188920. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szennyezésmentes sekélyszerkezeti rétegvíz előfordulások feltárására és környezeti szennyezésvédelmére
1 188 920 2 A találmány szerinti berendezésben a természetes potenciál és radioaktivitás mérőberendezés egyenfeszültségű kimenetei, az ellenállásszelvényező mérőegység kimenetei és az alacsonyfrekvenciás induktív vezetőképességmérő egység kimenetei egyaránt a felszíni regisztrálóműszerhez csatlakoznak. A berendezés termelésgeofizikai mérőegysége nyomásmérőt, hőmérsékletmérőt, zavarosságmérőt, ellenállásmérőt, áramlási sebességmérőt és elektrokémiai potenciálmérőt tartalmaz. A nyomásmérő differenciális és abszolút nyomásértékeket szolgáltató nyomásmérő áramkörökkel és hőkompenzált mikromechanikai nyomásérzékelővel rendelkezik. A hőmérsékletmérő nagystabilitású, hőfokkompenzált piezoelektromos, mérőérzékelővel van ellátva. A zavarosságmérő pedig fotóoptikai mérőérzékelőt tartalmaz. A lyukgeofizikai kutatóegység érzékelőihez hasonlóan a termelés geofizikai mérőegységhez csatlakozó mérőérzékelők is a mérűszondában vannak elhelyezve és a mérőáramkörök kimenetei szintén a felszíni regisztrálóműszerhez csatlakoznak. A berendezést részletesen rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a komplett berendezés blokkvázlatát, a 2. ábra a felszíni kutatóegység mélybehatolási nagy felbontóképességű, szelektív, elektromos ellenállásmérő egységének áramköri felépítését, a 3. ábra a lyukba lebocsátott mérőszonda felépítését, a 4. ábra az elektródarendszer szimmetriatengely menti árameloszlását, az 5. ábra az elektródarendszer elrendezését, a 6. ábra az aiacsonyfrekvenciás induktív vezetőképességmérő és kiértékelő áramkörök blokkvázlatát mutatja. Az 1. ábrából láthatóan a berendezés fő részeit az 1 felszíni kutatóegység, a 2 lyukgeofizikai kutatóegység és a 3 termelésgeofizikai mérőegység képezi. Az 1 felszíni kutatóegység mélybehatolású szelektív elektromos ellenállásmérő egysége összeépíthető a 2 lyukgeofizikai kutatóegység elienállás-szelvényező mérőberendezésével. Tekintettel arra, hogy az ellenállásmérő egységek áramköri felépítése azonos, olyan kiépítés is lehetséges, álról fizikailag egyetlen ellenállásmérő egység van és ez kerül alkalmazásra úgy a felszíni, mint a lyukgeofizikai kutatásnál. Az 1 felszíni kutatóegység bemenetéire a 4 elektródarendszer elektródái, a 2 lyukgeofizikai kutatóegység és a 3 termelésgeofizikai mérőegység bemenetelre pedig a lyukba lebocsátott 5 szondában elhelyezett mérő érzékelők és mérőtekercsek csatlakoznak. Mindhárom funkcionális egység kimenete közvetlenül vagy átkapcsoló egységen (pl. méréspontváltón) keresztül kapcsolódik a 6 regisztráló műszer bemenetelre. Ily módon úgy a felszíni és lyukgeofizikai kutatás során nyert, mint később a termeltetés közben mért paraméterek egy és ugyanazon műszeren kijelezhetők, illetve regisztrálhatók. A 2. ábra az 1 felszíni kutatóegység mélybehatolású nagy felbontóképességű szelektív elektromos ellenállásmérő egységének áramköri felépítését mutatja. Ezen egység egy előnyös kialakításánál az Io mérőáramot alacsonyfrekvenciás A mérőáram-generátorból, a J) terelőáramot pedig ennek áramával azonos frekvenciájú és fázishelyzetű áramot kibocsátó B terclőáram-gcnerátorbói nyerjük. A két generátor frekvenciájának és fázishelyzetének azonosságát úgy biztosítjuk, hogy az A mérőáram-generátor szinkronizáló kimenetét a B terelőáram-generátor szinkronizáló bemenetével kötjük össze. Ugyanakkor az A mérőáram-generátor szinkronizáló kimenete az M mérőerősítő szinkronizáló bemenetével is össze van kapcsolva. Az A mérőáram-generátor kimeneteihez az A0 mérőáram-bevezető elektródák, a B terelőáram-generátor kimeneteire az A,, AÍ terelőáram bevezető elektródák, míg az M mérőerősítő kimeneteire az S,,S2 figyelőelektródák csatlakoznak. Az A mérőáramgenerátor, a B terelőáram-generátor és az M mérőerősítő kimenetei ugyanakkor közvetlenül vagy a K átkapcsoló egységen keresztül az R regisztrálóműszer bemenetelre csatlakoznak. Az R regisztrálóműszer teljes, vagy legalább 2 funkcionális egységet tartalmazó kiépítés esetén azonos a 6 regisztrálóműszerrel. A 3. ábrán a lyukba lebocsátott 5 méröszonda látható, amely botszonda kialakítású és hordozza az induktív vezetőképesség-méréshez az előbbiek szerint használatos L, —L4 mérőtekercseket, a lyukgeofizikai ellenállásszelvényezéshez szükséges C0 mérőáram vezető elektródát, a T és 1'! terelőáram vezető elektródákat, az Fi, F2, Fj, Fi, figyelőelektródákat és az E egyéb érzékelőket (pl. természetes rádióaktivitás érzékelő és számláló áramkör). A 4. ábrán nyomon követhető a találmány szerinti elektródarendszer szimmetriatengelye, vagyis az A0 mérőárambevezető elektróda és az A! terelőárambevezető elektróda mentén kialakuló árameloszlás. A hullámvonalak magassága megfelel a z behatolási mélységnek. Az ábrán a záróréteg dőlési iránya is látható és ez az árameloszlás kialakulására az ábra szerinti hatást gyakorolja. Az 5. ábra a 4 elektródarendszer elrendezését szemlélteti. A4 db At terelőáram bevezető elektróda az A0 mérőáram bevezető elektródára tengely szimmetrikus elrendezésű és az előirányzott z behatolási mélységnek megfelelő távolságban kerülnek elhelyezésre. Célszerűen köríves, nyújtott kialakításnak. Az I0 mérőáram földvisszavezetési elektródái egymástól és az A0 mérőárambevezető elektródától 3 z távolságot meghaladó távolságra vannak elhelyezve. Az At, Ai terelőárambevezető elektródák terén belül az Sj, S2 figyelőelektródák párosával vannak elhelyezve és keresztszimmetrikus elrendezésűek. A 6. ábrán az 5 mérőszondában elhelyezett tekercsrendszer L( —L4 mérőtekercsei az alacsonyfrekvenciás induktív V vezetőképességmérő egység bemenetelre vannak kapcsolva, amelynek kimenetére az F fázisszelektív mérőerősítő és D fázisdiszkriminátor csatlakozik. Ez a megoldás lehetőséget nyújt a kútgeofizikai ellenállások ohmos és reaktív komponenseinek meghatározására is. A mérést úgy célszerű lefolytatni, hogy Li —L4 mérőtekercseket és egyéb érzékelőket magába foglaló 5 mérőszondát lebocsátjuk a lyuktalpra, melyet a felszíni regisztrálóműszerrel kábel köt össze. Az 5 mérőszonda felfelé való mozgatása során a harántolt rétegsor elektromos ellenállásáról (vezetőképességéről) és a többi lyukgeofizikai paramétereiről folyamatos információkat nyerünk a mélység függvényében. A négy Lj— L4 mérőtekercset tartalmazó induktív mérőtekercsrendszerben jól vezető lyukfolyadék esetén a belső Li, L2 mérőtekercsek ún. iszapkompenzációt valósítanak meg, míg levegős lyuk és nagy folyadékellenállás esetén a belső Li, L2 mérőtekercsek a tényleges mérő, a külső L3. L4 mérőtekercsek pedig a lyuktengely menti felbontóképesség növelését szolgáló kompenzáló feladatot oldanak meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
