NO339141B1 - Verktøystreng som omfatter et verktøy for elektrisk undersøkelse av et borehull - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en verktøystreng (TS) som omfatter et verktøy som har en strøminjeksjonsseksjon (CIS) og en strømreturseksjon (CRS) som benyttes ved elektrisk undersøkelse av geologiske formasjoner (GF) som omgir et borehull (BH). Verktøyet som kjøres langs borehullet gjør det mulig å innhente mikroelektriske avbildninger av borehullsveggen ved å injisere og å måle undersøkelsesstrømmer som injiseres inn i de geologiske formasjonene. Oppfinnelsen finner spesiell anvendelse i oljefeltindustrien.

Verktøy er kjent fra f.eks. US 4,468,623, US 6,600,321, US 6,714,014 eller US 6,809,521 som benytter strøminjeksjonsmålinger for å erverve mikroelektriske avbildninger av en borehullsvegg, der borehullet gjennomtrenger geologiske formasjoner.

Fig. 1A er et delvis tverrsnitt i et borehull BH som viser en del av et typisk høyfrekvensstrøm-injeksjonsverktøy TL i henhold til den kjente teknikk nevnt over. Verktøyet TL er omfattet i en verktøystreng TS. Verktøyet TL omfatter en strøm-injeksjonsseksjon CIS og en strømreturseksjon CRS. Strøminjeksjonsseksjonen CIS er isolert fra strømreturseksjonen CRS ved en isolasjonsseksjon ISS. Strøminjeksjonsseksjonen CIS omfatteren pute P som bærer elektroder for injeksjon av en undersøkelsesstrøm Is inn i de geologiske formasjoner, når puten P1 er i kontakt med borehullsveggen BW. En strømkilde eller spenningskilde SC er koplet mellom strøminjeksjonsseksjonen og strømreturseksjonen slik at strøm-injeksjonsseksjonen CIS er drevet ved en spenning V=Vo(t) med hensyn til strøm-returseksjonen CRS. Generelt, er strømkilden eller spenningskilden ikke en ideell kilde og er posisjonert i en middels lokasjon mellom strøminjeksjonsseksjonen og strømreturseksjonen. Elektroden(e) holdes ved omtrent det samme elektriske potensial (spenning) som strøminjeksjonsseksjonen. Undersøkelsesstrømmen Is er et tre-dimensjonalt strømrør som forbinder elektroden og en del av strømretur-seksjonen.

Når borehullet er fylt med et ledende slam, f.eks. et vann-baseslam, opererer slike verktøyer normalt ved lave frekvenser, f.eks. under 20 kHz. I ledende slam, relateres lett tolkningen av den målte strømmen til den lokale resistiviteten av borehullsveggen.

Når borehullet er fylt med et ikke-ledende/resistivt slam, f.eks. et olje-baseslam, opererer slike verktøy ved høye frekvenser, f.eks. over rundt 100 kHz.

Figurer 1B og 1C viser skjematisk tilnærmelsesvise ekvivalente kretsmodeller for et slikt tilfelle. I ikke-ledende/resistivt slam styres undersøkelsesstrømmen Is av impedansen til slammet Zmd, impedansen til formasjonen Z<g>fog impedansen til strømreturen Zcr, kombinert i serie. Impedansen til slammet Zmder impedansen mellom strøminjeksjonsseksjonen CIS (mer presist punkt A) og den geologiske formasjonen GF (mer presist punkt B). Impedansen til slammet Zmder definert som Zmd=Vab/Is, hvor Vaber den komplekse spenningen mellom punkter A og B og Is er en kompleks kvantitet. Impedansen til formasjonen Z<g>fer definert av impedansen mellom punkt B og C. Impedansen til formasjon Z<g>fer definert som Z<g>f=Vbc/Is, hvor Vbc er den komplekse spenningen mellom punkter B og C. Impedansen til strømreturen Zcr er impedansen mellom den geologiske formasjonen GF (mer presist punkt C) og strømreturseksjonen CRS (mer presist punkt D). Impedansen til strømreturen Zcr er definert som Zcr=Vcd/Is, hvor Vcder den komplekse spenningen mellom punkter C og D. Verktøyene i den kjente teknikk som nevnt over, benytter som en strømretur hele verktøystrengen over den isolerende seksjonen over hvilken det påføres et spenningsfall (fra V=Vo til V=0). Hvis slamimpedansen Zmder signifikant større enn formasjonsimpedansen Z<g>f, da er målingen ufølsom for formasjonsimpedansen Z<g>f. I dette tilfelle er det nødvendig med en høyere frekvens for å redusere slamimpedansen Zmd, ved den kapasitive effekt, slik at formasjonsimpedansen Z<g>fkan måles. Imidlertid, er det observert at impedansen til strømreturen Zcr ved høy frekvens fremdeles påvirker strømmålingen.

Ved høye frekvenser er bølgelengden kort og blir sammenlignbar med eller mindre enn verktøystrenglengden. Typisk er verktøystrengen ledende, slammet rundt resistivt og de geologiske formasjoner konduktive, og da definerer disse en koaksial bølgeleder/kabel med verktøystrengen som den indre lederen og formasjonen som den ytre lederen. Fra transmisjonslinjeteori er det kjent at den komplekse impedansen til den koaksiale bølgeleder/kabelen ved inngangen avhenger i stor grad av lengden til den koaksiale bølgelederen/kabelen. Generelt kan impedansen til strømreturen Zcr approksimeres ved forskjellige kapasitanser CO, C1, C2, osv. og induktanser L1, L2, L3, osv.... kombinert i parallell avhengig av stedene der verktøystrengen TS tøtsjer eller i det minste har en god elektrisk kontakt med borehullsveggen BW.

I den tilnærmelsesvis ekvivalente kretsmodellen i fig. 1C, er en god elektrisk kontakt ved posisjoner P1 og P2 representert av en bryter S1, S2 tilknyttet de respektive kapasitanser som er lukket. I eksempelet i fig. 1C, ingen, én eller begge bryterne S1, S2 kan være lukket. Det er vanskelig å avgjøre den eksakte posisjonen hvor verktøystrengen tøtsjer borehullsveggen eller har den beste elektriske kontakten med de geologiske formasjonene. Som en følge av dette, ved høye frekvenser, med et borehull fylt med et ikke-ledende/resistivt slam omgitt av en nedre geologisk formasjon med resistans, kan impedansen til strømreturen Zcr variere sterkt når verktøyet måler undersøkelsesstrømmer Is, og slik signifikant påvirke disse målingene. Derfor kan verktøyene i henhold til den kjente teknikk nevnt over ha en utilstrekkelig nøyaktighet.

Det er et formål med oppfinnelsen å foreslå et verktøy for elektrisk under-søkelse av geologiske formasjoner som omgir et borehull som overvinner minst en av ulempene med verktøyet i den kjente teknikk.

Den foreliggende oppfinnelse angår en verktøystreng (TS) som omfatter et verktøy som haren strøminjeksjonsseksjon (CIS) og en strømreturseksjon (CRS) som benyttes ved elektrisk undersøkelse av geologiske formasjoner (GF) som omgir et borehull (BH), og der verktøystrengen (TS) ytterligere omfatter: - minst én annen seksjon (OS1) hvor strøminjeksjonsseksjonen (CIS) er elektrisk avkoblet fra strømreturseksjonen (CRS) og hvor den minst ene annen seksjon (OS1) er tilliggende til enten strøminjeksjonsseksjonen (CIS) eller til strømreturseksjonen (CRS), - strøminjeksjonsseksjonen (CIS) er elektrisk avkoblet fra den minst ene annen seksjon (OS1) når strøminjeksjonsseksjonen (CIS) og den minst ene annen seksjon (OS1) er tilliggende hverandre, og - strømreturseksjonen (CRS) er elektrisk avkoblet fra den minst ene annen seksjon (OS1) når strømreturseksjonen (CRS) og den minst ene annen seksjon (OS1) er tilliggende hverandre.

Foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse er angitt i kravene 2-21.

Strøminjeksjonsseksjonen er elektrisk avkoplet fra strømreturseksjonen. Strøminjeksjonsseksjonen er elektrisk avkoplet fra den minst ene andre seksjonen, når strøminjeksjonsseksjonen og den minst ene andre seksjonen er tilliggende hverandre.

Strømreturseksjonen er elektrisk avkoplet fra den minst ene andre seksjonen når strømreturseksjonen og den minst ene andre seksjonen er tilliggende hverandre.

Strøminjeksjonsseksjonen injiserer strøm i de geologiske formasjonene som omgir borehullet ved en frekvens over omkring 100 kHz.

En strøm- eller spenningskilde er koplet mellom strøminjeksjonen og strømreturseksjonen. Strøminjeksjonsseksjonen omfatter minst én pute som kan bringes i kontakt med en vegg i borehullet, idet puten bærer minst én elektrode for injisering av strømmen inn i de geologiske formasjonene.

Verktøyet kan videre omfatte en støtteseksjon for å støtte puten, idet puten utgjør strøminjeksjonsseksjonen og er isolert fra støtteseksjonen.

Strømreturseksjonen kan være en utvidet strømseksjon som strekker seg radialt utover mot veggen av borehullet i forhold til de andre seksjonene.

Strømreturseksjonen kan omfatte et utstrekkbart element i stand til å bli strukket ut mot veggen av borehullet. Verktøyet kan videre omfatte en støtte-seksjon for å støtte det utstrekkbare element, idet det utstrekkbare elementet utgjør strømreturseksjonen og er isolert fra støtteseksjonen. Strømreturseksjonen kan omfatte minst én pute som kan bringes i kontakt med en vegg i borehullet, idet puten bærer minst én elektrode for avføling av strøm.

Strøminjeksjonsseksjonen kan omfatte en første pute og en andre pute, idet den første puten er tilknyttet en første strømreturseksjon, den andre puten er tilknyttet en andre strømreturseksjon. Strøminjeksjonsseksjonen kan videre omfatte en strømmåleanordning for måling av strømmen som strømmer i strøminjek-sjonsseksjonen mellom de to putene.

Videre, kan verktøyet omfatte en støtteseksjon som støtter en utvidet pute. Den utvidede pute kan omfatte en første del som utgjør strøminjeksjonsseksjonen og en andre del som utgjør strømreturseksjonen, idet den første delen er isolert fra den andre delen og fra støtteseksjonen.

Den første delen kan være isolert fra støtteseksjonen ved hjelp av en arm til den utvidede pute.

Videre, kan verktøyet omfatte en støtteseksjon som støtter en utvidet pute. Den utvidede pute kan omfatte en midtdel som utgjør strøminjeksjonsseksjonen, en bunndel som utgjør en første strømreturseksjon og en toppdel som utgjør en andre strømreturseksjon, idet toppdelen er posisjonert over midtdelen og bunndelen er posisjonert under midtdelen, idet midtdelen, topp- og hunndelene er isolert fra hverandre og fra støtteseksjonen.

Midtdelen kan være isolert fra støtteseksjonen ved hjelp av en arm til den utvidede pute.

Seksjonene er elektrisk avkoplet fra hverandre ved en isolerende seksjon. Den isolerende seksjonen omfatter en isolator.

Den isolerende seksjonen kan omfatte en isolator og en kapasitiv koplingskompensasjonskrets koplet i parallell med isolatoren.

Den kapasitive koplingskompensasjonskretsen kan være en induktans. Den kapasitive koplingskompensasjonskretsen kan være en aktiv krets.

Minst én ledende skjerm kan videre i det minste delvis innlemmes i isolatoren uten å være i kontakt med den tilliggende seksjonen. Den aktive kretsen kan videre koples til den minst ene skjermen.

Med oppfinnelsen, er det ikke lenger nødvendig å benytte hele verktøy-strengen over det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet som en strømretur men kun en seksjon av verktøystrengen. Strømreturseksjonen har en begrenset lengde, f.eks. mindre enn 10 meter. Returen kan fordelaktig posisjoneres over eller under strøminjeksjonsseksjonen og kan tilpasses å ha en bedre kopling med den geologiske formasjonen. Verktøyet ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å erverve undersøkelses-strømmålinger av bedre kvalitet og slike målinger av geologisk formasjonsresistivitet med bedre nøyaktighet.

Disse og andre aspekter med oppfinnelsen vil bli tydelige fra og belyses med referanse til utførelsesformene som er beskrevet heretter.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Den foreliggende oppfinnelsen er illustrert ved hjelp av eksempler og er ikke begrenset til de medfølgende figurene, der like henvisningstall indikerer like elementer: Fig. 1A er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et typisk høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i den kjente teknikk; Figurer 1B og 1C viser skjematisk tilnærmelsesvise ekvivalente kretsmodeller som svarer til fig. 1 A; Fig. 2 illustrerer skjematisk en typisk hydrokarbonbrønn-lokalisering på land; Fig. 3A er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til oppfinnelsen; Fig. 3B viser skjematisk tilnærmelsesvise ekvivalente kretsmodeller som svarer til fig. 3A; Fig. 4 er en graf som representere amplituden og fasen til undersøkelses-strømmen for forskjellige resistiviteter til geologiske formasjoner; Figurer 5 og 6 er grafer som representerer amplituden og fasen til under-søkelsesstrømmen for forskjellige resistiviteter til geologiske formasjoner og forskjellig posisjon til verktøystrengen som berører borehullsveggen for et verktøy i henhold til en kjent teknikk og oppfinnelsen, henholdsvis; Fig. 7A og 7B illustrerer skjematisk en første utførelsesform av isolasjonsseksjonen, og en tilsvarende tilnærmelsesvis ekvivalent kretsmodell, henholdsvis; Fig. 8A og 8B illustrerer skjematisk en andre utførelsesform av isolasjonsseksjonen, og en tilsvarende tilnærmelsesvis ekvivalent kretsmodell; Figurer 9A og 9B illustrerer skjematisk en tredje utførelsesform av isolasjonsseksjonen, og en tilsvarende tilnærmelsesvis ekvivalent kretsmodell; Fig. 10 viser skjematisk en fjerde utførelsesform av isolasjonsseksjonen; og Fig. 11-25 er delvise tverrsnittsbetraktninger av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til henholdsvis en første, en andre, en tredje, en fjerde, en femte, en sjette, en syvende, en åttende, en niende, en tiende, en ellevte, en tolvte, en trettende, en fjortende og en femtende utførelsesform av oppfinnelsen.

I den følgende beskrivelsen er ved definisjon et "topp"-element en referanse til et element posisjonert nærmere overflaten enn et "bunn"-sluttelement i et vertikalt borehull, dvs. et "topp"-element er over et "bunn"-element. Imidlertid, de kjente i teknikken vil lett tilpasse denne terminologien til hellende borehull eller horisontale borehull.

Fig. 2 viser skjematisk en typisk hydrokarbonbrønn-lokasjon på land, og overflateutstyr SE over en geologisk formasjon med hydrokarbon GF etter at boreoperasjoner har blitt utført. I dette trinnet, dvs. før en foringsrørstreng kjøres ned og før sementeringsoperasjoner utføres, er brønnboringen et borehull BH fylt med en fluidmikstur MD. Fluidmiksturen MD er typisk et boreslam. I dette eksempelet omfatter overflateutstyret SE en oljerigg og en overflateenhet SU for innføring av et loggeverktøy 1 inn i brønnboringen. Overflateenheten kan være et kjøretøy koplet til loggeverktøyet ved en line LN. Videre, omfatter overflateenheten en passende anordning DD for å bestemme dybdeposisjonen til loggeverktøyet i forhold til overflatenivået. Loggeverktøyet 1 omfatter forskjellige sensorer og tilveiebringer forskjellige måledata relatert til den geologiske formasjonen med hydrokarbon GF og/eller fluidblandingen DM. Disse måledataene innsamles av loggeverktøyet 1 og overføres til overflateenheten SU. Overflateenheten SU omfatter passende elektronikk og programvare-arrangementer PA for prosessering, analysering og lagring av måledataene tilveiebrakt av loggeverktøyet 1.

Loggeverktøyet 1 omfatter et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy utstyrt med minst én pute 2 for undersøkelse av de elektriske egenskapene til en under-grunns geologisk formasjon GF i henhold til oppfinnelsen. Når loggeverktøyet er posisjonert i en ønsket dybde, kan puten 2 bringes i stilling fra loggeverktøyet 1 mot borehullsveggen BW ved et passende anbringelses-arrangement som er velkjent i teknikken og som ikke vil bli videre beskrevet.

Fig. 3A er en delvis tverrsnitts-betraktning av et borehull BH som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til oppfinnelsen brukt for elektrisk undersøkelse av geologiske formasjoner GF som omgir et borehull BH. Verktøyet drives ved en frekvens over omkring 100 kHz.

Verktøyet 1 er omfattet i en verktøystreng TS. Strengen med verktøy omfatteren strøminjeksjonsseksjon CIS, en strømreturseksjon CRS og minst én annen seksjon OS1.

I det spesielle eksempelet i fig. 3A, er den andre seksjonen OS1 posisjonert tilstøtende til strømreturseksjonen CRS, mer presist på toppen av strømretur-seksjonen CRS. I tillegg er strømreturseksjonen CRS posisjonert tilstøtende strømreturseksjonen CIS, mer presist på toppen av strøminjeksjonsseksjonen CIS.

Strøminjeksjonsseksjonen CIS er elektrisk avkoplet fra strømreturseksjonen CRS ved hjelp av en første isolerende seksjon ISS1. Strømreturseksjonen CRS er elektrisk avkoplet fra den andre seksjonen OS1 ved hjelp av en andre isolerende

seksjon ISS2.

En strøm eller spenningskilde SC er koplet mellom strøminjeksjonssek-sjonen CIS og strømreturseksjonen CRS. Strøminjeksjonsseksjonen CIS drives ved en spenning V=Vo(t) med hensyn til strømreturseksjonen CRS.

Strøminjeksjonsseksjonen omfatter en pute 2 som er brakt i stilling ved hjelp av en arm slik at puten 2 er i kontakt med veggen BW til borehullet BH. Puten 2 bærer en elektrode 3 for injisering av en undersøkelsesstrøm Is inn i den geologiske formasjonen GF.

Fig. 3B viser skjematisk den tilnærmelsesvise ekvivalente kretsmodellen som svarer til verktøyet i fig. 3A. Undersøkelsesstrømmen is er kontrollert av impedansen til slammet Zmd, impedansen til formasjonen Z<g>fog impedansen til strømreturen Zcr, kombinert i serie. Impedansen til slammet Zmder impedansen mellom strøminjeksjonsseksjonen CIS og den geologiske formasjonen GF. Impedansen til strømreturen Zcr er impedansen mellom den geologiske formasjonen GF og strømreturseksjonen CRS. Generelt kan impedansen til strømreturen Zcr approksimeres ved forskjellige kapasitanser CO, C1, C2, osv. og induktanser L1, L2, L3, osv.... kombinert i parallell avhengig av posisjonene som verktøystrengen TS berører eller i det minste har en god elektrisk kontakt med borehullsveggen BW. I den tilnærmelsesvis ekvivalente kretsmodellen i fig. 3B, er en god elektrisk kontakt i posisjoner P1 og P2 representert av en bryter S1, S2 assosiert med den respektive kapasitansen som er lukket. I eksempelet i fig. 3B kan ingen, én eller begge bryterne S1, S2 lukkes. Imidlertid, når impedansen Ziss til den andre isolerende seksjonen ISS2 er stor og typisk større enn eller lik 200 Q ved en frekvens rundt 1 MHz og avtagende til en verdi større enn eller lik 50 Q ved en frekvens omkring 10 MHz, da er impedansen til strømreturen Zcr hovedsakelig lik Co. Slik har kretsen over den andre isolerende seksjonen ISS2 ingen, eller i det minste en svært begrenset påvirkning på undersøkelsesstrømmen Is.

For første orden, kan undersøkelsesstrømmen IS modelleres med formelen:

der V er potensialforskjellen, som injiserer strøm inn i formasjonen.

Målingen har som mål å oppnå et bilde av de romlige variasjonene til formasjonsresistiviteten pgfsom er lineært relatert til resistansen Rgf. Resistansen R<g>fer den reelle delen av impedansen Z<g>ffra målingen av under-søkelsesstrømmen Is. Det skal bemerkes at forskjellen som før er gjort mellom formasjonsresistiviteten pgfog resistansen Rgfofte neglisjeres. Fig. 4 er en graf som representerer amplituden og fasen til undersøkelses-strømmen Is for forskjellige resistiviteter til geologiske formasjoner og for resistivt slam som fyller borehullet. Typisk, er undersøkelsesstrømmen Is en funksjon av formasjonsresistiviteten pgfsom følger kurver som likner den ene i fig. 4. Kurven i fig. 4 er en ideell kurve som viser forskjellig formasjonsresistivitet p<g>fpå 0,1 Q.m, 10 Q.m, 100 Q.m, 1 kQ.m, 10 kQ.m og 100 kQ.m, foren strømreturseksjon som er uendelig lang og sentrert i borehullet. En slik kurve endrer seg noe i reelle situa-sjoner der verktøyet har en god elektrisk forbindelse med borehullsveggen ved bestemte høyder i borehullet. Kurvene i figurer 5 og 6 avbilder disse situasjonene. Fig. 5 er en graf som representerer forskjellige kurver som viser amplituden og fasen til undersøkelsesstrømmen Is for forskjellige resistiviteter til geologiske formasjoner og forskjellige posisjoner til verktøystrengen som berører borehullsveggen for et verktøy i den kjente teknikk. Spesielt viser disse kurvene for forskjellige formasjonsresistiviteter hvordan undersøkelsesstrømmen endrer seg hvis verktøystrengen har en god elektrisk kopling til borehullsveggen mellom 5 m og 40 m (i fig. 5 en verdi nær til et punkt) over senteret av puten. For resistiviteter under 1000 Q.m påvirker kontaktposisjonen strømmen. Dette er illustrert i grafen i fig. 5 av undersøkelsesstrømmen som beskriver spiraler i amplitude-faseplanet da den koaksiale bølgeleder dannet av verktøystrengen, slammet og de geologiske formasjonene er kortsluttet videre og videre over puteseksjonen. En slik oppførsel er typisk ved økning av lengden til en ikke-karakteristisk terminert bølgeleder. Fig. 6 er en graf som representerer amplituden og fasen til undersøkelses-strømmen Is for forskjellige resistiviteter av geologiske formasjoner og forskjellig posisjon av verktøystrengen som berører borehullsveggen for et verktøy i henhold til oppfinnelsen. Med oppfinnelsen, er både strøminjeksjonsseksjonen og strøm-returseksjonen elektrisk avkoplet fra de andre seksjonene i verktøystrengen. Derfor er ikke de andre seksjonene i verktøystrengen en del av den elektriske kretsen som måler undersøkelsesstrømmen. Den karakteristiske impedansen til bølgelederen dannet av verktøystrengen, slammet og den geologiske formasjonen er av størrelsesorden 10 Q. Derfor er en isolerende seksjon av middels impedans, f.eks. av størrelsesorden 200 Q, tilstrekkelig ved høye frekvenser for å oppnå en god elektrisk avkopling mellom seksjonene. Fig. 6 viser klart at spiralene i fig. 5 har forsvunnet fullstendig. Som en konsekvens av dette, er målingene av under-søkelsesstrømmen ikke lenger følsomme for posisjonen hvor verktøystrengen har den beste elektriske kontakt med borehullsveggen. Fig. 7A illustrerer skjematisk en første utførelsesform av isolasjonsseksjonen ISS2. Fig. 7B illustrerer skjematisk den tilsvarende tilnærmelsesvise ekvivalente kretsmodellen. Isolasjonsseksjonen er laget av et isolerende materiale. For eksempel kan isolasjonsseksjonen være en koaksial keramisk isolator. Den ekvivalente kretsen er en kondensator Cinsu i parallell med en høy lekkasjeresistans Rinsu. Impedansen til den isolerende seksjonen er gitt ved;

Typisk, er resistansen Rinsu større enn 1 MQ og kondensatoren Cinsu er omkring 1nF. Ved høye frekvenser, er impedansen til isolasjonsseksjonen relativt lav på grunn av den store kapasitive koplingen.

Figurene 8-10 illustrerer skjematisk andre utførelsesformer av isolasjonsseksjonen. Impedansen til isolasjonsseksjonen i disse utførelsesformene økes enten ved å legge til en filtertypekrets med en induktiv oppførsel, f.eks. en induktans (figurer 8A og 8B), eller en aktiv krets i parallell med kondensatoren (fig. 9A,

9B og 10), eller en kombinasjon av en induktans og en aktiv krets (ikke vist på tegningene). I disse utførelsesformene er isolasjonsseksjonen med økt impedans kompensasjon for den kapasitive koplingen til isolasjonsseksjonen vist i fig. 7.

Figurene 8A og 8B illustrerer skjematisk en andre utførelsesform av isolasjonsseksjonen og en tilsvarende tilnærmelsesvis ekvivalent kretsmodell. Impedansen til en isolasjonsseksjon for en standard verktøystreng økes ved å legge til en induktans Unsu i parallell med kondensatoren Cinsu. Impedansen til isolasjonsseksjonen er gitt ved:

Som et alternativ, kan induktansen innstilles for maksimal effekt ved driftsfrekvensen. I dette tilfelle, er det kun lekkasjeresistansen som begrenser impedansen, og: Figurene 9A og 9B illustrerer skjematisk henholdsvis en tredje utførelses-form av isolasjonsseksjonen og en tilsvarende tilnærmelsesvis ekvivalent kretsmodell. Impedansen for en isolasjonsseksjon for en standard verktøystreng økes ved å legge til en aktiv krets i parallell med kondensatoren Cinsu. Impedansen til den aktive kretsen er f.eks. gitt ved:

For å kompensere for den kapasitive koplingen, kan lekkasjestrømmen gjennom kondensatoren Cinsu fra toppseksjonen A til bunneseksjonen B måles og en liknende strøm kan injiseres fra bunnseksjonen B til toppseksjonen A. Dette realiseres av en aktiv krets koplet mellom toppseksjonen A og bunnseksjonen B. Den aktive kretsen har en respons som er den inverse til responsen til kondensatoren Cinsu i parallell med resistansen Rinsu. Utforming av den aktive kretsen er velkjent i teknikken og vil ikke bli beskrevet videre; referanse gjøres til Horowitz and Hill, "The art of electronics", 2<nd>edition, Cambridge University Press, "active inductor" pp. 304. Fig. 10 viser skjematisk en fjerde utførelsesform av isolasjonsseksjonen. Den fjerde utførelsesformen er et alternativ til den andre utførelsesformen der minst én beskyttende skjerm C er posisjonert mellom toppseksjonen A og bunnseksjonen B. Mer presist, er skjermen en ledende skjerm som er i det minste delvis innesluttet i isolatoren uten å være i kontakt med de tilstøtende topp- og bunnseksjonene. Den minst ene beskyttende skjermen C gjør det mulig å blokkere lekkasjestrømmen fra toppseksjonen A til bunnseksjonen B ved en standard beskyttende teknikk som er basert på det faktum at det ikke er noen teoretisk strøm som løper mellom to elektroder på samme potensial. Den aktive kretsen i fig. 9A er videre koplet til den minst ene beskyttende skjermen C. På denne måte holdes enten toppseksjonen A og den minst ene beskyttende skjermen C på det samme potensiale, for derved å blokkere lekkasjestrømmen mellom dem, eller bunnseksjonen B og den minst ene beskyttende skjermen C holdes på det samme potensialet, for derved å blokkere lekkasjestrømmen mellom dem. Utforming av den aktive kretsen med beskyttende skjerm er velkjent i teknikken og vil ikke bli beskrevet videre; referanse gjøres til Horowitz og Hill, "The art of electronics", 2<nd>edition, Cambridge University Press, "signal guarding" pp. 465. Selv om kun én beskyttende skjerm er vist i fig. 10, kan en faglært person innen teknikken svært enkelt utforme en isolerende seksjon med flere beskyttende skjermer. Fig. 11 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en første utførelsesform av oppfinnelsen. Verktøystrengen TS omfatter et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy 1 og en annen seksjon OS1. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet omfatter en strøminjeksjonsseksjon CIS og en strømreturseksjon CRS. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet er posisjonert ved bunnen av verktøystrengen TS. Den andre seksjonen OS1 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av strømreturseksjonen CRS. Strømreturseksjonen CRS er posisjonert tilstøtende til, mer presist på toppen av strøminjeksjonsseksjonen CIS. Strøminjeksjons- seksjonen CIS er elektrisk avkoplet fra strømreturseksjonen CRS ved hjelp av en første isolerende seksjon ISS1. Strømreturseksjonen CRS er elektrisk avkoplet fra den andre seksjonen OS1 ved hjelp av en andre isolasjonsseksjon ISS2. En strøm eller spenningskilde SC er koplet mellom strøminjeksjonsseksjonen CIS og strømreturseksjonen CRS. Strøm- eller spenningskilden SC påfører et spenningsfall mellom disse seksjonene. Strøminjeksjonsseksjonen omfatter en pute 2 som bringes i stilling ved hjelp av en arm slik at puten 2 er i kontakt med veggen BW til borehullet BH. Puten 2 bærer en elektrode 3 for injisering av en undersøkelses-strøm Is inn i de geologiske formasjonene GF. Fig. 12 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en andre utførelsesform av oppfinnelsen. Verktøystrengen TS omfatter et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy 1, en første annen seksjon OS1 og en andre annen seksjon OS2. Det høy-frekvente strøminjeksjonsverktøyet omfatter en strøminjeksjonsseksjon CIS og en strømreturseksjon CRS. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet er posisjonert mellom den første OS1 og den andre OS2 annen seksjoner. Den første annen seksjon OS1 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presis på toppen av strømretur-seksjonen CRS. Strømreturseksjonen CRS er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av strøminjeksjonsseksjonen CIS. Den andre annen seksjon OS2 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på bunnen av strøminjeksjons-seksjonen CIS. Strøminjeksjonsseksjonen CIS er elektrisk avkoplet fra strømretur-seksjonen CRS ved hjelp av en første isolasjonsseksjon ISS1. Strømretur-seksjonen CRS er elektrisk avkoplet fra den første annen seksjon OS1 ved hjelp av en andre isolerende seksjon ISS2. Strøminjeksjonsseksjonen CIS er elektrisk avkoplet fra den andre annen seksjon OS2 ved hjelp av en tredje isolerende seksjon ISS3. Strøm- eller spenningskilden SC og puten 2 er ekvivalent med dem som allerede er beskrevet i relasjon til fig. 11. Fig. 13 er et delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en tredje utførelsesform av oppfinnelsen. Den tredje utførelsesformen er basert på den andre utførelses-formen og skiller seg fra den andre utførelsesformen ved at strøminjeksjons-seksjonen CIS og strømreturseksjonen CRS er inverst relatert til hverandre. Mer presist er strøminjeksjonsseksjonen CIS posisjonert på toppen av strømretur-

seksjonen CRS. Strøminjeksjonsseksjonen CIS er elektrisk avkoplet fra den første annen seksjon OS1 ved hjelp av en andre isolerende seksjon ISS2. Strømretur-seksjonen CRS er elektrisk avkoplet fra den andre annen seksjon OS2 ved hjelp av en tredje isolerende seksjon ISS3.

Fig. 14 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en fjerde utførelsesform av oppfinnelsen. Verktøystrengen TS omfatter et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy 1, en første annen seksjon OS1 og en andre annen seksjon OS2. Det høy-frekvente strøminjeksjonsverktøyet omfatter en første strøminjeksjonsseksjon CIS1, en andre strøminjeksjonsseksjon CIS2, og en strømreturseksjon CRS. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet er posisjonert mellom den første OS1 og andre OS2 annen seksjon. Den første annen seksjon OS1 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av strømreturseksjonen CRS. Den første strømreturseksjonen CRS er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1. Den andre strøminjeksjons-seksjonen CIS2 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på bunnen av den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1. Den andre annen seksjon OS2 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på bunnen av den andre strøminjek-sjonsseksjonen CIS2. Den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1 er elektrisk avkoplet fra strømreturseksjonen CRS ved hjelp av en første toppisolasjonsseksjon ISS1T. Den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 er elektrisk avkoplet på den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1 ved hjelp av en første bunnisolasjonsseksjon ISS1B. Strømreturseksjonen CRS er elektrisk avkoplet fra den første annen seksjon OS1 ved hjelp av en andre isolasjonsseksjon ISS2. Den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 er elektrisk avkoplet fra den andre annen seksjon OS2 ved hjelp av en tredje isolasjonsseksjon ISS3. En første strøm- eller spenningskilde SC1 er innkoplet mellom den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1 og den andre strømreturseksjonen CRS. En andre strøm- eller spenningskilde SC2 er innkoplet mellom den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 og strømreturseksjonen CRS. Den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1 omfatter en topp-pute 2T som kan settes i posisjon ved hjelp av en arm slik at puten 2T bringes i kontakt med veggen BW til borehullet BH. Puten 2T bærer en elektrode 3T for injisering av en toppundersøkelsesstrøm Ist inn i de geologiske forma sjonene GF. Den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 omfatteren bunnpute 2B som kan settes i posisjon ved hjelp av en arm slik at puten 2B bringes i kontakt med veggen BW til borehullet BH. Puten 2B bærer en elektrode 3B for injisering av en bunnundersøkelsesstrøm Isbinn i de geologiske formasjonene GF. Den første SC1 og andre SC2 strøm- eller spenningskilden SC2 kan drives ved noe forskjellige frekvenser for å forhindre interferens mellom begge undersøkelses-strømmålingene. Denne utførelsesformen gjør det mulig for de to strøminjeksjons-seksjonene å dele en enkelt strømreturseksjon.

Fig. 15 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en femte utførelsesform av oppfinnelsen. Verktøystrengen TS omfatter et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy 1, en første annen seksjon OS1 og en andre annen seksjon OS2. Det høy-frekvente strøminjeksjonsverktøyet omfatter en første strøminjeksjonsseksjon CIS1, en første strømreturseksjon CRS1, en andre strøminjeksjonsseksjon CIS2, og en andre strømreturseksjon CRS2. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet er posisjonert mellom den første OS1 og andre OS2 annen seksjon. Den første annen seksjon OS1 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av den første strømreturseksjonen CRS1. Den første strømreturseksjonen CRS1 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av den første strøminjek-sjonsseksjonen CIS1. Den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 er posisjonert tilstøtende til, er mer presist på bunnen av den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1. Den andre strømreturseksjonen CRS2 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på bunnen av den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2. Den andre annen seksjon OS2 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på bunnen av den andre strømreturseksjonen CRS2. Den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1 er elektrisk avkoplet fra den første strømreturseksjonen CRS1 ved hjelp av en første toppisolasjonsseksjon ISS1T. Den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 er elektrisk avkoplet fra den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1 ved hjelp av en første midtre isolasjonsseksjon ISS1M. Den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 er elektrisk avkoplet fra den andre strømreturseksjonen CRS2 ved hjelp av en første bunnisolasjonsseksjon ISS1B. Den første strømreturseksjonen CRS1 er elektrisk avkoplet fra den første annen seksjon OS1 ved hjelp av en andre isolasjonsseksjon ISS2. Den andre strømreturseksjonen CRS2 er elektrisk avkoplet fra den andre annen seksjon OS2 ved hjelp av en tredje isolasjonsseksjon ISS3. En første strøm- eller spenningskilde SC1 er innkoplet mellom den første strøminjek-sjonsseksjonen CIS1 og den første strømreturseksjonen CRS1. En andre strøm-ener spenningskilde SC2 er innkoplet mellom den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 og den andre strømreturseksjonen CRS2. Den første strøminjeksjons-seksjonen CIS1 omfatter en topp-pute 2T som kan bringes i stilling ved hjelp av en arm slik at puten 2T bringes i kontakt med veggen BW til borehullet BH. Puten 2T bærer en elektrode 3T for injisering av en topp-undersøkelsesstrøm Ist inn i de geologiske formasjonene GF. Den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 omfatter en bunnpute 2B som kan bringes i posisjon ved hjelp av en arm slik at puten 2B bringes i kontakt med veggen BW til borehullet BH. Puten 2B bærer en elektrode 3B for injisering av en bunnundersøkelsesstrøm Isbinn i de geologiske formasjonene GF. Den første SC1 og andre SC2 strøm- eller spenningskilden SC2 kan drives ved noe forskjellige frekvenser for å forhindre interferens mellom begge undersøkelses-strømmålingene.

Fig. 16 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en sjette utførelsesform av oppfinnelsen.

Den sjette utførelsesformen er basert på den femte utførelsesformen og skiller seg fra den femte ved at den første strøminjeksjonsseksjonen CIS1 og den andre strøminjeksjonsseksjonen CIS2 er omgruppert til en felles strøminjeksjons-seksjon CISC. Den første midtre isolasjonsseksjonen ISS1M er erstattet av en strømmåleanordning CMD. Strømmåleanordningen CMD måler strømmen som flyter i den felles strøminjeksjonsseksjonen. Mer presist, måler strømmåleanord-ningen CMD strømmen som flyter mellom topp-puten 2T og bunnputen 2B. Denne utførelsesformen gjør det mulig å spare én isolasjonsseksjon.

En lineær kombinasjon av en måling hvor alle strømmene til begge putesettene returneres til den første returstrømseksjonen CRS1 og en måling hvor alle strømmene til begge putesettene returneres til den andre strømreturseksjonen CRS2 kan implementeres. Basert på den målte strømmen som flyter i den felles strøminjeksjonsseksjonen kan denne kombinasjonen velges slik at det effektivt sett ikke finnes noen strøm som løper mellom de to putesettene. Denne teknikken kan implementeres i hardware som et adaptivt system. Denne teknikken kan alternativt utføres som et prosesseringstrinn.

Alternativt kan den første SC1 og andre SC2 strøm- eller spenningskilden drives ved noe forskjellige frekvenser. Toppundersøkelsesstrømmen Ist og bunnundersøkelsesstrømmen Isbkan måles på samme tid. En lineær kombinasjon av begge målingene kan også benyttes i dette alternativet. Figurene 17 til 21 relateres til en utførelsesform av oppfinnelsen der strøm-returseksjonen er posisjonert nærmere formasjonen, noe som gjør det mulig å oppnå en bedre kopling med den geologiske formasjonen. Fig. 17 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en syvende utførelsesform av oppfinnelsen. Den syvende utførelsesformen er basert på den andre eller fjerde utførelsesformen og skiller seg fra disse ved at strømreturseksjonen er en utvidet strømreturseksjon CRSE. Den utvidede strømseksjonen CRSE har en diameter som er større enn diameteren til verktøystrengen slik at den er radialt fremskytende mot veggen til borehullet. Den utvidede strømseksjonen kan ha form av en tykk ledende hylse. Figur 18 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy ifølge en åttende utførelsesform av oppfinnelsen. Den åttende utførelsesformen er basert på den andre eller fjerde utførelsesformen og skiller seg fra disse ved at strømreturseksjonen omfatter et utstrekkbart element 4. Det utstrekkbare elementet 4 er et ledende element som kan strekkes ut mot veggen av borehullet. Denne utførelsesformen er fordelaktig fordi den gjør det mulig å operere selv når verktøystrengen må kjøres i forskjellige borehullsdiametere. Figur 19 har en delvis tverrsnittbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy ifølge en niende utførelsesform av oppfinnelsen. Den niende utførelsesformen er basert på den åttende utførelses-formen av skiller seg fra denne ved å strømreturseksjonen omfatter et isolert utstrekkbart element 5. Strøminjeksjonsseksjonen CIS og strømreturseksjonen CRS til den åttende utførelsesformen er omgruppert for å danne en strøminjek-sjonsseksjon CIS av større lengde. Det utstrekkbare element 5 omfatter en frontside som vender seg mot borehullsveggen BW og en bakside som vender mot verktøystrengen TS. Det utstrekkbare elementet 5, eller mer presist frontsiden av det utstrekkbare elementet utgjør den tidligere strømreturseksjonen CRS. Baksiden av det utstrekkbare elementet utgjør en isolerende seksjon ISS4. Strøm-ener spenningskilden SC er innkoblet mellom strøminjeksjonsseksjonen og frontsiden av det utstrekkbare elementet 5. Det utstrekkbare elementet kan strekkes ut mot veggen til borehullet. Figur 20 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en tiende utførelsesform av oppfinnelsen. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet 1 omfatter en støtte-seksjon SSS. Støtteseksjonen omfatter et utstrekkbart element 5 og en pute 6. Støtteseksjonen SSS, den første annen seksjon OS1 og den andre annen seksjon OS2 danner, fra det elektriske betraktningspunkt, én og samme enhet. Det utstrekkbare elementet 5 omfatter en frontside som vender mot borehullsveggen BW og en bakside som vender mot verktøystrengen TS. Det utstrekkbare elementet 5, mer presist frontsiden av det utstrekkbare elementet utgjør den tidligere strømreturseksjonen CRS. Baksiden av det utstrekkbare elementet utgjør en første isolasjonsseksjon ISS4. Puten 6, eller mer presist frontsiden av puten utgjør den tidligere strøminjeksjonsseksjonen CIS. Armen til puten utgjør en andre isolasjonsseksjon ISS5. Alternativt kan baksiden til puten utgjøre den andre isolasjonsseksjonen ISS5. Begge isolasjonsseksjoner avkobler elektrisk det utstrekkbare elementet 5 og puten 6 fra støtteseksjonen SSS. En strøm- eller spenningskilde er innkoblet mellom strøminjeksjonsseksjonen CIS og strømretur-seksjonen CRS. Andre seksjoner av verktøystrengen OS1, OS2 kan være koblet på toppen og/eller på bunnen av støtteseksjonen SSS. Figur 21 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en ellevte utførelsesform av oppfinnelsen.

Verktøystrengen TS omfatter et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy 1, en første annen seksjon OS1 og en andre annen seksjon OS2. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet omfatter en første putestøtteseksjon PSS1 og en andre putestøtteseksjon PSS2. Det høyfrekvente strøminjeksjonsverktøyet er posisjonert mellom den første OS1 og andre OS2 annen seksjon. Den første annen seksjon OS1 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av den første putestøtteseksjonen PSS1. Den første putestøtteseksjonen PSS1 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på toppen av den andre putestøtteseksjonen PSS2. Den andre annen seksjon OS2 er posisjonert tilstøtende til, eller mer presist på bunnen av den andre putestøtteseksjonen PSS2. Den første putestøtteseksjonen PSS1 er elektrisk avkoblet fra den andre putestøtteseksjonen PSS2 ved hjelp av en første isolasjonsseksjon ISS1. Den første putestøtteseksjonen PSS1 er elektrisk avkoblet fra den første annen seksjon OS1 ved hjelp av en andre isolasjonsseksjon ISS2. Den andre putestøtteseksjonen PSS2 er elektrisk avkoblet fra den andre annen seksjon OS2 ved hjelp av en tredje isolasjonsseksjon ISS3. Den første putestøtteseksjonen PSS1 omfatter en første pute 7 som kan bringes i posisjon mot borehullsveggen. Den andre putestøtteseksjonen PSS2 omfatter en andre pute 8 som kan bringes i posisjon mot borehullsveggen. En strøm- eller spenningskilde SC er innkoblet mellom den første putestøtteseksjonen PSS1 og den andre putestøtteseksjonen PSS2. Strøm- eller spenningskilden SC og putene er ekvivalent med de som allerede er beskrevet i relasjon til fig. 11.1 denne utførelsesformen fungerer de første og andre puter som strøminjeksjonsseksjon. De første og andre puter fungerer også som strømreturseksjon for hverandre. Det vil være tydelig for en faglært på området at denne utførelsesformen ikke er begrenset til to puter da flere sett med puter kan fungere som strømretursek-sjon(er) for én eller flere andre sett med puter. Det skal bemerkes at for klarhets skyld er kun undersøkelsesstrømmen Is som flyter fra den andre puten 8 i retning mot den første puten 7, vist i fig. 21.

Figurene 22, 23, 24 og 25 relateres til utførelsesformer av oppfinnelsen som skiller seg fra utførelsesformene som er beskrevet her tidligere ved at strøminjek-sjonsseksjonen og strømreturseksjonen begge er omfattet i en unik utstrekkbar pute. Disse utførelsesformene er fordelaktige ved at de gjør det mulig å ha en mindre avstand mellom strøminjeksjonsseksjonen og strømreturseksjonen enn de andre utførelsesformene. På denne måten kan disse målingene utføres ved en høyere frekvens uten å være påvirket av de elektromagnetiske propagerings-effektene slik som skinndybde i de geologiske formasjonene.

I alle utførelsesformene som vil bli beskrevet heretter omfatter det høy-frekvente strøminjeksjonsverktøyet 1 en støtteseksjon SSS. Støtteseksjonen omfatter en utstrekkbar pute 9, 10, 11, 12 som kan bringes til å komme i kontakt med borehullsveggen BW. Støtteseksjonen SSS, den første annen seksjon OS1 og den andre annen seksjon OS2 danner, fra det elektriske betraktningspunkt, én og samme enhet. En strøm- eller spenningskilde er innkoblet mellom strøminjek-sjonsseksjonen CIS og strømreturseksjonen CRS. Andre seksjoner til verktøy-strengen OS1, OS2 kan kobles på toppen og/eller til bunnen av støtteseksjonen

SSS.

Figur 22 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en tolvte utførelsesform av oppfinnelsen. Den utstrekkbare pute 9 omfatter en frontside som vender mot borehullsveggen BW og en bakside som vender mot verktøystrengen TS. Den utstrekkbare puten 9, eller mer presist frontsiden av det utstrekkbare elementet omfatter en første del 9A og en andre del 9B. Den første delen 9A utgjør den tidligere strøminjeksjonsseksjonen CIS. Den andre delen 9B utgjør den tidligere strømreturseksjonen CRS. Den første delen 9A er isolert fra den andre delen 9B ved hjelp av en isolasjonsseksjon ISS6. Videre, isolerer denne isolasjonsseksjonen ISS6 også den første 9A og andre 9B delen fra støtteseksjonen SSS. Isolasjonsseksjonen ISS6 er omfattet i en bakside av den utstrekkbare puten 9. Figur 23 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy ifølge en trettende utførelsesform av oppfinnelsen.

Den trettende utførelsesformen er basert på den tolvte utførelsesformen og skiller seg fra denne ved at den omfatter en første ISS7 og en andre ISS8 isolerende seksjon, idet den utstrekkbare puten er isolert av støtteseksjonen SSS ved hjelp av armen som kobler den utstrekkbare puten til støtteseksjonen.

Den utstrekkbare puten 10 omfatter en frontside som vender mot borehullsveggen BW og en bakside som vender mot verktøystrengen TS. Den utstrekkbare puten 10, eller mer presist frontsiden av det utstrekkbare elementet omfatter en første del 10A og en andre del 10B. Den første delen 10A utgjør den tidligere strøminjeksjonsseksjonen CIS. Den andre delen 10B utgjør den tidligere strøm-returseksjonen CRS. Den andre delen 10B er isolert fra den første delen 10A ved hjelp av en første isolasjonsseksjon ISS7. Den første isolasjonsseksjonen ISS7 omslutter strømreturseksjonen CRS. Den utstrekkbare puten 10 er isolert fra støtteseksjonen SSS ved hjelp av armen til den utstrekkbare puten 10 som omfatter en andre isolasjonsseksjon ISS8. På denne måten isolerer også den andre isolasjonsseksjonen ISS8 den første delen 10A fra støtteseksjonen SSS.

Figur 24 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en fjortende utførelsesform av oppfinnelsen.

Den utstrekkbare puten 11 omfatter en frontside som vender mot borehullsveggen BW og en bakside som vender mot verktøystrengen TS. Den utstrekkbare puten 11, eller mer presist frontsiden av det utstrekkbare elementet omfatter en midtdel 11 A, en bunndel 11B og en toppdel 11C. Midtdelen 11A utgjør den tidligere strøminjeksjonsseksjonen CIS. Bunndelen 11B og toppdelen 11C utgjør henholdsvis en første CRS1 og andre CRS2 strømreturseksjon. Toppdelen 11C er posisjonert over midtdelen 11A. Bunndelen 11B er posisjonert under midtdelen 11 A. Midtdelen 11 A, bunndelen 11B og toppdelen 11C er isolert fra hverandre ved hjelp av en isolasjonsseksjon ISS9. Videre isolerer også denne isolasjonsseksjonen ISS9 den midte delen, bunndelen og toppdelen fra støtteseksjonen SSS. Isolasjonsseksjonen ISS9 er omfattet i en bakside av den utstrekkbare puten 11. Strøm- eller spenningskilden er koblet til strøminjeksjonsseksjonen CIS, den første strømreturseksjonen CRS1 og den andre strømreturseksjonen CRS2.

Figur 25 er en delvis tverrsnittsbetraktning av et borehull som viser en del av et høyfrekvent strøminjeksjonsverktøy i henhold til en femtende utførelsesform av oppfinnelsen.

Den femtende utførelsesformen er basert på den fjortende utførelsesformen og skiller seg fra denne ved at den omfatter en første ISS10, en andre ISS11 og en tredje ISS12 isolasjonsseksjon, idet den utstrekkbare puten er isolert fra støtteseksjonen SSS ved hjelp av armen som kobler den utstrekkbare puten til støtteseksjonen.

Den utstrekkbare puten 12 omfatter en frontside som vender mot borehullsveggen BW og en bakside som vender mot borestrengen TS. Den utstrekkbare puten 12, eller mer presist frontsiden av det utstrekkbare elementet omfatter en midtdel 12A, en bunndel 12B og en toppdel 12C. Midtdelen 12A utgjør den tidligere strøminjeksjonsseksjonen CIS. Bunndelen 12B og toppdelen 12C utgjør henholdsvis den første CRS1 og den andre CRS2 strømreturseksjonen. Bunndelen 12B er isolert fra midtdelen 12A og toppdelen 12C ved hjelp av en første isolasjonsseksjon ISS10. Den første isolasjonsseksjonen ISS10 omslutter den første strømreturseksjonen CRS1. Toppdelen 12C er isolert fra midtdelen 12A og bunndelen 12C ved hjelp av en andre isolasjonsseksjon ISS11. Den andre isolasjonsseksjonen ISS11 inneslutter den andre strømreturseksjonen CRS2. Den utstrekkbare puten 12 er isolert fra støtteseksjonen SSS ved hjelp av armen til den utstrekkbare puten 12 som omfatteren tredje isolasjonsseksjon ISS12. På denne måten isolerer den tredje isolasjonsseksjonen ISS12 også midtdelen 12A fra støtteseksjonen SSS.

En spesiell anvendelse av oppfinnelsen i forhold til et kabelbasert verktøy har blitt beskrevet. Imidlertid er det åpenbart for en fagperson på området at oppfinnelsen også er anvendbar for et logge-under-boreverktøy. Et typisk logge-under-boreverktøy er innarbeidet i en bunnhullssammenstilling festet til enden av borestrengen med en borkrone som er festet til den ytterste enden av denne. Målinger kan utføres enten når borestrengen er stasjonær eller roterer. I det sistnevnte tilfellet utføres en ytterligere måling for å tillate målingene å bli relatert til rotasjonsposisjonen til verktøystrengen i borehullet. Dette utføres foretrukket ved å utføre simultane målinger av retningen til jordas magnetfelt med et kompass, som kan relateres til en referansemåling utført når borestrengen er stasjonær.

Det vil også være åpenbart for en fagperson på området at oppfinnelsen kan anvendes for hydrokarbonbrønn-lokasjoner både på land og til havs.

Det er åpenbart at angivelsen "pute" som er benyttet her før, er en generisk angivelse av et kontaktelement med overflaten av borehullsveggen. Det spesielle kontaktelementet vist i figurene for å opprette elektroden i inngrep med borehullsveggen er illustrativt og det vil være åpenbart for en faglært på området at andre passende kontaktelementer kan implementeres, for eksempel en sonde med en backup-arm, et sentralt element, osv.

Tilslutt er det også åpenbart for en faglært på området at anvendelsen av oppfinnelsen innenfor oljefeltsindustri ikke er begrenset siden oppfinnelsen også kan anvendes i andre typer av geologiske undersøkelser.

De foregående tegningene og den foregående beskrivelsen illustrerer heller enn å begrense oppfinnelsen.

Et hvilket som helst henvisningstall i et krav bør ikke betraktes å være begrensende for kravet. Ordet "omfattende" ekskluderer ikke tilstedeværelsen av andre elementer enn de som er opplistet i et krav. Ordet "en" eller "et" som står foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.

Claims (21)

1. Verktøystreng (TS) som omfatter et verktøy som har en strøminjeksjonsseksjon (CIS) og en strømreturseksjon (CRS) som benyttes ved elektrisk undersøkelse av geologiske formasjoner (GF) som omgir et borehull (BH), karakterisert vedat verktøystrengen (TS) ytterligere omfatter: - minst én annen seksjon (OS1) hvor strøminjeksjonsseksjonen (CIS) er elektrisk avkoblet fra strømreturseksjonen (CRS) og hvor den minst ene annen seksjon (OS1) er tilliggende til enten strøminjeksjonsseksjonen (CIS) eller til strømreturseksjonen (CRS), - strøminjeksjonsseksjonen (CIS) er elektrisk avkoblet fra den minst ene annen seksjon (OS1) når strøminjeksjonsseksjonen (CIS) og den minst ene annen seksjon (OS1) er tilliggende hverandre, og - strømreturseksjonen (CRS) er elektrisk avkoblet fra den minst ene annen seksjon (OS1) når strømreturseksjonen (CRS) og den minst ene annen seksjon (OS1) er tilliggende hverandre.

2. Verktøystreng ifølge krav 1, hvor strøminjeksjonsseksjonen (CIS) er tilpasset til å injisere strøm inn i de geologiske formasjonene (GF) som omgir borehullet (BH) ved en frekvens over omkring 100 kHz.

3. Verktøystreng ifølge krav 1, hvor en strøm- eller spenningskilde (SC) er koblet mellom strøminjeksjonsseksjonen (CIS) og strømreturseksjonen (CRS).

4. Verktøystreng ifølge krav 1 eller 3, hvor strøminjeksjonsseksjonen (CIS) omfatter minst én pute (2) som kan bringes i kontakt med en vegg i borehullet (BW), idet puten (2) bærer minst én elektrode (3) for å injisere en strøm inn i de geologiske formasjonene (GF).

5. Verktøystreng ifølge krav 4, hvor verktøyet (1) omfatter en støtteseksjon (SSS) for å støtte puten (2), og hvor puten (2) utgjør strøminjeksjonsseksjonen (CIS), og der puten er isolert fra støtteseksjonen (SSS).

6. Verktøystreng ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, hvor strømretur-seksjonen (CRS) er en utstrekkbar strømseksjon (CRSE) radialt fremskytende mot veggen til borehullet (BW) i forhold til de andre seksjonene (OS1).

7. Verktøystreng ifølge et av kravene 1 til 5, hvor strømreturseksjonen (CRS) omfatter et utstrekkbart element (5) i stand til å bli strukket ut mot veggen til borehullet (BW).

8. Verktøystreng ifølge krav 7, hvor verktøyet (1) omfatter en støtteseksjon (SSS) for å støtte det utstrekkbare elementet (5), og hvor det utstrekkbare element (5) utgjør strømreturseksjonen (CRS) og er isolert fra støtteseksjonen (SSS).

9. Verktøystreng ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, hvor strømretur-seksjonen (CRS) omfatter minst én pute (7, 8) som kan bringes i kontakt med en vegg til borehullet (BW), og idet puten (7, 8) bærer minst én elektrode for avføling av strøm.

10. Verktøystreng ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9, hvor strøminjeksjonsseksjonen (CISC) omfatter en første pute (2B) og en andre pute (2T), idet den første puten (2B) er tilknyttet en første strømreturseksjon (CRS1), og den andre puten (2T) er tilknyttet en andre strømreturseksjon (CRS2), og hvor strøminjeksjonsseksjonen (CISC) videre omfatter en strømmåleanordning (CMD) for å måle strømmen som flyter i strøminjeksjonsseksjonen (CISC) mellom de to putene (2B, 2T).

11. Verktøystreng ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, hvor verktøyet (1) omfatter en støtteseksjon (SSS) som støtter en utstrekkbar pute (9, 10), og hvor den utstrekkbare pute (9, 10) omfatter en første del (9A, 10A) som utgjør strøminjeksjonsseksjonen (CIS) og en andre del (9B, 10B) som utgjør strømreturseksjonen (CRS), idet den første delen (9A, 10A) er isolert fra den andre delen (9B, 10B) og fra støtteseksjonen (SSS).

12. Verktøystreng ifølge krav 11, hvor den første delen (1 OA) er isolert fra støtteseksjonen (SSS) ved hjelp av en arm til den utstrekkbare pute (10).

13. Verktøystreng ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, hvor verktøyet (1) omfatter en støtteseksjon (SSS) som støtter en utstrekkbar pute (11, 12), og hvor den utstrekkbare pute (11, 12) omfatter en midtdel (11 A, 12A) som utgjør strøminjeksjonsseksjonen (CIS), en bunndel (11B, 12B) som utgjøren første strømreturseksjon (CRS1) og en toppdel (11C, 12C) som utgjøren andre strømreturseksjon (CRS2), idet toppdelen (11C, 12C) er posisjonert over midtdelen (11 A, 12A) og bunndelen (11B, 12B) er posisjonert under midtdelen (11A, 12A), idet midtdelen, toppdelen og bunndelen er isolert fra hverandre og fra støtteseksjonen (SSS).

14. Verktøystreng ifølge krav 13, hvor midtdelen (12A) er isolert fra støtteseksjonen (SSS) ved hjelp av en arm til den utstrekkbare pute (12).

15. Verktøystreng ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 14, hvor seksjonene (CIS, CRS) er elektrisk avkoblet fra hverandre ved en isolerende seksjon (ISS).

16. Verktøystreng ifølge krav 15, hvor den isolerende seksjon (ISS) omfatter en isolator (IN).

17. Verktøystreng ifølge krav 15, hvor den isolerende seksjon (ISS) omfatter en isolator (IN) og en kapasitiv koblingskompensasjonskrets koblet i parallell med isolatoren.

18. Verktøystreng ifølge krav 17, hvor den kapasitive koblingskompensasjonskretsen er en induktans (Lnsu).

19. Verktøystreng ifølge krav 17, hvor den kapasitive koblingskompensasjonskretsen er en aktiv krets (AC).

20. Verktøystreng ifølge krav 19, hvor den minst ene ledende skjerm (GS) videre er i det minst delvis innlemmet i isolatoren (IN) uten å være i kontakt med den tilliggende seksjon (CRS, CIS, OS1) og hvor den aktive krets (AC) videre er koblet til den minst ene skjerm (GS).

21. Verktøystreng ifølge krav 1, hvor verktøystrengen er en borestreng, hvor verktøyet er et logge-under-boreverktøy som er innarbeidet i borestrengen.