162675. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés talajalakulatok vizsgálatára
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bet elentés napia 1970. XII. 28. (SchU-55) Elsőbbsége Amerikai Egyesült Államok, 1969. XII. 29. (888 239) Közzététel napia 1972. X. 28. Megjelent 1975.11. 10. 162675 Nemzetközi osztályozás: G 01 c 19/38 Feltaláló Regat Charles Y.. mérnök. Paris, l-ranciaország. Tulajdonos Société de Prospection Electrique Schlumberger. Paris, Franciaország. Eljárás és berendezés talajalakulatok vizsgálatára i A találmány tárgya villamos eljárás és berendezés talajszínt alatti talajalakulatok vizsgálatára, ahol a talajalakulatokon fúrólyuk hatol át. és a talajalakulat jellemzőinek mérése indukciós lyukszelvényező technikával történik. A talajba fúrt fúrólyuk indukciós lyukszelvényező vizsga- 5 latát oly módon végzik, hogy alkalmas tekercsrendszert mozgatnak a fúrólyukban. Az ilyen tekercsrendszer általában egy vagy több adótekercset és egy vagy több vevőtekercset tartalmaz; ezek a tekercsek alkalmas tartóra vannak szerelve, egymáshoz képest rögzített térbeli kapcsolatban. Az adóte- 10 kereset vagy tekercseket váltakozó árammal gerjesztik, és ezáltal elektromágneses teret hoznak létre a körülötte lévő talajalakulat anyagában. Az így létrehozott elektromágneses tér feszültségjelet indukál a vevőtekercsben vagy a vevőtekercsekben. Ez a feszültségjel függ a talajalakulat vezetőképessé- 15 gétől. A jelenleg használatos indukciós lyukszelvényező rendszerekben a vett feszültségjelnek csak azt a részét mérik, amely fázisban van az adótekercs áramával, hogy ezáltal a talajalakulat vezetőképességének indikálását kapják. Az ilyen típusú indukciós lyukszelvényező rendszereket 20 nagyobb részletességgel H.G. Doll cikke tárgyalja, melynek címe „Introduction to Induction Logging and Application to 1 ogging of Wells Drilled With Oil Base Mud" („Bevezetés az indukciós lyukszelvényezésbe és alkalmazása olajbázisú iszappal fúrt kutak lyukszelvényezésére") és amely 1949. júniusa- 25 ban jelent meg a „Journal of Petroleum Technology" folyóiratban. Amint ez a műszaki irodalom tárgyalja, amennyiben megfelelő elővigyázatossági intézkedéseket tesznek, a tekercsrendszer kimenő jele közvetlenül és lineárisan arányos a talajalakulat villamos vezetőképességével a szokásos 30 talajalakulatok vezetőképesség értékének legtöbb tartományában. Mindamellett bizonyos nem-lineáris hatások megfelelő feltételek mellett is eléggé nagyokká válhatnak ahhoz, hogy észrevehetően befolyásolják a tekercsrendszer kimenő jelét és 35 162675 előidézzék annak nem-lineáris változását az alakulat vezetőképességének függvényében. Ezeket a nemlineáris hatásokat az un. villamos „szkinhatás" okozza. Ezen szkinhatás növekszik a tekercsrendszer működési frekvenciájának növekedtével. Ez ugyanolyan jelenség, amilyennel más típusú villamos áramkörök és készülékek nagyfrekvenciás működésénél találkozunk. Számos módszert javasoltak arra, hogy hogyan lehet korrigálni a vezetőképesség méréseket indukciós lyukszelvényező rendszereknél ezen szkinhatás következtében előálló nem-linearitás szempontjából. Az egyik ilyen rendszernél meghatározott karakterisztikájú függvénygenerátor állítja elő a korrigált vezetőképesség jelet. Ilyen fajta rendszert ismertetnek a 3 226 663 számú maerikai szabadalmi leírásban (bejelentő W.P. Schneider, engedélyezve 1965. december 28-án). Egy másik rendszerben a vevőtekercsben indukált jel fázisban 90 "-kai eltolt komponensét hozzáadják a fázisban levő jelkomponenshez es ezáltal állítják elo a szkinhatásra korrigált vezetőképesség jelet. Ez a rendszer azon feltevésen alapul, hogy a fázisban 90°-kal eltolt talajalakulat jel közelítőleg egyenlő a fázisban lévő talajalakulat jellel a vezetőképesség és a frekvencia értékek adott tartományában. Ilyen típusú rendszert ismertetnek a 3 147 429 számú amerikai szabadalmi leírás (bejelentő: James H. Moran, engedélyezve 1964. szeptember 1.) Mindaddig, amíg a rendszer működési frekvenciája és a talajalakulat vezetőképessége nem túl nagy, ezek az ismert rendszerek az alakulat vezetőképességének rendkívül pontos mérési adatait szolgáltatják gyakorlatilag bármilyen alakulat esetén. Ha azonban a frekvencia és az alakulat vezetőképességének szorzata igen naggyá válik, az ismert módszerekkel már nehéz pontos mérési eredményt kapni az alakulat vezetőképességére vonatkozóan a jelentős szkinhatás következtében. Ezen túlmenően, ha a vizsgált alakulat heterogén és a frekvencia és a vezetőképesség szorzata ugyanakkor nagy,
