DE1294694B

DE1294694B - Vorrichtung zur Untersuchung der Umgebung eines Bohrloches

Info

Publication number: DE1294694B
Application number: DESCH28249A
Authority: DE
Inventors: Collwitzer Lee Henry
Original assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Current assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Priority date: 1959-08-03
Filing date: 1960-07-30
Publication date: 1969-05-08
Also published as: US3340955A; ES260057A1; NL254485A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unter- Verrohrung erstens bekannt ist und zweitens nicht suchung der Umgebung eines Bohrlochs mit einem interessiert.

in das Bohrloch absenkbaren Träger für einen Sender Diese spezifischen Kennwerte beeinflussen aber —

und einen oder mehrere Empfänger akustischer Si- und darauf beruht die erfindungsgemäße Lösung der gnale, die von den Empfängern in elektrische Signale 5 Aufgabe — die Amplitude des empfangenen akuumwandelbar sind. stischen Signals ganz wesentlich. Bei Rissen in den

Derartige, grundsätzlich bekannte Vorrichtungen Formationen finden akustische Reflexionen statt, die arbeiten nach folgendem Prinzip: Der Sender wird zu einer sehr merkbaren Dämpfung und damit zu periodisch erregt, so daß Impulse von Schallwellen- einer wesentlich verringerten empfangenen Amplitude energie ausgesandt werden. Jeder Impuls breitet sich io führen. Bei verrohrten Bohrlöchern ergibt sich umdurch den Bohrschlamm aus, welcher in der Regel gekehrt bei guter Zementierung eine höhere Dämpdas Bohrloch füllt, und gelangt so in die anstoßenden fung als bei schlechter Zementierung, denn in diesem bzw. benachbarten Erdformationen. Die Schallwellen- Fall wandern die akustischen Wellen praktisch ohne energie wandert durch die Formationen, und ein Teil Dämpfung längs der Verrohrung, dieser Energie wird vom Empfänger bzw. den Emp- 15 Die Amplitude (bzw. die relative Amplitude) des fängern aufgefangen, und zwar unter Bildung eines empfangenen Signals enthält mithin eine Aussage diese Wellenenergie abbildenden elektrischen Signals. bezüglich dieser Kennwerte. Diese Aussage läßt sich Ein je nach den Erfordernissen ausgebildeter Meß- aber dem empfangenen Impulszug nicht ohne weiteres kreis ist mit den Empfängern (oder einem einzelnen entnehmen, da der größte Teil aus vielfachen ÜberEmpfänger und einem Senderabstimmkreis) verbun- ao lagerungen besteht. Es hat sich nun gezeigt, daß die den, um von der Laufzeit [At) der Schallwellen- Amplitude der ersten überhaupt empfangenen akuenergie zwischen den Empfängern (oder vom Sender stischen Periode praktisch frei von solchen Überzum Empfänger) durch die benachbarten Forma- lagerungen ist.

tionen abhängige Signalanzeigen zu liefern. Die er- Die Erfindung geht gemäß dem oben Gesagten

zeugte Schallwellenenergie besitzt eine komplexe 35 aus von einer Vorrichtung zur Untersuchung der Ausbreitung, die im wesentlichen sich aus Longitu- Umgebung eines Bohrlochs mit einem in das Bohrdinalwellen, Schubwellen, Oberflächenwellen und loch absenkbaren Träger für einen Sender und einen Flüssigkeitswellen zusammensetzt. oder mehrere Empfänger akustischer Signale, die von

Auch mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung den Empfängern in elektrische Signale umwandelbar kann die Laufzeit der Schallenergie ermittelt werden, 30 sind, und mit einem Schaltkreis für die Ermittlung zu welchem Zweck von den üblichen Mitteln Ge- der Spitzenamplituden dieser elektrischen Signale und brauch gemacht wird. Solche Mittel sind verschiedent- deren Aufzeichnung in Abhängigkeit von der Bohrlich bekannt und bestehen im wesentlichen darin, lochtiefe zur Anzeige der akustischen Dämpfung, daß Vorkehrungen getroffen werden, aus dem emp- Zur Lösung der Aufgabe ist die Vorrichtung gemäß fangenen Signal die Laufzeit eindeutig repräsentie- 35 der Erfindung gekennzeichnet durch einen mit dem rende Teile auszuwählen. Nach dem oben Gesagten Schaltkreis verbundenen Gatterkreis für die Betätikommen ja an dem akustischen Empfänger nach gung des Schaltkreises nur während einer der ersten jedem ausgesandten akustischen Impuls mehrere beiden empfangenen Halbperioden des akustischen akustische Wellen an, die jeweils verschiedene Pfade Signals.

zurückgelegt haben und demgemäß zeitlich gegen- 40 Es versteht sich, daß diese Betätigung ziemlich einander verschoben sind. Es ist nun bekannt, als genau voreinstellbar ist, wenn es sich um ein vereindeutig aussagekräftigen Wert aus diesen ankom- rohrtes Bohrloch handelt, weil die Laufzeit des akumenden akustischen Signalen die Spitzenamplitude stischen Signals recht genau bekannt ist. Der Gatterdes empfangenen Impulszuges auszuwählen. Dies er- kreis kann also den Schaltkreis für die Messung der möglicht zudem einen verhältnismäßig einfachen 45 Spitzenamplitude nach einer gewissen Zeit und für Aufbau der elektrischen Schaltkreise, weil die Spitzen- eine gewisse Periode freigeben, amplitude eines Impulszuges ziemlich leicht zu er- Schwieriger ist es dagegen in unverrohrten Bohrmitteln ist: Es bedarf dazu eigentlich nur eines sim- löchern, in denen die Laufzeit nicht bekannt ist. Hier plen Gleichrichters mit einem nachgeschalteten kann man sich gemäß einer sehr zweckmäßigen Speicherglied, dessen Entladezeitkonstante hoch 50 Weiterbildung der Erfindung dadurch helfen, daß der gegenüber der Ladezeitkonstante gewählt ist. Gatterkreis durch die erste empfangene Halbperiode

Aufgabe der Erfindung ist aber nicht in erster des akustischen Signals geöffnet wird und daß die Linie die (wie oben erwähnt, gleichwohl mögliche) Spitzenamplitude der zweiten Halbperiode gemessen Laufzeitmessung, sondern es soll mit der Messung wird. Dies bringt noch den Vorteil mit sich, daß die Aufschluß erhalten werden bezüglich ganz spezifischer 55 größere und damit relativ weniger von Rauschen Kennwerte der Bohrlochumgebung. Dies sind bei un- beeinflußte zweite Halbperiode als eigentliche Meßverrohrten Bohrlöchern etwa in den Formationen periode dient. Bei dieser Ausbildung der Vorrichtung vorhandene Risse und Spalten, die die Laufzeit der braucht also die eigentliche Laufzeit weder bekannt akustischen Wellen besonders dann nur unwesentlich zu sein noch gemessen zu werden, wenn man wohl beeinflussen, wenn ihre Breite relativ gering ist zu 60 auch häufig diese Messung mit einer akustischen der Meßentfernung, woraus folgt, daß hier mit einer Laufzeitmessung verbinden wird. Laufzeitmessung gemäß den bekannten Verfahren Es sei noch erwähnt, daß die bei akustischen

und Vorrichtungen ein Erfolg nicht zu erwarten ist. Bohrlochmessungen gelegentlich auftretenden Vor-Und das ist andererseits bei verrohrten Bohrlöchern läufersignale sehr niedriger Amplitude, sogenannte eine Prüfung der Zementhaftung hinter der Ver- 65 »forerunners«, bei der vorliegenden Messung nicht rohrung. Mit den bekannten Vorrichtungen werden ausgewertet werden.

verrohrte Bohrlöcher bisher überhaupt nicht unter- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand

sucht, weil die Laufzeit der akustischen Wellen in der der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

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F i g. 1 eine schematische Darstellung einer er- des Signals kann eine erheblich größere Spitzenampli-

dungsgemäßen Vorrichtung, tude als die der ersten Periode aufweisen; diese sind

F i g. 2 ein detailliertes Schaltschema mit einer jedoch für die hier vorliegende Meßaufgabe, wie oben

Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und erläutert, unbrauchbar.

F i g. 3 eine detaillierte Schaltung einer anderen 5 Die Laufzeitangaben werden im Zeitmeßkreis 19

Ausführungsform. durch Auslösen eines Zeitimpulsgenerators erhalten.

Die Untersuchungsvorrichtung 10 gemäß F i g. 1 Eine beispielsweise Anordnung ist in F i g. 1 veranist dafür eingerichtet, durch ein Bohrloch 11 (nur schaulicht, wo der Empfänger R₂ über den Verteilweise gezeichnet) hindurchbewegt zu werden. Das stärker 30 mit einem Impulsgenerator 31 gekuppelt Bohrloch enthält wie üblich Bohrschlamm 12. Die io ist. Der Vorspannungs-Steuerkreis (nicht gezeichnet) Wand des Bohrlochs 11 könnte aber auch mit einer des Impulsgenerators 31 ist über den Leiter C mit nicht gezeichneten, mit der Bohrlochwandung ver- einem an der Oberfläche befindlichen Steuerkreis 17 bundenen Verrohrung versehen sein. Die Vorrichtung zur Einstellung der Empfindlichkeit verbunden. Der 10 wird mit Hilfe eines üblichen Mehrfachleiterkabels Steuerkreis 17 enthält ein Potentiometer 32, das in 13 und einer an der Erdoberfläche befindlichen 15 Reihe mit einer Batterie 33 geschaltet ist und mit Winde 14 durch das Loch bewegt. dessen Hilfe somit die Vorspannung am Generator

Die Vorrichtung 10 besitzt ein oberes druckfestes 31 auf übliche Weise derart eingestellt werden kann, Gehäuse 22 zur Aufnahme verschiedener elektrischer daß mit einem über die erste Amplitudenspitze, je-Baugruppen. Das Gehäuse ist mit einem Gehäuseteil doch unter die zu erwartende zweite Amplituden-23 verbunden, welcher einen Sender T und in axialem ao spitze des Signals eingestellten Schwellenwert bzw. Abstand die Empfänger R₁ und R₂ trägt. Sender und Vorspannung der Impulsgenerator auf den zweiten Empfänger können magnetostriktiver Bauart sein Teil der ersten Periode anspricht und nun ein Aus- und sind durch einen Träger in geeignetem Abstand gangssignal erzeugt, das über den Leiter 34 den Zeitgehalten, der eine wesentlich geringere Schallfort- meßeinrichtungen (nicht gezeigt) im Zeitmeßkreis 19 Pflanzungsgeschwindigkeit als diejenige der zu unter- 35 zugeführt wird. Der erste Teil der ersten Signalsuchenden Erdformationen aufweist. Ein günstiger periode wird in der gezeigten Anordnung nicht dazu Abstand zwischen Sender und Empfänger R₁ ist bei- benutzt, um das erste eintreffende Signal anzuzeigen, spielsweise 90 cm und der Abstand zwischen den weil Rauschsignale mit kleiner Amplitude Fehler Empfängern R₁ und R₂ ebenso 90 cm. Diese Ab- verursachen können.

stände können aber auch variiert werden. Zur Zen- 3° Der Impulsgenerator 31 wird weiter durch einen

trierung der Vorrichtung innerhalb des Bohrlochs nicht gezeichneten Gatterkreis gesteuert, der über

sind Zentrierungseinrichtungen vorgesehen, z. B. drei den Leiter 35 dem Impulsgenerator ein Steuersignal

oder mehr Finger 24, 25 aus Gummi an den beiden zuführt, und zwar gerade vor der frühestmöglichen

Enden der Vorrichtung. Signalankunft am Empfänger R₂, um den Impuls-

Die elektrischen Baugruppen innerhalb der Ge- 35 generator 31 in Betriebsbereitschaft zu bringen. Der

häuse sind der Einfachheit halber rechts neben der Impulsgenerator 31 besitzt übliche Bauart und ist so

Vorrichtung 10 gezeichnet und besitzen einen Zeit- eingerichtet, daß kein Ausgangssignal erzeugt wird,

meßkreis 19 zur Ermittlung des Zeitintervalls Δ t zwi- sofern nicht dem Steuerkreis ein Signal zugeführt

sehen der ersten Ankunft von Schallenergie am Emp- wird.

fänger -R₁ und am Empfänger R₂ sowie einen Schalt- 40 Der Schaltkreis 20 weist einen Spitzenwertmeßkreis 20 zum Messen der Spitzenamplitude eines aus- kreis 40 auf zum selektiven Erzeugen eines Ausgewählten Teiles des Signals. Die Leiter Λ, B, C, D gangssignals, das repräsentativ für die Spitzenamplides Kabels verbinden eine Stromquelle 15 sowie tude einer Halbperiode des vom Empfänger R₂ er-Steuerkreise 16 und 17 zur Einstellung der Empfind- zeugten Signals ist. Der Empfänger R₂ ist über den lichkeit und ferner Geräte zur Anzeige des Meß- 45 Verstärker 41 mit dem Spitzenmeßkreis 40 verbunergebnisses 18 an der Erdoberfläche mit dem Zeit- den, während ein Steuerkreis im Spitzenmeßkreis 40 meßkreis 19 in der Vorrichtung 10. Der Schaltkreis mit dem Ausgang eines üblichen Multivibrators 42 20 ist über einen Leiter E mit den an der Erdober- verbunden ist. Der Multivibrator 42 ist dafür eingefläche befindlichen Anzeigegeräten verbunden. Ein richtet, einen Steuerimpuls mit einem Zeitintervall übliches, nicht gezeichnetes Netzteil im Zeitmeßkreis 50 von geringfügig kleinerer Dauer als die Hälfte der 19 formt einen zugeführten Wechselstrom in Gleich- Signalperiode zu erzeugen, und wird betätigt durch spannung gewünschter Größe um zur Stromversor- den Ausgangsimpuls des Impulsgenerators 31. Obgung der verschiedenen Schaltelemente innerhalb der schon der Spitzenmeßkreis 40 Signale des Empfängers Vorrichtung. R₂ empfangen kann, bleibt er damit so lange unwirk-

Der Zeitmeßkreis 19 ist dafür eingerichtet, peri- 55 sam, bis der Impulsgenerator 31 einen Impuls zum odisch pulsierend den Sender Γ zu veranlassen, Auslösen des Multivibrators 42 erzeugt, der dann Schallwellenenergie zu erzeugen, die sich durch den einen Steuerimpuls abgibt. Dieser auf den Steuerkreis Bohrschlamm und die Erdformationen ausbreitet und des Spitzenmeßkreises 40 einwirkende Steuerimpuls anschließend von den Empfängern R₁ und R₂ auf- ermöglicht, die Amplitude des Signals für Anzeigegefangen wird. Das von den betreffenden Empfängern 60 zwecke während des Zeitintervalls des Steuerimpulses erzeugte Signal besitzt eine Folge von Wechseln, wo- zu erhalten und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das bei der erste Zyklus — abgesehen von den noch über den Leiter E den Anzeigeeinrichtungen 18 zugeringeren sogenannten »forerunner«-Signalen — geführt wird.

eine verhältnismäßig kleine Spitzenamplitude mit Die Fig. 2 zeigt Teile des Schaltkreises 20 in

einer gegebenen Polarität relativ zu einem Bezugs- 65 größerem Detail. Der Ausgang des Verstärkers 41

wert aufweist, gefolgt von einer zweiten, wesentlich wird auf das Gitter einer normalerweise leitenden

größeren Spitzenamplitude, mit umgekehrter Polarität Triodenröhre 44 geleitet, deren Anode über den

relativ zum Bezugswert. Die darauffolgende Periode Anodenwiderstand 45 mit einem eine positive Gleich-

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spannung führenden Leiter 46 verbunden ist. Die tivibrator 42 liefert einen Steuerimpuls von 15 MikroKathode der Röhre 44 ist über den Kathodenwider- Sekunden in Abhängigkeit des Ausgangs des Impulsstand 47 an Masse bzw. an das negative Potential im generators 31, so daß nur die zweite Spitze der ersten Leiter 48 gelegt. Der Kathodenwiderstand 47 ist von Periode dem Kathodenverstärker 51 zugeführt wird, einem Kondensator 49 auf übliche Weise überbrückt. 5 Damit findet der Stromfluß in den Kondensator 57 Der Ausgang der Röhre 44 ist über den Leiter 50 während eines Zeitintervalls von 15 Mikrosekunden mit einem Kathodenverstärkerkreis 51 verbunden, in statt. Um eine vollständige Aufladung des Kondenwelchem die Anode einer Triodenröhre 52 direkt mit sators durch diesen Stromfluß zu gewährleisten, wird dem die positive Gleichspannung führenden Leiter eine Kapazität von 0,005 Mikrofarad benutzt. Ist der 46 verbunden ist; die Kathode dieser Röhre ist über _i0 Kondensator 57 einmal aufgeladen, wird der ereinen Kathodenwiderstand 53 mit dem Masseleiter reichte Spitzenwert während einer gewissen Zeit ge-48 verbunden. Aus der geschilderten Anordnung ist speichert infolge eines großen Widerstandswertes des ersichtlich, daß bei einem Signaleingang vom Ver- Widerstandes 58, z. B. 2 Megohm. Damit ergibt sich stärker 41 ein Spannungssignal der Röhre 44 ein eine Zeitkonstante von 0,01 Sekunde für Widerstand Fließen von Ausgangsstrom im Kathodenwiderstand ₁₅ 58 und Kondensator 57. Der Kathodenverstärker 59 53 bewirkt. erzeugt ein Ausgangssignal in Abhängigkeit des Aus-

Der Steuersignalkreis für den Kathodenverstärker- gangssignals des Kondensators 57, und zwar zum kreis 51 weist den erfindungsgemäßen Gatterkreis Aufladen des Kondensators 61. Dieser kann eine auf, bestehend aus einer normalerweise leitenden Kapazität von z. B. 0,05 Mikrofarad aufweisen und Triode 55, die zwischen den Eingangsleiter 50 des ao der Widerstand 63 einen Wert von 20 Megohm, so Kathodenverstärkers und den Masseleiter 48 geschal- daß eine Zeitkonstante von 0,1 Sekunde entsteht, tet ist, ferner aus einem nur in einer Richtung leiten- welche eine genügende Zeitdauer ergibt, um den den Element 56 mit in Reihe den Kathodenwider- Spitzenwert dem Ausgleichskathodenverstärker 65 zustand 53 überbrückendem Kondensator 57. Das EIe- zuführen.

ment 56 kann z. B. eine Röhrendiode oder eine as Unter Umständen können der Kathodenverstärker Halbleiterdiode sein und ist so gepolt, daß positive 65, der Widerstand 63, der Kondensator 61 und die Signale ausreichender Stärke an der Kathode der Diode 60 wegfallen, und zwar mit Wahl anderer Röhre 52 das Element zur Leitung bringen. Wirkt Werte für den Widerstand 58 und den Kondensator als kein Signal auf das Gitter der Röhre 55, wird ein 57. Beispielsweise kann der Widerstand 58 einen Signal an der Anode der Verstärkerröhre 44 durch 30 Wert von 20 Megohm und der Kondensator 57 einen die als Tor wirkende Röhre 55 umgeleitet, so daß Wert von 0,05 Mikrofarad aufweisen, was eine Zeitder vom Kathodenverstärkerkreis 51 erzeugte Aus- konstante von 0,1 Sekunde ergibt. Die lange Zeitkongang nicht die genügende Größe aufweist, um die stante ergibt naturgemäß reichlich Zeit für das AnDiode 56 leitend zu machen. Wird demgegenüber sprechen der Anzeigeeinrichtung 18. aber ein Gatterimpuls auf das Gitter der Röhre 55 35 F i g. 3 zeigt als weitere Ausführungsform eine mit geleitet, um diese nichtleitend zu machen, so wird Transistoren arbeitende Schaltung, die in gewisser das Signal aus der Röhre44 dem Kathodenverstär- Hinsicht vom Schaltungsprinzip gemäß Fig. 2 abkerkreis 51 zugeführt und bewirkt, daß die Diode weicht, jedoch dieselben Resultate liefert. Das Einleitend wird und Strom in den Kondensator 57 fließt. gangssignal vom Verstärker 41 wird auf die Basis-Es sei an dieser Stelle daran erinnert, daß der Im- 40 elektrode eines P-N-P-Transistors 68 geleitet, dessen pulsgenerator 31 einen Ausgang während der zweiten Emitterelektrode über einen Widerstand 69 mit Hälfte der ersten Signalperiode erzeugt und daß einem an einem positiven Potential liegenden Leiter dieser Impuls den Multivibrator 42 auslöst, der sei- 70 verbunden ist, während die Kollektorelektrode nerseits nur für die zweite Hälfte der ersten Periode über den Widerstand 71 an Masse liegt. Der Vorder Gatterröhre 55 einen Impuls mit einem genügen- 45 Spannungswiderstand 69 kann durch einen Kondenden Zeitintervall liefert (diese wird nichtleitend ge- sator 72 überbrückt werden, um einem Abfall des macht), womit nur ein Spitzenwert des Signals dem Verstärkergrades infolge Gegenkopplung zu be-Kathodenverstärkerkreis 51 zugeführt wird. gegnen. Der Transistor 68 ist normalerweise leitend,

Ein Widerstand 58 überbrückt den Kondensator so daß ein Eingangssignal an der Basiselektrode im 57, und dessen Ausgang wird einem zweiten Katho- 50 Ausgang der Kollektorelektrode verstärkt wird. Das denverstärker 59 zugeführt. Der Ausgangskreis des an der Kollektorelektrode abgenommene Ausgangs-Kathodenverstärkers 59 besitzt einen Kathoden- signal wird über einen Kopplungswiderstand und widerstand 62, der von einer Diode 60 und einem einen Kondensator 75 auf die Basis eines N-P-N-dazu in Reihe liegenden Kondensator 61 überbrückt Transistors 77 gegeben, dessen Basiselektrode umist. Der Kondensator 61 wird durch den Widerstand 55 gekehrt vorgespannt ist, mit Hilfe eines an Masse 63 überbrückt. Der Ausgang des Kondensators 61 liegenden Widerstandes 78.

wird nochmals einem weiteren Kathodenverstärker Die Kollektorelektrode des Transistors 77 ist über

65 zugeführt, dessen Kathodenwiderstand 66 über einen Widerstand 79 mit dem ein positives Potential das Kabel E mit der Anzeigevorrichtung an der Erd- aufweisenden Leiter 70 verbunden, während die oberfläche gekoppelt ist. Die in Reihe liegenden Ka- 60 Emitterelektrode in Serie zur Kollektorelektrode thodenverstärker 51 und 59 ergeben ein dem Spitzen- eines weiteren N-P-N-Transistors 80 geschaltet ist, wert des elektrischen Signals entsprechendes Aus- dessen Emitterelektrode an Masse liegt. Der Trangangssignal, sistor 80 dient als Gatter und besitzt eine Basiselek-Nachstehend seien beispielsweise praktische Be- trode, die den Ausgang eines üblichen Multivibrators triebsverhältnisse geschildert. Es sei angenommen, 65 81 über den Widerstand 82 und einen Kondensator daß die Signalfrequenz 30 Kilohertz betrage; mithin 83 erhält. Der Multivibrator 81 ist so angeordnet beträgt eine Periode 33 Mikrosekunden und eine und eingerichtet, daß er einen Impuls mit einer Zeit-Halbperiode ungefähr 17 Mikrosekunden. Der MuI- dauer erzeugt, welche geringer als die Halbperiode

des Signals ist. Der Ausgang des Multivibrators ist mit dem Impulsgenerator 31 gekuppelt.

Die in Reihe geschalteten Transistoren 77 und 80 bilden eine Reihengatterschaltung, wobei die Transistoren normalerweise nicht leitend sind und eine hohe Impedanz im betreffenden Kreis darstellen. Wenn der Steuerimpuls vom Multivibrator 81 den Transistor 80 leitend macht, wird ein gleichzeitig dem Transistor 77 zugeführtes Signal im Kollektorkreis verstärkt. Der Kollektor des Transistors 77 ist mit der Basiselektrode eines weiteren Transistors 83 α verbunden, dessen Kollektorelektrode an Masse liegt, während die Emitterelektrode über den Widerstand 84 mit dem positiven Potentialleiter 70 verbunden ist. Der Widerstand 84 wird überbrückt durch ein in einer Richtung leitendes Element 85 und einen Kondensator 86, die in Serie geschaltet sind. Das Element 85 ist derart gepolt, daß ein negativ gehender Impuls an der Emitterelektrode des Transistors 83 das Element 85 leitend macht. Der Kondensator 86 ist von einem Widerstand 89 überbrückt, wobei der Widerstand und die Kapazität so gewählt sind, daß eine lange Zeitkonstante, z. B. 0,1 Sekunde, entsteht. Der Ausgang des Kondensators 86 wird einem Kathodenverstärker 91 zugeführt, wo der Ausgang am Kathodenwiderstand 92 abgenommen und über das Kabel E den an der Erdoberfläche befindlichen Anzeigemitteln zugeführt wird. Der Transistor 83a wirkt als Stromverstärker zum Liefern von Ladestrom für den Kondensator 86.

Die Arbeitsweise der elektrischen Einrichtungen gemäß F i g. 2 und 3 ergibt sich ohne weiteres aus der vorstehenden Beschreibung und soll deshalb nicht noch näher erläutert werden. Das gleiche gilt für die allgemeine Betriebsweise der Vorrichtung 10. Die erzielten Δ t- bzw. Schallgeschwindigkeitsangaben liefern Informationen bezüglich der Art der von der Vorrichtung 10 durchfahrenen Formationen, während das Amplitudenniveau auf die Konsistenz der Formationen schließen läßt. Mit anderen Worten wird beim Traversieren eines Spaltes oder gasführender Zonen die Aufzeichnung der Amplitude des Signals an einem Empfänger einen verminderten Amplitudenwert aufzeigen, und die relative Distanz, über welche sich das verminderte Amplitudensignal erstreckt, liefert eine das Unterscheiden der Spalten von gasführenden Zonen ermöglichende Anzeige. In einem verrohrten Bohrloch wird der aufgezeichnete Amplitudenwert eine Vergrößerung aufweisen, wo die Zementierung schlecht ist oder wenn die Oberseite der Auskleidung erreicht ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Untersuchung der Umgebung eines Bohrlochs mit einem in das Bohrloch absenkbaren Träger für einen Sender und einen oder mehrere Empfänger akustischer Signale, die von den Empfängern in elektrische Signale umwandelbar sind, und mit einem Schaltkreis für die Ermittlung der Spitzenamplitude dieser elektrischen Signale und deren Aufzeichnung in Abhängigkeit von der Bohrlochtiefe zur Anzeige der akustischen Dämpfung, gekennzeichnet durch einen mit dem Schaltkreis (51, 56, 57; 77) verbundenen Gatterkreis (55, 80) für die Betätigung des Schaltkreises nur während einer der ersten beiden empfangenen Halbperioden des akustischen Signals.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gatterkreis durch die erste empfangene Halbperiode des akustischen Signals geöffnet wird und daß die Spitzenamplitude der zweiten Halbperiode gemessen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909519/193