NL7907836A - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een korreligheidseigenschap van een ondergrondse formatie rond een boorgat. - Google Patents

Description

ï» -* t. 1 -1- 20989/JF/jl

Aanvrager: Société De Prospeetion Electrique Schlumberger, Parijs,

Frankrijk.

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een kor- religheidseigenschap van een ondergrondse formatie rond 5 een boorgat.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van een ondergrondse-formatieparameter welke een korreligheidseigen-schap van een ondergrondse formatie rond een boorgat kenmerkt, door 10 het richten van gelijke pulsen ultrasone energie van binnenuit het boorgat in de ondergrondse formatie met frequentiebandbreedten welke zijn gekozen voor het opwekken van akoestische terugstrooiing door korrels in de formatie en het detecteren van de akoestische terugstrooiing opgewekt door de pulsen ultrasone energie,alsmede op een inrichting voor het aflei-15 den van een ondergrondse-formatieparameter, welke kenmerkend is voor een korreligheidseigenschap van de ondergrondse formatie rond een boorgat, omvattende een orgaan voor het opwekken van gelijke pulsen ultrasone energie van binnenuit het boorgat in de ondergrondse formatie met frequentiebandbreedten welke zijn gekozen voor het opwekken van 20 akoestische terugstrooiing door korrels in de ondergrondse formatie.

In het algemeen heeft de uitvinding betrekking op het onderzoek van een boorgat in een aardformatie onder gebruikmaking van ultrasone technieken op terugstrooiingsfrequenties. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en inrichting voor het aflei-25 den van een indicatie van een korreligheidseigenschap van poreuze ondergrondse aardformaties rond het boorgat.

Bij het onderzoek van poreuze ondergrondse aardformaties rond boorgaten, is het van significant belang in staat te zijn informatie te verkrijgen over de korreligheidseigenschap van de ondergrondse formatie.

30 Bijvoorbeeld informatie welke kan leiden tot de bepaling van de aanwezigheid van kleine korrels, of korreloriënteringen of -veranderingen van deze formatieparameters van de ene zone naar de andere kan zeer bruikbaar zijn bij het evalueren van een aardformatie ten aanzien van de mogelijkheid ervan koolwaterstoffen op te brengen.

35 Voorstellen zijn gedaan de gemiddelde afnietingen van korrels te meten in gebruikelijk fijnkorrelige materialen onder gebruikmaking van ultrasone technieken op terugstrooiingsfrequenties. Bijvoorbeeld in de artikelen getiteld: "Revised Grain-Scattering Formulas and Tables" en "Ultrasonic Attenuation Caused by Scattering in Polycrystalline Metals" 40 door E.P. Papadakis en gepubliceerd in The Journal of the Acoustical 4 ί I t -2- 20989/JF/jl

Society of America, Vol. 37, nummer 4, bladzijde 703-717 gedurende April 1965,zijn de frequentie-en korrelafmetingsafhankelijkheid van ultrasone verzwakking beschreven voor een variëteit aan materialen.

Ingezien wordt dus dan een wrijvingsverzwakking &. van het ge-5 luid rechtevenredig is met de frequentie op die frequenties waar ver-strooiingseffecten optreden.Bj verstrooiingsfrequenties wordt de verzwakking eveneens een functie van de gemiddelde korreldiameter. Op verstrooiingsfrequenties omvat dus de verzwakking zowel absorptie- <x als verstrooiingseffecten «. . De laatste tx is afhankelijk van dé frequen- s s 10 tie en korrelafmeting op een wijze welke in zijn algemeenheid wordt beschreven als: * — —3 4 1) voorA>> d, varieert «· volgens d f ; 2) voor λ ~ d, varieert <*. volgens d f ; en 3) voor λ < d, varieert <X volgens ~ , 15 waarbij λ de golflengte is van de ultrasone energie in het materiaal,d de gemiddelde korreldiameter en f de frequentie van de ultrasone energie. Dergelijke bekende en voorspelbare effecten van homogene niet- poreuze substanties op ultrasone energie heeft geleid tot een specifieke ultrasone energieterugstrooiingstechniek voor het kwantitief meten van 20 de korrelafmetingen van een homogeen specimen zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4 026 157. Volgens dit octrooischrift worden sequentiële salvo's, akoestische energie op respectievelijk twee verschillende specifieke verstrooiingsfrequenties gericht op een specimen voor welk de frequentie-afhankelijkheid van de verstrooiingsverzwakking 25 voorspelbaar is. De transducent is georiënteerd op een bijzondere wijze voor het vergroten van de opwekking van transversale golven in het specimen, welke zo dun kan zijn dat door zowel het boven- als benedenopper-vlak terugkaatsing wordt veroorzaakt. Beweging van het specimen ten opzichte van de transducent wordt gehandhaafd ten einde interferentie-3Q maxima in-minima uit te middelen. De akoestische terugverstrooiingsener-gie wordt gedetecteerd en gebruikt voor het afleiden van een amplitude-verzwakkingsöptekening voor een blijkbaar bekende akoestische weglengte.

De gemeten verzwakking van de twee frequenties wordt dan gebruikt voor het verkrijgen van een meting van de korrelafmeting gebaseerd op de bekende 25 frequentie-afhankelijkheid van de verzwakking op de twee verschillende frequenties.

Een poreuze ondergrondse formatie rond een boorgat vertoont niet een voorspelbare frequentieafhankelijkheid zoals bij een nauwkeurig voorbereid specimen zoals beschreven in het hierboven genoemde Amerikaanse Hg octrooischrift. Een daarin beschreven specimen neigt homogeen van karak- 7 0 0 7 8 3 δ * -3- 20989/JF/jl ter te zijn met dicht op afstand van elkaar geplaatste korrels zonder holle ruimten of poriën. Bij het onderzoek van ondergrondse formaties echter is men gelnterésseerd in die rotsformaties waar een poreusheid kan bestaan welke geschikt is voor het daarin houden van koolwaterstof-5 fen. Dergelijke poreuze ondergrondse formaties zijn vaak korrelig. De aanwezigheid van poreusheid echter benadeelt de terugstrooiing van ultrasone energie in het bijzonder op die frequenties welke zeer gevoelig zijn voor korrelafmeting. Bovendien komt het vaak voor dat een ondergrondse formatie korrels heeft waarvan de afmetingen zeer sterk kunnen variëren. 10 Ofschoon voor elke smalle zone dergelijke korrels relatief consistens in afmeting-kunnen blijken, beïnvloedt de verandering in de afmeting van zone tot zone alsmede veranderingen in de oriëntatie de amplitude van de frequentie van de terugstrooiingssignalen. Daardoor is een rechtstreekse meting van de korrelgrootte zoals voorgesteld in het hierboven 15 beschreven Amerikaanse octrooischrift met verschillende pulsen op afzonderlijke discrete frequenties niet geschikt voor een poreuze ondergrondse formatie. _________

Er bestaat een grote hoeveelheid octrooien en literatuur met betrekking tot ultrasone niet-destructieve testtechnieken. Een dergelijk 20 testen kan pulsechotechnieken omvatten met spectrascopische onderzoekingen zoals beschreven bijvoorbeeld in: "Research Techniques in Nondestructive Testing" door R.S. Sharpe, gepubliceerd door Academie Press in 1970. In het bijzonder op de bladzijden 43 tot en met 53 ervan, zijn verscheidene spectra voor verschillende korrelafmetingen van een materi-25 aal getoond. Ingezien wordt dat een nauwkeurige kennis van de frequentie-responsie van de ultrasone transducent is vereist voor het evalueren van het spectrum van de echo’s. De spectra zijn beschreven als indicatief voor grote verzwakkingskarakteristieken van bepaalde materialen over bijzondere frequenties. Door theoretische beschouwingen is aange-30 toond dat een enkel sferisch voorwerp akoestische energie terugstrooit met maximaal effect op een golflengte welke ongeveer overeenkomt met een diameter van het voorwerp. Zie bijvoorbeeld de artikelen: "Numerical Computations of Elastic Scattering Cross-Sections" door G. Johnston en R. Truell, gepubliceerd in: Journal of Applied Physics, vol. 36, no. 11, 35 bladzijde 3466 tot en met 3473, november , 1965 en "Analysis of Echoes from a Solid Elastic Sphere in Water" door R. Hickling en gepubliceerd in: The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 34, no. 10, bladzijde 1582 tot en met 1592, oktober 1962.

Bij akoestische onderzoekingen volgens de stand van de techniek 40 aan zorgzaam voorbereide specimen op terugstrooif requenties, maakt de 7 9 0 7 8 3 6 _4. 20989/JF/jl * '* t t ruis, dat wil zeggen de grote pieken en dalen zewel in de amplitude als het frequentiedomein, een betekenisvolle analyse bijzonder moeilijk. Wanneer ondergrondse formaties worden onderzocht op terugstrooifrequen-tieS, worden aanvullende factoren zoals grote korrelafmetingvariaties 5 en poreusheid geïntroduceerd welke de akoestische terugstrooiing aanzienlijk nadelig beïnvloeden.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde bezwaren klevende aan de stand van de techniek op te heffen en voorziet daartoe in een werkwijze van een in de aanhef genoemde soort, welke is gekenmerkt, doordat het 10 bereik van akoestische frequenties in de pulsen dusdanig is gekozen dat de akoestische ^terugstrooiing van binnenuit de formatie frequenties omvat waarvaa de* araplituden'een korreligheidseigenschap van de onder-grondse formatie karakteriseren over een breed bereik formatiekorrelafme-tingen en formatieporeusheidomstandigheden, alsmede in een inrichting van 15 een in de:aanhef genoemde soort, welke is gekenmerkt, doordat het opwek-orgaan pulsen verschaft in het bereik van akoestische frequenties welke dusdanig zijn gekozen dat de akoestische terugstrooiing van binnenuit de formatie frequenties omv.at, waarvan de amplituden een korreligheidsei-genschap van de ondergrondse formatie karakteriseren en het detecteren 20 van de akoestische terugstrooiing opgewekt door de pulsen en dat deze verder omvat: een orgaan reagerend op de signalen representatief'voor de gedetecteerde akoestische terugstrooiing voor het opwekken van frequentiespectra daarvan met frequentiecomponentsignalen, waarvan de amplituden.de frequentie -afhankelijkheid vertegenwoordigen en een orgaan voor het af-25 leiden van de frequentie-afhankelijkheid uit de frequentiespectra.

Zoals zal worden beschreven aan de hand van een specifieke techniek in overeenstemming met een aspect van de uitvinding voor het kenmerken '-van de korreligheid van de ondergrondse formatie worden spectra van Signalen kenmerkend voor de akoestische terugstrooiingsener-30 gie opgewekt. De amplituden van de frequentiecomponenten in dé spectra worden dan geanalyseerd voor het Verkrijgen van een indicatie van de frequentie-afhankelijkheid van de verzwakking van de akoestische terug-strooiingsenergie.

Wanneer bijvoorbeeld de frequentie-afhankelijkheid van de ver-35 zwakkine een vierde machtsgedrag aangeeft, dan kan een ruwe conclusie worden gemaakt dat de ondergrondse formatie in feite .korrelig is. Een nauwkeurige evaluatie kan een verschuiving in het frequentiebereik onthullen, waarbij dit vierde machtsgedrag optreedt in vergelijking met de frequentie-afhankelijkheid van de verzwakking in nabij gelegen zones, 40 dus aangevend een mogelijke verandering in korrelgrootte, waarbij een

# -C

-5- 20989/JF/jl verschuiving naar boven in ée frequentie indicatief is voor kleinere korrelafmeting en een verschuiving naar beneden vaak een grotere korrel-grootte aangeeft. Op deze wijze wordt een indicatie van de depositionele kringlopen van ondergrondse formatiezonea worden verkregen.

5 Een ander specifieke techniek in overeenstemming rtiet een aspect van de uitvinding voor het bepalen van de frequentie-afhankelijkheid van de verzwakking van de ondergrondse formatie wordt de akoestische terugstrooiingsenergie geanalyseerd gedurende een afzonderlijk interval.

Spectra van de intervallen worden opgewekt en elk spectrum wordt afzon-1q derlijk gemiddeld over een ruimtelijk gebied van het boorgat. Verhoudingen tussen overeenkomstige frequentiecomponenten in de gemiddelde spectra van de intervallen worden opgewekt voor het aangeven van de verzwakking per afstandseenheid als een functie van de frequentie. De frequentie-afhankelijkheid van de verzwakking kan daarna worden bepaald met een 15 hellingsdetector of curvepastechniek voor het karakteriseren van de korreligheid van de ondergrondse formatie.

Het is dan ook een doel van de uitvinding een werkwijze en inrichting te verschaffen voor het bepalen van een ondergrondse-formatie-parameter welke een korreligheidseigenschap van de ondergrondse formatie 2q rond het boorgat karakteriseert.

De uitvinding zal nu aan de hand van verscheidene uitvoeringsvormen worden beschreven in samenhang met de tekening, waarin: fig. 1 een blokschema is van een inrichting in overeenstemming met de uitvinding met een illustratieve tijd-amplitude optekening van 25 een terugstrooiingssignaal; fig. 1A een amplitudefrequentie-optekening is van het spectrum van een niet-gemiddeld terugstrooiingssignaal verkregen in overeenstemming met de uitvinding; fig. 2 een amplitude-frequentieoptekening is van verscheidene 30 instructieve signalen opgewekt in de inrichting van fig. 1; fig. 3 een illustratieve golfvorm van een ultrasone puls is welke wordt gebruikt voor het onderzoeken van de ondergrondse formatie van het boorgat met een breed bereik van frequenties gekozen voor het veroorzaken van akoestische terugstrooiing waaruit een indicatie van de korrelig-35 heid van de formatie kan worden afgeleid; fig. 4 een illustratieve amplitude-frequentie optekening is van een akoestisch terugstrooiingssignaal welke verscheidene frequentie-af-hankelijkheden vertoont en een optekening van de verzwakking als een functie van de frequentie; 2Iq fig. 5 een blokschema is van een techniek in overeenstemming met

70n7fiU

-6- 20989/JF/jl de uitvinding voor het bepalen van de frequentie-afhankelijkheid van de verzwakking in een akoestisch terugstrooiingssignaal voor het afleiden van een korreligheidseigenschap van een ondergrondse formatie; fig. 6 een bloksohema is van een inrichting in overeenstemming 5 met de uitvinding voor het bepalen van korreligheidseigenschappen van een ondergrondse formatie; fig. 7 een relatieve amplitude-frequentie-optekening is van een akoestisch terugstrooiingssignaal en de frequentieresponsie van de trans-ducent en een versterkerinrichting welke worden toegepast; 10 fig. 8 een relatieve amplitude-frequentie-optekening is van ver scheidene terugstrooiingssignalen verkregen middels een akoestisch' onderzoek van verschillende ondergrondse formaties; en fig. 9 een blokschema is van een andere techniek voor het bepalen van een korreligheidseigenschap van de ondergrondse formatie.

15 In fig. 1 is een werktuig 10 voor het onderzoeken van de forma tie 12 rond een boorgat 14 opgehangen door een kabel 16 getoond. Apparatuur welke zich bevindt op het oppervlak, zoals 18, is aangebracht om elektrisch vermogen toe te voeren en zorg te dragen voor de besturing met een signaalverwerker 20 welke een weergever en een opnemer omvat.

20 Een dieptesignaal wordt opgewekt op een lijn 22 met een conventionele inrichting 24 voor het aangeven van de plaats van het werktuig 10 in het boorgat 14.

Het werktuig 10 is voorzien van ultrasone transducenten 26 aangebracht voor het richten van pulsen hoog-frequente Ultrasone energie 25 in de formatie 12. De transducenten 26 zijn op afstand van de wand 28 van de formatie geplaatst, zodat er een voldoende tijdscheiding zal zijn tussen het staartgedeelte van de aanvankelijke akoestische puls en het daarop volgende terugstrooiingssignaal van de ondergrondse formatie. Transducenten 26 kunnen op afstand van de wand 28 zijn gemonteerd, 30 maar zijn getoond als gemonteerd op wand koppelende opvullingen 30. Er is een voldoend aantal opvullingen 30 ten einde een onderzoek van de ondergrondse formatie in verschillende richtingen mogelijk te maken.

Bij de uitvoeringsvorm van fig. 1 zijn vier opvullingen 30 op gelijke hoekafstand van elkaar geplaatst rond het boorgat en heeft elke opvul-35 ling 30 een transducent 26 en daarmee geassocieerde versterkers met geschikte stuurschakelingen 32.____

De transducenten 26 zijn van een breed bandbreedte-type in staat on een akoestische puls zoals 34 op te wekken, waarvan de golfvorm is getoond in fig. 3. De puls 34 wekt bij voorkeur een bereik van akoesti-40 sche frequentie op over een bandbreedte welke het gehele frequentiespec- « * -7- 20989/JF/jl trum van belang bedekt, namelijk die frequenties waarop terugstrooiing van de ondergrondse-formatiekorrels optreedt. Dit resulteert in de noodzaak van een zeer brede bandbreedte-puls, welke niet beschikbaar kan zijn van een enkele tranducent wanneer het bereik in korrelgrootten eveneens 5 groot is. In een dergelijk geval kunnen aanvullende transducenten 26 worden toegepast ten einde verschillende frequentiebereiken te bedekken.

Bijvoorbeeld wordt het spectrum van belang in hoofdzaak bepaald door de afmetingen van de korrels welke worden verwacht om afgetast te worden in de ondergrondse formatie 12. De vorm van het spectrum kan 10 dus afhangen van korrelafmetingen en akoestische snelheid. Wanneer akoestische terugstrooiing met frequentie^-afhankelijkheden zoals beschreven in de techniek voor absorptieverzwakking en vierde machts-verzwakking zullen worden waargenomen voor ondergrondse formatiekorrels in de orde van grootte van 0,05 mm tot ongeveer 3>0 mm,wordt het ultrasone frequentie-15 spectrum opgewekt door puls 34 bij voorkeur zich uitstrekkend van rond 200 kHz tot en met 7,5 MHz. Dit kan worden bereikt met het aantal transducenten 26 welke elk werken in een verschillend frequentiebereik.

Elke transducent 26 werkt bij voorkeur zowel als een brede band-bron van ultrasone frequenties als een ontvanger voor het opwekken van 20 een signaal representatief voor de invallende,akoestische terugstrooi-ingsènergie. Een afzonderlijke uitrasore ontvanger kan worden toegepast ofschoon het gebruik van een gemeenschappelijke ontvanger en pulsgenerator de voorkeur verdient. Aangezien de verzwakking als een functie van de frequentie dient te worden bepaald voor de akoestische terugstrooiing, 25 wordt de frequentieresponsie van het transducent 26 en versterker 32 bepaald ten einde evaluaties van het terugstrooiingsfrequentiespectrum te vereenvoudigen. Een illustratieve systeemresponsiecurve 36 is getoond in fig. 2. Een illustratief terugstrooiingssignaal 38 is getoond (fig. 1) verkregen als resultaat van een akoestische puls 34 welke een bereik van 30 frequenties bedekt, zoals tot 2,5 MHz. Het terugstrooiingssignaal 38 vertoont grote fluctuaties met grote pieken en dalen, welke in het algemeen een verwacht exponentieel verval volgen. De duur van het detecteerbare terugstrooiingssignaal hangt af van de intensiteit van de puls 34 en de grootte van de ontmoete verzwakking. Voor het gemak wordt daarom aan-35 genomen dat de duur van een terugstrooiingssignaal 38 in de orde van grootte rond 30 microseconden-ligt. Dit is kenmerkend voor een diepte van onderzoek in de orde van grootte van 5 cm tot rond 7i cm in de ondergrondse formatie.

Bij de uitvoeringsvorm van fig. 1 wordén terugstroóiingssigna-40 len zoals 38 toegevoerd op lijn 39 aan een spectrumgenerator 40 welke » ö n 7 o 7 e

Hr > -8- 20989/JF/jl als uitgang 42 een spectrum zoals 44 in de figuren 1A en 2 van het ontvangen terugstrooiingssignaal 38 verschaft. Hèt spectrum 44 kan worden opgewekt met een spectrumanalysator zoals getoond in het Amerikaanse octrooischrift 3 588 800 of met een snelle Fourier Transformatie bewer-5 king op digitale monsters van het ontvangen terugstrooiingssignaal 38.

Het digitaliseren van het ontvangen terugstrooiingssignaal 38 kan worden verkregen met een snelle analoog naar digitaal; omzetter. Opwekking van een spectrum 44 kan beneden in het gat in werktuig 10 worden gerealiseerd of op het oppervlak na overdracht van het terugstrooiingssignaal 10 38 langs de kabel 16 naar een signaalverwerker 20.

Elk terugstrooiingssignaal 38 vertoont grote signaalfluctuaties welke het resultaat zijn van lege .ruimten of door korrels veroorzaakte interferentie. Deze fluctuaties treden eveneens op in het frequentiedomein of spectrum 44 van de terugstrooiingssignaal 38 zoals getoond in 15 fig. 1A. Het is wenselijk het spectrum te middelen, niet de amplitude, van het terugstrooiingssignaal over een ruimtelijk gebied van het boorgat 14, zodat deze fluctuaties kunnen worden afgezwakt voor het opwekken van bruikbare signalen. Bij voorkeur wordt een dergelijke middeling uitgevoerd wanneer het werktuig 10 zich voortbeweegt 'langs het boorgat 20 14. De ultrasone omzetteis 26 worden zeer snel gepulsd in de orde van grootte van honderd keer per seconde, zodat gedurende het middelen wanneer dit voor een voldoend aantal pulsen wordt uitgevoerd, het werktuig 10 slechts over een kleine afstand zal zijn voortbewogen. In feite wordt daardoor het middelen van spectra van een terugstrooiingssignaal 25 38 over aaneengrenzende boorgatgebieden uitgevoerd. Wanneer bijvoorbeeld het werktuig 10 met de snelheid van rond 180 m per uur en de transducent 26 wordt gepulsd met een snelheid van 100 per seconde, zal het werktuig rond 0,5 cm 4jn bewogen wanneer tien opeenvolgende spectra 2ijn gemiddeld.

De spectra op uitgang 42 worden dus toegevoerd aan een lopend-30 gemiddelde generator 46. Deze inrichting kan een geschikte accumulator zijn welke in staat is het lopend-gemiddelde van bijvoorbeeld de voorafgaande tien amplitudes van elke frequentiecomponent te handhaven. Met elk hieuw spectrum van een terugstrooiingssignaal wordt de oude genegeerd en een nieuw gemiddelde opgewekt. Een optekening van het frequentiespec-35 trum kan tegelijkertijd worden uitgevoerd op.een. opnemer 48 bijvoorbeeld, voor het vormen van een variabèle dichtheidsoptekening waarin spec-trumamplitude variëert met de intensiteit van de optekening.

Fig. 2 toont verscheidene andere gemiddelde amplitudefrequentie-optekeningen 50 en 52 voor het illustreren van verscheidene frequentie-40 afhankelijkheden van de ondergrondse formatie. Optekeningen 44 en 50 zijn • % -9- 20989/JF/jl van blijkbaar gelijksoortige vorm, maar van deze toont optekening 50 een scherpere afval in amplitude als een functie van de frequentie omdat de systeemresponsiecurve een toenemende responsie toont naarmate de optekening 50 afvalt. Bij een dergelijke sterke afvalamplitude (kenmerkend 5 voor een grote verzwakking), is het formatiegebied waardoor optekening 50 werd verkregen kenmerkend voor een vierde machtsgedrag en een algemene indicatie van een korrelige eigenschap van de formatie kan worden afgeleid.

Optekening 44 geeft een geringe verzwakking aan, hetgeen kenmer-10 kend is voor een verandering in de korreligheid in de formatie in vergelijking met die voor de optekening 50. Optekening 52 toont een nog geringere verzwakking als een functie van de frequentie, hetgeen maatgevend is voor een tweede machtsgedrag. Deze verzwakkingsvariaties kunnen worden toegewezen aan verandering in poreusheid of verandering in de ge-15 middelde korrelgrootte. Een korrelatie met een poreusheidsaftasting voor dezelfde zone kan dan de variaties onthullen in de optekeningen welke het gevolg zijn van een verandering in de korreligheid van de ondergrondse formatie. De optekeningen 40, 50 en 52 kunnen dus een bepaling opleveren van de frequentie-afhankelijkheid van de zwakking in de aard-20 formatie nuttig voor het afleiden van de indicatie van de korrelgrootte over een breed bereik van korrelafmetingen en poreusheidsomstandigheden.

Wanneer ringvormig aaneengrenzende opvullingen 30 voor dezelfde frequentietransducenten 26 verschillende frequentie-afhankelijkheden opleveren,zoals bijvoorbeeld de optekeningen 44 en 52 dan kan dit op 25 verschillende korreloriëntaties duiden. Omgekeerd zijn gelijksoortige optekeningen vaak kenmerkend voor willekeurige korreloriëntaties.

In fig. 4 is een frequentie-optekening 54, en een verzwakkings-optekening 55 aangegeven welke zijn genormaliseerd met betrekking tot de afstand in de ondergrondse formatie om aan te geven dat verschillende 30 terugstrooiingsfrequentie-afhankölijkheden optreden. Over het frequentie-bereik van f^ tot en met f2 vertoont de optekening 54 een verzwakking wel-le gering blijkt te zijn en varieert als een lineaire functie van de frequentie, terwijl bij hogere frequenties voorbij f2 de optekening snel wordt verzwakt. De aanwezigheid van de overgangszone rond f2 kan een 35 indicatie zijn voor een korrelomstandigheid voor de formatie waarop de optekening 54 betrekking heeft in vergelijking met gelijksoortige optekeningen van andere zones een verandering in korreligheid.

De technieken getoond en beschreven aan de hand van de figuren 7, 8 en 9 maken een rechtstreekse meting mogelijk van een overgang in 40 de frequentie-afhankelijkheid van de ondergrondse verzwakking door het 4 -10- 20989/JF/jl detecteren van een vooraf bepaalde piek in het frequentiedomein van het terugstrooiingssignaal. De frequentie van een dergelijke piek blijkt op een bepaalbare wijze gerelateerd te zijn aan de korrelafmeting.

In fig. 5 wordt een techniek 60, zoals deze kan worden verricht 5 met behulp van digitale signaalverwerkers getoènd. De terugstrooiings-signalen op een lijn 39 worden doorgelaten naar de tijdpoorten 62 om verschillende tijdsintervallen te kiezen zoals en T2 in fig. 1. Stuursignalen voor bekrachtiging van de tijdpoorten 62.1, 62.2 kunnen worden afgeleid door een stuurorgaan 63, welke de grootste akoestische 10 terugkaatsing detecteert welke optreedt aan de wand 28 van het boorgat 14. Men kan dan tijdsintervallen tn T2 kiezen met geschikte vertragingen. De intervallen T^, T2 kunnen elkaar volgen of gedurende afzonderlijke tijdsperioden optreden en in sommige gevallen gedeeltelijk overlappen. Het.gedeelte van de golfvorm gedurende elk interval wordt 15 geïmplementeerd als een bijdrage tot de akoestische terugstrooiing van een bepaald gebied binnen de ondergrondse formatie. De plaats wordt bepaald uit de snelheid van de akoestische terugstrooiing. Een dergelijke snelheid kan worden verkregen uit voorafgaand verkregen snelheidsaftas-tingen voor dezelfde ondergrondse zones.

20 De keuze van verschillende tijdspoorten maakt het mogelijk het terugstrooiingssignaal 38 te normaliseren als een functie van de afstand in de ondergrondse formatie en dus kan een indicatie worden verkregen om de frequentie-afhankelijkheid van de zwakking binnen de formatie 12.

Daartoe zijn de uitgangen op lijn 64 van poorten 62 gekoppeld 25 met spectrumgeneratoren 40 en daarna met de ruimtelijke middelorganen 46. Een verhoudingsvormend orgaan 66 deelt daarna de overeenkomstige frequentiecomponenten in de respectievelijke spectra. De uitgang van het verhoudingsvormorgaan 66 wordt geanalyseerd bij 68 voor het bepalen van de frequentie-afhankelijkheid van vergelijkende amplitude van opeenvol-30 gende frequentiecomponenten. Dit kan worden gedaan door het passen van de curve op de pieken van de frequentiecomponenten of met een hellings-detector. Frequentie-overgang wordt gedetecteerd door het aftasten van hellingsveranderingen bij 70.

In fig. 6 is een inrichting getoond voor het opwekken van spec-35 tra en het verschaffen van ruimtelijke middeling met technieken welke in het bijzonder nuttig zijn voor gebruik binnen een werktuig 10. Het terugstrooiingssignaal op lijn 39 wordt toegevoerd aan intervalkiespoor-ten 62.1, 62.2 bediend door stuurorgaan 63. Een aantal banddoorlaat-filters 82 zijn gekoppeld met de uitgangen 64 van de poorten 62. Filters 40 82 met verschillende banddoorlaat-karakteristieken gekenmerkt door mid- 7 o n 7 8 3 6 -11- 20969/JF/jl %

r V

denfrequenties bij f^, fg, .... f in de frequentiebandbreedte van belang.

De uitgangen van d'e filters 82 worden toegevoerd aan de integra-toren 84 welke de energie meten in elk signaal van een filter. De sig-5 nalen op lijn 86 van stuurorgaan 63 naar poort 62 worden gecombineerd in een OF-poort 88 ten einde de integratoren terug te stellen net voorafgaand aan de doorgang van een terugstrooiingsinterval via poort 62.

De uitgangen 90 van de integratoren 84 worden elk toegevoerd aan een tweetal bemonster- en houdnetwerken 92, 94 voor het bemonsteren 10 van de amplitude van een frequentiecomponent in respectievelijk de intervallen T,j en Tg van het terugstrooiingssignaal. De bekrachtiging van de bemonster- en houdnetwerken 92, 94 worden bepaald door de signalen op lijnen 96 van stuurorgaan 63 en treden net aan het einde van elk terugstrooiingskiesinterval op.

15 De bemonster- en houdnetwerken 92, 94 zijn elk in staat signalen te accumuleren van een aantal monsters, zodat in feite een ruimtelijke middeling kan worden geaccumuleerd. Deze middeling kan bijvoorbeeld worden ingesteld voor een vast aantal monsters. Na elk monster wordt een geringer percentage vermindering uitgevoerd om een lopend-gemiddelde 20 mogelijk te maken, terwijl het werktuig 10 wordt gewogen langs het boorgat 14. De vermindering is een functie van de mate van middeling. Wanneer tien monsters dienen te worden gemiddeld, is de vermindering een-tiende wanneer er vijftien dienen te worden gemiddeld een-vijftiende enz.

25 De vermindering wordt bereikt door stuurorgaan 63 welk na elke bemonstering, een verminderingsstuursignaal op lijn 98 opwekt welk dient te worden toegevoerd aan de veminderingsingangen 100 van de bemonsteren houdnetwerken 92, 94.

Een geschikte tijd na bekrachtiging van een stuursignaal op lijn 30 98 zoals bepaald door de vertraging 102, worden delernetwerken 104 bekrachtigd voor het vormen van een verhouding tussen de geaccumuleerde monsters in tweetallen netwerken 92, 94. De verhoudingsuitgangen op lij4 nen 106 vertegenwoordigen de amplitude van de frequentiecomponenten

f1> f2 ....... V

35 Er is voorzien in een analoog naar digitaal omzetter 108 voor het digitaliseren van de frequentiecomponentsignalen op lijnen 106 en verdere verwerking te bekrachtigen in digitale signaalverwerkers voor hellings-detectie 110 en verdere analyse van de frequentie-afhankelijkheid in de analysator 112. ___________ 40 Aan de hand van de figuren 7, 8 en 9 zal een andere akoestische -12- 20989/JF/jl terugstroolingstechniek worden beschreven, voor het meten van een kor-religheidseigenschap van de ondergrondse formatie door het detecteren van een piek in een vooraf bepaald frequentiedomein van het terugstrooi-ingssignaal. Wanneer een brede frequentie-akoestische puls wordt ge-5 bruikt. op terugstrooiingsfrequenties, omvatten de golflengten welke ongeveer hetzelfde zijn als de ondergrondse formatie dcorreldiameters, blijkt dat het terugstrooiingsspeetrum wordt gekenmerkt door een dominerende piek. De frequentie van deze piek treedt in het algemeen op in dat gedeelte van het spectrum, waar de verzwakking^welke bijdraagt tot 1° de verstrooiing,een verandering in de afhankelijkheid als een functie _o i} _ p van de frequentie van d^ f in df vertoont en eveneens ligt nabij een karakteristieke frequentie welke is gerelateerd aan de gemiddelde kor-reldiameter d, zoals hierbeneden zal worden toegelicht.

Het basis akoestisch verband f}· = v geldt eveneens bij terug-15 strooiingsfrequenties, waarbij f de frequentie vertegenwoordigd, J* de golflengte en v de snelheid van de longitudinale golf door de ondergrondse formatie. Bij frequenties waar de verzwakkingsfrequentie-afhankelijk- heid verandert van f^ in f^, kan de golflengte \ bij benadering zijn gerela-

_ 2A

teerd aan de gemiddelde karakteristieke korreldiameter d, door k * — 20 waarin k = en A een constante is met een waarde in het bereik d van rond 1 tot en met 2 in afhankelijkheid van verscheidene strooiingspro-cessen. In dit terugstrooiingsfrequentiebereik bestaat dan ook een karakteristieke frequentie f wanneer de gemiddelde korreldiameter d kan worden gerelateerd aan de karakteristieke frequentie in zijn algemeen-25 heid volgens het verband d .Dit verband wordt benaderd door en hangt af van een aantal factoren welke het akoestisch terugstrooien met zich meebrengt, evenals wanneer de ondergrondse formatie vele verschillende soorten korrelafmetingen omvat.

Fig. 7 toont een curve 120 welke representatief is voor een 30 gemiddelde frequentie-optekening van akoestische terugstrooiing voor aaneengrenzende boorgatgebieden, zoals kan worden verkregen aan uitgang 47 van middelnetwerk 46 in fig. 9.

Normaal, dat wil zeggen zonder middeling, wordt het frequentiespectrum van het terugstrooiingssignaal gekarakteriseerd door scherpe 35 en grote fluctuaties zoals getoond in fig. 1A, waarbij fundamentele trends, zoals de pieken 122 en 124 in fig. 7 worden verduisterd. Voor dit doel is de curve 120 gladder getekend dan dat deze normaal zal worden verkregen met practische middeling van berugstrooiingssignalen van aaneengrenzende boorgatgebieden.

40· De frequentieresponsie van het systeem toegepast voor het ver- 79 07 83 6 -13- 20989/JF/jl krijgen van een akoestisch terugstrooiingssignaal neigt de vorm van een spectrum zoals 120 aanzienlijk nadelig te beïnvloeden, in het bijzonder wanneer het akoestische onderzoek wordt uitgevoerd over een breed fre-quentiebereik. Curve 126 vertegenwoordigt bijvoorbeeld de frequentie-5 responsie of overdrachtsfunctie van de transdueent en versterkers, zowel voor zenden als ontvangen, waarmee curve 120 werd verkregen. Wanneer de curven 120 en 126 worden geplaatst op dezelfde tekening, is het duidelijk dat de tweede piek 124 meer blijkt bij te dragen tot apparatuureffec- « ten dan dat deze gerelateerd is aan ondergrondse formatiekarakteristie-10 ken. Dit kan worden bevestigd wanneer de terugstrooiingsspectrumrespon-sie 120 wordt gemodificeerd om bij te stellen voor de invloed van de apparatuurfrequentieresponsie zoals weergegeven door de curve 126.

Het gemodificeerde terugstrooiingsspeetrum kan een uiterlijk hebben zoals is weergegeven door de curve 128 in fig. 8. Curve 128 ver-15 toond een dominerende piek 130 bij een frequentie van rond 1,0 MHz. Een dergelijke piek 130 kan detecteerbaar zijn zelfs in de aanwezigheid van grote signaalfluctuaties onder gebruikmaking van een signaalverwerkings-technieken en de frequentie van de gedetecteerde piek kan worden gebruikt voor een indicatie van de korreligheidseigenschap van de onder-20 grondse formatie. De spreiding van de spectrale piek zoals 130, dat wil zeggen de bandbreedte ervan, kunnen eveneens een indicatie zijn voor de verdeling van de grootte van de deeltjes.

Fig. 9 toont een illustratieve inrichting 132 voor het afleiden van een indicatie van korreligheidsafmetingen of verdeling. Het gedetec-25 teerde terugstrooiingssignaal is getoond als toegevoerd aan een spectrum-generator 40 en een ruimtelijke middelaar 46. Zoals hiervoor opgemerkt, kunnen deze functies worden verschaft door een digitale signaalverwerker. Er is voorzien in een opslagnetwerk 134, waarin de totale frequentieres-ponsie van de transducenten en versterkers voor de akoestische terug-30 strooiingsonderzoekingen is opgeslagen. De frequentieresponsie kan bijvoorbeeld een aantal amplitudewaarden vormen op discreet kleine fre-quentie-intervallen en wanneer opgetekend zou dit een omhullende verschaffen zoals getoond door curve 126 in fig. 7. Aangezien een breed bereik van frequenties kan worden onderzocht, kan een aantal transducen-35 ten en overeenkomende frequentieresponsies worden opgeslagen in netwerk 134.

De amplitude van de frequentieresponsies kunnen wezenlijk buiten de schaal liggen van de amplituden van de terugstrooiingsspectra, zelfs na versterking van de laatstgenoemden. Overeenkomstig worden piekwaarden 40 van gemiddelde spectra gemeten met een piekdetector 136 toegevoerd aan -14- 20989/JF/jl r een amplitude-bijstelnetwesk 138. Laatstgenoemde verschaft een totale versterkingsfactor Hjstelling op de geschikte frequentieresponsiewaarde gebruikt van netwerk 134 ten einde in hoofdzaak vergelijkbare frequen-tiedomeinsignalen te verkrijgen, zoals vertegenwoordigt door de curven 5 120 en 126 in fig. 7.

De uitgangen 140 van het amplitude-instelnetwerk 138 en gemiddelde spectra op lijn 47 worden gecombineerd in een spectrummodificatie-netwerk 142 ten einde de gemiddelde terugstrooiingsspectra te compenseren ten aanzien van effekten door de frequentieresponsie van de appara-10 tuur gebruikt voor het leiden van de akoestische terugstrooiingsonder-zoekingen. Het raodificeernetwerk 142 kan verscheidene vormen hebben.

Een techniek voor modificeernetwerk 140 is getoond in fig. 9 en meet het verschil met een verschilnetwerk 146 tussen de amplitude van de responsief requenties en een constante waarde, zoals een piekwaarde bij 15 144 in fig. 7. De verschillen worden dan opgeteld bij de amplitudewaar- den van de overeenkomstige frequenties in het terugstrooiingsspectrum in een sommeernetwerk 148.

De uitgang 150 van modificeernetwerk 142 kan een spetrum zijn zoals 130 of 152 in fig. 8. Het is echter waarschijnlijker dat een spec-20 ferum met scherpe pieken en dalen zoals getoond bij 154 wordt verkregen. Een dergelijk gemodificeerd spectrum 154 vertoond nog steeds een karakteristieke of dominante piek zoals bij 156 en dit kan worden gedetecteerd met behulp van signaalverwerkingstechnieken.

De uitgang 150 van de spectrummodificeerder 150 is gekoppeld 25 met een piekdetector 160 getoond voor het identificeren van pieken 130, 156 en 162 in spectra zoals getoond in fig. 8. De piekdetector 160 voor dit doel is bij voorkeur een signaalverwerker. De uitgang van de piek-' detector 160 wordt gebruikt bij een netwerk 164 voor het bepalen van de frequentie van de gedetecteerde piek. De frequentiewaarde van de piek 30 f kan daarna worden opgenomen en gebruikt voor het afleiden van e en waarde van de gemiddelde korreldiameter d in een detectornetwerk 166.

— — va

Laatstgenoemde bepaalt de waarde voor d volgens het verband d = waarin de waarde voor V wordt verkregen uit voorafgaande longitudinale akoestische snelheidsaftasting voor dezelfde boorgatdiepten.De waarde 35 van d verschijnt op een uitgang 168 en kan worden opgenomen.

Een indicatie van de'verdeling van de korrelafmetingen kan bijvoorbeeld worden afgeleid uit het meten van de bandbreedte van de gemodificeerde spectra op lijn 150. De bandbreedte wordt gemeten met de detector 170, welke de waarde van 'de gemodificeerde spectra aftast op 40 beide zijden van de gemeten piekfrequentie f ten einde te bepalen waar 7907836 -15- 20989/JF/jl de spectra vallen beneden een vooraf bepaald niveau, zoals 3 dB beneden de piek.

De detectie van de pieken 130».162 en 156 kan niet nauwkeurig de correcte gemiddelde korreldiameter d van netwerk 166 opleveren.

5 Bijvoorbeeld worden de spectra 128, 152 en 154 verkregen uit experimenten waarin de gemiddelde korreldiameter respectievelijk zijn: 0,8, 0,56 en 0,26 mm. De karakteristieke frequenties f gerelateerd aan dergelijke c korrelafmetingen dienen op frequenties te zijn, welke zijn aangegeven bij 172, 174 en 176 in fig. 8 en liggen dus op afstand van de spectrale 10 pieken. De scheiding van deze karakteristieke frequenties van de pieken in de spectra is echter niet zo groot, zodat de terugstrooiingsspectrum-pieken kunnen worden gebruikt als indicatie van de korrelafmetingen en wanneer de bandbreedten worden gemeten, een indicatie van de korrelaf-metingverdeling.

15 Aan de hand van de verscheidene uitvoeringsvormen beschreven voor het afleiden van een ondergrondse formatieparameter welke een kor-religheidseigenschap van de formatie kenmerkt, kunnen de voordelen van de uitvinding worden ingezien. Variaties van de beschreven uitvoeringsvormen kunnen worden uitgevoerd binnen de strekking van de uitvinding.

-CONCLUSIES- 7907836

Claims (19)

1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat deze ver der de volgende stappen omvat: het vormen van frequentiespectra van de gedetecteerde terugstrooiing opgewekt door de pulsen en het afleiden uit die spectra van een indicatie van de frequentie-afhankelijkheid van de verzwakking in de akoestische terugstrooiing en het frequentiebereik 20 waarbinnen deze afhankelijkheid optreedt.
2. 3· Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de fre-quentiespectra-vormende de stap van het middelen van de spectra welke bijdragen tot de terugstrooiing van aaneengrenzende gebieden van de formatie omvat.
3. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze ver der de volgende stappen omvat: het vormen van frequentiespectra uit de gedetecteerde akoestische terugstrooiing opgewekt door de pulsen en het afleiden uit die spectra van een frequentievertegenwoordiger van een overgang tussen frequentiebereiken waarvan de amplitude verschillende 30 frequentie+afhankelijkkeden tonen.
4. 5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder de volgende stappen omvat: het kiezen van een eerste gedeelte van de gedetecteerde akoestische terugstrooiing optredend gedurende het eerste interval daarvan, het opwekken van een frequentiespectrum van het eerste 35 gedeelte voor het identifióeren van de amplitude van de frequentiecomponenten in het eerste gedeelte, het kiezen van een tweede gedeelte van de gedetecteerde akoestische terugstrooiing optredend gedurende een tweede interval ervan, het opwekken van een frequentiespectrum van het tweede gedeelte voor het identificeren van de amplitude van frequentiecom-40 ponenten daarin, het ruimtelijk middelen van de spectra van het eerste 79 07 83 6 -17- 20989/JF/jl en tweede gedeelte over aangrenzende ondergrondse formatiegebieden, het vormen van de verhoudingen tussen overeenkomstige frequentiecomponenten van het spectra en het afleiden uit de verhoudingen van een indicatie van de frequentie-afhankelijkheid van de verstrooiingsverzwakking voor 5 de aangrenzende ondergrondse formatiegebieden.
5. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de frequentie-afhankelijkheid afleidende stap verder de volgende stappen omvat: het vergelijken van de amplituden van frequentiecomponenten en het bepalen uit de vergelijkende stap van een frequentievertegenwoordi- 10 ger van een overgangsbereik tussen spectrale bereiken waarvan de amplitude verschillende frequent!e-;afhankelijkheden vertonen.
6. 7. Inrichting voor het afleiden van een ondergrondse-formatie-parameter',welke kenmerkend is voor een korreligheidseigenschap van de ondergrondse formatie rond een boorgat, omvattende een orgaan voor het 15 opwekken van gelijke pulsen ultrasone energie van binnen uit het boorgat in de ondergrondse formatie met frequentiebandbreedten welke zijn gekozen voor het opwekken van akoestische terugstrooiing door korrels in de ondergrondse formatie, met het kenmerk,dat het opwekorgaan pulsen verschaft in het bereik van akoestische frequenties welke dusdanig zijn 20 gekozen dat de akoestische terugstrooiing van binnenuit de formatie frequenties omvat , waarvan de amplituden een korreligheidseigen-schap van de__ ondergrondse formatie karakteriseren en het de tecteren van de akoestische terugstrooiing opgewekt door de pulsen en dat deze verder omvat: een orgaan reagerend op de signalen representa-25 tief voor de gedetecteerde akoestische terugstrooiing voor het opwekken van frequentiespectra daarvan met frequentiecomponentsignalen,waarvan de amplituden de frequentie-afhankelijkheid vertegenwoordigen en een orgaan voor het afleiden van de frequentie-afhankelijkheid uit de frequentiespectra.
7. 8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het spectra-opwekkend orgaan een orgaan omvat voor het middelen van de spectra over aangrenzende gebieden van een ondergrondse formatie.
8. 9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het spectra-opwekkend orgaan verder een orgaan omvat voor het opwekken van een 35 eerste spectrum gevormd uit de frequentiecomponentsignalen voor een eerste interval van een akoestisch terugstrooiingssignaal, een orgaan voor het opwekken van een tweede spectrum gevormd uit frequentiespec-trumcomponentsignalen voor een tweede interval van het ene akoestische terugstrooiingssignaal en een orgaan voor het vormen van de verhoudingen tussen overeenkomstige frequentiecomponentsignalen in de eerste en twee- 79 07 83 6 -18- 20989/JF/jl de spectra voor het opwekken van een terugstrooiingsspectrum welke is genormaliseerd op een vooraf bepaalde afstand in de ondergrondse .formatie.
9. 10. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat 5 het frequentiespectra-opwekkende orgaan een aantal banddoorlaatfil-ters omvat met doorlaatbanden welke zijn verdeeld over de bandbreedte van de pulsen ultrasone energie.
10. 11. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het afleidorgaan een orgaan omvat voor het modificeren van de frequen- 10 tiespectra ten einde het effect van de frequentieresponsie van het puls-opwekorgaan te verwijderen, een orgaan voor het detecteren van een piek in het gemodificeerde frequentiespectrum, een orgaan voor het bepalen van de frequentie van de piek en een tweede orgaan voor het afleiden van de bepaalde piekfrequentie als een indicatie voor de korrelafmetingen 15 van de ondergrondse formatie.
11. 12. Inrichting volgens conclusie. 11, met het kenmerk, dat het tweede orgaan voor het afleiden verder een orgaan omvat voor het meten van de frequentiebandbreedte van de piek als een indicatie van de kor-religheidsverdeling in de ondergrondse formatie.
12. 13. Inrichting volgens conclusie 7, 11 of 12, met het kenmerk, dat het tweede afleidorgaan een orgaan omvat voor het bepalen van een piek in het frequentiespectrum, waarbij de frequentie-afhankelijkheid van de ondergrondse formatie-verzwakking verandert als een functie van —3 4 — 2 d f in een functie, van df .
13. 14. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze ver der wordt gekenmerkt door de volgende stappen: het vormen van een fre· -quentiespectrum van de gedetecteerde akoestische terugstrooiing opgewekt door de pulsen, het étfleiden uit het terugstrooiingsfrequentiespectrum van een indicatie van de korreligheidseigenschap van de ondergrondse in- 30 formatie en dat de afleidstap verder omvat: het detecteren van een piek in het frequentiespectrum in de frequentienabijheid waarbij de frequen- tie-afhankelijkheid van de ondergrondse formatieverzwakking verandert als — 3 4 — 2 een functie van d f in een functie van df en het bepalen van de frequentie van de piek als een indicatie van de korreligheidseigenschap.
14. 15. Werkwijze voor het verkrijgen van een meting van een korre ligheidseigenschap van een ondergrondse formatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder de volgende stappen omvat: het vormen van een frequentiespectrum van de gedetecteerde akoestische terugstrooiing opgewekt door de pulsen, het afleiden uit het terugstrooiingsfrequen- 4o tiespectrum van een indicatie van de korreligheidseigenschap van de 79 0 7 8 3 6 -19- 20989/JF/jl ondergrondse formatie en dat de afleidstap verder omvat:het bepalen als een indicatie van de korreligheidseigenschap van de bandbreedte van het frequentiespectrum in de frequentienabijheid waar de frequentie-afhanke-lijkheid van de ondergrondse formatie-verzwakking verandert als een func- —34 — 2 5 tie van d f in een functie van df .
15. 16. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat deze wordt gekenmerkt door de volgende verdere stappen:het vormen van een frequentiespectrum van de gedetecteerde akoestische terugstrooiing opgewekt door de pulsen, het modificeren van het frequentiespectrum ten einde de effek- 10 ten van de frequentieresponsie van het werktuig binnen de gekozen fre-quentiebandbreedte te verwijderen en het afleiden van een indicatie van de korreligheidseigenschap uit het gemodificeerde frequentiespectrum.
16. 17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de afleidstap verder het meten van de frequentie van een piek inhetgemodi- 15 ficeerde frequentiespectrum omvat.
17. 18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de afleidstap verder omvat: het opwekken van een signaal respresenta- tief voor de akoestische snelheid van de ondergrondse aardformatie waar» aan het gemodificeerde frequentiespectrum is gerelateerd en het bepalen 20 van indicaties van de gemiddelde korrelafmetingen van de ondergrondse aardformatie als een functie van de piekfrequentie en de akoestische snelheid in overeenstemming met een vooraf bepaald verband.
18. 19. Werkwijze volgens conclusie 16, 17 of 18, met het kenmerk, dat de afleidstap verder het meten van de bandbreedte van de piek in 25 het frequentiespectrum als indicatie van de verdeling van de korrelafmetingen in de ondergrondse aardformatie omvat.
19. 20. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de modificeerstap verder omvat: het opwekken van een responsiesignaal evenredig met de frequentieresponsie van het werktuig in de gekozen frequen- 30 tiebandbreedte en het toevoeren van dit responsiesignaal ten einde het frequentiespectrum te modificeren voor het verwijderen van het effekt van de frequentieresponsie van het werktuig daarvan. Eindhoven, oktober 1979. 7907 83 H