NO169191B - Loggesonde - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en loggesonde for å undersøke de geologiske formasjonene som gjennomløpes av et brønnhull.

For å kunne sammenligne bestandigheten i forskjellige punkter på veggen til et brønnhull, spesielt ved fallmåling, blir en sonde som er utstyrt med måleputer som på sine ytre flater bærer elektroder eller transdusere som skal påtrykkes mot veggen, senket ned i brønnhullet. Sonden blir senket ved hjelp av en kabel som også tjener til å sende elektriske signaler mellom sonden og overflateutstyret.

Målingen blir normalt utført mens sonden progressivt heves opp av brønnhullet. Putene blir så påtrykt mot veggene til borehullet ved hjelp av fjærende innretninger, såsom bladfjærer.

En sonde som arbeider i samsvar med dette prinsippet er beskrevet i US patent nr. 4.614.250. Denne sonde innbefatter fire måleputer som er jevnt fordelt rundt sondelegemet idet hver pute er stiv og utført i ett stykke.

En loggesonde av denne type er også beskrevet i artikkelen med titel "Formation Imaging with Microelectrical Scanning Arrays" av M.P. Ekstrøm et al, publisert i The Log Analyst (Vol. 28, nr. 3, mai-juni 1987). Den sistnevnte sonden innbefatter to tilliggende måleputer som er skilt 90° fra hverandre, som tilveiebringer et bilde av de strategrafiske karakteristika til de geologiske formasjonene som sonden passerer gjennom. Hver av disse to puter er utstyrt med en fordelt rekke av elektroder slik at ved å forskyve sonden vertikalt i brønnhullet, blir det mulig å få frem et fullstendig bilde over bredden av elektroderekken. Forekomster med i hovedsak den samme størrelsen som elektrodene blir således detektert i sonen som skannes av hver pute.

Av økonomiske grunner blir loggesonder vanligvis utformet slik at de kan anvendes i alle eksisterende borehull, hvis diametre i praksis varierer mellom 15,2 cm og 50,8 cm. Diameteren til slike sonder etter at putene er blitt trukket tilbake langs sondelegemet må derfor være litt mindre enn minimumsdia-meteren til et brønnhull. I praksis er den maksimale akseptable diameteren for en sonde med tilbaketrukne puter omtrent 12,7 cm.

På grunn av denne størrelsesbegrensning er observasjonsvinkelfeltet til sonden beskrevet i den ovenfor nevnte artikkel av M. P.-Ekstrøm et al relativt smal selv i brønnhull med liten diameter. De to putene tilveiebringer to adskilte bilder i to perpendikulære retninger idet breddene til bildene er begrenset til breddene av rekkene. I praksis vil observasjonsfeltet til denne sonden være omtrent 22% i et brønnhull som har en diameter på omtrent 20,3 cm. Under disse forhold kan det forekomme at informasjon av vesentlige viktighet ved en brønnhullundersøkelse, f.eks. singulariteter som har en vertikal eller subvertikal natur i de strategrafiske egenskapene til den geologiske formasjonen som gjennomløpes, ikke blir oppdaget.

For å kunne avhjelpe denne ulempen er det mulig å utføre flere suksessive gjennomløpinger langs det samme brønnhullet idet sonden vinkelforskyves om sin akse fra det ene gjennomløp til det neste.

Det er imidlertid sjelden mulig å oppnå det ønskede resul-tatet ved denne fremgangsmåten siden brønnhullet vanligvis har en elektrisk seksjon som har en tendens til å orientere sonden i en foretrukket retning som forblir den samme fra det ene gjennomløp til det neste. Videre er behovet for flere suksessive gjennomløp av sonden langs det samme brønnhullet kostbart for operatøren siden det er en korresponderende økning av tiden hvor boreriggen er ute av drift.

En åpenbar forbedring av resultatene ville oppnås ved å utstyre en loggesonde med fire puter som hver er utstyrt med en rekke av elektroder. Observasjonsvinkelfeltet vil imidlertid forbli mindre enn 50% i et brønnhull som har en diameter på omtrent 20,3 cm, og dette er ikke tilstrekkelig.

Formålet med oppfinnelsen er således å fremskaffe en loggesonde som er utstyrt med puter av en ny type som gjør det mulig å frembringe et rundtgående bilde av de strategrafiske egenskapene til de geologiske formasjonene som gjennomløpes av et brønnhull idet det oppnås et observasjonsvinkelfelt som er vesentlig økt i forhold til ved de eksisterende sondene, og uten at den maksimale diameteren til sonden økes etter at putene er blitt trukket tilbake langs sondelegemet.

Til dette punktet tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en loggesonde som omfatter et langstrakt sondelegeme, måleputer fordelt rundt sondelegemet, hengslede armer som forbinder putene med sondelegemet og opprettholder putene i parallell med den langsgående retningen til legemet, og fjærende innretninger som påfører en kraft på putene som virker i en retning for å forflytte dem bort fra sondelegemet. I henhold til oppfinnelsen er sonden karakterisert ved at hver målepute består av et sentralt element som har to sidemåleklaffer hengslet til seg i parallell med den langsgående retningen, idet klaffene er anordnet på begge sider av det sentrale elementet og er for-skjøvet i forhold til hverandre langs nevnte langsgående retning på en slik måte at det dannes to serier av tilliggende klaffer idet klaffene til den ene av seriene er omkretsforskjøvet i forhold til klaffene til den andre serien.

Observasjonsvinkelfeltet til en sonde som er utført på denne måten er 100% i et brønnhull hvis diameter er mindre enn eller lik omtrent 17,8 cm og den er 88% i et brønnhull hvis diameter er omtrent 20,3 cm, og det er ikke nødvendig å utføre flere gjennomløp.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen bærer hver av klaffene en rekke av elektroder på sin ytre overflate, idet rekkene av de to klaffer til hver pute definerer to overlappende observasjonssoner som er vinkelforskjøvet på omkretsflaten i forhold til hverandre. En rekke av elektroder kan også være anordnet på det sentrale elementet.

De fjærende innretninger består fortrinnsvis av bladfjærer med en første ende av hver fjær fastgjort til sondelegemet og med den motsatte enden til hver fjær forbundet med de to klaffene til én av putene via hengslede ledd. På denne måte oppnås en egnet påtrykning av hver klaff mot veggen til brønnhullet under målingen.

For å kunne holde klaffene fullstendig innfoldet når sonden blir ført inn i brønnhullet, kan sonden også innbefatte innretninger for automatisk å kontrollere foldingen av klaffene mot sondelegemet når avstanden mellom putene og sondelegemet er mindre enn en gitt verdi, som f.eks. kan være lik omtrent 2,5

cm. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er det sentrale elementet til hver pute montert ved endene av to parallelt hengslede armer med den samme lengden som blir opplagret på sondelegemet på en slik måte at de dreies om to felles parallelle akser som er ortogonale med aksen til sondelegemet idet putetilbaketrekkingskontrollinnretningen virker på en av disse to hengslede armene.

To utførelser av oppfinnelsen er beskrevet i et ikke-begrensende eksempel og med referanse til de vedheftede tegning-er, i hvilke: Figur 1 viser skjematisk et vertikalt tverrsnitt gjennom en del av et brønnhull hvori det er innført en loggesonde i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Figur 2 viser skjematisk et enderiss av sonden idet de heltrukne linjene viser putene i den tilbaketrukne posisjonen og de strekprikkede linjene viser hvordan putene er anordnet i et brønnhull som har en diameter på omtrent 17,8 cm; Figurene 3a og 3b viser to utbrettede riss av putene i henholdsvis den tilbaketrukne posisjonen og når de er plassert i et brønnhull som har en diameter på omtrent 17,8 cm; Figur 4 viser delvis i snitt, i en større målestokk, forbindelsen mellom en av måleputene og legemet til sonden på figur 1, idet de forskjellige komponentene er vist ved heltrukne linjer i den tilbaketrukne posisjonen og ved strekprikkede linjer i den påtrykte posisjonen; Figur 5 er et enderiss delvis i snitt og viser en av putene når den trekkes tilbake mot sondelegemet fra sin påtrykte posisjon vist med heltrukne linjer til sin tilbaketrukne posisjon vist med strekprikkede linjer; og Figurene 6a og 6b er utbrettede riss lik figurene 3a og 3b og viser en andre utførelse av en sonde i henhold til oppfinnelsen. Figur 1 viser skjematisk en del av et brønnhull A, såsom en oljebrønn, som gjennomløper geologiske formasjoner hvorfra det er ønskelig å få et bilde ved bruk av så bredt observasjonsvin-kelf elt som mulig. Brønnhullet A kan være vertikalt, som vist på figur 1, eller det kan i større eller mindre grad helle i forhold til vertikalretningen.

En fallmåleinnretning er innført i brønnhullet A og figur IA viser bare bunnenden av denne. På konvensjonell måte blir denne innretning nedhengt ved hjelp av en kabel (ikke vist) forbundet med overflateutstyret (ikke vist), idet kabelen også

i

tjener til å overføre elektriske signaler mellom overflateutstyret og innretningen.

Fallmåleinnretningen er utført som et langstrakt legeme med en generelt sirkulær seksjon hvis omtrentlige konstante diameter ikke overskrider omtrent 12,7 cm ved sin største del. Denne utførelse gjør det mulig å innføre innretningen i ethvert eksisterende brønnhull, siden brønnhulldiameterne ligger mellom omtrent 15,2 cm og omtrent 50,8 cm.

Måleinnretningen består av flere trinn eller etasjer som ligger over hverandre. Fra toppen innbefatter disse trinn først et telemetritrinn som tilveiebringer et grensesnitt mellom kabelen og et elektronikktrinn, et inklinometertrinn (for å bestemme inklinasjonen og asimut til innretningen i forhold til en bakkereferanse ved hjelp av akselerometre og magnetometre), det ovenfor nevnte elektroniske trinn (for å frembringe kontroll og eksitasjonssignaler som kommuniserer med overflateutstyret og for å behandle målesignaler), og en fallmålingssonde.

Oppfinnelsen relaterer seg bare til sonden og dette er hvorfor bare denne sonden er vist på figur 1 hvor den er benevnt med henvisningen 10.

Sonden 10 omfatter et sondelegeme 12 som har en langsgående akse XX' og danner bunndelen av det langstrakte legemet til måleinnretningen. I utførelsen på figurene 1 til 5 bærer sondelegemet 10 fire måleputer 14 som er plassert på det samme nivået og som er regelmessig fordelt rundt aksen XX'.

Putene 14 er forbundet med sondelegemet 12 på en slik måte at de kan trekkes tilbake mot bunndelen 12A til nevnte legeme som har mindre diameter, eller de kan trykkes mot veggene til brønnhullet A. Ved å trekke putene tilbake kan sonden tilfreds-stille begrensningene vedrørende den maksimale diameter hvilket gjør innretningen istand til å bli innført i et brønnhull med enhver diameter. I motsetningn til dette må måleputene påtrykkes mot veggene til brønnhullet for å kunne oppnå tilfredsstillende målinger.

I samsvar med oppfinnelsen omfatter hver av putene 14 to uavhengige måleklaffer som består av en toppklaff 14a og en bunnklaff 14b. De to klaffene 14a og 14b til den samme puten er hengslet til et sentralt element som på utførelsen vist på figurene 2, 3a og 3b består av en felles aksel 26.

Hver av akslene 26 som bærer putene 14 er forbundet med sondelegemet ved hjelp av to felles parallelle hengslede armer som utgjør en topparm 16 og en bunnarm 18. Armene 16 og 18 som bærer akslene 26 er plassert i to felles perpendikulære plan som passerer gjennom aksen XX' til sondelegemet og de er plassert symmetrisk om nevnte akse. Sondelegemet 12 sammen med akslene 26 og de hengslede armene 16 og 18 danner således fire deformer-bare parallellogrammer som gjør det mulig at akslene 26 kan holdes permanent parallelt med aksen XX' til sondelegemet uavhengig av avstanden mellom putene og sondelegemet.

Putene blir trukket tilbake mot bunnpartiet 12a med mindre diameter til sondelegemet ved hjelp av et hydraulisk kontroll eller styresystem 20 som rommes i toppdelen av legemet 12. Systemet 20 virker på toppendene til de hengslede armene 16 på en måte som er beskrevet mer detaljert i det etterfølgende.

Ved dette punkt i beskrivelsen er det bare å merke seg at virkemåten til systemet 20 på topparmene 16 er slik at disse armene blir koplet i diametralsk motsatte par slik at motsatte armer 16 alltid blir symmetrisk utstrakt i forhold til sondelegemet. I motsetning til dette blir armene til et av parene utstrakt uavhengig fra armene i det andre. Denne foranstaltning gjør det mulig for putene å forbli i kontakt med veggene til brønnhullet samtidig som det sikres at sondelegemet forblir sentrert i forhold til brønnhullet selv når brønnhullet har et ovalt tverrsnitt.

Det hydrauliske systemet 20 kan være utført på en måte som er beskrevet i US patent nr. 4.614.250. For ytterligere detaljer refereres derfor til beskrivelsen i dette dokument.

Det bør observeres at det hydrauliske systemet 2 0 ikke er vesentlig for oppfinnelsen. En forenklet sonde kunne være utformet hvorved putene blir holdt i den tilbaketrukne posisjonen ved hjelp av et låsetypesystem, idet systemet ville kunne opplåses på avstand når sonden er på plass i brønnhullet.

Putene 14 blir påtrykt mot overflaten til veggen A til brønnhullet ved hjelp av bladfjærer 22 innsatt mellom sondelegemet 12 og klaffene 14a og 14b som danner hver av måleputene.

Toppendene til fjærene 22 er festet direkte til sondelegemet

12. Forbindelsen mellom bunnendene til disse fjærer og de forskjellige par av klaffer er beskrevet detaljert i det etterfølgende. Fjærene 22 befinner seg i de samme planene som armene 16 og 18.

Bruken av bladfjærer 22 gjør det mulig å påtrykke putene 18 mot veggen til brønnhullet med en fjærende kraft som i hovedsak er konstant uten hensyn til avstanden mellom putene og sondelegemet. Siden diametralsk motsatte puter 14 er symmetrisk anordnet om aksen XX' til sondelegemet, blir putene 14 påtrykt mot veggen til brønnhullet med en fjærende kraft som er praktisk talt lik for de forskjellige puter.

På den ytre overflaten til hver av måleklaffene 14a og 14b er det anordnet en rekke elektroder eller transdusere 24 på en slik måte at de tilveiebringer et bilde av sonen til brønnhull-veggen som blir skannet av nevnte rekke når klaffene beveger seg med en konstant hastighet langs brønnhullet. Elektroder av enhver form og rekker av enhver utforming kan velges så sant man oppnås det ønskede resultat.

Således, og bare som et rent eksempel, kan elektrodene 24 være sirkulære og anordnet i flere over hverandre liggende rader slik at elektrodene til suksessive rader er gjensidig vinkelfor-skjøvet om aksen XX' til sonden.

Når de er i kontakt med veggen til brønnhullet, tjener elektrodene til å måle bestandigheten eller resistiviteten til den geologiske formasjonen foran klaffen 14a eller 14b hvorpå elektrodene er montert.

De elektriske forbindelsene som mater elektroden 24 fra elektronikktrinnet til fallmåleinnretningen, og de elektriske forbindelsene hvorved signalet blir levert av elektrodene blir sendt til nevnte elektronikktrinn og er tilveiebragt på kjent måte ved hjelp av kabel som forbinder hver av putene til sondelegemet og nevnte kabel entrer inn i putene og inn i legemet via forseglede innføringer.

Putene 14 skal nå beskrives mer detaljert under henvisning til figurene 2, 3a og 3b.

Den ytre overflaten til hver måleklaff 14a og 14b bærer elektrodene 24 som okkuperer en sirkulær bue i et snitt på et plan perpendikulært til aksen XX' til sonden, idet radius til nevnte bue er valgt slik at det sikres at overflaten kan bli riktig påtrykt mot veggen til et brønnhull uten hensyn til dets diameter. I praksis er denne radius generelt lik gjennomsnitts-verdien til radiene til brønnhullene hvori sonden kan anvendes.

Som vist tydelig på figurene 2, 3a og 3b (se særlig den utfoldede posisjonen som er vist i strekprikkede linjer på figur 2), strekker de to klaffene 14a og 14b til hver målepute seg på motsatte sider av deres felles hengselaksel 26. Mer presist strekker alle toppklaffene 14a seg i den samme omkretsretning

(f.eks. i retningen mot klokken når sonden sees fra undersiden)

mens alle bunnklaffene strekker seg i den motsatte omkretsret-ningen (f.eks. i retning med klokken når sonden sees nedenfra).

Videre har alle klaffene 14a og 14b den samme omkretslengde. Denne lengde er valgt slik at den er så stor som mulig for å kunne oppnå maksimal omkretsskanning av elektrodene som bæres av hver klaff.

Omkretslengden til hver klaff er imidlertid begrenset av behovet for å kunne folde klaffene ned i en sirkel som ikke overskrider den maksimale tillatte diameteren (generelt omtrent 12,7 cm). I denne posisjon som er vist med heltrukne linjer på figur 2, ligger den frie enden til hver toppklaff 14a inntil enden av den tilliggende toppklaff hvor denne er montert på akselen 26. På samme måte ligger den frie enden til hver bunnklaff 14a inntil enden av den tilliggende bunnklaffen hvor denne er montert på en aksel 26.

Dette arrangement er gjort mulig ved det faktum at toppklaffene 14a er forskjøvet parallelt med aksen XX' til sondelegemet i forhold til bunnklaffene 14b. Mer presist er, siden høydene til klaffene 14a og 14b er de samme, hver av klaffene 14a montert på topphalvdelen til den korresponderende dreieaksel 2 6 mens bunnklaffen 14b til den samme puten er montert på bunnhalv-delen til nevnte aksel.

Rekken av elektroder 24 på klaffene 14a og 14b til den samme måleputen definerer således to observasjonsvinkelsoner som er omkretsforskjøvet i forhold til hverandre uten avbrudd mellom dem.

Ved den ovenfor beskrevne utforming sørger hver av måleputene 14 for en vinkelobservasjonssone som i hovedsak tilsvarer to ganger sonen til den faste ettstykkesputen som hittil er blitt brukt, men uten at den radielle utstrekning av utformingen øker etter at putene er blitt trukket tilbake. Som vist på figur 3b og med strekprikkede linjer på figur 2, vil klaffene 14a og 14b når putene er sammenfoldet danne to serier av klaffer som er forskjøvet i forhold til hverandre om aksen XX' med klaffen i hver serie vinkelmessig forskjøvet om nevnte akse i forhold til klaffene i den andre serien. I motsetning til dette vil når putene er tilbaketrukket (figur 3a og heltrukne linjer på figur 2) toppklaffen 14a og bunnklaffen 14b til en tilliggende målepute 14 oppta praktisk talt den samme vinkelsektor om aksen XX'.

Således er vinkelobservasjonsfeltet til en loggesonde i samsvar med oppfinnelsen 100% når diameteren til brønnhullet er omtrent 17,8 cm, som vist på figur 3b og med strekprikkede linjer på figur 2. Det oppnås sogar måleoverlapping ved brønnhull med mindre diameter, idet nevnte overlapping når 42% når sonden er i sin lukkede posisjon. Videre forblir observasjonsvinkelfeltet svært høyt selv ved brønnhull med større diameter. Det er f.eks. 88% i et brønnhull som har en diameter på omtrent 20,3 cm.

Videre gjør det faktum at de to klaffene 14a og 14b utgjør hver av måleputene til sonden og er fritt hengslet om den korresponderende aksel 26 det mulig for disse puter å tilpasse seg automatisk til formen av brønnhullet. Dette sikrer da at riktig påtrykning av putene mot brønnhullveggen oppnås og derved garanteres en måling med god kvalitet.

En mer detaljert beskrivelse av sammenstillingen av putene 14 til sondelegemet 12 skal nå gis med referanse til figurene 4 og 5.

Endene til hver av dreieakslene 26 er festet respektivt til en toppopplagring 28 og en bunnopplagring 30.

Hver av opplagringene 28 er hengslet til enden av topparmen 16 ved hjelp av en aksel 32 som strekker seg ortogonalt med aksen XX' til sondelegemet 12. Den motstående enden av topparmen 16 er dreibart montert på sondelegemet 12 om en aksel 34 (figur 5) som løper parallelt med hengselaksen 32 til nevnte arm.

På samme måte er hver av bunnopplagringene 30 hengslet til enden av den korresponderende bunnarmen 18 om en aksel 36 ortogonalt med aksen XX' til sondelegemet og parallelt med hengselaksen 32 til den korresponderende topparmen 16. Den motstående enden av armen 18 er hengslet til sondelegemet om en aksel (ikke vist) som strekker seg parallelt med hengselaksen 36 til nevnte arm.

Hengselaksene til armene 16 og 18 bærer den samme puten 14 og er anordnet på sondelegemet 12 og på den korresponderende dreieakse 26 på en slik måte at armene 16 og 18 sammen med legemet 12 og akselen 26 utgjør et deformerbart parallellogram. Således forblir hver av akslene 26 konstant parallelle med aksen XX' til sondelegemet.

Som nevnt ovenfor, blir putene foldet inn i sin tilbaketrukne posisjon under styring av det hydrauliske systemet 2 0 som huses i sondelegemet. Det hydrauliske systemet blir aktivert for å forflytte to styrestenger 40a og 40b (figur 5) langs aksen XX' til sondelegemet idet nevnte styrestenger blir ført inn i og mottatt i legemet 12. Disse stenger 40a og 40b styrer dreiingen av hvert av de diametralt motstående par av topparmer 16 om deres akser 34 på en uavhengig måte.

Et mulig eksempel på samvirket mellom stengene 40a og 40b og hvert av de motstående armpar 16 er beskrevet detaljert i US patent nr. 4.614.250. Denne del av sonden er konvensjonell og utgjør ingen del av oppfinnelsen. Den er derfor ikke beskrevet detaljert.

I utførelsen beskrevet i det ovenfor nevnte dokument har hver av stengene 40a og 40b to diametralsk motstående stifter benevnt på figur 5 med henvisningene 42a og 42b respektivt. Disse stifter 42a og 42b strekker seg radielt fra aksen XX' til sondelegemet og trenger inn spor 44 anordnet perpendikulært på nevnte akse XX' og tildannet i hver av topparmene 16. Mer presist er hver av armene 16 U-formet i snitt og hver av spaltene er dannet på innerflaten av en forlengelse av en av armene til U-en som strekker seg bak hengsleaksen 34.

Av det ovenfor beskrevne arrangement vil det forstås at bevegelsen til hver av stengene 40a og 40b parallelt med aksen

XX' har den virkning at den dreier det korresponderende armpar

16 om aksene 34.

Som nevnt ovenfor, blir putene trykt mot veggen ved hjelp av bladfjærer 22 som hver har en ende fastgjort til sondelegemet 12. Som det kan sees på figur 4 og 5, virker spesielt hver av bladfjærene 22 uavhengig på de to klaffene 14a og 14b til den korresponderende måleputen via to ledd 4 6a og 46b.

Mer presist har de frie endene til bladfjæren 22 en endekop-ling 47 hengslet til en mellomdel 50 om en stift 48 som strekker seg ortogonalt til sondelegemeaksen XX'. En første ende av hver av leddene 4 6a og 46b er dreibart montert på nevnte del 50 om stiftene 52a og 52b som strekker seg parallelt med sondelegemeaksen XX'. De motsatte ender av leddene 46a og 46b er forbundet med de respektive klaffer 14a og 14b ved hjelp av stifter 54a og 54b som på samme måte strekker seg parallelt med aksen XX'.

Således påtrykker hver av bladfjærene 22 en fjærende kraft uavhengig og hver av klaffene 14a og 14b som utgjør den korresponderende målepute, idet nevnte kraft virker slik at den beveger klaffene bort fra sondelegemet og trykker dem mot veggen til brønnhullet.

Når det hydrauliske systemet 2 0 styrer tilbaketrekkingen av klaffene mot den delen av sondelegemet som har liten diameter og virker mot nevnte fjærkraft, forblir klaffene 14a og 14b til hver av måleputene normalt foldet under dreieeffekten som påtrykkes disse klaffer om akselen 26 ved virkningen av bladfjæren 22. For å kunne trekke klaffene fullstendig tilbake er det derfor ønskelig å tilveiebringe spesielle foldeinnretninger som nå skal beskrives.

I utførelsen vist på figurene 4 og 5, omfatter disse foldeinnretninger, for hver målepute 14, en foldekontrollplugg 56. Pluggen 56 er festet til endekoplingen 47 ved den frie enden av den korresponderende bladfjær 22.

Når putene er tilbaketrukket, holdes hver av pluggene 56 mot en finger 58 tildannet på en av klaffene 14a og 14b til den korresponderende puten (klaffen 14b på figur 5). Denne finger 58 strekker seg fra omkretsenden til klaffen som befinner seg på samme side som hengselakselen 26 i forhold til stiften 54b via hvilken leddet 46b påvirker klaffen. Under virkningen av pluggene 56 som kommer i kontakt med fingerne 58 mens putene blir trukket tilbake, dreier klaffene 14b seg om akslene 26 for å bli foldet tilbake mot delen 12a til sondelegemet. En tilsvarende bevegelse av klaffene 14a oppnås ved at disse klaffer er forbundet med klaffen 14b via leddene 46a og 46b og mellomdelen 50.

Avstanden mellom putenes dreieaksler 26 og sondelegemeaksen XX' ved hvilken pluggene 56 kommer i kontakt med fingerne 58 er utformet slik at klaffene blir fullstendig foldet sammen når avstanden mellom akslene 26 og aksen XX' er ved et minimum.

Som vist på figur 5, er det derfor to trinn som må tas i betraktning under tilbaketrekkingen av putene.

I et første trinn under hvilket pluggene 56 forblir i en avstand fra fingerne 58, reduseres avstanden mellom akslene 26 og aksen XX' til sondelegemet uten at klaffene 14a og 14b dreies om akslene 26. Klaffene blir så holdt bort fra sondelegemet ved hjelp av bladfjærene 22. Dette trinn korresponderer med forskyvningen D vist på figur 5.

I et andre putetilbaketrekkende trinn fortsetter akslene 26 å bevege seg nærmere sondelegemet under påvirkningen av det hydrauliske kontrollsystemet 20 og som illustrert ved D' på figur 5. Pluggene 56 presser imidlertid nå mot fingerne 58 slik at klaffene 14a og 14b dreies om sine aksler 26 og foldes tilbake mot delen 12a til sondelegemet som beskrevet oyenfor. Denne dreining er vist skjematisk ved piler F på figur 5.

I praksis korresponderer forskyvningen D' med omtrent 2,5 cm f.eks. Med andre ord, dersom diameteren til sonden etter at putene er blitt trukket tilbake er omtrent 12,7 cm, så begynner det andre trinnet med putetilbaketrekking når putene ligger innenfor en diameter på omtrent 17,8 cm.

Beskrivelsen ovenfor med referanse til figurene 1 til 5 relaterer seg til en utførelse hvorved sonden har fire måleputer 14 som hver omfatter to klaffer 14a og 14b hengslet på en felles aksel 26. Denne utførelse må imidlertid ikke ansees som begrens-ende, spesielt med hensyn til antall puter 14 og med hensyn til utformingen av mellomdelen som opplagrer de to klaffene til hver pute.

Dette er illustrert på figurene 6a og 6b som er utbrettede riss og som viser en annen utførelse av en sonde i henhold til oppfinnelsen hvorved putene er vist i henholdsvis den tilbaketrukne posisjonen og i den foldede posisjonen.

For forenklingsformål er deler som tilsvarer delene på utførelsen vist på figurene 1 til 5 benevnt med den samme nummeriske henvisning pluss 100.

På figurene 6a og 6b kan det sees at sonden bare har tre måleputer 114. I samsvar med oppfinnelsen omfatter hver av disse putene to måleklaffer 114a og 114b sammen med en sentralt element 126.

Klaffene 114a og 114b har en relativ plassering og utforming som er lik tilsvarende for klaffene 14a og 14b til utførelsen vist på figurene 1 til 5. Det samme gjelder for rekken av elektroder 124 som bæres av hver klaff.

I motsetning til dette består ikke det sentrale elementet

i dette tilfelle av en felles aksel på hvilken klaffene er hengslet, men isteden av en del 126 som strekker seg over en viss omkretsbredde. Følgelig er klaffene 114a og 114b hengslet til denne delen 126 om to parallelle aksler eller hengsler, vist skjematisk ved 126a og 12 6b. Som for akselen 26

i utførelseseksemplet ovenfor, blir hengslene 12 6a og 126b holdt konstant parallelt med den langsgående aksen til sondelegemet ved hjelp av armene som opplagrer putene.

Figurene 6a og 6b viser at i denne utførelsen gjør omkrets-bredden til delene 12 6 det mulig å plassere på de utvendende overflatene av disse to sett av elektroder 124 som er identisk med elektrodene som bæres av klaffene 114a og 114b og som er plassert på linje med nevnte elektroder.

Delene 12 6 er hengslet til armene 116 og 118 på samme måte som i utførelseseksemplet beskrevet ovenfor. Endene til bladfjærene (ikke vist) for å folde putene kan imidlertid være festet direkte til delene 12 6. Klaffene 114a og 114b kan foldes under styring, f.eks., av torsjonsfjærer montert på hengslene 126a og 126b.

For å kunne gjøre klaffene istand til automatisk å foldes mot sondelegemet når avstanden mellom delene 126 og sondelegemet blir mindre enn en gitt verdi, kan det anvendes faste plugger som bæres av sondelegemet og som kommer i buttende kontakt med tunger som strekker seg forbi klaffene 114a og 114b utover deres hengsler 12 6a og 126b.

En sammenligning mellom figurene 6a og 6b viser at denne andre utførelse medfører de samme fordeler som utførelseseksemp-let beskrevet ovenfor.

Mer presist kan det sees på figuren 6a at rommet som opptas av sonden i den tilbaketrukne posisjonen forblir uendret i forhold til de eksisterende sonder. Som vist på figur 6b medfører imidlertid den foldede sonden at det blir mulig å få til et panoramisk bilde over et svært stort vinkelfelt av observa-sjoner som kan være 100% for et brønnhull som har en diameter på ikke mer enn omtrent 17,8 cm.

Beskrivelsen ovenfor viser klart at en målesonde i henhold til oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå et langt større observa-sjonsvinkelf elt av veggen til et brønnhull ved en enkel passasje enn hva som kan oppnås med eksisterende sonder. I tillegg vil de to settene av måleklaffer som tildannes av toppklaffene 14a og bunnklaffene 14b være umiddelbart tilliggende hverandre slik at det ikke er noe å frykte av rotasjon av sonden om sin akse mellom passasjene til elektrodene tilknyttet hver av disse to serier av klaffer.

Naturligvis er ikke oppfinnelsen begrenset til utførelsene beskrevet som eksempler, men dekker enhver variant av disse.

Således kan bladfjærene som påtrykker putene mot veggene til brønnhullet erstattes av fjærende innretninger av forskjellig type.

Dersom bladfjærer blir brukt, er det blitt vist at forbindelsen mellom disse fjærer og putene kan utføres på forskjellige måter. En ytterligere måte (ikke vist) har deler analogt med delene 50 vist på figur 4 og 5 og innbefatter to sylindriske stenger parallelt med sondelegemeaksen og som opptas i T-formede spor tildannet på den indre overflate av klaffene i en periferi-retning.

I en variant kan innretningen for å styre foldingen av klaffene mot sondelegemet ved slutten av putetilbaketrekkingen unngås dersom rommet som opptas av sonden er akseptabelt selv ved fraværet av en slik innretning.

Denne innretning for å styre foldingen av klaffene kan også være forskjellig i struktur fra den beskrevne sammenstilling av plugger 56 og fingre 58. Spesielt kunne innretningen innbefatte plugger tildannet på endekoplingene 47 og som virker på et hvilket som helst punkt av en del av en klaff som befinner seg på den samme siden av hengslestiftene 54a og 54b som forbinder leddene med klaffene som dreibare aksler 26. Disse plugger kunne også være direkte tildannet på sondelegemet.

Til slutt, i en utførelse som ikke er vist, innbefatter hver pute to klaffer som er hengslet om en felles aksel på et sentralt element som tjener som en mekanisk opplagring for klaffene. Dette sentrale element er hengslet til endene av armene på samme måte som i de ovenfor beskrevne utførelseseksempler.

Claims (10)

1. Loggesonde omfattende et langstrakt sondelegeme (12), måleputer (14, 114) fordelt rundt sondelegemet, hengslede armer (16, 18; 116, 118) som forbinder putene med sondelegemet og som holder putene parallelt med den langsgående retningen til legemet, og fjærende innretninger (22) som påfører en kraft på putene for å bringe disse bort fra sondelegemet, karakterisert ved at hver målepute er tildannet av et sentralt element (26, 126) som har to sidemåleklaffer (14a, 14b; 114a, 114b) hengslet dertil parallelt med den langsgående retningen, idet nevnte klaffer er plassert på begge sider av det sentrale element og er forskjøvet i forhold til hverandre langs nevnte langsgående retning på en slik måte at det dannes to serier av tilliggende klaffer, idet- klaffene (14a, 14b) til en av seriene er forskjøvet langs omkretsen i forhold til klaffene (14b, 114b) til de andre seriene.

2. Sonde i henhold til krav 1, karakterisert ved at hver av klaffene (14a, 14b; 114a, 114b) bærer en rekke av elektroder (24, 124) på sin ytre overflate, idet rekkene av de to klaffer til hver pute definerer to overlappende observasjonssoner som er vinkelforskjøvet langs omkretsen i forhold til hverandre.

3. Sonde i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at det sentrale elementet (126) innbefatter en rekke av elektroder (124) på sin ytre overflate.

4. Sonde i henhold til krav 3, karakterisert ved at sideklaffene (114a, 114b) er hengslet om respektive hengsler plassert på begge sider av det sentrale elementet (12 6).

5. Sonde i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at de to sidemåleklaffene (14a, 14b) er hengslet om en felles hengselaksel (26).

6. Sonde i henhold til krav 5, karakterisert ved at det sentrale elementet er tildannet av den felles hengsleaksel (26).

7. Sonde i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at den fjærende innretning omfatter bladfjærer (22), med en første ende av hver fjær fastgjort til sondelegemet (12) og med den motstående enden til hver fjær forbundet med de to klaffer (14a, 14b) til en av putene via hengslede ledd (46a, 46b).

8. Sonde i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at sonden også innbefatter en innretning (56) for automatisk å styre nedfoldingen av klaffene (14a, 14b) mot sondelegemet (12) når avstanden mellom putene (14a, 14b) og sondelegemet (10) er mindre enn en gitt verdi.

9. Sonde i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at det sentrale elementet (26, 126) til hver pute (14, 114) er montert ved endene av to parallelle hengslede armer (16, 18) med samme lengde som opplagres på sondelegemet (12) på en slik måte at de dreies om to felles parallelle akser (34, 38) som er ortogonale med aksen til sondelegemet.

10. Sonde i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 9, karakterisert ved at sonden videre innbefatter en innretning (20) for å styre tilbaketrekkingen av putene (14) mot sondelegemet (12) og som virker mot kraften som utøves av de fjærende innretninger (22).