NO309747B1 - System, fremgangsmåte og verktöy for avbildning av veggen i borehull - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et verktøy for å kart-legge tekstur og sammensetning av formasjonen som danner sideveggen i et borehull. Verktøyet kombinerer egenskapene til et billeddannende verktøy av resistivitetstypen og en akustisk billeddanner som undersøker periferien til sideveggen, ved hjelp av en enkelt sonde.

Etter at et borehull er boret ned i bakken, er det svært interessant for geologene å studere teksturen og sammensetningen til formasjonene som utgjør sideveggen i borehullet. Med uttrykket "tekstur" omfattes her både synlige overflate-trekk slik som sprekker, åpninger, helningen av laget, kornethet, druserom og den makrokrystallinske struktur, og den rent fysikalske og kjemikalske sammensetning av bergarten, men begrepet tekstur er likevel ikke begrenset til denne betydningen. Ideelt sett kunne man, dersom borehull-fluidet var klart vann eller luft, senke et fjernsynskamera ned i hullet og la det avsøke sideveggen langs dets periferi mens kameraet heves tilbake til overflaten, hvorunder synlige trekk i sideveggen kunne kartlegges i to dimensjoner. Uhel-digvis er boreslammet som benyttes under boring av slike borehull, ugjennomskinnelig for optisk lys. Teknikker for å danne bilder av sideveggens tekstur under nærvær av ugjennom-siktig boreslam, omfatter blant annet elektriske- og akustiske fremgangsmåter, som hver for seg har sine spesielle fordeler.

I den følgende diskusjon vil det for forståelsen skyld skjelnes mellom termene "logging" og "billeddannelse" (imag-ing) eller "avbildning" (imagery). Et loggeverktøy er slik konstruert at det vil bestemme de store litologiske grense-flater som gjennomtrenges aksielt av borehullet uten noen spesiell indikasjon av variasjoner i periferien. Vanligvis kan instrumentet som benyttes i et loggeverktøy trenge seg relativt dypt inn i formasjonene som utgjør borehullets sidevegg. Avbildingsverktøy har på den annen side til hensikt å fremskaffe et bilde av teksturen til den blottlagte side-veggs overflate med liten eller ingen inntrengning i formasjonen.

Fremgangsmåter for måling av elektrisk resistivitet er nyttige ved nærvær av ledende drillslam og særlig i de til-feller hvor de ulike bergarter i formasjonen har samme akustiske impedans. Ved nærvær av sterkt resistive bergarter eller borefluider, kan målinger som frembringer det spontane potensial (SP) benyttes. Akustiske fremgangsmåter foretrekkes i forbindelse med oljebasert slam med høy resistivitet eller der hvor det er liten kontrast mellom konduktivitetene til to formasjoner. Akustisk illuminering er i stand til å detektere mikrosprekker som skyldes borepåkjenninger som meddeles til bergarten, og da særlig slike mikrosprekker som et elektrisk verktøy ikke kan se eller bare kan se på en mangelfull måte. Som forklart nedenfor vil akustiske fremgangsmåter, der hvor de er brukbare, fremskaffe kontinuerlig billeddannelse av periferien til borehullets sidevegg, mens elektriske metoder bare kan dekke diskontinuerlige segmenter.

En typisk akustisk sonde i form av en televisuell måler, kan kontinuerlig avsøke sideveggen langs dens periferi med seks omdreininger pr. sekund og dermed foreta en akustisk belysning av sideveggen 250 ganger for hver avsøkning for fremskafning av et like stort antall akustiske måle-sampler pr. omdreining mens utstyret trekkes opp av borehullet med en jevn hastighet på omkring 3 m/minutt. Det resulterende bilde er en funsjon av den akustiske refleksjonsevne til sideveggen. Den vertikale oppløsning er omkring 7 mm. Et slike utstyr er omtalt i US-patent nr. 5.279.541 med samme søker som foreliggende oppfinnelse.

Resistivitetsverktøy, som generisk sett er anderledes enn akustiske billeddannere, omfatter flere rekker eller felt (arrays) med elektroder, vanligvis 24-32 pr. rekke, og disse er montert på flere puter, vanligvis 4-12. Putene med elektroder presses mot sideveggen til borehullet ved hjelp av fjærbelastede eller hydraulisk påvirkede ekspansjonsarmer. En potensialdifferanse etableres mellom en felles elektrode på verktøyet og de respektive elektroder til rekkene på putene og observeres eller måles ved en ønsket samplingssekvens. Variasjoner i det målte potensial eller den målte strøm som funksjon av dybden, utgjør et mål på den elektriske mot-standsevne (eller den inverse verdi, ledningsevnen) til formasjonen. Variasjoner i resistiviteten kan fremvises for å gi et visuelt bilde av teksturen til et segment i sideveggen i borehullet. Et eksempel er f.eks. vist i US-patent 4.468.623 (S.C. Gianzerom.fi.).

Når en todimensjonal rekke eller felt med elektroder benyttes i et billeddannende verktøy, må de vertikale ele-menter i feltet referere til samme dybde. De elektriske målinger utføres ved bestemte tidsintervaller. Ved å benytte samplingsintervallet som tidsbasis og en gitt, konstant verk-tøyhastighet, vil dybde forskyvningen være en enkel bereg-ningssak. Men hastigheten til verktøyet varierer på grunn av kabelens svingninger (jo-jo-bevegelse) mens det trekkes opp av borehullet. Det er derfor behov for en en uavhengig dybde-målingsanordning slik som vist i US-patent nr. 4.567.759 (M.K. Ekstrom m.fl.), som benytter et Z-akse akselerometer kombinert med en konvensjonell helningsmåler (dip-meter).

US-patent nr. 5.008.625 (Min-Yi Chan) viser en fremgangsmåte og et apparat for på detaljert måte å måle det spontane potensial (SP) omkring og langs en borehullvegg. Verktøyet benytter elektrodefelter montert på fire eller flere radielt utvidbare blokker eller puter som ligner på de gruppe- eller putemonterte elektroderekker til resistivitets-verktøyet som er omtalt ovenfor. Elektrodene måler det spontane potensial (noen ganger også kalt strømningspotensialet), i forhold til en referanse-elektrode ved overflaten. Dette spontane potensial forårsakes av fluidbevegelser fra formasjonen inn i borefluidet. Dette verktøyet er svært nyttig for bruk i boreslam som har høy resistivitet og hvor et resisti-vitetsverktøy er ineffektivt. Imidlertid har SP-verktøyet visse ulemper hva støy angår og særlig støy forårsaket av elektrode-polarisasjon og spredestrømmer som dannes av uønskede, bimetalliske forbindelser.

US-patent nr. 4.692.908 (M.K. Ekstrom m.fl.) viser bruk av en akustisk transduser for å måle avstanden mellom en rekke resistivitetsmålende knapper på verktøyet og borehullets sidevegg. Denne teknikken benyttes også for å måle tykk-elsen til slambelegget på borehullsveggen.

Alle blokk-monterte elektroderekker som er beskrevet ovenfor, må nødvendigvis ha en fast, endelig bredde langs periferien. På grunn av denne faste bredde vil vinkeldek-ningen for hver rekke langs sideveggen være omvendt proporsjonal med borehullets diameter. Derfor vil den visuelle fremvisning av avbildningen av borehullets sidevegg som fremskaffes av det elektriske verktøy, nødvendigvis måtte bli presentert i form av en serie av smale segmenter som i antall tilsvarer antallet av blokker. Segmentene er isolert fra hverandre av gap hvor det mangler data, og vinkelbredden som disse gapene dekker, avhenger av borehullets diameter.

Borehullverktøy av den type som er beskrevet, må være riktig orientert slik at kornstrukturen til bildene kan relateres til områdets geologi. Det er velkjent innenfor dette tekniske området å utstyre avbildningsverktøy med magnetometre for å definere den aksielle innretting av verk-tøyet i forhold til magnetisk nord, og med akselerometre for å definere retningen som verktøyet inntar i forhold til tyngdekraftens virkning. Alternativt kan et inert styrings-system benyttes for å angi sporretningen til borkronen i hull som avviker fra loddlinjen.

Tidligere har det vært kjent å foreta en undersøkelse i et borehull ved bruk av forskjellige verktøy ved å gjennom-løpe ulike avbildningsprosesser, særlig der hvor verktøyene er generisk sett forskjellige slik som elektriske verktøy og akustiske verktøy. En hensikt med å benytte ulike avbild-ningsverktøy er selvfølgelig å benytte akustiske data til å fylle ut gapene mellom de segmentvise dekninger av de elektriske data. En grunn for separat drift av verktøyene var tildels problemene som skriver seg fra bruk av måleanord-ninger av ulik type og som kan være særpreget ved forskjellig avsøknings- og datasamplings-hastigheter, inkompatible kraft-forsyningskilder og ulike dynamiske områder for de målte dataverdier.

En vanskelighet som kommer av bruk av fysikalsk sett ulike måleprinsipper, er problemer med å korrelere billed-resultatene fra de akustiske data på presis måte med billed-resultatene fra de elektriske data, både med hensyn til azimut, borehullets helning og dybde, slik disse forhold fremkommer fra to eller flere uavhengige måleomganger. Denne vanskeligheten skyldes mangel på kompabilitet mellom ulike tidsbaser, ulike kabler som kan ha forskjellige strekk-ko-effisienter og andre mer eller mindre kjente variabler. Selv om det er kjent å fremskaffe flere ulike prøver ved hjelp av en enkelt sonde for å måle utvalge petrofysiske karakteristikker, vil anordningene da være generisk sett likeartede, slik som partikkeltellere for neutron, gamma-stråler og N<16->studier. På lignende måte vil apparater for måling av resistivitet, potensial og induksjon tilhøre samme generiske typer. En tredje type loggeanordninger omfatter sonder av ulike typer for hastighetsmåling.

Det foreligger et behov for en anordning som fremskaffer akustiske, kontinuerlige bilder over de gapene som ligger mellom de segmenterte avbildninger som fremskaffes av elektrisk verktøy, og et behov for å fremskaffe et enkelt verktøy som kombinerer de etterstrebede trekk ved både elektriske og akustiske billeddannende teknikker med en minimal avstand i aksiell retning mellom de forskjellige billeddannende sen-sorer.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et billeddannende system for sidevegg innrettet for bruk i et borehull som gjennomtrenger flere grunnformasjoner. Systemet omfatter en første komponent innrettet for å lage bilder av sideveggens tekstur som en funksjon av den akustiske refleksivitet til bergartene som gjennomtrenges av borehullet. En andre komponent omfatter en anordning for samtidig avbildning av borehullets sidevegg som en funksjon av resistiviteten til de eksponerte bergartformasjoner i form av flere billeddannende segmenter. Ved en kombinasjon samkjører prosessutstyret reflektivitetsavbildningen med resistivitetsavbildningen ved å superponere resistivitetsavbildningen over det akustiske reflektivitets-bilde.

Ved en annen utførelse blir den akustiske reflektivitetsavbildning forenet med resistivitetsavbildningen.

Ved en ytterligere utførelse av oppfinnelsen blir utvalgte deler av den akustiske reflektivitetsavbildning interpolert mellom segmentene med resistivitetsavbildning.

De nye trekkene som antas å være karakteristiske for foreliggende oppfinnelse, både når det gjelder organiseringen og fremgangsmåten for drift, samt formålet og fordelene som følger derav, vil bli bedre forstått fra følgende detaljerte beskrivelse og tegningene hvori oppfinnelsen er vist ved hjelp av illustrerende eksempler som bare har til hensikt å forklare oppfinnelsen og ikke innebærer noen begrensning av denne.

Fig. 1 viser det billeddannende verktøy i henhold til

foreliggende oppfinnelse, nedhengt i et borehull, fig. 2 viser en skjematisk fremstilling av mekanismene som

inngår i det billeddannende verktøy,

fig. 2A viser en detaljert fremstilling av en elektrode-blokk eller -pute,

fig. 3 viser et funksjonsblokkdiagram for elektronikkpakken som inngår i det billeddannende verktøy og i

styringskretsen ved overflaten,

fig. 4 viser data-formatet for de billeddannende data, fig. 5 viser et eksempel på en bildelogg som er fremskaffet ved hjelp av et utstyr i henhold til foreliggende oppfinnelse, og representerer et bilde av periferien til sideveggen i borehullet fremskaffet

ved hjelp av akustisk billedteknikk,

fig. 6 viser en avbildning av en resistivitets-logg om-fattende segmenter opptegnet i henhold til foreliggende oppfinnelse,

fig. 7 viser en fremstilling av en sammensatt billedlogg i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, oppnådd ved å overlagre resistivitetsbildet i fig. 6 over det akustiske bildet i fig. 5,

fig. 8 viser en fremstilling av et sammensatt bilde i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, oppnådd ved å samkjøre resistivitetsbildets data vist i fig. 6 med de akustiske billeddata vist i

fig. 5, og

fig. 9 viser et flytskjema som angir den foretrukne fremgangsmåte for å prosessere de kombinerte resistivitets- og akustiske data. Fig. l viser et sammensatt bildedannende verktøy 10 som er hengt ned i et borehull 12 som gjennomtrenger grunnformasjoner slik som 13, idet verktøyet henger ned fra en egnet kabel 14 som passerer over en trinse 16 montert på en bore-rigg 18. I vanlig industri omfatter kabelen 14 ett strekk-element og syv ledere for overføring av styringssignaler til verktøyet og for å tilbakeføre data fra verktøyet, samt leder for krafttilførsel for verktøyet. Verktøyet 10 heves og senk-es av vinsjen 20. En elektronisk modul 22 på overflaten 23 overfører de nødvendige driftskommandoer ned i borehullet og mottar til gjengjeld digitale data tilbake, og disse kan opptegnes på et lagringsmedium av en hvilken som helst ønsket type for arkivering og for samtidig eller senere prosessering. Dataprosessoren 24, som kan være en egnet databehandlingsmaskin, kan være innrettet for å utføre data-analyser i feltet i sann tid, eller de opptegnede data kan sendes til et prosesserings-senter eller begge metoder kan benyttes for prosessering av data i ettertid. Fig. 2 viser en skjematisk, utvendig fremstilling av systemet for å tilveiebringe bilder av borehullets sidevegg. Verktøyet 10 som omfatter selve det billeddannende system, består hovedsakelig av fire komponenter: 1) resistivitets-feltet 26, 2) elektroniske moduler 28 og 38, 3) en slamcelle 30, og 4) en akustisk billedopptager 32 innrettet for opptak fra periferien. Alle disse komponenter er montert på en kjerne 34 på tidligere velkjent måte. Den ytre diameteren til det sammensatte verktøy er omkring 135 mm og lengden er omkring 1,5 m. En orienteringsmodul 36 som omfatter et magne-tometer og et inertielt føringssystem, er montert over de bildeskapende komponenter 26 og 32. Den øvre del 38 til verktøyet 10 inneholder en fjernmålingsmodul for sampling, digitalisering og overføring av datasampler fra forskjellige komponenter oppover i hullet til overflate-elektronikken 22 på konvensjonell måte. De akustiske data blir fortrinnsvis digitalisert, selv om man i et alternativt arrangement kan opprettholde data i analog form for overføring til overflaten hvor data senere digitaliseres av elektronikk 22 ved overflaten.

På fig. 2 er det også vist tre resistive felt 26 (et fjerde felt er gjemt på baksiden i denne fremstilling). Under henvisning til fig. 2 og 2A omfatter hvert felt (array) 32 elektroder eller knapper henvist til ved 39, og disse er montert på en blokk slik som 40 i fire rader, hver med åtte elektroder. På grunn av konstruksjonsforhold er de respektive rader fortrinnsvis forskjøvet i forhold til hverandre som vist, for å bedre den romlige oppløsning. For oversiktens skyld er det vist færre enn åtte knapper på fig. 2A. For en diameter på utstyret på 136.525 mm, kan hver blokk ikke være mer enn ca. 100 mm bred. Blokkene er festet til utstrekkbare armer slik som 42. Hydrauliske eller fjærbelastede arm-aktu-atorer (ikke vist) av en hvilken som helst kjent type, kan benyttes til å forflytte blokkene og deres elektroder slik at de holdes inn mot borehullets sidevegg for resistivitetsmålinger. Dessuten kan de utstrekkbare målearmene 42 foreta den aktuelle måling av borehullets diameter på en måte som er kjent innenfor denne teknikk. Ved å benytte tidsdelt multi-pleks, kan spenningsfallet og strømstyrke måles mellom en felles elektrode på verktøyet og de respektive elektroder i hvert felt, for å frembringe et mål på resistiviteten til sideveggen (eller inversverdien, konduktiviteten) som funksjon av azimuth-verdien.

Resistivitetsmålingene utføres ved intervaller på 166 millisekunder ved sampling (avsøkningssyklusen) mens verk-tøyet 10 heves opp i borehullet med en foretrukken hastighet på 0,45-3 m pr. minutt. Under én syklus for måling av resistiviteten blir alle de 128 elektrodene til de fire blokkene avsøkt i sekvens.

Fra figuren er det klart at en 360° elektrisk fremvisning av sideveggen bare er mulig dersom diameteren til borehullet er i alt vesentlig den samme som diameteren til de mange blokkene i sammensatt stand. For øvrig blir dekningen segmentvis idet den radielle utstrekning av hvert blokkseg-ment i forhold til periferien til sideveggen, er omvendt proporsjonal med hullets diameter. Hullets diameter kan måles mekanisk av målearmene 42 ved bruk av velkjent måleteknikk og kretser, slik som potensiometre, tilknyttet målearmene.

Elektronikkpakken 2 8 for å betjene måle-enheten 2 6 for måling av resistivitet og den akustiske billedskaper 32, blir, avhengig av de egnede konstruksjonsforhold, fortrinnsvis montert mellom resistivitetskretsene 26 og den akustiske fjernavbildningsenhet 32. Denne plasseringen foretrekkes for å forhindre at utløsningspulsene for fjernavbildningsenheten med sin relativt høye effekt, interfererer med resistivitetsmålingene. Imidlertid må den aksielle separering av resi-stivitetskretsen 26 og den akustiske billeddanner 32 opp-rettholdes ved den minste avstand som er praktisk realiserbar for å minimalisere det nødvendige dybdeintervall mellom av-bildningssensorene. Resistivitetsmålingene omfatter én utvalgt petrofysisk parameter som er karakteristisk for borehullets sidevegg.

En konvensjonell slamcelle 30 er montert ved et hvilket som helst sted på det billeddannede verktøy, dog fortrinnsvis i nærheten av avbildningsenheten 32. Den består av et par akustiske transdusere, eller av en transduser og en reflektor (ikke vist), adskilt fra hverandre med en kjent avstand. Gangtiden for en akustisk puls mellom transduserne eller mellom transduseren og reflektoren, er et mål på strømmens hastighet. Denne informasjonen er nødvendig for å fortolke data fra fjernavbildningsenheten.

Den akustiske fjernavbildningsenhet eller billedskaper 32 avsøker borehullet sidevegg langs periferien under én undersøkende bevegelse, og gjentar dette fortrinnsvis seks ganger pr. sekund og med 250 pulser for hver avsøkning, og den billeddannende enhet beveger seg herunder ikke mer enn 7,5 mm langs sideveggen og frembringer derved de forutbestemte samplingspunkter som er jevnt fordelt langs azimuth-retningen omkring periferien til borehulets sidevegg over et ønsket dybdeinterval1. Den perifere avsøkningshastighet for den akustiske fjernavbildningsenhet 32 er praktisk talt den samme som den perifere avsøkningshastighet for resistivitetsmålingene, det vil si én avsøkning for hvert dybdeintervall. Fjernavbildningsenheten er koblet til resistivitetsmodulen slik at de aksielt står på linje med hverandre, og dermed kan de foreta akustiske målinger samtidig med resistivitetsmålinger med en kjent vinkelmessig orientering. Formasjonens akustiske reflektivitet måles kvantitativt som en funksjon av den relative amplitude for det mottatte signal som blir reflektert fra sideveggen. Den dobbelte gangtid for en akustisk puls mellom fjernavbildningsenheten og sideveggen, er et mål på avstanden.

Med henblikk på drift av det billeddannende verktøy, vises nå til fig. 3 hvor den stiplede boks 10 representerer de komponenter som er montert i sonden. Den stiplede boks 22 innbefatter overflatekomponentene. Den akustiske fjernavbildningsanordning 32 og resistivitetsfeltene 26 blir energisert fra en felles kraftkilde som ligger resident i modulen 38, som dessuten kan innbefatte A/D-omformere 33 og 35. For hver syklus av avsøkningen på 360° , igangsettes den akustiske fjernavbildningsanordning 32 av synkroniseringsmodulen 28. De akustiske data som samples fra fjernavbildningsanordningen 32 sendes ut til forsterkeren 31 og A/D-omformer 33 og sendes via kabelen 14 til overflatemodulen 22. En tilsvarende resi-stivitetsavsøkning igangsettes av synkroniseringsenhet 28, og resistivitetsdata i form av sampler fra elektrodeblokkene 26 sendes ut til A/D-omformer 35 og sendes deretter samtidig med de akustiske data som en serie av sampler som føres opp via kabelen 14 til overflatemodulen 22. Ytterligere hjelpedata, slik som hullets diameter og azimuth-orientering, som fåes fra målearmen 42 ("C") og orienteringsmodulen 36 ("O"), blir også ført til A/D-omformerne 41, henholdsvis 43, og deretter til kabelen 14 via hvilken de sendes til overflatemodulen 22. De akustiske- og resistivitetsmessige data samt verdien for diametermåleren "C" og orienteringen "0" sendes i form av databit til en formateringsenhet 37. De akustiske databit og de resistivitetsmessige databit formateres til en serieordnet datablokk 45, en blokk for hver periferiavsøkning. Hver datablokk vil dermed inneholde samtidig innsamlede akustiske og resistivitetsmessige målinger.

Fig. 4 viser detaljene i en datablokk 45 for dybdeinter-vallet D„. Datasamplene fra resistivitetsmålingene R^Rj,..., Ri28 opptar en første del av datablokken 45 i form av sekven-sielt ordnede sampler. Akustiske sampler Alf A2, ...,A250 , opptar en andre del av datablokken 45, også her ordnet som sampler i sekvens. Ytterligere hjelpedata slik som diameteren "C" og orienteringen "0", målt som ovenfor beskrevet, kan også inkluderes i datablokken som antydet. Datablokkene kan opptegnes på ubehandlede bånd under feltundersøkelser eller på disketter for senere prosessering som forklart nedenfor under henvisning til flytskjemaet i fig. 9.

Den akustiske billeddannende enhet som utgjøres av billedsystemet 32 for avbildning av periferien til borehullet, frembringer en 360° sampling av sideveggens akustiske reflektivitetsegenskaper i form av data av hvilke et kontinuerlig akustisk billedsignal eller sonogram kan konstrueres som vist i fig. 5 for å fremskaffe en fremvisning av de detekterte data. Vertikalaksen til fremvisningen er dybden målt i meter. Borehullsveggen er selvsagt i hovedsak sylind-risk. Derfor utgjør fremvisningen i fig. 5 et innvendig bilde eller et kart av sideveggen slik den vil fremstå dersom den ble rullet ut på en plan overflate. Den akustiske avbildningen omfatter således et hjelpemiddel for samtidig avbildning av teksturen og sammensetningen til sideveggen i et borehull uttrykt i form av en petrofysisk karakteristikk av borehullets sidevegg som rent generisk er forskjellig fra de petrofysiske karakteristikker som er oppnådd ved resistivitetsmålingene .

De resistivitetsavbildende felt tillater nødvendigvis bare sampling på tvers av forutvalgte vinkelsegmenter i borehullets sidevegg. Fra de tilsvarende data kan en resistivitetsavbildende logg som består av datastrimler, én strimmel fra hvert felt (array), adskilt av gap, konstrueres og fremvises som vist i fig. 6 som utgjør en fremvisning av de billeddannende resistivitetsdata. Vinkelbredden for hver strimmel som representerer en data-avsøkning er lik 2sin_<1>{(S/2)/R}, hvor S er feltbredden og R er borehullets radius. Fra venstre til høyre representerer strimlene målinger som er rettet langs azimuth-retningene nord, øst, syd, vest og nord. Legg merke til at nord-segmentet er delt i to halvdeler, én del på hver side av fremvisningen. Azimuth-retningen til strimlene tilsvarer azimuth-retningen for sonogrammet i fig. 5.

Visse samplingspunkter vil være felles ved begge frem-visningsteknikker, akustiske data og resistivitetsdata fra disse felles samplingspunkter, kan prosesseres og kombineres i forskjellige kombinasjoner etter justering av forskjellen i dybde mellom de to billeddannende enheter. En slik kombinasjon er vist i fig. 7 hvor det akustiske bilde er blitt interpolert mellom segmentene til det opprinnelige resistivi-tetsbilde ved hjelp av en overlagringsteknikk slik at et fysisk bilde oppstår.

Det er åpenbart klart fra fig. 7 at en opprinnelig opptegnet resistivitetsavbildning i form av en strimmel slik som vest-strimmelen, når den overlagres over sonogrammet, skaper tilsynelatende skygger over de kraftige, akustiske målinger slik som 53. Det er dessuten av interesse at det synes å være gyldige målehendelser slik som 52 og 54 på resistivitets-strimmelen for vest-retningen, men at disse likevel ikke fremkommer på sonogrammet. Imidlertid synes målingen 53 på sonogrammet klart å videreføres gjennom den sydrettede resistivitets-strimmelen ved 55.

Ved en ytterligere og mer foretrukket kombinasjon, kan felles data fra de to billeddannende enheter forenes med hverandre i en databehandlende prosess for å fremskaffe en praktisk talt "sømløs" fremvisning som angitt i fig. 8. Den spesielle forbedring som er vist ved en slik fremvisning bygger på trinnet med å ekvalisere de dynamiske områder for resistivitetsmålingene med henblikk på de akustiske målinger. En slik avbalansering er nødvendig for at kontinuiteten til et fremvist, teksturelt trekk ikke skal bli forstyrret når man foretar avsøkning tvers over et resistivitetssegment i fremvisningen, mellom tilstøtende akustiske segmenter. Dermed kan kontinuiteten for de akustiske målinger 53 i sonogrammet klart følges over billedstrimlene som representerer resistiviteten i øst-, syd- og vest-retningen. Tilleggsdetaljer er vist i både fig. 7 og 8 for målingen 56 over detaljer som bare fremkom på sonogrammet i fig. 5. I tillegg til den bedrede kontinuiteten som oppvises av de sammensmeltede fremvisningene i fig. 8, viser fremvisningen også klart forekomster som er unike for resistivitetsmålinger, slik som målingene 52 og 54.

Fig. 9 viser et flytskjema for prosesseringen slik som den kan gjennomføres ved hjelp av en databehandlingsmaskin 24 av en hvilken som helst egnet type, for å kombinere de akustiske data med resistivitetsdataene. I fig. 9 blir bånd eller disketter som er forsynt med data under feltmålinger slik at de inneholder de samtidig oppnådde akustiske- og resistivitetsmessige data, benyttet som inngang til programmet ved 60. Datablokkene innbefatter de diskrete resistivitetsdata i form av sampler, likeledes akustiske datasampler, og diameterdata samt orienteringsmessige data som tidligere forklart. Data angående resistivitet og de akustiske målinger, konverteres fra feltformatet til et ønsket databaseformat i trinnet 62, og lagres i form av sampler i sekvensielle blokker ved dybde-intervaller, en blokk for hver syklus av avsøkningen på 360°. Trinnet 64 er et kvalitetskontrolleringstrinn for samplene

som angår resistivitetsdata. Dersom det ikke er noe behov for dataekvalisering eller reparasjon, vil prosessoren fortsette direkte fra trinn 64 til trinn 68, hvis ikke blir resistivitetsdata først ekvalisert for alle blokker og alle elektrode-kontakter ved trinn 66. Ved trinn 68 blir samplingspunktene

langs periferien, hva resistivitetsdata angår, synkronisert med den perifere sampling av akustiske data. Borehullets diameter, som er bestemt av måledata "C", blir fastlagt i trinn 69.

Ved hjelp av diameterinformasjonen blir vinkelen som er motstående til resistivitetselektrodenes blokk, kalkulert ved trinn 70. Fra trinn 70 bestemmes den aktuelle prosentdel av borehullets veggdekning ved trinn 72. Informasjonen "O" fra magnetometeret og fra treghetsavfølende systemer, blir inn-ført ved trinn 74 for å bringe de respektive utganger fra resistivitetsblokkene og den akustiske loggeren på linje, azimuth-messig, med omverdenen. Endelig blir resistivitetsdata dybdeforskjøvet ved hjelp av et hvilket som helst egnet utstyr for å tilpasses dybden til den akustiske sensor, i trinn 76, hvorved det tilveiebringes anordninger for å kombinere de respektive resistive og akustiske datasampler som skriver seg fra et felles samplingspunkt langs borehullets sidevegg. Ved trinn 80 fattes en beslutning om at man enten skal overlagre eller kombinere resistivitetsfremvisningen og den akustiske fremvisning som vist i fig. 7, idet den enk-leste prosess, er å forene de to typer målinger for felles samplingspunkter som vist i fig. 8.

Overlagring av datasampler finner sted ved trinn 82, og deretter fremvises de kombinerte data ved 85 som vist i fig. 7. Dersom resistivitets- og akustiske datasampler skal forenes, skaleres den optiske intensitet eller gråskala som representerer det dynamiske området til de diskrete sampler av resistivitetsdata, med henblikk på intensitetsområdet til de diskrete, akustiske datasampler ved trinn 83. De skalerte datasampler kombineres deretter på en hvilket som helst ønsket måte, slik som ved omhylningskurver eller dannelse av middelverdier ved trinn 84. De dannede middelverdier av data fremvises deretter ved trinn 85 for å frembringe en praktisk talt overgangsfri eller "sømløs" fremvisning av de kombinerte data, som vist i fig. 8.

Dermed har vi definert et system for å danne avbildninger av de fysikalske karakteristikker til veggen i et borehull som en funksjon av samtidig innsamlede, generisk sett forskjellige, petrofysikalske parametre som er særpregede for sideveggen og for kombinasjon av de billeddata som er fremskaffet av systemet i én eneste billedfremvisning.

Foreliggende oppfinnelse er ovenfor beskrevet ved gjen-nomgang av en ganske spesiell utførelse som imidlertid bare skal representere et eksempel på foreliggende oppfinnelse, uten at dette må sees å virke begrensende for oppfinnelsen slik den er presisert av de følgende patentkrav.

Claims (15)

1. Enhetlig avbildingssystem montert i et verktøy innrettet for undersøkelse av sideveggen i et borehull, karakterisert ved at systemet omfatter: en første billeddannende anordning (32) for avbildning av fysikalsk tekstur og sammensetning av sideveggen i et borehull over et utvalgt dybdeintervall som funksjon av den akustiske refleksjonsevne til diskrete grunnformasjoner som gjennomtrenges av borehullet, for tilveiebringelse av et første bilde (fig. 5) , andre billeddannende anordninger (26) for samtidig avbildning av den fysikalske tekstur og sammensetning av borehullets sidevegg over det utvalgte dybdeintervall som en funksjon av resistiviteten til diskrete grunnformasjoner som gjennomtrenges av borehullet, for frembringelse av et andre bilde (fig. 6), og en kombineringsanordning (38) innrettet for kombinasjon av de første og andre bilder.

2. Enhetlig avbildningssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at kombinasjonsanord-ningen (38) omfatter utstyr (28,37) for å forene de første og andre bilder.

3. Enhetlig avbildningssystem ifølge krav 1, karakterisert ved at kombinasjonsanord-ningen omfatter hjelpemidler for å kombinere de første og de andre bilder ved superponering.

4. Enhetlig avbildningssystem for borehull ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre anordning for samtidig billeddannelse innbefatter en anordning for å danne et bilde av forutbestemte vinkelsegmenter av borehullets sidevegg, og at anordningene for kombinasjon innbefatter innretning for å interpolere de ønskede deler av de første bildet mellom de vinkelmessige fordelte segmenter av det andre bildet.

5. Fremgangsmåte for avbildning av sideveggen til et borehull som gjennomtrenger flere diskrete grunnformasjoner, karakterisert ved at den omfatter akustisk kartlegging av borehullets sidevegg kontinuerlig langs et forutbestemt intervall for fremskaffelse av en første fremvisning, samtidig elektrisk kartlegging av borehullets sidevegg kontinuerlig langs nevnte forutbestemte intervall å frembringe en andre fremvisning, kombinasjon av de første og andre fremvisninger for å danne en praktisk talt overgangsfri fremvisning av utvalgte fysikalske karakteristikker for de diskrete grunnformasjoner som gjennomtrenges av borehullet over det forutbestemte dybdeintervall.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at kombinasjonstrinnet innbefatter et trinn med samlet fremvisning (merging).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at kombinasjonstrinnet innbefatter et trinn med superponering eller overlagring av de to fremvisninger.

8. Fremgangsmåte for billeddannelse av sideveggen til et borehull som gjennomtrenger flere grunnformasjoner med ulike karakteristikker, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter følgende trinn: tilveiebringelse av en første avbildning (fig. 5) av borehullets sidevegg ved å måle den akustiske refleksjons-evnen for grunnformasjonene som gjennomtrenges av borehullet ved utpekte samplingspunkter som er jevnt fordelt i azimuth-retning langs periferien til borehullet og vertikalt langs et ønsket dybdeintervall, frembringelse av et andre avbildning (fig. 6) av borehullets sidevegg ved samtidig å måle den elektriske mot-standsevne til grunnformasjonene som gjennomtrenges av borehullet ved de forutbestemte samplingspunkter som er felles for de utvalgte samplingspunkter, og kombinering av de nevnte første og andre avbildninger av borehullets sidevegg.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at trinnet med å kombinere avbildningene inkluderer trinnet med å sammenpasse (merge) den første avbildning av borehullets sidevegg og den andre avbildning av borehullets sidevegg.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at trinnet med å kombinere avbildningene innbefatter trinnet med å superponere den andre avbildning av borehullets sidevegg over den første avbildning av borehullets sidevegg.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at borehullets avbildede sideveggsegmenter defineres ved anvendelse av elektriske målinger som utledes bare fra de nevnte felles samplingspunkter, interpolering av deler av den første avbildning av borehullets sidevegg mellom segmentene til avbildningen til borehullets sidevegg.

12. Avbildningsverktøy for avbildning av veggen i et borehull, karakterisert ved at det omfatter: en første anordning for avbildning av den fysikalske tekstur og sammensetning av sideveggen til et borehull som funksjon av en første, utvalgt petrofysikalsk karakteristikk av sideveggen, en andre, generisk sett anderledes anordning for samtidig avbildning av den fysikalske tekstur og sammensetning av sideveggen til borehullet som funksjon av en andre utvalgt petrofysikalsk karakteristikk til sideveggen, og en kombinasjonsanordning for kombinasjon av de første og andre petrofysikalske karakteristikker som er avbildet og som er avledet fra et felles samplingspunkt for frembringelse av en enkelt avbildning.

13. Avbildningsverktøy for borehull ifølge krav 12, karakterisert ved at den første og den andre anordning for billeddannelse er sammenkoblet i aksiell forlengelse av hverandre.

14. Avbildningssystem for borehull ifølge krav 1, karakterisert ved at de første og de andre anordninger for avbildning er koblet etter hverandre i aksiell retning.

15. Fremgangsmåte for avbildning av sideveggen til et borehull ifølge krav 9, karakterisert ved at trinnet med sammen-smelting av bildene innbefatter et trinn med å ekvalisere det dynamiske området til de første og de andre diskrete avbildninger og midling av datasampler fra de felles samplingspunkter .