DE1548155C3 - Geoelektrische Bohrloch- MeBlog-Apparatur - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine geoelektrische Bohrloch-Meßlog-Apparatur gemäß Oberbegriff des Patentanspruches.

Nach der DT-PS 5 34 563 ist es bereits bekannt, aus dem elektrischen Wechselstromwiderstand zwischen mehreren in getrennte Bohrlöcher gebrachten Elektroden Rückschlüsse auf die Beschaffenheit des zwischen ihnen liegenden Gebietes zu ziehen. Ferner ist ein Versuch beschrieben worden, den elektrischen Widerstand zwischen einer in ein Bohrloch eingeführten Elektrode und einer anderen, weit von ihr entfernten Elektrode zur Feststellung des Zusammenhangs von Laugen in einem Salzbergwerk zu benutzen. Zur Bestimmung des örtlichen elektrischen spezifischen Leitungswiderstandes ist nach dieser Druckschrift eine Anordnung bekannt, die drei in das mit Schlamm gefüllte, unverrohrte Bohrloch an verschieden langen isolierten Kabeln hinabgelassene Elektroden aufweist, von der die eine mit einem Pol einer Stromquelle verbunden ist, die mit ihrem anderen Pol an der Erdoberfläche in der Nähe des Bohrlochmundes geerdet ist, während die beiden anderen im Bohrloch befindlichen Elektroden als Sonden dienen und mit einem über Tage angeordneten Spannungsmesser verbunden sind. Auf Grund dieser Anordnung können die bei der Tiefbohrung durchteuften verschiedenen Bodenschichten erkannt werden, da der örtliche elektrische spezifische Leitungswiderstand in verschiedenen Teufen gemessen wird.

Nach der DT-PS 8 42 034 ist ein Verfahren zur Bestimmung des Einfallens der von einem Bohrloch durchteuften Schichten bekannt, bei welchem fortlaufend elektrische Messungen mit Hilfe von mindestens drei Elektroden durchgeführt werden, die gegenüber der Achse des Bohrloches versetzt, aber im wesentlichen jeweils in derselben Teufe angeordnet sind, und ständig gegen die Wandung des Bohrloches gedrückt werden.

Die DT-AS 10 91 248 beschreibt ein Verfahren und Gerät zur Feststellung von Flüssigkeiten in Erdschichten von einem Bohrloch aus, wobei eine zwischen der Schallgeschwindigkeit, dem spezifischen elektrischen Widerstand, der auf das Bohrloch bezogenen Teufe,

ίο einer von der Art der Flüssigkeit abhängigen Stoff konstante und einer konstanten Zahl bestehende Beziehung zugrunde gelegt wird. Das Gerät weist zwei Komponenten auf, von denen die eine eine vom spezifischen Widerstand, die andere eine von der Schallgeschwindigkeit abhängige Größe für die Erdschicht liefert, in deren Bereich jeweils die zum Gerät gehörende Sonde im Bohrloch hängt. Das Gerät arbeitet vorzugsweise auf der Basis, daß der für das Verfahren benötigte spezifische elektrische Widerstand der durchteuften Schicht durch Messungen von elektrischen Stromstärken ermittelt wird.

Eine ausführliche Zusammenstellung von Bohrlochmeßverfahren und -geräten, mit denen Aufschlüsse über die unmittelbar an das Bohrloch angrenzenden Formationen gewonnen werden können, ist in den Proceedings of the IRE, 1962, S. 2227 bis 2241, veröffentlicht, s. insbesondere S. 2232.

Die US-PS 30 76 138 beschreibt eine Einrichtung mit zwei Stromelektroden in einem vorgegebenen festen Abstand und wenigstens zwei zwischen diesen liegenden, im festen Abstand zu den anderen und zueinander liegenden weiteren Elektroden, wobei die gesamte Elektrodenanordnung in einer in das Bohrloch einzufahrenden Sonde untergebracht ist. .Diese bekannte Anordnung soll vor allem verwendet werden, um Schichtgrenzen zu bestimmen und damit z. B. die Mächtigkeit von ölführenden, vom Bohrloch durchteuften Schichten. Weiter soll das Gerät die Berechnung des Verlaufs der Schichten im Bereich des Bohrloches ermöglichen, gegebenenfalls auch die Ableitung von anderen elektrischen Größen als der Spannungsverteilung.

Ein ähnliches Log-Gerät ist in der US-PS 29 72 101 beschrieben. Dieses Gerät soll dazu dienen, daß das Ausmaß bestimmt wird, in welchem die Bohrflüssigkeit in die an das Bohrloch angrenzende Erdschicht eingedrungen ist. Dort wird in einer Tabelle genau erläutert, was unter »kurzen« oder »langen« Elektrodenabständen zu verstehen ist. »Kurz« ist danach ein Abstand von etwa 8 bis 25", d. h. etwa 20 bis 63 cm. Mit »lang« wird ein Abstand von etwa 88 bis 153 cm bezeichnet. Diese »langen« und »kurzen« Elektrodenabstände werden nach der Darstellung im wesentlichen auch in dem Gerät der US-PS 30 76 138 verwendet. Die Wirkung der Meßanordnung ist damit auf die unmittelbare Nachbarschaft des Bohrloches beschränkt.

Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der

Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, welche es gestattet, von einem Bohrloch aus die Entfernung zur Flanke eines Salzdomes oder eines anderen, in bezug auf den elektrischen Widerstand anomalen geologischen Körper festzustellen, wobei ein solcher Salzdom oder Körper von einigen Metern bis zu 1000 m und mehr vom Bohrloch entfernt liegen kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegeben. Die erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung, die die vorstehend geschilderte Aufgabe löst, gestattet

demnach, die nach generellen Aufschlußarbeiten vermutete Nähe z. B. einer Salzflanke durch Messungen von einem Bohrloch aus, das z. B. außerhalb der Anschleppungszone keine ölführenden Schichten angetroffen hat, mit solcher Genauigkeit zu orten, daß danach Folgebohrungen in günstigeren Positionen abgeteuft werden können, um mögliche ölansammlungen an einer Salzflanke anzufahren.

Falls beim Einsatz der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung der aus den Messungen der mit kürzerem Abstand angeordneten Potentialmeßelektroden gewonnene Durchschnittswert einen kennzeichnenden Unterschied gegenüber dem Meßwert aufweist, der von den im größeren Abstand angeordneten Potentialmeßelektroden im gleichen Teufenintervall geliefert wird, so zeigt dieser Unterschied an, daß die das Bohrloch umgebenden Formationen nicht wirklich gleichförmig im Widerstand bis zu einer unbegrenzten horizontalen Ausdehnung sind. Falls der bei großem Abstand gemessene Widerstand' größer ist, als der entsprechende durchschnittliche, bei kleinem Abstand gemessene Widerstand als zu vermutenden Wert anzeigt, kann im einzelnen geschlossen werden, daß die das Bohrloch umgebenden Formationen durch einen Körper von verhältnismäßig hohem Widerstand innerhalb einer horizontalen Entfernung vom Bohrloch unterbrochen werden, die geringer oder von der Größenordnung des Elektrodenabstandes ist, der bei den mit großem Abstand ausgeführten Messungen verwendet wird.

In der vorstehenden und nachfolgenden Beschreibung wird verschiedentlich auf die Messung von Widerständen Bezug genommen. Dabei ist es zulässig, Leitfähigkeiten zu messen und in der Berechnung zu verwenden, falls berücksichtigt wird, daß eine reziproke Beziehung zwischen Widerstand und Leitfähigkeit besteht und die Durchschnittsermittlung dementsprechend ausgeführt wird.

Während bekannte Bohrlochmeßanordnungen im wesentlichen auf die Untersuchung der unmittelbar an das Bohrloch angrenzenden Schichten beschränkt sind, ermöglicht die Erfindung, Aufschlüsse auch über Bereiche zu erzielen, die wesentlich weiter vom Bohrloch entfernt liegen, wobei der Bereich durch entsprechende Wahl des großen Abstandes festlegbar ist.

Für die Funktion der erfindungsgemäß ausgebildeten Apparatur ist es wesentlich, daß die Durchschnittsermittlung in einer mathematisch genauen Weise ausgeführt wird, wie nachfolgend erläutert wird, und daß die überall vorhandene Anisotropie der Erde berücksichtigt wird, die sowohl durch die heterogene Schichtung der in den Widerständen verschiedenen Formationen als auch durch die mikroskopische Anisotropie der einzelnen, auch sonst heterogenen Schichten verursacht wird. Es liegt weiter ein geophysikalisches Modell zugrunde, in welchem die tatsächlich regellos heterogene und anisotrope leitende Erde in der ersten Ordnung durch ein homogenes, aber anisotropes Medium ersetzt worden ist, dessen Leitfähigkeitskomponenten in ^ vertikaler und in horizontaler Richtung einfache arithmetische Durchschnitte der entsprechenden Leitfähigkeitskomponenten der tatsächlichen Erde sind. In einer solchen Theorie erster Ordnung kann das Potential an einem Punkt oder die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten, falls eine Stromquelle an einer dritten Stelle vorhanden ist, dadurch berechnet werden, daß die Formel für das elektrische Potential verwendet wird, das auf einer Punktstromquelle in einem homogenen anisotropen Medium beruht.

Zur Vereinfachung wird weiter bei der theoretischen Betrachtung angenommen, daß mit Ausnahme der Abweichung; die die in einem unbekannten Abstand seitlich liegende, zu erkundende große Struktur verursacht, die seitlichen Abweichungen der elektrischen Parameter vernachlässigbar sind. Danach besteht die Mittlung der Leitfähigkeitskomponenten innerhalb des Mediums darin, daß über die vertikale Änderung dieser Komponenten gemittelt wird. Es wird im folgenden angenommen, daß nur eine vertikale Abweichung von Bedeutung ist, und daß keine kennzeichnende seitliche oder azimutale Änderung in den elektrischen Parametern auftritt

Innerhalb des Rahmens einer solchen Theorie erster Ordnung sind die erforderlichen Größen, die zur Feststellung des Potentials an einem Punkt und demnach der Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten gebraucht werden:

a) die geometrischen Koordinaten der betreffenden Punkte,

b) der totale, aus der Punktquelle austretende elektrische Strom,

c) die durchschnittliche horizontale Leitfähigkeit Bh, unter Berücksichtigung der vertikalen Verände-■ rung, und

d) der durchschnittliche vertikale Widerstand ρν, unter Berücksichtigung der vertikalen Veränderung.

In einem solche homogenen anisotropen Medium ist das elektrische Potential auf Grund einer punktförmigen Stromquelle / in dem Bohrloch, bewertet in einer Entfernung Z über oder unter dieser Quelle und in einem radialen Abstand r von dem Bohrloch, gegeben durch Φο(γ, Z), wobei

(D

/²Z²

Die Formel (1) vernachlässigt die Wirkung der Bohrtrübe als wesentlichen Leitungsweg. In der Gleichung (1) ist A²r das Quadrat der gesamten Anisotropie, welches die Wirkungen der Schichtungsanisotropie und der Mikroanisotropie oder Punktanisotropie umfaßt. Es ist gegeben durch

'•τ — Qv ^ση ■

Bei Verwendung der einfachen Theorie erster Ordnung zur Deutung von mit großem Abstand aufgenommenen Potentialdifferenzen ergibt sich eine Schwierigkeit in Verbindung mit der Bewertung des durchschnittlichen senkrechten Widerstandes ρ ν. Die Zweideutigkeit des Widerstandes besagt, daß in einem anisotropen Medium mit senkrechten und seitlichen Widerstandskomponenten Messungen der Potentialdifferenzen in einem senkrechten Bohrloch für den Fall einer im Bohrloch vorhandenen Punktquelle und unter Vernachlässigung des Bohrloches selbst nur zur Bestimmung des seitlichen oder horizontalen Widerstandes ausreichen und nicht von der senkrechten Komponente abhängen. Übliche mit kurzem Abstand arbeitende Elektrik-Log-Verfahren messen allgemein gesprochen entweder oh oder qh, und nicht ρ ν, d. h. allein die seitlichen Komponenten.

An Stelle irgendeiner den Wert ρ ν betreffenden

Information kann statt ρ vdie Näherung

fu verwendet werden. In einem solchen Fall wird A²r ersetzt durch den ungefähren Ausdruck

'■r ~ L'ii"11 ■

(4)

Der Durchschnitt qh wird dadurch erhalten, daß die Reziprokwerte der Werte von owgemittelt werden, falls diese letzteren unmittelbar bei der mit kurzem Abstand ausgeführten Elektrik-Log-Messung erhalten werden, wie z. B. bei dem Induktionslog.

Zusätzliche Informationen aus Bohrlochlogs, die in derselben und irgendwelchen benachbarten Bohrungen aufgenommen worden sind, können verwendet werden, um genauer die örtliche Anisotropie λ (Z) der Sedimente in einer Teufe Z abzuschätzen. In solchen Fällen kann ρν unmittelbar aus qh oder oh erhalten werden. Andere Abschätzungen, die in ihrer Art weniger ausführlich sind, können gleichfalls für das Verhältnis von ρν: qh gemacht werden. Diese Betrachtungen beruhen auf Informationen, die durch Kernen der betreffenden Abschnitte oder andere Log-Messungen gewonnen worden sind und die relativen Anteile der verschiedenen Gesteinsarten angeben, die in den betreffenden Erdschichten vorhanden sind. Diese Informationen können ihrerseits verwendet werden, um die Größe der örtlichen Anisotropie λ (Z) in einer bestimmten Schicht zu bestimmen.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung, die in einem im seitlichen Abstand von einem Salzdom befindlichen Bohrloch im Einsatz ist,

F i g. 2 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der theoretischen Grundlage für die Anordnung von Potentialmeßelektroden im größeren Abstand und

F i g. 3 und 4 weitere Darstellungen von erfindungsgemäßen Ausbildungen.

In F i g. 1 ist ein Bohrloch dargestellt, welches die Flanke eines Salzdomes 12 um einen nicht bekannten Abstand Xo verfehlt hat. Dieser Abstand Xo ist ausreichend groß, so daß öl, welches sich gewöhnlich in porenhaltigen Schichten, wie 14 und 16, ansammelt, in den Schichten nicht an der von dem Bohrloch 10 durchteuften Stelle enthalten ist. Wie weiter vereinfacht dargestellt ist, sind die Schichten 14 und 16 durch den Salzaufbruch 12 angeschleppt, so daß das öl sich entlang den Flanken 18 des Salzdomes 12 ansammeln kann. In der Praxis kann der Abstand Xo zwischen 75 und 800 m betragen. Die allgemeine Lage des Salzdomes 12 ist aus gravimetrischen und seismischen Aufschlußmessungen bekannt Jedoch ist die Flanke 18 gewöhnlich unregelmäßig ausgebildet, so daß ihre genaue Lage schwierig von der Erdoberfläche aus zu bestimmen ist. Sie weist möglicherweise auch einen Überhang 20 auf. Der Überhang 20 begünstigt ebenfalls ^ die Ansammlung von öl in Schichten 22 und 23.

Da die Bohrung 10 als »trocken« bekannt ist, wird eine erfindungsgemäß ausgebildete Apparatur benutzt um den Abstand Xo zu bestimmen, so daß eine weitere Bohrung, die z. B. durch die punktierten Linien 24 angedeutet wird, unmittelbar die ölhaltigenAbschnitte der Schichten 14, 16 und 22 anfährt. Um die erforderlichen Messungen zu machen, ist die Strom-Elektrode 26 am unteren Ende des Log-Kabels 28 angeordnet Sie wird mit Energie durch eine Gleichstrom- oder eine niederfrequente Wechselstromquelle versorgt, die als Generator 30 dargestellt ist. Der elektrische Stromweg durch die Erde wird durch eine Erdverbindungs-EIektrode 32 geschlossen, die als in die Spülungsgrube 34 an der Erdoberfläche eingetaucht dargestellt ist Wie bei üblichen elektrischen Log-Verfahren, bei denen nur die relativen Änderungen im Widerstand der anschließenden Formationen zu bestimmen sind, so z. B. von der Schicht 13 nach 14 und 14 nach 15, sind außerdem eine oder mehrere Potential-Meß-Elektroden 36 an dem Kabel 28 in einem Abstand von 0,3 bis 7,5 m von der Strom-Elektrode 26 angeordnet.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 mißt die Elektrode 36 ein Potential im Bohrloch in der Nachbarschaft der Strom-Elektrode 26. Dieses Potential wird auf einem Registrierstreifen 42 durch einen von dem Galvanometer 44 gesteuerten Stift 41 aufgezeichnet Wie in der Elektrik-Log-Technik bekannt ist, ist die Größe des an der Elektrode 36 beobachteten Potentials in linearer Beziehung zum Widerstand der Erdschicht in der Umgebung der Strom-Elektrode 26. Der Streifen 42 wird durch die Rolle 45 und den Motor 46 weitergezogen. Die Drehung des Motors 46 ist mit der Bewegung der Meßsonde durch das Bohrloch mittels eines Kabellängenanzeigegerätes 48 synchronisiert. Die Marke 43 auf dem Streifen 42 fällt mit der Lage des Stiftes 41 und anderer Stifte zusammen, wenn die Sonde sich in einer der Marke zugeordneten Teufe befindet. In F i g. 1 stellt die Marke 43 eine Teufe von 5000 Fuß (etwa 1500 m) dar. Die Spur 47 des Stiftes 41 auf dem Streifen 42 ist daher eine Aufzeichnung des Widerstandes eines kleinen Volumens der Erdschichten, die unmittelbar das Bohrloch umgeben, wobei die Messung durch die im kurzen Abstand liegende Elektrode 36 erfolgt Das Galvanometer 70 und der Stift 71 zeichnen eine entsprechende Kurve 72 auf, die jedoch die Messung des Widerstandes eines größeren Sediment-Volumens im Bereich der Stromelektrode darstellen, wobei die Beobachtung über eine mit weitem Abstand liegende Elektrode, z. B. Elektrode 54, erfolgt.

Um die Kurve 72 zu verwenden, die Nähe eines Salzdomes mit Bezug auf das Bohrloch anzuzeigen, muß vorausgesagt werden, welche entsprechenden Werte die Kurve 72 haben würde, falls kein Salz in der Nachbarschaft des Bohrloches vorhanden wäre. Es ist festgestellt worden, (s. zum Beispiel Ku η ζ und Moran, Geophysics 23, S. 770 bis 794, 1958), daß die sogenannten »normalen« Elektroden-Anordnungen, wie die hier beschriebenen, die Horizontalkomponente des Widerstandes in einer Formation messen. Falls die Formation mit Bezug auf den Widerstand anisotrop ist, entweder auf Grund der MikroStruktur des Gesteins oder auf Grund der horizontalen Schichtung aus Lagen mit unterschiedlichem Widerstand, zeichnet jede der Potential-Elektroden eine Kurve auf, die dem mittleren horizontalen Widerstand eines Abschnittes der Formation entspricht, der angenähert in Dicke gleich dem Abstand der entsprechenden Elektroden von der Strom-Elektrode ist Der tatsächliche mittlere horizontale Widerstand einer solchen Gruppe von horizontal geschichteten Leitern ist nicht der Teufenmittelwiderstand, sondern vielmehr das Reziproke der Teufenmittelleitfähigkeit Dieser Reziprokwert kann auch als harmonischer Teufenmittelwiderstand bezeichnet werden. Um den tatsächlichen mittleren horizontalen Widerstand instrumental zu bestimmen, empfiehlt es

sich, erst ein Teufenmittel der Leitfähigkeiten der einzelnen Schichten festzustellen und dann den Kehrwert der Größe zu nehmen. Dieser Reziprokwert ist der gewünschte Schichtwiderstand über den Teufen-Durchschnitt. Die Apparatur führt diese Arbeitsschritte mit den Messungen aus, die der mit kurzem Abstand aufgenommenen Kurve entsprechen und bildet einen Voraussagewert für die mit weitem Abstand aufgenommene Kurve.

In Fig. 1 ist die Kurve 73 der Teufendurchschnittswiderstand, der aus den die Kurve 47 bildenden Werten erzeugt worden ist. Nach der vorhergehenden Beschreibung stellt die Kurve 73 den Wert des Widerstandes dar, der in der Kurve 72 aufgezeichnet werden würde, falls sich kein Salzdom innerhalb des Bereiches befindet, durch den die im langen Abstand liegende Elektrode beeinflußt wird.

Die Apparatur stellt die Kurve 73 wie folgt her: Das Potential, das durch die im kurzen Abstand liegende Elektrode 36 gemessen und über die Leitung 56 geführt wird, wird an den Verstärker 57 angelegt. Das Potentiometer 58 wird verwendet, um einen geeigneten Maßstabsfaktor zu erzielen, und das sich ergebende Signal wird in die Reziprokeinrichtung 59 eingegeben, die ein Analog-Divisionswerk ist, in welcher die Einheit durch die eingeführte Größe geteilt wird. Das reziproke Signal wird dann einem Integrator 60 zugeführt, wobei das Signal der Integrand und die Integrationsveränderliche die Teufe ist, die durch das Potentiometer 6t in eine Spannung übersetzt wird. In den Integrator 60 wird auch noch ein weiteres Signal von dem Teil der Kurve 47 eingespeist, der an einer vorhergehenden, größeren Teufe aufgezeichnet worden ist, da das Log bei Aufwärtsfahren der Sonde aufgenommen wird. Das Signal aus der unteren Teufe wird abgezogen, während das Signal von der geringeren Teufe addiert wird. Das sich ergebende Integral ist proportional einem laufenden Durchschnitt zwischen den beiden Teufen. Der Widerstand aus der größeren Teufe wird von der Kurve 47 durch eine optische Kurvenfolgeeinrichtung 62 abgelesen. Das Signal aus der Folgeeinrichtung 42 wird in den Verstärker 63 eingespeist, und das Ausgangssignal des Verstärkers 63 wird einerseits dem Maßstabspotentiometer 65 zugeführt. Das Signal aus dem Potentiometer 65 geht dann in die Reziprokeinrichtung 67 und durch den Vorzeichenänderungsverstärker 69, so daß es subtrahierend in den Integrator 60 eingespeist wird. Das laufende Teufenmittel zwischen den beiden Teufen, die als 6000 und 5000 Fuß (etwa 1800 und 1500m) in Fig. 1 dargestellt sind, wird durch die Ausgangsspannung des Integrators 60 wiedergegeben. Diese Spannung wird dem Verstärker 37 und dem Potentiometer 38 für Maßstabszwecke zugeführt, und dann in die Reziprokeinrichtung 39 für die schließliche Umkehr eingespeist. Die Endspannung ist daher der tatsächliche mittlere Widerstand und stellt den Kehrwert des durchschnittlichen reziproken Widerstandes oder der mittleren Leitfähigkeit über das gesamte Teufenintervall zwischen 5000 und 6000 Fuß dar. Das Signal, welches den tatsächlichen mittleren Widerstand darstellt, wird dem Galvanometer 35 zugeführt und auf dem Streifen 42 durch den Stift 33 bei der Teufe 5500 Fuß abgetragen (1 Fuß = 0,3048 m).

Das Maßstabspotentiometer 38 ist so eingestellt, daß die Kurve 73 mit der Kurve 72 zusammenfallen würde, falls kein Salz in dem Bereich vorhanden wäre, der das Signal von der mit weitem Abstand angeordneten Elektrode 54 beeinflußt. Falls Salz oder ein anderes

Material mit einem massiven Widerstand innerhalb dieses Bereiches liegt, zeigt die Kurve 73 einen geringeren Widerstand als Kurve 72.

Bezüglich der Größe der Differenz, die zwischen den Kurven 72 und 73 zu erwarten ist, ergibt sich, daß die größte Differenz auftritt, wenn eine Wand aus Salz mit hohem Widerstand sehr nahe beim Bohrloch liegt. Eine solche Wand verdrängt nahezu die Hälfte der sonst verfügbaren Schicht, durch die der Log-Strom fließen

ίο könnte. Der scheinbare Widerstand ist bei einer Elektrodenaufstellung mit weitem Abstand, die das Salz wahrnimmt, nahezu zweimal so groß wie der Widerstand, bei einer Aufstellung mit kurzem Abstand, die das Salz nicht wahrnimmt. In einem solchen Fall zeigt die Kurve 72 Werte, die nahezu zweimal so groß wie die der Kurve 73 in der gleichen Teufe sind, wenn das Salz wahrgenommen wird. In den Fällen, in denen das Salz nicht so dicht dem Bohrloch benachbart liegt, ist es erforderlich, die oben besprochene Theorie der ersten Annäherung anzuwenden, um die Entfernung zwischen Bohrloch und Salz zu bestimmen.

Der scheinbare Widerstand kann von der Theorie erster Annäherung für alle Fälle bestimmt werden, in denen elektrische Potentiale durch irgendeine der Elektroden 36 oder 50 bis 54 gemessen werden, die mit einem Abstand A von der Stromelektrode entfernt liegen. Hierzu wird r = 0 in der Gleichung (1) der Theorie erster Annäherung eingesetzt, nämlich

In der Gleichung (5) wird als scheinbarer Widerstand der auf der rechten Seite außer dem Ausdruck HA π Α vorhandene Faktor angenommen, in Übereinstimmung mit der allgemeinen Formel

Scheinbarer Widerstand

(Potential)

_ 4rr (Elektrodenzwischenabstand)
Stromstärke

Das Einsetzen von (6) in (5) ergibt, daß, falls kein Salz vorhanden ist, der vorausgesagte scheinbare Widerstand ρ = ί/ö H ist

Eine Salzflanke im Abstand ΛΌ vom Bohrloch und parallel zu diesem wirkt als eine isolierende Sperre und führt auf Grund Gleichung (1) zu einem Potential nach folgender Formel

\^Γ\+ΑΧ²Ι\² _ΤΑ²

Die Anwendung von (6) auf (7) führt zu dem Ergebnis, daß in diesem Fall für den scheinbaren Widerstand Qs gilt

1 +

I +AX².

²IA²J '

Dabei ist der scheinbare Abstand X «= Χο/ιτ. Das Verhältnis von Qs aus Gleichung (8) zu ρ = 1/öh führt zu der Gleichung

1. + 4A·²,!-

609 648/20

Hierin ist

Qs der scheinbare Widerstand aus (6), gemessen in

der Anwesenheit von Salz,
ρ der scheinbare Widerstand aus der Theorie erster Annäherung, gemessen in der Abwesenheit von

Salz = I/oh, X der scheinbare Widerstand zwischen Bohrloch

und Salzfläche,
Xo der tatsächliche Abstand zwischen dem Bohrloch

und der Salzfläche, Xo = Xt, und
A der Abstand zwischen der Stromelektrode 26 und der weit davon angeordneten Elektrode 54.

Falls das Salz so liegt, daß es keine Wirkung auf im kurzen Abstand erfolgenden Messungen oder irgendwelche Log-Messungen über kurze Abstände ausübt, die zur Ermittlung von öh angewendet werden, dagegen ausgesprochen die im weiten Abstand erfolgenden Messungen beeinflußt, dann ist es aus dem Verhältnis der Widerstände, die mit Hilfe von Gleichung (9) interpretiert werden, möglich, die Entfernung zur Salzflanke innerhalb der Meßgenauigkeit von Ar abzuschätzen. Unter Bezug auf den bereits erwähnten Aufsatz von K u η ζ und M ο r a η ergibt sich, daß Werte für die Mikro-Anisotropie, die zwei übersteigen, unwahrscheinlich sind, selbst in stärker anisotropen Schichten, wie z. B. Tonen. Weiter ist es möglich, genau den Anisotropie-Beitrag zu berechnen, der sich aus der heterogenen Ablagerung von Schichten mit verschiedenem an ergibt. Infolgedessen kann λτ mit einiger Genauigkeit abgeschätzt werden, und zwar tatsächlich innerhalb von 50% ohne weitreichende Informationen, die über die vom Log verfügbaren hinausgehen. Selbst in extremen Fällen, in denen λτ innerhalb einer Genauigkeit bekannt ist, die nicht besser als ein Faktor 2 ist, ist Xo dann innerhalb dieses gleichen Faktors bekannt. Während eine solche Ungewißheit Logmessungen nur einen geringen Wert verleiht, ist in diesem besonderen Fall die Kenntnis des Abstandes vom Salz innerhalb eines Faktors 2 mehr als angemessen. Zum Beispiel, falls die Salzflanke als 30 m entfernt berechnet wird, spielt es keine Rolle, ob es 15 m oder 60 m sind. In keinem Fall ist es möglich, daß eine wirtschaftlich bedeutende ölansammlung zwischen dem trocknen Bohrloch und der Salzflanke liegt. Andererseits würde eine Bestimmung des Salzes bei 300 m mit einer Unsicherheit von 2 zu weiteren Aufschlüssen oder Bohrungen führen. Daher kann selbst bei äußerster Ungewißheit in λτ das vorliegende Verfahren noch angewandt werden, um wirtschaftlich nützliche Ergebnisse zu bringen.

Eine Betrachtung einiger der praktischen Konsequenzen der Gleichung (9) zeigt, daß eine Berechnung mit einer Aussage über die Entfernung Bohrloch — Salz nur ausgeführt werden kann, falls das Verhältnis des weiten Elektrodenabstandes zu dieser Entfernung innerhalb eines gewissen Bereiches liegt. Dies ergibt sich mit Bezug auf F i g. 2, welche eine graphische Darstellung der Gleichung (9) ist. Die Kurve des Widerstandsverhältnisses flacht sich zunächst ab und nähert sich asymptotisch dem Wert 2 bei großen Werten des Verhältnisses von Elektrodenabstand zu Entfernung. Das bedeutet, daß große Änderungen in der Entfernung Bohrloch — Salz durch nur kleine Änderungen im gemessenen Widerstandsverhältnis dargestellt werden. In der Praxis kann natürlich das Widerstandsverhältnis nicht mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Es ist nicht vernünftig, eine Genauigkeit zu erwarten, die besser als 10% ist. Die Fig.2 zeigt, daß es bei einer Genauigkeit von 10% wenig zweckmäßig ist, eine Abstandsberechnung zu versuchen, falls der Elektrodenabstand größer als das Dreifache der scheinbaren Bohrloch-Salz-Entfernung wäre. Die Kurve ist zu flach für Werte von AIX, die größer als 3 sind.

Es wird jetzt auf das untere Ende der Kurve in F i g. 2 Bezug genommen. Offenbar könnte eine 10%ige Änderung in dem gemessenen Widerstandsverhältnis im Bereich von 1,1 bis herunter zur Einheit eine Änderung im berechneten Wert der scheinbaren Bohrloch-Salz-Entfernung von etwa dem Vierfachen des Elektrodenabstandes bis Unendlich bedeuten.

Offensichtlich wurden Berechnungen in diesem Gebiet Zweifeln unterliegen.

Mit Rücksicht auf diese Betrachtung läßt sich ein Arbeitsbereich für das Verhältnis AIX (Elektrodenabstand zu scheinbarem Bohrloch-Salz-Abstand) wählen.

Die Grenzen für den Bereich sind natürlich etwas willkürlich, jedoch sollte die untere Grenze merklich größer als 0,25, etwa 0,50, und die obere Grenze kleiner als 3,0 etwa 2,0, sein. Falls das Verhältnis von Elektrodenabstand zu scheinbarer Bohrloch-Salz-Entfernung niemals größer als 2 und kleiner als 0,5 und die scheinbare Bohrloch-Salz-Entfernung unbekannt ist, sind Messungen mit mehr als einem Elektrodenpaar erforderlich. Zum Beispiel kann die Apparatur mit einer Reihe von Elektroden mit aufeinanderfolgenden Abständen in geometrischer Reihe benutzt werden, wobei jeder Abstand das Vierfache des nächstkleineren Abstandes ist. Es empfiehlt sich sogar, kleinere Verhältnisse zwischen aufeinanderfolgenden Abständen, Verhältnisse von nur 2,0 bis 2,5 zu verwenden. Eine geeignete Gruppe weiter Abstände beträgt z. B. 50,100, 200,500,1000 und 2000 Fuß (etwa 15,30,60,150,300 und 600 m).

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Behandlung der mittels der Meßsonde aus dem Bohrloch erhaltenen Informationen an der Oberfläche abgewandelt und die Handhabung von mehr als 2 mit weitem Abstand liegenden Potential-Meß-(Widerstands-Meß-)Elektroden vorgesehen. Für Zwecke dieser Besprechung ist es zweckmäßig, λτ als Einheit anzunehmen. In der vereinfachten Darstellung dieser Apparatur in F i g. 3 sind einige gesonderte Datenverarbeitungseinheiten der ersten Ausführungsform zusammengefaßt worden. Zum Beispiel die Einheit 75, die als ein mit 3 Anschlüssen versehener Kasten dargestellt ist, bildet eine Zusammenfassung von solchen Bestandteilen, die in der oberen rechten Ecke der F i g. 1 dargestellt sind: Reziprok-Einrichtungen 39, 59 und 67; Verstärker 57, 37, 63 und 69; Potentiometer 58, 38 und 65, und Integrator 60. Auf die vorhergehende Beschrei-

₅j bung wird Bezug genommen, um anzuzeigen, daß eine zusammengesetzte Einheit zwei Spannungen aufnehmen kann, von denen die eine einen momentanen Wert des Signals und die andere einen vorher aufgezeichneten Wert des gleichen Signals darstellt Die zusammengesetzte Einheit kann ein Spannungssignal liefern, das den laufenden harmonischen Durchschnitt des gegebenen Signals zwischen den gegebenen Werten darstellt.

Auch zeigt zum Zweck der Vereinfachung F i g. 3 nur drei mit weitem Abstand aufgenommene Widerstandswerte und einen mit kurzem Abstand aufgenommenen Widerstandswert, die aufgezeichnet werden. Wie oben erwähnt, kann eine für die Praxis geeignete Anordnung mit 6 im weiten Abstand aufgenommenen Werten

arbeiten. Zum Zweck der Erläuterung wird angenommen, daß die in F i g. 3 dargestellten weiten Abstände 200, 500 und 1000 Fuß betragen (etwa 60, 150 und 300 m).

Nach Fig.3 stammt das in kurzen Abstand aufgenommene Widerstandssignal von einer Elektrode im Bohrloch 10, wird über ein Kabel 76 und durch den Verstärker 77 hindurch dem Galvanometer 44 zugeführt und steuert den Stift 41, um die im kurzen Abstand aufgenommene Widerstandskurve 47 auf dem Streifen 42 aufzuzeichnen. Das in kurzem Abstand aufgenommene Signal läuft jedoch auch durch die Leitung 78 und wird auf der Magnettrommel 79 aufgezeichnet. Die Trommel 79 gehört zu einer Art, die allgemein für Rechenzwecke und in Datenverarbeitungseinrichtungen verwendet wird. Ihre Oberfläche kann durch entsprechende Magnetköpfe magnetisiert oder gelöscht \ werden. Nach F i g. 3 läuft die Trommel synchron mit der Bewegung des Log-Kabels im Bohrloch, wie der ! Streifen in Fig. 1, so daß eine 180°-Drehung der Trommel 1000 Fuß (300 m), 90° 500 Fuß (150 m) und 36° 200 Fuß (60 m) darstellen.

^ In gleicher Weise wie das über die Leitung 76 φ aufwärts geführte, mit kurzem Abstand aufgenommene Signal geht das in 200 Fuß Abstand aufgenommene Signal über die Leitung 80 und den Verstärker 81 auf das Galvanometer 82 und steuert den Stift 82, um die Spur 84 zu erzeugen. Das in 500 Fuß Abstand aufgenommene Signal geht über die Leitung 86 zum Verstärker 87 und dann zum Galvanometer 88 und veranlaßt die Aufzeichnung der Spur 90 auf dem Streifen 42 durch den Stift 89. Das in 1000 Fuß Abstand aufgenommene Signal geht durch die Leitung 92 und Verstärker 92 zum Galvanometer 94, um den Stift 95 zu betätigen.

Drei der obenerwähnten zusammengesetzten Einheiten sind in Fig.3 dargestellt. Jede von ihnen hat den Zweck, ein laufendes Mittel des im kurzen Abstand aufgenommenen Signals aufzunehmen, um es entlang der zugeordneten, im weiten Abstand aufgenommenen Kurve abzutragen. Die zusammengesetzte Einheit 75 empfängt das momentan eintreffende, mit kurzem Abstand aufgenommene Signal über die Leitung 97 und außerdem das im kurzen Abstand aufgenommene Signal, das 1000 Fuß unterhalb der momentanen Teufe und 180° auf dem Umfang der Magnettrommel entfernt aufgezeichnet worden ist, über die Leitung 98. Das momentane Signal wird addiert und das vorhergehende Signal abgezogen in einer laufenden Integration, wie oben erläutert, und der sich ergebende, richtig gemittelte Wert wird aus der zusammengesetzten Einheit 75 durch die Leitung 99 heraus- und dem Galvanometer 100 zugeführt, um den Stift 101 zur Aufzeichnung der Spur 102 zu betätigen, die das 1000-Fuß-Mittel der im kurzen Abstand aufgenommenen Kurve darstellt und zum Vergleich mit der tatsächlich gemessenen 1000-Fuß-Kurve 96 dient

In einer entsprechenden Weise wird das aufgezeichnete, im kurzen Abstand aufgenommene Signal von der Magnettrommel an der 90°-Stelle 103 abgelesen, die eine Teufendifferenz von 500 Fuß darstellt. Das Signal wird durch die Leitung 104 der zusammengesetzten Einheit 105 zugeführt. In die Einheit 105 wird auch das momentan aufgenommene Signal durch die Leitung 97 eingespeist. Ebenso wie die zusammengesetzte Einheit 75 ein laufendes Mittel über 1000 Fuß erstellt, liefert die zusammengesetzte Einheit 105 ein laufendes Mittel über 500 Fuß, und der Wert dieses Mittels wird auf dem Streifen 42 als Kurve 106 mittels des Galvanometers 107 und des Stiftes 108 abgetragen. Auch wird in gleicher Weise das aufgezeichnete, im kurzen Abstand aufgenommene Signal von der Magnettrommel an der 36°-Stelle 109 abgelesen, die eine Teufendifferenz von 200 Fuß darstellt Dieses Signal wird durch die Leitung 111 der zusammengesetzten Einheit 110 zugeführt. Die Einheit 110 nimmt auch das momentan aufgenommene Signal über die Leitung 97 auf. In der Einheit 110 wird das laufende Mittel über 200 Fuß erstellt, und der Wert

ίο dieses Mittels wird auf dem Film 42 als Kurve 112 mittels Galvanometer 113 und Stift 114 abgetragen.

Die 200-Fuß-Kurve 84 zeigt keinen hervorstechenden Überschuß über die gemittelte Kurzabstandskurve 112. Falls ein Salzdom in der Nähe ist, ist demnach die nächste Stelle des Salzdomes viel mehr als 200 Fuß entfernt. Die 500-Fuß-Kurve 90 zeigt keinen bemerkenswerten Überschuß bei Teufen, die größer als 6000 Fuß (1800 m) sind. Ein bedeutsamer Überschuß von angenähert etwa 20% über die entsprechende gemittelte Kurzabstandskurve 106 tritt dagegen bei weniger als 6000 Fuß auf. Aus F i g. 2 ist abzuleiten, daß ein 20%iger Überschuß einem Verhältnis zwischen Elektrodenabstand und Salzentfernung von etwa 0,4 entspricht; das ergibt, daß in Teufen von 5000 bis 5500 Fuß (1500 bis 1650 m) das Bohrloch etwa 1200 Fuß (360 m) von einem Salzdom entfernt ist (500 · 1/0,4 = 1250). Eine Bestätigung dieser Abschätzung liefert die 1000-Fuß-Kurve, welche einen merklichen Überschuß über die entsprechende gemittelte Kurzabstandskurve 102 zeigt, sogar in der größten dargestellten Teufe, bei angenähert 6500 Fuß (1950 m). Die Kurve 102 zeigt einen klären Überschuß von etwa 40% bei 5500 Fuß (1650 m). Mit Hilfe der F i g. 2 ist abzuschätzen, daß bei 5500 (1650 m) die Wand eines Salzdomes etwa 1000 Fuß (300 m) entfernt ist (1000 · 1 = 1000). In der Annahme, daß alle diese Daten bedeutsam sind, kann somit abgeleitet werden, daß ein Salzüberhang, wie in F i g. 1 dargestellt, ermittelt worden ist und in Teufen zwischen 5000 bis 6000 Fuß (1500 und 1800 m) in der Größenordnung von 1000 Fuß (300 m) vom Bohrloch entfernt ist. Dabei ist die Entfernung am unteren Teil des Domes größer.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weisen sogenannte Analog-Recheneinrichtungen auf, welche die kontinuierlich sich ändernden Spannungen behandeln. Die in der erfindungsgemäß ausgebildeten Apparatur ausgeführten Arbeitsschritte können auch mit Digital-Einrichtungen ausgeführt werden, die diskrete Spannungsablesungen verarbeiten. Die digitale Verarbeitung der Information hat gewisse grundsätzliehe Vorzüge, z. B. bei der Verarbeitung von intermittierend eintreffenden Signalen, etwa, wenn zwei oder mehr Nachrichtensignale auf einer Kabelleitung übertragen werden und die Zeit für diese aufgeteilt werden muß. Eine digitale Verarbeitungsanordnung ist in Fig.4 schematisch dargestellt.

In F i g. 4 kommt ebenso wie in F i g. 3 das Signal von der mit kurzem Abstand liegenden Elektrode über die Kabelleitung 76 und geht durch den Verstärker 77. In F i g. 4 wird jedoch das verstärkte Kurzabstandssignal in ein Digital-Voltmeter 115 eingespeist. Die Signale von den mit langen Abständen, wie 200 Fuß (60 m), 500 Fuß (150 m) und 1000 Fuß (300 m), angeordneten Elektroden gehen über die Kabelleitungen 80, 86, und 92 und werden den Verstärkern 81, 87 und 93, wie oben erwähnt, zugeführt.

Die digitalen Spannungen aus dem Meßgerät 115 werden auf dem Band 116 durch den magnetischen Aufzeichnungs- und Lesekopf 117 aufgezeichnet. Sie

werden dann unmittelbar oder zu einer gewünschten späteren Zeit in den Digitalrechner 118 eingeführt, welcher das Reziproke aus jeder diskreten Spannungsablesung bildet, die Reziprokwerte über die gewünschten Teufenmittlungsintervalle summiert und das Reziproke der Summe bildet und das Ergebnis auf den entsprechenden Digital-Analog-Umwandler überträgt.

In Fig.4 sind drei Digital-Analog-Umwandler eingezeichnet: 119 zur Behandlung des 200-Fuß-(60 m) _t0 Mittels, 120 zur Behandlung des 500-Fuß-(150 m) Mittels und 121 zur Behandlung des 1000-Fuß-(300 m) Mittels. Der Umwandler 119 speist das Galvanometer 113 zur Abtragung der 200-Fuß-Mittelkurve, wie oben in Verbindung mit der vorhergehenden Ausführungsform erläutert wurde. Entsprechend speist der Umwandler 120 das Galvanometer 107 und der Umwandler 121 das Galvanometer 100. Die hinter den Galvanometern 113, 107 und 100 liegenden Bestandteile und deren Aufgaben sind die gleichen wie in Verbindung mit Fig.3 beschrieben.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die digitale Aufzeichnung zur Berücksichtigung der Wirkung des λτ auf die Berechnung der Entfernung von der Salzflanke, so daß dieselbe Aufzeichnungs- und Recheneinrichtung verwendet werden kann, um einen laufenden Wert von λτ zu berechnen. Ein zweckmäßiger Weg zur Ausführung dieser Rechnung besteht darin, fortlaufend den Wert der Eigenpotential-Kurve auf dem Band 116 aufzuzeichnen und das Rechenwert 118 zu verwenden, um daraus die Grenzen jeder Schicht in einer Sand-Ton-Lithologie zu bestimmen. Diese Information, die durch das Rechenwerk mit dem gemessenen Horizontal-Widerstand jeder Schicht und mit einem vorher bestimmten und festgelegten Wert für die Mikro-Anisotropie in jeder Art von Lithologie kombiniert wird, erlaubt die Abtragung von λτ unmittelbar auf dem Film 42, wodurch eine genauere Abschätzung der Entfernung zum Salz erleichtert wird.

Wenn eine oder mehrere Leitungen eines Log-Kabels zur Führung von Signalen von mehr als einer Elektrode verwendet werden, kann ein Zeitaufteilungsverfahren verwendet werden, z.B. gemäß US-Patentschriften 27 79 912 und 29 17 704. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung müssen die Spannungen von den verschiedenen Elektroden in verschiedenen Abständen zu verschiedenen Zeiten oder Entfernungsabständen abgefragt werden, wenn die Log-Sonde aus dem Bohrloch herausgefahren wird. Vorzugsweise wird die Spannung der im kurzen Abstand liegenden Elektrode etwa in 1-Fuß-Schritten (0,3 m-Schritten) abgefragt Die Spannung von einer im Abstand von 200 Fuß (60 m) liegenden Elektrode braucht nur alle 50 Fuß (15 m) abgefragt zu werden, die von der 500-Fuß-(150 m)Elektrode alle 100 Fuß (30 m) usw. Eine Eigenpotential-Kurve kann auch über das Kabel unter Ausnutzung eines Zeitaufteilungssystems übertragen werden.

Die günstigste Stromfrequenz für die im weiten Abstand aufzunehmende Messung ist nicht unter allen Umständen die gleiche. Die günstigste Frequenz wird durch zwei einander entgegengesetzte Anforderungen bestimmt. Für die Durchdringung von Formationen über große Abstände soll vorzugsweise die Frequenz so niedrig wie möglich sein. Falls jedoch die Frequenz so niedrig wie diejenige der natürlichen tellurischen Ströme wird, die in der Erde zu dieser Zeit und an der Stelle der Log-Arbeiten fließen, werden die tellurischen Potentiale eine Fehlerquelle. Es ist festgestellt worden, daß eine Frequenz in der Größenordnung von 1 Hertz für die anfänglichen Arbeiten zweckmäßig ist: Niedrigere Frequenzen können dann verwendet werden, falls die von den tellurischen Spannungen herrührenden Störungen dies zulassen.

Die vorstehenden Beispiele für den Einsatz der Apparatur zeigen, wie ein Salzdom festgestellt werden kann. Mit der Apparatur können jedoch auch von einem Bohrloch aus andere Körper aufgefunden werden, die einen hohen Widerstandsunterschied zeigen, z. B. Anhydrit- und Karbonat-Massen und Eruptiv-Gesteine, ferner Verwerfungen oder Einbrüche, die durch Mineralien abgedichtet sind, die einen hohen Widerstand aufweisen. Bei den zuletzt genannten Anwendungen können extreme Widerstandsunterschiede zwischen den vom Bohrloch durchteuften Schichten festgestellt werden. In solchen Fällen hängt die Gültigkeit der Theorie erster Annäherung von der Genauigkeit ab, mit welcher Φο (r, Z) der Gleichung (1) tatsächlich das Potential in einem beliebig heterogenen anisotropen Medium wiedergibt, in welchem eine Punktquelle angeordnet ist und für das keine seitliche oder azimutale Änderung in der elektrischen Leitfähigkeit vorhanden ist, sondern nur eine vertikale (Z) Abhängigkeit. Das Potential Φ (r, Z) genügt in einem solchen Fall der von der Quelle fortlaufenden elektrischen Kontinuität, die gegeben ist durch

D Φ

Dr o„(Z) DZ

D Φ

Oy(Z)- =0. (10)

Eine Funktion der Art Φο (r, Z) nach (1) genügt der Gleichung (10) im Grenzfall des konstanten oh und av. Numerische Lösungen, die für die Gleichung (10) in einem Rechenwerk erstellt worden sind, haben bestätigt, daß eine genaue Lösung der Gleichung (10) von Φο der Gleichung (1) für entsprechend große Zwischenelektroden-Abstände um nur 1 bis 5% für verschiedene typische Fälle abweicht, in denen oh(Z) aus Felddaten entnommen worden ist und av = oh angenommen wurde (mikroisotroper Fall).

Mit Hilfe der numerischen Verfahren und bei vorgegebenem σh(Z) und unter Annahme der Mikroisotropie kann festgestellt werden, ob die Theorie erster Ordnung eine ausreichende Lösung für die Gleichung (10) bei entsprechendem Zwischenelektrodenabständen ist oder nicht Wenn die Theorie erster Annäherung nicht ausreicht, können die obenerwähnten numerischen Verfahren angewendet werden, um die Gleichung (10) zu lösen, die dann eine Basis zur Auswertung der mit großem Abstand gemessenen Werte bildet. Diese Theorie höherer Ordnung erfordert natürlich eine zusätzliche quantitative Auswertung, kann jedoch bei manchen Einsätzen der Apparatur erforderlich sein.

Weitere Ausgestaltungen der Apparatur sehen z. B. vor, die Widerstände der Erdformationen um die Bohrung herum zu mitteln. Die Widerstandswerte können einzeln aus einer üblichen im kurzen Elektrodenabstand aufgenommenen Widerstandskurve abgelesen werden. Momentane Werte werden in regelmäßigen Zwischenräumen von etwa 5 Fuß (1,5 m) ausgewählt Von diesen Widerstandswerten werden dann die Kehrwerte genommen und über ein erwünschtes Intervall, wie 500 oder 1000 Fuß (150 oder 300 m) addiert. Von der Summe wird dann wieder der Kehrwert genommen und bei einem Teufenwert abgetragen, der in der Mitte zwischen den beiden Enden

des Teufenintervalles liegt. Das Verfahren wird wiederholt, indem der momentane Wert des nächsten Intervalles von etwa 5 Fuß (1,5 m) zur Summe addiert und von dieser das unterste Intervall in der vorhergehenden Summation abgestrichen wird. Dieser zweite Wert wird dann in einer Höhe von 5 Fuß (1,5 m) über dem vorhergehenden Mittelwert abgetragen. Das Verfahren wird über irgendein gewünschtes Intervall wiederholt, um eine Kurve wie die Kurve 73 in F i g. 1 oder 102 in F i g. 3 zu entwickeln.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

609 048.20

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Geoelektrische Bohrloch-Meßlog-Apparatur mit einer ersten Stromspeiseelektrode am bohrlochseitigen Ende eines Log-Kabels, einer zweiten Stromspeiseelektrode als Erdrückleiter an der Erdoberfläche, mindestens zwei Potentialmeßelektroden mit je unterschiedlichem Abstand zu der ersten Speiseelektrode, mit einer an die Speiseelektroden angeschlossenen Gleich- oder niederfrequenten Wechsel-Stromquelle, sowie mit an die Potentialmeßelektroden jeweils angeschlossenen Meß- und Registriereinrichtung einschließlich datenverarbeitender Geräte, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer Mehrzahl von Punkten innerhalb des von der mit größerem Abstand angeordneten Potentialmeßelektrode (54) überspannten Teufenintervalls von einer mit kürzerem Abstand angeordneten Potentialmeßelektrode (36) gemessenen elektrischen Widerstandswerte summiert und diese Summe durch die Anzahl der zugehörigen Meßpunkte geteilt wird und der gewonnene Mittelwert mit dem von der in größerem Abstand angeordneten Potentialmeßelektrode (54) im vorgenannten Teufenintervall gemessenen elektrischen Widerstandswert zum Gewinnen des gesuchten Vermeßwertes für die Vermessung von Salzdomen oder ähnlichen geologischen Körpern hohen elektrischen Eigenwiderstands verglichen wird.