NL8402564A - Akoestische inrichting. - Google Patents

Description

* te' -.-3 i VO 6491

Akoestische inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op akoestische boorputregistra-tie in het algemeen en betreft meer in het bijzonder akoestische drukgolf boorputregistratie en akoestische dwarsgolf boorputregistratie.

Akoestische boorputregistratie is algemeen aanvaard als een 5 werkwijze ter verkrijging van informatie over onderaardse formaties die zich bevinden rond boorputten of -gaten. Tot de toepassingen van akoestische boorputregistratie behoren het bepalen van formatielithologie, soortelijk gewicht en poreusheid, de omrekening van seismische tijds-secties in dieptesecties, het vaststellen van elastische constanten.

10 van onderaardse materialen en het opsporen van breukvlakken en het verschaffen van informatie over de gerichtheid daarvan.

Bij akoestische boorputregistratie is het gebruikelijk om de drukgolf- of dwarsgolfsnelheid te meten in onderaardse formaties die zich bevinden rond boorputten. Drukgolven zijn ook bekend als P-golven.

15 Dwarsgolven staan ook bekend als S-golven. Sen conventioneel P-golf snelheidsregistratiesysteem omvat een. cilindrische regisrratiesonde die kan worden opgehangen in een boorputvloeistof, aan zendbron die is aangesloten op de registratiesonde voor het opwekken van P-golven in de boorputvloeistof en twee detectoren die zijn aangesloten op de registra-20 tiesonde en'op afstand van de P-golf zendbron zijn aangebracht voor het registreren van de P-golven in de boorputvloeistof . Sen drukgolf die in de boorputvloeistof is opgewekt door de zendbron wordt gebroken in de aardformatie (de uitdrukking "aardformatis" zal in deze gehele beschrijving worden gebruikt ter aanduiding van elke onderaardse formatie 25 en zal niet worden gebruikt in engere zin ter aanduiding van een of ander bepaald type onderaardse formatie) die zich rond de boorput bevindt. De drukgolf plant zich voort door een gedeelte van de formatie en wordt < door breking teruggeleid in de boorputvloeistof en' geregistreerd door twee detectoren die vertikaal op afstand van elkaar en van de P-golf 30 zendbron zijn geplaatst. De verhouding van de afstand tussen de twee detectoren tot de tijd tussen de ontvangstregistraties van de P-golf dcor de twee detectoren levert de P-golf snelheid van de formatie op.

De P-golven in de boorputvloeistof die worden verkregen door als gevolg van breking in de boorput teruggeleide P-golven kunnen de P-golf 35 ontvangst worden genoemd.

8432564 - 2 - f- ·?

De drukgolf snelheid van de aardformatie die zich rond een boorput bevindt varieert dikwijls met radiale afstand van de boorput. Verschillende faktoren kunnen aanleiding geven tot een dergelijk effekt, met inbegrip van door het boren ontstane beschadiging van de formatie, 5 penetratie van de formatie grenzend aan de boorput door boorsuspensies en in de Poolgebieden, het smelten van ijs in permafrost aardlagen in de nabijheid van de boorput.

Het. deel van de'formatie dat op deze wijze is beschadigd, gepenetreerd of gesmolten is-bekend als de beïnvloede zone en het resterende 10 deel van de formatie dat niet zo is beïnvloed, als de maagdelijke formatie. De boorput wordt dus omringd door de beïnvloede zone, welke op haar beurt wordt omringd door de maagdelijke formatie. De drukgolf-snelheid van de maagdelijke formatie verschilt gewoonlijk van die van de. beïnvloede zone. Het is., bekend dat drukgolfsnelheidsregistratie van 15 de maagdelijke formatie informatie zal verschaffen die- goed kan worden gebruikt voor het vaststellen van de poreusheid, gesteentelithologie en soortelijk gewicht van de maagdelijke aardformatie.

De conventionele P-golf registratiezendbron is symmetrisch^ rond de registratiesonde-as aangebracht. De P-golven die worden opgewekt 20 door een conventionele symmetrische zendbron penetreren niet diep in de aardformatie die zich rond de boorput bevindt. De pene tra tiediepte van de. P-golf registratie is afhankelijk van de afstand of tussenruimte tussen de P-golf zendbron en de detectoren: hoe groter de zendbron-detectorafstand, is, des te goter deel. van de P-golf energie die door 25 breking wordt teruggeleid in de boorput en daar wordt geregistreerd zal dieper zijn gepenetreerd. Bij de afstand van 1,80 tot 3,00 m die gewoonlijk wordt gebruikt bij conventionele P-golf registratie dringt de meeste energie van de P-golven die wordt opgewekt door de zendbron en geregistreerd door de detectoren dikwijls niet door tot buiten 30 de beïnvloede zone en slechts een klein deel van de P-golf energie bereikt de maagdelijke formatie. Het kenmerkende van P-golven die de maagdelijke formatie bereiken en zich daarin voortplanten is dat ze kleinere amplitudes zullen hebben dan het geval zal zijn met de P-golven die niet doordringen tot buiten de beïnvloede zone, zodat de ontvangst-35 signalen ervan kunnen worden gemaskeerd door de ontvangstsignalen van de P-golven die niet doordringen tot buiten de beïnvloede zone.

8402564 c * - 3 -

Daardoor kan het zo zijn dat in gevallen waarin de zendbron-detectcr-afstand niet groter is dan de conventionele afstand van 1/80 tot 3,00 m, het niet mogelijk is gebruik te maken van een symmetrische conventionele zendbrcn voor het registreren van de P-gol-f snelheid van de maagdelijke 5 formatie. De zendbron-detectorafstand kan worden vergroot ter vergrotinng van het doordringingsvermogen van de P-golven. Vergroting van de zendbron-detectoraf stand, zal echter tot gevolg hebben dat de signaalsterkte van het P-golf ontvangstsignaal zal worden verminderd. De demping van de P-golven die zich voortplanten in de formatie neemt toe met de afstand 10 waarover ze zich in de formatie voortplan tan - Indien dus de zendbron-detectoraf stand wordt vergroot, zuilen de geregistreerde P-golf ont-vangstsignalen zwakker worden en de resulterende P-golf registratie kan dan een slechte signaal-tot-storing verhouding hebben. Het is dus wense-lijk het doordringingsvermogen van de P-golven te vergroten zonder de 15 zandbron-detectorafstand te vergroten.

Er zijn symmetrische drukgolfzendbronnen ontwikkeld voor het registreren van de dwarsgolfsnelheid van een aardformatie. Bij zulks asymmetrische zendbronnen wekt de zendbron in de boorputsuspensie een positieve drukgolf in de ene richting op en een gelijktijdig optredende 20 negatieve drukgolf in de tegengestelde richting.De interferentie van de twee drukgolven verschaft een dwarsgolf die wordt gebroken in de aardformatie. Dit type asymmetrische zendbron is beschreven en afgeheeld in het Europese Octrooischrift nr. 31.989 op naam van Angona et al., het Amerikaanse Octrooischrift nr. 3.593.255 op naam van White, 25 octrooi verleend op 13 juli 1971 en het Amerikaanse Octrooischrift nr. 4.207.961 op naam van Kitsunezaki, octrooi verleend op 17 juni 1980.

Het Europese Octrooischrift nr.' 31.989 geeft een beschrijving en afbeelding van een buigorgaan-type zendbron omvattende twee cirkelvormige piëzo-electrische platen dia aan elkaar zijn verbanden en met 30 de omtrekken ervan zijn bevestigd aan een registratiesonde. Wanneer electrische spanning wordt opgewekt dwars door de twee piëzo-electrische platen zal het middelste gedeelte van de cirkelvormige platen gaan trillen ter opwekking van een positieve drukgolf in de ene richting en een gelijktijdige negatieve drukgolf in de tegengestelde richting. De twee 35 drukgolven zullen interfereren ter verschaffing van een dwarsgolf in de aarde die zich rond de boorput bevindt. De zendbron van het buigorgaan- 8402564 - ^ € - 4 - type zoals die is beschreven en afgebeeld in het Europees Octrooischrift nr. 31.989 zal. een beperkt frequentiebereik hebben. In dit octrooischrift is een uitvoerige beschrijving te vinden waarin staat dat de daar beschreven inrichting- de mogelijkheid biedt een akoestisch signaal 5 op te wekken met 'fraquentie-componenten in het bereik van ongeveer 1 tot 6 kHz, een frequentiebereik. waarin de amplitude van de dwarsgolven die zijn opgewekt en worden gebroken in de formatie waarschijnlijk belang-* rijk groter zal zijn dan die van de P-goLven die zijn opgewekt en worden gebroken in de formatie, en dit dus een frequentiebereik dat te 10 laag is voor drukgolfregistratie in de meeste formaties.

In het Amerikaanse Octrooischrift nr. 3.593.255 is een beschrijving en afbeelding te vinden van een asymmetrische zendbron omvattende twee piêzo-electrische segmenten die elk zijn uitgevoerd in de vorm van een halve holle cilinder. De twee segmenten zijn zodanig aan elkaar 15 gemonteerd dat ze een gedeelde o Hinder vormen. De twee segmenten hebben tegengestelde polarisatie en wanneer electrische spanning op elk. segment wordt gezet heeft dit tot gevolg dat het ene segment radiaal expandeert terwijl tegelijkertijd het andere segment radiaal samentrekt, waardoor een positieve drukgolf in de ene richting en een tegelijkertijd 20 optredende negatieve drukgolf in de tegengestelde richting wordt geproduceerd. De twee drukgolven zullen interfereren ter verschaffing van een. dwarsgolf in de aardformatie die grenst aan de boorput. Een dergelijke dwarsgolf plant zich langs de boorput voort en wordt gere-. gistreerd door een paar overdragers die in wezen vlak boven of onder 25 de piëza-electrische segmenten van de zendbron zijn aangebracht. De inrichting die. is beschreven en afgebeeld in het Amerikaanse Octrooischrift nr 3.593.255 "accentueert" de dwarsgolven en elimineert feitelijk da zich sneller voortplantende drukgolven die daardoor worden opgewekt en geregistreerd. In dit octrooischrift worden geen beschrij-30 ving en afbeelding gegeven van of suggesties gedaan voor een inrichting die in het algemeen geschikt is voor drukgolf registratie. Evenmin worden in het zojuist genoemde octrooischrift een beschrijving en afbeelding gegeven van of eventuele suggesties gedaan voor een werkwijze die geschikt is voor akoestische snelheidsregistratie van de maagdelijke 35 formatie die zich bevindt, rond een boorput.

Bij de inrichting dia is beschreven en afgebeeld in het Amerikaanse Octrooischrift nr 4.207.961 worden draadwikkelingen die zijn gemonteerd 8402564 - 5.- * k op een. bcbinesamenstel geplaatst in het magnetisch veld van een permanente magneet en daarna wordt stroom door de draadwikkelingen gevoerd ter aandrijving van het bcbinesamenstel. Bij het bewegen van het bobinesamen-stel wordt een hoeveelheid water in de ene richting uitgestoten terwijl tegelijkertijd een even grote hoeveelheid water in de tegengestelde 5 richting naar binnen wordt gezogen, waardoor een positieve drukgolf in de ene richting en een tegelijkertijd optredende negatieve drukgolf in de tegengestelde richting wordt opgewekt. De asymmetrische zenöbran zeals die is beschreven en afgebeeld in het laatstgenoemde octrooischrift kan echter niet worden aangedreven bij hoge frequenties 10 of met voldoende energie zoals is vereist voor drukgolfregistratie in de meeste formaties. Ook kan met deze inrichting niet op grote diepten of onder grote drukken worden gewerkt.

Bij een ander type asymmetrische zendbron voor dwarsgolfregistra-tie is de zendbron, in plaat's van dat deze met de boorputwand in ver-15 binding staat door middel van het door de boorsuspensie gevormde medium, hetzij rechtstreeks met de boorputwand in verbinding gesteld of door mechanische middelen zoals bevestigingssteunen daarmee verbonden. Zulke zendbronnen voor dwarsgolfregistratie zijn beschreven en afgebeeld in het Amerikaanse Octrooischrift nr. 3.354.983 op naam van Srickson et al., 20 octrooi verleend op 28 november 1967 en in het Amerikaanse Octrooischrift nr. 3.949.352 op naam van Vogel, octrooi verleend op 6 april 1976.

De werkwijze en inrichting volgens deze uitvinding dienen voor het registreren van de drukgolfsnelheid, of de dwarsgolfsnelheid, van de maagdelijke aardformatie die zich bevindt rond een boorput maar 25 van de boorput is gescheiden door een door de bcorwerkzaamheden beïnvloede zone en voor het registreren van de straal van .een dergelijke beïnvloede zone. De inrichting volgens de uitvinding omvat een huis dat kan worden opgehaald uit en neergelaten in een boorput, in het huis aangebrachte signaalopwekkingsmiddelen voor het uitzenden van een 2n-pool 30 akoestische golf (multipool benamingswijze die in deze gehele beschrijving wordt gebruikt zal verderop worden verklaard in de eerste alinea van de beschrijving van de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm) door de maagdelijke aardformatie die zich bevindt rond een boorput, waarin n een geheel getal groter dan nul is, en signaalregistratiemidde-35 len die aan het huis zijn verbonden en zich in langsrichting van de 8402564 * i / - δ - boorput op voldoende grote afstand van de signaalcpwekkingsmiddelen bevinden voor het registreren van de ontvangstsignalen van een dergelijke 2n-pool akoestische golf.

De werkwijze voor drukgolfregistratie volgens de uitvinding omvat 5 het uitzenden van een 2n-pool drukgolf door de maagdelijke aardfor-matie die zich rond een boorput bevindt, waarin n een geheel getal groter dan nul is, en het registreren '/an de 2n-pool drukgolf ontvangstsignalen op tenminste één punt dat zich in de langsrichting van de boorput gezien op afstand van het punt van uitzending bevindt. Indien 10 de drukgolf ontvangstsignalen op twee punten worden geregistreerd, wordt het tijdsverloop tussen de twee registraties op de twee punten gemeten ter vaststelling van de drukgolf snelheid van de maagdelijke formatie die rond de boorput aanwezig is. Indien de 2n-pool drukgolf ontvangstsignalen slechts op één punt worden geregistreerd, wordt het tijdsverloop 15 tussen uitzending en registratie gemeten ter vaststelling van de drukgolf snelheid in de maagdelijke formatie. De laatste werkwijze is moei-lijker uitvoerbaar en veel minder nauwkeurig. In elk der gevallen wordt de drukgolf snelheid van de aardformatie herhaaldelijk gemeten met achter-i eenvolgende steeds groter wordende zendbron-detector . totdat 20 de drukgolf snelheden die zijn gemeten in twee opeenvolgende metingen in wezen aan elkaar gelijk zijn. Die in wezen constante gemeten snelheid zal de drukgolfsnelheid van de maagdelijke formatie zijn. Waar de drukgolfsnelheden van de beïnvloede zone en de maagdelijke formatie bekend zijn, kan de minimum zendbron-detectorafstand die resulteert 25 in een dergelijke in wezen constante gemeten snelheid worden gebruikt ter vaststelling van de straal van de beïnvloede zone.

De werkwijze voor dwarsgolfregistratie volgens de uitvinding is identiek aan de werkwijze voor drukgolfregistratie, behalve dan dat 2n-pool dwarsgolven (in plaats van 2n-pool drukgolven) worden uitge-30 zonden door de maagdelijke aardformatie en worden geregistreerd ter vaststelling van de dwarsgolfsnelheid van de maagdelijke formatie.

De uitvinding zal thans worden beschreven onder verwijzing naar de tekening, waarin:

Fig. 1 een schematische afbeelding is van drie stralingsbanen 35 van akoestische golven die zijn opgewekt door een multipoolzendbron.

Eén stralingsbaan geeft een golf aan die zich voortplant in de beïnvloede zone van de aardformatie die zich rond een boorput bevindt, een andere 8402564 Λ t - 7 - stralingsbaan geeft een akoestische golf aan die zich voortplant door en wordt gebroken door de maagdelijke formatie die rond de beïnvloede zone aanwezig is en de derde stralingsbaan geeft een akoestische golf aan die wordt teruggekaatst vanaf het scheidingsvlak tussen de bexn-5 vloede zone en de rnaagdelijke formatie;

Fig. 2 is een vereenvoudigde, gedeeltelijk schematische en gedeeltelijk perspectievische afbeelding van een vierpool drukgolfregistratie-inrichting die de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de uitvinding vormt; 10 Fig. 3 is een langsdoorsnede van de bij voorkeur toegepaste uit voeringsvorm van de vierpool drukgolfzendbron die in vereenvoudigde vorm. in fig. 2 is weegegeven, volgens een vlak dat zich door de registra-tiesonde-as uitstrekt;

Fig. 4 is een vereenvoudigde, gedeeltelijk perpectievische en ge-15 deel telijk schematische afbeelding van de vierpool drukgolfregistratie-inrichting volgens fig. 2, waarin is weergegeven de gerichtheid van de detectoren ten opzichte van die van de vierpoolzendbron en de elec-trische aansluitingen naar de zendbron en de detectoren zijn te zien;

Fig. 5 is een dwarsdoorsnede van een vierpool r.-^nikgolfregis tra-20 tiezendbron volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 6 is een dwarsdoorsnede van een achtpool‘drukgolfregistratie-zendbron volgens weer een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 7 is een dwarsdoorsnede van nog een andere uitvoeringsvorm van eenxachtpool'. drukgolf registratie-zendbron ; 25 Fig. 8 is een dwarsdoorsnede van een tweepool'drukgolf registratie- zendbron volgens een nog weer andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 9 is een dwarsdoorsnede van een tweepooL-drukgolfregistratie-zendbron van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 10 is een dwarsdoorsnede van de vierpool '-drukgolfregistratie-30 zendbron volgens fig. 3, volgens lijn 10-10;

Fig. 11 is een grafiek in de vorm van een schematische voorstelling van de variatie van de drukgolfsnelheid zoals die door de inrichting volgens de uitvinding is gemeten bij groter wordende zendbron-detector-afstand; en 35 Fig. 12 is een grafiek in de vorm van een schematische voorstelling van de variatie in de verwachte ontvangstsignaaltijden, respectievelijk van de gebroken golfontvangstsignaaltijd P vanaf de rnaagdelijke formatie, 8402564 - 8 - de gebroken golfontvangstsignaaltijd P^ vanaf de beïnvloede zone en de teruggekaatste golfontvangstsignaal R vanaf, het scheidingsvlak tussen de beïnvloede zone en de maagdelijke formatie bij toenemende dikte van de beïnvloede zone.

5 De multipoolbenamingswi j ze. is gebaseerd op opeenvolgende, machten van twee, dat wil zeggen, 2n, waarbij n een geheel getal is en n = 1, 2, 3 en zo onbeperkt verder. Tot de multipolen behoren dus de tweepool (n = 1), de vierpool (n = 2) en de achtpool (n = 3) . De benamingswijze voor multipolen van hogere volgorde is gebaseerd op 2n met n = 4, 5, 6 10 en zo onbeperkt verder. De multipolen omvatten niet de éénpool (n = 0).

Pig. 1 is een afbeelding van drie stralingsbanen van akoestische golven die zijn opgewekt door een akoestische zendbron 10 en één van de detectoren Dl van een serie detectoren 12. De akoestische golfsnelheden van de beïnvloede zone kunnen voortdurend toenemen bij toenemende 15 afstand vanaf de boorput als gevolg van de verschillende maten van penetratie van de boorsuspensie in de beïnvloede zone of beschadiging van de aardformatie in de nabijheid van de boorput._ De stralingsbanen van de akoestische golven in de beïnvloede zone zullen gebogen zijn, onge- -veer zoals is afgebeeld in fig. 1, wanneer de akoestische golfsnelheid 20 van de beïnvloede zone dus afhankelijk is van de afstand vanaf de boorput. Fig. 1 zal verderop worden besproken, waarbij er voor de eenvoudigheid vanuit wordt gegaan dat de akoestische golven P-golven zijn. Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke bespreking evenzeer van toepassing is in het geval dat de akoestische golven S-golven zijn.

25 Naast het zich voortplanten volgens de aangegeven stralingsbanen, planten de P-golven die worden opgewekt door zendbron 10 zich ook voort in de gebieden aan beide zijden van elke stralingsbaan; het gebied dat zich dichter bij de boorput bevindt en het gebied dat verder in de beïnvloede zone is gelegen. Die P-golven welke zich in de beïnvloede zone 30 voortplanten kunnen Pi worden genoemd en die welke zich in de maagdeiijke formatie voortplanten Pv. Naast de gebroken golfontvangstsignalen Pi en Pv is een ander vroeg binnenkomend ontvangstsignaal, R, afgebeeld resulterend uit de terugkaatsing aan het scheidingsvlak tussen de beïn- vloede zone en de maagdelijke formatie. Het is echter altijd zo dat hetzij 35 Pi of Pv (of beide ) aankomen bij detector Dl voor R. Bij toepassing van een éénpool P-golf zal veel van de energie die door de serie 8402564 3 * -9.- detectoren 12 wordt geregistreerd niet doordringen tot buiten de beïnvloede zone zodat Pv klein kan zijn of op zijn best vergelijkbaar in amplitude ten opzichte van Pi. Daardoor zal het moeilijk zijn om het geregeistreerde Pv ontvangstsignaal te onderscheiden van het geregistreerde Pi ontvangstsignaal teneinde de P-golf snelheid in de maagde-5 lijke formatie vast te stellen.

De aanvragers dezes hébben ontdekt dat wanneer deze met dezelfde zendbron-detector afstand is opgewekt, de piek-energie van een tweepool P-golf dieper in de aarde penetreert dan die van een éénpooi P-golf, en de piek-energie van een vierpool P-golf penetreert dieper dan die 10 van een tweepool P-golf. Met andere woorden, in vergelijking met een éénpooi P-golf, zal een groter percentage van de energie van de tweepool P-golf zich voortplanten in de maagdelijke formatie. Wat betreft de vierpool P-golf zal een nog groter percentage van de energie zich voortplanten in de maagdelijke formatie zodat Pv een intensiteit heeft 15 die belangrijk groter is dan Pi en de P-golf snelheid van de maagdelijke formatie kan worden geregistreerd door het registreren van Pv.

De aanvragers dezes hebben ook ontdekt dat bij toepassing van dezelfde zendbron-detectorafstand, het percentage aan energie dat zich voortplant in de maagdelijke formatie, zal toenemen met de orde van 20 grootte van de multipool P-galf zendbron. · Dus een-hogere orde van grootte van de P-golf zendbron zal een betere Pv tot Pi verhouding opleveren. Set is echter zo dat de 16-pool en andere multipoolzendbronnen voor ?-golven van hogere orde van grootte in het algemeen P-golven zullen opwekken die zwakker zijn dan die welke worden opgewekt door de vierpool 25 en achtpool P-golf zendbronnen. Daarom vormende vierpool en achtpool P-golf zendbronnen de bij voorkeur toegepaste P-golf zendbronnen voor het registreren van de maagdelijke formatie.

Pig. 2 is een gedeeltelijk schematisch en gedeeltelijk perspec-tievisch aanzicht van een akoestisch registratiesysteem ter illustra-30 tie van de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. Een registratiesonde 20 kan worden neergelaten in of verwijderd uit een boorput 22. Teneinde met het registreren ts beginnen wordt de registratiesonde 20 opgehangen in een vloeistof 24 die zich bevindt in boorput 22 welke wordt omringd door een aardformatie 35 26 omvattende een beïnvloede zone die onmiddellijk grenst aan vloeistof 24 en een maagdelijke formatie die aanwezig is rond de beïnvloede zone 8402564 é c - 1.0 - (de beïnvloede zone en de. maagdelijke formatie van aardformatie 26 zijn niet afgebeeld in fig. 2). Teneinde het monteren, funktioneren en het uitvoeren van reparaties te -vergemakkelijken omvat de registratie-sonde 20 een aantal holle cilindrische secties. De bovenste sectie 32 5 bestaat· uit een vierpool P-golf registratiezendbron 10 en omvat ramen 34 die het.mogelijk maken dat de door zendbron 10 opgewekte P-golven zich gemakkelijker daar doorheen voortplanten in de boorputsuspensie. Hoewel 'vier ramen zijn afgebeeld, kan de sectie 32 meer of minder dan vier van-zulke ramen bezitten. De sectie 36 en 38 bevatten respectievelijk 10 de eerste twee detectoren Dl en D2 van de serie detectoren 12 en de sectie 40 omvat de laatste.detector Dn van de serie 12. Andere secties omvattende de resterende detectoren van de serie zijn niet weergegeven of zijn slechts gedeeltelijk afgebeeld in fig. 2.

Sectie 42 is een afstandssectie die sectie 32 en sectie 36 van.

15 elkaar scheidt. De zendbron-detectorafstand. kan worden ingesteld door toepassing van een dergelijke afstandssectie van de juiste lengte of door gebruikmaking van meer of minder afstandssecties voor het van elkaar scheiden van de zendbron en de detectoren. Een andere mogelijkheid is dat de effectieve zendbron-detectorafstand wordt vergroot door het - ·* 20 verscaffen van. een serie detectoren, zoals serie 12 in fig. 2, en het selectief registreren van de geregistreerde ontvangstsignalen door afzonderlijke detectoren of paren detectoren die zijn aangebracht op steeds grotere afstanden vanaf de zendbron.

Elke sectie die een detector van de serie 12 bevat is voorzien 25 van ramen (zoals de ramen 46,48 en 50 volgens fig'. 2) waar doorheen de gebroken P-golven vanuit de aardformatie 26 de serie detectoren 12 kunnen bereiken.

' Zendbron 10 is via een schakelaar 64 aangesloten op een aanzet- en registratieregeleenheid 62. De golven die worden geregistreerd 30 door de serie detectoren 12 worden aangevoerd via een kabel die de draden 66 bevat naar een schakelaar 68, een bandfilter 70, een versterker 72 en een tijdsintervaleenheid 74.

Op een manier die verderop zal worden beschreven kan de aanzet-en registratieregeleenheid worden gebruikt voor het aanzetten van de 35 zendbron 10 die. een vierpool P-golf in formatie 26 uitzendt. De vierpool P-golf ontvangstsignalen worden geregistreerd door de detectoren Dl tot en met Dn van de serie detectoren 12, dia de geregistreerde 8402564 * « - 11 - akoestische signal ai omzetten in electrische signalen. De signalen worden aangevoerd naar banöfilter 70 via schakelaar 68 waarvan de functie verderop zal worden beschreven. De electrische signalen worden gefilterd door bandfilter 70 en versterkt door versterker 72. Het tijdsinterval ....."" 5 tussen de registratie door aan elkaargr enzende detectoren kan danj^orden opgeslagen of ter aflezing zichtbaar worden gemaakt, al^naar^gelahg wenselijk„is, in tijdsintervaleenheid 74.

Wanneer een bepaalde tweepool ?-golf of een P-golf van een hogere orde wordt uitgezonden in een formatie dan zullen de ontvangsttijden 10 van de gebroken P-golf signalen ter plaatse van de detectoren variëren met de, dikte van de beïnvloede zone. Fig 12 is een schematische voorstelling van de variatie van de verwachte ontvangstsignalen, ?v en Pi, van de gebroken golven en de ontvangsttijd P. van de teruggekaatste golven naarmate?.dedikte· van de beïnvloede zone toeneemt. De dikte van de i 15 beïnvloede zone is gelijk aan het verschil tussen r^, de straal van de buitenomtrek van de beïnvloede zone, en r^, de straal van de boorput.

De hyperbolische kromme voorstellende de ontvangsttijden van ontvangst H van de teruggekaatste golven raakt aan de door een rechte lijn gevormde grafiek voor stellende de ontvangsttijden van Pv wanneer de dikte van de 20 beïnvloede zone gelijk is aan een kritische dikte 1/2 r* = (z/2) (((Cv/Ci)-1) ((Cv/Ci)+D) , waarin z is de zendbron- detectorafstand, Cv is de P-golf snelheid in de maagdelijke formatie en Ci is de P-golf snelheid in de beïnvloede zone. De aanvragers dezes hebben ontdekt dat voor een aanzienlijk bereik van beïnvloede zone dikte-25 waarden die dichtbij-r* liggen, de ontvangsttijden Pv van de gebroken golven en de ontvangsttijden R van de teruggekaatste golven' liggen op waarden die minder dan 1% van elkaar verschillen, zodat R op doelmatige wijze de geregistreerde amplitude van Pv zal versterken. De maximale amplitude van de teruggekaatste ontvangstsignalen R treedt op wanneer 30 de dikte van de beïnvloede zone gelijk is aan r*. Alleen wanneer de dikte van de beïnvloede zone belangrijk groter is dan r* wordt de amplitude van de ontvangstsignalen R van de teruggekaatste golven voldoende verkleind zodat Pi het eerste belangrijke ontvangstsignaal is, waarvoor dus de ontvangsttijd het kortste is.

35 Vergroting van de zendbron-detector afstand zal betakenen vergro ting van de penetratiediepte van de P-golf energie de beïnvloede zone in. Indien het onzeker is of het geregistreerde ontvangstsignaal dat van Pi of van Pv is, dan is de bij voorkeur toegepaste werkwijze om het 6402534 ¥ ί - 12 -

Pi en PV ontvangstsignaal van elkaar te onderscheiden deze, dat de snelheid van het ontvangstsignaal wordt afgezet tegen de zendbron-detsctor-afst<ind z zoals is weergegeven in fig. 11. Bij kleine zendbron-detector-afstanden zal de geregistreerde snelheid afhankelijk zijn van de zendbron-5 detectorafstand z, om redenen die verderop zullen worden besproken.

Wanneer de zendbron-detectorafstand een bepaalde kritische afstand z* bereikt, benadert de geregistreerde snelheid een constante waarde. Deze constante snelheid is in wezen gelijk aan Cv, de P-golf snelheid in de maagdelijke formatie. De kritische afstand, z*, is de afstand waarbij 10 net overheersende deel van de P-golf energie het scheidingsvlak tussen de beïnvloede zone en de maagdelijke formatie bereikt.

De kritische afstand, z*, kan worden vastgesteld door de gemeten P-golf snelheid af te zetten tegen de zendbron-detectorafstand z, zoals is te zien in fig. 11. De af te zetten. P-golf snelheid wordt 15 berekend door da afstand tussen twee detectoren te delen door het tijdsinterval tussen de registraties van het P-golf ontvangstsignaal door de twee detectoren. Indien de zendbron-detectoraf stand voldoende klein is, zodat de P-golf nooit zal penetreren in de maagdelijke formatie, dan is de hele stralingsbaan tussen de zendbron en de detector 20 gebogen en het verschil tussen de twee stralingsbaanlengten is kleiner dan de afstand tussen de twee detectoren. In gevallen dat dus de P-golf stralingsbaan de maagdelijke formatie nooit bereikt, zal dan de P-golf snelheid zoals die is berekend in overeenstemming met ds hierboven vermelde benadering de neiging hebben hogere waarden op te leveren voor de 25 feitelijke P-golf snelheid. Wanneer de zendbron-detectorafstand voldoende wordt vergroot om de P-golf stralingsbaan de maagdelijke formatie te laten bereiken, dan zal de gemeten P-golf snelheid een goede benadering zijn van de P-golf snelheid in de maagdelijke formatie. Ben dergelijke minimale zendbron-detectorafstand is de kritische afstand, z*. Wanneer 30 de zendbron-detectorafstand wordt vergroot tot meer dan de kritische afstand, dan zal de gemeten P-golf snelheid in wezen constant zijn, zodat op deze manier kan worden vastgesteld, waar in fig. 11 liet punt ligt waar voorbij de gemeten P-golf snelheid in wezen constant is.

De inrichting volgens fig. 2 kan ook worden gebruikt voor het 35 vaststellen van de diepte van beïnvloeding, D, rond de boorput door gebruik te maken van de volgende vergelijking: 8402564 1/2 i η - 13 - d = (z/2) (((Cv/C±) -1) ((Cv/Ci).+D) waarin z is de zendbron-detectoraf stand; d is de penetratiediepte van ---- een P-golf de formatie in; CV is de P-golf snelheid in de maagdejójk*''''^"'^ formatie; en Ci is de P-golf snelheid in de beïnvloede zoije<rue penetratiediepte van de P-golf is gelijk aan D, de dieptevan beïnvloeding, 5 wanneer de P-golf binnendringt in de beïnvloede zone en tevens het scheidingsvlak tussen de beïnvloede zone en de maagdelijke formatie bereikt. Indien dus de kritische afstand z* en de P-golf snelheden in de beïnvloede zone en de maagdelijke formatie bekend zijn dan kan de diepte van beïnvloeding D met behulp van bovenstaande formule worden berekend.

10 De hierboven gegeven beschrijving in betrekking tot P-golf snelheidsregistratie en het zich voortplanten van F-golven in de beïnvloede zone en de maagdelijke aardformatie die zich rond een boorput bevindt -is evenzeer van toepassing op S-golf snelheidsregistratie en het zich voortplanten van S-golven. De hierboven beschreven werkwijzen kunnen 15 dus worden gebruikt zowel in betrekking tot S-golf snelheidsregistratie als in betrekking tot P-golf snelheidsregistratie.

De seismische energie die wordt uitgezonden door de als registra-tiesonde uitgevoerde inrichting zoals die hierboven is beschreven kan worden verdeeld in twee categorieën: 20 Es, de energie die wordt uitgezonden in de vorm van dwarsgolven en Ep, de energie die wordt uitgezonden in de vorm van drukgolven. De verhouding van Ep tot Es zal afhangen van het frequentiespectrum van de seismische straling die wordt uitgezonden door de inrichting. De hierboven beschreven inrichting kan dus geschikt zijn voor zowel S-golf snelheidsregistra-25 tie als voor P-golf snelheidsregistratie. Voor efficiënte drukgolfregistratie is het wenselijk dat het frequent! eb ere ik van de opgewekte straling gelijk is aan die waarde waarbij de verhouding van.Ep tot Es maximaal is. Dit bij voorkeur toegepaste frsquentiebereik zal afhankelijk zijn van de snelheid van de drukgolven in de aardformatie die moet 30 worden onderzocht en geregistreerd. De aanvragers dezes hebben ontdekt dat voor P-golf registratie, waarbij de drukgolfsnelheid in de formatie is (a) 300 m per seconde, het frequentiebereik van de straling die door de inrichting volgens deze uitvinding wordt uitgezonden, bij voorkeur de frequentie (a) (10/d) kHz zal omvatten, waarin d de diameter van de 35 boorput in inches is.

8402564 - 14 - y /

De werking van de multipool seismische zendbron volgens de uit- ~~ '---visaing bi3 frequenties die belangrijk lager zijn dan (a) (10/d) kHz zal resulteren in de opwekking van een relatief sterk dwarsgolfsignaal en een relatief zwak. drukgolfsignaal. De aanvragers dezes hebben tevens ontdekt 5 dat het wenselijk is dat de inrichting volgens de uitvinding wordt gebruikt. in een dergelijk laag frequentieberaik voor een doelamtige S-golf snelheidsregistratie. Het funktioneren in een dergelijk laag frequentia-bereik zal het mogelijk maken dat het relatief sterke dwarsgolfsignaal ver doordringt in de formatie die zich op afstand van de boorput bevindt. 10 Bij voldoende grote zendbron-detectorafstand kan op deze manier de dwarsgolfsnelheid in de maagdelijke formatie worden geregistreerd*.

De bij voorkeur toegepaste werkwijze voor het registreren van de P-golf snelheid, van da maagdelijke formatie, met gebruikmaking van de hierboven beschreven inrichting, houdt in het opwekken van een breed 15 bandsignaal dat wordt gebroken door de maagdelijke formatie, geregistreerd door de detectoren Dl tot en met Dn en wordt aangevoerd door bandfilter 70. Voor P-golf registratie wordt het bandfilter 70 gekozen voor het filteren van het geregistreerde signaal zodat de geregistreerde P-golf Pv ontvangstsignalen een grote amplitude hebben ten opzichte van de 20 geregistreerde S-golf ontvangstsignalen. Voor S-golf registratie wordt het bandfilter 70 gekozen voor het filteren van het geregistreerde signaal zodat de geregistreerde dwarsgolfontvangstsignalen een grote amplitude hebben ten opzichte van de geregistreerde P-golf -ontvangstsignalen.

Pig. 3 en 10 zijn meer gedetaillerde afbeeldingen van de bij 25 voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. Fig. 3 is een langsdoorsnede van de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de vierpool drukgolfregistratiezendbron die in vereenvoudigde vorm in fig. 2 is afgebeeld, volgens een v-lak dat zich uitstrekt door de registratiesonde-as. Fig. 10 is een dwarsdoorsnede 30 volgens lijn 10-10 in fig. 3 van de vierpool zendbron volgens een vlak dat loodrecht staat op de as van de registratiesonde.

De in fig. 10 afgebeelde zendbron 10 omvat vier in wezen dezelfde sectoren (of "organen") 102, 104, 106, 108 van een radiaal gepolariseerde piëzo-electrische holle cilinder die in wezen coaxiaal met en op 35 gelijke afstanden van de registratiesonde-as zijn aangebracht. Sectoren van verschillende cilinders met verschillende stralen kunnen ook worden gebruikt. Het zal duidelijk zijn dat vier van zulke sectoren kunnen wor- 8402564 - 15 - den toegepast, zelfs indien ze niet coaxiaal met da regis«fatisoRde-as^^^ Zijn gelegen, mits de assen ervan in wezen evenwijdig aan de registratie-sonde-as zijn geplaatst en dat ze zodanig^zijn gericht dat de registratie-sonde-as zich aan de holle zijde ,vahT^elke sector bevindt- Een dergelijke configuratie kan worden bereikt door de vier 'sectoren 102, 104, 106, 108 volgens fig. 10 over verschillende afstanden radiaal van de registratie-sonde-as vandaan te bewegen- De cyclische volgorde van 102, 104, 106, 108 van de vier sectoren in fig. 10 bepaalt de relatieve posities van de vier sectoren- aangezien de volgorde cyclisch is, kan elk van de volgende cyclische volgorden ook worden toegepast ter bereiking van dezelfde relatieve posities: 104, 106, 108, 102; 106, 108, 102, 104; en 108, 102, 104, 106. Hoewel de vier sectoren bij voorkeur in wezen op onderling gelijke afstanden rond de registratiesonde-as zijn aangebracht zoals is afgebeeld in fig. 10, zal het duidelijk zijn dat configuraties waarbij de vier sectoren niet op onderling gelijke afstanden rond de registratiesonde-as zijn gerangschikt, ook kunnen worden gebruikt en dat dit valt binnen het .kader van deze uitvinding. Verwisseling van twee sectoren die tegenover elkaar zijn gelegen, zoals 102 met 106 of 104 met 108, zal eveneens geen invloed hebben qp de werking van de zendbron zoals die is afgebeeld in fig. 10.

Het is niet noodzakelijk dat de zendbron 10 vier sectoren van een holle cilinder omvat zoals is weergegeven in fig- 10 maar deze kan organen van elke vorm of grootte omvatten, zolang de ruimte-zwaartepunten ervan ten opzichte van elkaar maar zijn gelegen op een manier die verderop zal worden beschreven en ze drukgolven opwekken op een wijze die overeenkomt met die van de sectoren volgens fig. 10 zoals reeds is beschreven.

Het ruimte-zwaartepunt wordt in het American Heritage Dictionary of the English Language 1978, Houghton Mifflin Co., Boston, Massachusetts gedefinieerd als het midden van een massa van een voorwerp dat een constant (dat is uniform) soortelijk gewicht of dichtheid bezit. Indien het voorwerp een variërend soortelijk gewicht of dichtheid bezit, kan het ruimte-zwaartepunt van een dergelijk voorwerp worden gedefinieerd als het punt dat het ruimte-zwaartepunt zou zijn van een dergelijk voorwerp indien dat voorwerp een constant soortelijk gewicht of dichtheid zou hebben.

De vier organen (eerste, tweede, derde en vierde orgaan) van elke vorm of grootre zijn zodanig verbonden aan een huis dat in een vier- 8402564 w - 16 - zijdige figuur, waarvan de vier hoeken worden gevormd door de ruimte-zwaartepunten van het eerste, tweede en derde orgaan en de loodrechte project is* van het ruimte-zwaartepunt van het vierde orgaan op het vlak dat wordt gevormd door en waarin zijn gelegen de ruimte-zwaartepunten 5 van het eerste, tweede y- derde orgaan, de vier hoeken van de vierzijdige figuur elk kleiner zijn dan 180°. Bij voorkeur liggen de ruimte-zwaartepunten van de vier organen in één vlak en vormen zij de vier hoeken van een vierkant. Tevens verdient het voorkeur dat het vlak waarin de ruimte-zwaartepunten zijn gelegen loodrecht staat op de boorputas.

10 Indien de vier organen klein zijn, zodat ze in wezen als in punten geconcentreerde drukgolfzendbronnen kunnen worden beschouwd, dan worden de vier drukgolven in wezen opgewekt in vier punten die ruimtelijk op dezelfde manier zijn gesitueerd als de ruimte-zwaartepunten van de vier organen.

15 Thans zal weer worden verwezen naar de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm zoals die is afgeheeld in fig. 10, waarbij in wezen dezelfde electrische impulsie kan worden opgewekt door de cilindrische oppervlakken van elk van de. sectoren 102, 104, 106 en 108 en in wezen gelijktijdig zodat de impulsies die worden aangevoerd- naar elke twee 20 naast elkaar gelegen sectoren tegengesteld in polariteit zijn. Deze rangschikking is afgeheeld in fig. 10. Bij een dergelijke rangschikking zullen, indien deene sector er door de electrische impulsie toe wordt gebracht radiaal te expanderen, de twee ernaast gelegen sectoren radiaal samentrekken en omgekeerd. Indien de vier sectoren radiaal buitenwaarts 25 zijn gepolariseerd dan zullen de richtingen van expansie en samentrekking zijn zoals is weergegeven door holle pijlen in fig. 10. Tijdens samentrekking van een sector zal het gehele cilindrische binnencppervlak ervan binnenwaarts bewegen? tijdens expansie ervan zal het gehele cilindrische buitenoppervlak ervan buitenwaarts bewegen. Het zal duidelijk zijn dat 30 de polarisatie 'van de vier sectoren radiaal binnenwaarts kan zijn, tegengesteld aan hetgeen is aangegeven in fig. 10. In een dergelijk geval zullen de richtingen van expansie en contractie die worden veroorzaakt door de electrische impulsies van de polariteit die is weergegeven in fig 10, tegengesteld zijn aan die welke zijn aagegeven door de holle 35 pijlen in fig. 10. De in wezen gelijktijdig optredende expansie en contractie van de vier sectoren zal een vierpool P-golf opwekken in boor-putvloeistof 24 zoals_is te zien in fig. 2, die dan wordt uitgezonden in de aardformatie 26 en zal worden geregistreerd door de serie detectoren 12 84 0 2 5 5 4 • « - 17 - ♦ zoals hierboven is beschreven. Wanneer de zendbron 10 functioneert_pp_dt="'" manier zoals hierboven is beschreven onder verwi j zing na^z>£“ig. 10, kan ^ worden gezegd dat deze werkt volgens het vierpool^e^steem.

De vier piezo-electrische organen^102-7^104, 106 en 108 van- zencbron 10 volgens fig. 3- en 10 kunnen aan de-bfegistratiesoirde .20 zijn verbonden op een 5 manier die· het- gemakkeii jkst -i£"~te begrijpen onder -verwij zing naar fig. 3.

De zuigers S3 en 84 hebben zodanige diameters dat ze -nauwkeurig passen in registratiesonde 20. De zuigers 83 en 84 zijn voorzien van met schroefdraad uitgevoerde uitsparingen, respectievelijk 85 en 86, en de twee zuigers kunnen met elkaar worden verbonden door een zuigerstreng 114, 10 waarvan de twee uiteinden van schroefdraad zijn voorzien en zodanige afmetingen bezitten dat ze in de uitsparingen 85 en 86 van de zuigers 83 en 84 kunnen worden geschroefd. Teneinde zendbron 10 te monteren wordt de zuigerstang 114 aangebracht in een ringvormig-orgaan van steunmateriaal 112 en de vier organen 102, 104, 106·en 108 worden op het cilindrische 15 buitenoppervlak van orgaan 112 geplaatst zodat ze in wezen coaxiaal met de zuigerstang 114 zijn gelegen. Orgaan 112 is bij voorkeur vervaardigd van een steunmateriaal dat goede dempende eigenschappen bezit voor het dempen van de natrillingen van de vier organen zodat de vier drukgolf— reeksen die door de vier organen worden opgewekt kort van duur zijn. .

20 Twee cirkelvormige ringen van pakkingmateriaal 80 en 82 passen nauwkeurig over de vier organen en orgaan 112 teneinde deze organen op hun plaats te houden. Daarna worden de zuigerstang 114 en de zuigers 83 en 84 aan elkaar gemonteerd zoals reeds is beschreven en vervolgens wordt het gehele samenstel in de registratisonde aangebracht. De registratiesonde 25 20 heeft vier ramen die rond de omtrek ervan verdeeld zijn aangebracht ter plaatse van de zendbron 10 en die zijn afgesloten door vier afdichtende rubbermembranen 87, 88, 89 en 90. Hoewel vier ramen zijn afgeheeld in fig. 10 kan de registratisonde 22 ook met meer of minder dan vier ramen zijn uitgevoerd.

30 De vier rubbermembranen sluiten de vier ramen af dichtend af doordat ze aan de registratiesonde zijn bevestigd door conventionele middelen, zoals mechanische klemmen. De ruimten tussen de vier rubbermembranen en de vier piëzo-electrische organen zijn gevuld met olie 116.

O-ringen 94 en 96 dienen ter afdichting van de met elkaar in aanraking 35 zijnde oppervlakken tussen de zuigers 83 en 84 en de registratiesonde 20 8402564 - 18 - / / ter voorkoming van lekkage van olie 116. De sectorvormige ruimten tussen de met olie gevulde ruimten zijn opgevuld door steunmateriaal 118 ter demping van de natrillingen van de trillingen van de vier sectoren.

Ter-verschaffing van een doorgang voor electrische aansluitingen 5 zijn de zuiger 83 en zuigerstang 114 van openingen 120 en 121 die zich door de respectieve middens ervan uitstrekken. De twee openingen staan in open verbinding met elkaar. Zuigerstang 114 is verder voorzien van een doorgang 122 die loodrecht staat op de as ervan en die in open verbinding staat met opening 121. Zuiger 83 is verder voorzien van vier 10 doorgangen 123 die elk aan het einde in open verbinding staan met de opening 120 en waarbij het andere einde van elk daarvan leidt naar het cilindrische buitenoppervlak van één-van de vier organen. Aanzet- en re-gistratieregeleehheid 62, omvattende een electrische impulsie-generator, is aangesloten op de vier organen door twee groepen draden: Groep 124 15 omvattende vier draden 124a, 124b, 124c, en 124d; en groep 125 omvattende de draden 125a, 125b, 125c, en 125d. De groep draden 124 en de groep draden 125 zijn op de impulsie-generator aangesloten via een schakelaar zodat de impulsiesudie'.worden aangevoerd naar de buitenoppervlakken van naast elkaar gelegen organen dezelfde of tegengestelde polariteiten 20 kunnen bezitten. De draden 124c en I24d-strekken zich uit door opening 120 en dan door de doorgangen 123 en zijn aangesloten op de cilindrische buitenoppervlakken van de organen 104 en 108. De draden 124a en 124b strekken zich uit door de opening 120 van zuiger 83 en opening 121 van zuigerstang 114 en zijn vervolgens via doorgang 122 en orgaan 112 25 aangesloten op de cilindrische binnenoppervlakken van respectievelijk de organen 102 en 106, Op een overeenkomstige manier strekken de draden 125a en 125b zich uit door opening 120 en doorgangen 123 en zijn aangesloten op de cilindrische buitenoppervlakken van respectievelijk de organen 102 en 106. Op overeenkomstige wijze strekken dé draden 125c en 30 125d zich uit door de openingen 120 en 121 en door doorgang 122 en zijn aangesloten op de cilindrische binnenoppervlakken van resp. de organen 104 en 108. Wanneer dus de electrische impulsie-genera tor een electrische impulsie uitzendt door de twee groepen draden, dan wordt de impulsie uitgezonden door elk paar draden die zijn aangesloten op één van de 35 vier organen. Indien de draden van groep 124 zijn aangesloten op de positieve aansluitklem van de impulsie-generator en de draden van groep 125 op de negatieve aansluitklem, dan heeft de impulsie tot gevolg dat 8402564 - 3.9 - de cilindrische binnenoppervlakkan van de organen 102 en 106 op een hogere electische potentiaal zijn dan de cilindrische buitenoppervlakken daarvan. Indien de organen 102 én 106 radiaal buitenwaarts zijn gepolariseerd/ dan is het wel bekend dat zulke electrische potenti^ienr'''^ 5 tot gevolg zullen hebben dat de organen 102 en 106 aanvankelijke radiaal zullen gaan samentrekken. De door de impulsie-generatoiaangevoerde im-pulsies zullen tot gevolg hebben dat de cilindrische buitenoppervlakken van de organen 104 en 108 op een hogere electrische potentiaal zullen zijn dan de cilindrische binnenoppervlakken ervan. De organen 104 en 108 10 zijn radiaal buitenwaarts gepolariseerd en een dergelijke electrische potentiaal zal tot gevolg hebben dat de twee organen aanvankelijk radiaal zullen expanderen.

Wanneer dus de aansluitingen zijn uitgevoerd zoals hierboven is beschreven dan wordt in wezen dezelfde electrische impulsie.^door de im-15 pulsie-generator in wezen gelijktijdig aangevoerd naar de vier organen, waardoor deze in wezen gelijktijdig in beweging worden gebracht; de organen 102 en 106 zullen aanvankelijk samentrekken en dus binnenwaarts bewegen en de organen 104 en 108 zullen aanvankelijk expanderen en dus buitenwaarts bewegen. Set is wel bekend dat nadat een piêzo-electrisch 20 materiaal aanvankelijk tot expanderen of samentrekken wordt gebracht door een electrische impulsie, het afwisselend zal expanderen en samentrekken, zelfs als geen electrische impulsies meer worden aangevoerd na de aanvankelijke aanzetimpulsie. Nadat dus de electrische impulsies worden aangevoerd naar de vier organen, met als gevolg dat de organen 25 102 en 106- zullen samentrekken en de organen 104 en 108 zullen expanderen, zullen daarna de organen 102 en 106 afwisselend expanderen en samentrekken en zullen de organen 104 en 108 afwisselend samentrekken en expanderen. Tijdens de afwisselende expansiesen samentrekkingen ervan zullen de vier organen energie verliezen ..en de trillingen ervan 30 zullen uiteindelijk door demping geheel ophouden, maar tijdens de duur van de expansie en het samentrekken ervan, wekken de vier organen vier drukgolfreeksen op. Aangezien de vier electrische impulsies die naar de vier organen worden aangevoerd door de impulsie-generator in wezen hetzelfde zijn behalve de polariteit ervan, hebben de vier drukgolfreeksen 35 in wezen dezelfde golfvorm. De golfreeksen die worden uitgezonden door de organen 102 en 106 zijn in wezen in fase. De golfreeksen die worden uitgezonden door de organen 104 en 108 zijn in wezen in fase met elkaar 84 0 25 64 β - 20 - - V# ν maar zijn in wezen tegengesteld in fase ten opzichte van de golfreeksen diejwoyden opgewekt door de organen 102 en 106. Dergelijke drukgolven worden voortgeplant door de olie 116, de rubbermembranen, dan de boor-suSpensie 24 in en tenslotte de aardfonnatie 26 in. De vier op deze 5 wijze uitgezonden drukgolven zullen interfereren en een vierpool drukgolf in de aardformatie 26 vóórtbrengen. Een dergelijke drukgolf plant zich vóórt door de aardformatie, wordt door breking teruggevoerd de··, boorsuspensie 24 in en wordt op afstand van de registratiezendbronr. 10 geregistreerd zoals verderop zal worden uiteengezet.

10 De vier piëzo-electrische organen 102, 104, 106 en 108 kunnen gemakkelij.k worden vervaardigd van piëzo-electrische kristallen die in de handel verkrijgbaar zijn. Het is gebleken dat piëzo-electrische kristallen die worden geleverd door de Vernitron Company uit Bedford, Ohio, bevredigende resultaten opleveren. Eén type commercieel verkrijgbaar 15 piëzo-electrische kristallis uitgevoerd in de vorm van een holle cilinder die radiaal buitenwaarts is gepolariseerd. Het cilindrische binnen-en buitenoppervlak van zulke kristallen zijn elk bedekt met een laag geleidend materiaal, bijvoorbeeld zilver. Aangezien de electrische impulsie vanaf de impulsie-generator kan worden aangevoerd naar naast 20 elkaar gelegen organen van de vier organen in tegengestelde polariteit, moeten zowel de cilindrische binnenoppervlakken van naast elkaar gelegen orgaan als ook de cilindrische buitenoppervlakken ervan electrisch geïsoleerd zijn. Een dergelijke isolatie kan worden bereikt door het uitsnijden van vier smalle langssecties ter verschaffing van de vier 25 sectoren 102, 104, 106 en 108. Een andere mogelijkheid is, in plaats van het uitsnijden van zulke smalle langssecties, dat de geleidende laag op:, zowel de binnen- als de buitenoppervlakken van die secties er wordt afgeschraapt.

Fig. 4 is een vereenvoudigd aanzicht in perspectief van de vier-30 pool P-golf registratie-inrichting volgens fig. 2, waarin is te zien hoe de inrichting kan worden gebruikt ter registratie van de P-golf snelheid van de maagdelijke formatie. Teneinde de door zendbron 10 uitgezonden vierpool P-golf te registreren, is elke detector van de serie 12 bij voorkeur eveneens een vierpool detector van overeenkomstige 35 constructie als de zendbron 10. Voor de eenvoudigheid is alleen detector Dl van serie 12 afgebeeld in fig. 4. De vier sectoren van detector Dl 8402564 21 - > * zijn zodanig geplaatst dat ze in wezen dezelfde as hebben als de vier·^-''''^ sectoren van zendbron 10 en dat ze in wezen dezelfde zijdeling^T'positie rand de gemeenschappelijks as hebben als de sectoren van^êndbron 10.

Zoals is weergegeven in fig. 4 zendt de aan^a€- en registratie-regeleenheid 62 een electrische impulsie uitsla schakelaar 64 zodat 5 de impulsies die worden aangevoerd naaaf"eik van twee naast elkaar gelegen sectoren tegengesteld in polariteit zijn. Door omzetting van schakelaar 64 kunnen de polariteiten van de impulsies die naar de sectoren, worden aangevoerd worden veranderd, zodat de -.impulsies die worden aangevoerd naar alle vier sectoren dezelfde polariteit bezitten. Dat wil zeggen, de 10 cilindrische buitenoppervlakken van de vier sectoren zullen in wezen dezelfde electrische potentiaal hebben. Deze potentiaal zal verschillen van de electrische potentialen van de cilindrische binnenoppervlakken van de vier sectoren. De cilindrische binnenoppervlakken van de vier sectoren zullen ook in wezen dezelfde electrische potentiaal bezitten.

15 Waar de impulsies die worden aangevoerd naar alle vier sectoren dezelfde polariteit hebben zullen de vier sectoren werken volgens het éénpool systeem. Bij dit systeem zullen alle vier sectoren radiaal expanderen en samentrekken in in wezen dezelfde faseren dus wordt zendbron 10 dan tot een éénpool zendbron.

20 Elke detector van serie 12 kan zijn aangesloten op bandfilter 70 via schakelaar 68 op in wezen dezelfde manier als de aansluiting tussen aanzet- en registratieregeleenheid 62 en zendbron 10, zodat indien zendbron 10 werkt volgens het vierpcol systeem, dan elke detector eveneens werkt volgens een vierpool systeem, en indian zendbron 10 functioneert 25 volgens het éénpool systeem dan zal elke detector ook werken volgens het' éénpool systeem. Bij toepassing van de rangschikking volgens fig. 4 kan de akoestische registratie-inrichting volgens fig.· 2 worden gebruikt voor het registreren van zowel de éénpool P-golf ontvangstsignalen en de vierpool P-golf ontvangstsignalen. Zoals hierboven is beschreven kan 30 Pi, de P-golf die zich voortplant in de beïnvloede zone, wat amplitude betreft worden vergeleken met Pv, de P-golf die zich voortplant in de maagdelijke formatie. De éénpool drukgolfregistratie zal een aanwijzing opleveren van de ontvangstsignalen die worden voortgebracht door drukgolf-voortplanting door de beïnvloede zone. Deze informatie kan nuttig zijn 35 voor het identificeren van storing in de vierpool drukgolfregistratie van Pv veroorzaakt door Pi.

840 2 5 64 ^ ^ / - 22 -

Fig. 5 is een dwarsdoorsnede van een andere vierpool P-golf registratie -zendbron die kan worden gebruikt ter registratie van de P-golf snelheden in formaties die zich op afstand van de boorput bevinden. De constructie van de zendbron volgens fig. 5 komt overeen met die van de 5 zendbron volgens de figuren 3 en 10, behalve dan dat in plaats van vier cilindrische sectoren de zendbron volgens fig. 5 is uitgevoerd met vier lange piëzo-electrische samengestelde platen 142, 144, 146 en 148 die ruimtelijk zodanig in de registratiesonde zijn geplaatst dat de vier platen in wezen de vier rechthoekszijden van een langwerpig prisma vormen. 10 Elk van de vier samengestelde platen omvat twee tegengesteld gepolari-seerêë piëzo-electrische platen die aan elkaar zijn gehecht. De vier samengestelde platen zijn aan de registratiesonde bevestigd door twee kiemplaten (niet af geheeld in fig. 5) . Elk van de twee klemp laten heeft vier gleuven waarin de einden van de vier samengestelde platen nauwkeurig 15 passend zijn opgenomen. De twee kiemplaten worden dan geplaatst in en bevestigd aan de registratisonde en wel in zodanige positie dat de lange samengestelde platen in wezen evenwijdig zijn aan de registratie-sonde-as. Het gedeelte van elke samengestelde plaat tussen de .twee einden zal verderop het "niet-ingeklemde- gedeelte" worden genoemd.

20 In wezen dezelfde electrische impulsie kan worden aangeveerd door de platte oppervlakken van elk van de vier samengestelde platen en wel in wezen gelijktijdig. De impulsies.die worden aangevoerd naar elke twee naast elkaar gelegen samengestelde platen kunnen tegengesteld in polariteit zijn, zodat indien het niet-ingeklemde gedeelte van de 25 ene samengestelde plaat buigt en radiaal buitenwaarts beweegt, dan het niet-ingeklemde gedeelte van de twee ernaast gelegen samengestelde platen zullen buigen en radiaal binnenwaarts bewegen. De richtingen van de buigbewegingen van de vier samengestelde platen zijn in fig. 5 aangegeven door de holle pijlen. De buigbewegingen van dêjvier'samengestel-30 de - platen •'.zullen een vierpool B-golf in de boorsuspensie uitzenden die zich voortplant door de aardformatie en wordt geregistreerd zoals hierboven is beschreven. Voor het registreren van de vierpool P-golf ontvangstsignalen in de boorputsuspensie zijn de detectoren in serie 12 bij voorkeur van het vierpool type en kunnen ze van overeenkomstige 35 constructie zijn ten opzichte van de vierpool zendbronnen die zijn af geheeld in fig. 3 of in fig. 5. De vierpool zendbronnen en detectoren van het in fig. 5 af geheelde type kunnen functioneren als éénpcol zend- 8402564 > - 23 - bronnen en detectoren op in wezen dezelfde manier- als die welke is beschreven onder verwijzing naar fig. 4.

De in fig. 5 afgebeelde samengestelde platen zijn in de handel verkrijg-__^ ' baar. Het is gebleken dat samengestelde platen die worden geleverd 5 door de Vernitron Company uit Bedford, Ohio, bevredigende resultaten geven.

Fig. 6 is een dwarsdoorsnede van een achtpool P-golf zendbron die kan worden gebruikt voor het registreren van de drukgolfsnelheid van de m agdelijke formatie. 'Zes in wezen gelijke sectoren 162, 164, 166, 10 163, 170 en 172 van een radiaal gepolariseerde piëzo-electrische holle cilinder zijn ruimtelijk zodanig gerangschikt dat ze in wezen coaxiaal met en op gelijke.afstanden van de registratiesonde-as zijn gelegen. In we2en dezelfde electrische impulsie wordt in wezen gelijktijdig aangevoerd door de cilindrische oppervlakken van elke sector zodat de impul-15 sies die worden aangevoerd naar elke twee naast elkaar gelegen sectoren tegengesteld in polariteit zijn. Deze rangschikking is af geheeld in fig. 6.

Bij een dergelijke plaatsing worden de sectoren in trilling gebracht in tegengestelde fasen. Indien de zes sectoren radiaal buitenwaarts zijn gepolariseerd dan zullen de richtingen van expansie en samentrekking *...

20 van de zes sectoren wanneer deze beginnen te trillen zijn zoals in fig. 6 met holle pijlen is aangegeven. De trillingen van de zes sectoren zullen een achtpool P-golf opwekken die wordt uitgezonden in de aardformatie en geregistreerd zoals hierboven is beschreven. Ter registratie van de achtpool P-golf ontvangstsignalen kunnen de detectoren van de serie 12 25 van dezelfde constructie zijn als de achtpool zendbron die is afgebeeld in fig. 6, of in fig. 7, welke verderop zal worden beschreven. De achtpool zendbron die is afgebeeld in fig. 6 kan op dezelfde manier aan sectie 32 van registratisonde 22 zijn bevestigd als de vierpool 'zendbron volgens fig, 3. De sectie die de achtpool zendbron volgens fig. 6 bevat kan 30 ook wat de constructie betreft overeenkomen met die van de sectie welke de vierpool zendbron volgens fig. 3 bevat.

Fig 7 is een dwarsdoorsnede van nog een andere achtpool zendbron die kan worden gebruikt voor het registreren van de P-golf snelheid van een maagdelijke formatie. De achtpool zendbron volgens fig. 7 komt 35 overeen met de vierpool zendbron volgens fig. 5 behalve dan dat zes lange samengestelde platen worden toegepast in plaats van vier. De zes lange piëzo-electrische samengestelde platen 182, 184, 186, 188, 190 en 192 8402564

- J

- 24 - zijn ruimtelijk zodanig gerangschikt dat ze in wezen de parallellogrammen van een zeshoekig prisma vormen. De zes samengestelde platen zijn aan de registratiesonde bevestigd door klemplaten op een manier die overeenkomt met die voor de vierpool zendbron volgens fig. 5. Het niet-ingeklemde 5' gedeelte van de zes samengestelde platen kan in trilling worden gebracht ........ .. door eictrische impulsies op een manier die overeenkomt met dia voor de vierpool zendbron volgens fig. 5, zodat de niet-ingeklemde gedeelten van de naast elkaar gelegen platen zullen trillen in in wezen tegengestelde fasen. De richtingen van de buigbewegingen van de zes platen als deze 10 beginnen te trillen zijn weergegeven door holle pijlen in fig. 7. De trillingen van de zes:platen zullen een achtpool P-golf opwekken welke in de beïnvloede zone binnendringt en ook de maagdelijke formatie bereikt voor het registreren van de maagdelijke formatie.

De multipool zendbronnen en detectoren van hogere volgorde kunnen '* 15 worden geconstrueerd op een wijze die overeenkomt met die van de uitvoeringsvormen van de achtpool P-golf zendbron zoals afgeheeld in fig.

6 en 7. De zestienpool zendbron kan dus worden geconstrueerd door de Ju juiste ruimtelijke rangschikking van acht in wezen identieke sectoren van een radiaal gepolariseerde piëzo-electrische holle cilinder rond 20 een gemeenschappelijke as. In wezen dezelf(¾electrische impulsie wordt aangevoerd naar elke sector zodat naast elkaar gelegen sectoren in wezen in tegengestelde fasen trillen. Een alternatieve uitvoeringsvorm van de zestienpool zendbron wordt geconstrueerd indien de acht sectoren worden vervangen door acht lange piëzo-electrische samengestelde platen 25 die zodanig Zijn gerangschikt dat ze de acht parallellogrammen van een achtzijdig prisma vormen. In wezen dezelfde electrische impulsie wordt aangevoerd naar elk van de acht samengestelde platen met zodanige polariteit dat naast elkaar gelegen platen in wezen in tegengestelde fasen trillen. Ook andere constructiewjzen en manieren om de platen en sectoren 30 in trilling te brengen kunnen worden toegepast, zolang de platen en sectoren maar op dezelfde manier initrilling worden gebracht. Andere multipool zendbronnen en detectoren van hogere volgorde kunnen op overeenkomstige wijze worden geconstrueerd. Bij voorkeur zullen de detectoren die worden gebruikt ter registratie van drukgolfontvagst-35 signalen van hogere volgorde een zodanige volgorde wat:het aantal polen betreft bezitten dat deze overeenkomst met de volgorde in aantal polen van de betreffende zendbron.

8402564 -25 - > w

Pig. 8 is een dwarsdoorsnede van een tweepool P-golf zendbron die kan worden gebruikt voor het registreren van de drukgolfsnelheid van de maagdelijke formatie. De in wezen gelijke sectoren 202 en 204 van een radiaal gepolariseerd piëzo-electrische holle cilinder zijn.rruimtelijk 5 zodanig gerangschikt dat ze in wezen coaxiaal met en op gelij^^-afstancea·. . —--- van de registratiesonde-as zijn geplaa tgt _~la-'We.zenr dezëlSde electrische impulsie wordt aangevoerd door de cilindrische oppervlakken van elke sector en in wezen gelijktijdig zodat de impulsies die naar de twee sectoren worden aangevoerd tegengesteld in polariteit zijn. Deze construe-10 tie is afgeheeld in fig. 8. Bij een dergelijke rangschikking zullen de trillingen van de twee sectoren een tweepool P-golf opwekken die wordt uitgezonden in de aardformatie en wordt geregistreerd zoals hierboven is beschreven. De tweepool zendbron volgens fig. 8 kan op dezelfde- manier aan sectie 32 worden bevestigd als de vierpool zendbron volgens fig. 3.

15 De sectie die de tweepool zendbron volgens fig. 8 bevat kan van zodanige constructie zijn dat deze overeenkomt met die van de sectie welke de vierpool zendbron volgens fig. 3 bevat.

Fig. 9 is een dwarsdoorsnede van weer een andere tweepool zendbron die kan worden gebruikt voor het registeren van de P-golf snelheid van 20 eenmaagdelijke formatie. De tweepool zendbron volgens fig. 9 komt overeen met de vierpool zendbron volgens fig. 5, behalve dan dat een enkele lange piëzo-electrische samengestelde plaat 222 wordt toegepast in plaats van vier. De piëzo-elechtrische plaat 222 kan door klamplatan aan da registratiesonde zijn bevestigd op een manier die overeenkomt met 25 die voor de vierpool zendbron volgens fig. 5. Het niet-ingeklemde gedeelte van plaat 222 kan door electrische impulsies in trilling worden gebracht op een manier die overeenkomt met die voor de vierpool zendbron volgens fig. 5 ter opwekking van een tweepool p-golf die wordt uitgezonden in de aardformatie en wordt geregistreerd zoals hierboven is beschreven.

30 De tweepool zendbron volgens fig. 9 kan op dezelfde manier aan sectie 32 worden bevestigd als de vierpool zendbron volgens fig. 3. De sectie die de tweepool zendbron volgens fig. 9 bevat kan wat de constructie ervan betreft ook overeenkomen met die van de sectie welke de vierpool zendbron volgens fig. 3 bevat.

35 Het aantal samengestelde platen of sectoren bij de uitvoerings vormen van de achtpcol en de zestienpool zendbron die hierboven zijn beschreven is niet in overeenstemming met de benamingswijze van de achtoocl 840 2 5 64 ,/ /

— r.O

en zestienpool zendbronnen. Sen tweepool (n = 1) zendbron omvat dus tweemaal één of twee platen of sectoren. Een vierpool (n = 2) zencibron omvat tweemaal twee of vier platen of sectoren. Een achtpool (n =3) , een zestienpool (n * 4) en een twee-en-dertigpool (n = 5) zendbron omvat 5 respectievelijk zes, acht en-tien platen of sectoren. Daarom kan in het algemeen worden gezegd dat een 2n-pool zendbron 2n platen of sectoren zal omvatten, terwijl n een geheel getal is en waarin n = 1, 2, 3 en zo onbeperkt verder.

De hierboven gegeven beschrijving van de werkwijze en constructie 10 zoals dia-lij "toepassing van dé inrichting volgens de uitvinding kunnen " "’worden gebruikt is alleen maar ter illustratie daarvan. Verschillende veranderingen in'.vormen, afmetingen, materialen of andere details van de werkwijze en constructie kunnen liggen binnen het kader van de toegevoegde conclusies zonder daarbij af te wijken van de strekking van de 15 uitvinding..

« 8402564

Claims (14)

1. Inrichting voor het registreren van de P-golf^snelheid van een maagdelijke aardformatie die zich rond een boorput bevindt, gekenmerkt door: een huis dat kan worden neergelaten in en worden opgeheven uit de boorput; 5 in het huis aangebrachte signaalopwekkingsmiddelen voor het uit zenden van een 2n-pool P-golf in de maagdelijkecaardformatia, waarin n een geheelgetal groter dan nul is; en , in het huis aangebrachte signaalregistratiemiddelen voor het registreren van de ontvangstsignalen van de 2n-pool P-golf die zich 10 voortplant in de maagdelijke aardformatie op ten minste één plaats in de boorput die zichiin langsrichting van de boorput gezien op afstand van. de signaalopwekkingsmiddelen bevindt. 2., Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de door de 2n-pool uitgezonden P-golf een vierpool P-golf is.

3. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de door de 2n-pool uitgezonden P-golf een achtpool P-golf is.

4. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de signaalregistratiemiddelen de 2n-ppol P-golf ontvangstsignalen op twee plaatsen in de boorput kunnen registreren, waarbij deze plaatsen in langsrichting 20 van de boorput gezien op afstand van elkaar zijn gelegen, terwijl de inrichting verder is voorzien van middelen voor het meten van het tijds-ve-val tussen de registraties van de ‘2n-pool P-golf ontvangstsignalen op die twee plaatsen.

5. Inrichting voor het registreren van de P-golf snelheid van een 25 maagdelijke aardformatie die zich bevindt rond een boorsuspensie bevattende boorput, gekenmerkt door: een registratiesonde die kan worden neergelaten in an worden opgeheven uit de boorput; een 2n-pool akoestische zendbrcn die is aangesloten op de 30 registratiesonde voor het uitzenden van een 2n-pool P-golf door de boorsuspensie de maagdelijks aardformatie in, waarin n een geheel getal groter dan nul is; en signaalregistratiemiddelen die zijn verbonden met de registratie- 8402564 _ * - 28 - sonde omvattende ten minste één detector voor het registreren van de ontvangstsignalen van de 2n-pool P-golf op in langsrichting van de boorput gezien voldoende grote afstand van de zenöbron zodat eventuele belangrijke ontvangstsignalen van golven, die zijn opgewekt door de 5 zendbron en verschillen van de 2n-pool P-golf ontvangstsignalen zullen worden geregistreerd na de 2n-pool P-golf ontvangstsignalen en zullen ___ _ worden onderscheiden van de 2n-pool P-golf ontvangstsignalen.

6. Inrichting volgens conclusie 5, gekenmerkt door bandfiltermiddelen voor het onderdrukken van alle frequentiecomponenten van eventuele 10 ontvangstsignalen die worden geregistreerd door de signaalregistratie-middelen en die frequenties hebben welke liggen buiten een gekozen bereik,, waarbij het gekozen bereik frequenties omvat waarbij de amplitude van de geregistreerde 2n-pool P-golf ontvangstsignalen groot 'is ten opzichte van de amplitude van eventuele andere van de geregistreerde 15 ontvangstsignalen..

7. Inrichting volgens conclusie 5, verder gekenmerkt door middelen voor het vergroten van de afstand tussen de 2n-pool akoestische zendbron en die tenminste ene. detector.

8. Inrichting volgens conclusie S, gekenmerkt doordat de registratie-______________ „20 sonde is voorzien van van elkaar scheidbare secties omvattende een eerste sectie die de 2n-pool akoestische zendbron bevat en een tweede sectie welke de tenminste ene detector bevat en waarbij de afstand tussen de 2n-pool akoestische zendbron en die ten minste ene detector kan worden vergroot door het toevoegen van de afstandssecties tussen de 25 eerste sectie en de tweede sectie.

9. Inrichting volgens conclusie 5, gekenmerkt doordat de 2n-pool akoestische zenbron een vierpool Zendbron is.

10. Inrichting volgens conclusie 5, gekenmerkt doordat de 2n-pool akoestische zendbron een achtpool zendbron is.

11. Werkwijze voor het registeren van de P-golf snelheid van een maagdelijke formatie die zich bevindt rond een boorput maar die van de boorput is gescheiden door een beïnvloede zone, gekenmerkt door de . volgende fasen? (a) het uitzenden van een 2n-pool P-golf vanaf een punt in de 35 boorput in een formatiezone die zich bevindt rond de boorput, waarbij n een geheel getal groter dan nul is; (b) het meten van de P-golf snelheid van een gebied van de forma- 8402564 „ .¾ * - - 23 - tiezone dat is gelegen op een eerste afstand van de boorput door het registreren van de ontvangstsignalen van de P-golf op twee plaatsen in de boorput die in langsrichting van de boorput gezien zijn. gelegen op afstand van het punt van uitzending en van elkaar en het meten van het 5 tijdsinterval tussen de registraties van de 2Π-ροο1 ?-golf ontvangstsignalen op die twee plaatsen; en ^ (c) het herhalen van de fasen (a) en (b) --isët~achtereënvolgens steeds grotere afstanden tussen het punt van uitzending en de twee plaatsen van registratie-ter meting van de P-golf snelheden van gebieden 10 van de formatiezone die zijn gelegen op achtereenvolgens steeds grotere afstanden van de boorput, totdat de P-golf snelheden die zijn gemeten in twee opeenvolgende metingen in wezen aan elkaar gelijk zijn, waarbij die gemeten P-golf snelheid in wezen de P-golf snelheid van de maagdelijke aardformatie is.

13. Werkwijze voor het vaststellen van de straal van een beïnvloede zoneT van een aardformatie die zich· bevindt rond een boorput en waarbij een maagelijke aardformatie aanwezig is'rond de boorput en van de boorput is gescheiden door de beïnvloede zone, gekenmerkt door de volgende fasen: 20 (a) het uitzenden van een 2n-pool P-golf vanaf een punt Ih de boorput in de aardformatie die zich bevindt rond de boorput, waarbij n een geheel getal groter dein nul is; (b) het meten van de P-golf snelheid van een zone van de aardformatie die is gelegen op een eerste afstand van de boorput door het 25 registreren van de ontvangstsignalen van de 2n-pool P-golf op een eerste plaats en op een tweede plaats in de boorput die in langsrichting van de boorput gezien op afstand van het punt vanvuitzending en van elkaar zijn gelegen, en het meten van het tijdsinterval tussen de registraties van de 2n-pool P-golf ontvangstsignalen op de eerste plaats en 30 de tweede plaats; en. (c) het herhalen van de fasen (a) en (b) met achtereenvolgens steeds grotere afstanden tussen het punt van uitzending en de eerste pla'ats en tussen het punt van uitzending en de tweede plaats ter meting van de P-golf snelheden van zones van de aardformatie die zijn gelegen 35 op achtereenvolgens steeds grotere afstanden van de boorput, totdat de 8402564 •-”30 - 9' s' P-golf snelheden, die zijn gemeten in twee opeenvolgende metingen in wezen aan elkaar gelijk zijn, waardoor de straal van de beïnvloede zone van de aardformatie kan worden vastgesteld als: (z/2) (. ((Cv/Ci):-1} -RÖr/Ci) +1))1/2, 5 waarin z is de kleinste afstand tussen het punt van uitzending en de 2 eerste plaats en tussen het punt van uitzending en de tweede plaats * x waarbij de in wezen constante P-golf snelheidsmeting wordt verkregen, Cv is de snelheid van P-golven in de maagdelijke formatie en Ci is de snelheid van P-golven in de beïnvloede zone.

14. Werkwijze voor het registreren van de -S-golf snelheid van een maagdelijke aardformatie die zich bevindt rond een boorput maar die van de boorput is gescheiden door een beïnvloede zone, gekenmerkt door de volgende fasen; (a) het uitzenden vanuit een punt in de boorput van een 2n-pool

15. S-golf in een formatiezone die zich bevindt rond de boorput, waarin n een geheel getal groter dan nul is; (b) het méten van. de S-golf snelheid van de formatiezone door het registreren van de ontvangstsignalen van de 2n-pool S-golf op een punt in de boorput dat zich in langsrichting van de boorput gezien op. 20 afstand van het punt van uitzending bevindt; en (c) het herhalen van de fasen (a) en (b) met achtereenvolgens steeds grotere afstanden tussen het punt van uitzending en het punt van registratie totdat de S-golf snelheden die zijn gemeten in twee opeenvolgende metingen in wezen aan elkaar gelijk zijn, waarbij die 25 gemeten S-golf snelheid in wezen de S-golf snelheid van de maagdelijke aardformatie is.

15. Werkwijze voor het registreren van de S-golf snelheid van een maagdelijke formatie dia Zich bevindt rond een boorput maar die van de boorput is gescheiden door een beïnvloede zone, gekenmerkt door de 30 volgende fasen: (a) het uitzenden van een 2n-pool S-golf vanaf een punt in de boorput in een formatiezone die is gelegen rond de boorput, waarbij n een geheel getal groter dan nul is? (b) het meten van de S-golf snelheid van een gebied van de formatie 35 diezich bevindt op een eerste afstand van de boorput door het registreren van de ontvangstsignalen van de S-golf op twee plaatsen in de boorput die in langsrichting van dé boorput gezien op· afstand van het punt van uitzending 8402564 -33.- en van elkaar zijn gelegen en het meten van het tdjdsinterval tussen de registraties van de 2?-pool S-golf ontvangstsignalen op de twee plaatsen; en (c) het herhalen van de fasen (a) en (b) met· achtereenvolgens 5 steeds grotere afstanden tussen het punt van uitzending en de twee plaatsen van registratie ter meting van de S-golf snelheden van gebieden van de formatiezone die zijn gelegen op achtereenvolgens steeds grotere aifstanden van de boorput, totdat de S-golf snelheden die zijn gemeten in twee opeenvolgende metingen in wezen aan elkaar gelijk zijn, waar-10 door de gemeten S-golf snelheid in wezen de S-golf snelheid van de maagdelijke aardformatie is. 1δ. Werkwijze voor het vaststellen van de straal van een beïnvloede zone van een aardformatie die zich bevindt rond een boorput, waarbij een maagdelijke aardformatie is gelegen rond de boorput en van de boor-15 put is gescheiden door de beïnvloede zone, gekenmerkt door de volgende fasen: (a) het uitzenden van een 2n-pool S-golf vanuit een punt in de boorput in de aardformatie die_zich bevindt rond de boorput, waarbij n een geheel, getal groter dan nul is; 20 (b) het meten van de S-golf snelheid van een zone van de aard formatie düe~ is gelegen op een eerste afstand van de boorput door het registreren van de ontvangstsignalen van de 2n-pool S-golf op een eerste plaats en op een tweede plaats in de boorput die zich in langs-richting van de boorput gezien op afstand van het punt van uitzending -25 en van elkaar bevinden en het meten van het tijdsinterval tussen de registratie van de 2n-pool S-golf ontvangstsignalen op de eerste plaats en de tweede plaats? en (C) 'net herhalen van de fasen (a) en (b) met achtereenvolgens steeds grotere afstanden tussen het punt van uitzending en de eerste 30 plaats en tussen het punt van uitzending en de tweede plaats ter meting van de S-golf snelheden van zones van de aardformatie die zijn gelegen op ach tereenvolgens steeds grotere afstanden van de boorput, totdat de S-golf snelheden die zijn gemeten in twee opeenvolgende metingen in wezen aan elkaar gelijk zijn, waardoor de straal van de beïnvloede 35 zone van de aardformatie kan worden vastgèsteld als; 1/2 (z/2) (((Cv/Ci)-1)((Cv/Ci)+1)} ‘ , 8402554 -A Γ. - 32 - waarin 2 is de kleinste afstand tussen het punt van uitzending en de eerste plaats en tussen, het punt van- uitzending en de tweede plaats ’ waarbij de in wezen constante S-golf snelheidsmeting wordt verkregen, Cv is de snelheid van S-golven in de maagdelijke formatie en Ci is de 5 snelheid van S-golven in de beïnvloede zone. 8402564