DK173146B1 - Loggesonde - Google Patents

Description

i DK 173146 B1

Loggesonde

Den foreliggende opfindelse angår en loggesonde til undersøgelse af de geologiske formationer, som et borehul 5 går igennem, hvilken sonde er af den art, der er angivet i krav l's indledning.

For at sammenligne resistiviteten ved forskellige punkter på en væg i et borehul, særligt for såkaldt faldmåling, 10 sænkes en sonde, der er udstyret med måleindsatspatroner, som på deres yderflader er indrettet med elektroder eller transducere til at blive ført mod vægge, ned i borehul let. Sonden hænger ned fra et kabel, der også tjener til at sende elektriske signaler mellem sonden og overflade-15 udstyret.

Målingen udføres normalt, mens sonden progressivt hæves op gennem borehullet. Indsatspatronerne føres samtidig mod væggene i borehullet ved hjælp af elastiske organer 20 såsom bladfjedre.

En sonde, der virker i overensstemmelse med dette princip, er beskrevet i US patent nr. 4 614 250. Denne sonde omfatter fire måleindsatspatroner, der er jævnt fordelt 25 rundt om et sondehus, og hver indsatspatron er stiv og fremstillet i ét stykke.

En loggesonde af denne type er også blevet beskrevet af M.P. Ekstrom et al. i artiklen med titlen "Formation Ima-30 ging with Microelectrical Scanning Arrays", der er publiceret i The Log Analyst (bind 28, nr. 3, maj-juni 1987). v Den sidstnævnte sonde omfatter to indbyrdes nærliggende måleindsatspatroner, der er forskudt 90° i forhold til hinanden til tilvejebringelse af et billede af de strati-35 grafiske karaktertræk i de geologiske formationer, gennem 2 DK 173146 B1 hvilke de passerer. Til dette formål er hver af de to indsatspatroner udstyret med en fordelt række af elektroder, så det er muligt at opnå et fuldstændigt billede over elektroderækkens spændvidde ved at forskyde sonden 5 vertikalt i borehullet. Områder af tilnærmelsesvis samme størrelse som elektroderne detekteres således i zonen, der afsøges af hver indsatspatron.

Af økonomiske grunde konstrueres loggesonder i alminde-10 lighed således, at de er i stand til at blive anvendt i alle eksisterende borehuller, hvis diameter i praksis varierer mellem 15,2 cm (6 inches) og 50,8 cm (20 inches). Diameteren af sådanne sonder skal derfor, efter indsatspatronerne er blevet trukket tilbage langs sondehuset, 15 være en smule mindre end et borehuls mindste diameter. I praksis er den maksimalt acceptable diameter for en sonde med tilbagetrukne indsatspatroner ca. 12,7 cm (5 inches).

På grund af denne størrelsesbegrænsning er observations-20 vinkelfeltet af sonden, der er beskrevet i den ovenfor nævnte artikel af M.P. Ekstrom et al., relativt smalt selv i et borehul med lille diameter. De to indsatspatroner tilvejebringer to usammenhængende billeder i to vinkelrette retninger, hvor billedernes bredde er begrænset 25 til bredden af rækkerne. I praksis er observations feltet med denne sonde på ca. 22% i et borehul med en diameter på ca. 20,3 cm (8 inches). Under disse forhold kan det ske, at information af stor betydning for borehulsudnyttelse, f.eks. ejendommeligheder med en vertikal eller 30 subvertikal karakter i de stratigrafiske egenskaber af den geologiske formation, der passerer forbi, ikke detekteres.

*

For at afhjælpe denne ulempe er det muligt at udføre fle-35 re efterfølgende passager langs det samme borehul, idet DK 173146 B1 3 sonden vinkelforskydes om sin akse fra passage til passage.

Det er dog sjældent muligt at opnå det ønskede resultat 5 med denne operation, da borehuller normalt har en ellipseformet profil, der forsøger at orientere sonden i en bestemt retning, som forbliver den samme fra passage til passage. Endvidere vil behovet for at køre flere efterfølgende passager af sonden langs det samme borehul bela-10 ste operatøren, da der er en tilsvarende forøgelse i den tid, i hvilken boreplatformen er ude af drift.

Et klart forbedret resultat ville opnås ved at udstyre en loggesonde med fire indsatspatroner, som hver er indret-15 tet med en række af elektroder. Observationsvinkelfeltet ville dog forblive mindre end 50% i et borehul med en diameter på ca. 20,3 cm (8 inches), og dette er ikke nok.

Formålet med opfindelsen er således at tilvejebringe en 20 loggesonde af den indledningsvis nævnte art, der er udstyret med indsatspatroner af en ny type, som giver mulighed for at opnå et rundtgående billede af de stratigrafiske egenskaber i de geologiske formationer, som et borehul går igennem, over et observationsvinkelfelt, der 25 er betydeligt forøget i forhold til eksisterende sonder og uden at øge den maksimale diameter af sonden, efter at indsatspatronerne er blevet trukket tilbage langs sondehuset, og dette formål opnås med en loggesonde, som ifølge opfindelsen tillige udviser de i krav l's kendetegnen-30 de del angivne træk.

Observationsvinkelfeltet med en sonde udformet på denne « måde er 100% i et borehul, hvis diameter er mindre end eller lig med ca. 17,8 cm (7 inches), og det er 88% i et 35 borehul, hvis diameter er ca. 20,3 cm (8 inches), og der er ikke behov for at udføre flere passager.

4 DK 173146 B1

Foretrukne udførelsesformer for loggesonden ifølge opfindelsen, fivis virkninger er forklaret i den efterfølgende specielle del af nærværende beskrivelse, er angivet i 5 krav 2-10.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor 10 fig. 1 er et skematisk lodret snitbillede gennem en del af et borehul, der har en loggesonde i overensstemmelse med opfindelsen indskudt deri, fig. 2 er et skematisk endebillede af sonden, hvor de 15 fuldt optrukne linier viser indsatspatronerne i den sam-mentrukne stilling, og hvor de stiplede linier viser ind-satspatronerne, når de er udfoldede i et borehul med en diameter på ca. 17,8 cm (7 inches), 20 fig. 3a og 3b er to udfoldede billeder, der henholdsvis viser sondens indsatspatroner i den sammentrukne stilling, og når de er udfoldede i et borehul med en diameter på ca. 17,8 cm (7 inches), 25 fig. 4 er et fragmentarisk snitbillede, er i større skala viser forbindelsen mellem en roåleindsatspatronerne og huset af den i fig. 1 viste sonde, hvor de forskellige komponenter vises med fuldt optrukne linier i den sammentrukne stilling og med stiplede linier i den udfoldede 30 stilling, fig. 5 er et endebillede, der delvist i snit viser en af indsatspatronerne blive trukket sammen mod sondehuset fra dens udfoldede stilling vist med fuldt optrukne linier 35 til dens sammentrukne stilling vist med stiplede linier, og 5 DK 173146 B1 fig. 6a og 6b er udfoldede billeder svarende til figurerne 3a og 3b, og de viser en anden udførelsesforro for en sonde ifølge opfindelsen.

5

Fig. 1 er et skematisk billede af en del af et borehul A, såsom et olieborehul, der går igennem geologiske formationer, for hvilke det ønskes at opnå et billede ved anvendelse af så bredt et observationsvinkelfelt som muligt.

10 Borehullet A kan vare lodret, som vist i fig. 1, eller det kan hælde en større eller mindre grad i forhold til lodlinien.

En nedsankelig måleindretning er indskudt i borehullet A, 15 og fig. 1 viser kun den nederste ende. Denne indretning hænger på almindelig måde ned fra et kabel (ikke vist), der er forbundet med overfladeudstyr (ikke vist) idet kablet stort set også tjener til at sende elektriske signaler mellem overfladeudstyret og indretningen.

20 Måleindretningen udgøres af et langstrakt legeme med en stort set cirkelrund tværsnitsform, hvis omtrent konstante diameter ikke overskrider 12,7 cm (5 inches) ved dets største del. Dette karaktertræk gør det muligt at indsky-25 de indretningen i et hvert eksisterende borehul, da de borehulsdiametre, der forekommer, ligger mellem ca. 15,2 cm (6 inches) og ca. 50,8 cm (20 inches).

Måleindretningen omfatter et antal over hinanden belig-30 gende trin. Startende fra toppen omfatter disse trin generelt et telemetritrin, der udgør en grænseflade mellem kable, og et elektronisk trin, et inklinometertrin (til bestemmelse af indretningens inklination og azimuth i forhold til en jordreference ved hjælp af accelerations-35 målere og magnetometere), det ovennævnte elektroniske trin (til frembringelse af kontrol- og styresignaler i 6 DK 173146 B1 kommunikation med overfladeudstyret og til behandling af målesignaler) og en målesonde.

Opfindelsen angår kun sonden, hvilket er grunden til, at 5 kun denne sonde er vist i fig. 1, og den betegnes overalt ved henvisningsbetegnelsen 10.

Sonden 10 omfatter et sondehus 12, der har en langsgående akse XX' og som udgør bunddelen af måleindretningens 10 langstrakte legeme. I den i figurerne 1 til 5 udførelses-form bærer sondehuset 12 fire måleindsatspatroner 14, der er anbragt ved det samme niveau og jævnt fordelt rundt om aksen XX'.

15 Indsatspatronerne 14 er forbundet med sondehuset 12 på en sådan måde, at de er i stand til at blive trukket tilbage mod en bunddel 12a med en mindre diameter i huset eller ligge an mod væggene i borehullet A. Ved at trække indsatspatronerne tilbage kan sonden overholde de begræns-20 ninger for maksimumdiameteren, der gør det muligt for indretningen at blive indskudt i et borehul med enhver diameter. Modsat skal måleindsatspatronerne ligge an mod væggene i borehullet for at opnå tilfredsstillende målinger.

25

Ifølge opfindelsen omfatter hver indsatspatron 14 to uafhængige måleklapper, der udgøres af en topklap 14a og en bundklap 14b. De to klapper 14a og 14b på den samme indsatspatron er hængslet på et centralt element, der i den 30 i figurerne 2, 3a og 3b viste udføre Ises form udgøres af en fælles aksel 26.

Akslerne 26, der bærer indsatspatronerne 14, er forbundet med sondehuset 12 med to indbyrdes parallelle hængslede 35 arme, som udgøres af en toparm 16 og en bundarm 18. Armene 16 og 18 vil da bære akslerne 26, der er anbragt i to 7 DK 173146 B1 indbyrdes vinkelrette planer, som passerer gennem aksen XX' gennem sondehuset, og de er anbragt symmetrisk om denne akse. Sondehuset 12, akslerne 26 og de hængslede arme 16 og 18 udgør således fire deformerbare parallelo-5 grammer, der gør det muligt for akslerne 26 permanent at blive holdt parallelt med aksen XX' gennem sondehuset uanset afstanden mellem indsatspatronerne og sondehuset.

Indsatspatronerne trækkes tilbage mod sondehusets bunddel 10 12a med lille diameter af et hydraulisk styresystem 20, der befinder sig i huset 12's topdel. Systemet 20 virker på den hængslede arm 16's topende på en måde, der er beskrevet mere detaljeret nedenfor.

15 Ved dette trin i beskrivelsen skal det blot bemærkes, at systemet 20's virkning på toparmene 16 er således, at disse arme er koblede i diametralt modsatte par, således at modsatte arme 16 altid strækker sig symmetrisk i forhold til sondehuset. Modsat udstrækkes armene i et af 20 parrene uafhængigt af armene i det andet. Denne indretning gør det muligt for indsatspatronerne at forblive i kontakt med væggene i borehullet samtidig med, at sondehuset sikres at være centreret i forhold til borehullet, selv når borehullet har en oval tværsnitsform.

25

Hydrauliksystemet 20 kan fremstilles på måden, der er beskrevet i US patent nr. 4.614.250. For yderligere detaljer skal det derfor refereres til beskrivelsen i dette dokument.

30

Det skal bemærkes, at hydrauliksystemet ikke er væsentligt for opfindelsen. En simplificeret sonde kunne konstrueres, i hvilken indsatspatronerne holdes i den sara-mentrukne stilling ved hjælp af en låsemekanisme, der kan 35 fjernudløses, når sonden er på plads i borehullet.

8 DK 173146 B1

Indsatspatronerne 14 føres mod overfladen af væggen A i borehullet af bladfjedre 22, der er anbragt mellem sondehuset 12 og klapperne 14a og 14b, der udgør hver af måle-indsatspatronerne. Fjedrene 22's topender er direkte 5 fastgjort til sondehuset 12. Forbindelsen mellem disse fjedres bundender og de forskellige par af klapper er beskrevet i detaljer nedenfor. Fjedrene 22 er anbragt i de samme planer som armene 16 og 18.

10 Anvendelsen af fjederblade 22 gør det muligt at holde indsatspatronerne 18 mod væggen i borehullet med en fjederkraft, der er tilnærmelsesvis konstant uanset afstanden mellem indsatspatronerne og sondehuset. Da de diametralt modsatte indsatspatroner 14 er symmetrisk anbragt 15 om aksen XX' gennem sondehuset, ligger indsatspatronerne 14 an mod væggen i borehullet med en fjederkraft, der er så godt som ens i alle indsatspatronerne.

På yderfladen af hver af måleklapperne 14a og 14b er der 20 anbragt en række af elektroder eller transducere 24 på en sådan måde, at der tilvejebringes et billede af zonen af borehulsvæggen, der afsøges af rækken, når klapperne bevæges ved konstant hastighed langs borehullet. Elektroder af enhver form og rækker med en hvilken som helst udform-25 ning kan vælges, forudsat dette resultat opnås.

Elektroderne 24 kan således, og blot illustreret som et eksempel, være cirkulære og anbragt i et antal overliggende rækker, hvor elektroderne i efterfølgende rækker er 30 indbyrdes vinkelforskudte om aksen XX' gennem sonden.

Når de er i berøring med væggen i borehullet, tjener elektroderne til at måle resistiviteten af den geologiske formation foran klappen 14a eller 14b, på hvilken elek-35 troderne er monteret.

9 DK 173146 B1

De elektriske forbindelser, der føder elektroden 24 fra det elektroniske trin ved xnåleindretningen og de elektriske forbindelser, gennem hvilke signalet leveres af elektroderne og transmitteres til det elektroniske trin, er 5 tilvejebragt på en kendt måde ved at kabel forbinde hver af indsatspatronerne med sondehuset, hvor kablerne går ind i indsatspatronerne og ind i huset via forseglede gennemføringer.

10 Indsatspatronerne 14 beskrives nu mere detaljeret under henvisning til figurerne 2, 3a og 3b.

Yderfladen af hver måleklap 14a og 14b bærer elektroderne 24, der dækker over en cirkulær bue i et snit vinkelret 15 på aksen XX' gennem sonden, hvilken bues radius vælges for således at sikre, at overfladen på rette måde kan ligge an mod væggen i et borehul uanset dettes diameter.

I praksis er denne radius generelt lig med middelværdien af radierne af de borehuller, i hvilken sonden kan anven-20 des.

Som tydeligt vist i figurerne 2, 3a og 3b (se især den udfoldede stilling som er vist med stiplede linier i figur 2) strækker de to klapper 14a og 14b på hver måleind-25 satspatron sig ud på modsatte sider af deres fælles hængselaksel 26. Mere præcist strækker alle topklapperne 14a sig ud i den samme omkredsretning (f.eks. i retningen mod uret idet sonden ses fra neden), mens alle bundklapperne strækker sig ud i den modsatte omkredsretning (f.eks. i 30 retningen med uret, når sonden ses fra neden).

Endvidere har alle klapperne 14a og 14b den samme omkredslængde. Denne længde vælges til at være så stor som muligt for således at opnå en maksimal mængde af omkreds-35 scanning af elektroderne, der bæres af hver klap.

10 DK 173146 B1

Omkredslængden af hver klap er ikke desto mindre begrænset af behovet for at være i stand til at folde klapperne ned indvendigt for en cirkel, som ikke overskrider den maksimalt tilladte diameter (generelt ca. 12,7 cm). I 5 denne stilling, som er vist med fuldt optrukne linier i figur 2, flugter den frie ende af hver topklap 14a med enden af den tilstødende topklap, hvor den er monteret på akslen 26. På samme måde flugter den frie ende af hver bundklap 14b med enden af den tilstødende bundklap, hvor 10 den er monteret på en aksel 26.

Denne indretning er gjort mulig ved den kendsgerning, at topklapperne 14a er forsat parallelt med aksen XX' gennem sondehuset i forhold til bundklapperne 14b. Da højden af 15 klapperne 14a og 14b er den samme, er hver af klapperne 14a mere præcist monteret på den øverste halvdel af den tilsvarende omdrejningsaksel 26, mens bundklappen 14b på den samme indsatspatron er monteret på den nederste halvdel af akslen.

20 Rækkerne af elektroder 24 på klapperne 14a og 14b på den samme måleindsatspatron udgør således to vinkelobservationszoner, der er periferisk forskudt i forhold til hinanden uden nogen diskontinuitet derimellem.

25 I kraft af den ovenfor beskrevne udformning tilvejebringer hver måleindsatspatron 14 en vinkelobservationszone, der er tilnærmelsesvis dobbelt så stor som den ved en ud i ét fastgjort indsats" patron som hidtil anvendt, uden 30 at udformningens radiale udstrækning Øges, efter indsatspatronerne er blevet trukket sammen. Når indsatspatronerne er udfoldet som vist i figur 3b og med stiplede linier i figur 2, danner klapperne 14a og 14b, der udgør indsat spatronerne, to serier af klapper, der er vinkelfor-35 skudt i forhold til hinanden om aksen XX' med klappen i hver serie værende vinkelforskudt om denne akse i forhold il 11 DK 173146 B1 til klapperne i den anden serie. I modsætning hertil dækker topklappen 14a og bundklappen 14b i en tilstødende måleindsatspatron 14 praktisk talt det samme vinkeludsnit om aksen XX', når indsatspatronerne er trukket tilbage 5 (figur 3a og de fuldt optrukne linier i figur 2).

Således er observationsvinkelfeltet af en loggesonde ifølge opfindelsen på 100%, når diameteren af borehullet er ca. 17,8 cm (7 inches) som vist i figur 3b og med sti-10 plede linier i figur 2. For borehuller med mindre diameter opnås endda målingsoverlapning, som når op på 42%, når sonden er i dens lukkede stilling. Endvidere forbliver observationsvinkelfeltet meget stort selv for borehuller med større diameter. F.eks. er det på 88%. for et 15 borehul med en diameter på ca. 20,3 cm (8 inches).

Endvidere gør det faktum, at de to klapper 14a og 14b, der udgør hver rtåleindsatspatron af sonden, er frit drejelige om den tilsvarende aksel 26, det muligt for disse 20 indsatspatroner at indrette sig automatisk efter borehullets krumning. Det er således sikret, at korrekt påføring af indsatspatronerne mod borehulsvæggen vil opnås og derved garantere god kvalitetsmåling.

25 En mere detaljeret beskrivelse af samlingen af indsatspatronerne 14 i sondehuset 12 gives i det følgende under henvisning til figurerne 4 og 5·

Enderne af hver omdrejningsaksel 26 er fastgjort hen-30 holdsvis til et topleje 28 og et bundleje 30.

Lejerne 28 er hængslet til toparmen 16's ende med en aksel 32, der forløber vinkelret i forhold til aksen XX' gennem sondehuset 12. Toparmen 16's modsatte ende er dre-35 jeligt monteret på sondehuset 12 om en aksel 34 (figur 12 DK 173146 B1 5), der forløber parallelt med hængselaksen 36 gennem armen.

Armene 16 og 18's hængselakser, der bærer den samme ind-5 satspatron 14, er anbragt på sondehuset 12 og på den tilsvarende omdrejningsakse 26 på en sådan måde, at armene 16 og 18 sammen med huset 12 og akslen 26 udgør et deformerbart parallelogram. Således forbliver akslerne 26 konstant parallelle med aksen XX' gennem sondehuset.

10

Som tidligere nævnt foldes indsatspatronerne til deres sammentrukne stilling under styring af hydrauliksystemet 20, der befinder sig i sondehuset. Hydrauliksystemet påvirkes for at forskyde to styrestænger 40a og 40b (figur i 15 5) langs aksen XX' gennem sondehuset, hvilke styrestænger indskydes og optages i huset 12. Disse stænger 40a og 40b styrer drejningen af de diametralt modsatte par af toparme 16 om deres akser 34 på uafhængig måde.

20 Et eksempel på muligt samarbejde mellem stængerne 40a og 40b og de modsatte par af arme 16 er beskrevet detaljeret i US patent nr. 4.614.250. Denne del af sonden er almindelig og udgør ikke en del af opfindelsen. Den er derfor ikke beskrevet i detaljer.

25

Det påmindes blot, at stængerne 40a og 40b i udførelsesformen, der er beskrevet i det ovenfor nævnte dokument har to diametralt modsatte tappe, der i figur 5 er betegnet ved henvisningsbetegneiserne 42a henholdsvis 42b.

30 Disse tappe 42a og 42b forløber radialt ud fra aksen XX' gennem sondehuset og trænger ind i fordybninger 44, der er anbragt vinkelret på aksen W, og som er dannet i hver af toparmene 16. Mere præcist har armene 16. en U-formet profil, og rillerne er dannet i den indvendige flade på 35 en forlængelse af en af armene af U'et, der strækker sig ned under hængselaksen 34.

13 DK 173146 B1 I kraft af den ovenfor beskrevne indretning vil det forstås, at bevægelse af hver af stængerne 40a og 40b parallelt med aksen XX' har den virkning, at de tilsvarende 5 par af arme 16 drejes om akserne 34.

Som nævnt ovenfor føres indsatspatronerne mod væggen af bladfjedre 32, der hver har en ende, som er fastgjort til sondehuset 12. Som det særligt kan ses i figurerne 4 og 10 5, virker bladfjedrene 22 uafhængigt på de to klapper 14a og 14b på den samme måleindsatspatron via to forbindelsesled 46a og 46b. Mere præcist omfatter bladfjederen 22's frie ende et endestykke 47, der er hængslet til en mellemliggende del 50 om en stift 48, som forløber vin-15 kelret i forhold til aksen XX' gennem sondehuset. En første ende af hvert forbindelsesled 46a og 46b er drejeligt monteret på delen 50 om stifterne 52a og 52b, der forløber parallelt med aksen XX' gennem sondehuset. Forbindelsesledene 46a og 46b's modsatte ender er forbundet med 20 henholdsvis klapperne 14a og 14b med stifter 54a og 54b, der ligeledes forløber parallelt med aksen XX'.

Således påfører hver af bladfjedrene 22 en fjedrende kraft uafhængigt til hver af klapperne 14a og 14b, der 25 udgør den tilsvarende måleindsatspatron, hvilken kraft forsøger at bevæge klapperne væk fra sondehuset og bringe dem til at ligge an mod væggen i borehullet.

Når hydrauliksystemet 20 styrer sammentrækningen af klap-30 perne mod sondehusets del med lille diameter mod fjederkraften, holdes klapperne 14a og 14b på måleindsatspatronerne normalt udfoldet under den drejende påvirkning, der påføres disse klapper om akslen 26 af bladfjederen 22's virkning. For at trække klapperne fuldstændig tilbage er 35 det derfor ønskeligt at tilvejebringe specielle sammen-foldningsorganer, hvilke beskrives i det følgende.

DK 173146 Bl 14 I den i figurerne 4 og 5 viste udførelsesform omfatter disse sammenfoldningsorganer for hver måleindsatspatron 14 en sammenfoldningsstyretap 56. Tappen 56 er fastgjort 5 til endestykket 47 ved den frie ende af den tilsvarende bladfjeder 22.

Når indsatspatronerne er sammentrukket, ligger hver af tappene 56 an mod en finger 58, der er dannet på en af 10 klapperne 14a og 14b af den tilsvarende indsatspatron (klappen 14b i figur 5). Denne finger 58 rager ud fra klappens omkredsende, der er anbragt på samme side som hængselaksen 26 i forhold til stiften 54b, via hvilken forbindelsesleddet 46b virker på klappen. Under påvirk-15 ning af tappene 56, der kommer i berøring med fingrene 58, idet indsatspatronerne trækkes sammen, drejer klapperne 14b om akslerne 26, således at de foldes tilbage mod sondehusets del 12a. En lignende bevægelse af klapperne 14a opnås i kraft af, at disse klapper er forbundet 20 med klappen 14b via forbindelsesleddene 46a og 46b og den mellemliggende del 50.

Afstanden mellem indsatspatronernes omdrejningsaksler 26 og aksen XX' gennem sondehuset, ved hvilken tappene 56 25 kommer i berøring med fingrene 58, er konstrueret således, at klapperne er fuldt sammenfoldede, når afstanden mellem akslerne 26 og aksen XX' er ved et minimum.

Som vist i figur 5 er der derfor to trin, der skal tages 30 i betragtning, når indsatspatronerne sammentrækkes.

I et første trin, under hvilket tappene 56 forbliver i en afstand fra fingrene 58, reduceres afstanden mellem akslerne 26 og aksen XX' gennem sondehuset, uden at klapper-35 ne 14a og 14b drejer om akslerne 26. Klapperne holdes da 15 DK 173146 B1 væk fra sondehuset af bladfjedrene 22. Dette trin svarer til forskydningen D vist i figur 5.

I et andet sairanentrækningstrin for indsatspatronen fort-5 sætter akslerne 26 med at bevæge sig tættere til sondehu· set under virkning af hydraulikstyresystemet 20 og som illustreret ved D' i figur 5. Dog presser tappene 56 nu mod fingrene 58, således at klapperne 14a og 14b drejer om deres aksler 26 for at blive foldet tilbage mod sonde· 10 husets del 12a som beskrevet ovenfor. Denne drejning er vist skematisk med pilene F i figur 5.

I praksis svarer forskydning D' til f.eks. ca. 2,5 cm (inch). Med andre ord hvis diameteren af sonden, efter 15 indsatspatronerne er blevet trukket tilbage, er ca. 12,7 era (5 inches), så begynder indsatspatronsammentrækningens andet trin, når indsatspatronerne ligger indenfor en diameter på ca. 17,8 cm (7 inches).

20 Beskrivelsen ovenfor med henvisning til figurerne 1 og 5 angår en udførelsesform, i hvilken sonden har fire måleindsatspatroner 14, der hver omfatter to klapper 14a og 14b, som er hængslet på en fælles aksel 26. Denne udførelsesform skal dog ikke betragtes som værende begrænsen-25 de, især med hensyn til antallet af indsatspatroner 14 og raed hensyn til konstruktionen af den mellemliggende del, der bærer de to klapper på hver indsatspatroner

Dette er illustreret ved figurerne 6a og 6b, der er ud-30 foldede billeder, som viser en anden udførelsesform for en sonde ifølge opfindelsen, i hvilken indsatspatronerne er vist henholdsvis i den sammentrukne stilling og i den udfoldede stilling. Af forenklingsgrunde betegnes elementer, der er lig dem i udførelsesformen vist i figurerne 1 35 til 5 med de samme henvisningsnumre plus 100.

16 DK 173146 B1 I figurerne 6a og 6b kan det ses, at sonden kun har tre måleindsatspatroner 114. Ifølge opfindelsen omfatter hver af disse indsatspatroner 114 to måleklapper 114a og 114b og også et centralt element 126.

5

Klapperne 114a og 114b har en relativ anbringelse og udformning, der er lig med den for klapperne 14a og 14b i udførelsesformen vist i figurerne 1 til 5. Det samme gælder for rækkerne af elektroder 124, der bæres på hver 10 klap.

I modsætning hertil udgøres det centrale element i dette tilfælde ikke af en fælles aksel, på hvilken klapperne er hængslede, men snarere af en del 12 6, der strækker sig 15 over en bestemt omkred s bredde. Som følge deraf er klapperne 114a og 114b hængslet til denne del 126 om to parallelle aksler eller hængsler der skematisk er vist ved 126a og 126b. Som ved akslen 126 i udføreIsesformen ovenfor holdes hængslerne 126a og 126b konstant parallelle 20 til den langsgående akse gennem sondehuset af armene, der bærer indsatspatronerne.

Figurerne 6a og 6b viser, at delene 126's omkredsbredde i denne udførelsesform gør det muligt at anbringe to sæt af 25 elektroder 124 på den udvendige flade deraf, hvilke elektroder er identiske med elektroderne, der bæres af klapperne 114a og 114b, og som er anbragt på linie med disse elektroder.

30 Delene 126 er hængslet til armene 116 og 118 på samme måde som i den ovenfor beskrevne udførelsesforro. Dog kan enderne af bladfjedrene (ikke vist) til udfoldelse af indsatspatronerne 114 være fastgjort direkte til delene ^ 126. Klapperne 114a og 114b kan f.eks. udfoldes under 35 styringen af torsionsfjedre, der er monteret på hængslerne 126a og 126b.

17 DK 173146 B1

For at gøre det muligt for klapperne automatisk at blive foldet sammen mod sondehuset, når afstanden mellem delene 126 og sondehuset bliver mindre end en given værdi, kan 5 der bruges faste tappe, der bæres af sondehuset, og som kommer i anlæg mod fjedre, der strækker klapperne 114a og 114b ud over deres hængsler 126a og 126b.

En sammenligning mellem figurerne 6a og 6b viser, at den-10 ne anden udførelsesform tilvejebringer de samme fordele, som udførelsesformen ovenfor.

Here præcist kan det ses i figur 6a, at rummet, som udfyldes af sonden i en sammentrukken stilling, forbliver 15 uændret i forhold til hidtidige sonder. Ikke desto mindre muliggør den udfoldede sonde vist i figur 6b dog, at et panoramisk billede kan opnås over et meget stort observationsvinkelfelt, som kan være på 100% for et borehul med en diameter på højst ca. 17,8 cm (7 inches).

20

Beskrivelsen ovenfor viser klart, at en målesonde ifølge opfindelsen muliggør, at et meget større observationsvinkelfelt af væggen i et borehul opnås ved en enkel passage i forhold til, hvad der kan opnås med hidtidige sonder.

25 Desuden er de to sæt af måleklapper, der udgøres af topklapperne 14a og bundklapperne 14b, umiddelbart nærliggende, således at der intet er at frygte for rotation af sonden om sin akse mellem passagerne af elektroderne, der er forbundet med hver af disse to serier af klapper.

30

Bladfjedrene, der fører indsatspatronerne mod væggene i borehullet, kan udgøres af fjedrende organer af en anden type.

35 Hvis bladfjedre anvendes, er det blevet vist, at forbindelsen mellem disse fjedre og indsatspatronerne kan være 18 DK 173146 B1 tilvejebragt på mange forskellige måder. En yderligere måde (ikke vist) omfatter dele, der er analoge til delene 50 vist i figurerne 4 og 5, og som omfatter to cylindriske stænger der er parallelle med aksen gennem sondehu-5 set, og som optages i T-formede noter, der forløber i en omkredsretning i de indvendige sider af klapperne.

I en variant kan organerne til styring af klappernes sammenfoldning mod sondehuset ved slutningen på indsatspa-10 trontilbagetrækningen undlades, forudsat rummet, der udfyldes af sonden, er acceptabelt selv i fravær af sådanne organer.

Disse organer til styring af klappernes sammenfoldning 15 kan også have en anden struktur end den beskrevne samling af tappe 56 og fingre 58. De kunne navnlig omfatte tappe, der er dannet på endestykkerne 47 og virker på et hvert punkt af en del af en klap, som er anbragt på den samme side af hængselstifterne 54a og 54b, og som forbinder 20 forbindelsesleddene til klapperne som omdrejningsakslerne 26. Disse tappe kunne også være direkte dannet på sondehuset.

Endelig omfatter hver indsatspatron i en ikke vist udfø-25 relsesform to klapper, der er hængslet om en fælles aksel på et centralt element, som tjener som en mekanisk understøtning for klapperne. Dette centrale element er hængslet til armenes ender på samme måde som i de ovenfor beskrevne udførelsesformer.

30

Claims (10)

19 DK 173146 B1

1. Loggesonde, der omfatter et langstrakt sondehus (12), 5 måleindsatspatroner (14, 114), som er fordelt rundt om sondehuset, hængslede arme (16, 18; 116, 118), der forbinder indsatspatronerne til sondehuset, og som holder indsatspatronerne parallelle med husets langsgående retning og fjedrende organer (22), der påfører indsatspatro-10 nerne en kraft, som forsøger at bevæge dem væk fra sondehuset, hvilken sonde er kendetegnet ved, at hver måleindsatspatron udgøres af et centralt element (26, 126), der har to sidemåleklapper (14a, 14b; 114a, 114b), der er hængslede derpå parallelt med den langsgå-15 ende retning, hvilke klapper er anbragt på begge sider for det centrale element og forskudt i forhold til hinanden langs den langsgående retning på en sådan måde, at der dannes to serier af indbyrdes nærliggende klapper, hvor klapperne (14a, 114a) i en af serierne er periferisk 20 forsat i forhold til klapperne (14b, 114b) i den anden serie.

2. Sonde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at hver af klapperne (14a, 14b; 114a, 114b) bærer en række 25 af elektroder (24, 124) på den udvendige flade, og at rækkerne på hver indsatspatrons (2) klapper udgør to overlappende observationszoner, der er vinkelforsat periferisk i forhold til hinanden.

3. Sonde ifølge krav I eller 2,kendetegnet ved, at det centrale element (126) omfatter en række af elektroder (124) på dets udvendige flade.

4. Sonde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at 35 sideklapperne (114a, 114b) er hængslet om respektive 20 DK 173146 B1 hængsler, der er anbragt på begge sider af det centrale element (126).

5. Sonde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 5 ved, at de to s idemå leklapper (14a, 14b) er hængslet om en fælles hængselaksel (26).

6. Sonde ifølge krav 5, kende tegnet ved, at det centrale element udgøres af den fælles hængselaksel 10 (26).

7. Sonde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at det fjedrende organ omfatter bladfjedre (22), hvor en første ende af hver 15 fjeder er fastgjort til sondehuset (12), og hvor den modsatte ende af hver fjeder er forbundet med de to klapper (14a, 14b) på en af indsatspatronerne via hængslede forbindelsesled (46a, 46b).

8. Sonde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at sonden også omfatter organer (56) til automatisk styring af klappernes (14a, 14b) sammenfoldning mod sondehuset (12), når af standen mellem indsatspatronerne (14a, 14b) og sondehuset 25 (12) er mindre end en given værdi.

9. Sonde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at det centrale element (26, 126) i hver indsatspatron (14, 114) er monteret 30 ved enderne af to parallelt hængslede arme (16, 18) med den samme længde, hvilke arme bæres af sondehuset (12) på en sådan måde, at de drejer om to indbyrdes parallelle akser (34, 38), der er vinkelrette i forhold til aksen • gennem sondehuset. 35 21 DK 173146 B1

10. Sonde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at sonden endvidere omfatter organer (20) for styring af indsatspatronernes (14) sammentrækning mod sondehuset (12), og som virker 5 mod den kraft, der udøves af de fjedrende organer (22).