis målingerne ligner hinanden i en rimelig grad, kan deres forskelle skyldes statistiske variationer, således at de kan kombineres for at frembringe en forbedret eller kompenseret måling. Hvis sammenligningen viser en ikke rimelig forskel, kan det imidlertid vise arbejdsforhold, som forårsager fejlen.33 recipient pairs over the same interval in the borehole, certain borehole operating conditions which cause the measurements to vary can be detected. If the measurements are similar to a reasonable degree, their differences may be due to statistical variations so that they can be combined to produce an improved or compensated measurement. However, if the comparison shows a not reasonable difference, it may show working conditions causing the error.

Kredsløbet vist i fig. 8A muliggør således ved forekomsten af en dybdeimpuls tilførsel ved 181 af en forsinket måling m* svarende til en tidligere position og transducerkombination, som findes på udgangen af hukommelsen, som vist i fig. 3A, til komparatoren 182. På lignende måde føres den løbende måling m, som er direkte sammenlignelig med den lagrede måling m*, også til komparatoren 182.The circuit shown in FIG. 8A thus allows for the occurrence of a depth pulse supply at 181 of a delayed measurement m * corresponding to a previous position and transducer combination present at the output of the memory, as shown in FIG. 3A, to the comparator 182. Similarly, the current measurement m, which is directly comparable to the stored measurement m *, is also applied to the comparator 182.

Hvis f.eks. det forsinkede indgangssignal svarer til m2 ved dj, og det direkte indgangssignal svarer til måling m^ ved dj, som vist i fig. 2C, kan det forventes under normale forhold, at målingerne vil være i det væsentlige ens. Hvis en detekteringsfejl imidlertid optræder i en af målingerne, vil en betydelig forskel blive bemærket.For example, the delayed input signal corresponds to m2 at dj, and the direct input signal corresponds to measurement m ^ at dj, as shown in FIG. 2C, it can be expected under normal conditions that the measurements will be essentially the same. However, if a detection error occurs in one of the measurements, a significant difference will be noticed.

Som vist i fig. 8A tilvejebringer en ikke rimelig forskel et ingen sammenligningssignal, som kan anvendes til at indikere et detekteringsproblem, såsom cyklusoverspringning. Hvis sammenligningen imidlertid er rimelig, anvendes denne indikation til at føre målinger m2 og m2 til en adder 183 for kombination til frembringelse af en kompenseret middelværdimåling ud fra målingerne.As shown in FIG. 8A provides a non-reasonable difference, a no comparison signal which can be used to indicate a detection problem such as cycle skipping. However, if the comparison is reasonable, this indication is used to pass measurements m2 and m2 to an adder 183 for combination to produce a compensated mean value measurement from the measurements.

Det alternative kredsløb vist i fig. 8B er mere egnet til at angive borehulskompensationen, som er påkrævet for at kompensere enten tids- eller amplitudemålinger. Den hukommelsesforsinkede og den direkte (løbende) måling tilføres og sammenlignes ved 182A. Hvis sammenligningen er rimelig, kan de to målinger derpå kombineres som beskrevet ovenfor. Hvis sammenligningen imidlertid ikke er rimelig, kan denne indikation anvendes til over porte 181C og 181D at føre målingerne til en differensforstærker 183A, hvis udgangssignal summeres ved 184 og anvendes til at angive den relative fejl i de to målinger.The alternative circuit shown in FIG. 8B is more suitable for indicating the borehole compensation required to compensate either time or amplitude measurements. The memory delayed and the direct (continuous) measurement are added and compared at 182A. If the comparison is reasonable, the two measurements can then be combined as described above. However, if the comparison is not reasonable, this indication can be used to pass over ports 181C and 181D to a differential amplifier 183A whose output signal is summed at 184 and used to indicate the relative error of the two measurements.

Kredsløbet vist i fig. 8A og 8B kan også anvendes til andre kompenseringsformål. Som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 4C og 5B frembringer tilstanden af værktøjshældning forskellige grader af ekscentricitet for forskellige transducere og tilsvarende forskelle i ankomsttiderne og amplitudemålingerne, som vil blive indikeret af en relativ målingsindikator 184A. Hvis hældningen resulterer i, at et øverste transducerpar er mere ekscentrisk beliggende end det nederste par, må det forventes, at den riverste eller hukommelsesforsi nkede målinc vilThe circuit shown in FIG. 8A and 8B may also be used for other compensation purposes. As previously described in connection with FIG. 4C and 5B, the state of tool inclination produces different degrees of eccentricity for different transducers and corresponding differences in arrival times and amplitude measurements which will be indicated by a relative measurement indicator 184A. If the slope results in an upper transducer pair being more eccentrically located than the lower pair, then it is expected that the teariest or memory-impaired target will

34 DK 154584 B34 DK 154584 B

len mellem den forsinkede og direkte måling vil således tilvejebringe en negativ indikation. Omvendt hvis det nederste transducerpar er mere ekscentrisk beliggende, vil indikationen være positiv. Dette vil fremgå af det følgende eksempel.The delay between the delayed and direct measurement will thus provide a negative indication. Conversely, if the lower transducer pair is more eccentrically located, the indication will be positive. This will be apparent from the following example.

Der betragtes målinger m2 og m^ fastlagt som vist i tabel II og taget, når deres kendte positioner langs borehullet svarer til det samme formationsinterval. Dette finder sted, når transducersystemet bevæges f.eks. fra position dj til dj i fig. 2C. Transducer T2 erstatter i virkeligheden Tj, og T^ erstatter T^. Formationsvejene B og C for m2 ved dj (her m2*r) er i det væsentlige lig med vej G for m^ ved dj (her m^), og eventuelle fejl mellem m2* og m^ vil skyldes forskelle i de sammenlignelige veje A og F i kombination med E og H, som det fremgår af fig. 4A eller 4C. Forskellen m2* - m^ er således lig med A +(B + C)+E - F - G - H = (A - F) + (E - H), idet det antages, at B + C = G.Measurements m 2 and m 2 are determined as shown in Table II and taken when their known positions along the borehole correspond to the same formation interval. This occurs when the transducer system is moved e.g. from position dj to dj in FIG. 2C. In fact, transducer T2 replaces Tj, and T ^ replaces T ^. The formation paths B and C for m2 at dj (here m2 * r) are essentially equal to path G for m ^ at dj (here m ^), and any errors between m2 * and m ^ will be due to differences in the comparable paths A and F in combination with E and H, as shown in FIG. 4A or 4C. The difference m2 * - m ^ is thus equal to A + (B + C) + E - F - G - H = (A - F) + (E - H), assuming that B + C = G.

Som vist i fig. 4A eller 4C er A mindre end F, og E er mindre end H, således at forskellene (A - F) og (E - H) ikke ophæver hinanden, men har ens fortegn (begge negative her) og forenes for at angive både beskaffenheden af fejlen mellem disse to målinger og dens størrelse.As shown in FIG. 4A or 4C, A is smaller than F, and E is smaller than H, so that the differences (A - F) and (E - H) do not cancel each other, but have the same sign (both negative here) and unite to indicate both the nature of the error between these two measurements and its magnitude.

Medens den foregående beskrivelse generelt har været rettet mod akustiske målinger, er yderligere fremgangsmåder og apparater rettet mod andre typer af målinger, såsom højfrekvens-elektromagnetiske målinger osv. mulige og skal beskrives nedenfor. Først betragtes nogle naturlige forskelle i målemetoderne, som benyttes i disse yderligere anvendelser.While the foregoing description has generally been directed to acoustic measurements, additional methods and apparatus directed to other types of measurements such as high frequency electromagnetic measurements, etc. are possible and will be described below. First, some natural differences in the measurement methods used in these additional applications are considered.

Fig. 9A viser den type af detekteringer, som typisk anvendes i akustiske vandringstidsmålinger eller andre målinger, hvor signal-perioden eller bølgelængden er lang sammenlignet med den krævede opløsning. Signalet udbreder sig normalt som en impuls med positive og negative svingninger begyndende med dets ankomst og relativt lille signal forud for dette tidspunkt. Som vist ved I og II svarende til modtagelsessignalerne, som kan forventes henholdsvis ved den nære og fjerne modtager, optræder der således et relativt lille signal forud for dets ankomst. Ved udformningen gives den første og relativt svagere halvperiode en modsat polaritet af den, der anvendes til detektering. Der anvendes en detekteringstærskelamplitude forskellig fra nul for at undgå støj og med den modsatte polaritet af den første halvperiode. Detekteringen svarer til punktet T , når amplituden først svinger forbi denne tærskel.FIG. 9A shows the type of detections typically used in acoustic walking time measurements or other measurements where the signal period or wavelength is long compared to the required resolution. The signal usually propagates as a pulse with positive and negative oscillations beginning with its arrival and relatively small signal prior to this time. Thus, as shown by I and II, corresponding to the reception signals which can be expected at the near and far receiver, respectively, a relatively small signal appears prior to its arrival. In the design, the first and relatively weaker half period gives an opposite polarity to that used for detection. A detection threshold amplitude different from zero is used to avoid noise and with the opposite polarity of the first half period. The detection corresponds to the point T when the amplitude first swings past this threshold.

For I i fig. 9A optræder detekteringen ved den første modtager, således som vist ved Txj Qg aen tilsvarende detektering for II ved TX2·For I in FIG. 9A, the detection occurs at the first receiver, as shown by Txj Qg a corresponding detection for II at TX2 ·

35 DK 154584 BDK 154584 B

Disse detekteringspunkter er henført i tid enten til hinanden, som f.eks. hvor Τχ^ ville begynde et tidsinterval og Τχ2 standse tidsintervallet, når der er tale om differentialmålinger, eller når der er tale om individuelle efter hinanden følgende målinger, kan T sættes i relation til et eller andet tidligere tidspunkt, såsom Tq, På denne måde vil målingen m^ ved III svarende til signal modtaget ved T2 begynde ved TQ og stoppe ved Txl' medens målingen for T^ og m2 ved IV ville begynde ved referencetidspunktet.TQ og standse ved Τχ2. På denne måde tilvejebringer forskellen m2 - m-^ intervalmålingen At som vist ved V.These detection points are assigned to each other in time, such as e.g. where Τχ ^ would begin a time interval and Τχ2 stop the time interval in the case of differential measurements or in the case of individual successive measurements, T can be related to some previous time such as Tq, in this way the measurement m ^ at III corresponding to signal received at T2 begin at TQ and stop at Txl 'while the measurement for T ^ and m2 at IV would begin at the reference time.TQ and stop at Τχ2. In this way, the difference m2 - m- ^ provides the interval measurement At as shown by V.

Ved elektromagnetiske målinger vandrer signalerne med betydeligt højere hastigheder,og deres perioder er ret korte sammenlignet med den krævede tidsopløsning. Følgelig anvendes sædvanligvis fasedetektering i stedet for nulkrydsnings- eller tærskelmetoden vist i fig. 9A. Faseforholdet kan måles mellem signaler, der modtages fra den nære og fjerne modtager for at opnå en differentialmåling, eller hvis individuelle målinger foretrækkes til et kendt referencesignal med samme frekvens.In electromagnetic measurements, the signals migrate at significantly higher speeds and their periods are rather short compared to the required time resolution. Accordingly, phase detection is usually used instead of the zero crossing or threshold method shown in FIG. 9A. The phase ratio can be measured between signals received from the near and far receiver to obtain a differential measurement, or if individual measurements are preferred to a known reference signal of the same frequency.

Som vist ved I og II i fig. 9B er de to signaler forskudt lidt, som det vil ses ved sammenligning af nulkrydsningsdetekteringspunkterne ved III for signalet på linie I med IV for signalet på linie II. Som vist på linie V svarer faseforskydningen $ mellem de viste nulkrydsningspunkter i mange henseender til At målingen vist i fig. 9A. Særlige kredsløb til udførelse af de ovenfor viste differensfasemålinger er vist i de ovenfor nævnte USA patentskrifter nr. 3.849.721 og 3.944.91ο.As shown by I and II in FIG. 9B, the two signals are slightly offset, as will be seen by comparing the zero crossing detection points at III for the signal on line I with IV for the signal on line II. As shown on line V, the phase shift $ between the displayed zero crossing points in many respects corresponds to the measurement shown in FIG. 9A. Specific circuits for performing the differential phase measurements shown above are disclosed in United States Patent Nos. 3,849,721 and 3,944.91ο.

For at illustrere en anvendelse af det nye transducersystem til en elektromagnetisk måling skal der nu henvises til fig. lo. Det nye TT-RR kompensationssystem har form af sender T og modtager R antenner understøttet på sidevægsgiideskoen 37. Som ved den allerede beskrevne akustiske udførelsesform er to indbyrdes afstande angivet mellem transducergrupper af samme type, her Iu mellem modtagere T-^ og T2 og l-j_ mellem sendere T3 og T4· Til elektromagnetiske målinger vil I og 1-^ være af størrelsesordenen nogle få centimeter. To T-R afstande henholdsvis 2 og 4 gange I kan tilvejebringes på glidesko af rimelig længde. De virkelige afstande varierer som angivet ved adskillelsen mellem T^ og T2 afhængigt af den ved målingen anvendte frekvens. Frekvens-afstandsforhold er beskrevet nærmere i de ovennævnte patentskrifter. Når der anvendes fasedetektering, skal der udvises omhu,for at afstandene tilvejebringer den korrekte basis for fasesammenligning. Eksempelvis skal kombinationer af frekvenser og afstande, som resulterer i krydsning gennem nulfaseforskelle,undgås.In order to illustrate an application of the new transducer system to an electromagnetic measurement, reference should now be made to FIG. lo. The new TT-RR compensation system is in the form of transmitter T and receiver R antennas supported on the sidewall guide shoe 37. As in the acoustic embodiment already described, two mutual distances are indicated between transducer groups of the same type, here Iu between receivers T- and T2 and l- j_ between transmitters T3 and T4 · For electromagnetic measurements, I and 1- ^ will be of the order of a few centimeters. Two T-R distances 2 and 4 times I, respectively, can be provided on reasonable length sliding shoes. The actual distances vary as indicated by the separation between T 1 and T 2 depending on the frequency used in the measurement. Frequency to distance ratios are described in more detail in the above-mentioned patents. When phase detection is used, care must be taken to ensure that the distances provide the correct basis for phase comparison. For example, combinations of frequencies and distances that result in crossing through zero-phase differences should be avoided.

En stor del af det i fig. lo viste kredsløb er beskrevet i de ovennævnte USA patentskrifter nr. 3.849.721 οσ 3.944.91ο ocr skal ikkeA large part of the embodiment shown in FIG. The circuits shown are described in the above-mentioned United States Patent Specification No. 3,849,721 οσ 3,944.91ο and should not

36 DK 15 4 5 8 4 B36 DK 15 4 5 8 4 B

le T-R målinger i stedet for de sædvanlige R-R differentialmålinger. Dette udføres ved tilvejebringelse af et i relation til senderen stående signal til anvendelse som et referencesignal i stedet for et manglende modtagersignal. Tilstandsstyresignalerne M og N, der allerede er beskrevet i forbindelse med den akustiske udførelsesform, anvendes lige såvel i fig. lo, idet de her anvendes til at styre sender- og modtager-signalerne og behandlingskredsløbene. Disse styresignaler kan tilvejebringes af sædvanligt udformede firkantbølgegeneratorer 6oA og 6oB.le T-R measurements instead of the usual R-R differential measurements. This is accomplished by providing a transmitter-related signal for use as a reference signal instead of a missing receiver signal. The state control signals M and N already described in connection with the acoustic embodiment are used equally well in FIG. lo, being used herein to control the transmitter and receiver signals and the processing circuits. These control signals can be provided by custom-designed square wave generators 6oA and 6oB.

Som vist i fig. lo omskiftes sendersignalerne fra en højfrekvensoscillator 45 ved hjælp af en omskifter 47 styret af tilstanden M til enten ledning 47A eller 47B og sendes til henholdsvis Tg eller Tj. Samtidig bliver signaler også forsinket og dæmpet for at simulere formationstilstande for korte og lange T-R afstande ved hjælp af forsinkelsesled D ved 4oA og D. ved 4oB og omskiftes ved hjælp af en omskif-ter 41 for at tjene som referenceindgangssignal 41A til en blander 5o.As shown in FIG. 1o, the transmitter signals from a high frequency oscillator 45 are switched by means of a switch 47 controlled by the state M to either line 47A or 47B and transmitted to Tg or Tj respectively. At the same time, signals are also delayed and attenuated to simulate formation states for short and long T-R distances by delay lines D at 4oA and D. at 4oB and switched by a switch 41 to serve as reference input signal 41A to a mixer 5o.

Udsendte signaler udbreder sig gennem formationen og modtages ved både T2 og T^ men kun et af disse signaler omskiftes til blanderen 51 afhængigt af omskifteren 43 styret af N. Faseforskelsmålingen udføres ved anvendelse af blanderkredsløb 48 og 49, nulkrydsningsdetektorer 71 Og .72 og en fortegnsvendende flip-flop 77 med en integrator 78 til frembringelse ved 78A af fasen eller vandringstidsmålingen for den pågældende T-R kombination. Yderligere ændringer i tilstandene M og N resulterer i en følge af sådanne målinger, der hver foretages på den ovenfor angivne måde ved anvendelse af forsinkelsesleddene Dg og D^ til tilvejebringelse af det foretrukne område af faseforskelle for den tilsvarende T-R afstand. De fire T-R kombinationer er allerede blevet beskrevet i forbindelse med M og ti i forbindelse med tabel II.Transmitted signals propagate through the formation and are received at both T2 and T1 but only one of these signals is switched to mixer 51 depending on switch 43 controlled by N. The phase difference measurement is performed using mixer circuits 48 and 49, zero crossing detectors 71 and .72, and a sign reverser. flip-flop 77 with an integrator 78 for generating at 78A of the phase or travel time measurement for that TR combination. Further changes in states M and N result from such measurements, each made in the above manner using the delay links Dg and D1 to provide the preferred range of phase differences for the corresponding T-R distance. The four T-R combinations have already been described in connection with M and ten in connection with Table II.

I stedet for at anvende metoden med senderreferencesignalet som en fasesammenligningsbasis således som vist ved kredsløbene 4o,41 og 48 kan der anvendes alternative kredsløb 44 til 44E. Som vist ved punkterede linier i fig. lo kan en loo kHz oscillator 44 anvendes i forbindelse med højfrekvensoscillatoren 52 til at tilvejebringe synkrone loo kHz taktimpulser 44A, der derpå forsinkes af enten forsinkelsesleddet Dg for at tilvejebringe signalet 44B eller forsinkelsesleddet D^ for at tilvejebringe signalet 44C. Disse selektivt forsinkede signaler bliver derpå af en omskifter 44D styret af styreimpulsen M dirigeret således, at udgangssignalet 44E kan anvendes til at erstatte de tilsvarende impulser, som normalt afgives ved 71A fra nulkrydsningsdetektoren 71.Instead of using the transmitter reference signal method as a phase comparison basis as shown by circuits 4o, 41 and 48, alternative circuits 44 to 44E can be used. As shown by dashed lines in FIG. 1o, a loo kHz oscillator 44 can be used in conjunction with high frequency oscillator 52 to provide synchronous loo kHz clock pulses 44A which are then delayed by either delay line Dg to provide signal 44B or delay line D1 to provide signal 44C. These selectively delayed signals are then routed by a switch 44D controlled by the control pulse M such that the output signal 44E can be used to replace the corresponding pulses normally output at 71A from the zero crossing detector 71.

Som vist i de ovennævnte USA patentskrifter nr. 3.849.721 og 3.944.91ο er det fordelagtigt sammen med faseforskels- eller vandringstidsmålingerne også at måle amplituden eller dæmpningen af de elektro-As shown in the aforementioned United States Patent Nos. 3,849,721 and 3,944,91ο, it is advantageous, together with the phase difference or travel time measurements, to also measure the amplitude or attenuation of the electrical current.

37 DK 154584 B37 DK 154584 B

tuderne er således ønskelige. Disse opnas samtidigt med de individuelle fasemålinger ved hjælp af kredsløb 8o til 9o vist i fig. lo, således at der tilvejebringes en kontinuerlig tilsvarende følge af amplitudemålinger for hver T-R kombination ved 9oA.thus, the cushions are desirable. These are obtained simultaneously with the individual phase measurements by circuits 8o to 9o shown in FIG. 1o, to provide a continuous corresponding sequence of amplitude measurements for each T-R combination at 9oA.

Da T-R kombinationsmålingerne udføres ved forskellige dybder, kan der. anvendes et hukommelses- og portkredsløb svarende til det, der er vist i fig. 3A. Da kompensationen, som tilvejebringes ved anvendelsen af TT-RR systemet, gælder både for tids- og fasemålinger og for amplitude- eller dæmpningsmålinger, er det ønskeligt, at disse målinger af forskellig type, hvor hver type har to forskellige T-R afstande, tilvej ebringer kompensationen.Since the T-R combination measurements are performed at different depths, there can. a memory and gate circuit similar to that shown in FIG. 3A. Since the compensation provided by the use of the TT-RR system applies to both time and phase measurements and to amplitude or attenuation measurements, it is desirable that these measurements of different types, with each type having two different TR distances, provide the compensation. .

Da signalerne, som tilvejebringes ved 78A og 9oA, kan optræde som følger af analoge spændingsniveauer, kan de omdannes fra analoge til digitale målefølger ved hjælp af en analog-digital omsætter 94, der er synkroniseret til at multiplexe indgangsfølgen ved anvendelse af en multiplexer 93. Dybdesynkroniseringen tilvejebringes for hukommelsesforsinkelsesformål ved hjælp af dybdeimpulser 92,og synkroniseringen af målefølgen styres af styresignaler M og N. Det resulterende digitale udgangssignal føres derefter fra analog-digital omsætteren til individuelle port-hukommelses- og tællerkredsløb 24C til 24F, der hver er udført som vist i fig. 3A for kredsløbene 24A og 24B. Disse kompensationskredsløb frembringer henholdsvis en første og en anden undersøgelse, der repræsenterer forskellige sender-modtagerafstande svarende til udgang A og udgang B, der allerede er beskrevet i forbindelse med kredsløbene 24A og 24B. I dette tilfælde repræsenterer undersøgelserne imidlertid separate fase- og dæmpningsmålinger som vist ved 96 til 99 i fig. lo.Since the signals provided at 78A and 9oA can occur as a result of analog voltage levels, they can be converted from analog to digital measuring sequences by an analog-to-digital converter 94 synchronized to multiplex the input sequence using a multiplexer 93. Depth synchronization is provided for memory delay purposes by depth pulses 92 and the synchronization of the measurement is controlled by control signals M and N. The resulting digital output signal is then fed from the analog-digital converter to individual port memory and counter circuits 24C to 24F, each shown as shown. in FIG. 3A for the circuits 24A and 24B. These compensation circuits produce a first and a second examination, respectively, representing different transmitter-receiver distances corresponding to output A and output B already described in connection with circuits 24A and 24B. In this case, however, the studies represent separate phase and attenuation measurements as shown at 96 to 99 in Figs. lo.

Der henvises nu til fig. 11, hvor der er vist en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen svarende til den type måling, hvor en given transducer kan drives enten som en sender eller en modtager, såsom en antenne, der er i stand til at udsende eller modtage elektromagnetiske bølger. I fig. 11 er transducerparrene således betegnet som antenne Ag og A^ for henholdsvis en lang- og en kort-afstandsantenne i et par og Ag' og A^' for det andet par.Referring now to FIG. 11, there is shown a further embodiment of the invention corresponding to the type of measurement in which a given transducer can be operated either as a transmitter or a receiver, such as an antenna capable of emitting or receiving electromagnetic waves. In FIG. 11, the transducer pairs are thus designated as antenna Ag and A ^ for a long and short-range antenna in one pair and Ag 'and A ^' for the other pair, respectively.

Muligheden for at omskifte en given transducer af en type til en anden tilvejebringer fordelen ved differentialmålinger og en bedre arbejdscyklus. En given udsendelse kan således samtidigt modtages af begge modtagere og måles enten som differentialmåling eller individuel i forhold til det samme referencesignal. Da to målinger i virkeligheden udføres på samme tid, kan middelværdien af hver måling udføres over en længere periode.The ability to switch a given transducer of one type to another provides the advantage of differential measurements and a better duty cycle. Thus, a given broadcast can be simultaneously received by both receivers and measured either as differential measurement or individually in relation to the same reference signal. Since two measurements are in fact performed at the same time, the mean of each measurement can be performed over a longer period.

38 DK 154584 B38 DK 154584 B

i fig. lo muliggør omskiftning af sendesignalet, som frembringes af oscillatoren 45 til enten 47A eller 47B. En omskifter 41a, der er separat, men synkront styret af styreimpulsen N, fører kortdistancesen-dersignalet til enten A_ eller A ' og langdistancesendersignalet til enten A^ eller A-^'. På lignende måde vælger omskifteren 42A to hosliggende antenner til anvendelse som modtagerpar og fører de detekterede signaler til de separate blanderkredsløb 48 og 49, som er beskrevet ovenfor.in FIG. Io allows switching of the transmit signal produced by oscillator 45 to either 47A or 47B. A switch 41a, which is separately but synchronously controlled by the control pulse N, carries the short distance transmitter signal to either A_ or A 'and the long distance transmitter signal to either A ^ or A- ^'. Similarly, switch 42A selects two adjacent antennas for use as receiver pairs and carries the detected signals to the separate mixer circuits 48 and 49 described above.

På denne måde kan differentialmodtagerundersøgelser tilvejebringes alternativt fra det øverste interval I ved anvendelse af A og A-, U S j.In this way, differential receiver surveys can be provided alternatively from the upper range I using A and A, U S j.

som nær og fjern modtager, medens der samtidigt skiftes mellem A ' og b A^' som kort- og langdistancesendere. Uden bevægelse af værktøjet kan der derpå tilvejebringes differentialmodtagerundersøgelser fra det ne-derste interval 1^ ved anvendelse af Ag' og A^' som modtagerparret, samtidig med at der skiftes mellem A og Αη som senderne. I overens-stemmelse med den foreliggende opfindelse bevæges systemet derefter således, at A^-' og As' ligger i nærheden af intervallet Iu, der tidligere er undersøgt af Ag og A1· Behandlingskredsløbet 95 dybdesynkroniserer målingerne og kombinerer dem til frembringelse af den kombinerede første og anden undersøgelsesfase- og dæmpningsmåling, der allerede er vist og beskrevet i forbindelse med fig. lo.as near and far receiver, while simultaneously switching between A 'and b A ^' as short and long distance transmitters. Without moving the tool, differential receiver surveys can be provided from the lower range 1 ^ using Ag 'and A ^' as the receiver pair, while switching between A and Αη as the transmitters. In accordance with the present invention, the system is then moved such that A 1 - 'and As' are in the vicinity of the interval Iu previously investigated by Ag and A1 · The processing circuit 95 deeply synchronizes the measurements and combines them to produce the combined first and other study phase and attenuation measurements already shown and described in connection with FIGS. lo.

Der er i det foregående beskrevet en fremgangsmåde og et apparat til at maksimere anvendelsen af et system af fire transducere og målinger udført mellem forskellige kombinationer af transducerne. Ved anvendelse i et nyt arrangement af de samme fire transducere, der normalt anvendes til at tilvejebringe borehulskompensationsmålinger, kan disse transducere anvendes til at tilvejebringe målinger til bestemmelse af ikke en, men to borehulskompenserede målinger, der hver undersøger det samme fomationsinterval med forskellig sender-modtagerafstand. Da begge undersøgelser kompenseres på den samme måde,tilfører denne kombination meningsfuldhed til eventuelle forskelle, som optræder mellem disse forskellige undersøgelser, og tolkningsbetydning, som tillægges disse, som f.eks. angivelse af tilstedeværelsen af gas i en fomation under jordoverfladen.A method and apparatus for maximizing the use of a system of four transducers and measurements performed between different combinations of the transducers are described above. When used in a new arrangement of the same four transducers normally used to provide borehole compensation measurements, these transducers may be used to provide measurements for determining not one, but two borehole compensated measurements, each investigating the same formation range with different transmitter-receiver spacings . Since both studies are compensated in the same way, this combination adds meaning to any differences that occur between these different studies, and the significance of interpretation attributed to them, such as e.g. indication of the presence of gas in a formation below the soil surface.

I almindelighed muliggør det nye transducersystem dobbelt brug af de deraf udledte målinger. Målingerne med to modtagere anvendes to gange ved hver dybdetilvækst, en gang hver i relation til den nære og fjerne sender. Derpå anvendes målingerne med to sendere to gange, en gang hver med relation til den nære og fjerne sender. Selv sender-modtageraf standen bliver i virkeligheden anvendt to gange ved overlapning af denne afstand, som muliggør ønskede forøgelser i T-R afstandene udenIn general, the new transducer system enables dual use of the derived measurements. The two-receiver measurements are used twice at each depth increment, once each in relation to the near and far transmitter. Then the measurements with two transmitters are used twice, once each in relation to the near and far transmitter. In fact, even the transmitter-receiver distance is used twice when overlapping this distance, which allows for desired increases in the T-R distances without

39 DK 154584 B39 DK 154584 B

kendte systemer.known systems.

Da alle sender-transducere endvidere er beliggende på samme side af modtager-transducerne, finder signaludbredelse sted i den samme retning for alle målinger, hvilket umiddelbart letter anvendelsen af retningstransducere. Da transducere af samme type endvidere er grupperet sammen, arbejder de i hovedsagen i ens borehulsomgivelser, hvilket tillader både kombination og sammenligning af individuelle målinger udført med forskellige transducerkombinationer.Furthermore, since all transmitter transducers are located on the same side of the receiver transducers, signal propagation takes place in the same direction for all measurements, which immediately facilitates the use of directional transducers. Furthermore, since transducers of the same type are grouped together, they essentially work in similar borehole environments, allowing both combination and comparison of individual measurements performed with different transducer combinations.

Selv om de viste udførelsesformer omfatter akustiske og elektromagnetiske målinger, gælder de nye træk ifølge opfindelsen lige såvel for andre typer af målinger. Selv om modtagerparret generelt er blevet vist som værende det øverste par af transducere og senderparret som det nederste par af transducere, vil det endvidere forstås, at de særlige træk ifølge opfindelsen også vil tilvejebringes af det omvendte arrangement. Ligeledes kan tilvejebringelsen af målingerne udføres, når transducersystemet bevæges enten opad som vist eller nedad i borehullet. Selv om de beskrevne udførelsesformer tilvejebringer kombinerede målinger, når de foretages på borestedet, vil det forstås, at de individuelle målinger kan optegnes og kombineres på et andet tidspunkt og et andet sted.Although the embodiments shown include acoustic and electromagnetic measurements, the new features of the invention apply equally to other types of measurements. Furthermore, although the receiver pair has generally been shown to be the top pair of transducers and the transmitter pair as the bottom pair of transducers, it will be understood that the particular features of the invention will also be provided by the reverse arrangement. Likewise, the provision of the measurements can be performed when the transducer system is moved either upwards as shown or downwards in the borehole. Although the described embodiments provide combined measurements when made at the drilling site, it will be appreciated that the individual measurements can be recorded and combined at another time and place.

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til frembringelse af måleværdier til bestemmelse af de fysiske karakteristiske værdier for underjordiske medier i nærheden af et borehul som går gennem jorden, under anvendelse af mindst to sendetransducere, der udsender elektromagnetiske eller akustiske bølger, og mindst to modtagetransducere, der modtager de af sendetransducerne udsendte bølger, som gennemløber en milestrækning i det underjordiske medium, hvor transducerne er anbragt i aksial afstand fra hinanden på en borehulssonde, og hvor følgende trin udføres: a) placering af sonden i en bestemt dybde af borehullet, b) gennemførelse af to målinger mellem sendetransducerne og modtagetransducerne, hvor målestrækningerne for de to målinger overlapper hinanden, og c) kombination af de to målte måleværdier til bestemmelse af en kompenseret karakteristisk værdi for den overlappede milestrækning, kendetegnet ved, at ved en anbringelse af transducerne i rækkefølgen modtager (T,j)-modtager (Tg)-sender (Tg)-sender (T^) henholdsvis i omvendt rækkefølge på sonden, hvor afstanden mellem modtagetransducerne er lig med afstanden mellem sendetransducerne, bliver sonden mellem de to målinger bevæget en bestemt strækning i aksial retning i borehullet, målestrækningerne for de to målinger er lige lange, og den overlappede målestrækning er hver gang lig med afstanden mellem de to modtagetransducere.A method of generating measured values for determining the physical characteristic values of underground media near a borehole passing through the ground, using at least two transmit transducers emitting electromagnetic or acoustic waves, and at least two receiving transducers receiving those of the transmit transducers emit waves passing through a mileage in the underground medium where the transducers are spaced axially apart on a borehole probe and the following steps are performed: a) placing the probe at a specific depth of the borehole; b) performing two measurements between the transmitting transducers and the receiving transducers, where the measuring distances of the two measurements overlap, and c) combining the two measured measuring values to determine a compensated characteristic value for the overlapped mileage, characterized in that by placing the transducers in the order of receipt (T, j) receiver (Tg) transmitter (Tg) transmitter (T ^) respectively, in the reverse order of the probe, where the distance between the receiving transducers is equal to the distance between the transmitting transducers, the probe is moved between the two measurements a certain distance in the axial direction in the borehole, the measurement distances for the two measurements are equal and the overlapping measurement distance is each time equal to the distance between the two receiving transducers. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den første måling gennemføres mellem den første sender (Tg) og den første modtager (T^), og den anden måling gennemføres mellem den anden sender (T^) og den anden modtager (Tg), idet sonden efter den første måling bevæges en strækning lig med afstanden mellem modtagerne (T^Tg) (fig. 2C).Method according to claim 1, characterized in that the first measurement is carried out between the first transmitter (Tg) and the first receiver (T1), and the second measurement is carried out between the second transmitter (T2) and the second receiver (Tg). ), the probe moving after the first measurement a distance equal to the distance between the receivers (T ^ Tg) (Fig. 2C). 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at måleværdierne for de to målinger dannes af hver to delmålinger, hvor den første delmåling (m^) af den første måling gennemføres mellem den første sender (Tg) og den anden modtager (Tg), og den anden delmåling (mg) af den første måling gennemføres mellem den første sender (Tg) og den første modtager (T^), og efter forskydning af sonden en strækning lig med afstanden mellem de to modtage-Method according to claim 1, characterized in that the measurement values for the two measurements are formed by each two sub-measurements, wherein the first sub-measurement (m 2) of the first measurement is carried out between the first transmitter (Tg) and the second receiver (Tg), and the second sub-measurement (mg) of the first measurement is performed between the first transmitter (Tg) and the first receiver (T ^), and after displacing the probe a distance equal to the distance between the two receivers. 41 DK 154584 ί re (T^/Tg) gennemføres den første delmåling (m^) af den anden måling mellem den første sender (Tg) og den anden modtager (Tg) og den anden delmåling (mg) af den anden måling mellem den anden sen-der (T4) og den anden modtager (Tg) (fig.2A).41 DK 154584 For (T ^ / Tg), the first sub-measurement (m ^) is performed by the second measurement between the first transmitter (Tg) and the second receiver (Tg) and the second sub-measurement (mg) by the second measurement between the second transmitter (T4) and second receiver (Tg) (Fig.2A). 4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at måleværdierne for de to målinger dannes af hver to delmålinger, hvor den første delmiling (mg) af den første måling gennemføres mellem den anden sender (T^) og den anden modtager (Tg) og den anden delmåling (m^) af den første måling mellem den anden sender (T4) og den første modtager (T^), og derpå efter forskydning af sonden en længde lig med afstanden mellem den første modtager (T^) og den første sender (Tg) gennemføres den første delmåling (mg) af den anden måling mellem den første sender (Tg) og den første modtager (T^) og den anden delmåling (rr»4) mellem den anden sender (T4) og den første modtager (T^) (fig. 2B).Method according to claim 1, characterized in that the measurement values for the two measurements are formed by each two sub-measurements, wherein the first sub-milling (mg) of the first measurement is carried out between the second transmitter (T ^) and the second receiver (Tg) and the second sub-measurement (m ^) of the first measurement between the second transmitter (T4) and the first receiver (T ^), and then after displacement of the probe a length equal to the distance between the first receiver (T ^) and the first transmitter (Tg), the first sub-measurement (mg) is carried out by the second measurement between the first transmitter (Tg) and the first receiver (T ^) and the second sub-measurement (rr »4) between the second transmitter (T4) and the first receiver (T4). (Fig. 2B).
DK215077A 1976-05-17 1977-05-17 PROCEDURE FOR GETTING MEASUREMENT VALUES FOR DETERMINING THE PHYSICAL CHARACTERISTIC VALUES OF UNDERGROUND MEDIA DK154584C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US68747176A 1976-05-17 1976-05-17
US68747176 1976-05-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK215077A DK215077A (en) 1977-11-18
DK154584B true DK154584B (en) 1988-11-28
DK154584C DK154584C (en) 1989-04-17

Family

ID=24760567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK215077A DK154584C (en) 1976-05-17 1977-05-17 PROCEDURE FOR GETTING MEASUREMENT VALUES FOR DETERMINING THE PHYSICAL CHARACTERISTIC VALUES OF UNDERGROUND MEDIA

Country Status (24)

Country Link
JP (1) JPS6044480B2 (en)
AR (1) AR226801A1 (en)
AT (1) AT378855B (en)
AU (1) AU509996B2 (en)
BR (1) BR7702837A (en)
CA (1) CA1091797A (en)
DE (1) DE2720562A1 (en)
DK (1) DK154584C (en)
EG (1) EG13047A (en)
ES (2) ES458842A1 (en)
FR (1) FR2352312A1 (en)
GB (1) GB1582714A (en)
IE (1) IE45032B1 (en)
IN (1) IN149024B (en)
IT (1) IT1075425B (en)
MX (1) MX144362A (en)
MY (1) MY8500205A (en)
NL (1) NL185243C (en)
NO (1) NO147084C (en)
NZ (1) NZ184115A (en)
OA (1) OA05660A (en)
PT (1) PT66556B (en)
SU (1) SU1301322A3 (en)
TR (1) TR19865A (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2426916A1 (en) * 1978-05-23 1979-12-21 Armines Electrical measurement system for sounder - has probe depth related to arbitrary reference surface and changed in steps by cable which also retrieves data
FR2431710A1 (en) * 1978-07-18 1980-02-15 Elf Aquitaine SEISMIC EXPLORATION PROCESS BY ACOUSTIC LOGGING
US4692908A (en) * 1982-03-24 1987-09-08 Schlumberger-Doll Research Method and apparatus for investigating stand-off in a borehole
JPS6011188A (en) * 1983-06-30 1985-01-21 シユラムバ−ガ− オ−バ−シ−ズ ソシエダ アノニマ Cement pond logging method and device
US4649526A (en) * 1983-08-24 1987-03-10 Exxon Production Research Co. Method and apparatus for multipole acoustic wave borehole logging
US4698791A (en) * 1986-06-17 1987-10-06 Exxon Production Research Company Acoustic well logging method for improved amplitude data acquisition
US4852069A (en) * 1986-12-31 1989-07-25 Shell Oil Company Thin bed evaluation device
FR2669741B1 (en) * 1990-11-23 1993-02-19 Schlumberger Services Petrol HIGH RESOLUTION LOGGING METHOD AND DEVICE.
GB2357841B (en) * 1999-10-06 2001-12-12 Schlumberger Ltd Processing sonic waveform measurements from array borehole logging tools

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3257639A (en) * 1961-11-29 1966-06-21 Schlumberger Well Surv Corp Well logging system employing average travel time computation
US3312934A (en) * 1963-07-12 1967-04-04 Mobil Oil Corp Measuring acoustic velocity over two travel paths
FR1573830A (en) * 1967-07-07 1969-07-11
US3524162A (en) * 1968-01-05 1970-08-11 Schlumberger Technology Corp Multiple acoustic receiver and transmitter system for measuring sonic attenuation ratio in earth formations
US3622969A (en) * 1969-06-11 1971-11-23 Inst Francais Du Petrole Acoustic method and device for determining permeability logs in bore-holes

Also Published As

Publication number Publication date
OA05660A (en) 1981-04-30
NL185243B (en) 1989-09-18
MY8500205A (en) 1985-12-31
CA1091797A (en) 1980-12-16
NZ184115A (en) 1981-04-24
IE45032B1 (en) 1982-06-02
DK215077A (en) 1977-11-18
NO771424L (en) 1977-11-18
IE45032L (en) 1977-11-17
AU509996B2 (en) 1980-06-05
NL185243C (en) 1990-02-16
JPS6044480B2 (en) 1985-10-03
IT1075425B (en) 1985-04-22
PT66556A (en) 1977-06-01
EG13047A (en) 1980-10-31
MX144362A (en) 1981-10-05
AT378855B (en) 1985-10-10
IN149024B (en) 1981-08-22
BR7702837A (en) 1978-01-10
ATA354077A (en) 1985-02-15
SU1301322A3 (en) 1987-03-30
DE2720562A1 (en) 1977-11-24
TR19865A (en) 1980-03-19
ES458842A1 (en) 1978-08-01
GB1582714A (en) 1981-01-14
NO147084C (en) 1983-01-26
FR2352312A1 (en) 1977-12-16
FR2352312B1 (en) 1982-05-14
NO147084B (en) 1982-10-18
AR226801A1 (en) 1982-08-31
DK154584C (en) 1989-04-17
ES468667A1 (en) 1978-12-16
NL7705420A (en) 1977-11-21
DE2720562C2 (en) 1988-09-01
JPS52140401A (en) 1977-11-24
AU2427777A (en) 1978-10-19
PT66556B (en) 1979-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4346460A (en) Method and apparatus for deriving compensated measurements in a borehole
CA2357340C (en) Wellbore resistivity tool with simultaneous multiple frequencies
US9823374B2 (en) Methods and apparatus for wellbore evaluation
NO319601B1 (en) Method and apparatus for determining the properties of subsurface formations
NL7907186A (en) INTEGRATED PUTLOGGING SYSTEM.
NO339069B1 (en) Logging tool for use in a borehole and method of calibrating it for operation
NO334218B1 (en) Processing sound waveform measurements to determine slowness
US3526874A (en) Method and apparatus for sonic dip measurement
US2657380A (en) Underground prospecting system
DK154584B (en) PROCEDURE FOR GETTING MEASUREMENT VALUES FOR DETERMINING THE PHYSICAL CHARACTERISTIC VALUES OF UNDERGROUND MEDIA
NO343121B1 (en) Determination of sound velocity in borehole fluid using acoustic sensors with different positions
US8995226B2 (en) Measurement method and apparatus
US4845616A (en) Method for extracting acoustic velocities in a well borehole
NO324349B1 (en) Interferometric processing method for identifying layer boundaries
NO172312B (en) PROCEDURE FOR SEISMIC INVESTIGATION WITH VERY LARGE SOLUTION IN HORIZONTAL BORES
US3257639A (en) Well logging system employing average travel time computation
CA2496403C (en) Multiple transmitter and receiver well logging system
AU2009299642B2 (en) Method for enhanced subsurface electromagnetic sensitivity
US5321982A (en) Method for measuring the rate of penetration of an equipment progressing in a well
NO333705B1 (en) Processing paints of sound waveforms from borehole logging tool setups
US4320470A (en) Method and apparatus for acoustic well logging
NO792421L (en) MEASURES AND APPARATUS FOR SEISMIC INVESTIGATION
US4402068A (en) Method and apparatus for acoustic well logging
US3096502A (en) Dual range acoustical well logging
NO150777B (en) PROCEDURE AND APPARATUS FOR DETERMINING DIELECTRIC CONSTANT AND CONDUCTIVITY IN BASIC FORMS