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Vorrichtung zur Untersuchung der von einem Bohrloch durchteuften Schichten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchiung der von einem Bohrloch
durchteuften Schichten mittels einer in das Bohrloch absenkbaren Elektrodenanordnung,
bei welcher der von einer Hauptelektrode ausgehende Stromfluß durch symmetrisch
zu dieser liegende Hilfselektroden steuerbarer Spannung so beeinflußt wird, daß
er im Bereich zwischen Hauptelektrode und Hilfselektrode und bis zu einer gewünschten
Eindringtiefe in das Gestein im wesentlichen senkrecht zur Bohrlochwand verläuft,
und Messung des Potentials einer zwischen H'auptelektrode und Hilfseldtrode angeordneten
Meßsonde gegenüber einem Bezugspunkt.
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Die Erfindung zielt darauf ab, diese bekannten Vorrichtungen in einer
Weise zu vervollkommnen, daß sie auch eindeutige Aufschlüsse über die Widerstände
der hinter der Schlammkruste gelegenen Formationen gewinnen lassen. Zu diesem Zweck
ist es notwendig, den Strom zu fokussieren und ihn senkrecht in die Seitenwand des
Bohrlochs und dadurch mit einem Minimum an Divergenz in der ersten Zone unmittelbar
hinter der Schlammkruste in die Formationen eintreten zu lassen. Eine solche Wirkung
läßt sich mit der bekannten Anordnung nicht erzielen.
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Gemäß der Erfindung sind nun die stromführende Gegenelektrode, die
Hilfselektroden und die Meßsonde als die Hauptelektrode symmetrisch umgebende, gegeneinander
isolierte Ringe ausgebildet, und die gesamte in das Bohrloch absenkbare Elektrodenanordnung
ist gegen die Bohrlochwand anpreßbar. Durch diese Maßnahmen gelingt es, die Beeinflussung
der Meßergebnisse durch die Schlammkruste so gut wie ganz auszuschalten und die
Widerstandswerte der hinter der Kruste gelegenen Schichten zu erfassen.
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Vorzugsweise wird für die Messung in einem mit leitender Bohrlochspülung
angefüllten Bohrloch die gesamte absenkbare Elektrodenanordnung gegen die Kontaktnahme
mit der Bohrlochspülung isoliert. Man kann gemäß der Erfindung mehrere Stromquellen
vorsehen, die Ströme verschiedener Frequenz an die Stromzuführungselektroden liefern,
und mehrere Meßvorrichtungen verwenden, welche jeweils nur auf eine dieser Frequenzen
ansprechen.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
zu deren näherer Erläuterung beispielsweise dargestellt.
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer geophysikalischen
Untersuchungsapparatur gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Elektrodenanordnung
der Apparatur gemäß Fig. 1; Fig. 2A ist ein Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie
2A-2A der Fig. 2, in Richtung der Pfeile gesehen;
Fig. 3 veranschaulicht eine abgeänderte
Ausführungsform mit nur zwei Elektroden an der Wand des Bohrloches; Fig. 3 A ist
eine Vorderansicht der Elektrodenanordnung in der Apparatur gemäß Fig. 3; Fig. 4
ist eine schematische Darstellung eines anderen Zweielektrodensystems gemäß der
Erfindung; Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform
der Erfindung; Fig. 6 veranschaulicht eine mit einer Apparatur gemäß Fig. 5 erhaltene
Aufzeichnung.
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In Fig. 1 ist ein Bohrloch 10 gezeigt, das eine Bohrschlammsäule
11 mit feinverteilten Partikelchen in Suspension enthält. Normal wird der Flüssigkeitsdruck
in den duhchlässigen Schichten um das Bohrloch 10 herum niedriger sein als jener
des Bohrschlamms 11, so daß Schlamm und Schlammfiltrat in die durchlässigen Schichten
bis zu einer gewissen Tiefe eindringen werden, wodurch die damit durchdrungenen
Zonen entstehen. Diese durchlässigen Schichten filtern jedoch die Partikelchen in
dem Schlamm aus, wodurch sich an der Wand des Bohrloches in der Höhe solcher durchlässigen
Schichten eine Schlammkruste bildet.
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In dem Bohrloch 10 ist eine geophysikalische Untersuchungsapparatur
12 angeordnet, die in der Hauptsache eine Mehrzahl von Elektroden 240, Mi, M1, und
A1 besitzt, in die die Vorderseite eines isolierenden Kissens 19 zusammen mit irgendwelchen
geeigneten Mitteln eingebettet ist, um letzteres an die Wand des Bohrlochs zu pressen.
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Bezüglich der zum Anpressen des Kissens gegen die Wand des Bohrlochs
zu benutzenden Mittel ist man nicht an eine bestimmte Formgebung gebunden. Zum Beispiel
kann gemäß Fig. 1 ein Körper 13 Anwendung finden, der an einem Tragseil 14 aufgehängt
ist. Auf den beiden Enden des Körpers 13 ist ein Paar von Kragen 15 und 16 gleitend
angeordnet, an denen die Enden einer Mehrzahl von gekrümmten Federn 17 und 18 gelenkig
befestigt sind, die dauernd nach außen gegen die Wand des Bohrlochs 10 gedrückt
werden.
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Die gekrümmte Feder 17 trägt in ihrem Mittelstück das Kissen 19,
das sie dauernd gegen die Wand des Bohrlochs 10 anpreßt. Das Kissen 19 kann aus
Gummi oder einem anderen nachgiebigen Isoliermaterial bestehen und paßt sich im
großen und ganzen dem Verlauf der Wand des Bohrlochs 10 an. In der Außenseite des
Kissens 19 ist eine mittlere Ausnehmung20 eingelassen, die von einer Mehrzahl koaxialer
ringförmiger Ausnehmungen 21, 22 und 23 umgeben ist. In diese Ausnehmung 20 ist
die Hauptstromsendeelektrode=40 eingebettet, welche scheibenförmig gestaltet sein
kann. Die ElektrodeA, ist durch einen isolierten Leiter 25 in dem Kabel 14 mit einer
Klemme einer Gleichstromquelle 26 an der Erdoberfläche verbunden, deren andere Klemme
bei 70 geerdet ist. Die Stromquelle kann beispielsweise aus einer Batterie 71 und
einer hohen Impedanz 72 in Reihe bestehen.
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Im Idealfall sollte jede der Elektroden 111, ' und A1 eine der Wand
des Bohrlochs zugekehrte geschlossene Außenfläche besitzen, mit der sie die Elektrode
A0 umschließt. Indes auf Grund der Schwierigkeiten, die in bezug auf das Festhalten
solcher Elektroden in den Rillen 21, 22 und 23 im Kissen 19 auftreten, wenn letzteres
eine der Höhlung des Bohrlochs entsprechende Form annimmt, wird vorzuziehen sein,
eine Bauart der in den Fig. 2 und 2 A dargestellten Art zu wählen.
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Bei dieser Ausführungsform besitzen die Rillen 21, 22 und 23 eine
Mehrzahl segmentförmiger Abschnitte 21a, 22 a und 23 a, die über tunnelartige Teile
21 b, 22b und 23b miteinander in Verbindung stehen. In die Ausnehmungen 21, 22 und
23 sind die konzentrischen Elektroden i' Mt' und A1 eingebettet, von denen jede
eine schraubenförmige Windung von Chromnickeldraht besitzen kann. Wenn erwünscht,
können die Segmente des Kissens 19, die zwischen den angrenzenden Teilen der Elektroden
liegen, aus Gummi oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein, um Idealbedingungen
zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung wird der von der Elektrode Ao ausgesandte Strom
veranlaßt, im wesentlichen senkrecht zur Wand des Bohrlochs 10 zu strömen, indem
Strom von der kreisförmigen Elektrode A1 in solcher Stärke in die Schichten eintritt,
daß die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden M1 und w; im wesentlichen auf
Null reduziert wird. Zu diesem Zweck ist die Elektrode A, durch einen Leiter 27
mit einer Ausgangsklemme 28 eines üblichen Verstärkers 29 verbunden, dessen Ausgangsklemme
29 a durch einen Leiter 30 b;ei 31 an der Erdoberfläche geerdet ist. Die Eingangsklemmen
32 und 33 des Verstärkers 29 sind entsprechend durch die Leiter 34 und 35 mit den
Elektroden Mt' und M1 in dem Bohrloch verbunden. Ebenso ist ein Spannungsmeßinstrument
36 mit verhältnismäßig hoher Impedanz an den Leiter 35 angeschlossen und bei 37
geerdet. Das Instrument 36 liefert Anzeigen für die Potentialdifferenz zwischen
der Elektrode M, in dem Bohrloch und der Erdung 37.
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Vorzugsweise wird hier ein übliches Registriergerät verwandt, das
unmittelbar den spezifischen elektrischen Widerstand ablesen läßt.
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Der Verstärker 29 ist so ausgebildet, daß er einen Ausgangsstrom
liefert, welcher sich in tfhereitlstimmung mit der Eingangsspannung ändert. Auf
Grund der zuvor beschriebenen Verbindungen wird, wenn eine Potentialdifferenz zwischen
den Elektroden AIi' und JI, auftritt, Strom entsprechender Stärke und Vorzeichens
von der Elektrode A1 ausgesandt, um jene Potential differenz im wesentlichen auf
Null zu reduzieren. Unter diesen Bedingungen wird ein geringer oder gar kein Strom
von der Elektrode Ao längs der Bohrlochwand fließen, sondern im wesentlichen der
ganze Strom aus dieser Elektrode seitlich in die Schicht in Bündelform einströmen.
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Widerstandswerte, die von Messungen der Potentialdifferenz zwischen
der Erdung37 in Fig. 1 und der Elektrode llIl oder irgendeinem anderen Punkt in
oder nahe der Gegend, wo das elektrische Feld im wesentlichen auf Null gehalten
wird, abgeleitet werden, ergeben genauere Aufschlüsse über den tatsächlichen spezifischen
Widerstand der Schichten, durch die der Strom gerichtet wurde.
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Da die Elektroden H0, Äii, II3' und -4l dicht bei einanderliegen,
wird das Strombündel aus der Elektrode.dO seine senkrechte Richtung nicht über eine
sehr große Tiefe in den Schichten bis zur Zerstreuung beibehalten. Indes wird die
seitliche Ausdehnung der Zone, durch die das Strombündel im wesentlichen senkrecht
hindurchtritt, gewöhnlich größer als die Dicke der üblich auftretenden Schllammkruste
sein.
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Daher wird die einen niedrigen Widerstand aufweisende Schlammkruste
nur einen geringen Effekt auf die Widerstandsmessung durch das Registriergerät 36
ausüben.
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Dadurch, daß man im wesentlichen nicht polarisierbare stabile Elektroden
verwendet, kann die Elektrode Mt' als Potentialelektrode und als Hilfsstromelektrode
benutzt werden, indem der Leiter 27 zusammen mit dem I,eiter 34 unmittelbar mit
der Elektrode M,' verbunden wird. Auf diese Weise sind nur drei Elektroden erforderlich,
indem die Elektrode A1 in Fortfall kommt. In ähnlicher Weise können die Elektroden
Mt und Ao vereinigt werden, indem die Leiter 25 und 35 mit der Elektrode Ao beispielsweise
verbunden werden und die Elektrode 1W1 in Fortfall käme.
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Fig. 3 und 3 A veranschaulichen eine Ausführungsform, bei der nur
zwei Elektroden benötigt werden.
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine Hauptstromsendeelektrode
dO, die auch als Elektrode M1 der Fig. 1 dient, in das Kissen 19 eingebettet.
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Ebenso nimmt eine einzelne ringförmige Elektrode 38 die Stelle der
Elektroden A1 und luft' ein. Die Elektroden 38 und A0 sollten soweit wie möglich
nicht polarisierbar sein, und die Elektrode 40 wird vorzugsweise größer ausgebildet
als die entsprechende Elektrode in Fig. 1, wie dies in Fig. 3A veranschaulicht ist.
Die Elektrode 38 ist so groß gehalten, wie es die Abmessungen des Kissens 19 gestatten,
um die Polarisation zu verringern, wohingegen eine Erhöhung des Fokuseffekts bei
dem von der ElektrodeAO ausgesandten Strom stattfindet. Als eine weitere Hilfe zur
Verminderung der Polarisation kann vorzugsweise eine Niederfrequenz-Wechselstromquelle
26 a für die Eiektrode A0 benutzt werden, obschon auch höhere Frequenzen oder Gleichstrom,
wenn erwünscht, An wendung finden können.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Kabelleiter 34 und 27 beide mit der
Elektrode 38 verbunden, während die Kabelleiter 25 und 35 beide mit der Hauptsendeelektrode
M0 verbunden sind. Bei diesen Verbindungen wird der Verstärker 29a Strom passender
Stärke und
Phase zu der Elektrode 38 liefern, um die Potentialdifferenz
zu der letzteDen und der Elektrode A0 im wesentlichen auf Null zu halten. Die Potentialdifferenz
zwischen der Elektrode A0 und der Erdung 37, wie sie durch das Registriergerät 36
gemessen wird, wird dann genauen Aufschluß über den tatsächlichen Widerstand der
undurchlässigen Erdschichten oder den Widerstand der durchdrungenen Zonen von durchlässigen
Schichten geben, die der Strom von der Elektrode 20 passiert hat.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der nur zwei Elektroden
Verwendung finden, ist in Fig. 4 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von jener der Fig. 3 und 3 A insofern, als ein verhältnismäßig geringer Widerstand
39, etwa von 0,1 Ohm beispielsweise, zwischen die Hauptelektrode A0 und die Elektrode
38 gelegt ist. Die Elektrode 38 ist durch den Leiter 25 mit der Wechselstromquelle
2,6a an der Erdoberfläche verbunden, wobei auch Strom zu der Hauptstromelektrode
A0 durch den Widerstand 39 geführt wird. Die Elektrode A0 und das eine Ende des
Widerstandes 39 sind durch einen Leiter 40 mit einer Klemme eines Spannungsmessers
41 mit hoher Impedanz verbunden, dessen andere Klemme bei 42 geerdet ist. Die Elektrode
38 und das andere Ende des Widerstandes 39 sind durch einen Leiter 43 an eine Klemme
eines zweiten Spannungsmessers 44 angelegt, dessen andere Klemme durch den Leiter
40 mit der Elektrode Ao verbunden ist.
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Das Verhältnis zwischen der Spannung, wie sie durch das Instrument
41 gemessen wird, und zlv, wie sie durch das Instrument 44 gemessen wird, gibt eine
Anzeige über den elektrischen Widerstand der Erdschicht, durch die der Strom von
der Elektrode A0 getreten ist. Vorzugsweise wird das Verhältnis von v: A v unmittelbar
in Widerstandseinheiten gemessen. Natürlich ist es auch möglich, das Verhältnis
Jv: v zu messen, in welchem Fall die Messung vorzugsweise in Einheiten der Leitfähigkeit
durchgeführt wird. Da hier ein Verhältnis gemessen wird, braucht die Stärke des
durch die Stromquelle26 gelieferten Stromes nicht konstant gehalten zu werden.
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Vorzugsweise wird das Verhältnis durch irgendeinen geeigneten Splannungsverhältnismeßapparat
gemessen, der an die Leiter 43 und 40 und die Erdung 42 an der Erdoberfläche angelegt
sein kann. Wie bei den beiden anderen zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird
bei der Abänderung gemäß Fig. 4 der durch die Elektrode A0 ausgesandte Strom wie
ein enges Bündel in die Schichten im wesentlichen senkrecht zur Wand des Bohrlochs
für ein kurzes Stück eingeführt. Daher geben die in der zuvor beschriebenen Weise
erhaltenen Anzeigen über den elektrischen Widerstand genauere Aufschlüsse über den
tatsächlichen Widerstand der undurchlässigen oder der durchdrungenen Zonen durchlässiger
Schichten.
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Fig. 5 veranschaulicht eine Abänderung an der in Fig. 1 dargestellten
Apparatur, die es ermöglicht, Anzeigen über durchlässige Schichten zu erhalten.
Bei dieser Ausführungsform wird Wechselstrom von den Frequenzen tt und 12 zu der
Elektrode Ao von geeigneten Stromquellen 45 und 46 geliefert, die vorzugsweise in
dem Körper 13 angeordnet sind (Fig. 1). Die elektrische Energie für die elektronischen
Elemente in dem Körper 13 kann von irgendwelchen geeigneten, nicht gezeigten Energiequellen
geliefert werden, die entweder an der Oberfläche aufgestellt oder in dem Körper
13 untergebracht sind.
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Die von der Elektrode 2 ausgesandten Wechselströme erzeugen elektrische
Felder entsprechender
Frequenzen, die entsprechende Potentialdifferenzen zwischen
den Elektroden M1und M1, hervorrufen.
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Diese Potentialdifferenzen werden der Primärwicklung 47 eines Transformators
48 aufgedrückt, dessen Klemmen der Sekundärwicklung 49 mit einem Leiter 50 und einer
Erdung 51 verbunden sind. Zwischen den Leiter 50 und eine Erdung 51 a ist ein üblicher
Filter 52 eingeschaltet, der dazu bestimmt ist, Ströme von der Frequenz Ii abzusondern
und Ströme von der Frequenz 12 passieren zu lassen. Der Ausgang des Filters 52 ist
an die Eingangsklemmen eines üblichen Verstärkers 53 angelegt, der Strom von einer
Frequenz 12 zu der Elektrode A1 hin liefert. Der Verstärker 53 ähnelt dem Verstärker
29a in Fig. 3 und ist eingeschaltet, um Strom von der Frequenz 12 und geeigneter
Phase und Amplitude zu liefern, damit die Potentialdifferenz von der Frequenz 12
zwischen den Elektroden M1 und Mt' im wesentlichen auf Null gehalten wird.
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Die ElektrodeM, ist durch einen Leiter 54 mit einer Klemme eines
Spannungsmessers 55 mit hoher Impedanz an der Erdoberfläche verbunden, während die
andere Klemme des Meßgerätes bei 56 geerdet ist.
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Ein üblicher Filter 57, der dazu dient, Wechselströme von der Frequenz
fl auszusondern und solche von der Frequenz 12 passieren zu lassen, ist vorzugsweise
zwischen dem Leiter 54 und dem Meßgerät 55 eingeschaltet. Das Spannungsmeßgerät
55 ist vorzugsweise ein Registriergerät, wobei eine Aufzeichnung der Potentiaidifferenz
von der Frequenz 2 zwischen der Elektrode M1 und der Erdung 56 als eine Funktion
der Tiefe der Elektrodenanordnung in dem Bohrloch stattfindet.
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Der Ausgang der Sekundärwicklung 49 des Transformators 48, der Potentialdifferenzen
der Frequenzen tt und 12 von den Elektroden M1 und M1, einschließt, ist durch den
Leiter 50 an eine Klemme eines zweiten Spannungsmessers 59 an der Erdoberfläche
angelegt, dessen andere Klemme bei 60 geerdet ist.
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Ein Filter 61, der dazu bestimmt ist, Wechselströme von der Frequenz
12 auszusondern und solche von der Frequenz fl passieren zu lassen, ist zwischen
den Leiter 50 und das Anzeigegerät 59 eingeschaltet. Das Anzeigegerät 59 ist gleichfalls
vorzugsweise ein Registriergerät.
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Es versteht sich, daß den Frequenzen fl und 12 irgendwelche geeigneten
Werte einschließlich der Nullfrequenz für eine von ihnen gegeben werden können.
Wenn natürlich Gleichstrom verwendet wird, müssen andere geeignete Mittel als der
Transformator 48 angewandt werden, um die Elektroden Ml und M1, mit dem Leiter 50
zu verbinden. Wenn die gewählten Frequenzen so hoch liegen, daß das Haltekabel eine
bedeutende Verzerrung verursacht, ist es vorzuziehen, die Filter 57 und 61 in dem
Körper 13 unterzubringen und deren Ausgang in Gleichstrom oder Niederfrequenzsignale
in bekannter Weise vor Ub,ertragung auf die Anzeigegeräte 55 und 59 an der Erdoberfläche
umzuwandeln. Die Geräte 55 und 59 sind vorzugsweise unmittelbar auf Einheiten des
elektischen Widerstandes eingerichtet, und zu diesem Zweck sind die Stromquellen
45 und 46 vorzugsweise solche mit konstantem Strom.
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Bei einer praktischen Ausführungsform der Apparatur gemäß der Fig.
5 wurden folgende Konstanten benutzt: fl = 4650 Perioden/Sek.; 12 = 420 Perioden.
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Sek.; Durchmesser der Elektrode Ao=6,35 mm; Breite der Elektroden
M1, M1, und 24l = 2,38 mm; Abstand zwischen den Elektroden M1 und .40= 14,3 mm;
Abstand zwischen den ElektrodenllIt' und
A0 = 28,6 mm; Abstand zwischen
den Elektroden A1 und =wo = 41,3 mm.
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Aus den in Verbindung mit Fig. 1 gemachten Darlegungen ergibt sich,
daß der Ableswert des Anieigegeräts 55 eine Anzeige über den verhältnismäßig hohen
Widerstand durchlässiger, von Bohrlochspülung durchdrungener Zonen liefert. Außerdem
sind die durch das Anzeigegerät 59 erhaltenen Ableswerte ziemlich stark von dem
verhältnismäßig niedrigen Widerstandswert der Schlammkruste an der Wand des Bohrlochs
beeinflußt. Um zu zeigen, wie einfach Aufzeichzungen mit der Apparatur der Fig.
5 auszuwerten sind, ist ein Teil einer tatsächlichen Aufzeichnung in Fig. 6 wiedergegeben.
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In Fig. 6 gibt die gestrichelte Kurve 62 eine Aufzeichnung wieder,
die mit dem Anzeitgegerät 55 erhalten wurde, während die Kurve 63 eine Aufzeichnung
darstellt, die gleichzeitig mit dem Anzeigegerät 59 aufgenommen wurde, wobei beide
Aufzeichnungen in Funktion der Tiefe erfolgten. In den Abschnitten zwischen den
Tiefen 4465' und 4473' sowie zwischen 4535' und 4545' und unterhalb 4548' beispielsweise
ist ersichtlich, daß die Schichten undurchlässig sind, da die Kurven 62 und 63 im
wesentlichen zusammen fallen. Wenn die Schichten durchlässig wären, so würde die
Schlammkruste an den Schichten mit verhältnismäßig niedrigem Widerstand die Amplitude
der Kurve 63 wesentlich niedriger verlaufen lassen als die Amplitude der Kurve 62
in derselben Tiefe, die den Widerstand der Schichten etwas über die Tiefe der Schlammkruste
hinaus wiedergibt. In dem Abschnitt zwischen 4478' und 4535' beispielsweise sind
die Schichten durchlässig, besitzen jedoch in Zwischenräumen Streifen unldurchRässigen
Nlaterials. Ein durchlässiger Streifen zeigt sich zwischen 4545' und 4548' beispielsweise.
Die Divergenz der Kurven zeigt, daß die gemessenen Widerstände verschieden sind
und daß also die Schichten durchlässig sind. Die aus der Aufieichnung der Fig. 6
gewonnenen Erkenntnisse dürften in ihrer Bedeutung stärker zum Ausdruck kommen,
wenn sie mit Kurven der bisher üblichen elektrischen Untersuchungsverfahren verglichen
werden.
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Die Erfindung schafft so ein neuartiges und besonders aufschlußreiches
Verfahren und geeignete Apparaturen, um lokalisierte Anzeigen über den elektrischen
Widerstand längs der Wandung eines Bohrlochs zu gewinnen, die wesentlich genauer
das tatsächliche Widerstandsbild wiedergeben, als es bisher möglich gewesen ist.
Das System gemäß der Erfindung ermöglicht in einer besonders einfachen und wirkungsvollen
Weise, durchlässige Schichten in einem Bohrloch zu lokalisieren.
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Wenn auch die geerdeten Stromelektroden 70 in den Fig. 1, 3 und 4
und die geerdeten Stromelektroden 31 in den Fig. 1 und 3 an der Erdoberfläche dargestellt
sind, so können diese auch anderswo in dem Bohrloch und auch in der Nähe des Kissens
19 angeordnet werden. Auch kann der Körper 13 an Stelle dieser Elektroden zu Erdungszwedeen
dienen. In ähnliclier Weise können die geerdeten Spannungselektroden 37 in den Fig.
1 und 3, 42 in Fig. 4 und 56 und 60 in Fig. 5 in das Bohrloch verlegt werden, jedoch
wird eine Trennung vom Gehäuse 13 aus Gründen der Stabilität bevorzugt.
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Auch kann in Fig. 1 die Spannung an anderen Stellen als der Elektrode
.lIp wie z. B. an der Elektrode M1', gemessen werden. In ähnlicher Weise kann in
Fig.
3 die Spannung an der Elektrode 38 anstatt an der Elektrode.dO gemessen werden.
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Obwohl eine Gleichstromquelle in hcstimmten Figu -ren dargestellt
wurde, während eine Wechsel stromquelle wieder in anderen gewählt wurde und zu bevorzugen
ist, kann jede Stromquellenart bei jeder der Ausführungsformen Verwendung inden.
Die Stromquelle kann auch mit der sonstigen Apparatur in das Bohrloch mit hinabgelassen
werden, wenn dies erwünscht sein sollte. Wenn eine konstante Stromquelle bevorzugt
wird, kömien darüber hinaus Stromquellen mit veränderlicher Stromstärke verwandt
werden.
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An den beschriehenen Ausffihrungsbeispielen sind ohne weiteres iinderungell
denkbar, die den Rahmen des Erfindungsgedankens nicht zu überschreiten brauchen.
Zum Beispiel können an Stelle der Verstärker, die zur Kontrolle der Stromsendung
aus einer Elektrode vorgesehen wurden, um die Potentialdifferenz zwischen entfernt
liegenden Punkten im wesentlichen auf dem Nullwert zu halten, Servomecllanismen
Verwendung finden. Wenn erwünscht, kann die Strom sendung für diesen Zweck von Hand
einstellbar sein. Auch brauchen die Elektroden 3i' 311', j 1 und 38 in der Form
nicht kreisfönnig zu sein, sondern können auch rechtwinklig oder oval beispielsweise
gestaltet sein. Die Erfindung ist also nicht auf die unmittelbar beschriebenen und
beanspruchten Merkmale allein beschränkt.
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PATENTANSPRC 1. Vorrichtung zur Untersuchung der von einem Bohrloch
durchteufteil Schichten mittels einer in das Bohrloch absenkbaren Elektrodenanordnung,
bei welcher der von einer Hauptelektrode ausgehende Stromfluß durch symmetrisch
zu dieser liegende Hilfselektroden steuerbarer Spannung so beeinflußt wird, daß
er im Bereich zwischen Hauptelektrode und Hilfselektrode und bis zu einer gewünschen
Eindringtiefe in das Gestein im wesentlichen senkrecht zur Bohrlochwand verläuft,
und Messung des Potentials einer zwischen Hauptelektrode und Hilfselektrode angeordneten
Meßsonde gegenüber einem Bezugspunkt, dadurch gekennzeichnet, daß die stromführende
Gegenelektrode, die Hilfselektroden und die Meßsonde als die Hauptelektrode symmetrisch
umgebende. gegeneinander isolierte Ringe ausgebildet sind und daß die gesamte in
das Bohrloch absenkbare Elektrodenanordnung gegen die Bohrlochwand anpreß -bar ist.