NO151912B - Borehulls-logging eller -maaling - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for borehulls-logging og utstyr for undersøkelse av undergrunnsformasjoner som gjennomtrenges av et borehull.

Det har lenge vært praksis å undersøke de grunnforma-^ sjoner som omgir et borehull ved å senke en sonde ned i borehullet for å måle karakteristikker ved den gjennomtrengte formasjon slik som dens ledningsevne, spesifikke motstand, porøsitet, osv. Ledningsevnen blir hovedsakelig målt ved å indusere en elektromagnetisk strøm i formasjonen med senderspoler og ved å detektere ved hjelp av mottagerspoler, de magnetiske feltene som er indusert i formasjonen. Apparatet kalles en induksjonssonde og regist-reringen av målingene som funksjon av dybden kalles en induksjonslogg. Et slikt induksjonsloggeapparat er først blitt beskrevet i U.S.-patent nr. 2 582 314.

Når det gjelder målinger av spesikkk motstand blir strøm-mer sendt gjennom formasjonen via visse elektroder og spenninger blir målt mellom visse andre elektroder. For å minimalisere virkningen av borehullet og formasjonene som ligger meget nær bore-hullsveggen, blir strømmen fokusert inn i formasjonene ved hjelp av spesielle elektroder forbundet med en tilbakekoplingssløyfe.

Et slikt loggeapparat med fokuserende elektroder ble først beskrevet i U.S.-patent 2 712 627.

Hvis Rm betegner den spesifikke motstanden til boreslammet i borehullet, RxQ den spesifikke motstanden til sonen direkte overfor borehullet som er invadert av slamfiltratet, og Rt den spesifikke motstanden til den uinvaderte sonen, er det velkjent at det finnes motstandsområder der induksjonsmålinger passer bedre enn motstandsmålinger og omvendt. Når forholdet Rt/Rm er mye større enn 1, for eksempel i salt slam og/eller for-masjoner med høy spesifikk motstand, er motstandsmålinger å fore-trekke. Når derimot Rt . er mindre enn R m eller R xo, er induksjons-

målinger mer tilfredsstillende. Det har derfor blitt fore-

slått å kombinere systemet med fokuserende elektroder i en mot-standssonde med et spolesystem i en ledningsevne- eller induksjonssonde i ett og samme apparat. Dette er hovedformålet med U.S.-patent nr. 3 124 742. Dette patentet beskriver et "motstands-induksjonsapparat" som tillater samtidig registrering av en mot-standslogg og en induksjonslogg ved den samme gjennomkjøring av borehullet.

Hovedvanskeligheten som man står overfor når man skal montere sammen på samme understøttelse en elektrode og et spolesystem slik at de krysser hverandre, skyldes spolenes følsomhet for tilstedeværelse av ledende materiale, i dette tilfelle ledende elektroder som befinner seg like ved. Følgelig er antallet elektroder på sonden som er beskrevet i sistnevnte patent, valgt så lite som mulig, selv om det er ganske stort, og kjente elektrodesystemer som innbefatter elektroder med store overflater,

er blitt unngått. Systemet med fokuserende elektroder i dette patentet omfatter en sentral strømelektrode AQ, to par med over-våkningselektroder M-^-M<1>^ ogjM2-M'2, et par ekstra strømelek-troder A^-A'^°9 en returstrømelektrode B anordnet på sonden. Undersøkelsesdybden for et slikt system er grunn, noe som på

den ene siden skyldes små dimensjoner på elektrodene og liten avstand mellom dem, og på den annen side returstrømelektrodens B posisjon på sonden. Dette er en alvorlig ulempe siden en dyp undersøkelse sammen med en grunn undersøkelse vanligvis er nød-vendig, spesielt når Rfc og R :q er vesentlig forskjellig.

To undersøkelsesdybder, en grunn og en dyp, kan imid-lertid oppnås samtidig med et kjent system med fokuserende dob-

i

beltelektroder, som beskrevet i U.S.-patent nr. 2 712 630 og i U.S.-patent nr. 3 772 589. Sammenlignet med en grunn motstands-type, arbeider dette med to forskjellige frekvenser f^ og °9 det omfatter to returstrømelektroder, en på sonden for måling av den grunne motstanden og en på overflaten for måling av den dype motstanden. Som vist i det sistnevnte patentet blir dessuten returstrømelektrodene i elektrodesystemet for den grunne motstandsmålingen brukt som ekstra strømelektroder A2~A'2 i elektrodesystemet for den dype motstandsmålingen. Men disse elektrodene A2~A'2 har store dimensjoner for å øke undersøkelses-dybden og kan derfor ikke brukes i en kombinert dobbelt motstands-induksjonssonde uten å innføre store ugunstige virkninger på

driften av spolesystemet.

En annen grunn for ikke å bruke store hjelpe-elektroder <A>2<_A>'2' er at ^et er van-'-:'-9 praksis å registrere som en funksjon av dybden, og under den samme gjennomkjøringen av borehullet, kurven for det "spontane potensial" som er forskjellen mellom potensialet for en elektrode i borehullet og et fast potensial på en overflate-elektrode. Store metalliske elektroder ville glatte ut det spontane potensialet og dermed gi opphav til feil-aktige målinger.

Dessuten vil det være av interesse at den totale lengden av det kombinerte apparatet ikke er særlig mye lenger enn lengden av understøttelsesorganet for spolene, som er begrenset.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en ny fremgangsmåte for logging og en ny elektrodeoppstilling for uavhengig bruk eller for bruk nær et spolesystem i en loggesonde. Undersøkelse av formasjonene som omgir borehullet kan foretas samtidig ved to forskjellige dybder. Den nye elektrodeoppstillingen forstyrrer ikke målingene av det spontane potensial, på grunn av sin enkelhet og bruken av små elektroder. Dessuten er lengden av den nye elektrodeoppstillingen tilstrekkelig kort til at en sonde med en slik oppstilling er lett å ope-rere og/eller slik at oppstillingen kan monteres på understøttel-sesorganet for en vanlig induksjonssonde.

Et annet formål med oppfinnelsen er en loggesonde hvor et elektrodesystem er festet på understøttelsesorganet til en induksjonssonde, tett inntil spolene på induksjonssonden, slik at det muliggjør samtidig registrering av en ledningsevnekurve og kurver for spesifikk motstand ved forskjellige undersøkelses-dybder.

Nærmere bestemt tar oppfinnelsen utgangspunkt i en fremgangsmåte ved borehullslogging for måling av den elektriske resistivitet av to soner i undergrunnsformasjoner som henholdsvis befinner seg nær inntil og fjernt fra et borehull, omfattende følgende trinn: en første målestrøm ved en første frekvens utsendes ved et første sted i borehullet og blir mottatt ved to andre steder i borehullet beliggende symmetrisk på begge sider av det første sted,

- ved to tredje steder i borehullet beliggende symmetrisk på begge sider av det første sted og mellom de to andre steder, utsendes en første fokuseringsstrøm ved den første frekvens, hvilken

første fokuseringsstrøm blir mottatt ved de nevnte andre steder,

amplituden av den første målestrøm reguleres for å minimalisere den potensialdifferansei som ved den første frekvens eksisterer mellom to fjerde og to femte steder som er symme-

trisk beliggende i rekkefølge på1 begge sider av det første sted og mellom de to tredje steder,

det avledes et mål på resistiviteten av den nevnte sone som ligger nær borehullet ut fra amplituden av den første målestrøm og ut fra den potensialdifferanse som ved den første frekvens opptrer mellom de to fjerde steder og et sjette sted beliggende i borehullet på meget stor avstand fra de forannevnte steder,

en annen målestrøm ved en annen frekvens utsendes ved det første sted og blir mottatt ved et syvende sted på overflaten,

en annen fokuseringsstrøm ved den nevnte annen frekvens utsendes ved de andre steder og blir mottatt ved det syvende sted,

amplituden av den annen målestrøm reguleres for å minimalisere den potensialdifferanse ved1den annen frekvens som eksisterer mellom de to fjerde steder og to åttende steder beliggende symmetrisk på begge sider av det første sted og mellom de tredje og de fjerde steder,

det avledes et mål på resistiviteten av den nevnte sone

fjernt fra borehullet, ut fra amplituden av den annen målestrøm og ut fra den potensialdifferanse ved den annen frekvens som eksisterer mellom de fjerde steder og det sjette sted.

De nye og særegne trekk ved: fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at den nevnte mottagning skjer ved respektive nevnte to andre steder som strekker seg langs borehullets akse i en langsgående dimensjon som er liten sammenlignet med deres innbyrdes avstand langs aksen , og at amplituden av den annen måle-strøm reguleres eller styres slik at det fremkommer en minst mulig potensialdifferanse ved den annen frekvens, mellom de nevnte to fjerde steder og de nevnte to åttende steder som er beliggende midtveis mellom det tredje og det fjerde sted, og amplituden av den annen målestrøm som ved den annen frekvens flyter gjennom de tredje steder, reguleres eller styres slik at den søkes minimalisert,

Disse karakteristiske trekk gjør det ved fremgangsmåten

i henhold til oppfinnelsen mulig.å oppnå et dobbelt resultat. Først av alt oppnår man med meget god vertikal oppløsning, en

god måling av den spesifikke motstanden til formasjonssonene som

ikke er langt fra borehullet så lenge kontrasten mellom den spesifikke motstanden til den uinvaderte formasjonen og motstanden til slamfiltratet ikke er svært stor (mindre enn omkring ett tusen) og den lokale diameteren til borehullet ikke varierer mye (ikke mer enn omkring to ganger) fra den nominelle diameteren.

Så oppnår man med en vertikal oppløsning som er litt dårligere enn den som ble oppnådd i foregående tilfelle, eh god måling av den spesifikke motstanden til de uinvaderte formasjonene, så lenge invasjonsdybden for slamfiltratet holder seg klart mindre (f.eks. ikke mer enn to tredjedeler) enn den største avstanden mellom de andre stedene. Hvis dette dobbelte resultatet blir sammenlignet med det som oppnås ved hjelp av den tidligere kjente fremgangsmåten (U.S.-patent nr. 3 773 589) der den langsgående dimensjon av de andre stedene kan sammenlignes med deres innbyrdes avstand, legger man merke til tre ting. I tillegg til at bruken lettes på grunn av størrelsesreduksjonen, er kvaliteten av målingen av spesifikk motstand nesten ikke modifisert, og i tillegg er kompromisset mellom økning av motstandsmålingens føl-somhet for slamfiltratinvasjon i den uinvaderte sonen på den ene side og reduksjonen i den vertikale følsomheten til denne målingen på den annen side, helt godtagbar.

I henhold til et annet trekk ved denne oppfinnelse omfatter fremgangsmåten de ytterligere trekk at det i de nevnte formasjonssoner induseres elektromagnetisk energi ved en tredje frekvens samtidig med påtrykningen av den nevnte første og den nevnte annen målestrøm, og avledning av et mål på de strømmer ved den tredje frekvens som induseres i formasjonssonene og ut fra dette avledning av en verdi for konduktiviteten av disse formasjonssoner.

På grunn av dette trekket blir det mulig, mens forma-sjonenes ledningsevne måles elektromagnetisk, å utføre - under en elektrisk måling av to av de spesifikke motstandene for disse formasjonene - en automatisk variasjon av amplituden til den første målestrømmen ved den første frekvensen som minimaliserer potensialforskjellen som finnes ved denne første frekvensen mellom de fjerde og femte stedene. Det samme er tilfelle når det gjelder den automatiske minimaliseringen av amplituden til den andre målestrømmen ved den andre frekvensen, som flyter i de to tredje stedene.

For å få en bedre forståelse av oppfinnelsen sammen med andre og ytterligere formål med denne, vises det til den følgende beskrivelse tatt i forbindelse med de vedføyde tegninger, der: Figur 1 er et oppriss av en representativ utførelsesform av en loggesonde omfattende en kjent induksjonssonde som understøtter det nye elektrodesystemet i samsvar med oppfinnelsen, idet den nevnte utførelsesformen har et bortskåret parti for å avdekke spolene i induksjons-systemet, og figur 2 viser skjematisk de to virkemåtene (grunn og dyp under- søkelse) for den nye elektrodeoppstillingen. Figurene 3A, 3B og 3C representerer skjematisk halvparten av en symmetrisk elektrodeoppstilling og dens tilhørende krets for en grunn undersøkelse. Figur 3A viser den teoretiske kretsen, figur 3B viser fra et målingssynspunkt ekvivalentkretsen til kretsen på figur 3A, og figur 3C viser kretsen i henhold til oppfinnelsen. Figur 4 representerer skjematisk halvparten av den symmetriske elektrodeoppstillingen og den tilhørende krets i henhold til oppfinnelsen for en dyp undersøkelse, og

figur 5 representerer skjematisk halvdelen av elektrodeoppstillingen med dens tilhørende krets i samsvar med oppfinnelsen, som kan arbeide samtidig ved to undersøkelsesmåter, en dyp og en grunn undersøkelse.

Figur 6 representerer en strømelektrode med dens to tilhørende impedanser.

Det vises nå til figur 1 hvor det er vist en representativ utførelsesform av et apparat for undersøkelse av grunn-formas joner som gjennomtrenges av et borehull 10. Apparatet henger i borehullet ved enden av en flerlederkabel 12 som passerer over en skive 14. Apparatet kan senkes eller heves i borehullet ved hjelp av en konvensjonell vinsj 16. Lederne i kabelen 12 kan ved hjelp av sleperinger 18 og ledere 20 være koblet til overflatestyreutstyret 22. Den nødvendige kraft for drift av det elektroniske utstyret nede i borehullet kan tilveiebringes av en kraftforsyning 24 på overflaten. De elektriske indika-sjonene som oppnås i borehullet kan også registreres på overflaten på konvensjonelle registreringsanordninger 26 som er forbundet med styreutstyret 22 og mekanisk drevet av skiven 14 for å registrere målingene som en funksjon av dybden.

Borehullet er fylt med boreslam 28.

Apparatet som er en loggesonde, har to hoveddeler:

en øvre del som er den elektroniske hylsen 30 og en nedre del 32 som blir brukt som understøttelsesorgan for et spolesystem og et elektrodesystem. Den elektroniske hylsen 30 omfatter elektroniske kretser tilhørende spolesystemet og elektrodesystemet. Huset for den elektroniske hylsen er enten laget av et elektrisk isolerende materiale eller dekket med et slikt materiale. Dessuten er huset trykkbestandig og fluidumtett slik at slammet ikke kan trenge inn i det og ødelegge kretsene. De elektriske kretsene kan være av konvensjonell type.

Den nedre delen 32 av sonden utgjøres av et understøt-telsesorgan 34 på hvilket er festet elektrodesystemet og spolesystemet. For ikke å forstyrre de magnetiske feltene som induseres av spolesystemet, er understøttelsesorganet 34 laget av et ikke-ledende og ikke-magnetisk materiale, slik som et plast-impregnert fiberglass. Til understøttelsesorganet er spolesystemet festet, hvilket kan være et av de systemer som er beskrevet i U.S.-patent nr. 2 582 314. Som eksempel omfatter spolesystemet vist på figur 1, en hovedsenderspole T^, en fokuserende hjelpesenderspole T_ med motsatt vindingspolaritet sammenlignet med spolen T^, en mottagerspole og en fokuserende mottagerspole R2 med motsatt vindingspolaritet av spolen R^. Dessuten omfatter systemet en kompenserende hjelpesenderspole T^ anordnet mellom senderspolene R^ og R2 og en kompenserende hjelpemottager-spole R^ plassert mellom senderspolene T^ og T2> Spolene er festet til understøttelsesorganet hovedsakelig symmetrisk med hen-syn på aksen 36.

Elektrodene i elektrodesystemet er festet på under-støttelsesorganet 34. Hver elektrode er dannet av flere ledende strimler med små overflatearealer som er bundet sammen ved hjelp av en sløyfeleder med forholdsvis stor motstand. Bare de ledende strimlene er i kontakt med slammet, idet sløyfelederen er innstøpt i et isolerende materiale. Elektrodene kan være trykte kretser realisert på et fleksibelt underlag som for eksempel plast. Opp-bygningen av elektrodene som er nærmere beskrevet i U.S.-patent 3 124 742, er fordelaktig fordi den gjør dem mer motstandsdyktige overfor den elektriske strømmen som induseres av spolene sammenlignet med de vanlige elektrodene som er dannet av en enkelt hylse av ledende materiale, og de forstyrrer derfor ikke virkemåten av spolesystemet. For ikke å forstyrre virkemåten til spolesystemet, må også posisjonen av sløyfelederen til strimmelelektrodene velges omhyggelig i forhold til posisjonen av spolene. Den henholdsvise posisjon som er vist på figur 1 er hensiktsmessig i dette henseende. Posisjonene og formen av elektrodene er blitt bestemt ved å utføre den fremgangsmåten som allerede er nevnt i U.S.-patent nr. 3 124 74 2. Kort sagt består denne fremgangsmåten i å undersøke responsen til spolesystemet på en enkelt lukket sløyfeleder som beveges langs og omkring spolesystemet. Posisjonen av elektrodene blir valgt slik at utgangssignalet er hovedsakelig null. Amplituden av utgangssignalet kan også under-søkes mens elektrodene gis forskjellige former. Akseptable former svarer til den minste amplitude av utgangssignalet.

Den nye elektrodeoppstillingen er symmetrisk i forhold til aksen 40. Oppstillingen er sammensatt av en sentralt anordnet måleelektrode AQ og fem par elektroder symmetrisk anordnet i forhold til måle-elektroden ÅQ. Dessuten er en referanse-elektrode 41 anordnet omkring 20 meter fra sonden på en isolert seksjon av kabelen 12. Aksen 4 0 for elektrodesystemet er en diameter for elektroden A o . Elektrodene er festet omkring 3 under-støttelsesorganet 34. De første tre parene av elektrodene som omgir måle-elektroden AQ, er måle-elektrodepar M^-M'^, M2-M'2 og M-j-M<1>^ De to andre parene er hjelpe-elektroder Ai-A'l °9 A2-A'2 som sender ut strøm.

For vanlige borehull (diameter mellom 200 og 250 mm) er sondens diameter omkring 90 mm. På en slik sonde er lengden av elektrodene A2-A'2 omkring 80 mm. Lengden av de andre strøm-elektrodene er den samme og lengden av spenningselektrodene er meget mindre. Efter utstrakt forskning og mange forsøk er det ønskede mellomrom mellom slike elektroder funnet å være: A otil

M,-M<1>,: 305 nm; A til NL.-M' : 423 mm; A^ til M,-M',: 838 mm;

11 o II o JO

A til A,-A',: 1219 mm; A^ til A0-A' : 1473 mm. Aksen 40 for O 11 O 2 2

elektrodesystemet er ikke sentrert i forhold til aksen 36 for spolesystemet. For eksempel kan avstanden mellom de to aksene være omkring 250 mm. Man ser at lengden av elektrodesystemet er så liten at elektrodesystemet kan monteres på understøttelses-organet for de fleste induksjonsloggesondene som nå er i bruk. Ikke desto mindre kan den nye elektrodeoppstillingen monteres

på en separat sonde og brukes uavhengig av noe spolesystem. Slike tilfeller medfører et interessant apparat som er en sonde med et dobbelt fokuserende elektrodesystem med forholdsvis kort lengde. Denne egenskap ved sonden blir satt stor pris på av operatørene.

Det er verd å legge merke til at forholdet mellom den innbyrdes avstand (omkring 300 cm) mellom elektrodene A2~A'2 og deres lengde (omkring 8 cm) er i nærheten av 40. I det tidligere kjente utstyret der lengden av elektrodene A2~A'2 er omkring 250 cm og deres innbyrdes avstand 350 cm, er forholdet 1,4,. Senere vil det bli forklart hvordan de negative virknin-gene av slike meget korte elektroder på de dype målingene av den spesifikke motstanden hensiktsmessig kan kompenseres.

Virkemåten til den nye elektrodeoppstillingen er skjematisk illustrert på figur 2. Elektroder er vist langs den langsgående aksen 42 av understøttelsesorganet. På venstre side av figur 2 er vist virkemåten til den grunne målingen ved hjelp av elektrodesystemet som tilsvarer den grunne undersøkelsen av grunnformasjonene, og på den høyre siden er den dype virkemåten illustrert. Elektrodeoppstillingen er symmetrisk i forhold til elektroden AQ, og dens virkemåte er også symmetrisk i forhold til denne elektroden. I begge virkemåtene sender elektroden AQ en målestrøm inn i den tilstøtende formasjonen, betegnet IQD for den dype målestrømmen og IQS for den grunne målestrømmen. Begge målingene foregår samtidig som kjent på området, ved å bruke strømmer ved forskjellige frekvenser. For eksempel kan de respektive frekvensene for de grunne og dype målestrømmene være 280 Hz og 35 Hz. De elektroniske kretsene i hylsen 30 er avstemt til disse frekvensene. Elektroder i samme par kan være elektrisk låst eller fortrinnsvis holdt på det samme potensial ved hjelp av elektroniske midler.

Ved den grunne målingen blir paret med måleelektroder M^ og M'3ikke brukt, bare måleparene M1-M'1 og M2~M'2 blir brukt. Potensialforskjellen VM2 - vM1 mellom elektrodene M1 og M2

blir holdt hovedsakelig lik potensialforskjellen V„. -V...

c J M M 2 mellom elektrodene M'^ og M'2 ved å styre verdien av målestrømmen IQS utsendt av den sentrale elektroden Aq og mottatt av hjelpe-elektrodene A2 og A'2, resp. Som beskrevet i U.S.-patent nr. 3.772.589 blir dessuten fokuseringsstrømmen som frembringes (A^-A<1>^) og (A2-A'2), for å tvinge målestrømmen IqS til å trenge inn til de grunne formasjonene, styrt på en slik måte at den totale elektriske effekten (VMl'IQS) blir holdt hovedsakelig konstant, idet potensialet blir målt i forhold til referanse-elektroden 41.

En hensiktsmessig måte å gjennomføre overvåkningen av målestrømmen Iog på, er å ha VM2~VMl <+v>M<i>2~<V>M'l<=> °' Verdien av den spesifikke motstanden Rg for den undersøkte formasjonen i nærheten av borehullet ved en grunn undersøkelsesdybde, blir oppnådd ved å følge ligningen: der k1 er den konstante geometriske faktoren for det grunne undersøkelsessystemet. Når overvåkningssløyfen er effektiv nok til å holde.vmi~vm2<=v>m'2~<V>M'1' <k>lir den spesifikke motstanden Rg oppnådd fra den forenklede ligningen:

Denne spesifikke motstanden Rc er hovedsakelig den spesifikke motstanden for et formasjonslag med tykkelse M, - M'2. Eftersom avstanden A0-M^ e*" hovedsakelig lik borehullets diameter, påvirker ikke apparatets posisjon i borehullet i særlig grad den grunne spesifikke motstanden Rg.

Ved den dype målingen blir en hjelpestrøm I2 utsendt gjennom elektrodeparet A2 og A'2. Den dype målestrømmen IQD og de fokuserende hjelpestrømmene I2 returnerer til overflaten for å bli mottatt av en overflate-elektrode B. Verdien av målestrøm-men IQD blir styrt for å holde potensialdifferansen VM _ VM mellom elektrodene M. og M^ hovedsakelig lik potensialforskjellen VM'3-VM'l mellom elektrodene M'3 og M'^. I dette tilfellet kan det vises at strømmene I2 og IQD blir tvunget til å trenge inn i formasjonen i en retning som er hovedsakelig perpendikulær til den langsgående aksen til loggesonden, og derfor, når sonden ikke skråstilles i borehullet, perpendikulært til den langsgående aksen i borehullet. Følgelig blir undersøkelsesdybden klart større enn ved den grunne undersøkelsen. I virkeligheten er den målte dype spesifikke motstanden R nær den spesifikke motstanden Rfc for den uinvaderte sonen så lenge invasjonsdybden er omkring to ganger kortere enn avstanden mellom elektrodene (<A>2~<A>2)•

Denne betingelse er oppfylt i omkring 80 % av tilfellene. Ved det grunne undersøkelsessystemet blir dessuten den totale strømmen (ved 35 Hz) som sirkulerer mellom den fjerne returelektroden og sondens strømelektroder, styrt ved hjelp av en tilbakekoblingssløyfe for å holde den totale elektriske effekten ved den frekvensen som sendes inn i formasjonene, konstant .

En praktisk måte å utføre overvåkningen av . målestrømmen IQD på, er å ha vm3~vm1+vm'3~Vm'1<=> ^* Den sPesif i^e motstanden for formasjonene som omgir borehullet, er gitt ved følgende ligning:

der k2 er en konstant geometrisk faktor for det dype under-søkelsessystemet. Når overvåkningssløyfen er effektiv og rask nok til å holde V,,, = V,,_ og V..,, = V,..-,, blir verdien

Ml M3 Ml M'3

Rj-j oppnådd fra den forenklede ligningen:

Denne spesifikke motstanden RD er hovedsakelig motstanden for et formasjonslag med en tykkelse lik avstanden M^-M<1>^. Fra beskrivelsen ovenfor er det klart at elektrodeoppstillingen

i henhold til oppfinnelsen er et godt kompromiss som alltid tilveiebringer en god måling av den grunne spesifikke motstanden, og som også vanligvis tilveiebringer en god måling av den dype spesifikke motstanden til tross for at den totale lengden

av elektrodeoppstillingen er moderat.

Selv om den ovenfor beskrevne nye elektrodeoppstillingen kan utgjøre det dobbeltfokuserende elektrodesystemet i en sonde for motstandslogging for å undersøke de omgivende formasjonene ved to undersøkelsesdybder, kan den nye elektrodeoppstillingen lett monteres på understøttelsesorganet for en induksjonsloggesonde uten ugunstige forstyrrelser mellom elektrodesystemet og spolesystemet. Dessuten kan en slik kombinert sonde også omfatte midler for måling av det spontane potensialet til grunnformasjonene som omgir borehullet. Disse midlene er konvensjonelle og omfatter en elektrode som kan anbringes enten på sondens understøttelsesorgan, for eksempel ved bunnen av dette, eller på sondens kabelinnføring. Det spontane potensialet blir målt mellom denne elektroden og en overflate-elektrode.

Beskrivelsen ovenfor vedrører to uavhengige fokuserende elektrodesystemer. I virkeligheten er ikke elektrodesystemet for den grunne og den dype undersøkelsen uavhengige, og det trengs spesielle midler for å nå et slikt resultat. Da dette dobbelte fokuserende elektrodesystemet dessuten skal kunne tilknyttes et induksjonsspolesystem, trengs det også ytterligere spesielle midler for å holde de tre sammenflettede systemene uavhengige av hverandre. De spesielle midlene blir beskrevet i det følgende under henvisning til figurene 3, 4 og 5.

Figurene 3A, 3B og 3C vedrører bare den grunne under-søkelsen. Figur 3A representerer skjematisk den grunne halv-oppstillingen og den tilhørende teoretiske kretsen. Elektrodene AQ, A^ og A^ er hver forbundet med selektive sammensatte impedanser 50, 52 og 54. Hver av disse sammensatte impedansene omfatter på den ene side en resonanskrets dannet av en induktor og en kondensator koblet i parallell, og på den annen side den motstandsringen som er beskrevet i U.S.-patent nr. 3 124 742.

Som beskrevet i dette patentet, er elektrodene dannet av langsgående strimler som er forbundet med hverandre ved hjelp av en liten motstand for å danne en motstandsring. En slik ring utgjør en liten motstand (0,5 ohm) for strømmene ved den første og andre frekvensen som tilføres strimlene og en betydelig motstand (5 ohm) for de induserte strømmene ved den tredje frekvensen. Sammen danner motstandsringen og resonanskretsen en selektiv, sammensatt impedans. Verdien av slike selektive impedanser varierer som funksjon av strømfrekvensen. Den er lav (omkring 0,5 ohm) ved den første og den andre frekvensen (280 Hz og 35 Hz) som brukes henholdsvis for den dype og den grunne motstandsmålingen og en meget høyere motstand (omkring 1000 ohm)

ved den tredje frekvensen (20 kHz) som brukes ved induksjons-målingene. Disse sammensatte, selektive impedansene virker derfor som blokkeringskretser for induksjonsstrømmen på 20 kHz.

De to klemmene 56 og 58 til en strømkilde 60 som arbeider ved den første frekvensen (280 kHz), er henholdsvis koblet til en ende av de selektive impedansene 50 og 52, idet de andre klemmene 57 og 59 til impedansene henholdsvis er tilkob-let elektrodene Aq og A^. Strømkilden 60 er innesluttet i loggeapparatets hylse og dens intensitet er regulerbar. En avstemt overvåkningsforsterker 62 som har en forsterkning G

ved den første frekvensen og en forsterkning som er praktisk talt null ved de andre frekvensene, har sine to innganger forbundet til måle- eller overvåkningselektrodene M, og M2 og sine to utganger forbundet med klemmen 56 på impedansen 50 og til klemmen 53 på impedansen 54 hvis andre klemme 55 er koblet til elektroden A .

o

I den teoretiske konfigurasjonen på figur 3A blir fo-kuseringsstrømmen frembragt av strømkilden 60 og utsendt av elektroden A^ og mottatt ved A2. Målestrømmen IQS blir utsendt fra elektroden A o og 3 mottatt ved elektroden A20. Dens intensitet og fase blir styrt ved hjelp av overvåkningsforsterkeren 62 for å holde spenningene V"M^ og V"M2 på overvåkningselektrodene M^ og M2 på hovedsakelig samme verdi. Dessuten blir intensiteten av fokuseringsstrømmen styrt for å holde produktet av målespenningen V M-, på elektroden M^ (målt vis-å-vis referanse-elektroden 41) og målestrømmen IQg hovedsakelig konstant. Ulempen ved kretsen på figur 3A kommer av at impedansen 50 blir gjennomstrømmet av en strøm (Ios+<I>Al^' idet intensiteten av fokuseringsstrømmen I,., vanligvis er 100 eller 1000 ganger høyere enn intensiteten av målestrømmen Iqq• Føl-gelig opptrer det et betydelig potensialfall i impedansen 50. Dette falske potensialfallet må kompenseres av overvåkningsforsterkeren 62 og derfor må dens forsterkning G være stor. Det er velkjent ved tilbakekoblingssystemer at en slik høy forsterkning vanligvis fører til ustabilitet i sløyfen. I virkeligheten er det helt umulig å realisere en stabil tilbakekoblingssløyfe og å bruke den store forsterkningen som kreves for kompensasjon av det kunstige spenningsfallet i impedansen 50. Måten å løse problemet på, er å unngå ethvert kunstig spenningsfall i impedansen 50. Den kretsen som er vist på figur 3C, er blitt kon-struert og realisert i henhold til oppfinnelsen. Men for klar-hetens skyld viser kretsen på figur 3B et mellomtrinn mot den virkelige kretsen i henhold til oppfinnelsen.

På figur 3B er utgangen fra overvåkningsforsterkeren

62 som tidligere ble forbundet med klemmen 56 på strømkilden 60, koblet til den andre klemmen 58 på kilden 60. Så blir måle-strømmen IQS oppfanget ved elektroden A-^ istedet for ved elektroden A2. Hvis fremdeles betegner den fokuseringsstrømmen som flyter gjennom impedansen 52 og elektroden A^, er intensiteten av den målestrømmen som sirkulerer i sløyfen 53 1qS/ og den totale strømmen som sirkulerer i sløyfen 51 (IA^ + IqS)•

Det kan bemerkes at overvåkningsforsterkeren 62 fremdeles må overvinne et høyt spenningsfall i impedansen 52 som gjennom-f lyt es av strømmen 1^ .

Det kan demonstreres ved å anvende overlagringsprinsippet at kretsen på figur 3B er ekvivalent med kretsen på figur 3A. Med andre ord virker systemet på figur 3B som om målestrøm-men I_ s ble oppsamlet ved elektroden A2. En annen måte til forståelse av ekvivalensen mellom kretsene på figur 3A og 3B uten å demonstrere det, er å se på virkningen av strømmene som utsendes eller mottas ved hver elektrode på motstandsmålingen, og derfor på potensialet til overvåkningselektrodene M^ og M2.

Hvis strømmene som utsendes og mottas av elektrodene blir til-egnet henholdsvis en positiv og en negativ verdi, så la oss betrakte strømmene som utsendes eller mottas ved hver elektrode ved å sammenligne kretsene på figur 3A og 3B. Målestrømmen som utsendes av elektrodene AQ er IQS i begge kretsene. Fokuserings-strømmer som flyter fra A^ er f°r kretsen på figur 3A og . +(IA^<+I>QS) <-><I>QS<=+I>A^ for kretsen på figur 3B. Vedrørende elektroden A2 er totalstrømmen -(iqs+IA1^ * be99e tilfellene. Verdien og fortegnet til strømmen i hver elektrode er den samme i begge kretsene, og disse er følgelig ekvivalente.

Kretsen som er vist på figur 3C er identisk med den på figur 3B bortsett fra at istedetfor å ha en selektiv impedans 52 koblet mellom elektrode A^ og klemme 58, omfatter den, i samsvar med oppfinnelsen, to uavhengige, selektive kretser koblet i parallell til elektroden A^. Impedansen 64 er koblet mellom elektroden A^ og utgangen fra forsterker 62 og blir gjennom-strømmet av strømmen Igg • Impedansen 66 er koblet mellom strøm-kilden 60 og elektroden A^ og blir gjennomstrømmet av strømmen (<I>A^<+> IqS)• Hvis man betrakter sløyfen 53 dannet av elektroden A^, impedansen 64, forsterkeren 62, impedansen 54, elektroden AQ og formasjonen mellom AQ og A^, blir denne sløyfen gjennomstrømmet av strømmen IqS- Strømmen som sirkulerer i sløyfen 61 dannet av elektrodene A^, A2, impedansen 50, strøm-kilden 60 og impedansen 66, er (IA^<+> iqs^ "

Strømmen IA^ flyter ikke gjennom impedansen 64. Når man husker at intensiteten av fokuseringsstrømmen IA^ er flere hundre ganger større enn intensiteten av målestrømmen IqS/ inn-ser man at det høye kunstige potensialet i sløyfen 59 ikke finnes mer og at forsterkningen G til overvåkningsforsterkeren 62 ikke må økes meget. Virkningen av å ha to slike separate for-syninger for elektroden A^, er å undertrykke enhver ugunstig kobling mellom målestrømmen IQS som frembringes av overvåkningsforsterkeren 62 og fokuseringsstrømmen som frembringes av strøm-kilden 60.

Figur 4 representerer halvparten av den elektrodeoppstillingen som tilhører kretsen for en dyp undersøkelse av grunn-formas jonene . En strømkilde 68 frembringer en total strøm I2 mellom den fjerne returstrømelektroden anordnet på overflaten og sondens strømelektroder Aq, A^ og Å,,. Elektroden A^ er fremdeles forbundet med impedansen 54, elektroden A^ er fremdeles forbundet med impedansen 64 og 66 og elektroden A2 er fremdeles forbundet med impedansen 50. Dessuten blir ikke måle-elektroden M2 brukt mer. Istedet er elektroden M, koblet til en av de to inngangene på en annen avstemt overvåkningsforsterker 74 som har en forsterkning G ved den andre frekvensen (35 Hz)

og en forsterkning som er praktisk talt null ved de andre frekvensene. Den andre inngangen er koblet til elektroden . I forbindelse med de ovennevnte kretsene blir det brukt en kompen-seringsinnretning som omfatter: to strømtransformatorer 70-71 og en forsterker 72. Primærviklingen 80 til transformatoren 70

er koblet mellom klemmen 63 på impedansen 64 og en utgang på forsterkeren 74. Primærviklingen 82 til transformatoren 71 er koblet mellom klemmen 58 på impedansen 66 og en utgang fra forsterkeren 72, hvis andre utgang er koblet til klemmen 56 på impedansen 50. Sekundærviklingene 84 og 86 på transformatorene 70

og 71 er koblet i serie og i motsatt fase til inngangene på forsterker 72. Forsterkeren 72 er avstemt til den dype under-søkelsesfrekvensen (35 Hz), idet dens forsterkning er null for andre frekvenser.

I den teoretiske virkemåten av elektrodeoppstillingen for en dyp undersøkelse av grunnformasjonene, blir den totale strømmen 1^ (målestrømmen IQD pluss fokuseringsstrømmen) frembragt av strømkilden 68 og sendt inn i formasjonene av strøm-elektrodene AQ-A2 og oppfanget på overflaten. Måleintensiteten IQD blir styrt av overvåkningsforsterkeren 74 slik at målespen-ningene VM^ og V..., til elektrodene M-^ og M, holdes på hovedsakelig den samme verdi. Denne målestrømmen IqD blir ut-

sendt av elektroden AQ og returneres til overflaten. Videre blir den totale strømmen som frembringes av kilden 68 med fordel regulert slik at verdien av den elektriske effekten I0D<*>VM^ holdes hovedsakelig konstant.

I den praktiske utførelsesformen som er vist på figur 4, blir målestrømmen IQD tilsynelatende returnert ved elektroden A^ og en hjelpestrøm I'A^ blir utsendt fra elektroden A^ og oppsamlet ved elekroden A2. På grunn av overlagringsprinsippet anvendt for kretsen for en grunn undersøkelse som er vist på figur 3C, kan det demonstreres at for tilstrekkelig høy forsterkning i overvåkningsforsterkeren 74 og forsterkningen 72,

er den teoretiske konfigurasjon (ikke vist) og den praktiske konfigurasjonen (figur 4) praktisk talt ekvivalente.

Når man betrakter kretsen på figur 5, kan man se at den dype undersøkelsesstrømmen IQD blir utsendt av elektroden Aq og en strøm I'A-^ flyter gjennom impedansen 66 og er utsendt fra elektroden A^. Derfor er fokuseringsstrømmen som utsendes av elektroden A2 mot overflaten (I2-I'a1^"

Ved den dype undersøkelsen må elektroden A^ ikke sende noen strøm (ved 35 Hz) inn i formasjonene. For å oppfylle dette kravet må en hjelpestrøm I<1>^ som utsendes av A-^, være lik eller hovedsakelig lik strømmen IQD som mottas ved A^. I henhold til oppfinnelsen blir dette oppnådd med transformatorene 70-71 og forsterker 72. Sekundærviklingene til transformatorene 70-71 sammenligner målestrømmen IQD som flyter i vikling 80 og impedansen 64 og hjelpestrømmen l'A^ som flyter i viklingen 82 og impedansen 66. Sekundærviklingene 84 og 86 i transformatorene 70-71 er koblet i motfase slik at de mater inngangene til for-

sterker 72 med en spenning som er proporsjonal med forskjel-

len mellom I' og I_^. Hensikten med forsterker 72 er der-

Al ^ OD

for å holde hjelpestrømmen IAl lik og med motsatt fortegn til målestrømmen slik at nettostrømmen som kommer fra elektroden A^, er praktisk talt null som i den teoretiske oppstillingen.

På figur 5 er halve elektrodeoppstillingen vist for en dobbelt undersøkelse, grunn og dyp, sammen med den elektriske kretsen i henhold til oppfinnelsen. Denne kretsen for samtidig dyp og grunn undersøkelse er resultatet av en kombinasjon av kretsen som er vist på figur 3C og vedrører en grunn undersøkelse, og kretsen på figur 4 som vedrører en dyp undersøkelse. Elektroden A2 er forbundet med den andre strømkilden 68 hvis frekvens er 35 Hz gjennom impedansen 50. Et referansesignal som er repre-sentativt for den første strømmen (280 Hz) tilveiebragt av kilden 60, blir ført til klemmen 73 som er koblet til en inngang på et summeringselement 78 slik som en summerende operasjonsforsterker, <p>g hvis andre inngang er koblet til utgangen av forsterker 72. Utgangen fra summeringselementet 78 er koblet til en utgang fra en forsterker 90 hvis andre inngang er koblet til en jordklemme. Utgangen fra forsterker 90 er koblet til klemmen 56 og til viklingen 82. Forsterker 90 har en forsterkning på en. Elektroden A^ er fremdeles forbundet med de to forsyningene innbefattet impedansene 64 og 66. Måle-elektrodene (M^-M2) og (M^-M^) er fremdeles forbundet henholdsvis til forsterkerne 62 og 74, men utgangene fra disse forsterkerne er koblet til inngangene på en summeringskrets 92, slik som en summerende operasjonsforsterker, hvis utgang er forbundet med den ene inngangen på en forsterker 76, idet dennes andre inngang er koblet til en jordklemme. Utgangene fra forsterker 76 er henholdsvis koblet til primærviklingen 80 på transformator 70 og til impedansen 54. Forsterker 76 har en forsterkning lik en.

Kretsen på figur 5 virker nøyaktig som forklart tidligere under henvisning til figur 3C for en grunn undersøkelse og til figur 4 for en dyp undersøkelse.

Figur 6 viser de to selektive sammensatte impedansene 64 og 66 tilknyttet hjelpestrømelektroden A^. Denne elektroden A^ er sammensatt av seks metallstrimler 101, ... , 106 anordnet på et fleksibelt underlag (ikke vist) som er foldet til en sy-linder. Impedansene 64 og 66 er identiske. De inneholder hver en resonanskrets 107 eller 108 dannet av parallellkoblingen av en induksjonsspole 109 eller 110 og en kondensator 111 eller 112, idet resonansfrekvensen til disse to kretsene 107-108

er frekvensen til induksjonsloggeapparatet. Hver av dem omfatter også en motstandsring 113 eller 114 hvis funksjon er beskrevet i detalj i det førnevnte U.S.-patent nr. 3 124 742.

Ved inngangsklemmen 115 til ringen 113 er koblet to motstander 117a og 117b med samme verdi r/3, og de er selv koblet henholdsvis til klemmene 119a og 119b. Mellom disse klemmene 119a-b og strimmelelektrodene 101-104 er henholdsvis anordnet to motstander 121a og 121b med verdien 2r. Mellom disse klemmene 119a-b og to andre klemmer 125a-b er plassert to motstander 123a-b med verdien 2r/3. Mellom klemmene 125a-b og strimmelelektrodene 102-105 og 103-106 er anordnet motstander 127a-b og 129a-b med verdien 2r/3. Klemmene 131a-b som er felles for elektrodene 103-106 og motstandene 129a-b, er koblet sammen med en motstand 133 kalt en ringlukkemotstand med verdien 2r.

Ved å øke de ovennevnte referansene 115 til 133 med en enhet, får vi beskrivelsen av elementene i ringen 114.

Strimmelelektrodene 101 til 106 er alle i kontakt med boreslammet. De er derfor alle på det samme potensial. Hvis man følgelig antar at den iboende motstanden til strimmelelektrodene er neglisjerbar, utgjøres motstanden mellom klemmene 125a eller b og slammet av parallellkoblingen av motstandene 127a eller b og 129a eller b hvis verdi er r/3. Mellom klemmene 119a eller b og elektrodene 102-103 eller 105-106 blir det en motstand med verdi r. Hvis man til denne motstanden ad-derer den som oppnås ved å parallellkoble motstandene 121a eller b som forbinder strimmelelektrodene 101 eller 104 til klemmene 119a eller b, ser man at mellom hver av disse klemmene 119a eller b og slammet, oppnås det en motstand på 2r/3. Under disse forhold er det mellom klemmen 115 og slammet anordnet i parallell, to motstander med verdien r hvis totale verdi er r/2. Fra det foregående ser man at motstanden 133 ikke spiller noen rolle i strømforsyningen av strimmelelektrodene 101 til 106. Efter-

som strimmelelektrodene 103 og 106 er forbundet med slammet, er formålet med denne motstanden å stabilisere denne forbindelsen. For dette formål er en verdi på 2r passende eftersom den lukker motstandsringen og gir den en verdi på omkring 5r for de høy-frekvente strømmene som induseres andre steder. En praktisk

aksepterbar verdi for en r er en ohm.

Den samme beskrivelse av virkemåten gjelder også for ringen 114.

En selektiv, sammensatt impedans (resonanskrets og motstandsring) identisk til de som er beskrevet under henvisning til figur 6, er anordnet i serie med hver av de andre strøm-elektrodene i elektrodesystemet på figurene 2 til 5.

Med slike motstandsringer blir strømmene ved den første og andre frekvensen som tilføres strømelektrodene, fordelt likt mellom hver av de seks metallstrimlene som utgjør disse elektrodene.

Mens det er blitt beskrevet hva man nå anser er fore-trukne utførelsesformer av oppfinnelsen, vil det for fagfolk på området være klart at det kan foretas mange forandringer og modifikasjoner uten å avvike fra oppfinnelsen, og hensikten er derfor å dekke alle slike forandringer og modifikasjoner som faller innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved borehullslogging for måling av den elektriske resistivitet av to soner i undergrunnsformasjoner som henholdsvis befinner seg nær inntil og fjernt fra et borehull, omfattende følgende trinn: en første målestrøm ved en første frekvens utsendes ved et første sted i borehullet og blir mottatt ved to andre steder i borehullet beliggende symmetrisk på begge sider av det første sted, ved to tredje steder i borehullet beliggende symmetrisk på begge sider av det første sted og mellom de to andre steder, utsendes en første fokuseringsstrøm ved den første frekvens, hvilken første fokuseringsstrøm blir mottatt ved de nevnte andre steder, amplituden av den første målestrøm reguleres for å minimalisere den potensialdifferanse som ved den første frekvens eksisterer mellom to fjerde og to femte steder som er symmetrisk beliggende i rekkefølge på begge sider av det første sted og mellom de to tredje steder, det avledes et mål på resistiviteten av den nevnte sone som ligger nær borehullet ut fra amplituden av den første målestrøm og ut fra den potensialdifferanse som ved den første frekvens opptrer mellom de to fjerde steder og et sjette sted beliggende i borehullet på meget stor avstand fra de forannevnte steder, en annen målestrøm ved en annen frekvens utsendes ved det første sted og blir mottatt ved et syvende sted på overflaten, en annen fokuseringsstrøm ved den nevnte annen frekvens utsendes ved de andre steder og blir mottatt ved det syvende sted, amplituden av den annen målestrøm reguleres for å minimalisere den potensialdifferanse ved den annen frekvens som eksisterer mellom de to fjerde steder og to åttende steder beliggende symmetrisk på begge sider av det første sted og mellom de tredje og de fjerde steder, • - det avledes et mål på resistiviteten av den nevnte sone fjernt fra borehullet, ut fra amplituden av den annen målestrøm og ut fra den potensialdifferanse ved den annen frekvens som eksisterer mellom de fjerde steder og det sjette sted, karakterisert ved at den nevnte mottagning skjer ved respektive nevnte to andre steder som strekker seg langs borehullets akse i en langsgående dimensjon som er liten sammenlignet med deres innbyrdes avstand langs aksen, og - at amplituden av den annen målestrøm reguleres eller styres slik at det fremkommer en minst mulig potensialdifferanse ved den annen frekvens, mellom de nevnte to fjerde steder og de nevnte to åttende steder som er beliggende midtveis mellom det tredje og det fjerde sted, og - amplituden av den annen målestrøm som ved den annen frekvens flyter gjennom de tredje steder, reguleres eller styres slik at den søkes minimalisert.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved de ytterligere trekk at det i de nevnte formasjonssoner induseres elektromagnetisk energi ved en tredje frekvens samtidig med påtrykningen av den nevnte første og den nevnte annen målestrøm, og avledning av et mål på de strømmer ved den tredje frekvens som induseres i formasjonssonene og ut fra dette avledning av en verdi for konduktiviteten av disse formasjonssoner.

3. Borehullsloggesonde for måling av resistivitetsverdier for soner i undergrunnsformasjoner som gjennomtrenges av et borehull, omfattende: et langstrakt understøttelses- eller bæreorgan, et flertall elektroder understøttet av bæreorganet slik at de har en innbyrdes avstand i lengderetningen sett i forhold til bæreorganets lengdeakse, og omfattende en sentral strømelektrode, et første, et annet og et tredje par hjelpespenningselektroder, samt et første og et annet par hjelpestrømelektroder hvor hvert par av hjelpeelektroder er symmetrisk anordnet i forhold til den sentrale elektrode, med elektrodene i det annet par hjelpestrøm-elektroder plassert lengre fra den sentrale elektrode enn elektrodene i det første par hjelpestrømelektroder, og hvor det første, det annet henholdsvis det tredje par hjelpespenningselektroder er anordnet mellom den sentrale elektrode og det første par hjelpestrømelektroder, en første anordning for å avgi et utgangssignal som angir potensialdifferansen mellom det første par og det annet par hjelpespenningselektroder , en anordning for å avgi et utgangssignal som angir potensialdifferansen mellom det første par og det tredje par av hjelpespenningselektroder, en anordning for å frembringe en strøm ved en første og en annen frekvens gjennom den sentrale elektrode og gjennom den første og den annen hjelpestrømelektrode, en anordning for å regulere strømmen ved den første frekvens gjennom den sentrale elektrode i avhengighet av utgangssignalet fra den første anordning, i en retning som søker å redusere den potensialdifferanse som angis av denne, en anordning for å regulere strømmen ved den annen frekvens gjennom den sentrale elektrode i avhengighet av utgangssignalet fra den annen anordning, i en retning som søker å redusere den po-tensialdif f eranse som angis av denne, en anordning som er påvirkbar av de respektive potensialer ved den annen og/eller den første hjelpespenningselektrode og av stør-relsen av strømmen gjennom den sentrale elektrode ved den første frekvens, til å frembringe et første utgangssignal som representerer resistiviteten av de nevnte formasjonssoner, og en anordning som er påvirkbar av de respektive potensialer ved den tredje og/eller den første hjelpespenningselektrode og av størrelsen av den strøm som flyter gjennom den sentrale elektrode ved den annen frekvens, til å frembringe et annet utgangssignal som representerer resistiviteten av de nevnte formasjonssoner, karakterisert ved at den omfatter en anordning til å regulere strømmen ved den annen frekvens gjennom det første par hjelpestrømelektroder slik at denne strøm søkes minimalisert, at elektrodene i det tredje par hjelpespenningselektroder befinner seg tilnærmet midtveis mellom de tilsvarende elektroder i det annet par hjelpespenningselektroder og de tilsvarende elektroder i det første par hjelpestrømelektroder, og at elektrodene i det annet par hjelpespenningselektroder ligger lengre fra den sentrale elektrode enn elektrodene i det første par hjelpespenningselektroder.

4. Sonde ifølge krav 3, karakterisert ved at den ytterligere omfatter en anordning understøttet på det langstrakte bæreorgan for i formasjonssonene å indusere elektromagnetisk energi ved en tredje frekvens som er høyere enn den første og den annen frekvens, og en anordning understøttet på sonden og påvirkbar av amplituden av strømmene ved den tredje frekvens som er indusert i formasjonssonene, for å frembringe et tredje utgangssignal som representerer konduktiviteten av formasjonssonene, hvor hver av elektrodene er koblet i serie med en resonanskrets som utgjør både en høyimpedanskrets for strømmene ved den tredje frekvens og en krets med forholdsvis lav impedans for strømmer ved den første og den annen frekvens.

5. Sonde ifølge krav 3 eller 4,karakterisert ved at forholdet mellom lengden av hver elektrode langs bæreorganets lengdeakse, og den innbyrdes avstand mellom det annet par hjelpestrømelektroder langs den nevnte akse, ligger godt under 1.

6. Sonde ifølge krav 5, karakterisert ved at den omfatter en ytterligere anordning med en elektrode montert på bæreorganet, for å frembringe et fjerde utgangssignal som representerer det spontane potensial i formasjonssonene.