NO149979B - Fremgangsmaate og apparat for testing av den elektriske isolasjon i en loggesonde - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår generelt problemer ved analyse

av undergrunnsformasjoner som gjennomtrenges av borehull. Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte og et apparat for testing av elektriske logge-sonder forsynt med elektroder, og er mer spesielt rettet mot den type sonder som konsentrerer eller fokuserer den elektriske strøm som sendes inn i den undergrunns-formasjon som skal undersøkes, og som vanligvis er betegnet som "Laterolog".

For å måle den spesifikke elektriske motstand av undergrunns f ormas j oner som gjennomtrenges av et borehull, blir det vanligvis brukt logge-sonder utstyrt med elektroder og nedsenket i borehullet ved hjelp av en elektrisk kabel. De elektriske målesignaler sendes til overflaten gjennom denne kabel og blir mottatt på overflaten ved hjelp av en passende elektronisk anordning som muliggjør registrering av signalene.

Ett av de mest brukte logge-apparater er for tiden den type som er kjent som ovennevnte "Laterolog". Denne typen apparat eller sonde, som har. vært brukt i mange år, er for eksempel beskrevet i fransk patent 1.072.318.

En sonde av Laterolog-typen består i hovedsaken av en rørformet metallsylinder omgitt av en elektrisk isolerende kapsling på hvilken det er montert flere ringformede elektroder, nemlig en midt-elektrode som vanligvis betegnes AQ og tre elektrodepar 1^ og M2, M-j^ og M^ samt A^ - og A2 anordnet symmetrisk på den isolerende kapsling i forhold til midt-elektroden AQ. Elektrodene i samme par er elektrisk forbundet med hverandre ved en kortslutning. De elektroniske kretser som er tilforordnet den egentlige sonde og som ledsager denne i borehullet, er gruppert i et hus eller en boks av rørlignende form og er fast-skrudd på den øvre ende av sonden. For å danne de elektriske forbindelser mellom denne elektronikk-boks og sonden har toppen av sonden en elektrisk multippel-kontaktinnretning. De elektriske forbindelser mellom elektrodene og denne kontaktinnretning fore-tas inne i sonden ved hjelp av isolerte elektriske ledninger. Utføringene av de elektriske forbindelser til utsiden av sonden

er forsynt med forseglinger, vanligvis laget av gummi.

Den elektriske isolasjon av de forskjellige elementer i sonden er avgjørende for korrekt virkemåte av sonden, men det er ikke lett å sikre eller kontrollere denne isolasjon.

Det er i virkeligheten kjent at den temperatur og det trykk som hersker i oljeboringshull kan komme opp i meget høye verdier. Disse omgivelsesbetingelser gir gunstige forhold for lekkasjestrømmer. Dessuten er borehullet fylt med bore-slam og logge-sonden må arbeide neddykket i dette slam. Den spesifikke elektriske motstand av boreslammet kan være meget lav (noen hundredels ohm-meter) sammenlignet med den spesifikke elektriske motstand av de undersøkte grunnformasjoner som kan være høy (opp til 40.000 ohm-meter). Sending av en elektrisk målestrøm inn i grunnformasjonen vanskeliggjøres på grunn av denne store forskjell i spesifikke motstandsverdier, idet strømmen har en tendens til å unnslippe gjennom boreslammet, og det er derfor nødvendig å "tvinge" denne til å trenge inn i grunnformasjonene med høy spesifikk motstand. Det fremgår av dette at det er meget viktig å oppnå svært god elektrisk isolasjon mellom de forskjellige komponenter av sonden.

Den eneste metode som hittil er brukt for kontroll av riktig isolasjon'av elektrodene i forhold til hverandre er å demontere sonden, visuelt å kontrollere kvaliteten av isolasjons-materialene og å måle den elektriske motstand mellom forskjellige par av elektroder efter å ha fjernet det ledende boreslam.

Sonden blir så igjen sammensatt. Det kan forekomme at det under denne sammensetning kan oppstå klemming på en elektrisk for— forbindelsesledning og at riktig elektrisk isolasjon ikke lenger er sikret. Kontroll av den elektriske isolasjon med et ohmmeter på den sammensatte sonde er ikke tilstrekkelig fordi slik kontroll utføres på en fullstendig tørr sonde (uten boreslam), hvilket innebærer at den minste defekt i en elektrisk isolasjonsdel,

for eksempel et hull med meget liten diameter i isolasjonen, kan bli oversett ved overflaten til tross for en visuell inspeksjon og måling med ohmmeter. En slik defekt kan imidlertid være årsak

til strømlekkasje under det høye trykk som hersker i borehull,

da i så fall boreslam med lav spesifikk motstand kan trenge gjennom isolasjonsmaterialet.

En sammenligning av logger fra en gitt undergrunns-formasjon utført med forskjellige sonder ville gjøre det mulig å detektere feilaktig virkemåte av en sonde. Slik verifikasjon kan imidlertid bare utføres efterpå.

Av alle disse grunner har det vært nødvendig å finne en fremgangsmåte og et apparat for å gjøre det mulig å sikre korrekt virkemåte av sonden, spesielt før den senkes ned i borehullet for å utføre målinger.

Denne oppfinnelse tilfredsstiller dette behov ved å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for testing av logge-sonder utstyrt med elektroder, og mer spesielt sonder av Laterolog-typen.

US-patent 3.772.589 viser en elektrisk loggesonde som har likhet med den sonde som skal testes ved bruk av fremgangsmåten eller apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse.

Det kan være av interesse å nevne at US-patent 3.292.142 beskriver et trykkammer for kalibrering og testing av en høytrykks-transduser. Et lufttett metallkammer understøttes inne i et ytre kammer som kan være satt under trykk. Når det ytre kammer har fått riktig trykk vil transduseren bli testet i omgivelser som simulerer dyp neddykning. I motsetning til dette tilveiebringer foreliggende oppfinnelse for et elektrisk loggeapparat testbeting-elser som ikke nødvendigvis simulerer borehullsforhold. Derimot blir isolasjonen mellom de elektriske koblinger på sonden testet direkte ved hjelp av neddykning av sonden i et ledende fluidum, hvilket lett avdekker brudd på isolasjonen.

Nærmere angivelser av oppfinnelsen med dennes nye og særegne trekk er opptatt i patentkravene.

Oppfinnelsen samt ytterligere særegne trekk og fordeler ved denne,vil fremgå bedre av den følgende beskrivelse av en ut-førelsesform gitt som eksempel under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 i lengdesnitt viser en utførelses form av et apparat eller en testkapsling i henhold til oppfinnelsen, og

fig. 2 skjematisk viser den måleanordning som er tilforordnet en testkapsling inneholdende en logge-sonde.

På fig. 1 er en sonde 2 som skal testes, bare vist delvis. Denne sonde er av Laterolog-typen, men bare ett par elektroder

A1 og A^, de såkalte mot-elektroder ("bucking" electrodes) er vist. Elektrodepar M, M, 1 og M2 betegnet som "monitor"-elektroder samt en strøm-sende elektrode Aq er ikke vist. Disse ligger mellom A^ og A^ slik..det vil fremgå nedenfor under henvisning til fig. 2. Strøm-retur-elektroder A2 og A2 er hver plassert ved en av de to ender av sonden og er vanligvis for-holdsvis lange (f.eks. to til tre meter). En av disse kan også bestå av metall-hylsen eller kapslingen for elektronikk-boksen på sonden som nevnt ovenfor. Når logge-sonden brukes for grunne undersøkelser, blir elektrodene A2 og A2 brukt effektivt til å returnere den elektriske strøm som sendes ut av midt-elektroden AQ. Ved dype undersøkelser blir det derimot sørget for en elektrisk kortslutning mellom elektrodene A^ A2 og A^ A2 og til-bakeføring av den elektriske strøm som har gått gjennom grunn-formas j onene blir besørget av en elektrode plassert meget langt borte fra de øvrige elektroder, praktisk talt ved overflaten.

I henhold til ett trekk ved oppfinnelsen blir logge-sonden testet eller undersøkt i sin tilstand eller modus beregnet for grunne undersøkelser, hvorved elektrodene A2 A2 er de virkelige strøm-retur-elektroder. Av plassgrunner blir imidlertid sonden testet uten sine strømretur-elektroder. Istedenfor disse brukes det to metallflenser på testkammeret slik det skal forklares nedenfor. Elektrodene er i virkeligheten metallringer som omgir en isolerende kapsling eller hylse (ikke vist) og er adskilt fra hverandre ved hjelp av elektrisk isolerende mellomstykker, som f.eks. vist ved 4, 6 og 8. Sonden er ved en av sine to ender avsluttet med en metall-endedel 10 som har form av en hul sylinder og på inn-siden er forsynt med gjenger 12. Den annen ende av sonden dannes av en elektrisk kontaktinnretning 14 med flere stifter for elektrisk forbindelse mellom elektrodene og de elektroniske kretser i elektronikk-boksen (ikke vist). Denne kontaktinnretning er opptatt i en hul metalldel 16 av tilnærmet sylindrisk form og med en feste-mutter 18 forsynt med gjenger 20.

Testkammeret i egentlig forstand dannes av en elektrisk isolerende kapsling, så som et rør 22 laget av et materiale med høy spesifikk elektrisk motstand, så som et plastmateriale be-stående av polyvinylklorid.

Den ytre overflaten ved hver av de to ender av røret 22 er forsynt med gjenger 24 eller 2 6 på hvilke det er innskrudd en metall-endedel 28 henholdsvis 30. Tetning mellom disse ende-deler og røret besørges av 0-ringer 32 og 34. En flens 36 er innskrudd på gjengene 20 på mutteren 18 ved enden av sonden og kommer til anlegg mot en skulder 38 på enden av metall-endedelen 28. Tetning mellom endedelen 28 og festeflensen 36 besørges av en 0-ring 40 fastholdt mellom disse deler. På lignende måte dannes tetning eller forsegling mellom festeflensen 36 og den ende av sonden som utgjøres av metalldelen 16, av 0-ringer 42

og 44. I tillegg til dette er en fleksibel metallring 48 innsatt mellom metalldelen 16 og festeflensen 36 for å gi god elektrisk kontakt mellom disse.

En metalldel 50 er innskrudd på gjengene 12 på den annen ende av sonden. Tetning tilveiebringes av en 0-ring 52. Videre blir god elektrisk kontakt mellom disse to deler besørget av en fleksibel metallring 54.

Metalldelen 50 er utformet med en skulder 5 6 som ligger an mot enden av sonden. Metalldelen 50 omfatter også en krave 58 som har et gjennomgående hull 60. En sylindrisk mantel 62 laget av et elektrisk isolerende materiale og med diameter bare litt større enn ytterdiameteren av enden 10 av sonden, omgir denne ende 10 med anlegg mot kraven 58. Metalldelen 50 danner en forlengelse av enden av sonden. Denne del 50 er festet til endedelen 30 som lukker enden av plastrøret 22 ved hjelp av en festeflens 64 forsynt med en mutter 66 skrudd inn på gjenger 68 plassert på den ytre overflate av enden av metalldelen 50 motsatt av den ende som er skrudd inn på sonden. Flensen 64 kommer til anlegg mot en skulder 70 på endedelen 30 på tettsluttende måte takket være en 0-ring 72 plassert mellom endedelen 30 og flensen 64. Tetning mellom flensen 64 og metalldelen 50 besørges av en 0-ring 74. Elektrisk kontakt mellom flensen 64 som er laget av elektrisk ledende materiale, og metalldelen 50, besørges av en fleksibel metallring 76 som holdes mellom disse to deler.

Enden av metalldelen 50 er lukket med en plugg 78 som er skrudd på enden av delen 50. Tetning besørges av en 0-ring 80. Pluggen 78 er utformet med tre forseglede passasjer forsynt henholdsvis med et endestykke 82 innrettet til å forbindes med en oljepumpe 83 gjennom en slange 85, et endestykke 84 forsynt med en sikker-hetsventil og et endestykke 86 forbundet med en tømmeventil 88 som gjennom en slange 90 kan forbindes med en dreneringstank 92.

Metalldelen 50 er hul og danner et hus beregnet til å oppta et stempel 94 som kan bevege seg i det indre av metalldelen 50. Stemplet avgrenser to del-kammere i denne. Det ene del-kammer 96 ligger på den siden av stemplet som vender mot pluggen 78 mens det annet kammer 98 ligger mot den annen ende av stemplet i det indre parti av metalldelen 50. Kammeret 98 kommuniserer med det volum som begrenses av den indre overflate av plastrøret 22, gjennom hull 100 boret gjennom metalldelen 50 til passasjen 60 gjennom kraven 58. Metall-endedelen 30 er forsynt med en forseglet passasje 102 som opptar enden av en trykk-måler 104. Metall-endedelen 28 er også forsynt med et fylle-hull 106 innrettet til gjennom en slange 108 å forbindes med en tank 110 inneholdende saltvann, fortrinnsvis mettet med salt ved omgivelsestemperatur (dog uten at mengden av salt er så stor at det er tilbake ikke-oppløste saltkrystaller).

For å redusere lengden av testkammeret blir sonder av Laterolog-typen undersøkt uten sine strømretur-elektroder. Disse elektroder er i virkeligheten meget lange, og det er ønskelig å klare seg uten disse. For å oppnå dette omfatter endene av testkammeret elektrisk ledende deler. Således blir den ene av strøm-retur-elektrodene dannet av metall-endédelen 28 og festeflensen 3 6 som er elektrisk forbundet med metallenden 16 på sonden ved hjelp av den fleksible metallring 48. Den annen strømretur-elektrode består av metall-endedelen 30, festeflensen 64 og dennes mutter 66 samt den seksjon av metalldelen 50 som ikke er dekket av isolasjonsmantelen 62. Denne seksjon er i virkeligheten begrenset av kraven 58 og pluggen 78 som lukker enden av delen 50.

For å tilfredsstille et symmetrisk arrangement av elektrodeparene i forhold til midt-elektroden Aq og følgelig ikke introdusere noen ubalanse elektrisk sett ved testingen av sonden, er avstanden mellom kraven 58 og mot-elektroden A| den samme som avstanden mellom mot-elektroden A, og enden av den isolerende del eller me11omstykket 4 av sonden. Disse to avstander er på fig. 1 vist ved bokstaven L.

For innføring av en sonde som skal testes i kammeret begynner man ved å feste metalldelen 50 med isolasjonsmantel 62 til den ende 10 av sonden som er utformet med gjengene 12. Ved den annen ende av sonden blir så festeflensen 36 anbrakt på mutteren 18. Sonden blir derefter innført i plastrøret 22 ved den ende som dannes av metall-endedelen 28, og festeflensen 64 plasseres med sin mutter 66. Påskruingen av mutteren 66 gjør det mulig å innføre de respektive flenser 36 og 64 i endedelene 28

og 30 på røret 22 og sikre konstant forsegling av sonden innenfor plastrøret 22. Fyllehullet 106 blir så ved hjelp av slangen 108 forbundet med saltvannstanken 110. Endestykkene 82 og 86 forbindes henholdsvis med oljepumpen 83 og dreneringstanken 92.

Man begynner så å innføre saltvann i testkammeret. For å tillate at luft unnslipper under denne fylleoperasjon er en passasje (ikke vist på fig. 1) som kan lukkes med en forseglingsplugg, anordnet i metall-endedelen 30. Når testkammeret er fullstendig fylt med saltvann, blir tilkoblingen med fyllehullet- 106 erstattet med en forseglingsplugg, og olje innføres i delkammeret 96 ved hjelp av oljepumpen 83 slik at saltvannet i testkammeret blir satt under trykk. Størrelsen av dette trykk har ikke kritisk be-tydning. Det kan f.eks. ligge på mellom ti og tyve bar. Den elektriske kontaktinnretning 14 på sonden blir så forbundet med målekretsene i elektronikkboksen (ikke vist) ved hjelp av en kabel. Elektronikkboksen blir på sin side forbundet med måleinstrumenter, spesielt med et galvanometer. Elektronikkboksen og måleinstrumentene er av konvensjonell type ved slike sonder da det er disse i tilknytning til sonden som gjør det mulig å utføre målinger i borehull. Elektronikkboksen og måleinstrumentene blir hensiktsmessig anvendt slik som konvensjonelt fordi disse komponenter allerede eksisterer og alltid samvirker med den egentlige sonde. Det er imidlertid mulig å bruke utstyr som er spesielt beregnet for bruk med testkammeret.

Dette utstyr omfatter i hovedsaken en differensialforsterker, en strømkilde, et voltmeter, et amperemeter, en motstand av valgt verdi og endelig en bryter. Arrangementet av disse forskjellige elementer er vist på fig. 2 og skal beskrives i det følgende.

En sonde av Laterolog-typen kan arbeide på forskjellige måter. Fig. 2 viser helt skjematisk de elektriske forbindelser

1 henhold til én mulig arbeidsmåte for en slik sonde 200 omgitt av et testapparat eller en kapsling 202. De elektriske forbindelser blir naturligvis besørget av den på fig. 1 viste kontaktinnretning 14 som er plassert ved enden av sonden. Denne sonde har en midt-elektrode AQ for sending av strøm og fire par elektroder plassert symmetrisk på sonden i forhold til midt-elektroden AQ. De første to elektrodepar M-, M| og ivL, MJ, er monitor-elektroder. Elektrodene A^ og A^ er mot-elektroder. Elektrodene A2 og A^' er strømretur-elektroder som i virkeligheten under testingen av sonden består av de metalldeler som er plassert ved endene av plastrøret 22 slik som forklart foran. Elektrodene i et gitt par er, for den arbeidsmåte som betraktes, forbundet elektrisk med hverandre gjennom elektriske koblinger 204, 206, 208 og 210. Det er viktig å bemerke at de lekkasje-strømmer som detekteres ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, i de fleste tilfeller fremkommer mellom disse forbindelser og skyldes en defekt i isolasjonen mellom dem. Disse lekkasje-strømmer kan betraktes som "radielle" strømmer fordi de løper vinkelrett på aksen for den elektriske sonde mellom midt-elektroden AQ og strømretur-elektrodene A2 og A2. Strømkilden kan for eksempel dannes av en vekselstrømgenerator 214 koblet i

serie med en høy impedans 216. Den potensialforskjell som foreligger mellom elektrodeparene M, M-j^ og M2 M2 påtrykkes inngangen på en differensialforsterker 218 hvis to utganger er koblet henholdsvis til elektrodeparet A^ A^ og paret A2 A2. Potensialforskjellen mellom motelektrode- og strømreturelektrodeparene avhenger følgelig av potensialforskjellen mellom de to monitor-elektroder. Et galvanometer 220 er innkoblet i serie med strøm-kilden 212 mellom strømsende-elektroden AQ og de to strømretur-elektroder A2 og A2. Et voltmeter 222 gjør det mulig å måle den potensialf orskj ell som foreligger mellom elektrodeparet M-^ M| (eller eventuelt M2 ) og de to strømretur-elektroder A2 A^. Til klemmene på strømkilden 212 er det i serie koblet en bryter 224 og en elektrisk motstand 22 6 av kjent verdi, for eksempel 2 0.000 ohm.

Arbeidsprinsippet for logge-sonder av Laterolog-typen er beskrevet i fransk patent 1.072.318 og dessuten i en artikkel publisert i "Petroleum Transactions, AIME", bind 192, 1951, fra side 305 til side 316. Det er imidlertid nyttig her å gjennomgå dette arbeidsprinsipp i korthet.

En strøm sendes inn i de grunnformasjoner som gjennomtrenges av borehullet ved hjelp av strømsende-elektroden A . Potensialf orskj ellen mellom elektrodeparene A-^ A^ og A2 A^ inn-stilles automatisk slik at den potensialforskjell som foreligger mellom de to par monitor-elektroder M-^ M-j og M2 M2 er nær null. Følgelig flyter det ingen elektrisk strøm mellom disse to par monitor-elektroder. Man måler så ved hjelp av galvanometeret 220 den elektriske strøm som flyter inn i undergrunns formasjonene mellom Ao og A2 A2 og, ved hjelp av voltmeteret 222, den potensial f orskj ell som foreligger mellom elektrodeparene M-^ M-j (eller M2 M2, hvilket er ekvivalent) og strømretur-elektrodene A2 A2. De foregående strøm- og spenningsmålinger gjør det mulig å beregne den spesifikke elektriske motstand i grunnformasjonene. Da det ikke flyter noen elektrisk strøm mellom M^ og M2 eller mellom M^ og M2, må den elektriske strøm som sendes inn i grunn-formas j onen av elektroden AQ trenge inn i formasjonen vinkelrett på sondens akse og følgelig praktisk talt horisontalt. Det blir således oppnådd en konsentrasjons- eller fokuseringseffekt med hensyn til den strøm som sendes inn i grunnformasjonen. Avstanden fra de formasjoner som undersøkes i forhold til borehullet, avhenger av graden av denne fokuseringseffekt. Jo større denne effekt er, desto lengre ligger de undersøkte formasjoner fra borehullet, og omvendt. Denne fokuseringseffekt avhenger i seg selv av de relative avstander og av potensialforskjellene mellom de forskjellige elektroder. I praksis skjelner man derfor som allerede nevnt mellom to arbeidsmåter for Laterolog-sonden, idet disse to arbeidsmåter dessuten kan utføres samtidig.

I henhold til den første arbeidsmåte, betegnet som dyp-undersøkelse, er potensialforskjellene mellom de forskjellige elektroder praktisk talt lik null på grunn av deres avstand fra strømretur-elektroden som er plassert på overflaten. Resultatet er at lekkasjer mellom elektrodene i virkeligheten resulterer i strømmer av meget lav intensitet. Denne arbeidsmåte for dyp-undersøkelse er følgelig ikke meget velegnet for deteksjon av lekkasjestrømmer som for eksempel skyldes isolasjonsdefekter, fordi denne arbeidsmåte er slik at ingen elektrisk strøm kan flyte mellom disse elektroder. Ved den annen arbeidsmåte, betegnet som grunne undersøkelser og som svarer til en mindre fokuseringseffekt på den strøm som sendes inn i formasjonen, er derimot de potensialforskjeller som foreligger mellom de forskjellige elektroder, ikke lik null fordi elektrodene A^ og A^ brukes for tilbakeføring av strøm. En isolasjonsdefekt kan for-årsake en stor lekkasjestrøm. I henhold til denne oppfinnelse bringes sonden til å arbeide i denne arbeidsmåte for grunne undersøkelser "inne i testkammeret.

Den elektriske strøm som sendes inn i formasjonen av midt-elektroden eller sende-elektroden AQ er "tvunget" til å trenge inn i formasjonen i avhengighet av eller som funksjon av om den spesifikke elektriske motstand i boreslammet er lav sammenlignet med den spesifikke motstand av undergrunnsforma-sjonen. Lekkasjestrømmene mellom de forskjellige elektroder vil øke efter som forskjellen mellom den spesifikke motstand av boreslammet og grunnformasjonen øker.

De gunstigste eksperimentbetingelser for observasjon av lekkasjestrømmer blir i henhold til denne oppfinnelse simulert med det beskrevne apparat eller testkammer. For dette formål er kapslingen omkring testkammeret dannet av røret 22 som består av et materiale med høy spesifikk elektrisk motstand, og den væske som fyller testkammeret er valgt på grunnlag av en lav verdi av spesifikk elektrisk motstand. Røret 22 representerer den forma-sjon hvis spesifikke elektriske motstand skal måles og fylle-væsken (saltvann) representerer boreslammet. I praksis er den spesifikke elektriske motstand av undergrunnsformasjoner som er av interesse ved oljeleting, meget sjelden høyere enn 40.000 ohm-meter. Det materiale som brukes for fremstilling av røret 22 kan følgelig ha en spesifikk elektrisk motstand som er lik eller høyere enn 40.000 ohm-meter. Når det gjelder boreslammet er den spesifikke elektriske motstand i dette vanligvis ikke lavere enn noen få hundredels ohm-meter. For imidlertid å sikre korrekt virkemåte av sonden er det ikke nødvendig å bruke en væske med spesifikk motstand så lav som en hundredels ohm-meter for neddykning av sonden i testkammeret. Saltmettet vann har en spesifikk motstand på omkring 0,2 ohm-meter ved omgivelsestemperatur og er fullstendig velegnet for disse tester eller undersøkelser.

Avhengig av hvilke elektrodepar som betraktes vil elektriske strømlekkasjer mellom elektrodeforbindelsene ha ulik innvirkning på de motstandsmålinger som utføres med sonden.

Således vil en elektrisk strømlekkasje mellom tilkoblingene av elektrodene og A-j^ resultere i en økning av den spesifikke motstandsverdi som måles med sonden. Det samme er tilfelle når det foreligger en strømlekkasje mellom forbindelsene til elektrodene M2 og A2 eller mellom Mj og Aj. På den annen side avtar verdien av den målte elektriske spesifikke motstand hvis det foreligger en strømlekkasje mellom forbindelsene til AQ og A2 (eller Aj), eller M^ og A2, eventuelt M| og Aj.

I henhold til fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse blir således en sonde testet i to trinn for derved å detektere de lekkasjestrømmer som frembringer en reduksjon i målingen, og de som forårsaker en økning i målingen. Man begynner med først å detektere de isolasjonsdefekter som resulterer i en reduksjon i målt strøm. For å oppnå dette måler man så å si den spesifikke elektriske motstand av kapslingen for testkammeret, dvs. av røret 22, ved hjelp av sonden. Den målte verdi bør svare til den kjente verdi for den spesifikke motstand av røret 22. Når man anvender elektronikk-boksen og de måleinstrumenter som er tilforordnet sonden, som tillater målinger bare opp til 40.000 ohm-meter, må det observeres at den avleste verdi er i det minste lik 40.000 ohm-meter. I dette tilfelle er det en metnings-tilstand i målegalvanometeret. Hvis det observeres en reduksjon i målestrømmen, betyr dette at det foreligger en strømlekkasje.

Under det annet trinn detekteres de isolasjonsdefekter som bevirker en økning i målestrøm. Det skal bemerkes at disse trinn kan utføres i hvilken som helst rekkefølge. Ved hjelp av bryteren 224 blir den elektriske motstand 226 som har en kjent verdi, koblet til klemmene på strømkilden 212 parallelt mellom elektroden Aq og elektrodeparet A2 Aj. Størrelsen av motstanden 226 er valgt slik at den ligger mellom 0 og 40.000 ohm-meter, f.eks. 20.000 ohm-meter, for derved å muliggjøre lett avlesning ved hjelp av målegalvanometeret. Den motstandsverdi som måles med sonden skal da svare til verdien av motstanden 22 6. Hvis den målte verdi ikke svarer til verdien av motstanden 226, betyr dette at det foreligger en strømlekkasje og følgelig en isola-sj onsdef ekt. Det skal bemerkes at denne type isolasjonsdefekt ikke ville ha blitt detektert under det første trinn av test-prosessen når elektronikk-boksen og måleinstrumentene tilforordnet sonden blir anvendt, fordi disse blir mettet ved 40.000 ohm-meter. De to måletrinn gjør det således mulig å detektere strømlekkasjer som har forårsaket en økning og en reduksjon i målestrøm avlest ved hjelp av galvanometeret 220.

Denne oppfinnelse er åpenbart ikke begrenset til den spesielle utførelsesform som her eksempelvis er beskrevet. Spesielt er den beskrevne utførelse velegnet for testing av logge-sonder av Laterolog-typen, men det er klart at også andre typer logge-sonder med elektroder kan testes ved anvendelse av den lære som fremgår av foreliggende oppfinnelse. De angitte tallverdier, for eksempel verdiene for spesifikk motstand av testkammerets kapsling så vel som verdien av motstanden 226, er gitt bare som eksempel. Stemplet 94 som er bevegbart av olje innført under trykk i del-kammeret 96, representerer bare én mulig utførelse av en anordning for å sette under trykk en væske med lav spesifikk motstand som er fylt i testkammeret.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for testing av den elektriske isolasjon i en loggesonde som har et flertall elektroder for måling av den spesifikke motstand av de grunnformasjoner som gjennomtrenges av et borehull, hvilken sonde er innrettet til å senkes ned i borehullet, karakterisert ved følgende trinn: - anbringelse av sonden i det indre av et kammer som er i stand til å oppta et fluidum som innføres i dette, ved å koble sonden til kammeret slik at utvalgte elektroder befinner seg i det indre av dette, - innføring av et ledende fluidum i kammeret mellom sonden og kammeret, - dannelse av elektrisk kommunikasjon mellom respektive av elektrodene og omgivelsene utenfor kammeret, - tilkobling av utvalgte elektroder blant elektrodene til en kilde for elektrisk energi, idet elektriske lederbaner derved blir etablert gjennom kammeret, og - måling av den elektriske energi som detekteres av andre utvalgte elektroder blant elektrodene, slik at det på dette grunnlag blir mulig å avlede en indikasjon på om den elektriske isolasjon er i orden.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at innføringen av det ledende fluidum omfatter anordning av en tilførsel av det nevnte fluidum, hvilket fluidum har en spesifikk elektrisk motstand som er lav i forhold til den spesifikke elektriske motstand av luft, kobling av fluidumtilførselen til det indre av kammeret for å tilføre fluidum til dette, og påsetting av trykk i det indre av kammeret etter innføringen av fluidet i dette, hvorved sonden blir i det minste delvis neddykket i det ledende fluidum under trykk.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at anbringelsen av sonden omfatter plassering av en del av sonden inne i kammeret, og tilkobling av en festeflens mellom sonden og kammeret for å tilveiebringe en fluidumtett forsegling.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sonden opereres på slik måte at den spesifikke elektriske motstand av det materiale som danner kammeret, blir målt ved hjelp av sonden.

5. Apparat for testing av den elektriske isolasjon i en loggesonde med et flertall elektroder for måling av den spesifikke elektriske motstand av grunnformasjoner som gjennomtrenges av et borehull, karakterisert ved: - et kammer som er i stand til under høyt trykk å holde et ledende fluidum som innføres i dette, - en anordning til å holde sonden inne i kammeret slik at det dannes et mellomrom som blir inntatt av det ledende fluidum under trykk, - en anordning for å avstedkomme strømgjennomgang fra og tilbake til gitte elektroder i sonden, hvilken strømgjennom-gang har en bane som trenger gjennom i det minste en del av det ledende fluidum og i det minste en del av kammeret, - en anordning for å sette det ledende fluidum under høyt trykk, og - en anordning til gjennom utvalgte elektroder å måle de elektriske parametre som er tilforordnet strømgjennomgangen etter at det ledende fluidum er satt under trykk.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at kammeret omfatter et parti som er laget av elektrisk motstandsmateriale.

7. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at anordningen for å holde sonden i kammeret omfatter flenser som samvirker med de respektive ender av sonden og deler av kammeret slik at sonden blir stivt fastholdt i en forutbestemt innretning i forhold til kammeret .

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at i det minste en del av kammeret er i det vesentlige sylindrisk og sonden er i det vesentlige et sylindrisk legeme, idet flensen samvirker med de respektive ender av kammeret og sonden for å opprettholde ko-aksial innretning mellom disse.

9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at den sylindriske kammer-del omfatter elektrisk isolerende materiale og kammeret dessuten omfatter en elektrode som berører den sylindriske kammer-del for å simulere respektive strømretur-elektrodeelementer i sonden.

10. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at anordningen for fast-holdelce av sonden i kammeret omfatter en hul sylindrisk struktur som kommuniserer med mellomrommet for å samarbeide med pumpen, og hvor pumpen omfatter et stempel som er montert bevegbart i den hule sylindriske struktur for å avgrense et første kammer i den hule sylindriske struktur i forbindelse med mellomrommet, og et annet kammer som har en åpning, samt et kom-presjonsfluidum innført gjennom åpningen til det annet kammer, hvorved stempelet blir aktivert til å sette det ledende fluidum i mellomrommet under trykk.

11. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at den spesifikke elektriske motstand av det ledende fluidum er vesentlig lavere enn den spesifikke elektriske motstand av kammeret.

12. Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved at det ledende fluidum er saltvann.

13. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at den spesifikke elektriske motstand av det nevnte materiale er omkring 40 000 ohm-meter .