NO339515B1 - Loggeverktøy for bruk i brønnhull omfattende en antenneavstemningskrets - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Oppfinnelsens område

De foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse er rettet på verktøyer som utnytter elektromagnetiske bølger til logging-under-utboring (LWD). Nærmere bestemt er utførelser av oppfinnelsen rettet på LWD-resistivitetsverktøy som utnytter flere frekvensen. Enda nærmere bestemt er utførelser av oppfinnelsen rettet på LWD-resistivitetsverktøyer hvor i det minste en av sendeantennene kan arbeide ved tre eller flere frekvenser.

Oppfinnelsens bakgrunn

Ledningstråd-loggeverktøyer kan brukes til å samle opp informasjon som gjelder nedihullsformasjoner. Et slikt ledningstråd-loggeverktøy kan være et induk-sjons/resistivitetsverktøy for å bestemme resistiviteten i nedihullsformasjoner. Resistivitet kan bestemmes i forskjellige undersøkelsesdybder hvor da under-søkelsesdybden for et ledningstråd-verktøy som arbeider ved en lav frekvens (f.eks. i nærheten av 20 kilo-Hertz) er en funksjon av avstanden mellom hver sender og mottaker eller mottakerpar. For å oppnå flere undersøkelsesdybder for et ledningstråd-verktøy kan flere sendere være montert på verktøyet i avstander fra mottakerne.

Etter hvert som teknologien har gjort fremskritt når det gjelder undersøkelse og utvinning av hydrokarboner, er det nå vanlig å inkludere et LWD-verktøy som er i stand til å utføre resistivitetsmålinger og som utgjør en del av en borestrengs bunnhulls-sammenstilling (BHA). LWD-resistivitetsverktøyet kan ha mange likheter med deres ledningstråd-motparter, som da kan omfatte i avstand fra et mottakerpar, bruk av elektromagnetisk bølgeforplantning som et utspørringssignal, og opprettelse av resistivitetslogger. Arbeidsfrekvensen for et LWD-verktøy kan imidlertid være forskjellig fra den som benyttes for et ledningstråd-verktøy. Mange LWD-verktøyer kan for eksempel arbeide ved en frekvens på 2 mega-Hertz. Det har blitt oppdaget i forbindelse med den beslektede teknikk at undersøkelses-dybden for et LWD-resistivitetsverktøy også kan være en funksjon av frekvensen for den utspørrende elektromagnetiske bølge, når høyere frekvensen benytter. Et ledningstråd-verktøy og et LWD-verktøy som har samme avstand mellom sender og mottakere, kan således på grunn av frekvensforskjeller utnyttes ved forskjellige undersøkelsesdybder. Visse LWD-verktøyer kan da etter ønske bruke forskjellige frekvenser for å tilpasses undersøkelsesdybdene.

US 6268726 B1 beskriver et NMR-måling-under-boreverktøy som har mekaniske styrke og målingsnøyaktighet tilstrekkelig for å utføre NMR-målinger av en jordformasjon under boring av et borehull, og en fremgangsmåte og et apparat for å overvåke bevegelsen av måleverktøyet for å kunne ta bevegelsen i betraktning når NMR-signaler fra borehullet blir behandlet. Verktøyet har en permanentmagnet med en magnetisk feltretningen i hovedsaken perpendikulært på aksen av borehullet, en stålkrage av et ikke-magnetisk materiale som omgir magneten, antenne plassert på utsiden av kragen, og et mykt magnetisk materiale posisjonert i et forhåndsbestemt forhold med kraven og den magnet som bidrar til å forme det magnetiske felt til verktøyet. På grunn av det ikke-magnetisk vektrøret, kan verktøyet tåle de ekstreme forholdene i omgivelsene i borehullet mens borehullet blir boret.

US 6294917 B1 beskriver en fremgangsmåte og et

datamaskinprogramprodukt for måling av dynamisk egenskaper ved geologiske formasjoner mens hydrokarboner blir utvunnet derfra. Nærmere bestemt tillater den foreliggende oppfinnelsen å måle resistiviteten i geologiske formasjoner, hvor et borehull er blitt dannet og som er innkapslet med et ledende foringsrør, slik som en ledende foring. Dette er oppnådd ved å tilveiebringe en fremgangsmåte og et datamaskinprogramprodukt som kompenserer for virkningene av en ledende foring ved å måle egenskapene til den geologiske formasjon som en funksjon av et forhold mellom to magnetiske felt som detekteres av en mottaker anbrakt i ett av borehullene.

US 20030137301 A1 beskriver et elektromagnetisk bølgeforplantnings resistivitets borehull-loggesystem som omfatter flere grupper av elektromagnetiske sender-mottaker grupper som opererer på tre frekvenser. Loggeverktøyet i systemet benytter åtte sendere og fire mottakere. Senderne og mottakerne er anordnet aksialt og symmetrisk langs den lange aksen av verktøyet for å danne de fire gruppeparrene. Hvert parr består av en sender-mottaker gruppe som er anordnet aksialt og symmetrisk på hver sin side av et referansepunkt på verktøyet. Hver sender-mottaker gruppe består av en senderenhet og to mottaker sammenstillinger. Hver sender-mottaker gruppe drives ved to av tre driftsfrekvenser som er 100 kHz, 400 kHz og 2 MHz.

Skjønt visse innretninger i henhold til beslektet teknikk kan tilordne en enkelt antenne for bruk med hver bestemt frekvens, vil noen innretninger i henhold til beslektet teknikk kunne bruke en enkelt antenne for å sende på opptil to frekvenser. Figur 1 anskueliggjør således et elektrisk koblingsskjema for en senderantenne som kan arbeid ved eller har sin resonans ved to frekvenser. Spesielt viser fig. 1 en sløyfeantenne 10 koblet til kapasitanser 12 og 14, så vel som til en LC-krets 16. Denne LC-krets 16 kan da være avstemt slik at ved den første driftsfrekvens vil LC-kretsen gjøre tjeneste som en høy impedans. I denne situasjon vil induktansen av antenne 10 kunne bare vekselvirke med kapasitansen for kondensatoren 12, slik at den da arbeider ved den første resonansfrekvens. Ved en andre driftsfrekvens vil imidlertid LC-kretsen 16 ha en meget lav impedans. I denne situasjon vil induktansen av antennen 10 samvirke med kapasitansen av kondensatorene 12 og 14, samt også med kapasitansen for LC-kretsen 16, slik at den vil arbeide ved en andre resonansfrekvens. LC-verktøyer kan trekke effekt fra batterier inni verktøyet. Konstruktører av LWD-verktøyer strever etter å nedsette effektforbruket til et minimum for derved å forlenge batterienes levetid. Enhver komponent i en elektronisk krets, slik som en LC-krets 16 vil forbruke effekt. Konstruktører av LWD-verktøyer prøver derfor å unngå bruk av ytterligere kretser som vil forbruke batterieffekt i verktøyet. Videre vil den indre plass som brukes til å føre frem ledningstråder og plassere kretser i et nedihullsverktøy være begrenset. Disse faktorer vil være vendt mot en LWD-verktøykonstruktør som vil øke sendeantennenes funksjonalitet ved å legge til kretser og effektforbrukende komponenter.

KORT SAMMENFATTENDE BESKRIVELSE AV NOEN AV

DE FORETRUKNE UTFØRELSER

De problemer som er angitt ovenfor løses for en stor del ved hjelp av en viss fremgangsmåte og tilhørende utstyr for et resistivitetsverktøy som utnytter elektromagnetisk bølge. Et eksempel på et utførelse utgjøres av en fremgangsmåte som omfatter drift av et loggeverktøy i et borehull (dette loggeverktøy har en sendeantenne), utsendelse fra denne sendeantenne av en elektromagnetisk bølge med en første frekvens, overføring av en elektromagnetisk bølge med en andre frekvens, og overføring av en elektromagnetisk bølge med en tredje frekvens.

Som et eksempel på et annet aspekt kan angis et loggeverktøy som omfatter et verktøylegeme innrettet for bruk i et borehull, en mottaksantenne anordnet på verktøylegeme, samt en sendeantenne anordnet på verktøylegeme på et sted i en viss avstand fra mottaksantennen. Sendeantennen kan velges slik av den er i stand til å drives ved tre eller flere resonansfrekvenser for å sende ut elektromagnetiske bølger eller elektromagnetisk utstråling.

Enda en annen alternativ utførelse kan utgjøres av en bunnhullssammenstilling som omfatter en borkrone, en slammotor som er drivende koblet til borkronen, samt et loggeverktøy koblet til slammotoren. Loggeverktøyet kan omfatte et verktøylegeme, flere mottaksantenner anordnet på et verktøylegeme, samt flere sendeantenner plassert på verktøylegeme i avstand fra hverandre og fra mottaksantennene. Hver sendeantenne kan velges å kunne drives ved mer enn to resonansfrekvenser for derved å sende ut elektromagnetiske bølger eller elektromagnetisk utstråling.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe et loggeverktøy omfattende: et verktøylegeme konfigurert for bruk i et borehull; en mottakerantenne anordnet på verktøy legemet; og en senderantenne, anordnet på verktøy legemet plassert i avstand fra mottakerantennen; hvor en antenneavstemningskrets, som omfatter et relé med en spole, der spolen er koplet til en signallinje som bærer et signal tilført senderantennen, et styresignal for antennenavstemningskretsen og signalet som tilføres senderantennen forplanter seg begge langs signallinjen, og hvor antennenavstemningskretsen er selektiv justerbar for å oppnå en flerhet av resonansfrekvenser.

De angitte loggeverktøy omfatter en kombinasjon av særtrekk og fordeler som gjør det mulig å overvinne ulempene ved de tidligere kjente metoder. De forskjellige særegenheter som er beskrevet ovenfor, så vel som andre særtrekk, vil umiddelbart fremgå for fagkyndige på området etter gjennomlesning av den følgende beskrivelse og da under henvisning til de vedføyde tegninger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For en detaljert beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal det nå henvises til de vedføyde tegninger, hvor på: Figur 1 viser en beslektet krets for avstemning av en sendeantenne; Figur 2 viser et loggeverktøy anordnet inne i et borehull og utført i samsvar med utførelser av oppfinnelsen; Figur 3 anskueliggjør et eksempel på utførelse av sender- og mottaksantenner for et resistivitetsverktøy som utnytter elektromagnetisk bølge i samsvar med utførelser av oppfinnelsen; Figur 4 viser en avstemningskrets for en antenne og koblet i samsvar med utførelser av oppfinnelsen; Figur 5A viser en effektiv krets for viste utstyr i fig. 4 og utført i samsvar med utførelser av oppfinnelsen; Figur 5B viser en effektiv krets for utstyret i fig. 4 og utført i samsvar med ut-førelser av oppfinnelsen; og Figur 5C viser en effektiv krets for anvendelse i fig. 4 og i samsvar med ut-førelser av oppfinnelsen.

BETEGNELSER OG NOMENKLATUR

Visse uttrykk vil bli brukt gjennom hele den følgende beskrivelse og i patentkravene for å henvise til bestemte utstyrskomponenter. Dette dokument har ikke til hensikt å sjeldne mellom komponenter som avviker med hensyn til betegnelse men ikke når det gjelder arbeidsfunksjon.

I den følgende fremstilling og i patentkravene vil uttrykk som "inkluderer" og "omfatter" bli brukt med en åpen betydning, og bør således tolkes til å mene "inkluderende, men ikke begrenset til...". Også uttrykket "koble" eller "kobling" er tilsiktet å bety enten en indirekte eller direkte forbindelse. Hvis således en første innretning er koblet til en andre innretning kan denne forbindelse finne sted gjennom en direkte forbindelse, eller eventuelt gjennom en indirekte forbindelse og da via andre innretninger eller forbindelser.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSER

Figur 2 viser et snitt gjennom en oppriss-skisse av et loggeverktøy 20 anordnet inne i et borehull 22. I samsvar med i det minste visse utførelser av oppfinnelsen, kan loggeverktøyet 20 være en del av en bunnhullssammenstilling (BHA) 24 for en borestreng, de utstyr og de fremgangsmåter som vil bli beskrevet her vil imidlertid være like anvendbare på ledningstråd-innretninger. I tillegg til borehulls-sammenstillingen 24 med loggeverktøyet 20, kan BHA 24 også omfatte en eller flere ytterligere enheter for logging-under-utboring (LWD) eller måling-under-utboring (MWD) 26. BHA 24 kan også omfatte en borkrone 28, eventuelt koblet til en nedihullsmotor 30. Etter hvert som BHA 24 borer seg gjennom den omgivende formasjon, kan resistivitetsverktøyet 20 ta resistivitetsmålinger på den omgivende formasjon.

Et resistivitetsverktøy 20 konstruert i samsvar med utførelser av oppfinnelsen vil da kunne gjøre resistivitetsbestemmelser i forskjellige undersøkelses-dybder. Resistivitetsverktøyet 20 kan da omfatte flere mottaksantenner 32 medialt anordnet i driftssammenheng med flere sendeantenner. I samsvar med utførelser av oppfinnelsen kan seks sendeantenner anvendes, og som da omfatter grupper på tre sendeantenner 34 på en første side av mottaksantennene 32 og en gruppe på tre sendeantenner 36 på en andre side av mottaksantennene 32. Skjønt de foretrukne utførelser vil kunne omfatte tre mottaksantenner og totalt seks sendeantenner, kan et hvilket som helst antall mottaker- og sendeantenner anvendes. Resistivitetsverktøyet 20 i henhold til utførelser av oppfinnelsen styrer de under-søkelsesdybder hvor resistivitetsmålinger blir utført, i det minste til en viss grad, nemlig ved selektivt å bruke sendere med varierende innbyrdes avstand.

Figur 3 anskueliggjør mer detaljert et resistivitetsverktøy 20 konstruert i samsvar med utførelser av oppfinnelsen. Skjønt en eller flere mottaksantenner kan anvendes, vil et resistivitetsverktøy utført i samsvar med utførelser av oppfinnelsen kunne ha tre mottaksantenner 38, 40 og 42. Mottaksantenner 38, 40 og 42 kan da hver omfatte en eller flere trådsløyfer som forløper langs omkretsen av verktøy legemet 21. I det minste i noen utførelser kan avstanden mellom mottaksantennene være 8 tommer, skjønt en hvilken som helst egnet innbyrdes avstand vil kunne anvendes. Hver mottaksantenne kan være koblet til en mottakerkrets (ikke spesielt vist), som i kombinasjon med mottaksantennene vil kunne detektere elektromagnetiske bølger eller elektromagnetisk stråling. Basert på enten eller amplitude eller fase eller på begge disse for mottatte elektromagnetiske signaler, vil LWD-verktøyet 20 kunne være i stand til å bestemme resistiviteten i de omgivende formasjoner.

Utførelser av resistivitetsverktøyet 20 vil også kunne omfatte totalt seks sendeantenner, og da med tre slike sendeantenner 44, 46 og 48 på en første side av mottaksantennene, samt tre av sendeantennene, nemlig 50, 52 og 54, på en andre side av mottaksantennene. I samsvar med i det minste noen utførelser av oppfinnelsen kan sendeantenne 48 ligge tolv tommer fra mottaksantennen 38, mens sendeantennen 46 kan ligge seksten tommer fra sendeantennen 48, og sendeantennen 44 kan ligge seksten tommer fra sendeantennen 46. Sendeantennen 54 kan ligge fire tommer fra mottaksantennen 42, mens sendeantennen 52 kan ligge seksten tommer fra sendeantennen 54, og sendeantennen 50 kan ligge seksten tommer fra sendeantennen 52. Skjønt disse er foretrukne avstander, kan også andre avstander like godt anvendes.

I samsvar med utførelser av oppfinnelsen kan hver av sendeantennene være selektivt avstemt til å sende ut elektromagnetiske signaler eller bølger med den ene av tre eller flere valgte frekvenser. Skjønt undersøkelsesdybder for verk-tøyet 20 kan reguleres til en viss grad ved avstanden mellom sender- og mottaksantennene, kan også undersøkelsesdybder kunne styres ved å velge en hensikts-messig frekvens. I samsvar med utførelsen av oppfinnelsen, kan hver sendeantenne være avstemt til å sende ut elektromagnetiske bølger med en frekvens på enten 2 mega-Hertz, 500 kilo-Hertz eller 250 kilo-Hertz. Skjønt disse tre frekvenser er foretrukket, vil imidlertid også andre frekvenser og et større frekvensutvalg kunne brukes.

Figur 4 anskueliggjør en antennekrets 60 koblet til antenneviklinger 62, 64 i samsvar med utførelser av oppfinnelsen. Som det vil bli mer fullstendig omtalt ne-denfor, kan antenneviklingene 62, 64 kunne drives i serie eller parallelt, alt etter den bestemte avstemning som ønskes. Kombinasjonen av antenneviklingene 62 og 64 kan da utgjøre en hvilket som helst av sendeantennene 44, 46, 48, 50, 52 og/eller 54. I samsvar med utførelser av oppfinnelsen omfatter hver antennevikling 62, 64 fire trådvindinger anordnet omkring omkretsen av verktøylegeme 21. Denne tråd kan i visse utførelser omfatte magnetisk tråd med måletall tjuefire og med

HML-isolering, og da med en høytemperaturs magnetisk ledertråd, slik den kan være tilgjengelig fra MWS Wire Industries. Andre måletall for tråden og forskjellige antall vindinger vil kunne brukes alt etter den ønskede induktans for hver av antenneviklingene (som da kan være en funksjon av antenneviklingens driftsfrekvens). Antennekretsen 60 kan også omfatte flere reléer eller omkoblere. I det ut-førelseseksempel som er vist i fig. 4, kan en første omkobler SW1 kunne bruke bare et enkelt kontaktsett, mens en andre omkobler SW2 kan bruke to kontaktsett (betegnet med SW2A og SW2B). Omkoblere som brukes i samsvar med utførelser av oppfinnelsen vil kunne ha flere aktiveringsspoler. Spesielt kan omkobleren SW1 ha en innstillingsspole 66 og en tilbakestillingsspole 68. Likeledes kan omkobleren SW2 ha en innstillingsspole 72 og en tilbakestillingsspole 74. I den viste illustra-sjon i fig. 4 er hver av kontaktene for omkoblerne vist å være i innstillingsposisjon. Innstillingsspolene for hver av omkoblerne SW1 og SW2 kan være, eller kan ha vært, energisert for å frembringe innstillingsposisjon for hver av omkoblerne. For det formål å bevege kontaktene til tilbakestillingsposisjoner, kan et signal påføres tilbakestillingsspolene 68, 74 for henholdsvis omkobleren SW1 og omkobleren SW2. I samsvar med visse utførelser av oppfinnelsen kan hver av omkoblerne SW1 og SW2 utgjøres av dobbeltpolede, dobbeltomkastbare magnetisk låsbare høytemperatur reléer. Slike reléer kan være tilgjengelig fra Teledyne Relays of Hawthorne, California, eventuelt med seriebetegnelse 422H, men andre reléer kan imidlertid eventuelt anvendes. På grunn av forriglingsaspektet ved de foretrukne reléer, vil ingen effekt være påkrevd for å holde kontaktene i en hvilken som helst bestemt elektrisk konfigurasjon. Hver av de effektive anvendte kretser basert på forskjellige kontaktstillinger for omkoblerne SW1 og SW2 vil nå bli omtalt.

Figur 5A kan anskueliggjøre den effektive krets utført med omkoblere av den art som er vist i fig. 4 i deres innstillingsposisjon. I denne konfigurasjon vil antenneviklingen 62 og antenneviklingen 64 kunne drives i parallell med kondensatoren 66. I samsvar med visse utførelser av oppfinnelsen vil denne konfigurasjon kunne brukes når en antennekrets sender ut en elektromagnetisk bølge på 2 mega-Hertz. Ved et utførelseseksempel som for hver antennevikling har fire trådvindinger med måletall 28, kan kondensatoren 66 ha en kapasitans på 390 pico-Farad for å danne et total krets med resonansfrekvens på omtrent to mega-Hertz.

Det skal nå henvises kort til fig. 4, som skal betraktes for det formål å forklare at tilbakestillingsspolen 74 for omkobleren SW2 har blitt aktivert for det formål å bevege kontaktene til deres andre stilling eller dere tilbakestilling. Figur 5B kan anskueliggjøre den effektive krets som opprettes med SW2-kontaktene i tilbakestillingsposisjon, med SW1-kontaktene fremdeles i innstillingsposisjon. I denne konfigurasjon kan antenneviklingen 62 ligge i serie med antenneviklingen 64. Seriekombinasjonen av antenneviklingene 62 og 64 kan da ligge parallelt med kondensator 68. Kondensatoren 66 kan da drives i parallell bare med antennevikling 62. I samsvar med visse utførelser av oppfinnelsen kan den krets som er vist i fig. 5B anvendes når sendeantennene arbeider ved den andre frekvens. Med induktans og kapasitans for henholdsvis antenneviklingene 62, 64 og kondensatoren 66 med de samme verdier som er omtalt i forbindelse med fig. 5A, samt med kondensatoren 68 med en verdi på omtrent 2800 pico-Farad, vil den krets som er vist i fig. 5B være i resonans ved omtrent 500 kilo-Hertz.

Figur 5C kan anskueliggjøre den effektive elektriske krets med kontaktene for både SW1 og SW2 i sine tilbakestillingsposisjoner (se fig. 4). I dette tilfellet vil hver av de parallelle kondensatorer 68 og 70 sammen med kondensatoren 66 parallelt med antenneviklingen 62 være aktive inni kretsen. Den krets som er anskueliggjort i fig. 5C kan brukes når en sendeantenne drives ved en tredje frekvens. Ved samme verdier for induktanser og kapasitanser som er beskrevet i forbindelse med fig. 5A og 5B, samt med kondensator 7 på omtrent 6700 pico-Farad, så vil den viste krets i fig. 5C resonere ved omtrent 250 kilo-Hertz.

Før en beskrivelse av hvorledes omkoblerne blir styrt i samsvar med ut-førelser av oppfinnelsen, bør det forstås at de angitte driftsfrekvensen (2 mega-Hertz, 500 kilo-Hertz og 250 kilo-Hertz) bare er angitt som eksempler. Forskjellige andre frekvenser kunne vært brukt, og de forskjellige verdier av kapasitansene 66, 68 og 70, så vel som forskjellige verdier av induktansene for antenneviklingen 62, 64 kan være brukt. Skjønt fig. 4 bare kan være konfigurert for tre resonansfrekvenser, vil også denne antennekrets kunne være konfigurert for å kunne resonere ved tre eller flere ønskede frekvenser.

Det skal nå henvises til fig. 4, hvor det er slik at ved aktivering av innstillingsspolen 66 så vil omkobleren SW1 være tilordnet en kontakt som kan beveges til innstillingsposisjon (anskueliggjort ved posisjon S på tegningene). Når tilbakestillingsspolen 68 for omkobleren SW1 aktiveres, så vil denne kontakt kunne bevege seg til sin tilbakestillingsposisjon (angitt ved posisjon R på tegningene). Omkobleren SW2 kan gjøre tjeneste i samsvar med sin innstillingsspole 72 og tilbakestillingsspole 74. I samsvar med visse utførelser av oppfinnelsen kan imidlertid innstillingsspolene 66 og 72 være koblet sammen, og dette kan likeledes også være tilfelle med antenneviklingene. Videre kan tilbakestillingsspolene 68, 74 være koblet sammen, og også være koblet til en andre side av antenneviklingene. For å kunne være i driftstilstand vil hver innstillingsspole 66, 72 kunne aktivere en forskjellig spenning på signallinjen 78 i forhold til jord 76. Innstillingsspolen 66 for SW1 kan for eksempel bli aktiv, og derfor bevege kontakter til innstillingsposisjon, når en påført spenning når et første spenningsnivå, f.eks. 5 Volt likespenning (DC). Fortrinnsvis blir innstillingsspolen 72 for SW2 aktiv ved et annet spenningsnivå, f.eks. 12 volt likespenning (DC). Med hensyn til tilbakestillingsspolen for hver av omkoblerne SW1 og SW2 vil likeledes disse spoler fortrinnsvis aktiveres ved forskjellige spenningsnivåer på signallinjen 80 i forhold til jord 76. I en viss grad vil de spenninger hvorved spolen aktiveres for derved å frembringe bevegelse til kontaktposisjoner, kunne reguleres og/eller modifiseres ved å anbringe Zenerdioder i serie med spolene.

I samsvar med visse utførelser av oppfinnelsen kan omkoblerne SW1 og SW2 utgjøres av låsende reléer. De likespenninger som anbringes på signallinjene 78, 80 for derved å aktivere spolene behøver da bare å påføres et kort øyeblikk. Ingen batterieffekt vil da være påkrevd når først omkoblerne er brakt i innstillingsposisjon (eller er tilbakestilt). I alternative utførelser hvor omkoblerne SW1 og SW2 ikke har noen låsende evne, så må reguleringsspenningen være kontinuerlig påført.

Det skal fremdeles refereres til fig. 4, hvor det er vist at innstillingsspoler 66 og 72 kan være koblet til en første side av antenneviklingene 62, 64. Tilbakestillingsspolene 68 og 74 kan være koblet til en andre side av antenneviklingene 62, 64. I samsvar med visse utførelser av oppfinnelsen kan både reguleringssignaler for omkoblerne SW1 og SW2, sammen med signalet som skal påføres antenneviklingene 62, 64 forplante seg sammen langs signallinjene 78 og 80. Reguleringsspenningene som først aktiverer innstillings- og tilbakestillingsspolene for omkoblerne SW1 og SW2 kan være likespenninger, og i motsetning til dette kan de signaler som forplanter seg langs signallinjene 78, 80 være vekselstrømssignaler (AC). Oppfinnerne i forbindelse med den løpende fremstilling har funnet at innstillings- og tilbakestillingsspolene for likestrøms-aktiverte reléer kan ha tilstrekkelig impedans overfor vekselstrømssignaler til at de da vil virke som åpne kretser. Reguleringssignaler og effektsignaler som skal påføres antenneviklingene 62, 64 kan da foreligge sammen på signallinjene uten skadelig interferens. En blokkeringskondensator 81 kan da hindre likestrøms-regulerings-signalene fra å nå frem til reléspolene 62, 64.

Det skal nå atter henvises til fig. 3, hvor det er vist at i samsvar med ut-førelser av oppfinnelsen kan hver sendeantenne 44, 46, 48, 50, 52 og 54 være koblet til hver sin antennekrets 60. Forskjellige komponenter i antennekretsen 60, slik som omkoblerne SW1 og SW2 sammen med kondensatorene 66, 68 og 70 kan være plassert nær inntil antenneviklingene. Spesielt kan sendeantennen 44 være koblet til en koblingsboks 78 nær inntil, f.eks. fire tommer eller mindre til antenneviklingene. Denne koblingsboks kan befinne seg på den fysiske lokale plassering av omkoblerne og kondensatorene i antennekretsen. På lignende måte kan sendeantennen 46 ha en koblingsboks 80, mens sendeantennen 48 kan ha en koblingsboks 82. Sendeantennene 50, 52 og 54 kan likeledes ha hver sin koblingsboks, men disse koblingsbokser er ikke vist for å ikke i unødig grad komplisere tegningen.

Som det ble omtalt i forbindelse med fig. 4, vil reguleringsspenningene for reléene eller omkoblerne SW1 og SW2 være tilstede sammen med de vekselstrømssignaler som tilføres antenneviklingene. Både reguleringssignalene for omkoblerne og det signal som skal påføres vedkommende antennevikling kan således være koblet til en viss koblingsboks, for eksempel koblingsboksene 78, 80 og 82, og da ved bruk av bare to signallinjer, samt med strømreturbane som eventuelt utgjøres av verktøy legemet. På tross av det forhold at flere reguleringssignaler for reléer og et signal som skal kringkastes må være koblet til hver antennekrets 60, så vil dette kunne oppnås ved bruk av bare to signallinjer. Denne konstruksjon har sammenheng med den ide at plass kan være fordelaktig inni i et loggeverktøy, og at antallet signallinjer som sammenkobler to innretninger bør nedsettes til et minimum. Bruk av reléer, særlig selvlåsende reléer, kan videre redusere den effekt som kreves for å utføre den selektive avstemning over kretser hvor resonanskretser kan benyttes. I samsvar med visse utførelser av oppfinnelsen, vil frekvensutløsningsmønsteret bringes til fortløpende å bevege seg fra større dybde (høyere frekvens) til mindre dybde (lavere frekvens). En enkelt antenne vil da først kunne frembringe en elektromagnetisk bølge med frekvens på 200 mega-Hertz, og derpå en på 500 kilo-Hertz, fulgt av 250 kilo-Hertz. Det avfyringsmønster vil kunne redusere antall ganger reléene omkobles (sammenlik-net med avfyringsmønsteret ved forskjellige frekvenser), og vil således kunne redusere effektforbruk.

Loggeverktøy som arbeider i samsvar med utførelser av oppfinnelsen vil også kunne bruke en antennekrets 60 til fin-avstemming av sin tilsluttede antenne når denne ikke er i bruk. Ved å fin-avstemme den tilsluttede antenne (i det tilfelle en annen antenne sender ut signaler), vil den fin-avstemte antenne i mindre sannsynelighet sende ut uønskede signaler som forårsakes av krysskobling av elektromagnetiske signaler inni verktøyet. Fremstillingen ovenfor er ment å anskueliggjøre grunnprinsippene for og de forskjellige tilsiktede utførelser av foreliggende oppfinnelse. Flere variasjoner og modifikasjoner vil fremgå klart for fagkyndige på området når den ovenfor angitte fremstilling er fullt ut forstått. I visse utførelser kan for eksempel en mikroregulator være plassert i hver koblingsboks, og disse mikroregulatorer kan da styre aktivering og deaktivering av reléene. I stedet for å føre likespenninger som er rettet til spolene (i tillegg til det effektsig-nal som skal kobles til antennen), kan således de to signallinjer kunne fremføre kommunikasjonssignaler som er rettet til mikroregulatoren. Det er tilsiktet at de etterfølgende patentkrav skal tolkes til å omfatte alle slike variasjoner og modifikasjoner.

Claims (17)

1. Loggeverktøy (20) omfattende: et verktøylegeme (21) konfigurert for bruk i et borehull (22); en mottakerantenne (38, 40, 42) anordnet på verktøy legemet (21); og en senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54), anordnet på verktøy legemet (21) plassert i avstand fra mottakerantennen (38, 40, 42);karakterisertved a t en antenneavstemningskrets (60), som omfatter et relé (SW1, SW2) med en spole, der spolen er koplet til en signallinje som bærer et signal tilført senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54), et styresignal for antennenavstemningskretsen og signalet som tilføres senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) forplanter seg begge langs signallinjen, og hvor antennenavstemningskretsen er selektiv justerbar for å oppnå en flerhet av resonansfrekvenser.

2. Loggeverktøy som angitt i krav 1, hvor antenneavstemningskrets (60) selektivt kobler kapasitans til senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå flerheten av resonansfrekvenser.

3. Loggeverktøy som angitt i krav 1, hvor antenneavstemningskretsen (60) kan opereres for selektivt å koble kapasitans til senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå tre eller flere resonansfrekvenser, antenneavstemningskretsen (60) omfatter videre: et relé (SW1, SW2) med en spole, spolen er koplet til en signalledning som fører signaler til senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54); hvilket relé (SW1, SW2) har et sett av kontakter selektivt koblet ved aktivering av spolen; og hvor en kapasitans blir koblet til senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) i en første kontaktstilling, og hvor kapasitansen blir frakoblet senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) i en andre kontaktstilling.

4. Loggeverktøy som angitt i krav 3, hvor reléet (SW1, SW2) kobler inne i en koblingsboks nær inntil senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54).

5. Loggeverktøy som angitt i krav 1, hvor antenneavstemningskretsen (60) selektivt kobler viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå tre eller flere resonansfrekvenser.

6. Loggeverktøy som angitt i krav 1, hvor senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) er selektivt virksom på tre eller flere resonansfrekvenser for å sende ut elektromagnetisk stråling; antenneavstemningskretsen (60) kan opereres for selektivt å koble viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå tre eller flere resonansfrekvenser, antennestemmekretsen omfatter videre: et relé (SW1, SW2) med en spole, spolen er koplet til en signalledning som fører signaler til senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54); hvilket relé (SW1, SW2) har et sett av kontakter selektivt koblet ved aktivering av spolen; og hvor i en første kontaktposisjon blir et første sett av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) koplet i parallell med et andre sett av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54), og hvor i en andre kontaktstilling blir det første settet av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) koplet i serie med det andre settet av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54)n.

7. Loggeverktøy som angitt i krav 6, hvor reléet (SW1, SW2) kobler inne i en koblingsboks nær inntil senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54).

8. Loggeverktøy som angitt i krav 1, der flere mottagerantenner er anordnet på verktøy legemet (21); en flerhet av senderantenner (44, 46, 48, 50, 52, 54) er anordnet på verktøy legemet (21); og hvor minst én av flerheten av senderantennene (44, 46, 48, 50, 52, 54) er selektivt virksom på tre eller flere resonansfrekvenser.

9. Loggeverktøy som angitt i krav 8, som videre omfatter: tre mottakerantenner (38, 40, 42) anordnet på et midtre parti av verktøylegemet (21); tre senderantenner (44, 46, 48, 50, 52, 54) er anordnet på en første ende av verktøylegemet (21); og tre senderantennene (44, 46, 48, 50, 52, 54) er anordnet på en andre ende av verktøylegemet (21).

10. Loggeverktøy som angitt i krav 9, hvor verktøylegemet (21) omfatter et verktøylegeme innrettet for bruk i en borestreng.

11. Loggeverktøy som angitt i krav 1, hvor loggeverktøyet er forbundet med en borkrone, verktøylegemet (21) omfatter flere mottagerantenner anordnet på verktøylegemet (21); og en flerhet av senderantenner (44, 46, 48, 50, 52, 54) er anordnet i avstand fra hverandre og fra mottakerantennene (38, 40, 42) på verktøylegemet (21); en antenneavstemningskrets (60) som omfatter et relé (SW1, SW2) med en spole, spolen er koplet til og konfigurert for å motta et styresignal fra en signallinje som fører signaler til en første senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54), hvor antenneavstemningskretsen (60) er selektivt justerbar for å oppnå en flerhet av resonansfrekvenser.

12. Loggeverktøy som angitt i krav 11, videre omfattende en flerhet av antenneavstemningskretser (60) som hver er koblet til respektive én av flerheten av senderantennene (44, 46, 48, 50, 52, 54), hvor hver antenneavstemningskrets (60) selektivt kobler kapasitans til sin respektive senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå en flerhet av resonansfrekvenser.

13. Loggeverktøy som angitt i krav 11, hvor loggeverktøyet er en del av en bunn-hulls-sammenstilling hvor hver senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) er selektivt virksom på mere enn to resonansfrekvenser for å sende elektromagnetisk stråling; en flerhet av antenneavstemningskretser (60) hver koblet til respektive én av flerheten av senderantennene (44, 46, 48, 50, 52, 54), hver antenneavstemningskrets (60) kobler selektivt kapasitans til hver sin respektive senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå flere enn to resonansfrekvenser, hvor hver antenneavstemningskrets (60) videre omfatter: et relé (SW1, SW2) med en spole, spolen er koplet til en signalledning som fører signaler til en senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54); hvilket relé (SW1, SW2) har et sett av kontakter selektivt koblet ved aktivering av spolen; og hvor en kapasitans blir koblet til senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) i en første kontaktstilling, og hvor kapasitansen blir frakoblet senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) i en andre kontaktstilling.

14. Loggeverktøy som angitt i krav 13, hvor reléet (SW1, SW2) kobler inne i en koplingsboks nær inntil sin respektive senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54).

15. Loggeverktøy som angitt i krav 11, videre omfattende en flerhet av antenneavstemningskretser (60) som er koplet en til hver sin senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54), hver antenneavstemningskrets (60) kan betjenes for selektivt å koble viklinger av en senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå flerheten av resonansfrekvenser.

16. Loggeverktøy som angitt i krav 11, hvor flere senderantenner (44, 46, 48, 50, 52, 54) anordnet på verktøylegemet (21) som er plassert fra hverandre og fra mottagerantennene, hvor hver senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54) er selektivt opererbar på flere enn to resonansfrekvenser for sending av elektromagnetisk stråling; der en flerhet av antenneavstemningskretser (60) hver er koblet til hver sin senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54), hver antenneavstemningskrets (60) kan opereres for selektivt å koble viklinger av en senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54) for å oppnå flere enn de to resonansfrekvensene, hvor hver antenneavstemningskretser (60) videre omfatter: et relé (SW1, SW2) med en spole, spolen er koplet til en signalledning som fører signaler til en senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54), hvilket relé (SW1, SW2) har et sett med kontakter selektivt koblet ved aktivering av spolen; og hvor et første sett av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) er koplet i parallell med et andre sett av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) i en første kontaktposisjon, og hvor det første settet av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) er koplet i serie med det andre settet av viklinger av senderantennen (44, 46, 48, 50, 52, 54) i en andre kontaktstilling.

17. Loggeverktøy som angitt i krav 16, hvor reléet (SW1, SW2) kobler inne i en koplingsboks nær inntil sin respektive senderantenne (44, 46, 48, 50, 52, 54).