184075. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fúrólyukat körülvevő kőzetrétegek ellenállásának méréséra
184 075 A találmány tárgya fúrólyukat körülvevő kőzetrétegek ellenállásának mérésére szolgáló eljárás és berendezés, éspedig elsősorban olyan eljárás és berendezés, amellyel egy fúrólyukban egyidejűleg mérhető a fúrólyuk falától viszonylag kis és viszonylag nagy oldalirányú távolságban lévő felszín alatti föld- ill. kőzetrétegek villamos ellenállása. A találmány olyan eljárásra és berendezésre vonatkozik, amely lineáris elemeket alkalmaz egy földfelszín alatti fúrólyukszelvénycső készülék villamos áramköreiben annak érdekében, hogy csökkentse ama feszültségek és áramok dinamika tartományát, melyeket azért mérünk, hogy belőlük a fúrólyukat körülvevő föld- ill. kőzetrétegek látszólagos ellenállását mutató jeleket származtassunk. A villamos fúrólyukszelvényezés technikájában jól ismert módszer az olyan viallamos terek alkalmazása, melyeket úgy gerjesztenek és állítanak be, hogy fókuszálják a fúrólyukban elhelyezett elektróda által kibocsájtott áramot azáltal, hogy a fúrólyuk falára lényegében merőleges zónára korlátozódó áramot követésére kényszerítik. Ennek megfelelően korábban úgy kaptak fúrólyukszelvényeket, hogy regisztrálták a potenciálváltozásokat és potenciálkülönbségeket, melyeket úgy választottak, hogy megfelelő kapcsolatban legyenek az áram földfelszín alatti képződményeken való áthaladásával, származtatták továbbá a fúrólyuk falától viszonylag nagy oldalirányú távolságra lévő kőzetrétegek villamos ellenállását. Más eljárások és kiboQsájtott áramot viszonylag kisebb oldalirányú távolságokon fókuszálták úgy, hogy a mért áramból származtatott lyukszelvények nagyobb pontossággal reprezentálták a villamos ellenállást a fúrólyuk falának szomszédságában. Ezáltal a fúrólyuk folyadéktartalmának, az iszaplepénynek és a fúrólyuk falától nagyobb távolságra elhelyezkedő anyagoknak a hatása gyakorlatilag megszüntethető. Az 1955. július 5-én Doll részére engedélyezett 2 712 630 számú amerikai szabadalom leírása szerinti korábbi készülék olyan elektróda rendszert használt, melynél a fúrólyukba bocsájtott és a fúrólyuk falára merőleges, vezérelt villamos terek úgy fókuszálhatok, hogy a fúrólyuk falától különböző laterális távolságban lévő földképződmények szelvényezhetők. Egy másik korábbi készülék, melyet a Janssentől származó 3 660 775 számú, 1972. május 2-i amerikai szabadalmi leírás ismertet, annak megkísérlése során, hogy közel egyidejűleg határozza meg a különböző laterális távolságokban lévő ellenállást, hasonló elektródakészletet alkalmaz a fúrólyuktól közepes vagy nagy laterális távolságra lévő ellenállások egyidejű mérésére, mely készlet úgy van szerelve, hogy lehetővé tegye az áram fókuszálását a kapcsoló elektródával. A készülék kombinálja a méréseket a földréteg látszólagos ellenállásának meghatározása érdekében. A jeleknek az elektródakészletek közötti átkapcsolgatása segítségével a szelvényező készülék lehetővé teszi a fúrólyuk mentén a közepes és nagytávolságú ellenállások szinte egyidejű meghatározását a fúrólyuk adott laterális részében. Az utóbbi időben a technika ismét az olyan áramkörök felé fordult, amelyek egy frekvencia-párt alkalmaznak, megfelelően megválasztva a közeli és távoli kőzetré3 tegek egyidejű mérésére. Scholberg 3 772 589 számú, 1973. november 13-i amerikai szabadalma figyelemre méltó módon a Doll által alkalmazott típusú készülékhez hasonló készüléket ismertet. Ezenkívül Scholberg felismerte, hogy mint sok más mérőrendszerben, az ellenállásos fúrólyukszelvényező alkalmazásokban is inkább egy paraméter értékének adott pontosságú mérése a cél, mint a paraméter változásának egyszerű detektálása. A mérőrendszer dinamika tartományára vonatkozó követelményeket egyrészt az a pontosság határozza meg, mellyel az ismeretlent meg akarjuk mérni, másrészt pedig az ismeretlen értékkészlete. Amennyiben csökkentjük a mért paraméterek dinamika tartományát, akkor kisebb mérési tartományban ugyan, de nagyobb mérési pontosság érhető el. A fentebb említett, Scholberg szerinti készülék lehetővé teszi a rétegellenállások mérése során előforduló széles dinamika tartományok csökkentését úgy, hogy közben változatlanul tartja a mérőáramoknak és feszültségeknek a rétegen keresztül való áthajtására szolgáló teljesítményt. De a rendszer szükségképpen épít az olyan fajta nemlineáris áramköri elemek alkalmazására, amilyeneket a Scholberg szerinti szabadalom felszínen lévő elektronikai része tartalmaz. A találmány szerinti új eljárás és berendezés a technika jelenlegi állása szerinti hátrányokat kiküszöböli, és alkalmas a fúrólyuk közeli és távoli környezetében lévő kőzetrétegek látszólagos ellenállásának egyidejű meghatározására, mégpedig úgy, hogy olyan, a felszín alatt elhelyezkedő és lineáris áramköri elemekből felépülő fúrólyukszelvényező készüléket alkalmazunk, mely csökkenti a környező földrétegekben gerjesztett jelek dinamikus mérési tartományát. A találmány tehát egyrészt eljárás fúrólyukat körülvevő kőzetrétegek ellenállásának mérésére, amelynek során a fúrólyukban hosszanti irányban mozgatott fúrólyukszelvényező készülékkel a kőzetrétegekbe első frekvenciájú első gerjesztő áramot és második frekvenciájú második gerjesztő áramot juttatunk, mérjük a fúrólyuktól számított nagyobb és kisebb távolságban a kőzetrétegekben indukált feszültségeket és áramokat, és meghatározzuk az indukált feszültségeknek és áramoknak a kőzetréteg ellenállására jellemző hányadosait. Az eljárást az jellemzi, hogy a mért indukált feszültségek és áramok dinamika tartományának csökkentésére az első frekvenciájú gerjesztő áramok amplitúdóját a kőzetrétegekben mért indukált feszültség nagyságával fordítottan arányosan választjuk meg, a második frekvenciájú gerjesztő ; iramok amplitúdóját pedig a kőzetrétegekben mért indukált feszültség nagyságával egyenesen arányosan választjuk meg. A találmány másrészt berendezés fúrólyukat körülvevő kőzetrétegek ellenállásának mérésére, amely berendezésnek távoli potenciálreferencia pontra csatlakoztatott vezetéke és a fúrólyukban hosszirányban mozgatható elektróda rendszere van, amely elektróda rendszer áramkibocsátó központi elektródát, ehhez képest szimmetrikusan elhelyezett első és második mérő elektródapárt, és a központi elektródához képest szimmetrikusan, az első és második mérő elektróda-párnál távolabb elhe4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
