NO311451B1

NO311451B1 - Måling av geometriske egenskaper ved en brönn med de ringformede elektrodene plassert symmetrisk omkringasimutelektrodene

Info

Publication number: NO311451B1
Application number: NO19964457A
Authority: NO
Inventors: Jan Smits; Jean-Claude Trouiller
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 2001-11-26
Also published as: NO964457L; GB9621801D0; GB2306666A; US5754050A; GB2306666B; FR2740168A1; NO964457D0; FR2740168B1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører måleapparater som for eksempel kan brukes i utstyr til oljeleting og -produksjon. Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for måling av de geometriske egenskapene til en brønn, samt apparat for dette.

Etter at en brønn er blitt boret, krever denne type aktivitet mer spesielt at sonder eller sensorer, spesielt elektriske eller elektromagnetiske sonder eller sensorer, blir innført i brønnen for å utføre målinger som blant annet tjener til å karak-terisere de fluider som er til stede i grunnen og lagene omkring borehullet, og også lagenes fall. Uttrykket «logging» blir brukt til å betegne enhver kontinuerlig regi-strering, som en funksjon av dybden, av variasjoner i en gitt egenskap ved de formasjoner som omgir et borehull.

Et eksempel på utstyr for å tilveiebringe en slik logg på grunnlag av måling av de omgivende formasjoners resistivitet, er beskrevet i en artikkel av J. Suau m.fl., med tittel «The dual laterolog-Rxo tool» publisert i the 47. Annual Technical Conferense and Exhibition, Society of Petroleum Engineers, SPE 4018,1972, American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers Inc.

Det utstyr som er beskrevet i denne artikkelen omfatter hovedsakelig en sonde med et langstrakt legeme utstyrt med analoge elektroder for å sende strøm som blir fordelt i langsgående retning langs sondelegemet. Fokuseringselektro-der, strømretur-elektroder og spenningsmålende elektroder er også anordnet langs sondelegemet.

Et annet loggeapparat som likeledes virker ved å sende strøm inn i sonene omkring sonden, er beskrevet i dokument EP-A-556 114. Apparatet som er beskrevet i dette dokumentet, tjener ikke bare til å fremskaffe informasjon om resistiviteten i de omgivende lag, men også til å oppnå informasjon om de geometriske kjennetegn (snitt, form, eksentrisitet) for borehullet som apparatet føres langs. Denne annen type informasjon kan være av interesse i seg selv, eller den kan være nyttig til korrigering av målinger vedrørende selve formasjonene, spesielt resistivitetsmålinger.

Utformingen av et apparat som beskrevet i sistnevnte dokument og fremgangsmåten til drift av dette, skal kort oppsummeres under henvisning til figur 1. På denne figuren betegner henvisningstall 2 en seksjon av sonden som bærer en ringformet strømelektrode 3, en ringformet, potensialmålende elektrode 4, og en gruppe med asimutelektroder anordnet omkring sondelegemets omkrets. Hver asimutelektrode er i virkeligheten inndelt i en asimut-strømelektrode 5ai og en potensialmålende asimutelektrode 6ai som er omgitt av asimut-strømelektroden (i=1, 12). Gruppen med asimutelektroder er forskjøvet i langsgående retning fra den ringformede strømelektrode 3 og fra den ringformede potensialelektrode 4. En strøm lj kan sendes fra asimut-strømelektroden 5ai til den ringformede elektrode 3, idet denne strøm hovedsakelig flyter i en slamsøyle inne i brønnen. For å måle avstanden mellom sondens overflate og veggen i brønnen i et antall retninger omkring sonden, blir et antall strømmer \, som kommer fra de forskjellige elektroder Mai sendt mot elektroden 3. Potensialdifferansene A\A målt mellom den potensialmålende elektrode 4 og de potensialmålende asimutelektroder 6ai- Den tilsynelatende resistivitet Ri for sonen som transporterer hver av strømmene li er gitt av følgende ligning:

hvor K er en konstant som avhenger av sondens form. Hver tilsynelatende resistivitet Rj er en funksjon av den radielle avstand mellom elektroden 5ai og borehullsveggen som vender mot elektroden 5ai. Informasjon vedrørende denne avstanden dj blir således oppnådd fra signaler som representerer de tilsynelatende resistivite-ter Rj. Det er mulig å utlede et mål på sondens eksentrisitet i borehullet fra disse signalene.

Sistnevnte dokument skriver også et annet apparat av typen «dobbel laterolog» som gjør det mulig å måle resistiviteten til de omgivende formasjoner samtidig med sondens eksentrisitet i borehullet, på grunnlag av avstandsmålinger mellom apparatet og borehullsveggen. Den annen måling blir utført ved å bruke strømmer med en annen frekvens f2 under anvendelse av det prinsipp som er beskrevet ovenfor under henvisning til apparatet på figur 1.

Ifølge en variant er det mulig, i begge apparater, å opprettholde alle strøm-mene li på samme verdi for derved å gjøre det mulig å oppnå en forenklet ligning:

Disse apparatene og fremgangsmåtene krever således at det sendes ut så mange strømmer li som der er asimutelektroder i drift, eller anordninger for å sende den samme strøm fra hver av de forskjellige asimutelektroder.

De oppnådde resultater avhenger i tillegg av resistiviteten Rm i den slam-søyle som er til stede i borehullet.

Den benyttede fremgangsmåte krever endelig at både strømmer og spenninger måles samtidig.

Et formål med oppfinnelsen er å foreslå en ny fremgangsmåte og et nytt apparat som gjør det mulig å oppnå informasjon vedrørende de geometriske egenskapene til en brønn, spesielt en hydrokarbonbrønn.

Fremgangsmåten og apparatet bør spesielt gjøre det mulig å måle et antall radielle avstander mellom legemet til en sonde forsynt med strøminjeksjonselek-troder og veggen i et borehull.

Apparatet og fremgangsmåten bør spesielt være uavhengig av asimutav-hengighet for de utsendte strømmer \\ eller av behovet for å holde disse forskjellige strømmene på samme verdi.

Ifølge et første aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for måling av de geometriske egenskapene til en brønn, hvor fremgangsmåten omfatter: å innføre en sonde med langstrakt form i brønnen, idet sonden inkluderer en gruppe med N asimutelektroder anordnet rundt en omkrets av sondelegemet, og ringformede elektroder adskilt i lengderetningen fra gruppen av asimutelektroder og forskjøvet i lengderetningen fra hverandre, idet de ringformede elektrodene befinner seg mot den samme ende av sonden i forhold til asimutelektrodene;

å sende ut en strøm lo via en elektrode; og

å produsere signaler som svar på utsendelsen av strømmen l0, hvor signalene er representative for de geometriske egenskapene til brønnen;

som kjennetegnes ved at sonden omfatter en ringformet strømelektrode adskilt i lengderetningen fra gruppen av asimutelektroder og minst en ringformet strømre-turelektrode forskjøvet i lengderetningen fra den ringformede strømelektroden og fra gruppen av asimutelektroder;

og fremgangsmåten omfatter:

å utsende en strøm l0 via de ringformede strømelektrodene, hvor strømmen lo hovedsakelig flyter i slamsøylen inne i brønnen; og

å produsere signaler som svar på utsendelsen av strømmen l0, hvor signalene er representative for avstandene mellom sondelegemet og borehullsveggen, i et antall retninger rundt sonden.

Denne fremgangsmåten sender bare en strøm lo mellom en ringformet strømelektrode og en ringformet strømretur-elektrode, og blir derved uavhengig av ethvert behov for å sende forskjellige strømmer \\ fra asimutelektrodene, eller ethvert behov for å opprettholde forskjellige strømmer \-, på den samme verdi.

I en spesiell utførelsesform omfatter fremgangsmåten videre:

å måle et signal som er representativt for den første spenning AVaZi mellom en første ringformet, potensialmålende elektrode og noen av asimutelektrodene svarende til retninger for hvilke avstanden mellom sondelegemet og borehullsveggen skal måles;

å måle et signal som er representativt for en spenning AVM mellom den første potensialmålende elektrode og en annen ringformet, potensialmålende elektrode.

I denne spesielle utførelsesformen gjør den utførte måling bruk av de målte verdier av AVaZi og AVm hvis forhold er uavhengig av slamresistiviteten Rm. I tillegg blir det bare målt spenninger, noe som er mer hensiktsmessig enn måling av spenninger og strømmer samtidig.

Ifølge en annen spesiell utførelsesform av oppfinnelsen ligger en av de ringformede, potensialmålende elektroder inne i den første ringformede strømelek-trode. Dette gjør det mulig å forbedre målingene hvis kontaktimpedansen på overflaten av den ringformede strømelektrode er ujevn.

For å oppnå kompatibilitet med andre apparater som brukes ved en bore-hullslogging, kan sonden fortrinnsvis omfatte to ringformede strømretur-elektroder som blir holdt på samme potensial.

Oppfinnelsen tilveiebringer også et apparat for realisering av fremgangsmåten som beskrevet ovenfor, hvor apparatet omfatter: en sonde av langstrakt form i brønnen, idet sonden inkluderer en gruppe med N asimutelektroder anbrakt rundt en omkrets av sondelegemet, og ringformede elektroder adskilt i lengderetningen fra gruppen med asimutelektroder og for-skjøvet i lengderetningen fra hverandre, idet de ringformede elektrodene befinner seg mot den samme enden av sonden i forhold til asimutelektrodene;

en anordning for å utsende en strøm lo via en elektrode; og

en anordning for å produsere signaler som svar på utsendelsen av strøm-men lo, idet signalene er representative for de geometriske egenskapene til brønnen;

som kjennetegnes ved at sonden omfatter

en ringformet strømelektrode adskilt i lengderetningen fra gruppen med asimutelektroder og minst en ringformet strømreturelektrode forskjøvet i lengderetningen fra den ringformede strømelektroden og fra gruppen med asimutelektroder;

en anordning for å utsende en strøm lo via de ringformede strømelektrod-ene, idet strømmen lo hovedsakelig flyter i slamsøylen på innsiden av brønnen; og

en anordning for å produsere signaler som svar på utsendelsen av strøm-men lo, idet signalene er representative for avstandene mellom sondelegemet og brønnveggen i et antall retninger rundt sonden.

Apparatet omfatter fortrinnsvis videre:

en anordning for måling av et signal som er representativt for en spenning AVgzi mellom en første ringformet, potensialmålende elektrode, og visse asimutelektroder; og

en anordning for måling av et signal som er representativt for en spenning AVm mellom den første potensialmålende elektrode og en annen ringformet, potensialmålende elektrode.

Fremgangsmåten tilveiebringer også en fremgangsmåte for måling av de geometriske egenskapene til en brønn, der fremgangsmåten omfatter: å innføre en sonde av langstrakt form i brønnen, idet sonden omfatter en gruppe med M asimutelektroder anordnet omkring en omkrets av sondelegemet, første og andre ringformede strømelektroder anordnet på hver side av gruppen med asimutelektroder, og forskjøvet fra gruppen i langsgående retning, og minst første og andre ringformede strømretur-elektroder anbrakt på hver side av gruppen med asimutelektroder og forskjøvet i langsgående retning fra både gruppen og fra de første og andre ringformede strømelektroder;

å sende ut en første strøm lo fra den første ringformede strømelektrode, hvilken strøm l0 hovedsakelig flyter i en slamsøylen inne i brønnene;

å sende ut en annen strøm lo' via den annen ringformede strømelektrode, hvilken strøm l'o hovedsakelig flyter i slamsøylen inne i brønnen; og

å frembringe et signal som reaksjon på utsendelsen av strømmene lo og l'o, hvilket signal er representativt for avstanden (D \) mellom sondelegemet og borehullsveggen i et antall retninger omkring sonden.

Denne fremgangsmåten gjør det mulig å måle et antall avstander mellom sondelegemet og borehullsveggen som vender mot asimutelektrodene. I tillegg blir strømmene sendt ut fra ringformede strømelektroder for derved å gjøre det mulige å unngå å sende et antall strømmer fra asimutelektrodene, og som også gjør det mulig å unngå å holde i strømmer som sendes ut av de forskjellige asimutelektroder, på en lik verdi.

Ifølge en spesiell utførelsesform omfatter fremgangsmåten videre:

å måle et signal som er representativt for en første spenning AVaZi mellom en første ringformet, potensialmålende elektrode og visse asimutelektroder, svarende til retningen for hvilke avstanden mellom sondelegemet og borehullsveggen skal måles; og

å måle et signal som er representativt for en annen spenning AVm mellom den første potensialmålende elektrode og en annen ringformet, potensialmålende elektrode, idet de to elektroder er anbrakt mot den samme ende av sonden i forhold til asimutelektrodene;

å måle et signal som er representativt for en tredje spenning AV'aZi mellom en tredje ringformet, potensialmålende elektrode og visse asimutelektroder som svarer til retninger for hvilke avstanden mellom sondelegemet og borehullsveggen skal måles; og

å måle et signal som er representativt for en fjerde spenning AV'm mellom den tredje potensialmålende elektrode og en fjerde ringformet, potensialmålende elektrode, idet de to elektroder i forhold til asimutelektrodene er anbrakt mot den ende av sonden som er motsatt den ende på hvilke de første og andre ringformede, potensialmålende elektroder er anbrakt.

I denne spesielle utførelsesformen er det bare nødvendig å måle spenninger, og det er således ikke noe behov for å måle spenninger og strømmer samtidig. I tillegg blir målingen oppnådd fra forholdet (AVa2i+AV'aZi)/( AVm<+>AV'm) og er således uavhengig av slamresistiviteten Rm.

Som ved den første fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen som allerede er beskrevet ovenfor, og med de samme fordeler, kan en av de første og andre potensialmålende elektroder befinne seg inne i den første ringformede strømelek-trode (det samme gjelder de tredje og fjerde potensialmålende elektroder og den annen ringformede strømelektrode).

Av kompabilitetsgrunner med andre apparater eller andre målinger som skal utføres samtidig, kan sonden omfatte to første ringformede strømretur-elektroder og/eller to andre ringformede strømretur-elektroder som blir holdt på samme potensial.

En spesiell utførelsesform tilveiebringer også et apparat for utførelse av den annen fremgangsmåte, der apparatet omfatter: en sonde av langstrakt form som omfatter en gruppe med N asimutelektroder anbrakt omkring en omkrets av sondelegemet, første og andre ringformede strømelektroder anbrakt på hver side av gruppen med asimutelektroder og langsgående forskjøvet fra gruppen, og minst første og andre ringformede strømretur-elektroder anbrakt på hver side av gruppen med asimutelektroder og langsgående forskjøvet fra gruppen og også fra de første os andre ringformede strømelektroder;

en anordning for å sende ut en første strøm lo via den første ringformede strømelektrode;

en anordning for å sende en annen strøm l'o via den annen ringformede strømelektrode; og

en anordning for å frembringe et signal som reaksjon på utsendelsen av strømmene lo og lo, hvilket signal er representativt for avstander (di) mellom sondelegemet og borehullsveggen i et antall retninger omkring sonden.

Oppfinnelsen er angitt i de vedføyde patentkrav.

I alle tilfeller vil egenskaper og fordeler ved oppfinnelsen fremgå klart på bakgrunn av den følgende beskrivelse, som angår utførelsesformer gitt som ikke-begrensende eksempler, og som henviser til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 viser et apparat av tidligere kjent type; Fig. 2 viser loggeutstyr som omfatter en sonde på hvilken elektroder er anordnet som gjør det mulig å måle de geometriske egenskapene til en brønn i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 3 viser en utførelsesform av apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 viser en annen utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen; Fig. 5A og 5B er elektriske kretsskjemaer for realisering av apparatet ifølge opp finnelsen; Fig. 6 viser en annen utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen; og Fig. 7 er et elektrisk kretsskjema for realisering av et annet apparat ifølge oppfinnelsen.

De totale realisering av oppfinnelsen er innledningsvis vist skjematisk på figur 2 hvor man kan se loggeutstyr som gjør det mulig å måle egenskapene til grunnformasjoner 11 omkring et borehull eller en brønn 10. Utstyret omfatter en

sonde 12 som er opphengt i borehullet ved enden av en flerlederkabel 13. Kabe-len 13 passerer over e skive 14 og er viklet på en trommel 15 som gjør det mulig å bevege sonden 12 i borehullet. Trommelen 15 utgjør en del av en overflateenhet 16 som også kan omfatte en datamaskinanordning for behandling av de data som måles av sonden når den beveges langs borehullet.

Sonden 12 har en langstrakt form. Den omfatter et legeme 17 med et topp-parti 20 som omfatter et lukket metallhus i hvilket elektriske kretser er anbrakt, og en bunnseksjon 21 i hvilken formasjonsmålende apparatur 11 kan være integrert. For eksempel kan slik måleapparatur være elektroder, induksjonsspoler, nukleær eller akustiske apparater, eller enhver anen type måleapparat. I tillegg omfatter seksjonen 21 en gruppe 22 med elektroder som gjør det mulig å bestemme de geometriske egenskapene til borehullet.

En slik gruppe 22 med elektroder skal nå beskrives under henvisning til figur 3. På denne figurene er en gruppe med asimutelektroder AaZi anbrakt omkring en omkrets av sondelegemet 17. Det er N av disse elektrodene hvor 1 < i < N. N blir fortrinnsvis valgt lik 12. I tillegg er disse elektrodene fortrinnsvis fordelt jevnt omkring omkretsen. En ringformet strømelektrode Ao er forskjøvet i langsgående retning fra gruppen med asimutelektrode. En annen ringformet elektrode A er forskjøvet i langsgående retning fra gruppen med asimutelektroder og fra den første ringformede elektrode A0. Denne annen ringformede elektrode ut-gjør en strømretur-elektrode.

For å utføre en måling av de geometriske egenskapene til borehullet, blir en strøm l0 sendt ut av den ringformede strømelektrode A0, og strømmen flyter hovedsakelig i en slamsøyle inne i brønnen.

Potensialmålende elektroder Mi og M2 kan også være tilveiebrakt. Som et eksempel er de anbrakt mellom de ringformede elektroder A0 og A. På grunn av strømmen Alo som sendes ut av den ringformede elektrode Ao, blir det etablert en potensialdifferansen AVaZi mellom hver asimutelektrode AaZi og den ringformede elektrode Mi. I tillegg blir potensialdifferansen mellom den ringformede elektrode Mi og den ringformede elektrode M2 skrevet AVM. Spenningene AVaZj og AVm blir målt direkte. Det er også mulig å måle signaler som er representativt for disse spenningene.

På grunnlag av informasjon vedrørende spenningene AVazi og AVM er det

mulig å utlede forholdet AVazi/AVM som, for hver asimutretning omkring sonden definert ved posisjonen av den tilsvarende asimutelektrode A^, er en funksjon av avstanden mellom asimutelektroden AaZj og den sone av borehullsveggen som befinner seg ovenfor vedkommende asimutelektrode AaZ|. Målingen kan utføres for

hver av asimutelektrodene Aazi (1< i < N) eller for bare noen av de N asimutelektroder.

Denne fremgangsmåten krever bare at en enkelt strøm lo blir utsendt fra en ringformet elektrode Ao. Den gjør således ikke bruk av noen asimutelektroder i motsetning til tidligere kjente apparater. Den ovenfor beskrevne fremgangsmåte gjør også bruk av bare spenningsmålinger for derved å unngår ethvert behov for å måle spenninger og strømmer samtidig. Endelig er det oppnådde resultat uavhengig av resistiviteten i boreslammet FV

Ifølge denne fremgangsmåten er den totale strøm l0 som sendes inne i den omgivende formasjon, lik null. Den utsendte strøm l0 strømmer hovedsakelig boreslammet, d.v.s. i en sone som befinner seg gjennom den ytre overflate av sonden 22 og borehullsveggen 10. Strømmen lo er en vekselstrøm. For eksempel ved en frekvens lik 172 Hz.

Avstanden dj målt i en retning i definert av en asimutelektrode Aazi, er gitt ved:

hvor koeffisienten ki er en koeffisient som avhenger av sondens form og som således er fast for en gitt sonde.

På grunnlag av informasjon vedrørende avstandene di er det mulig å utlede informasjon vedrørende sondens eksentrisitet i borehullet og om den mer eller mindre irregulære beskaffenheten av borehullets tverrsnitt. For hver retning i er det for eksempel mulig å definere et eksentrisitetssignal Q ved å bruke følgende formel (for like N):

En annen utførelsesform av apparatet for gjennomføring av en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen, er vist på figur 4.

På denne figuren blir asimutelektrodene fremdeles betegnet AaZi. Den struktur som leger seg over asimutelektroden Aa2i på denne figuren, er identisk med den struktur som er beskrevet ovenfor under henvisning til figur 3. Mot den annen ende av sonden i forhold til asimutelektrodene, er der en ringformet elektro-destruktur som omfatter en ringformet strømelektrode A'o og en ringformet strøm-retur-elektrode A'. En strøm l'0 blir sendt ut fra den ringformede elektrode A'0. lo blir således injisert av A0 og l'o av A'o, hvor strømmene returnerer henholdsvis via A og A'. A0 og A'0 blir kortsluttet sammen i likhet med A og A' slik at en strøm således blir injisert mellom de to elektrodeparene. Ringformede, potensialmålende elektroder M'i og M'2 kan likeledes være anordnet. For hver asimutelektrode Aazi kan det måles en potensialdifferanse AV'azi mellom vedkommende asimutelektrode og elektroden M'i, mens en potensialdifferanse AVm blir målt mellom de ringformede elektroder M'i og M'2. Teoretisk bør de to målingene som utføres ved å bruke lo og l0, føre til de samme verdier for borehullets geometriske egenskaper. Hvis de målte verdier av potensialene for de to grupper med elektroder, ikke er identiske, er det så mulig, for hver retning i, å utlede en middelverdi av AVazi og AV'aZi, og også en middelverdi av AVm og AV'm, og å ta forholdet mellom disse to middelver-diene for å oppnå informasjon vedrørende di. En slik differanse mellom verdiene av potensialene fra de to elektrodegruppene gjør det mulig å konkludere med at der er en lokal variasjon i borehullets form.

Ifølge en variant er det mulig å posisjonere en av de ringformede, potensialmålende elektroder Mi eller M2 inne i den ringformede strømelektrode Ao. En del av elektroden Ao strekker seg da over den tilsvarende potensialmålende elektrode, og en del av elektroden ao strekker seg ned under den samme potensialmålende elektrode A'0 og til en av elektrodene M'i og M'2 i konfigurasjonen på figur 4. Denne utførelsesformen gjør det mulig å forbedre målingen ytterligere når der finnes variasjoner i kontaktimpedansen ved overflaten av elektrodene Ao eller A'0.

En elektrisk krets for drift av apparatet ifølge oppfinnelsen, skal nå beskrives under henvisning til figurene 5A og 5B, hvor figur 5B viser detaljer ved referan-ser for elementer i blokk 57 på figur 5A. På disse figurene er asimutelektrodene og de ringformede elektroder vist skjematisk i en symmetrisk konfigurasjon omkring asimutelektrodene. Hver av strømelektrodene A0 og A'0 er delt i to av en potensialmålende elektrode Ao<*> og A0<*>', som forklart ovenfor. På disse figurene er elektrodene som har de samme funksjoner som elektrodene på figur 4, betegnet med de samme henvisningssymboler. Strømmene lo og l'o som sendes ut av elektrodene Ao og A'o, blir generert av en digital prosessor 50, en digital/analog-omfor-mer 52, et lavpassfilter 54 og en strømgenerator 56. Signaler blir tatt fra måleelek-trodene M2, A0<*>, A0<*>' og M'2, og også fra asimutelektrodene Aazi. Differensialfor-sterkere 58, 62, 66 og 68 kombinerer disse signalene parvis. Utgangene fra forsterkerne 58 og 62 er tilkoplet båndpassfilteret 60 og 64. Det finnes så mange for-sterkere 62 og båndpassfiltere 64 som der er asimutelektroder AaZi. Utgangene fra forsterkerne 66 og 68 blir summert og filtrert (båndpassfilter 70). Alle de resulterende signaler blir tilført en multiplekser 72 hvis utgang er koplet til en analog/digital-omformer 74 kombinert med en forsterker med programmer-forsterkningsgrad. Utgangen fra omformeren 74 er koplet til den digitale prosessor 50, og signalene blir så levert til en sender 76 Alle de ovenfor beskrevne komponenter er vanligvis integrert i sondelegemet. Sonden er via en kabel 78 forbundet med en mottaker som overfører dataene til en datamaskin 82 og til en registreringsanordning 84. Fremvisningsanordninger for data kan også være tilveiebrakt. Datamaskinen 82 er en innretning av konvensjonell type, spesielt programmert for å behandle de målinger som utføres av sonden. Den kan være integrert i overflateenheten 16 på figur 2.

Den krets som er beskrevet ovenfor under henvisning til figurene 5A og 5B, kan lett omdannes til de forskjellige elektrodedisposisjoner som allerede er beskrevet ovenfor.

På grunn av kompatibilitet med andre apparater som også kan brukes til andre typer målinger, kan apparatet i henhold til oppfinnelsen videre innbefatte, som vist på figur 6, strømretur-elektroder som er delt i to deler Ai, A2 og A'i og A'2. For å utføre en måling etter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, blir elektrodene Ai og A2 holdt på det samme potensial, noe som også gjelder elektrodene A'i og A'2. På denne måte returnerer den strøm l0 som sendes ut av elektroden A0, via begge elektrodene Ai og A2. Strømmen l'0 som sendes ut av elektroden A'0, returnerer via begge elektrodene A'1 og A'2.

En elektrisk krets for apparatet som gjør det mulig å holde de to elektrodene Ai og A2 på det samme potensial, er beskrevet under henvisning til figur 7.

Denne figuren viser bare toppdelen av sonden, over asimutelektrodene. En elektrode A-i<*> er tilknyttet elektroden Ai for å gjøre det mulig å måle potensialet på Ai. En forsterker 86 leverer et signal som er proporsjonalt med den målte spenning mellom elektroden A2 og elektrode A-i<*>. En differensialforsterker 88 tjener til å sammenligne det resulterende signal med et jordpotensial. Hvis der er ubalanse mellom spenningene på elektrodene A2 og A/, så leverer forsterkeren 88 et signal forskjellig fra null til en transformator 90 som styrer en strømgenerator 92. Strøm-generatoren leverer så en større eller mindre strøm til elektrodene Ao avhengig av potensialdifferansen mellom elektrodene A2 og A-i*. Den leverte strøm l0 flyter hovedsakelig gjennom borehullet omkring sonden og returnerer til sonden via elektrodene Ai og A2. Den samme kretsen kan anvendes for elektrodene A\ og A'2, hvor elektroden A'2 er tilknyttet en potensialmålende elektrode A-i<*>. Alle kom-ponentene 86-92 kan være integrert i sondelegemet som blir senket ned i borehullet.

Claims

1. Fremgangsmåte for måling av de geometriske egenskapene til en brønn (10), idet fremgangsmåten omfatter: å innføre en sonde (12) med langstrakt form i brønnen, idet sonden inkluderer en gruppe med N asimutelektroder (AaZi) anordnet rundt en omkrets av sondelegemet (17), og ringformede elektroder (A0, A) adskilt i lengderetningen fra gruppen av asimutelektroder og forskjøvet i lengderetningen fra hverandre, idet de ringformede elektrodene befinner seg mot den samme ende av sonden i forhold til asimutelektrodene; å sende ut en strøm lo via en elektrode; og å produsere signaler som svar på utsendelsen av strømmen lo, hvor signalene er representative for de geometriske egenskapene til brønnen; karakterisert ved at sonden omfatter en ringformet strømelektrode (Ao) adskilt i lengderetningen fra gruppen av asimutelektroder og minst en ringformet strømreturelektrode (A) forskjøvet i lengderetningen fra den ringformede strømelektroden og fra gruppen av asimutelektroder; og fremgangsmåten omfatter: å utsende en strøm lo via de ringformede strømelektrodene (Ao), hvor strømmen lo hovedsakelig flyter i slamsøylen inne i brønnen (10); og å produsere signaler som svar på utsendelsen av strømmen lo, hvor signalene er representative for avstandene (d() mellom sondelegemet (17) og borehullsveggen (10), i et antall retninger rundt sonden.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved: å måle signaler som er representative for et antall første spenninger AVaZj, mellom en første ringformet potensialmålende elektrode (M-i) og noen av asimutelektrodene svarende til retninger i hvilke avstandene mellom sondelegemet (17) og borehullsveggen (10) skal måles; og å måle et signal som er representativt for en spenning AVm mellom den første potensialmålende elektrode (M-i) og en annen ringformet, potensialmålende elektrode (M2).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at en av de ringformede potensialmålende elektroder (Ml M2) ligger inne i den ringformede strømelektrode (Ao).

4. Fremgangsmåte ifølge noen av kravene 1 til 3, karakterisert ved at sonden omfatter to ringformede strømretur-elektroder som blir holdt på samme potensial.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst foregående krav, karakterisert ved at: sonden (12) inkluderer første og andre ringformede strømelektroder (Ao, A'0) anbrakt på hver side av gruppen med asimutelektroder og forskjøvet i lengderetningen fra den nevnte gruppen, og minst første og andre ringformede strømreturelektroder (A, Ai, A2; A', A'i, A'2) anbrakt på hver side av gruppen med asimutelektroder og forskjøvet i lengderetningen både fra den nevnte gruppen og fra de første og andre ringformede strømelektroder (Ao; A'o) henholdsvis; idet fremgangsmåten omfatter: å utsende en første strøm l0 via den første ringformede strømelektrode (Ao), hvor strømmen l0 hovedsakelig flyter i en slamsøyle inne i brønnen (10); å utsende en andre strøm l'o via den andre ringformede strømelektroden (A'o), idet strømmen l'0 i hovedsak flyter i en slamsøyle inne i brønnen (10); og å produsere signaler som svar på utsendelsen av strømmene l0 og l'0, idet disse signalene er representative for avstander (dj) mellom sondelegemet (17) og brønnveggen (10), i et antall retninger rundt sonden.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved: å måle signaler som er representative for et antall første spenninger AVaZi, mellom en første ringformet, potensialmålende elektrode (Mi, A0<*>) og asimutelektroder (Aazi) svarende til retninger i hvilke avstandene mellom sondelegemet og brønnveggen skal måles; å måle et signal som er representativt for en annen spenning AVm mellom den første potensialmålende elektrode (M-i, A0<*>) og en annen ringformet, potensialmålende elektrode (M2) idet begge disse elektrodene er anbrakt mot den samme ende av sonden i forhold til asimutelektrodene; å måle signaler som er representative for et antall første spenninger AV'azi mellom en tredje ringformet, potensialmålende elektrode (M'i, Ao<*>') og asimutelektroder (Aazi) svarende til retninger i hvilke avstandene mellom sondelegemet og brønnveggen skal måles; og å måle et signal som er representativt for en fjerde spenning AV'm mellom den tredje potensialmålende elektrode (M'1, Ao<*>') og en fjerde ringformet, potensialmålende elektrode (M'2) idet begge disse elektrodene i forhold til asimutelektrodene er anbrakt mot den ende av sonden som er motsatt av den ende hvor de første og andre ringformede potensialmålende elektroder (M^ Ao*, M2) er plassert.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at en av de første og andre potensialmålende elektroder (Ao<*>) ligger inne i den første ringformede strømelektrode (A0).

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 7, karakterisert ved at en av de tredje og fjerde potensialmålende elektroder (Ao<*>') ligger inne i den annen ringformede strømelektrode (A'o).

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 8, karakterisert ved at sonden omfatter to første ringformede strømretur-elektroder (Ai, A2) som holdes på samme potensial.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 9, karakterisert ved at sonden omfatter to andre ringformede strømretur-elektroder (A'i, A'2) som blir holdt på samme potensial.

11. Apparat for måling av de geometriske egenskapene til en brønn (10), idet apparatet omfatter: en sonde (12) av langstrakt form i brønnen, idet sonden inkluderer en gruppe med N asimutelektroder (Aa2i) anbrakt rundt en omkrets av sondelegemet (17), og ringformede elektroder (Ao, A) adskilt i lengderetningen fra gruppen med asimutelektroder og forskjøvet i lengderetningen fra hverandre, idet de ringformede elektrodene befinner seg mot den samme enden av sonden i forhold til asimutelektrodene; en anordning for å utsende en strøm l0 via en elektrode; og en anordning for å produsere signaler som svar på utsendelsen av strøm-men lo, idet signalene er representative for de geometriske egenskapene til brønnen; karakterisert ved at sonden omfatter en ringformet strømelektrode (A0) adskilt i lengderetningen fra gruppen med asimutelektroder og minst en ringformet strømreturelektrode (A) forskjøvet i lengderetningen fra den ringformede strømelektroden og fra gruppen med asimutelektroder; en anordning for å utsende en strøm l0 via de ringformede strømelektrod-ene (A0), idet strømmen l0 hovedsakelig flyter i slamsøylen på innsiden av brønnen (10); og en anordning for å produsere signaler som svar på utsendelsen av strøm-men lo, idet signalene er representative for avstandene (dj) mellom sondelegemet (17) og brønnveggen (10) i et antall retninger rundt sonden.

12. Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved en anordning for å måle signaler representative for et antall første spenninger AVazi mellom en første ringformet, potensialmålende elektrode (Mi) og noen asimutelektroder (AaZi) svarende til retninger i hvilke avstander mellom sondelegemet (17) og brønnveggen (10) skal måles; og en anordning for å måle et signal representativt for en andre spenning AVm mellom den første potensialmålende elektroden (M-i) og en andre ringformet, potensialmålende elektrode (M2).

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at en av de ringformede, potensialmålende elektrodene (M-i, M2) er på innsiden av den første ringformede strømelektroden (Ao).

14. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 11 til 13, karakterisert ved at sonden inkluderer to ringformede strømreturelek-troder som blir holdt på samme potensial.

15. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 11 til 14, karakterisert ved første og andre ringformede strømelektroder (Ao, A'0) anbrakt på hver side av gruppen med asimutelektroder og forskjøvet i lengderetningen fra gruppen, og minst første og andre ringformede strømreturelektroder (A, A-i, A2; A', A'i, A'2) anbrakt på hver side av gruppen med asimutelektroder og forskjøvet i lengderetningen fra den nevnte gruppe og også fra de første og andre ringformede strømelek-troder (A0; A'0) henholdsvis; ii) en anordning for å utsende en første strøm lo via den første ringformede strømelektroden (Ao); iii) en anordning for å utsende en andre strøm l'o via den andre ringformede strømelektroden (A'0); og iv) en anordning for å produsere signaler som svar på utsendelsen av strøm-mene lo og r0, idet signalene er representative for avstander (dj) mellom sondelegemet (17) og brønnveggen (10) i et antall retninger rundt sonden.

16. Apparat ifølge krav 15, videre karakterisert ved en anordning for å måle første spenninger AVaZi, mellom en første ringformet, potensialmålende elektrode (M-i, Ao<*>) og noen asimutelektroder (AaZi); en anordning for å måle et signal representativt for en andre spenning AVm mellom den første potensialmålende elektroden (M-i, Ao<*>) og en andre ringformet, potensialmålende elektrode (M2), idet begge disse elektrodene er anbrakt mot den samme enden av sonden i forhold til asimutelektrodene; en anordning for å måle signaler som er representative for et antall tredje spenninger AVaZi' mellom en tredje ringformet, potensialmålende elektrode (M'i, A0<*>') og noen asimutelektroder (AaZi); og en anordning for å måle et signal representativt for en fjerde spenning AV'm mellom den nevnte tredje ringformede, potensialmålende elektrode (M'i, Ao<*>') og en fjerde ringformet, potensialmålende elektrode (M'2), idet begge disse elektrodene er anbrakt, i forhold til asimutelektrodene, mot en ende av sonden motsatt fra dens ende hvor de første og andre ringformede, potensialmålende elektrodene (Mi, Ao<*>'; M2) befinner seg.

17. Apparat ifølge krav 15 eller 16, karakterisert ved at en av de første og andre potensialmålende elektroder (Ao<*>) ligger inne i den første ringformede strømelektrode (Ao).

18. Apparat ifølge noen av kravene 15 til 17, karakterisert ved at en av de tredje og fjerde potensialmålende elektroder (A0<*>') ligger inne i den annen ringformede strømelektrode (A'0).

19. Apparat ifølge en av kravene 15 til 18, karakterisert ved at sonden omfatter to første ringformede strømretur-elektroder (A-i, A2) som blir holdt på samme potensial.