199631. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőzet fajlagos villamos ellenállásának meghatározására
HU 199631 B 2 A találmány tárgya eljárás kőzet fajlagos villamos ellenállásának meghatározására, amelyet elsősorban a mélyfúrási geofizikában lehet alkalmazni, alkalmazható azonban felületi mérésre is. A találmány szorosabban vett geofizikai alkalmazási területe a geovillamosság. Kőzet fajlagos villamos ellenállásának meghatározására ismeretesek olyan eljárások, amikor egy mélységtartomány minden egyes mérési pontjánál, amelyre ellenállásgörbét kell felvenni, közvetlen méréssel határozzák meg a mért értékeket, költséges szabályozóelektronika felhasználásával. A fúrt lyukba helyezhető mérőszondában az ismert eljáráshoz szükséges elektródaelrendezés hét elektródából áll. Az elrendezés közepén helyezkedik el egy áramelektróda, oldalainál két-két mérőelektróda, valamint egy-egy szabályozóáram-elektróda. Mivel biztosítani kell azt, hogy az áram az anyakőzetbe a fúrt lyuk tengelyétől függetlenül függőlegesen tudjon behatolni, az áramot fókuszálni kell. A fókuszálást az áram szabályozásával hajtják végre. Ehhez a szabályozóáram-elektródák áramait mérik és megfelelő elektronikus szabályozóberendezésekkel a mérőelektródák között AU=0 feszültségkülönbséget hoznak létre. Vagyis a szabályozóáram-elektródákon az áram nagyságát olyan értéken kell tartani, hogy a mérőelektródákra vonatkozó fenti feltételt be tehessen tartani. A fent ismertetett elrendezésnél az egyik oldalon lévő elektródák össze vannak kötve a másik oldalon lévő megfelelő elektródákkal. Ilyen megoldások ismerhetők meg az alábbi kiadványokból: 1. CHRISTALLE, H,; TANGELST, M.; TUREK, W.: „Bohrlochmessung in der Braunkohlen-Erkundung in der DDR“ (Informationsdienst, Zentrales geologisches Institut Berlin 10(1969) Sonderheft 3), 2. DACHNOV, V. N.: „Elektricheskije i magnitnye metody issledovanija skvazhin“ (Moszkva: Nedra, 1967), 3. DACHNOV, V. N.: „Geophysical well logging“ (Fordította: G. V. Keller) (Quarterly of the Colorado School of Mines, Golden 57(1962), 180— 207. old.), 4. DOLL, H. G.: „The Laterolog: A new resistivity logging method with electrodes using an automatic focussing system“. (Trans, amer. inst. min. met. eng — Philadelphia 192(1951), 305— 316. old.), 5. KOMAROV, S. G.: „Geofizicheskije metody issledovanija skvazhin“ (Moszkva: Nedra, 1973 — 86—92. old.), 6. LEHNERT, K.; ROTHE, K.: „Geophysikalische Bohrlochmessungen“ Berlin: Akademie-Verlag 1962 — 50. old.), 7. ROY, A.: „The concept of apparent resistivity in LL7“ (Geophys. Prospect — Den Haag 26(1977), 730—737. old.), 1 8. ROY, A.: „New results in resistivity logging“ (Geophys. Prospect — Den Haag 23(1975) — 426— 448. old.), 9. SABADOS, G. L: „Zur Form des von Bohrloch-Widerstandsmessungen erfassten Untersuchungsraumes" (Wiss. techn. Inform.-Dienst zentr. geolog. Inst. Berlin 13 (1972), Sonderheft 5.), 10. SIEGEL, V.; SMIGIEL, G.; STILLER, D.: „Syntes krivych semielektrodnogo bokovogo karotazha dija razvedki burogo uglja v GDR“ (Proc. 27th Int. Geoph. Symp. — Bratislava (1982)2. — 82—93. old.), 11. STEINBRECHER D.: „Automatische Interpretation von Braunkohlen-Bohrlochmessungen“, (Wiss.-techn. Inform. Dienst zentr. geolog. Inst. — Berlin 10(1969) Sonderheft 3. Az ismert eljárás és mérési elrendezés hátrányai a következők: Először is drága, mégpedig a költséges szabályozóelektronika miatt. A szabályozóelektronikára azért van szükség, hogy a szükséges szabályozási pontosságot széles dinamikatartományban biztosítani tudják. Másrészt a szabályozási folyamatok nem ellenőrizhetők kiegészítő műszaki intézkedések nélkül. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölésével a mérési pontosság növelése és az egyidejű költségcsökkentés mellett a mérés biztonságának növelése. Célunk továbbá olyan eljárás kidolgozása, amely lehetővé teszi a fúrt lyukba helyezhető szonda külső méreteinek csökkentését és felépítésének egyszerűsítését. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy a fúrt lyuk kialakításából eredő hatások kiküszöbölhetők, illetve jelentős mértékben csökkenthetők, ha egy alapvetően más elektródaelrendezéssel mért potenciálértékeket ismert algoritmusok szerint átszámítjuk anélkül, hogy a fókuszálást műszakilag megvalósítanánk, és így egy kvázifókuszáló elrendezés ellenállás értéke, valamint további potenciál- és gradiensmérési elrendezések ellenállásértékei mérhetőek. A kitűzött célt a fenti felismerésnek megfelelően kőzet fajlagos villamos ellenállásának meghatározására vonatkozó olyan eljárás kidolgozásával értük el, melynek során egy áram- és mérőelektródákkal ellátott szondát a kőzetbe fúrt furaton leengedünk, majd a szondával összekötött, külszíni berendezés segítségével potenciálértékeket mérünk, amelyeket a mélységnek megfelelően egy vonatkoztatási ponthoz hozzárendelünk, miközben az első és a második mérőelektróda az áramelektródától egyszeres, illetve kétszeres, a harmadik és negyedik mérőelektróda azonban négyszeres, illetve ötszörös távolságban látható. A találmány lényege abban van, hogy a mérőszondáknak a furatokban való egymás utáni elhelyezkedésének megfelelően az áram-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
