NL8301455A

NL8301455A - Inrichting voor het onderzoek van boorputten.

Info

Publication number: NL8301455A
Application number: NL8301455A
Authority: NL
Original assignee: Exxon Production Research Co
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1983-04-25
Publication date: 1983-12-16
Also published as: JPS59187282A; GB8313117D0; MA19801A1; GB2122351B; GB2122351A; GR81342B; MY8600599A; PT76720A; NO161998B; DE3316850A1; ZA832678B; DK222483D0; NO161998C; OA07431A; JPH0551875B2; FR2532060B1; NL191217B; AU547959B2; DE3316850C2; DK222483A

Description

s VO 1H56 4

Betr.: Inrichting·voor het onderzoek van boorputten.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op.het onderzoek van boorputten en meer in.het bijzonder op.een wijze van onderzoek van boorputten met behulp van’akoestische af schuif golven.

Bij het akoestische onderzoek van bootputten is het gebruikelijk 5 de drukgolf snelheid van aardformaties, die boorputten omgeven, te meten. Een gebruikelijk drukgolf-snelheidsonderzoekstelsel omvat een cilindrische onderzoeksonde, welke geschikt is om naar beneden in het fluidum van de boorput te worden opgehangen, een bron, die met de sonde is verbonden voor het opwekken van drukgolven in het boorputfluidum, en een 10. of meer detectoren, welke met de sonde zijn verbonden en van de druk-golfbron zijn gescheiden voor het detecteren van drukfcgolven in het boorputfluidum. Een drukgolf in het boorputfluidum, omgewekt door de bron, wordt naar de aardformatie, welke de boorput omgeeft, gebroken.

De golf plant zich door een gedeelte van de formatie voort en wordt 15 weer haar het boorputfluidum teruggebroken in een punt, dat zich bij de detector bevindt, en wordt daarna door de detector gedetecteerd.

De verhouding van de afstand tussen de bron en de detector tot de tijd tussen het opwekken en detecteren van de drukgolf levert de drukgolf-snelheid van de formatie. De afstand tussen de bron en de detector is 20 normaliter stationair en bekend, zodat de meting van de tijd tussen het opwekken en detecteren van de drukgolf voldoende is om de drukgolfsnel-heid te bepalen. Voor een betere nauwkeurigheid is deze afstand gewoonlijk veel groter dan de afketingen van de bron of de detector. Informatie, welke van belang is voor de productie van olie en gas uit onder 25 het aardoppervlak gelegen formaties kan uit de drukgolf snelheden van dergelijke formaties worden afgeleid.

Wanneer een drukgolf, opgewekt door een drukgolfbron, in het boorputfluidum, de wand van de boorput bereikt, leidt de golf tot een gebroken drukgolf in de omgevende aardformatie, zoals boven is beschre-30 ven. Bovendien leidt de golf tot een gebroken af schuif golf in de omgevende aardformatie en geleide-golven, die zich in het boorputfluidum en het gedeelte van de formatie bij de boorput voortbewegen. Een deel van deze afschuifgolf wordt naar het boorputfluidum teruggebroken in de vorm van een drukgolf en bereikt de detector in de sonde. De geleide-golven 35 worden ook door deze detector gedetecteerd. Elke golf, die een van de 8301455 « *· -2-.

drie door de detector gedetecteerde typen golven is, kan een aankomst worden genoemd: de drukgolven in het hoorputfluidum, veroorzaakt door hr eking van drukgolven in de formatie de drukgolf aankomsten, die, veroorzaakt door breking van afschuifgolven in de formatie de afschuif-5 golf aankomst en, en die veroorzaakt door geleide-golven, de geleide- golf aankomsten. Derhalve is het door de detector gedetecteerde signaal een samengesteld signaal, dat de drukgolfaankomst, de afschuif-golf aankomst en de geleide-golf aankomst omvat. In aardformaties bewegen drukgolven zich sneller dan afschuifgolven en afschuifgolven bewe-10 gen zich in de formatie gewoonlijk sneller dan de geleide-golven. Derhalve is in het samengestelde signaal, dat door de detector wordt gedetecteerd, de drukgolf aankomst de eerste aankomst, de af schuif golf aankomst de tweede aankomst en de geleide-golf aankomst en de laatste aankomsten. Bij het meten van de drukgolfsnelheid van de formatie geeft 15 het interval tussen het opwekken van drukgolven en de detectie van de -eerste aankomst, gedetecteerd, door de detector,de benaderde looptijd van de gebroken drukgolf in de formatie. Derhalve beïnvloeden de latere afschuifgolf- en geleide-golfaankomsten de meting van de drukgolfsnelheid van de formatie niet op een schadelijke wijze.

20 Behalve dat de drukgolf zich over een vertikale afstand in de formatie, bij benadering gelijk aan de afstand tussen de bron en de detector beweegt, beweegt de drukgolf zich ook over korte afstanden in het fluïdum. De extra tijd, welke nodig is om deze korte afstanden af te leggen,.introduceert fouten in de snelheidsmeting. Teneinde deze 25 fouten te reduceren, wordt bij de gebruikelijke inrichtingen gebruik gemaakt van tenminste twee detectoren, die in vertikale richting op een afstand van elkaar langs de boorput ten opzichte van elkaar zijn opgesteld. Het interval tussen de detectie door de twee detectoren wordt gemeten in plaats van het tijdinterval tussen uit zenden en detecteren.

30 De verhouding tussen de afstand tussen de twee detectoren en dit tijdinterval levert de drukgolfsnelheid. Aangezien de drukgolf zich over bij .benadering gelijke, korte afstanden in het hoorputfluidum beweegt, voordat de golf de twee detectoren bereikt, is het tijdinterval tussen detectie door de twee detectoren een meer nauwkeurige meting van de 35 werkelijke looptijd in de formatie. Derhalve verkrijgt men door het gebruik van twee detectoren en het meten van de tijd tussen detectie door de twee detectoren een meer nauwkeurige drukgolfsnelheid. Andere storen- 8301455 - 3 - —1— ‘ --' ΛΤ*& '* ' de effecten, zoals boorputafmetingsveranderingen en kanteling van de sonde kunnen door gebruikelijke inrichtingen -worden gereduceerd. Een dergelijke inrichting is beschreven in Log Interpretation, Volume 1 -Principles, Sehlumberger Limited, New York, N. Y. 1001T, 19T2 Edition, 5 pag. 3T - 38.

Het is bekend, dat een afschuifgolfsnelheidsmeting ook informatie oplevert, welke van belang is voor de productie van olie en gas uit onder het aardoppervlak gelegen formaties. De verhouding tussen de afschuif golf snelheid en de drukgolfsnelheid kan inlichtingen verstrekken * 10 ten aanzien van de rotslithologie van de onder het aardoppervlak gelegen formaties. De afschuifgolfsnelheidsmeting kan het ook mogelijk maken, dat seismische afschuifgolftijdseeties in dieptesecties worden omgezet. De af schuifgolfmeting is ook van nut bij het bepalen van andere belangrijke karakteristieken, van aardformaties, zoals porositeit, 15 fluidumverzadiging en de aanwezigheid van breuken.

De gebruikelijke drukgolfmeetbron en de drukgolven, welke door deze bron worden opgewekt, zijn symmetrisch om de hartlijn van de sonde. Wanneer deze drukgolven naar de omgevende formatie worden gebroken, zijn de relatieve amplituden van de gebroken af schuif- en druk-20 golven zodanig, dat het lastig is een onderscheid te maken tussen de latere af schuif golf aankomst en de vroegere drukgolf aankomst en· de trillingen in de boorput, veroorzaakt door de breking van de drukgolf in de formatie. Derhalve is het lastig gebruik te maken van een conventionele , symmetrische drukgolfbron voor het meten van de af schuifgolf snel-25 heid. Men heeft correlatiemethoden gebruikt om de af schuif golf aankomst te onttrekken aan de geregistreerde, volledige akoestische golfreéks. Dergelijke methoden vereisen evenwel normaliter een verwerking van informatie onder gebruik van een rekentuig, zodat af schuif golf snelheden niet direkt kunnen worden gemeten. Het kan ook lastig zijn de afschuif-30 golfaankomst te onttrekken, indien deze naar de tijd dicht bij de drukgolf aankomst ligt.

Men heeft aymmetrische drukgolfbronnen ontwikkeld voor het meten van de afschuifgolfsnelheid. Wanneer gebruik wordt gemaakt van dergelijke bronnen kan de amplitude van de afschuifgolfaankomst aanmerkelijk 35 groter zijn dan die van de drukgolf aankomst. Door het trekkerniveau van de detectie- en registratiestelsels zodanig in te stellen, dat een onderscheid wordt gemaakt met de drukgolf aankomst, wordt de af schuif golf- 8301455 -4- aankomst als de eerste aankomst gedetecteerd. Het is derhalve mogelijk. de looptijd van af schuif golven in de formatie en derhalve de. afschuif-golf snelheid te bepalen. Bij dergelijke asymmetrische bronnen, wekt de bron in het boorputfluidum een positieve drukgolf in ëën richting en 5 een simultane, negatieve drukgolf in de tegengestelde richting op. De interferentie van de twee drukgolven kan veroorzaken, dat de amplitude van de gebroken af schuif golf in de formatie aanmerkelijk groter is dan / die van de gebroken drukgolf in de formatie. Dit type asymmetrische bron is beschreven in de Europese octrooiaanvrage Ho. 319899 en de 10 Amerikaanse octröoischriften 3.593.255 en 4.207.961.

In.de Europese octrooiaanvrage is een bron van het buigtype beschreven, welke is voorzien van twee piëzo-elektrische platen, die met elkaar zijn verbonden en aan een sonde zijn bevestigd. Wanneer over de twee piëzo-elektrische platen een spanning wordt aangelegd, zullen de 15 platen, buigen. Door het buigen van de transdueentplaten ontstaat een positieve drukgolf in éên richting en een gelijktijdige negatieve drukgolf in.tegengestelde richting. In het Amerikaanse octrooischrift 3.593.255 is een drukgolfbron. beschreven, welke is voorzien van twee piëzo-elektrische segmenten, die elk de vorm van een halve, holle ci-20 linder hebben. De twee segmenten worden zodanig gemonteerd, dat zij een gespleten cilinder vormen. De twee segmenten hebben tegengestelde polarisatie en aan elk.segment wordt een elektrische spanning aangelegd, waardoor ëën.segment in radiale richting expandeert en het andere segment tegelijkertijd in radiale richting samentrekt, waardoor een posi-25 tieve drukgolf in. ëën riehting en een.gelijktijdige negatieve drukgolf in tegengestelde richting wordt opgewekt.

In het Amerikaanse octrooischrift 4.207.961 zijn spoelen, die op een kiesstelsel zijn gemonteerd, opgesteld in het magnetische veld van een permanente magneet en door de spoelen wordt een stroom gevoerd om 30 het klosstelsel aan te drijven. De beweging van het klosstelsel werpt een volume water in. ëën richting uit en zuigt tegelijkertijd een equivalent volume water in tegengestelde richting op, waardoor een positieve drukgolf in ëën richting en een gelijktijdige negatieve drukgolf in tegengestelde richting wordt opgewekt.

35 Bij een ander type af schuif golfbr on is de bron in plaats van dat deze via het boorputfluidum met de boorputwand is gekoppeld, of direkt met de boorputwand gekoppel, of via mechanische organen, zoals onder- 8301455 • ' * -5- steuningsliehamen. Dergelijke afschuifbronnen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.35^.983 en 3.9^9*352.

De werkwijze en inrichting volgens dé uitvinding dienen voor het meten van de afschuifgolf snelheid van een aardformatie, welke een boor-5 put omgeeft. De werkwijze volgens de uitvinding omvat het uitzenden van een vierpolige afschuifgolf door de aarde langs de boorput, het detecteren van de aankomst van de afschuifgolf in een punt, dat in longitudinale richting langs de boorput op een afstand is gelegen van het zendpunt, en het meten van de tijd, welke is verstreken tussen het uit-10 zenden en detecteren teneinde de snelheid van de afschuifgolf door de aardf ormatie te bepalen. De inrichting volgens de uitvinding omvat een huis, dat bestemd is om in een boorput naar boven en naar beneden te worden bewogen, signaalgeneratororganen in het huis voor het uitzenden van een vierpolige afschuifgolf in de aardf ormatie, welke de boorput 15 amgeeft, en signaaldetectie-organen. in het huis, die in longitudinale richting langs.de boorput op een afstand zijn gelegen van de signaalgeneratororganen voor het detecteren van de aankomst van een dergelijke vierpolige afschuifgolf.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm wordt een vierpolige afschuif-20 golf in de aarde om een boorput» welke een fluidum bevat, gezonden door in het fluidum in hoofdzaak gelijktijdig vier drukgolven op te wekken: een eerste en tweede positieve drukgolf, en een eerste en tweede negatieve drukgolf. De eerste en tweede negatieve drukgolven worden opgewekt in een eerste en een tweede punt in een fluidum en de eerste 25 en tweede positieve drukgolven worden opgewekt in een derde, respectievelijk een vierde punt in het fluidum. De eerste, tweede, derde en vierde punten zijn zodanig gelegen, dat in een vierhoek, waarvan de vier hoeken worden bepaald door de.eerste, tweede en derde punten, en de normale projectie van het vierde, punt in een vlak, bepaald door de 30 eerste, tweede en derde punten, en welk vlak deze laatste punten bevat, de vier hoeken van de vierhoek elk minder zijn dan 180°. De eerste en tweede punten bepalen tegenover elkaar gelegen punten van de vierhoek. Het frequentiegebied van elk van de vier drukgolven bevat een overlappend gedeelte van frequenties» bepaald als een gebied van fre-35 quenties, dat gemeenschappelijk is voor de frequentiegebieden van de vier drukgolven. Elk van de vier drukgolven bevat een component golf, die gemeenschappelijk is voor alle vier drukgolven, welke componeutgolf 8301455 ♦ i* - 6 - frequenties in liet overlappende gedeelte heeft. De vier drukgolven, die op deze wijze' worden opgewekt , zullen interfereren en een vierpolige af schuif golf in de aardformatie óm de boorput opwekken.

Wanneer een detector van het vierpolige type wordt gebruikt voor 5 het detecteren van de golf, veroorzaakt door’de vierpolige af schuif-golfbron,. is het mogelijk ruis, veroorzaakt door êênpolige en dipool-signalen te. reduceren. De vierpolige detector is gecentreerd met en op ' een afstand gelegen van de vierpolige af schuif golfbr on. De bron en detector worden gebruikt voor het opwekken van de eerste meetregistra-10 tie, zoals boven is beschreven. De bron wordt over in hoofdzaak 90° geroteerd om een lijn, die zich door de bron en de detector uitstrekt. De tweede meetregistratie wordt opgewekt. De bron wordt over in hoofdzaak nog 90° geroteerd, zodat deze in hoofdzaak over 180° ten opzichte van de positie daarvan tijdens het opwekken van de eerste meetregistratie is 15 geroteerd. Dan.wordt een derde meetregistratie opgewekt. De bron wordt in hoofdzaak over 90° geroteerd, zodat deze in hoofdzaak over 180° ten opzichte van de positie daarvan tijdens het opwekken van de tweede re-1 gistratie is geroteerd. In dat geval wordt een vierde registratie ver kregen. Eenpolige en dipool-afschuifgolfruis wordt gereduceerd door de 20 som van de tweede en vierde meetregistraties af te trekken van de som van de eerste en derde meetregistraties.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1A. een schematisch aanzicht van een akoestisch meetstelsel 25 volgens de· uitvinding; fig. 1B. een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht van een voorkeur suitvoeringsvorm van een vierpolige afschuifgolfmeetbron volgens de uitvinding; fig. 2 en 3 meer gedetailleerd de voorkeursuitvoeringsvorm volgens 30 de uitvinding; fig. k een vereenvoudigd, gedeeltelijk perspectivische en gedeeltelijk schematische weergave ter illustratie van de wijze waarop de voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding kan worden gebruikt voor het meten van de afschuifgolfsnelheid; 35 fig.· 5 schematisch het stralingspatroon van de vierpolige golf en de eenpolige en dipool-golfruis ter illustratie van een werkwijze voor het reduceren van deze ruis; 8301455 > * - T - fig. 6 een schematisch aanzicht van een vierpolige af schuif-golfiaeetinrichting ter illustratie ran een werkwijze voor het reduceren van ruis» welke wordt veroorzaakt door éênpolige en dipool afschuifgolven; 5 fig. T en 8 dwarsdoorsnede-aanzichten-van twee verschillende vierpolige af schuifgolfbronnen ter illustratie van twee uitvoeringsvormen volgens de uitvinding; fig. 9» 10» 11A en 11B dwarsdoorsneden van een vierpolige af-schuifgolfmeethron ter illustratie van weer een andere uitvoeringsvorm.

10 volgens de uitvinding; en fig. 12 een dwarsdoorsnede van een vierpolige af schuifgolfbron ter illustratie van nog een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding.

Fig.. 1A is een schema van een akoestisch meetstelsel volgens de 15 uitvinding. Een meetsonde 20 is bestemd cm in een boorput naar boven en naar beneden te worden bewogen. De sonde bevat een vierpolige afschuif golfbron 22» twee detectoren 2U» 25. Voor het inleiden van het onderzoek, wordt de sonde 20 in een fluïdum 26 opgehangen, dat zich bevindt in een boorput 28» die door een aardformatie 30 is omgeven. De 20 detectoren 2b, 25 zijn zodanig met de sonde 20 verbonden, dat zij in de lengterichting langs de boorput 28 op een afstand van elkaar en van de bron 22 zijn gelegen. De bron 22 is verbonden met een ontsteek- en registratiebesturingseenheid 32. Ofschoon de ontsteek- en besturings-registratie-eenheid in fig. 1A is weergegeven als een afzonderlijke 25 eenheid ten opzichte van de sonde, kan het deel van de eenheid, dat de vierpolige. afsehuifgolfbron voedt, voor een gemakkelijke werking in de sonde worden ondergebracht. Signalen, die door de detectoren 2b, 25 worden geregistreerd, worden toegevoerd aan een banddoorlaatfilter 36, een versterker 38' en'een tijdintervaleenheid ^0.

30 De ontsteek- en registratie-eenheid wordt op een later toe te lichten wijze gebruikt voor het exciteren van de bron 22, welke een vierpolige af schuif golf in de formatie 30 opwekt. De vierpolige afschuif golf aankomst wordt gedetecteerd door de detectoren 2b en 25. De hartlijn van de boorput is een drukgolfknooppunt voor vierpolige stra-35 ling. Derhalve dienen, opdat de vierpolige afschuifgolfaankomst wordt gedetecteerd, de detectoren 2b, 25 zich niet op de hartlijn van de boorput bevinden. De sonde 20 bevat voorts een voorversterker (niet 8301455 - a - weergegeven in fig. 1A), welke de door de detectoren 2kt 25 gedetecteerde vierpolige af schuif golf aankomst versterkt. De versterkte signalen worden dan door het filter 36 gefilterd en opnieuw door de versterker 38 versterkt. Het interval tussen de detectie van de aankomst 5 door de detector 2b en de detectie daarvan door de detector 25 wordt dan door' de tijdintervaleenheid bO gemeten. Dit tijdinterval kan naar wens worden opgeslagen of weergegeven.

Fig. 1B is een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht van een vierpolige afschuifgolfmeetbron. ter illustratie van een voorkeurs-10 uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Zoals aangegeven in fig. 1B, omvat de hron 58 een sonde 60 en vier onderdelen 61, 62, 63 en 6b.

Bij de in fig. 1B afgebeelde voorkeursuitvoeringsvorm bestaat de sonde 60 uit een holle cilinder met een as 66 en is elk van de vier onderdelen .een sector van een holle cilinder, bestaande uit een piëzo-,15 elektrisch materiaal. De vier onderdelen zijn zodanig met de sonde 60 .verbonden, dat zij in hoofdzaak coaxiaal zijn met de sonde en de hartlijn 66 Van . de sonde in de cyclische volgorde 61, 63, 62 en 6b omge-ven. De vier onderdelen zijn in gekozen richtingen gepolariseerd. Bij de. voorkeursuitvoeringsvorm zijn de vier onderdelen in radiale richtingen 20 gepolariseerd, ofschoon ook gebruik kan worden gemaakt van onderdelen, die in amtreksrichting zijn gepolariseerd, zoals later zal worden besproken. ^

Over de binnen- en buitencilindervlakken van elk van de vier onderdelen worden elektrische pulsen toegevoerd, waardoor elk onder-25 deel radiaal expandeert of samentrekt. Rechthoekige, elektrische pulsen zijn acceptabel. Indien alle vier onderdelen in radiaal naar buiten gerichte richtingen zijn gepolariseerd, als aangegeven in fig. 1B en de elektrische pulsen zodanig aan de onderdelen 6l, 62 worden toegevoerd, dat de cilindrische binnenvlakken van de onderdelen 61 en 62 zich op 30 een hogere elektrische potentiaal bevinden dan de cilindrische buitenvlakken, zullen de onderdelen 61 en 62 zich initieel radiaal samentrekken. De samentrekkingsrichtingen zijn in fig. 1B aangegeven door pijlen. Aan de onderdelen 63 en 6b worden de elektrische pulsen zodanig toegevoegd, dat de cilindrische buitenvlakken van deze onderdelen zich 35 op een hogere potentiaal bevinden dan de cilindrische binnenvlakken daarvan. De onderdelen 63 en 6b zullen dan initieel in radiale richting expanderen in richtingen, als aangegeven in fig. 1B. Indien elektrische pulsen in.hoofdzaak.gelijktijdig aan de vier onderdelen worden toege- 8 3 0 1 4 5 5 - 9 - voercL* zullen de vier onderdelen vier drukgolven in hoofdzaak gelijktijdig opwekken: door de expansie van de onderdelen 63 en 64 zullen positieve drukgolven worden opgewekt en door de samentrekking van de onderdelen 61 en 62 zullen negatieve drukvolgen worden opgewekt. In-5 dien de aan de vier onderdelen toegevoerde elektrische pulsen overlappende frequenties hebben en gemeenschappelijke component met frequenties in deze overlappende frequenties bezitten, zullen de drie opgewekte drukgolven interfereren en de formatie 30 om de bron 58 binnendringen en in de formatie een vierpolige af schuif golf opwekken. Bij voorkeur 10 hebben de elektrische pulsen, die aan de vier onderdelen worden toegevoerd, een in hoofdzaak zelfde golfvorm. De sonde 6ö bezit vier vensters bij de vier onderdelen, welke het mogelijk maken, dat de door de vier onderdelen opgewekte drukgolven zich gemakkelijk via de vensters in het boorputfluidum kunnen voortplanten.

15 De vierpolige af schuif golf in de formatie 30, opgewekt door de bron 58, kan worden gedetecteerd in een punt, dat in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van de bron 58 is gelegen en wel op een wijze, zoals later onder verwijzinv naar fig. 4 zal worden beschreven.

20 Zoals boven reeds is opgemerkt, kan de bron 58 worden gebruikt voor het opwekken van vier drukgolven in het boorputfluidum en zal de breking van de resulterende, gecombineerde drukgolf in de omgevende aardformatie leiden tot een vierpolige afschuifgolf in deze formatie. Door de breking van deze,resulterende, gecombineerde drukgolf zal ook 25 een gebroken drukgolf in de formatie worden opgewekt, doch de amplitude van deze gebroken drukgolf is aanmerkelijk kleiner dan die van de gebroken, vierpolige afschuifgolf. Door derhalve het trekkerniveau van de detectie- en registratiestelsels in te stellen, wordt de vierpolige af schuif golf aankomst de eerste door een detector gedetecteerde aankomst. 30 De gemeenschappelijke componenten van de twee opgewekte, nega tieve drukgolven zijn bij voorkeur in hoofdzaak in faze en bij voorkeur in hoofd-zaak in tegenfaze ten opzichte van de gemeenschappelijke componenten van de twee opgewekte positieve drukgolven. Hierdoor zal het rendement van de vierpolige bron worden verbeterd. Bij de gebruikelijke 35 drukgolfmeting wordt gebruik gemaakt van drukgolven in de vorm van golfpulsen. Ofschoon de vier drukgolven, beschreven onder verwijzing naar fig. 1B, drukgolf puls en kunnen zijn, kan ook gebruik worden gemaakt van langere golfreeksen. Bij voorkeur zijn de vier drukgolven - 8’3 0-1 4 5 5 - 10 - drukgolfpulsen met in hoofdzaak dezelfde golfvorm. Bij dergelijke golf-vormen is de werkwijze volgens de uitvinding meer efficient aangezien de interferentie van slechts de gemeenschappelijke componenten van de vier drukgolven met elkaar hijdraagt tot het opwekken van een vierpolige 5 afschuifgolf in de formatie. · .

De gemeenschappelijke componenten met overlappende frequenties van de vier drukgolven, die door de vierpolige af schuifgolfbron worden opgewekt hebben bij voorkeur frequenties binnen bepaalde gebieden. Deze voorkeursfrequentiegebieden variëren met het type aardformatie met ver-10 schillende af schuif golf snelheden. Indien derhalve het benaderde gebied van af schuif golf snelheden bekend is, kan een voorkeursfrequentiegebied worden gekozen. Voor een boorput met een diameter van 25 cm, zijn de voorkeursfrequentiegebieden van overlappende frequenties voor verschillende gebieden van afschuifgolfsnelheden aangegeven in de onderstaande 15- tabel:

Benaderd gebied van Voorkeursfrequentiegebied van ''afschuifgolfsnelheden overlappende frequenties 5000- 6000.it/sec 3 - 1k kHz '6000. - 7000 ft/see 3,5 - 18 kHz 2 7000 - 8000. ft/sec 3,7 - 21 kHz 8000 - 9000 ft/sec k - 25 kHz

Indien.het frequentiegebied van overlappende frequenties van de vier drukgolven zich uitstrekt van k kHz tot 1k kHz, werkt de af schuif-golfbron in de voorkeursfrequentiegebieden voor het gehele gebied van 25 afschuifgolfsnelheden van ... sec tot...... sec. Het benaderde gebied van afschuifgolfsnelheden van een formatie kan worden geschat door een gebruikelijke methode, zoals door het meten van de drukgolf snelheden van de formatie. De af schuif golf snelheid is bij benadering de helft van de drukgolf snelheid. Uit de gemeten drukgolf snelheden kan het benaderde ge-30 bied van·afschuifgolfsnelheden worden geschat.

De voorkeursfrequenties variëren omgekeerd evenredig met de diameter van de put. Derhalve worden voor een boorput met een diameter van d cm in plaats van 25 cm, de voorkeursfrequentiegebieden gegeven door die, aangegeven in de bovenstaande tabel, vermenigvuldigd met een factor 35 10/d.

De frequenties, waarbij de afschuifgolfbron kan worden bedreven, zijn.veel hoger dan de bedrijfsfrequenties van andere bekende meet- 8301455 - 11 - inrichtingen. De hoogtefrequenties, waarbij de afschuifgolfbron kan worden bedreven, maken het mogelijk, dat de afschuifgolfsnelheid van aard-. formaties meer nauwkeurig kan worden gemeten.

Bij de voorkeursuitvoeringsvorm zijn de vier onderdelen vier sec-5 toren van een holle cilinder en zijn zij allfe in hoofdzaak coaxiaal met en equidistant ten opzichte van de as van de sonde. Men kan ook ge- bruik maken van sectoren van verschillende cilinders met verschillende stralen. Het is duidelijk, dat dergelijke vier sectoren kunnen worden toegepast indien zij niet coaxiaal zijn met de hartlijn van de sonde \ 10 mits hun hartlijnen in hoofdzaak evenwijdig zijn aan de hartlijn van de sonde en zij zodanig zijn georiënteerd, dat de hartlijn van de sonde zich aan de concave zijde van elke sector bevindt. Ben dergelijke configuratie kan worden verkregen door de vier onderdelen 61-6¾ van fig. 1B in radiale richting over verschillende afstanden ten opzichte van 15 de hartlijn 60 naar buiten te bewegen. De cyclische volgorde 6l, 63, 62, 64 van de vier onderdelen in fig. 1B bepaalt de relatieve posities van de vier onderdelen. Aangezien de volgorde cyclisch is, kan elk van de volgende cyclische volgorden worden gebruikt voor het verkrijgen van dezelfde relatieve posities: 63, 62, 64, 61; 62, 64, 6l, 63 en 64, 61, 20 63, 62. Ofschoon de vier onderdelen bij voorkeur op in hoofdzaak gelijk matige afstanden om de hartlijn 66 zijn gelegen, als aangegeven in fig. 1B, is het duidelijk, dat de configuraties, waarbij de vier onderdelen niet op gelijke afstanden van elkaar om de hartlijn 66 zijn gelegen, ook kunnen worden toegepast en binnen het kader van de uitvinding vallen. 25 Ben onderlinge verwisseling van twee tegenover elkaar gelegen onderdelen, zoals 61, 62 of 63, 64 zal ook de werking van de bron volgens fig.

1B niet op een schadelijke wijze beïnvloeden.

De vier onderdelen 6l, 62,. 63 en 64 behoeven geen sectoren van een holle cilinder te zijn, als aangegeven in fig. 1B, doch kunnen be-30 staan uit lichamen met elke willekeurige vorm of afmeting, zolang als hun centroïden ten opzichte van elkaar zijn gelegen op een wijze, welke later zal worden beschreven, en zij drukgolven opwekken op een wijze, overeenkomende met die van de eerder beschreven sectoren in fig. 1B.

De centroïde wordt bepaald in de American Heritage Dictionary of the 35 English Language, 1978, Houghton Mifflin Co., Boston, Massachusetts, als het massacentrum van een object met een constante (d.w.z. uniforme) dichtheid. Indien het voorwerp een variërende dichtheid heeft, kan de 8301455 - 12 - centroide van een dergelijk voorwerp worden "bepaald als het punt, dat de centroide van een dergelijk voorwerp zoü zijn, indien dit voorwerp een constante dichtheid had. De centroide van het onderdeel 62 is in fig.. 1B. aangegeven bij 62a.

5 De vier onderdelen (eerste,, tweede-, derde en vierde onderdelen) van elke willekeurige vorm of afmeting zijn zodanig.met een huis verbonden, dat in een vierhoek, waarvan de vier hoekpunten worden bepaald door de centroïden van de eerste, tweede ..en.derdei-onderdelen en de normale projectie van de centroide van het vierde onderdeel op het vlak, 10 “bepaald door de centroiden van de eerste, tweede en derde onderdelen en gaande door deze centroïden, de vier hoeken van de vierhoek elk minder zijn dan 180°. De vier onderdelen worden door vibratie-organen zodanig gefibreerd, dat de onderdelen met de centroïden. in twee diagonaal tegenover elkaar gelegen hoekpunten positieve drukgolven opwekken 15 en de resterende twee onderdelen negatieve drukgolven opwekken, waarbij de vier drukgolven een gemeenschappelijke componentgolf hebben. In dat gevallen zullen de op deze wijze opgewekte vier drukgolven met elkaar interfereren teneinde in de formatie een vierpolige af schuif golf op te wekken. Bij voorkeur zijn de centroïden van de vier onderdelen copla-20 aair en vormen zij de vier hoekpunten van. een vierkant. Bij voorkeur staat het vlak, waarin de centroïden zijn gelegen, loodrecht op de hartlijn van.de boorput. Indien de vier onderdelen klein zijn, zodat zij in wezen puntvormige drukgolfbronnen worden, worden de vier drukgolven dan in hoofdzaak opgewekt in vier punten, die ruimtelijk op de-25 zelfde wijze zijn gelegen als de centroïden van de vier onderdelen.

De polarisatie van de vier onderdelen kan radiaal naar binnen zijn gericht, tegengesteld aan hetgeen is weergegeven in fig. 1B. In dat geval zullen de onderdelen 61, 62 zich naar buiten en de onderdelen 63, 6b zich naar binnen bewegen. Indien de polariteiten van de pulsen, 30 die aan de vier onderdelen worden toegevoerd, worden omgekeerd, zal dezelfde omkering van richtingen van de vier onderdelen optreden. Indien de onderdelen 6l, 62 radiaal naar buiten zijn gepolariseerd, doch de onderdelen 63, 6b radiaal naar binnen zijn gepolariseerd, en de elektrische pulsen zodanig worden toegevoerd, dat de binnenvlakken van de 35 vier onderdelen zich initieel op hogere elektrische potentialen bevinden dan de buitenvlakken daarvan, zullen de onderdelen 61, 62 initieel in radiale richting samentrekken en zullen de onderdelen 63, 6b initieel 8301455 - 13 - in radiale richting expanderen. Al deze constructies hunnen voor de tron 58 worden gebruikt voor het opwekken van vierpolige af schuif golven. Bij voorkeur hehhen de vier onderdelen een in hoofdzaak dezelfde vorm en afmeting en zijn zij symmetrisch cm de hartlijn 66 verdeeld en wel op 5 dezelfde diepte in de boorputs waarbij de hartlijn 66 samenvalt met de hartlijn van de boorput. Bij een dergelijke vorm, afmeting en verdeling, werkt de bron 5^ meer doeltreffend.

Fig. 2 en 3 tonen meer gedetailleerd de voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Fig. 2 is een dwarsdoorsnede-aanzicht van de 10 vierpolige afschuifgolfmeetbron volgens fig. 1B in een vlak, waarin de hartlijn 66 van de sonde is gelegen. Fig. 3 is een aanzicht over de lijn III-III van fig. 2, waarbij een dwarsdoorsnede van de bron is gegeven in een vlak, loodrecht op de hartlijn van de sonde.

De vier piëzo-elektrisehe onderdelen 61, 62, 63 en 6b kunnen met 15. de sonde 66 zijn verbonden, als aangegeven in fig. 2. De zuigers 68 en T0 hébben zodanige diameters, dat zij nauwsluitend in de sonde 60 passen. De zuigers 68 en T0 bezitten van schroefdraad voorziene holten J2 respectievelijk T4, en de twee zuigers kunnen zijn verbonden door een zuiger-stang J63 waarvan de twee uiteinden van schroefdraad zijn voorzien en 20 een zodanige afmeting hebben, dat zij in de holten J2 en T4 van de zuigers 68 en T0 kunnen worden geschroefd. Om de bron 58 te monteren, wordt de zuiger stang j6 in een ringvormig lichaam van steunmateriaal J8 gebracht en worden de vier onderdelen 61 tot en met 6b op het cilindrische buitenvlak van het lichaam J8 geplaatst en wel zodanig, dat zij in hoofd-25 zaak coaxiaal zijn met de zuigerstang j6. Twee ringen van pakkingsmate-riaal 80 en 82 passen nauwsluitend over de vier onderdelen en het lichaam T8 om de onderdelen op hun plaats te houden. De zuigerstang j6 en de zuigers 68 en T0 worden dan gemonteerd, zoals eerder is beschreven, en het gehele stelsel wordt in de sonde 60 ingebracht. De sonde 60 bezit 30 via: vensters, die langs de omtrek daarvan zijn verdeeld en afdichtend zijn afgesloten door vier rubber membranen 84, 86, 88 en 90. De vier rubber membranen sluiten de vier vensters afdichtend af doordat zij door gebruikelijke middelen, zoals mechanische klemmen aan de sonde zijn bevestigd. De ruimten tussen de vier rubber membranen en de vier piëzo-35 elektrische onderdelen zijn gevuld met olie 92. 0-ringen 94 en 36 dichten de contactvlakken tussen de zuigers 68, T0 en de sonde βθ af om een weglekken van de olie 92 te beletten.

Voor het verschaffen van een kanaal voor elektrische verb in- 8301455 -14.- dingen, bezitten de zuiger 68 en de zuigerstang j6 openingen 102, 104 in de respectieve middens daarvan. De twee openingen staan met elkaar in verbinding. De zuigerstang 76 bezit verder een kanaal 106, dat loodrecht op de hartlijn van de zuigerstang staat en in verbinding is met 5 de opening 104. De zuiger 68 bezit verder vier kanalen 108, die aan een uiteinde in verbinding staan met de opening 102 en aan het andere uiteinde naar de vier cilindrische buitenvlakken van de vier onderdelen leiden. Een elektrische pulsgenerator 110 is met de vier onderdelen verbonden door twee groepen geleiders: groep 112 omvat vier geleiders 112a, 10 112b, 112c en 112d; en groep 114 omvat geleiders 1t4a, H4b, 114c en 1l4d. De geleiders van groep 112 zijn verbonden met de positieve klem van de generator en de geleiders van groep 11 4 zijn met de negatieve klem verbonden. De geleiders 112c en 112d zijn door de opening 102 en daarna door de kanalen 108 gevoerd en zijn met de cilindrische buiten-15 vlakken van de onderdelen 63 en 64 verbonden. De geleiders 112a en 112b zijn door de opening 102 van de zuiger 68 en de opening 1θ4 van de zuigerstang j6.gevoerd en zijn dan via de opening 106 en het lichaam 78 verbonden met de cilindrische binnenvlakken van de respectieve onderdelen 61 en 62. Op een soortgelijke wijze zijn de geleiders 114a en 20 114b door de opening 102, de kanalen 108 gestoken en met de cilindrische buitenvlakken van de onderdelen 61 respectievelijk 62 verbonden. Op een soortgelijke wijze zijn de geleiders 114c en 114d door de'openingen 102, 104 en 106 gestoken en met de cilindrische binnenvlakken van de onderdelen 63 respectievelijk 64 verbonden. Wanneer derhalve de elek-25 trische pulsgenerator 110 een elektrische puls over de twee groepen geleiders aanlegt, wordt de puls aangelegd over elk paar geleiders, dat met een van de vier onderdelen is verbonden. Een dergelijke puls veroorzaakt, dat de cilindrische binnenvlakken van de onderdelen 61 en 62 zich op een hogere elektrische potentiaal bevinden dan hun cilindrische 30 buitenvlakken. Indien de onderdelen 61 en 62 in radiale richting naar buiten zijn gepolariseerd, is het bekend, dat door dergelijke elektrische potentialen de onderdelen 61 en 62 initieel in radiale richting‘samentrekken. De door de generator 110 toegevoerde pulsen veroorzaken, dat de cilindrische buitenvlakken van de onderdelen 63 en 64 zich op een ho-35 gere elektrische potentiaal bevinden dan hun cilindrische binnenvlakken. De onderdelen 63 en 64 zijn radiaal naar buiten gepolariseerd en deze elektrische potentiaal zal veroorzaken, dat de twee onderdelen initieel 8301455 » -15- radiaal uitzetten. - -

Bij een dergelijke verbinding wordt derhalve in hoofdzaak dezelfde elektrische puls door de generator 110 in hoofdzaak gelijktijdig aan de vier onderdelen toegevoerd, waardoor de vier onderdelen zich in hoofd-5 zaak gelijktijdig bewegen: de onderdelen 61 èn 62 trekken zich samen en bewegen zich initieel naar binnen en de onderdelen 63 en 6b zetten uit en bewegen zich initieel naar buiten. Het is bekend, dat nadat een piëzo-elektrisch materiaal door een elektrische puls initieel is uitgezet of samengetrokken, het afwisselend zal uitzetten en samentrekken, 10 zelfs indien geen elektrische pulsen worden toegevoerd na de initiële trekkerpuls. Derhalve zullen, nadat de elektrische pulsen aan de vier onderdelen worden toegevoerd, welke pulsen veroorzaken, dat de onderdelen 61 en 62 samentrekken en de onderdelen 63 en 6k expanderen, de onderdelen 61 en 62 vervolgens afwisselend expanderen en contracteren, 15· en zullen de onderdelen 63 en 6b afwisselend samentrekken en expanderen. Bij hun afwisselende expansies en samentrekkingen, verliezen de vier onderdelen energie en hun trillingen worden eventueel weggedempt, doch tijdens hun expansie en samentrekking, wekken de vier onderdelen vier drukgolfreeksen op. Aangezien de vier elektrische pulsen, die door de 20 generator 110 aan de vier onderdelen worden toegevoerd, in hoofdzaak hetzelfde zijn, behalve wat betreft polariteit, bezitten de vier drukgolfreeksen in hoofdzaak dezelfde golfvorm. De golfreeksen, opgewekt door de onderdelen 61 en 62 zijn in hoofdzaak in faze. De golfreeksen, welke worden opgewekt door de onderdelen 63 en 6b, zijn in hoofdzaak in 25 faze met elkaar, doch in hoofdzaak in tegenfaze met de golfreeksen, opgewekt door de onderdelen 6\ en 62. Deze drukgolven worden via de olie 92, de rubber membranen en daarna naar het boorgatfluidum 26 en eventueel naar de aardformatie 30 overgedragen. De op deze wijze opgewekte vier drukgolven sullen met elkaar interfereren en in de formatie 30 een vier-30 polige afschuifgolf opwekken. Een dergelijke afschuifgolf plant zich door de formatie voort, wordt in het boorputfluidum 26 opnieuw gebroken en wordt op een afstand van de bron 58 gedetecteerd, zoals later zal worden toegelicht. Het lichaam 78 bestaat bij voorkeur uit een steunmateriaal met goede dempeigenschappen teneinde de trillingen van de vier onderdelen 35 zodanig weg te dempen, dat de vier drukgolfreeksen, die door de vier onderdelen worden opgewekt, een korte duur hebben.

De vier piëzo-elektrische onderdelen 6l tot en met 6b kunnen op 8301455 I ,, - 16 - ' een eenvoudige Wijze worden .vervaardigd uit in de handel verkrijgbare piëzo-elektrische kristallen, Piëzo-elektrische kristallen, geleverd door de Ternitron Company of Bedford, Ohio werken bevredigend. Een type in de handel verkrijgbaar piëzo-elekfcrisch kristal heeft, de vorm van 5 een holle cilinder, welke in radiale richting naar buiten is gepolariseerd. De cilindrische binnen- en buitenvlakken van deze kristallen worden elk bekleed met een laag van geleidend materiaal, zoals zilver. Aangezien de elektrische puls uit de generator 110 aan naast elkaar gelegen onderdelen van de vier onderdelen met tegengestelde polariteit 10 wordt aangelegd, moeten de cilindrische binnenvlakken van naast elkaar gelegen onderdelen, evenals de cilindrische buitenvlakken daarvan, elektrisch geïsoleerd zijn. Een dergelijke isolatie kan worden verkregen door vier smalle, longitudinale secties weg te snijden teneinde de vier sectoren 61 tot en met 64 te verkrijgen. Het is ook mogelijk in plaats 15 van dergelijke smalle, longitudinale secties uit te snijden, de geleiden-laag aan zowel de binnen- als buitenvlakken van de secties weg te schrapen.

Fig. 4 is een vereenvoudigde, gedeeltelijk perspectivische en gedeeltelijk schematische weergave, ter illustratie van de wijze waarop 20 de voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding kan worden gebruikt voor het meten van de afschuif golfsnelheid. Zoals aangegeven in fig. 4, omvat.de sonde 140 de vierpolige afschuifgolfmeetbron 58 en twee detectoren 142 en 144* De twee detectoren liggen dichter bij het oppervlak van de aarde dan de bron 58 teneinde de elektrische verbindingen in de 25 sonde 140 te vereenvoudigen. De twee detectoren bestaan bij voorkeur uit vierpolige detectoren, welke later onder verwijzing naar fig. 6 zullen worden beschreven. Wanneer de bron 58 door een elektrische puls wordt geactiveerd, wekt de bron een vierpolige af schuif golf in de formatie 30 op, zoals boven is beschreven. Een deel van deze afschuifgolf be-30 weegt zich naar boven. Dit deel wordt gedeeltelijk in het boorput- fluidum 26 teruggebroken bij de detector 142 en door de detector 142 gedetecteerd. Een deel van deze vierpolige afschuifgolf beweegt zich evenwel verder naar boven en wordt in het boorputfluidum 28 bij de detector 144 gebroken en door de detector 144 gedetecteerd. Derhalve 35 geeft het interval tussen de detectie van de breking van de afschuifgolf door de detector 142 en de detectie daarvan door de detector 144 de looptijd van de afschuifgolf, welke nodig is om de afstand tussen 8301455 - η - de twee detectoren af te leggen. Het is duidelijk, dat, ofschoon de voorkeur wordt gegeven aan het gebruik van twee detectoren, het gebruik van een detector adekwaat is. Wanneer slechts êên detector wordt gebruikt, wordt de looptijd van de afschuifgolf tussen de bron 58 en de detector 5 gegeven door het interval tussen het opwekken van de vier drukgolven door de bron 58 en het detecteren van de af schuif golf aankomst bij de detector.

De vier drukgolven, welke worden opgewekt door de bron 58, die boven is beschreven, zullen met elkaar interfereren teneinde niet slechts 10. een vierpolige afschuifgolf in de formatie 30 op te wekken, doch ook een dipool·-en monopoolafschuifgolf. De monopool- en dipoolafschuifgolven hebben een veel kleinere amplitude dan de vierpolige afschuifgolf en treden in de registratie van het detectorsignaal als ruis op. Dergelijke ruis kan worden gereduceerd op een wijze, welke hierna zal worden toe-15 gelicht.

Fig. 5 toont het stralingspatroon van een vierpolige golf met dipool- en monopoolgolven als ruis. De twee loodrechte, rechte lijnen in fig. 5 zijn de symmetrie-assen van de vierpolige golf: êên lijn met richtingen 1h6, 150 tegengesteld aan elkaar en een lijn met richtingen 20 lk8, 152 tegengesteld aan elkaar. Het stralingspatroon van de vierpolige golf is in fig. 5 aangegeven bij De stralingspatronen van de dipool- en monopoolruis zijn in fig. 5 met stippellijnen aangegeven bij 158 en 158. Indien de vier onderdelen van de bron 58 bestaan uit vier identieke sectoren van een cilinder en symmetrisch om de hartlijn 66 25 zijn verdeeld, als aangegeven in fig. 6, gaat êên van de symmetrie-assen door de middens van twee tegenover elkaar gelegen onderdelen en gaat de andere hartlijn door de middens van de resterende twee onderdelen, als aangegeven in fig. 6. De monopoolruis, waarvan het stralingspatroon in fig. 5 bij 158 is aangegeven, is symmetrisch en heeft een waarde M. De 30 dipoolruis, waarvan het stralingspatroon in fig. 5 is weergegeven bij 158, kan een willekeurige oriëntatie ten opzichte van de symmetrie-assen van de vierpolige golf hebben. Zoals aangegeven in fig. 5, bezit de dipoolruis componenten D1, D2, -Dl en -D2 in respectieve richtingen 1 k6t 1^8, 150 en 152. De vierpolige golf 15^· bezit componenten Q, -Q, 35 Q en -Q in de respectieve richtingen iW, 1^8, 150 en 152.

Indien de vier onderdelen in de detector met de vier onderdelen in de bron 58 zijn gecentreerd, als aangegeven in fig. 6, en de stralings- 8301455 * β -18.- patronen van de vierpolige golf en de monopool- en dipoolruis, opgewekt door de bron 58» een vorm hebben, als aangegeven in fig. 5» is het signaal, dat door de detector wordt gedetecteerd, M + D1 = Q en dit signaal wordt als de eerste meetregistratie geregistreerd. De bron 5 58 wordt over in hoofdzaak: 90° ten opzichte van de detector om de ge meenschappelijke as van de bron en de detector geroteerd en er vindt een tweede meetregistratie plaats. De signaalregistratie zal dan M + D2 - Q zijn. De bron 58 wordt na de tweede registratie over weer 90° gero-• teerd, zodat de bron nu over 180° ten opzichte van de positie daarvan -.10. . tijdens de eerste registratie is geroteerd. Er vindt een derde registratie plaats en het geregistreerde signaal zal M - D1 +- Q zijn. De bron 58 wordt over weer 90° geroteerd, zodat de bron over 180° ten opzichte van zijn positie tijdens de tweede registratie is geroteerd. Er vindt een vierde registratie plaats en het geregistreerde signaal zal M - D2 15. - -Q zijn. Door de som van de tweede en vierde registraties van de som van de eerste en derde registraties af te trekken, zal de ruis, veroorzaakt door monopool- en dipoolafschuifgolven, welke door de bron 58 in de formatie zijn opgewekt, worden gereduceerd.

Ofschoon de bovenbeschreven werkwijze voor ruisreductie is toege-20 . licht voor een vierpolige afschuifgolfbron en detector, die elk vier in hoofdzaak identieke transducenten omvatten, welke symmetrisch om de hartlijn van de sonde zijn verdeeld, is het duidelijk, dat dezelfde methode kan worden toegepast onder gebruik van andere vierpolige af-schuifgolfbronnen en detectoren. Wanneer de bron en detector niet 25 coaxiaal zijn of wanneer de bron en de detector geen assen hebben, wordt in plaats van dat de bron om de gemeénschappelijke as van de bron en de detector wordt geroteerd, zoals bij de bovenbeschreven methode, de bron geroteerd om een lijn, die zich zowel door de bron als de detector uitstrekt.

30 In situaties, waarin het niet geschikt is de vierpolige af- schuifbron ten opzichte van de detector te roteren, kan een deel van de êênpolige afschuifgolf ruis worden gereduceerd door de polariteit van het pulssignaal, dat over de twee groepen geleiders 112 en 11^ tussen twee registraties wordt aangelegd, om te keren. Door aftrekking van 35 een registratie van de andere zal ruis, veroorzaakt door êênpolige afschuif golven worden gereduceerd. Het blijkt, dat, indien de polariteit van het pulssignaal wordt omgekeerd, de opgewekte vierpolige afschuif— 8301455 - 19 - golf in polariteit zal omkeren alsof de vierpolige afschuifbron over 90° is geroteerd. Een deel van de eênpolige afschuifgolfruis zal tussen de twee registraties niet in polariteit omkeren. Door aftrekking van êên registratie van de andere zal dit deel van de eênpolige af-5 sebuifgolfruis worden gereduceerd. De polariteit van het puls signaal, dat over de twee groepen geleiders, 112 en 114, wordt aangelegd, kan op een eenvoudige wijze worden omgekeerd door een polariteitsschake-laar 168, wélke is opgenomen tussen de bron 58 en de pulsgenerator 110, als aangegeven in fig. 6.

10 De gebruikelijke detector is symmetrisch en kan niet worden ge bruikt voor het detecteren van veranderingen, welke worden veroorzaakt door een rotatie van de bron 58. Om deze veranderingen te detecteren, zijn de detectoren 142 en 1¾¾ bij voorkeur vierpolige detectoren, welke wat constructie betreft, kunnen overeenkomen met de bron 58, 15. waarbij echter, in plaats van een verbinding met een pulsgenerator, de twee detectoren op een soortgelijke wijze zijn verbonden met een golf-vormregistratie-inrichting 166, als aangegeven in fig. 6 (in fig. 6 zijn slechts êên detector en de verbinding daarvan met de registratie-inrichting 166 afgebeeld). De vier onderdelen in elk van de twee detec-20 toren zijn bij voorkeur wat azimuth betreft, gecentreerd met de vier onderdelen in de bron 58 ten opzichte van de sonde-as 66, als aangegeven in fig. 6. Aangezien de as van de boorput een drukgolfknooppunt voor vierpolige straling is, bevindt bij voorkeur geen van de vier onderdelen zich op de hartlijn van de boorput. Voor de beste resultaten 25 zijn de vier onderdelen coaxiaal met de poorput.

Zoals uit fig. 4 blijkt, zijn de twee detectoren 142 en 144 bij voorkeur vierpolige detectoren. Bij voorkeur zijn de vier onderdelen van elk van de twee detectoren, wat azimuth betreft, gecentreerd met de vier onderdelen van de bron 58, als aangegeven in fig. 6. Men 30 kan ook andere typen detectoren gébruiken, Men kan gebruik maken van een normale, piëzo-elefcferische, holle detector van het cilindrische type, indien êên, twee of drie van de vier vensters, aangegeven in fig. 3, als af gedicht door membranen 84, 86, 88 en 99» zijn bedekt met een materiaal teneinde een akoestische golfoverdracht via deze vensters in 35 hoofdzaak te reduceren. Indien twee van deze vensters moeten worden bedekt, dienen zij tegenover elkaar te zijn gelegen, zoals de twee vensters, welke zijn afgedicht door de membranen 84, 86 of de twee ven- 8301455 - 20 - sters» welke zijn af gedicht door de membranen 88 en 9o.

'Anderé uitvoeringsvormen

Bij.de in fig- 2 en 3 af geheelde voorkeur suitvoeringsvormc. zijn de vier onderdelen radiaal gepolariseerd. Het is ook mogelijk, dat de 5 vier onderdelen in omtreksrichting zijn gepolariseerd, zodat de onderdelen zich in een modus bevinden, welke bekend staat als de duigmodus. Fig. 7 en 8 zijn dwarsdoorsneden, in vlakken loodrecht op de hartlijn van de sonde, welke figuren andere uitvoeringsvormen tonen, waarbij piezo-elektrische kristallen volgens de duigmodus worden toegepast.

10'. . Zoals aangegeven in fig. 7». zijn de vier onderdelen 171» 172, 173 en 17¼ in omtreksrichting gepolariseerd. Behalve de polarisatierichtingen en de elektrische verbindingen, komt de constructie van deze andere uitvoeringsvormen overeen met die van de voorkeursuitvoeringsvorm.

Over elk onderdeel worden elektrische pulsen zodanig aangelegd, 15 dat het resulterende, elektrische veld in dit onderdeel in hoofdzaak evenwijdig is aan de polarisatierichting daarvan. De elektrische puls zal .veroorzaken, dat dit onderdeel, afhankelijk van de polariteit van de puls in· radiale richting expandeert of samentrekt. De vier onderdelen kunnen worden verkregen uit een holle, cilindrische, piëzo-elek-20 trische cilinder door vier smalle, longitudinale sectoren uit te snijden. De vrije zijvlakken van de onderdelen hebben een in hoofdzaak rechthoekige vorm en zijn bekleed met een geleidende laag, bijvoorbeeld van zilver. Een elektrische puls wordt dan over de twee geleidende lagen van elk onderdeel aangelegd. De geleidende lagen van het onderdeel 25 171 zijn de lagen 18¼ en 186, als aangegeven in fig. 7* De geleidende lagen van naast elkaar gelegen onderdelen zijn zodanig gescheiden, dat aan naast elkaar gelegen randen van de onderdelen verschillende potentialen kunnen worden aangelegd. De elektrische pulsen worden zodanig toegevoerd, dat het resulterende, elektrische veld in elk onderdeel in 30 hoofdzaak evenwijdig is aan zijn polarisatierichting. Indien de polarisaties van de onderdelen 171» 172 en de elektrische velden daarin een linkse omtreksrichting hebben, zoals aangegeven in fig. 7, zullen de twee onderdelen radiaal expanderen. Indien de polarisaties van de onder-, delen-173, 17¼ een rechtse omtreksrichting hebben, doch de elektrische velden daarin een linkse omtreksrichting hebben, als aangegeven in fig. 7, zullen.de twee onderdelen in radiale richting samentrekken. Dergelijke rechtse of linkse richtingen zijn alle betrokken op een waarneming 8301455 - 21 - vanaf hetzelfde uiteinde van de as van de sonde. Indien elektrische pulsen van het type, gebruikt bij de voorkeursuitvoeringsvorm, in hoofdzaak gelijktijdig aan de vier onderdelen -worden toegevoerd, zullen de door de vier onderdelen opgewekt drukgolven met elkaar interfereren 5 en in de omgevende formatie een vierpolige af schuif golf opwekken op een wijze, overeenkomende met die, volgens de voorkeursuitvoeringsvorm.

Evenals bij de voorkeursuitvoeringsvorm behoeven de vier onderdelen van fig. 7 niet coaxiaal te zijn met de sonde zolang hun assen in hoofdzaak evenwijdig zijn aan de hartlijn van de sonde en de hartlijn 10 van de sonde op een afstand ligt van en aan de concave zijde ligt van elk onderdeel.

Fig. 8 toont een vereenvoudigde dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm, waarin een afschuifbron is weergegeven, waarbij gebruik wordt genaakt van de duigmodus. De vier onderdelen 201, 201, 203 15 en 20k zijn vier van de acht longitudinale sectoren van een piëzo-elektrische, holle cilinderc.j waarbij elk van de acht secties in de cmtreksrichting zijn gepolariseerd. Haast elkaar gelegen onderdelen hebben tegengestelde omtrekspolarisaties. Bij deze andere uitvoeringsvorm zijn de vier onderdelen de enige sectoren van delholle cilinder, 20 welke zullen expanderen en samentrekken en zijn zij alle in rechtse omtreksrichting gepolariseerd. De verbindingsrand van elke twee naast elkaar gelegen sectoren van de acht sectoren is bekleed met een geleidende laag. De elektrische pulsen worden zodanig toegevoerd, dat het resulterende, elektrische veld in elk onderdeel in hoofdzaak evenwijdig 25 is aan de polarisatierichting daarvan. Bij de in fig. 8 af geheelde polarisaties van de vier onderdelen en de polariteiten van de elektrische pulsen, die aan de vier onderdelen worden toegevoerd, zullen de onderdelen 201 en 202 in radiale richting expanderen, terwijl de onderdelen 203 en 20k in radiale richting zullen samentrekken. De resterende vier sec-30 toren zullen niet expanderen of samentrekken aangezien over deze onderdelen geen elektrisch potentiaalverschil wordt aangelegd.

De fig. 9, 10 zijn dwarsdoorsneden van een vierpolige afschuif-golfbron, welke weer een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding vormt. In plaats van cilindrische secties van een holle, piëzo-elek-,35 trische cilinder te gebruiken, omvatten de vier onderdelen elk twee lagen, of een paar piëzo-elektrische platen, die aan him platte vlakken aan elkaar zijn bevestigd. Af gezien van de vier onderdelen, is de con- _ 1 fc· - — ~~ 8301455 - 22 - structie van deze andere uitvoeringsvorm dezelfde als die van de voorkeur suitvoeringsvorm. Elke laag of plaat in elk onderdeel van deze uitvoeringsvorm is in hoofdzaak loodrecht op het platte oppervlak daarvan • gepolariseerd en de polarisatie van de twee lagen of platen is in hoofd-5 zaak tegengesteld gericht. Het is bekend, dat indien over de twee platte vlakken van een onderdeel, voorzien van een paar tegengesteld gepolariseerde platen, een elektrische puls wordt^aangelegd, deze veroorzaakt, dat het onder eed], buigt. De in de handel verkrijgbare piezo- i elektrische samengestelde platen, welke kunnen worden gebruikt voor het 10 opwekken van akoestische golven, worden gewoonlijk verkocht in de vorm van twee piëzo-elektrische platen, welke met elkaar zijn verbonden via een-geleidende laag, die tussen de twee piëzo-elektrische platen aanwezig is. De polarisaties van de twee platen kunnen tegengesteld ge-rieht zijn, zoals boven is beschreven, of kunnen in hoofdzaak dezelfde 15 richting hebben. Ihdien de polarisaties dezelfde richting hebben, wordt de elektrische puls zodanig aan elke plaat toegevoerd, dat de elektrische velden in de twee plaatsen in hoofdzaak tegengestelde polariteiten hebben. Deze geleidende laag zal het mogelijk maken, dat de elektrische puls, die· aan elk van de twee platen wordt toegevoerd, meer uniforme 20 elektrische velden in deze platen opwekt, waardoor het rendement van de bron wordt verbeterd.

Fig. T1A. is een afbeelding over de lijn XI-XI in fig. 9, welke een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van de vierpolige af schuifgolfbr on volgens fig. 9 toont, waarbij twee tegenover elkaar gelegen zijden van het 25 onderdeel 211. zijn bevestigd. Een elektrische puls, die over de platte oppervlakken van het onderdeel 211 wordt aangelegd, veroorzaakt, dat het middengedeelte daarvan buigt en trilt. De extreme posities van de onderdelen tijdens het trillen zijn aangegeven door de stippellijnen 211a en 211b. Fig. 11B is een aanzicht over de lijn XI-XI van fig. 9, 30 waarbij een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van de bron van fig. 9 is aangegeven, waarbij slechts êên zijde van het onderdeel 211 aan de zuiger 70 is bevestigd. Een elektrische puls, die over de platte oppervlakken van het onderdeel 211 wordt toegevoerd, veroorzaakt, dat het gedeelte van het onderdeel 211, dat op een afstand van de bevestigde zijde ligt, 35 buigt en trilt met extreme posities, als aangegeven door de stippellijnen 211c en 211d. Aan naast elkaar gelegen onderdelen in fig. 9 worden elektrische pulsen met tegengestelde polariteit toegevoerd, zodat, wanneer één onderdeel naar binnen buigt, de twee naastgelegen onderdelen 8301455 - 23 - naar tuiten tuigen.

. Indien de polariteit van de elektrische pulsen, die aan de vier onderdelen -worden toegevoerd, is, als aangegeven in fig. 9 en de teide uiteinden van elk van de vier onderdelen zijn bevestigd, als in fig.

. 5 11A, zal het middengedeelte van de onderdelen 211 en 212 zich naar tuiten bewegen, terwijl de middengedeelten van de onderdelen 213 en 21¾ zich naar binnen zullen bewegen, waardoor vier drukpulsen worden opgewekt, die met elkaar interfereren en een vierpolige af schuif golf in de omgevende aardformatie opwekken. Indien slechts een uiteinde van 10. elk van de vier onderdelen aan de sonde is bevestigd, zoals aangegeven in fig. 11B, zal het niet-bevestigde uiteinde van de onderdelen 211 en 212 naar binnen bewegen en dat van de onderdelen 213 en 21¾ naar buiten bewegen, waardoor eveneens twee positieve drukgolven en twee negatieve drukgolven worden opgewekt teneinde in de aardformatie een vier-• 15 polige af schuif golf te verschaffen.

De vier in fig. 9 en 10 af geheelde onderdelen zijn bij voorkeur zodanig aan de sonde bevestigd, dat de onderdelen 211, 212 een paar in hoofdzaak tegenover elkaar gelegen zijden van een kubus vormen, evenals de onderdelen 213 en 21¾. Het is duidelijk, dat platen, welke 20 tegenover elkaar zijn gelegen, zoals de platen 213, 21^ niet evenwijdig aan elkaar behoeven te zijn en dat naast elkaar gelegen platen niet loodrecht op behoeven te staan. De platen behoeven ook geen rechthoekige vorm te hebben. Men kan volgens de uitvinding gebruik maken van configuraties, waarbij de vier onderdelen in hoofdzaak de vier 25 parallellogrammen van een vierzijdig prisma vormen.

Fig. 12. toont een dwarsdoorsnede van weer een andere uitvoeringsvorm van een vierpolige afschuifbron volgens de uitvinding. Er worden vier conventionele, symmetrische bronnen gebruikt, doch deze worden aanr-gedreven met fazen, welke overeenkomen met die van de eerdere uitvoe-30 ringsvormen. Derhalve zijn vier radiaal gepolariseerde, holle, piëzo-elekfcrische cilinders 231, 232, 233 en 23¾ de vier onderdelen. Indien de vier onderdelen radiaal naar buiten zijn gepolariseerd, en de polariteiten van de pulsen, welke worden toegevoerd, zijn als aangegeven in fig. 12, zullen de onderdelen 231, 232 samentrekken voor het opwekken 35 van twee negatieve drukgolven en zullen de onderdelen 233, 23^ expanderen voor het opwekken van twee positieve drukgolven. De vier golven interfereren evenals vroeger teneinde in de formatie een vierpolige af- 8301455 • ψ - 2k - schuif golf op t e. wekken.

Ofschoon het meer doeltreffend is en derhalve de voorkeur verdient, dat de vier onderdelen volgens fig. 12 symmetrisch zijn opgesteld, zodat hun assen in hoofdzaak de evenwijdige randen van een kubus 5 bepalen, omvat de uitvinding: ook andere opstéllingen. Het is duidelijk, dat binnen de uitvinding vallen die constructies, waarbij de assen van de onderdelen in hoofdzaak evenwijdig aan de as van de sonde zijn en de onderdelen de as van de sonde omgeven in de volgorde. : eerste onderdeel (231), derde onderdeel (233), tweede onderdeel (232) en vierde onder-10 deel (23*0 en waarbij de expansies of samentrekkingen van de vier onderdelen zijn, zoals boven' onder verwijzing naar fig· 12 is beschreven.

8301455

Claims

1. Werkwijze voor het onderzoeken van de aarde cm een boorput met bet kenmerk* dat door de aarde langs de boorput een vierpolige afscbuifgolf wordt overgedragen, de aankomst van de af schuif golf in een punt, dat in longitudinale richting langs de put op een afstand van het 5 zendpunt is gelegen, wordt gedetecteerd, en de tijd, welke is verstreken tussen het uitzenden en detecteren wordt gemeten om de snelheid van de afscbuifgolf door de aarde te bepalen.

2. Werkwijze voor het onderzoeken van de aarde om een boorput met het kenmerk, dat door de aarde langs de boorput een vierpolige af-10 schuif golf wordt gezonden, de aankomst van de afscbuifgolf wordt gede- * tecteerd in twee punten, die in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van elkaar en van het zendpunt zijn gelegen, en de tijd wordt gemeten, welke verstrijkt tussen de detecties in de twee punten, teneinde de snelheid van de afscbuifgolf door de aarde te be-15 palen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de put een fluïdum bevat en de vierpolige afscbuifgolf in de aarde wordt gezonden door in het fluïdum vier drukgolven op te wekken, twee positieve en twee negatieve drukgolven met een gemeenschappelijke component, 20 welke zullen interfereren en een vierpolige afscbuifgolf in de aarde, welke het fluïdum omgeeft, opwekken. H. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de vier drukgolven worden opgewekt in vier respectieve punten in het fluidum, waarbij de vier punten zodanig zijn gelegen, dat in een vierhoek, waarvan 25 de vier hoekpunten worden gedefinieerd door drie van de vier punten en de normale projectie van het resterende vierde punt op een vlak, bepaald door de drie van de vier punten en gaande door de drie van de vier punten, elk van de vier hoeken van de vierhoek kleiner is dan 180° en de twee punten, waarin de twee negatieve drukgolven worden opgewekt, 30 diagonaal tegenover elkaar gelegen hoekpunten van de vierhoek bepalen.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de frequenties van de gemeenschappelijke component van de vier drukgolven liggen binnen het ftequentiegebied van ^ kHz tot 1b kHz.

6. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat het benaderde 35 gebied van. afschuifgolfsnelheden van de aarde, welke het fluidum cangeeft, 8301455 . ’ I - 26 - wordt "bepaald en waardij de frequenties van de gemeenschappelijke component van de vier drukgolven liggen in . het fr equentiegebied, dat overeenkomt met .het benaderde gebied van af schuif golf snelheden van de aarde, welke het fluidum omgeeft, overeenkomstig de onder staande tabel: _ . Benaderd gebied van ' Frequentiegebied van 5 afschuifgólfsnelheden overlappende frequenties. 5000 - 60Ό0 ft/sec (10/1)(3-14) kHz 5000 - 7000 ft/sec (10/d)(3»5 - 18) kHz 7000 - 8000 ft/sec (lO/d)(3,7 - 21) kHz 8000 - 9000 ft/sec (t0/d)( k - 25) kHz 10 waarbij d de diameter van de boorput in inches is.

7. Snelheidsboorputonderzoekinrichting gekenmerkt door een huis, dat in een boorput naar boven en naar beneden kan worden bewogen, signaalgeneratororganen in het huis om sone-signalen in de aarde, welke de boorput omgeeft, te zenden, waarbij de signaalgeneratororganen in de 15 aarde, welke de boorput omgeeft, een vierpolige afschuifgólf kunnen opwekken, en signaaldetectie-organen in het huis, welke bestemd zijn om in tenminste éên punt, dat in longitudinale richting op een afstand van de signaalgeneratororganen is gelegen, de aankomst van de sone-signalen te detecteren, die door de signaalgeneratororganen in de aarde, welke 20 de boorput omgeeft, zijn gezonden, waarbij het genoemde punt op een afstand van de hartlijn van de boorput ligt.

8. Inrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de boorput een fluidum bevat, waarbij de signaalgeneratororganen zijn voorzien van vier onderdelen en organen om de vier onderdelen zodanig te laten vibre- 25 ren, dat vibraties van twee van de vier onderdelen twee positieve drukgolven in het fluidum en vibraties van de resterende twee onderdelen twee negatieve drukgolven opwekken, en waarbij de vier op deze wijze op-. gewekte drukgolven een overlappend frequentiegebied hebben en een gemeenschappelijke componentdrukgolf met frequenties in dit overlappende fre-30 quentiegebied.

9. Inrichting volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat de vier onderdelen zodanig ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, dat in een vierhoek, waarvan de vier hoeken worden bepaald door de centrallen van die van de vier onderdelen en de normale projectie van de centroxde van het vierde 35 onderdeel op een vlak, bepaald door de centroxden van de drie van de vier onderdelen en gaande hierdoor, de vier hoeken van de vierhoek elk 8301455 - 27 - kleiner zijn dan 180°, en dat de twee onderdelen, waarvan de vibraties twee negatieve drukgolven opwekken, centroïden in diagonaal tegenover elkaar gelegen hoekpunten van de vierhoek hebten, een en ander zodanig, dat de vier drukgolven met elkaar interfereren teneinde een vierpolige 5 afschuifgolf in de aardformatie, welke de boorput omgeeft, op te wek- / · ken.

10. Inrichting volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat de gemeenschappelijke component drukgolf frequenties in het gebied van k kHz tot ll· kHz heeft.

11. Werkwijze voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, welke een boorput omgeeft, die een fluïdum bevat met het kenmerk, dat in het fluïdum-..in hoofdzaak gelijktijdig een eerste en een tweede negatieve drukgolf en. een eerste en een tweede positieve drukgolf worden opgewekt, waarbij de eerste en tweede negatieve drukgolven worden op-15 gewekt in een eerste respectievelijk een tweede punt in het fluidum, en de eerste en tweede positieve drukgolven worden opgewekt in een darde respectievelijk een vierde punt in het fluidum, waarbij de vier punten zodanig zijn gelegen, dat in een vierhoek, waarvan de vier hoeken worden bepaald door de eerste, tweede en derde punten en de norma-20 le projectie van het vierde punt op een vlak, bepaald door de eerste, tweede en derde punten en deze punten bevattende, elk van de vier hoeken van de vierhoek kleiner is dan 180°, en de eerste en tweede punten diagonaal tegenover elkaar gelegen hoekpunten van de vierhoek bepalen, waarbij het frequentiegebied van elk van de vier drukgolven een over-25 lappend gedeelte van frequenties bevat, gedefinieerd als een gebied van frequenties, dat gemeenschappelijk is voor de frequentiegebieden van de vier drukgolven, en waarbij elk van de vier drukgolven een component-golf omvat, die voor alle vier drukgolven gemeenschappelijk is, welke componentgolf frequenties in het overlappende gedeelte van frequenties 30 bezit, zodat de vier drukgolven, die op deze wijze worden opgewekt, zullen interfereren en een vierpolige afschuifgolf in de aardformatie zullen opwekken.

12. Werkwijze volgens conclusie 11 met het kenmerk, dat de gemeenschappelijke componenten van de twee negatieve drukgolven, opgewekt in 35 de eerste en tweede punten, in hoofdzaak in faze met elkaar zijn, doch in hoofdzaak in tegenfaze zijn met de gemeenschappelijke componenten van de twee positieve drukgolven, die in de derde en vierde punten worden 8301455 Λ » - 28 - opgewekt.

13. Werkwijze volgens conclusie Π met het kenmerk, dat de vier drukgolven in hoofdzaak dezelfde golfvorm hebben, zodat elk van de vier drukgolven in hoofdzaak dezelfde is als de gemeenschappelijke 3 component daarvan. 1Λ. Werkwijze volgens conclusie 11 met het kenmerk, dat de vier punten in hoofdzaak coplanair zijn.

15. Werkwijze voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, welke een boorput orageeft, die een fluidum bevat, met het kenmerk, dat 10 in het fluidum in hoofdzaak gelijktijdig een drukgolf in elk van vier in hoofdzaak coplanaire punten wordt opgewekt, die een eerste, tweede, een derde en vierde punt omvatten, waarbij de vier punten zodanig zijn gelegen, dat in een vierhoek, waarvan de vier hoeken worden bepaald door de vier punten, elk van de vier hoeken van de vierhoek 15 kleiner zijn dan 180°, en de eerste en tweede punten diagonaal tegenover elkaar gelegen hoekpunten van de vierhoek bepalen, waarbij het frequentiegebied van elk van de vier drukgolven een overlappend gedeelte-van frequenties bevat, dat gedefinieerd wordt als een gebied van frequenties, dat gemeenschappelijk is voor de frequentiegebieden van de . 20 vier drukgolven, en waarbij, elk van de vier drukgolven een component-golf omvat, die gemeenschappelijk is voor alle vier drukgolven, welke componentgolf frequenties bezit in het overlappende gedeelte van frequenties, zodat de vier drukgolven, die op deze wijze worden opgewekt, zullen interfereren en een vierpolige afschuifgolf in de aardformatie •25 zullen opwekken, en waarbij de gemeenschappelijke componenten van de drukgolven, opgewekt in de eerste en tweede punten, in hoofdzaak in faze zijn en waarbij, de gemeenschappelijke componenten van de drukgolven, opgewekt in de derde en vierde punten, in hoofdzaak in faze met elkaar zijn, doch in hoofdzaak in tegenfaze zijn met de gemeenschappelijke com-30 ponenten van de drukgolven, welke in de eerste en tweede punten worden opgewekt, zodat de vier drukgolven, die op deze wijze worden opgewekt, zullen interfereren en een vierpolige af schuifgolf in de aardformatie zullen opwekken.

16. Werkwijze voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, 35 welke.een boorput omgeeft, die een fluidum bevat, met het kenmerk, dat in het fluidum in hoofdzaak gelijktijdig een drukgolf in. elk van vier in hoofdzaak coplanaire punten wordt opgewekt, die een eerste, een tweede 8301455 - 89 - een derde en een vierde punt omvatten, waarbij de vier punten zodanig zijn gelegen, dat in een vierhoek, waarvan de vier hoeken worden bepaald door de vierpunten, welk van de vier..koeken van de vierhoek kleiner is dan l80° en de eerste en tweede punten diagonaal tegenover 5 elkaar gelegen hoekpunten van de vierhoek bepalen, waarbij de vier drukgolven in hoofdzaak dezelfde golfvorm hebben en waarbij de drukvolgen, opgewekt bij de eerste en tweede punten, in hoofdzaak in faze zijn en waarbij de drukgolven, opgewekt in de derde en vierde punten, in hoofdzaak in faze met elkaar zijn, doch in hoofdzaak in tegenfaze zijn met 10. de drukgolf, opgewekt in de eerste en tweede punten, zodat de vier drukgolven, die op deze wijze worden opgewekt, zullen interfereren en een vierpolige afschuifgolf in. de aardformatie- zullen opwekken.

17- Werkwijze volgens conclusie 14, 15 of 16 met het kenmerk, dat het vlak, dat in hoofdzaak vier punten bevat, in hoofdzaak loodrecht op 15 de as van de boorput staat.

18. Werkwijze volgens conclusie ih, 15 en 16 met het kenmerk, dat de vierhoek, waarvan de vier hoeken worden bepaald door de vier punten, in hoofdzaak een vierkant is.

19. Werkwijze volgens conclusie 11, 15 of 16 met het kenmerk, dat in 20 een gekozen punt in het fluïdum, dat in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van de vier punten is gelegen, de gebroken drukgolf in het fluïdum wordt gedetecteerd, welke wordt veroorzaakt door breking van de vierpolige af schuifgolf, waarbij het gekozen punt op een afstand van de as van de boorput ligt, en het tijdinterval tus-25 sen het opwekken van drukgolven in de vier punten en het detecteren van de gebroken drukgolf, veroorzaakt door de vierpolige af schuifgolf, wordt gemeten.

20. Werkwijze volgens conclusie 11, 15 of 16 met het kenmerk, dat in twee gekozen punten in het fluïdum, die in longitudinale richting langs 30 de boorput op een afstand van elkaar en van de vier punten, waarin de drukgolven worden opgewekt, zijn gelegen, de gebroken drukgolf in het fluïdum, veroorzaakt door breking van de vierpolige af schuifgolf, wordt gedetecteerd, waarbij de twee gekozen detectiepunten op een afstand van de as van de boorput zijn gelegen, en het tijdinterval tussen de detec-35 ties in de twee gekozen detectiepunten van de gebroken drukgolf, veroorzaakt door de vierpolige afschuifgolf, wordt gemeten.

21. Inrichting voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, 8301455 - 30 - welke een boorput omgeeft, die een fluiduni bevat, gekenmerkt door een huis, dat bestemd is om in het fluïdum in de boorput te worden opgehangen, een eerste, tweede, derde en voerde onderdeel, welke onderdelen zodanig met het huis zijn verbonden, dat in een vierhoek, waarvan 5 de vier hoeken worden, bepaald door de cent reiden van de eerste, tweede en derde onderdelen en de normale projectie van de centroïde van het vierde onderdeel op het vlak, bepaald door de centroïden van de eerste, tweede en derde onderdelen en deze bevattende, de vier hoeken van de vierhoek elk kleiner zijn dan 180° en de centroïden van de eerste en IQ tweede onderdelen diagonaal tegenover elkaar gelegen hoeken van de vierhoek .bepalen, organen, welke met het huis zijn verbonden om de vier \ onderdelen in.hoofdzaak gelijktijdig zodanig te laten vibreren, dat elk van de eerste en tweede onderdelen vibreert voor het opwekken van een negatieve drukgolf in het fluidum en elk van de derde en vierde onderin delen vibreert voor het opwekken van een positieve drukgolf in het fluidum, waarbij het ftequentiegebied van elk van de vier drukgolven een overlappend gedeelte van frequenties bevat, gedefinieerd als een gebied van frequenties, dat gemeenschappelijk is voor de frequentiege-bieden van.de vier drukgolven, en waarbij elk van de vier drukgolven 20 een camponentgolf omvat, die gemeenschappelijk is voor alle vier de drukgolven, welke component frequenties in het overlappende gedeelte van frequenties heeft, zodat de vier drukgolven, die op deze wijze worden opgewekt, interfereren voor het verschaffen van een vierpolige afschuif golf in de aardformatie, en organen, welke· met het huis zijn ver-25 bonden om op tenminste éên gèkozen plaats in het fluidum, welke in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van de vier onderdelen is gelegen, de gebroken drukgolf in het fluidum te detecteren, welke wordt veroorzaakt door de breking van de vierpolige afschuifgolf, waarbij de gekozen plaats op een afstand van de as van de boorput is gele-30 . Sen.

22. Inrichting volgens conclusie 21 met het kenmerk, dat de vier onderdelen elk een as hebben en waarbij de vibratie-organen de vier onderdelen zodanig doen vibreren, dat een door een van de vier onderdelen opgewekte drukgolf symmetrisch is om de as van dit onderdeel. 35 23. i Inrichting volgens conclusie 21 met het kenmerk, dat elk van de vier onderdelen.door de vibratie-organen zodanig in een gekozen richting worden gevibreerd, dat tijdens hun initiële bewegingen bij dergelijke 8301455 - 31 - vibraties de eerste en tweede onderdelen zich naar elkaar zullen bewegen en de derde en vierde onderdelen zich uit elkaar zullen bewegen. 2k. Inrichting voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, welke een boorput omgeeft, die een fluidum bevat, gekenmerkt door een 5 huis, dat bestemd is om in het fluidum in de boorput te worden opgehangen, een eerste, tweede, derde en vierde onderdeel, welke onderdelen zodanig met het huis zijn verbonden, dat in een vierhoek, waarvan de vier hoeken worden bepaald door de centroïden van de eerste, tweede en derde onderdelen en een normale projectie van de centroide van het IQ vierde onderdeel op het vlak, bepaald door de centroïden van het eerste, tweede en derde onderdeel en deze bevattende, de vier hoeken van de vierhoek kleiner zijn dan 180° en de centroïden van de eerste en tweede onderdelen diagonaal tegenover elkaar gelegen hoeken van de vierhoek bepalen, organen, welke met het huis zijn verbonden om de vier 15. onderdelen in hoofdzaak gelijktijdig zodanig te laten vibreren, dat de vibraties van de eerste en tweede onderdelen negatieve drukgolven in het fluidum opwekken en de vibraties van de derde en vierde onderdelen positieve drukgolven in het fluidum opwekken, waarbij het frequentie-gebied van elk van de vier drukgolven een overlappend gedeelte van fre-20 quenties bevat, gedefinieerd als een gebied van frequenties, dat gemeenschappelijk is voor de frequentiegebieden van de vier drukgolven, en waarbij elk van de vier drukgolven een componentgolf omvat, die gemeenschappelijk is voor alle vier de drukgolven, welke component frequenties in het overlappende gedeelte van frequenties bezit, waarbij de gemeen-25 schappelijke componenten van de twee positieve drukgolven in hoofdzaak in faze met elkaar zijn, doch in hoofdzaak in tegenfaze zijn met de gemeenschappelijke component van de twee negatieve drukgolven, zodat de vier drukgolven, die op deze wijze worden opgewekt, zullen interfereren en in de aardformatie een vierpolige af schuif golf zullen opwekken, en 30 organen, die met het huis zijn verbonden om op tenminste een gekozen plaats in het fluidum, in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van de vier onderdelen gelegen, de gebroken drukgolf in het fluidum, veroorzaakt door breking van de vierpolige af schuif golf, te detecteren, waarbij de gekozen plaats op een afstand van de as van de 35 boorput is gelegen.

25. Inrichting voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, welke. een boorput omgeeft, die een fluidum bevat gekenmerkt door een 8301455 - 32 - huis, dat in het fluïdum in de boorput kan worden opgehangen, een eerste, tweede, derde en vierde onderdeel, welke onderdelen zodanig met het huis zijn verbonden, dat de centroïden van de eerste, tweede, derde en vierde onderdelen in hoofdzaak coplanair zijn en de vier hoeken 5 van een vierhoek bepalen, waarvan de hoeken elk kleiner zijn dan 180°, en de centroïden van de eerste en tweede onderdelen diagonaal tegenover elkaar gelegen hoekpunten van de vierhoek bepalen, organen, welke met het huis zijn .verbonden om de vier onderdelen in hoofdzaak gelijktijdig zodanig, te laten vibreren, dat door vibraties van de eerste en tweede 10 onderdelen twee drukgolven worden opgewekt, die in hoofdzaak in faze met elkaar zijn, dat door de vibraties van de derde en vierde onderdelen twee drukgolven worden opgewekt, die in hoofdzaak in faze met elkaar zijn, doch in hoofdzaak in tegenfaze zijn met de twee drukgolven,die door de vibraties van de eerste en tweede onderdelen onderdelen worden 15 opgewekt, zodat de vier drukgolven, die op deze wijze worden opgewekt, zullen interfereren teneinde in de aardformatie een vierpolige afschuïf-golf op te.wekken, en organen, welke met het huis zijn verbonden.om op tenminste Sen gekozen plaats in het fluïdum., welke in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van vier onderdelen is gele-20 gen, de gebroken drukgolf in het fluïdum, veroorzaake door breking van de vierpolige afschuifgolf, te detecteren, waarbij de gekozen plaats op een ai stand van de as van de boorput is gelegen.

26. Inrichting volgens conclusie 21, 2^ of 25 met het kenmerk, dat elk van de vier onderdelen uit een piëzo-elektrisch materiaal bestaat en 25 gepolariseerd is, waarbij de vübratie-organen organen voor het toevoeren van elektrische pulsen omvatten, die elektrische pulsen over de .vier onderdelen aanleggen teneinde in het fluïdum drukgolven op te wekken.

27. Inrichting volgens conclusie 26 met het kenmerk, dat elk van de vier onderdelen een sector van een gepolariseerde, holle, piëzo-elek- 30 trische cilinder omvat en waarbij de elektrische pulsen uit de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen veroorzaken, dat elk van de vier sectoren afwisselend in radiale richting ten opzichte van de bijbehorende as uitzetten en samentrekken, waardoor in het fluïdum drukgolven worden opgewekt. 35 28. . Inrichting volgens conclusie 26 met het kenmerk, dat elk van de vier onderdelen een samengesteld plaatonderdeel omvat, dat elk twee platen omvat met polarisaties, die in hoofdzaak tegengesteld aan elkaar 8301455 - 33' - zijn en in hogfdzaak loodrecht staat op de platte, vlakken van het samengestelde plaat onderdeel, -waarbij elektrische pulsen uit de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen zullen veroorzaken, dat de vier samengestelde plaatonderdelen huigen en vibreren, waardoor in het fluïdum 5 drukgolven.worden opgewekt.

29· Inrichting volgens conclusie 26 met het kenmerk, dat elk van de vier onderdelen. een radiaal gepolariseerde, holle, piêzo-elektrische cilinder omvat en waarbij de elektrische pulsen uit de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen.veroorzaken, dat elk onderdeel afwis-10 selend radiaal ten opzichte van de-bijbehorende as uitzet en samentrekt, waardoor in het fluidum drukgolven worden opgewekt.

30. Inrichting voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, welke een boorput omgeeft, die een fluidum bevat, gekenmerkt door een onderzoeksonde met een as, welke sonde bestemd is om in het fluidum in 15 de boorput te worden opgehangen, waarbij de as van de sonde in hoofdzaak evenwijdig is aan de as van de boorput, een eerste, tweede, derde en vierde onderdeel, waarbij elk onderdeel een sector van een radiaal gepolariseerde, holle, piëzo-elektrische cilinder omvat, waarbij de via: onderdelen zodanig met de sonde zijn verbonden, dat hun assen in 20 hoofdzaak evenwijdig zijn aan de as van de sonde, waarbij de as van de sonde op een afstand van en »An de concave zijde van elk onderdeel is gelegen, en de vier onderdelen de as van de sonde in de cyclische· volgorde: eerste onderdeel, derde onderdeel, tweede onderdeel en vierde onderdeel, omgeven, organen, die met de sonde zijn verbonden om in hoofd-25 zaak gelijktijdig een elektrische puls over de buitenste en binnenste cilindrvlakken van elk onderdeel aan te leggen, waarbij de vier elektrische pulsen, die aan de vier onderdelen worden toegevoerd, in hoofdzaak dezelfde golfvorm hebben, en de pulsen zodanig worden toegevoerd, dat zij veroorzaken, dat de eerste en tweede onderdelen zich in hoofd-30 zaak gelijktijdig radiaal naar binnen bewegen voor het opwekken van twee negatieve drukgolven in het fluidum en de derde en vierde onderdelen zich radiaal naar buiten bewegen, in hoofdzaak gelijktijdig met de beweging van de eerste en tweede onderdelen, teneinde twee positieve drukgolven in het fluidum op te wekken, waardoor in de aardformatie een vier-35 polige af schuif golf wordt opgewekt, en organen, die met de sonde zijn verbonden om op tenminste êên gekozen plaats in het fluidum, die in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van de vier onderdelen i 8301455 - 3 - is gelegen, .de gebroken drukgolf in het flüidum, veroorzaakt door breking van de vierpolige afschuifgolf, te detecteren, waarbij de gekozen plaats zich Op een afstand van de as van de boorput bevindt.

31. Inrichting volgens conclusie 30 met het kenmerk, dat de vier 5 onderdelen radiaal naar buiten zijn gepolariseerd en waarbij de elektrische pulsen zodanig aan de onderdelen worden toegevoerd, dat de binnenste cilin&rvlakken van de eerste en tweede onderdelen zich initieel op een. hogere elektrische potentiaal bevinden dan hun buitenste cilindervlakken en dat de buitenste cilindervlakken van de derde en 10 vierde onderdelen zich initieel op een hogere elektrische potentiaal bevinden dan hun binnenste cilindervlakken.

32. Inrichting volgens conclusie 30 met het kenmerk, dat de eerste en tweede onderdelen radiaal naar buiten zijn gepolaritseerd en de derde en vierde onderdelen radiaal naar binnen zijn gepolariseerd, 15 waarbij de elektrische pulsen zodanig aan de vier onderdelen worden toegevoerd, dat hun binnenste cilindervlakken zich op een hogere elektrische potentiaal .bevinden dan hun buitenste cilindervlakken.

33. Inrichting voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, welke een boorput omgeeft, die een fluidum bevat, gekenmerkt door een 2q onderzoeksonde met een as, welke sonde bestemd is om in het fluïdum in de boorput te worden opgehangen, waarbij de as van de sonde in hoofdzaak evenwijdig is aan de as van de boorput, een eerste, tweede, derde en vierde onderdeel, waarbij elk onderdeel een sector van een in de omtrek gepolariseerde, holle, piëzo-elekfcrische cilinder.omvat, waarbij de vier onderdelen zodanig met de sonde zijn verbonden, dat hun assen in hoofdzaak evenwijdig aan de as van de sonde zijn, de as van de sonde zich op een afstand van en aan de concave zijde van elk onderdeel bevindt en de vier onderdelen om de as van de sonde zijn verdeeld in de volgorde: eerste onderdeel, derde onderdeel, tweede onderdeel en vierde 30 onderdeel, organen, die met de sonde zijn verbonden om over elk onderdeel in hoofdzaak.gelijktijdig een elektrische puls aan te leggen, waarbij de vier op deze wijze aan de vier onderdelen toegevoerde elektrische pulsen in hoofdzaak dezelfde golfvorm hebben, waarbij de pulsen zodanig worden toegevoerd, dat het elektrische veld in elk onderdeel in hoofd-35 zaak evenwijdig is aan de polarisatielijn. daarvan, waarbij de polariteiten van de aan de vier onderdelen toegevoerde elektrische pulsen zodanig zijn, dat de eerste en tweede onderdelen zich in hoofdzaak gelijktijdig 8301455 -35- radiasl naar binnen zullen bewegen voor bet opwekken van twee negatieve drukgolven in bet fluïdum, en de derde èn vierde onderdelen zicb radiaal naar buiten zullen bewegen, in hoofdzaak gelijktijdig met de beweging van de eerste en tweede onderdelen, teneinde twee positieve drukgolven 5 in bet fluïdum op te wekken, waardoor in de bardformatie een vierpoli-ge af schuif golf wordt opgewekt, en organen, die met de sonde zijn verbonden cm op tenminste een gekozen plaats in bet fluïdum, die in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van de vier onderdelen is gelegen, de gebroken drukgolf in bet fluïdum, veroorzaakt door 10. breking van de vierpolige af schuif golf, te detecteren, waarbij de gekozen plaats zich op een afstand van de as van de boorput bevindt.

34. Inrichting volgens conclusie 33 met bet kenmerk, dat eerste en tweede onderdelen in rechtse omtreksrichting zijn gepolariseerd en derde en vierde onderdelen in linkse omtreksrichting zijn gepolariseerd, 15. beschouwd vanaf een uiteinde van de as van de sonde, en waarbij de polariteiten van de elektrische pulsen zodanig zijn, dat het elektrische veld in elk onderdeel een linkse omtreksrichting heeft, beschouwd vanaf hetzelfde uiteinde van de as van de sonde.

35. Inrichting volgens conclusie 33 met het kenmerk, dat alle vier 20 de onderdelen in rechtse omtreksrichting zijn gepolariseerd en elke twee naast elkaar gelegen onderdelen door een andere sector van de holle, piëzo-elektrische cilinder van elkaar zijn gescheiden, en waarbij de polariteiten van de elektrische pulsen zodanig zijn, dat de elektrische velden in de eerste en tweede ondercüen een linkse omtreksrichting 25 hebben en die in de derde en vierde onderdelen een rechtse amtreksrich-ting hebben wanneer de polarisaties van de vier onderdelen en de elektrische velden daarin worden beschouwd vanaf êén uiteinde van de as van de sonde.

36. Inrichting volgens conclusie 30 of 33 met het kenmerk, dat elk van 30 de vier onderdelen, welke een sector van een holle, piëzo-elektrische cilinder omvat, zodanig met de sonde is verbonden, dat het onderdeel in hoofdzaak coaxiaal met de sonde is. 3T· Inrichting voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, welke een boorput omgeeft, die een fluïdum bevat, gekenmerkt door een 35 onderzoeksonde met een as, welke sonde bestemd is om in het fluïdum in de boorput te worden opgehangen, een eerste, tweede, derde en vierde samengesteld plaatonderdeel, waarbij elk samengesteld plaatonderdeel 8301455 -36- t twee lagenomvat. met', polar isatiericht ingen, die in. hoofdzaakloodr echt op de platte. vlakken van het plaatonderdeel staan, waarbij de vier plaatonderdelen' zodanig met de sonde zijn verbonden, dat de vier plaat-onderdelèn van elkaar zijn-gescheiden en in hoofdzaak de parallellogram-5 men van een vierhoekig prisma vormen, waarbij de eerste en tweede plaatonderdelen aan.tegenover elkaar gelegen zijden van het prisma en de derde en vierde plaatonderdelen aan tegenover elkaar gelegen zijden van het prisma zijn.gelegen, organen, die met de sonde zijn verbonden om " over elk van de twee lagen van elk samengesteld plaatonderdeel in hoof·?? 10 zaak gelijktijdig.een elektrische puls aan te leggen, waardoor de vier plaatonderdelen buigen, waarbij de. vier elektrische pulsen, die op deze wijze- aan.de vier onderdelen worden toegevoerd, in. hoofdzaak dezelfde golfvorm hebbèn, en waarbij de polariteiten van de elektrische pulsen, .welke worden toegevoerd, zodanig zijn, dat een gedeelte van elk van de 15 eerste en tweede plaatonderdelen zich in hoofdzaak gelijktijdig uit elkaar beweegt voor het'opwekken van twee positieve drukgolven in het fluidum·, en. een gedeelte van elk van de derde en vierde plaatonderdelen zich in hoöfdzaak gelijktijdig met de beweging van de gedeelten van de eerste en tweede plaatonderdelen naar elkaar toe beweegt voor het opwek-20 ken van twee negatieve drukgolven in het fluidum, waardoor in de aard-formatie een vierpolige afschuifgolf wordt opgewekt, en organen, die met de sonde zijn verbonden om op tenminste êên gekozen plaats in het fluidum, die in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van.de vier onderdelen is gelegen, de gebroken drukgolf in het fluidum, 25 veroorzaakt door breking van de vierpolige afschuifgolf, te detecteren, waarbij de. gekozen plaats zich op een afstand van de as van de boorput bevindt.

38. Inrichting volgens conclusie 3T met het kenmerk, dat de eerste . en tweede plaatonderdelen in hoofdzaak een paar tegenover elkaar gele-30 gen zijden van een kubus bepalen, en de derde en vierde plaatonderdelen in hoofdzaak een ander paar tegenover elkaar gelegen zijden van de kubus vormen.

39· Inrichting volgens conclusie 37 met het kenmerk, dat elk van de vier'onderdelen uit een in hoofdzaak rechthoekige plaat bestaat en waar-35 bij twee tegenover elkaar gelegen zijden van elk plaatonderdeel zodanig aan.de sonde zijn bevestigd, dat slechts het gedeelte van elk onderdeel tussen de-twee.bevestigde zijden door de elektrische puls kan worden be- 8301455 -37- wogen TQOJT het opwekken van een drukgolf in .het fluidum. ItO.. Inrichting volgens conclusie 37 met-het kenmerk, dat elk van de vier onderdelen uit een in hoófdzaak rechthoekige plaat bestaat en waarbij slechts een zijde van een dergelijke plaat aan de sonde is be-i· vestigd, zodat het gedeelte van elk plaatondèrdeel, dat zich op een afstand van de-bevestigde zijde bevindt, door de elektrische puls zal worden bewogen voor het opwekken van een drukgolf in het fluidum. Ut.1 Inrichting volgens conclusie 37 met het kenmerk, dat de polari-satierichtingen van de twee lagen in elk van de vier plaat onderdelen IQ in hoofdzaak tegengesteld aan elkaar zijn.

42. Inrichting volgens conclusie 37 met het kenmerk, dat de polari-satieriehtingen van de twee lagen in elk van de vier plaatonderdelen i in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar zijn. b3. . Inrichting voor het akoestisch onderzoeken van een aardformatie, Ij welke een "boorput omgeeft, die een fluidum bevat gekenmerkt door een onderzqeksonde met een as, welke sonde bestemd is om in het fluidum in de boorput te worden opgehangen, waarbij de as van de sonde in hoofdzaak evenwijdig is aan de as van de boorput, een eerste, tweede, derde en vierde onderdeel, die elk een radiaal gepolariseerde, holle, piëzo-2o elektrische cilinder omvatten, waarbij de vier onderdelen zodanig met de sonde zijn verbonden, dat zij op een afstand van, doch in hoofdzaak evenwijdig aan de as van de sonde liggen en (mi de as van de sonde zijn verdeeld in de onderstaande volgorde: eerste onderdeel, derde onderdeel, tweede onderdeel en vierde onderdeel, 2^ organen, die met de sonde zijn verbonden om vier elektrische pulsen met in hoofdzaak dezelfde golfvorm in hoofdzaak gelijktijdig aan de vier onderdelen toe te voeren, waarbij een van de vier pulsen over de buitenste en binnenste cilindervlakken van een van de vier onderdelen wordt aangelegd, waarbij de pulsen zodanig worden toegevoerd, dat zij ver-2Q oorzaken, dat de eerste en tweede onderdelen elk samentrekken en de derde en vierde delen elk uitzetten, alle in hoofdzaak gelijktijdig, voor het opwekken van twee positieve en twee negatieve drukgolven in het fluidum, waardoor in de aardformatie een vierpolige afschuifgolf wordt opgewekt, en organen, die met de sonde zijn verbonden om op ten-25 minste ëin.gekozen plaats in het fluidum, die in longitudinale richting langs de boorput op een afstand van de vier onderdelen is gelegen, de gebroken drukgolf in het fluidum, veroorzaakt door breking van de vier- 8301455 1 * - 38 - polige afschuifgolf, te detecteren, waarbij de gekozen plaats op een afstand van de as van de boorput, ligt. Inrichting volgens conclusie met het kenmerk, dat de vier onderdelen zodanig met de sonde zijn verbonden, dat hun assen in hoofd-5 zaak vier parallelle randen van een kubus bepalen, en waarbij de vier onderdelen in hoofdzaak dezelfde diameter hebben. U5· Inrichting volgens conclusie 30, 33, 37 of 43 met het kenmerk, dat de vier onderdelen en de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen tezamen bekend staan als de generatororganen en waarbij de de-10 tectie-organen zijn voorzien van vier sectoren van een radiaal gepolariseerde, holle, piëzo-elektrisehe cilinder, die zodanig met de sonde is verbonden, dat de sectoren op een afstand van de as van de sonde zijn gelegen, doch in hoofdzaak coaxiaal met de sonde zijn en in azi-muthrichting in hoofdzaak gecentreerd zijn met de vier onderdelen van 15 de generatororganen ten opzichte van de as van de sonde, waarbij êên sector van de detectie-organen bij êên onderdeel van de generatororganen behoort, en organen om het elektrische potentiaalverschil tussen, de binnenste en buitenste cilindervlakken van elke sector te detecteren wanneer deze sector door een drukgolf in het fluïdum, veroorzaakt 20 door de breking van de vierpolige af schuifgolfvorm, in trilling wordt gebracht. ^6. Inrichting volgens conclusie: 30, 33, 37 of k3 met het kenmerk, dat de vier onderdelen en de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen, tezamen bekend staan als de generatororganen en waarbij de de-25 tectie-organen zijn voorzien van vier samengestelde platen, waarbij elk van deze platen is voorzien van twee lagen met polarisatierichtingen, die in hoofdzaak tegengesteld aan elkaar zijn en in hoofdzaak loodrecht op de platte vlakken van de samengestelde platen staan, waarbij de vier platen zodanig met de sonde zijn verbonden, dat zij op een afstand van 30 . elkaar liggen en in hoofdzaak de parallellogrammen van een vierzijdig prisma vormen, en de vier platen van de detectie-organen in azimut-richting in hoofdzaak gecentreerd zijn met de vier onderdelen van de generatororganen ten opzichte van de as van de sonde, waarbij één plaat van de detectie-organen bij êên onderdeel behoort, en organen om het 35 elektrische potentiaalverschil tussen de platte vlakken van elke plaat wanneer deze plaat door een drukgolf in het fluïdum, veroorzaakt door de breking van de vierpolige af schuif golf, in trilling wordt gebracht, 830 1 45 5 . f - 39 - te detecteren.

47. Inrichting volgens conclusie 30» 33» 37 of 43 met het kenmerk, dat de vier onderdelen en de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen tezamen hekend staan als de generatororganen en waarbij de de-5 tectie-organen zijn voorzien van vier sectoren van een in de omtrek gepolariseerde, holle, piëzo-elektrische cilinder» die zodanig met de sonde is verbonden, dat de sectoren op een afstand van de as van de sonde zijn gelegen, doch in hoofdzaak coaxiaal met de sonde zijn en in azinruthrichting in hoofdzaak gecentreerd zijn met de vier onderdelen van de generatororganen ten opzichte van de as van de sonde, en wel een sector van de detectie-organen met êên onderdeel van de generatororganen, en organen voor het detecteren van de elektrische potentiaal tussen de in hoofdzaak rechthoekige zijvlakken van elke sector wanneer deze sector door een drukgolf in het fluïdum, veroorzaakt, door de bre-^ king van de vierpolige af schuifgolfvorm, wordt gevibreerd.

48. Inrichting volgens conclusie 30, 33, 37 of 43 met het kenmerk, dat de detectie-organen bestemd zijn om pp twee gekozen plaatsen, die in longitudinale richting langs de boorput pp een afstand van elkaar en van de vier onderdelen zijn gelegen, de gebroken drukgolf, ver oor- OQ zaakt door breking van de vierpolige af schuif golf, te detecteren.

49. Werkwijze voor het reduceren van ruis, veroorzaakt door monopool-en dipoolsignalen bij het onderzoek van de afschuifgolfsnelheid van een aardformatie, welke een boorput omgeeft, die een fluïdum bevat, met het kenmerk, dat een onderzoekregistratie wordt verschaft door 25 middel van een vierpolige af schuif golf onder zoekinrichting, voorzien van een vierpolige afschuifgolfbron en een vierpolige afschuif golfdetector , welke met de bron is gecentreerd en zich op een afstand daarvan bevindt, waarbij de registratie wordt verkregen door de afschuifgolfbron in het fluidum te activeren tenéinde in de formatie een vierpolige 30 afsehuifgolf op te wekken en door middel van de vierpolige detector in ,het fluidum de drukgolf in het fluidum, veroorzaakt door breking van de vierpolige af sehuifgolf, te detecteren, waarbij een eerste onderzoekregistratie wordt verschaft, de vierpolige afschuifgolfbron over in hoofdzaak 90° wordt geroteerd cm een lijn, die zich door de bron en 35 y de detector uitstrekt, een tweede onderzoekregistratie wordt verschaft, de vierpolige afschuifgolfbron om de lijn wordt geroteerd, zodat de vierpolige afschuifgolfbron in hoofdzaak over 180° is gero-eerd ten opzichte van zijn positie tijdens het verschaffen van de eer- 8301455 T -» t - ho - ste onderzoekregistratie, en het verschaffen- van een derde onderzoekregistratie, waarna de vierpolige afschuifbron over in lioofdzaak 90° om de lijn wordt geroteerd, zodat de bron over in lioofdzaak 180° is geroteerd ten opzichte van. zijn positie bij het verschaffen van de tweede 5 registratie, waarna een vierde onderzoekregistratie wordt verschaft, en het verschil tassen de som van de tweede en vierde registraties en de som van de eerste en derde registraties wordt bepaald om monopool-en dipoolruis te reduceren.

50. Werkwijze volgens conclusie h9 met het kenmerk,, dat de vier-10 polige afschuifgolfbron en de vierpolige afschuifgolf detector elk zijn voorzien van vier sectoren van een holle cilinder, die in hoofdzaak coaxiaal is met de onderzoeksonde, en de bron voorts is voorzien van organen om de vier sectoren van de bron te laten vibreren teneinde vier drukgolven met een soortgelijke golfvorm in het fluidum op te wek-15 ken, waarbij twee positieve drukgolven worden opgewekt door twee tegenover elkaar gelegen sectoren en twee negatieve drukgolven door de resterende twee tegenover elkaar gelegen sectoren worden opgewekt, en waarbij de lijn, om welke de bron wordt geroteerd, de as van de onderzoeksonde is. 20 51 · Werkwijze voor het reduceren van ruis, veroorzaakt door monopole afschuifgolven bij het onderzoek van de afschuifgolfsnelheid van een aardformatie, welke een boorput omgeefü, die een fluidum bevat, mét het kenmerk, dat een onderzoekregistratie wordt verschaft door middel van een vierpolige af schuif golfonderzoekinrichting, welke is voorzien 25 van (i) vier sectoren van een holle, piëzo-elektrische cilinder, die in hoofdzaak coaxiaal is met de onderzoeksonde, (ii) organen voor het toevoeren van elektrische pulsen aan de vier sectoren, waarbij de polariteiten van de pulsen zodanig zijn, dat de pulsen veroorzaken, dat tegenover' elkaar gelegen sectoren in hoofdzaak in faze met elkaar vibreren 30 en naastgelegen sectoren in hoofdzaak in tegenfaze met elkaar vibreren, ’ en (iii) vierpolige afschuifgolfdetectie-organen, welke in het fluidum zijn opgesteld en zich op een afstand van de vier sectoren bevinden en daarmede zijn gecentreerd, waarbij de registratie wordt verschaft door de vierpolige afschuifgolfbron in het fluidum te activeren teneinde in 35 de vormatie een vierpolige afschuifgolf op te wekken en door middel van de vierpolige af schuif golf detect or in het fluidum de drukgolf in het fluidum, veroorzaakt door breking van de vierpolige afschuifgolf, te 8301455 * L· V1 -1*1- detecteren, waarbij een eerste onderzoekregistratie wordt verschaft, een tweede onderzoekregistratie wordt verschaft, waarbij de polariteiten van de elektrische pulsen, die door de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen aan de vier onderdelen worden toegevoerd, zijn om-5 gekeerd ten opzichte van die bij het verschaffen van de eerste registratie, en het verschil tussen de tweede registratie en de eerste registratie wordt bepaald. 52*.- Werkwijze volgens conclusie 51 met het kenmerk, dat de organen voor het toevoeren van elektrische pulsen een elektrische pulsgenera-10 tor omvatten, die via een polariteit schakelaar met de vier onderdelen is verbonden, zodat de polariteiten van de aan de vier onderdelen toegevoerde elektrische pulsen kunnen worden omgekeerd door de polariteit-schakelaar om te leggen. 8301455