DE3038376A1 - System und verfahren zur bohrlochuntersuchung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erhalt von Bohrlochinformation, und zwar insbesondere bezieht sich die Erfindung auf verbesserte Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Transformation von Bohrlochinformation in ein brauchbareres und informativereres Format.

Auf der Suche nach Petroleum oder ölsubstanzen in Erdformationen unterhalb der Erdoberfläche werden üblicherweise Bohrlöcher in diese Formationen gebohrt, wobei die entlang der Bohrlöcher liegenden Erdmaterialien untersucht werden, um festzustellen, ob sich möglicherweise Stellen ergeben, wo öl oder Gas gewonnen werden kann. Diese Bohrlöcher werden normalerweise dadurch untersucht und fortlaufend analysiert, daß man eine "Sonde" durch das Bohrloch leitet, die Vorrichtungen enthält, welche die verschiedenen interessierenden lithologischen Parameter

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mißt, und daraufhin diese Messungen zur Oberfläche zum Zwecke der Analyse überträgt.

Zu Beginn der Bohrlochuntersuchung erfolgten die Bohrlochmessungen in einer relativ einfachen Weise, wobei sich Einschränkungen durch bestimmte Faktoren ergaben, wie beispielsweise durch die Untersuchungswerkzeuge und die Oberflächen-Wiedergewinnungsgerätschaft. Einschränkungen auf sichtbaren Anzeigevorrichtungen splc\\&x Messungen -wären demgemäß nicht von besonderer Signifikanz. Mit :dem Fortschritt der Bohrlochuntersuchungstechnik wurden jedoch die Untersuchungswerkzeuge und die Oberflächengerätschaft weit komplizierter, so daß große Mengen an BohrlochUntersuchungsinformation in relativ kurzen Zeitperioden erzeugt werden. Dies wiederum hat häufig die Notwendigkeit hervorgerufen, leicht interpretierbare sichtbare Aufzeichnungen der Untersuchungsvorgänge in relativ kurzen Zeitperioden zur Verfügung zu stellen. "-

Beispielsweise wurden BohrlochUntersuchungssysteme der Bauart gemäß US-Patentanmeldung Ser.No. 949,592 (eingereicht am 1o. Oktober 1978) entwickelt, um gleichzeitig von einer Vielzahl von Bohrlochuntersuchungswerkzeugen aus komplexe Messungen zu erzeugen und zur Oberfläche zu übertragen. Derartige Systeme haben nicht nur die Anzahl der gleichzeitig gemessenen Parameter erhöht, sondern auch, wie bereits bemerkt, hat sich die Geschwindigkeit, mit der diese Messungen zur Bearbeitung verfügbar werden, außerordentlich vergrößert. Dies kann auf eine Anzahl von Faktoren zurückzuführen sein, und zwar einschließlich der schnelleren Geschwindigkeit, mit der die Sonde nunmehr

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das Bohrloch durchläuft und auf diese Weise Meßwerte erzeugt, ferner kann dies auf die fortlaufend kleiner' werdenden Inkremente. des^-Bohrlocns zurück ge führet werden, die untersucht werden, und schließlich auf, .die st.atis tischte" Natur mancher moderner- Urit-ersucnüngswerXzeuge^.:..

Effektivere graphische Darstellungen oder Anzeigen der Bohrlochuntersuchungsinformation werden nicht nur durch

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die erhöhte Anzahl und erhöhte Ankunftsgeschwindigkeit der im Bohrloch erzeugten Parametermessungen verlangt, sondern auch durch andere Betrachtungen. -.Mit der .Entwicklung der Bohrlochanalysewissenschaft werden kompliziertere Beziehungen zwischen den gemessenen Parametern entdeckt. Insbesondere wurden automatische* Bohrlochanalyseverfahren entwickelt, die nunmehr direkte Anzeigen von interessierenden Formationszusammensetzungen ergeben, wie beispielsweise von ölzonen oder Ölschieferzonen. .._-"■■" --^:'"" """

Es wäre somit zweckmässig, verbesserte Verfahren zur automatischen Ableitung von sowohl qualitativen als auch quantitativen Anzeigen der Formatiönslithologie während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs oder kurz danach aus komplizierten, nunmehr in der Erzeugung befindlichen Bohrlochuntersuchungsdaten abzuleiten. Es wäre auch zweckmässig", ^ diese Anzeigen oder Angaben in effektiver Weise sichtbar derart zur Anzeige zu bringen, so daß diese Anzeigen informativer, brauchbarer und aus der Bohrlochuntersuchungsauf zeichnung schneller erkennbar sind. Es hat sich beispielsweise als zweckmässig herausgestellt, abgeleitete Messungen in graphischer Form auf einer geeigneten Terminal-Vorrichtung darzustellen, wie beispielsweise auf einer Video-Anzeige mit hoher Auflösung, wobei die verschiedenen

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Messungen mäßstabsmässig in geeigneter Weise und mit Bezugsgitterlinien, lithologischen Symbolen und alphanumerischen Nachrichten dargestellt werden, und zwar sämtlich in funktionsmässiger Beziehung mit diesen Messungen.

Infolge des erhöhten Grades an Kompliziertheit und Komplexität der modernen Bohrlochuntersuchungsdaten, wäre es außerordentlich zweckmäßig, ein automatisches Verfahren vorzusehen, durch welches diese riesigen Datenmengen schnell während des Bohrlochuntersuchungsverfahrens analysiert werden könnten, und zwar im Hinblick auf quantitative und qualitative Anzeigen der Lithologie, wobei eine Anzeige oder Darstellung in einer einfachen leicht verständlichen Form erfolgt, um so die dynamische Einstellung und Steuerung beispielsweise des Bohrlochuntersuchungsprozesses zu gestatten. Speziell wäre es zweckmässig, den Bohrlochuntersuchungsingenieur mit einer graphischen Darstellung in Realzeit zu versorgen, die abgeleitet wird aus den verschiedenen gemessenen Erdparametern, welche direkt, mittels lithologischer Symbole, die quantitative und qualitative Zusammensetzung der derzeit von der Sonde durchlaufenden Formationen angeben, und wobei ferner eine dauerhafte Aufzeichnung dieser Parameter während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs oder kurz danach erfolgt.

Graphische Darstellungen oder Anzeigen von Funktionen, hergeleitet aus verschiedenen BohrlochUntersuchungsparametern, wurden "in Realzeit während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs oder kurz danach erzeugt, hatten aber typischerweise eine Reihe von ernsten Nachteilen. Als erstes ergeben diese

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Darstellungen keine direkte symbolischen Anzeigen der FormationsIithologie. Stattdessen machen sie die Interpretation und Analyse der dargestellten Funktionen durch einen Bohrlochuntersuchungs-Ingenieur erforderlich, um das Vorhandensein von interessierenden Formationsmaterialien und ihre relative Zusammensetzung zu bestimmen. Obwohl die richtige Interpretation graphischer Bohrlochuntersuchungsparameterdaten durch den Menschen überraschend einfallsreich sein kann, so treten nichtsdestoweniger oftmals Fehler auf, beispielsweise infolge von Faktoren wie der begrenzten Interpretationserfahrung der den Bohrlochbericht interpretierenden Person u.dgl.

Darüberhinaus wird die Formations zusammensetzung häufig aus hochkomplizierten funktionalen Parameterbeziehungen und Analysen abgeleitet, so daß es für einen Menschen unmöglich ist, diese Ableitungen während eines Bohrlochuntersuchungsvorgangs vorzunehmen. Darüberhinaus ist nach Vollendung des BohrlochuntersuchungsVorgangs keine dauerhafte Aufzeichnung erzeugt worden, welche die Ergebnisse der Analyse ausgedrückt in graphischen Lithologiesymbolen besitzt, welche die Formationseigenschaften anzeigen. Es ist somit häufig schwierig, schnell aus einer beispielsweise mehrere Fuß Länge besitzenden Bohrlochaufzeichnung die besonders interessierenden Zonen dadurch zu ermitteln, daß man die dargestellten BohrlochUntersuchungskurven ohne zusätzliche sichtbare interpretierende Hilfsmittel anschaut.

Es wurden verschiedene Versuche unternommen, um das Problem der Erzeugung von Realtime-Bohrlochaufzeichnungen zu lösen, und zwar unter Verwendung von graphischen Symbolen, welche

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die als eine Funktion der gemessenen Parameter abgeleitete Formationszusammensetzung anzeigen. Eine derartige Lösung bestand darin, daß die Möglichkeit vorgesehen wurde, um Teile der Bohrlochuntersuchungsdaten,abgeleitet über ein ausgewähltes Inkrement des Bohrlochs hinweg während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs "einzufrieren". Ein Teil der ankommenden über dieses Inkrement hinweg abgeleiteten Bohrlochdaten wird auf einem geeigneten Video-Schirm oder einem Streifendarstellungs-Aufzeichnungsgerät für eine ins Einzelne gehendere funktionelle Analyse dargestellt, während die zusätzlichen Daten weiterhin abgeleitet und aufgezeichnet werden. Auf diese Weise wird der Untersuchungsvorgang nicht unterbrochen, während der Bohrlochuntersuchungs-Ingenieur eine mehr ins Einzelne gehende visuelle Analyse der Daten vornimmt und geeignete Einstellungen hinsichtlich der Bohrlochuntersuchung vornimmt oder Aufzeichnungen bezüglich der Lithologie macht. Diese versuchte Lösung hat sich jedoch aus mehreren Gründen als nicht zufriedenstellend herausgestellt.

Als erstes können nur Daten von ausgewählten Inkrementen des Bohrlochs auf diese Weise mehr ins Einzelne gehend analysiert werden, während sich der Untersuchungsvorgang fortsetzt. Ferner ist die Analyse nicht automatisiert und ist daher immer noch den Einschränkungen hinsichtlich menschlicher Erfahrung, Geschwindigkeit und Genauigkeit unterworfen. Beispielsweise können Einstellungen des Untersuchungsvorgangs infolge der Analyse nicht so schnell vorgenommen werden, wie dies erwünscht ist. Darüberhinaus ist nach Vollendung der Bohrlochuntersuchung noch keine dauerhafte Aufzeichnung mit direkten graphischen Symbolen, abgeleitet als eine Funktion der gemessenen Parameter, vorhanden, und zwar in Korrelation mit den interessierenden

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Formationszusammensetzungen über das gesamte untersuchte Bohrloch hinweg.

Selbst wenn auf Realzeit-Basis die automatisierte funktionale lithologische Analyse der Bohrlochuntersuchungsdaten mittels moderner digitaler Verarbeitungsverfahren versucht wird, so können ohne die Lehre der Erfindung mehrere Probleme auftreten. Beispielsweise macht die Komplexität vieler funktionaler Analysen der Lithologie oftmals schnelle wiederholte arithmetische Berechnungen bei großen Anordnungen von Bohrlochuntersuchungsdaten erforderlich, und zwar mit ftoher Präzision, hohem Durchsatz und einem großen dynamischen Bereich, damit diese Analysen kommerziell praktikable Bohrlochuntersuchungsgeschwindigkeiten gestatten. Darüberhinaus wurden wiederum infolge der enormen Komplexität der BohrlochUntersuchungsdaten, die wegen der Notwendigkeit einer visuellen Darstellung verarbeitet werden, Mittel gesucht, um die verarbeiteten Daten umzuwandeln, wobei zu diesen Mitteln auch nicht-lineare "log"-Funktionen, lithologische Symbole u.dgl. dienen, und zwar dienen die genannten Mittel zur Umwandlung der verarbeiteten Daten aus der Digitalform in eine geeignete visuelle periphere Darstellung mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß die Bohrlochuntersuchungsgeschwindigkeiten nicht eingeschränkt werden. Im Hinblick auf die zuvor erwähnten Verarbeitungszeiten für die digitale Bohrlochdatenanalyse und -darstellung wurde eine solche detaillierte lithologische Analyse und Darstellung der Bohrlochuntersuchungsdaten auf Realzeit-Basis während des BohrlochuntersuchungsVorgangs als nicht möglich angesehen.

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Ein weiteres Problem des Standes der Technik hat die Durchführung der lithologisehen Analyse auf Realzeit-Basis oder direkt nach Vollendung des Bohrlochuntersuchungsvorgangs unmöglich gemacht. Eine derartige Analyse macht oftmals Messungen einer Vielzahl von Bohrlochuntersuchungsparametern notwendig, deren jeder auf identischen vorgewählten Bohrlochtiefen abgeleitet wird. Oftmals können jedoch diese erforderlichen Messungen nicht sämtlich in einem einzigen Durchgang der Sonde durch das Bohrloch erzeugt werden, und zwar infolge der körperlichen Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl von in tandem vereinigbaren Bohrlochuntersuchungswerkzeugen u. dgl. Somit war mehr als ein Durchgang der Sonde durch das Bohrloch oftmals erforderlich.

Schwierigkeiten traten jedoch beim Stand der Technik bei der Sicherstellung auf, daß sämtliche Messungen in der Tat auf den gleichen Bohrlochhöhen vorgenommen wurden; es konnte nämlich geschehen, daß die Messungen nicht auf einer von der Tiefe abhängigen Basis korrelativ erzeugt wurden. Selbst wenn Realzeit-Messungen auf Bohrlochtiefen vorgenommen wurden, die in Korrelation mit vorausgegangenen (historischen) Messungen standen, so besassen die bekannten Bohrlochuntersuchungssysteme und -verfahren kein bekanntes Verfahren zur korrelativen Aufzeichnung oder "Vereinigung" solcher auf Realzeit basierender und historischer Messungen während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs , wodurch die Meßwerte daraufhin unmittelbar verarbeitet und lithologische Schlüsse daraus gezogen werden könnten. Vielmehr erzeugen konventionelle Bohrlochuntersuchungssysteme eine Aufzeichnung während jedes Durchgangs der Sonde durch das Bohrloch, wobei dann jede Aufzeichnung

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in korrelativer Weise erneut aufgezeichnet wurde,, und zwar zusammen mit anderen Aufzeichnungen, um eine vereinigte, oder "konsolidierte" Aufzeichnung oder ein Digitalband sämtlicher Messungen zu erzeugen, die für die lithologische Analyse erforderlich sind. Nur nach Erzeugung eines vereinigten Bandes war die umfassende lithologische Analyse auszuführen, was häufig erst viele Stunden nach der Ableitung der letzten für eine solche Analyse erforderlichen Bohrlochmessung möglich war.

Andere ernste Probleme traten selbst bei Versuchen auf, wo Aufzeichnungen von Bohrlochuntersuchungen nach Vollendung des BohrlochuntersuchungsVorgangs erzeugt wurden, und zwar mit direkten Anzeigen der Lithologie, wie beispielsweise darauf überlagerten Symbolen. Es ist bekannt, daß digitale Magnetbänder von Bohrlochuntersuchungsmessungen hergestellt werden können und daraufhin nach Vollendung der BohrlochUntersuchung derart verarbeitet werden, daß die Formationszusammensetzung angebende Funktionen und korrelierende graphische Aufzeichnungen davon erzeugt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß oftmals lange Verarbeitungszeiten erforderlich sind, um die notwendigen Funktionsbeziehungen aus den komplexen Bohrlochparametermessungen zu erhalten, und um daraufhin damit in Korrelation stehende elektrische Anzeigen aus lithologischen Symbolen vorzusehen, die für eine Aufzeichnungs- oder Darstellungsvorrichtung geeignet sind. Diese Verarbeitungszeiten haben somit bisher den Wert historisch erzeugter Bohrlochuntersuchungsberichte mit lithologischen Symbolen ernsthaft beeinträchtigt.

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Ein Grund dafür besteht beispielsweise darin, daß teure am Ort der Quelle benötigte Personalzeit sowie eben dort benötigte Ausrüstung häufig nach der Bohrlochuntersuchung unbedingt erforderlich sind, während die erweiterte Bohrlochuntersuchungsaufzeichnung erzeugt wird zur Verwendung bei der Bestimmung, ob eine erneute Bohrlochuntersuchung des Bohrlochs erforderlich ist, oder um die Tiefe zu ermitteln, auf der das Bohrloch enden soll. Auf Grund vorliegender Ausführungen erkennt man, daß es zweckmässig wäre, ein System sowie ein Verfahren vorzusehen, um automatisch Bohrlochuntersuchungsparametermessungen zu analysieren, und um entweder während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs oder kurz danach eine permanente Aufzeichnung dieser funktionalen Analyse zu erzeugen, und zwar einschließlich direkter symbolischer Anzeigen der Formationszusammensetzungen. Es wäre darüberhinaus zweckmässig, dies mit den beträchtlich verminderten Datenverarbeitungszeiten auszuführen, um so die zuvor erwähnte nicht notwendige und teure Bindung von Personal und Ausrüstung zu vermeiden.

Die erwähnten Nachteile werden erfindungsgemäß überwunden durch neue Verfahren sowie Vorrichtungen zur automatischen Ableitung der funktionalen Analyse der Bohrlochuntersuchungsparameter sowohl auf Realzeit-Basis während eines Bohrlochuntersuchungsvorgangs oder kurz danach, wobei als Ergebnis einer solchen Analyse direkt qualitative und quantitative symbolische Anzeigen der interessierenden Formationszusammensetzung gegeben werden, wie beispielsweise von Schieferoder Wasserstoff-enthaltenden Zonen.

Im Folgenden sei auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Die Industrie hat es lange als

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zweckmässig erachtet, daß Mittel und Verfahren vorgesehen werden müßten, um ein vollständiges lithologisches Profil der das Bohrloch umgebenden Materialien zu erzeugen, und zwar nicht nur direkt aus den von der Sonde erzeugten Bohrlochuntersuchungssignalen, sondern vorzugsweise am Ort der Quelle, wo diese Information am meisten erforderlich ist. Anders ausgedrückt wurde eine Technik gesucht, wo die durch oder von der Bohrlochuntersuchungssonde erzeugten elektrischen Signale vollständig während des Empfangs an der Oberfläche verarbeitet werden, und wobei diese Verarbeitung ihrerseits die gewünschten lithologischen Daten für die Darstellung und Aufzeichnung zur Verfugung stellt, und zwar während der Erzeugung der Bohrlochuntersuchungssignale und ohne jegliche Intervention.

Es gibt jedoch eine Reihe von unterschiedlichen Gründen, warum dies bisher nicht möglich war. In erster Linie macht ein umfassendes oder hinreichend vollständiges lithologisches Profil die Durchführung von mindestens acht oder zehn unterschiedlichen Bohrlochmessungen erforderlich, was oberhalb der Kapazität jedes Bohrlochuntersuchungswerkzeugs oder jeder Sonde liegt, die derzeit der Industrie zur Verfügung steht. Immer dann jedoch, wenn eine Quelle erneut untersucht wird, um die verschiedenen während des ersten Bohrlochuntersuchungslaufs nicht vorgenommenen Messungen vorzunehmen, so sind die während eines Laufs durch das Bohrloch vorgenommenen Messungen in inhärenter Weise nichtkompative (infolge der unterschiede bei den Tiefenmessungen, der Position im Bohrloch, usw.) mit denjenigen Messungen, die während eines anderen unterschiedlichen Laufs durch das gleiche Bohrloch vorgenommen wurden. Diese Inkompatibilität zwischen unterschiedlichen Messungen wird ferner immer dann erschwert, wenn ein

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Bohrlochuntersuchungssignal sich in inhärenter Weise entweder in Form oder Substanz von einem anderen Bohrlochsignal unterschiedlicher Type unterscheidet. Anders ausgedrückt ist eine zeitabhängige Bohrlochuntersuchung, wie beispielsweise eine konventionelle akustische Geschwindigkeitsmessung in inhärenter Weise unterschiedlich gegenüber einer ereignisabhängigen Messung wie beispielsweise einer "Gamma-Gamma"-Strahlungs-Bohrlochuntersuchung, selbst wenn beide Bohrlochuntersuchungssignale während des gleichen Laufs durch das Bohrloch erzeugt werden.

Selbst wenn alle diese Probleme nicht vorhanden wären, so erkennt der Facnmann, daß eine derartige Bohrlochuntersuchung ein "Verkehrsproblem" im Hinblick auf eine solche große Anzahl von ankommenden Datensignale schafft, und es ist daher eine komplizierte SignalVerarbeitungsvorrichtung erforderlich, um gleichzeitig sämtliche diese Signale zu handhaben, um so eine umfassende Profilausgangsgröße zur gleichen Zeit zu erzeugen, während die Sonde durch das Bohrloch läuft. Obwohl Computer und andere derartige Signalverarbeitungseinrichtungen theoretisch verfügbar sind, um ein derartiges hohes Volumen an ankommenden Daten zu empfangen und zu verarbeiten, so sind doch derartige Ausrüstungen nicht einfach und bequem zum Platz eines üblichen Bohrlochs zu transportieren.

Selbst wenn ein solcher Computer am Platz der Quelle verfügbar wäre, so ist doch ferner darauf hinzuweisen, daß bislang keine Mittel oder Verfahren verfügbar sind, mit der die Bohrlochuntersuchungsperson oder anderes Personal am Ort der Quelle den Vorgang bei seiner Durchführung

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beobachten und überwachen können, um so die Möglichkeit zu haben, diese ankommenden Signale oder die lithologischen Ausgangsdaten einzustellen oder in anderer Weise in Korrelation zu bringen, bevor die Sonde ihren Lauf durch das Bohrloch beendet und das sich dabei ergebende lithologische Profil vollständig ist. Dieses Merkmal ist stets kritisch bei jedem BohrlochuntersuchungsVorgang, da die Bohrlochuntersuchungsperson sein System in einem größeren oder kleineren Ausmaß bezüglich jedes Bohrlochuntersuchungsvorgangs fein einstellen muß und es ist ferner häufig notwendig, für eine oder mehrere offensichtliche Anomalien in den Signalen bei der Herstellung von nahezu jeder Bohrlochuntersuchungsmessung, die erzeugt oder aufgezeichnet wird. In einfacheren Systemen, wo die Untersuchungssignale lediglich zu Zwecken der Aufzeichnung erzeugt werden, und wo diese aufgezeichneten Signale später an irgendeinem entfernten Platz verarbeitet werden, überwacht die Bedienungsperson lediglich das System durch Beobachtung der Kameras oder der Blattaufzeichnungsgeräte.

Wie bereits erwähnt, sehen kürzliche Verbesserungen auf dem Gebiet der Bohrlochuntersuchungstechnologie Lösungen für einige dieser Gebiete vor. Es sei beispielsweise auf die bereits erwähnte US-Patentanmeldung Ser.No. 949,592 hingewiesen, wo Maßnahmen vorgesehen sind, um sämtliche Bohrlochuntersuchungssignale in Digitalform umzuwandeln, bevor diese zur Oberfläche übertragen werden, wodurch diese Signale ohne weitere Modifikation oder Umwandlung hinsichtlich Form weiterverarbeitet werden können. Ferner sieht dieses System Mittel vor, um sämtliche Bohrlochmessungen auf der gleichen tiefenabhängigen Basis vorzunehmen, und zwar unabhängig von der Art der vorzunehmenden Messungen, wodurch sämtliche derartige Messungen

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in inhärenter Weise Kompative im Hinblick auf die weitere Verarbeitung sind.

Die Tatsache, daß eine inhärente bauliche Begrenzung hinsichtlich der Anzahl unterschiedlicher in eine Bohrlochuntersuchungssonde gleichzeitig einzubauende Abfühlelemente besteht, ist noch immer eine Einschränkung der Anzahl unterschiedlicher Messungen vorhanden, die während eines einzigen Laufs durch das Bohrloch möglich sind. Wenn die Bohrlochmessungen sämtlich in Digitalform und auf der gleichen tiefenabhängigen Basis erzeugt werden, so können jedoch diese Signale in bequemer Weise und leicht "vereinigt" werden (in korrelativer Weise kombiniert werden), wenn sie mittels der Verfahren gemäß DE-OS 29 41 491.3 abgeleitet werden, obwohl unterschiedliche Signale von diesen Untersuchungssignalen während unterschiedlicher Läufe durch das Bohrloch erzeugt werden. Auf diese Weise können fünf der Messungen abgeleitet und durch die Verwendung dieser Technologie gespeichert werden, und sie können sodann wieder entnommen werden und mit anderen Bohrlochuntersuchungsmessungen, die während eines darauffolgenden Durchgangs erhalten werden, vereinigt oder in Verbindung damit gebracht werden, um eine Basis zur Ableitung des erwünschten vollständigen lithologischen Profils zu bilden.

Diese neue "Vereinigungs"-Technik löst natürlich nicht das Verkehrsproblem, welches effektiv durch eine solche Lösung erzeugt wird, und welches auch hinsichtlich des Ziels gilt, ein umfassendes lithologisches Profil der um das Bohrloch herum vorhandenen Erdsubstanzen vorzusehen. Ein verbessertes Verfahren und ein relativ vereinfachtes System

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zur Handhabung einer einen hohen Verkehr aufweisenden Eingangsgröße aus digitalen Bohrlochuntersuchungssignalen ist nunmehr verfügbar, wie dies in DE-OS 29 41 49o.2 beschrieben ist.

Es ist klar, daß diese Bohrlochuntersuchungssignale nicht in effektiver Weise für diese Verfahren verarbeitet werden können, wenn nicht auch ein effektives Verfahren zur Überwachung der Vorgänge vorgesehen wird. Dieses Problem hinsichtlich des Standes der Technik wird durch die vorliegende Erfindung gelöst, und zwar durch verbesserte Verfahren und Mittel zur Erzeugung einer sichtbaren Darstellung einer Vielzahl von unterschiedlichen lithologischen Eigenschaften auf Realzeit-Basis bezüglich der Bohrlochuntersuchungsmessungen, aus denen sie abgeleitet sind.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Bohrlochuntersuchungssystem vorgesehen, welches gemäß seinem Gesamtkonzept eine Sonde aufweist, die zu vorgewählten Intervallen längs eines Bohrlochs elektrische Repräsentationen einer ausgewählten Vielzahl von Parametermessungen erzeugt, wobei ferner ein Bohrlochuntersuchungskabel vorhanden ist, um die Sonde zu tragen und durch das Bohrloch an den interessierenden Formationen vorbei zu führen, wobei schließlich an der Oberfläche eine geeignete Schaltung vorhanden ist, um die von der Sonde gelieferten Daten zu verarbeiten, aufzuzeichnen und darzustellen. Insbesondere weist die Sonde "vorzugsweise eine Schaltung auf, durch welche eine oder mehrere dieser Messungen umgewandelt oder geformt werden in "Rahmen" (frames) digitaler Repräsentationen, die ihrerseits durch das Bohrlochkabel zur Oberfläche infolge eines tiefenabhängigen Befehlssignals über-

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tragen werden. An der Oberfläche werden sämtliche Datensignale für die darauffolgende Tastung und Verarbeitung vor der Aufzeichnung und Darstellung gespeichert.

Ein spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, die unterschiedlichen Bohrlochmessungen zu koordinieren, um informativere visuelle Aufzeichnungen davon vorzusehen. Beispielsweise hat es sich als zweckmässiger herausgestellt, die Realzeit- und historischen Bohrlochuntersuchungsdaten in einer Form derart zu erzeugen, daß sie in bequemer Weise in Korrelation gebracht werden kann, um Information zu liefern, die nicht leicht allein durch die vergleichende visuelle Inspektion von Daten,erhalten durch konventionelle Verfahren, erhalten werden kann, wodurch funktionale Schlüsse genauer gezogen werden können, um zu beurteilen, ob die Quelle auf einer bestimmten Tiefe o.dgl. vollendet werden soll.

Es sei wiederum auf den Oberflächenausrüstungsteil des Gesamtsystems Bezug genommen, wo eine Hauptsteuervorrichtung (master controller) vorgesehen ist, um aus den gespeicherten digitalen Bohrlochuntersuchungsparameterdaten entweder während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs oder kurz danach und infolge einer vorgewählten Bohrlochuntersuchungsberichtanalyse digitale Darstellungen von zwei vorgewählten Funktionen davon geliefert werden. Die Funktionen, wie beispielsweise die wassergefüllte und totale Porosität werden vorgewählt, so daß irgendeine Differenz hinsichtlich ihrer Größen auf eine gegebene Bohrlochtiefe nach Normalisierung

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bezüglich einander das Vorhandensein einer bestimmten Formation, Zusammensetzung oder interessierenden Eigenschaft anzeigt, wie beispielsweise von Kohlenwasserstoffen im Falle der erwähnten Porositäten.

Beispielsweise können durch bekannte Bohrlochuntersuchungswerkzeuge auf vorgewählten Bohrlochtiefen konventionelle Gamma-Strahl-^akustische, Geschwindigkeits- und Formationswiderstands-Messungen vorgenommen werden Die vorprogrammierte Steuervorrichtung (controller) kann sodann für die weitere Verarbeitung digitale Repräsentationen ableiten und speichern, für jede derartige Tiefe, und zwar für das Fo rmationsschiefervolumen aus der Gamma-Strahl-Messung, für die Formationsgesamtporosität aus der akustischen Geschwindigkeitsmessung und der Schiefervolumenfunktion, und eine Wassersättigungsfunktion aus der Gesamtporositätsfunktion und der Widerstandsmessung, wobei dies entsprechend bekannten funktionalen Beziehungen zwischen den Messungen und den korrelierenden Funktionen geschieht. In gleicher Weise können entsprechende Repräsentationen für die wassergefüllte Porosität der Formation auf jeder Tiefe funktionell abgeleitet werden, beispielsweise aus den Gesamtporositäts- und Wassersättigungs-Funktionen, um sodann für die weitere Verarbeitung und Darstellung gespeichert zu werden.

Speziell kann ein Speicher oder Speichervorrat an verarbeiteten Daten für die Gesamtporositätswerte vorgesehen sein. Dieser Speichervorrat wird sequentiell mit digitalen Repräsentationen der Formationsgesamtporosität an korrelierenden sequentiellen Bohrlochtiefen aufgefüllt, und zwar berechnet durch den controller aus Gamma-Strahl-Messungen und korrelierenden Schiefervolumina, wie auch akustischen

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Laufzeiten, auf diesen durch die Sonde vorgesehenen Tiefen. In gleicher Weise kann ein Speicher oder eine Speichervorrichtung für die wassergefüllte Porosität sequentiell aufgefüllt werden, und zwar mit digitalen Repräsentationen der wassergefüllten Formationsporosität auf diesen Tiefen, und zwar berechnet aus der Gesamtporosität und den Wassersättigungsfunktionen, abgeleitet aus Parametern, erzeugt durch übliche Bohrlochuntersuchungswerkzeuge aus diesen Tiefen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine visuelle Darstellung geschaffen, wo die zwei Porositätsfunktionen von gemessenen Bohrlochuntersuchungsbericht-Parametern (log parameters) graphisch dargestellt werden als eine Funktion der Bohrlochtiefe, wo sie abgeleitet wurden. Beide Funktionen werden zusammen auf den gleichen' Vertikal- und Horizontal-Achsen dargestellt. Speziell entsprechen diskrete Stellen auf der Vertikalachse diskreten Tiefen,für die die Parameter und die sich ergebenden Vunktionswerte abgeleitet wurden, und die Horizontalversetzung entspricht der Größe der abgeleiteten Funktionen auf dieser Tiefe.

Ein konventioneller digitaler Schreiber ist vorgesehen, der Lichtpunkte auf der Horizontal-Achse des darin enthaltenen Films aufbelichtet. Die Punkte sind in Korrelation mit den Positionen von digitalen "1'en" in einem sequentiellen Bitmuster von 1'en und O'en positioniert. Die Gesamtheit dieser Bits für eine gegebene Zeile kann vorausgewählt werden, um die gewünschte horizontale visuelle Auflösung zu erhalten. Ein erster Mikroprozessor entnimmt aus der Speichervorrichtung die digitale Darstellung des

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Werts für die erste oder am weitesten rechts gelegene (Gesamtporositäts-) Funktion auf der ersten Bohrlochtiefe, die zuvor aus den akustischen und Schiefervolumenmessungen auf dieser Tiefe berechnet und gespeichert wurde. Sodann erzeugt der Mikroprozessor infolgedessen ein erstes Bitmuster oder eine Folge dieser Nullen und Einsen und speichert diese, wobei die Gesamtzahl davon ausgewählt ist, wie dies zuvor erwähnt wurde. Eine digitale 1 ist in der Folge an einer Stelle positioniert, die in Korrelation steht mit dem ersten (Gesamtporositäts-) Funktionswert auf dieser Tiefe und sie steht ebenfalls in Korrelation mit der gewünschten Lage in der Horizontalebene für einen repräsentativen Lichtpunkt auf dem Schreiberfilm.

Der erste Mikroprozessor entnimmt dann in gleicher Weise aus einer nächsten Speichervorrichtung die Digitalrepräsentation des Werts der zweiten oder am weitesten links gelegenen (wassergefüllten Porositäts-) Funktion, berechnet aus der Gesamtporosität und der Wassersättigung auf der gleichen ersten Tiefe. Ein zweites Bitmuster wird sodann infolgedessen erzeugt und gespeichert. Die digitale "1" wird wiederum in der Reihe von Nullen an einem Punkt positioniert, der in Korrelation steht mit dem Wert der zweiten (wassergefüllten Porositäts-) Funktion auf dieser Tiefe, und die Gesamtzahl dieser Bits ist wiederum gleich der erwähnten vorgewählten Zahl. Dieser Punkt entspricht in gleicher Weise der gewünschten Stelle in der gleichen Horizontalebene für einen repräsentativen Lichtpunkt auf dem Schreiberfilm.

Ein drittes "Symbol"-Bitmuster, welches eine bildartige

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oder "nichtlineare" sichtbare Repräsentation des Vorhandenseins einer lithologischen Charakteristik ist,wird erzeugt und gespeichert durch den ersten Mikroprozessor, um zu bewirken, daß ein reguläres lithologisches Symbolmuster aus Lichtpunkten in die gleiche Horizontalebene zwischen zwei Funktionswertpunkten beim Schreiben belichtet wird. Insbesondere entnimmt ein zweiter Mikroprozessor die auf diese Weise erzeugten drei Bitmuster aus ihren entsprechenden Speichervorrichtungen, vereinigt sie über eine "ODER"-Funktion, und liefert das konsolidierte Horizontalmuster von 1en und Oen an einen geeigneten Digitalschreiber(Plotter) Aufeinanderfolgende Sätze aus drei Bit-Mustern werden jeweils erzeugt und für jedes Paar von Funktionswerten abgeleitet an aufeinanderfolgenden Bohrlochhöhen konsolidiert.

Aufeinanderfolgend erzeugte konsolidierte Horizontallinien oder -zeilen werden an aufeinanderfolgenden benachbarten Positionen längs der Vertikalachse des Schreiberfilms dargestellt. Jedes Mal dann, wenn ein konsolidiertes Muster zur Belichtung einer Horizontalzeile des Films im Schreiber verwendet wird, wird der Film um ein vorgewähltes Inkrement in Vertikalrichtung weiterbewegt. Die Größe der Weiterbewegung oder des Vorschubs ist proportional zum Inkrement des Bohrlochs, über welches hinweg die nächsten Funktionswerte und die entsprechenden Parameterpaare abgeleitet werden, und dieses Inkrement ist vorzugsweise konstant. Jedes aufeinanderfolgende konsolidierte Muster, abgeleitet aus Funktionswerten einer Bohrlochhöhe,benachbart zu denjenigen entsprechend im vorausgehenden Muster, wird sodann zur Belichtung einer benachbarten Linie oder Zeile auf dem Film verwendet.

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Bezüglich des dritten (Symbol) Bit-Musters oder der nichtlinearen Repräsentation wird eine Matrix, vorzugsweise 16 χ 16,gebildet aus Ten und O'en, in einer entsprechenden Speichereinrichtung gespeichert. Die relative Lage der 1'en und O'en bildet ein vorgewähltes Muster, welches symbolisch für die spezielle darzustellende Lithologie oder Formationscharakteristik (Eigenschaft) ist, und zwar bestimmt durch die Differenz zwischen den beiden berechneten und vorgewählten Funktionen.

Beispielsweise kann das Vorhandensein von Kohlenwasserstoff, welches angegeben wird durch einen normalisierten Gesamtporositätskurven-Funktionswert, der den für wassergefüllte Porosität übersteigt, als ein solides"schwarzes Symbol aus 16 Zeilen bezeichnet werden, wobei jede Zeile 16 1'en aufweist. Alternativ kann ein Punktmuster von 16 Zeilen ausgewählt werden, wobei jede Zeile auf abwechselnd 1'en und O'en besteht und wobei die ungeradzahligen und die geradzahligen Zeilen der Matrix mit O'en bzw. 1'en beginnen.

Das dritte Bit-Muster für eine spezielle Horizontalzeile wird aus dieser Matrix wie folgt erzeugt. Ein Horizontalmuster aus 1'en und O'en von einer Zeile der Matrix wird durch den ersten Mikroprozessor aus der Matrixspeichervorrichtung entnommen. Die Bits in der Bit-Musterfolge aus der speziellen Matrix-Zeile werden wiederholt erzeugt und sequentiell gespeichert. Vor der Speicherung werden jedoch alle 1'en, die auftreten können, durch eine O ersetzt. Dies setzt sich fort, bis die Anzahl der auf diese Weise erzeugten und gespeicherten O'en gleich der Anzahl der

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Bits ist, die sequentiell im zweiten (am weitesten links gelegenen) Bit-Muster bis zu und einschließlich der "1" erzeugt werden.

Daraufhin werden sämtliche in der zurück-kreisenden Matrix-Zeile erscheinenden 1'en miteingeschlossen, wenn die Bits in der rückkreisenden Matrix-Zeile weiterhin sequentiell erzeugt und gespeichert werden. Dies setzt sich solange fort, bis die Anzahl der auf diese Weise fortlaufend erzeugten und für das dritte Bit-Muster gespeicherten 1'en und O'en gleich der Gesamtzahl der im ersten (rechtesten) Bit-Muster bis zur 1 des ersten Bit-Musters erzeugten O'en ist. Man erinnert sich, daß diese "1" dem ersten oder rechtesten Funktionswert entspricht. Sodann werden wiederum, wenn die Matrix die Rückkreisung (recycle) fortsetzt, die 1'en durch O'en so lange ersetzt, bis die vorgewählte Gesamtzahl der Bits für eine Horizontalzeile erreicht ist.

Man erkennt somit, daß das auf diese Weise für eine spezielle Zeile auf dem Schreiberfilm erzeugte dritte Bit-Muster eine Reihe von O'en bis zu der Stelle der "1" aufweist, wenn das zweite (am weitesten links gelegene) Bit-Muster erreicht ist. Daraufhin wird ein Muster aus 1"en und O'en in Korrelation mit der speziellen Matrix-Zeile erzeugt und gespeichert, bis die Matrix vollständig ist. Der erste Mikroprozessor führt vorzugsweise die Funktion der Erzeugung der zuvor erwähnten Funktions-Bit-Muster ausgesp'eicherten Porositätsdaten und auf den dritten Symbol-Bit-Mustern aus. Der zweite Mikroprozessor führt gleichzeitig mit der Erzeugung der drei Bit-Muster durch den ersten Mikroprozessor die Funktion der Wiedergewinnung

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oder Entnahme dieser Porositäts- und Symbol-Bit-Muster aus ihren entsprechenden Speichervorrichtungen aus, und kombiniert diese oder unterwirft sie einer"ODER"-Verknüpfung vor Lieferung der kombinierten oder konsolidierten Bit-Muster an geeignete periphere Vorrichtungen.

Zu diesen peripheren Vorrichtungen können konventionelle Digital-AufZeichnungsgeräte und eine visuelle Anzeige- oder Darstellungsvorrichtung gehören, um so dem Benutzer die Überwachung und die Einstellung des Bohrlochuntersuchungsvorgangs infolge der Darstellung zu gestatten. Zu den peripheren Geräten gehören auch die zuvor erwähnten digitalen Film-Schreiber von großem und kleinem Maßstab, um die Bohrlochuntersuchungsdaten darzustellen, und zwar in Korrelation mit anderen Indizien, wie beispielsweise einer zusätzlichen Strichlierung, um den lithologischen Charakter des interessierenden Erdmaterials informativer zu beschreiben und darzustellen.

Da jedes sukzessive und benachbarte Paar von Funktionswerten verwendet wird, um erste und zweite Bit-Muster für das Paar zu erzeugen, wird eine entsprechend benachbarte Matrix-Zeile zur Erzeugung eines dritten (Symbol) Bit-Musters für das Paar verwendet. Wenn 16 solche Paare ihre entsprechenden ersten und zweiten und dritten Bit-Muster auf diese Weise erzeugt haben, so kreist die sequentielle Auswahl der Matrix-Zeilen zurück, wodurch die erste Matrix-Zeile wiederum mit dem nächsten Paar verwendet wird.

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Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einer Ausbildungsform der Erfindung werden Verfahren und eine Vorrichtung vorgesehen, um eine Vielzahl von tiefenabhängigen Bohrlochuntersuchungsmessungen an einem interessierenden Bohrloch vorzunehmen, um lithologische Anzeigen in aufζeichenbarer Form auf Realzeit-Basis in. Korrelation mit mindestens einem Teil dieser Bohrlochuntersuchungsmessungen abzuleiten, und um ferner eine sichtbare oder eine Video-Darstellung dieser Anzeigen während ihrer Ableitung zu liefern. Ein Merkmal der.Erfindung umfaßt das Vorsehen von Mitteln und Verfahren zur Ableitung dieser Bohrlochuntersuchungsmessungen in Digitalform, wodurch die Vorteile und Ziele dieser Erfindung leichter erreichbar sind. Ein weiteres Merkmal der Erfindung sind Mittel und Verfahren zur Ableitung sämtlicher Bohrlochuntersuchungsmessungen in Digitalform und auf der gleichen tiefenabhängigen Basis, wodurch sämtliche derartige Bohrlochuntersuchungsmessungen in inhärenter Weise Kompative im Hinblick auf die darauffolgende Verarbeitung sind.

Ein spezielles Merkmal der Erfindung besteht in der Ableitung und darauffolgenden Speicherung von einigen der Bohrlochmessungen, die später verwendet werden, um das zuvor erwähnte umfassende lithologische Profil des Bohrlochs abzuleiten oder zu ermitteln. Demgemäß können diese gespeicherten Messungen dann wieder entnommen werden und in Korrelation kombiniert werden mit anderen derartigen Messungen, die während eines späteren Laufs durch das Bohrloch abgeleitet werden, um auf diese Weise einen Teil der Basis für die lithologischen Anzeigen vorzusehen, die daraus abgeleitet

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werden sollen.

Ein weiteres spezielles Merkmal der Erfindung sieht Mittel und Verfahren vor, um so quantitativ als auch qualitativ Anzeigen der unter der Oberfläche vorhandenen Lithologie, durchquert von einem Bohrloch, abzuleiten. Ferner sind insbesondere Mittel und Verfahren vorgesehen, um diese quantitativen Anzeigen direkt aus der angewandten Art und Weise oder dem angewandten Verfahren abzuleiten, um mindestens einige der abzuleitenden lithologischen Anzeigen sichtbar darzustellen. Insbesondere werden neue Anzeigemittel sowie Verfahren vorgesehen, um sichtbare Repräsentationen dieser Lithologie zu ermöglichen, und zwar sowohl in linearer, als auch in nichtlinearer oder symbolischer Form, und auch in einer Form, in der diese Repräsentationen für die spätere Wiedergewinnung, während sie erzeugt werden, aufgezeichnet werden können.

Gemäß weiteren Merkmalen oder Aspekten der Erfindung werden neue Mittel und Verfahren vorgesehen, um komplizierte lithologische Beziehungen aus grundsätzlichen Bohrlochuntersuchungsmessungen abzuleiten, aber ebenfalls entweder zur Gänze oder teilweise aus funktionellen Zwischenbeziehungen,abgeleitet aus mindestens einigen der grundsätzlichen Bohrlochmessungen. Insbesondere werden sowohl komplizierte lithologische Funktionen als auch einfachere Zwischenfunktionen vorzugsweise auf Realzeit-Basis abgeleitet, und zwar bezüglich mindestens· einigen der Basis- oder Original-Bohrlochuntersuchungs-Eingangssignale, und die Darstellung kann ferner zur Gänze oder teilweise auf Realzeit-Basis für die visuelle Beobachtung durch die BohrlochUntersuchungsperson erfolgen.

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Es besteht demgemäß ein spezielles Merkmal der Erfindung darin, ein Verfahren zur Untersuchung der Eigenschaft von unter der Erdoberfläche befindlichen Materialien vorzusehen, die durch ein Bohrloch durchquert sind, und wobei Folgendes vorgesehen ist: Ableitung von mindestens einer tiefenabhängigen Bohrlochuntersuchungsmessung an ausgewählten Stellen innerhalb und entlang der Länge des Bohrlochs, Ableitung aus der erwähnten BohrlochUntersuchungsmessung einer funktionell in Beziehung stehenden Messung einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft der durch das Bohrloch durchquerten Materialien an den ausgewählten Stellen, und Anzeige einer sichtbaren und aufzeichenbaren Darstellung der lithologischen Messung der erwähnten Materialien zusammen mit einer damit in Korrelation stehenden Anzeige der Tiefe der erwähnten Stellen entlang des Bohrlochs.

Ein weiteres spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, ein System vorzusehen, um die Eigenschaften von unter der Erdoberfläche liegenden, von einem Bohrloch durchlaufenen Materialien festzustellen , wobei im Einzelnen Folgendes vorgesehen ist: Bohrlochuntersuchungsmittel zur Überwachung der Länge des Bohrlochs, Abfühlmittel in den Bohrlochuntersuchungsmitteln zum Ableiten von mindestens einem tiefenabhängigen und elektrischen Bohrlochuntersuchungssignal aus den Materialien innerhalb und an ausgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge, Signalverarbeitungsmittel zur Ableitung aus dem elektrischen Bohrlochuntersuchungssignal einer funktionsmässig in Beziehung stehenden Messung einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien, die von dem Bohrloch durchsetzt sind, und zwar an den ausgewählten Stellen, und Darstellungsmittel, verbunden mit den Signalverarbeitungsmitteln, zur elektrischen Darstellung

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einer sichtbaren und aufzeichenbaren Darstellung der lithologischen Messung zusammen mit einer damit in Korrelation stehenden Anzeige der Tiefe der erwähnten Stellen entlang des Bohrlochs.

Ein weiteres spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Untersuchung der Eigenschaft von unter der Erdoberfläche befindlichen Materialien, durchsetzt durch ein Bohrloch, vorzusehen, wobei folgende Maßnahmen getroffen sind: Ableitung einer ersten Bohrlochuntersuchungsmessung der erwähnten Erdmaterialien an den ausgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge, darauffolgende Ableitung einer zweiten Bohrlochuntersuchungsmessung der Erdmaterialien an den erwähnten Stellen entlang der Bohrlochlänge, Ableitung einer aufzeichenbaren Messung einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft der erwähnten Materialien an den erwähnten Stellen auf Realzeit-Basis bezüglich der zweiten Bohrlochuntersuchungsmessung und als eine Funktion der ersten Bohrlochuntersuchungsmessung, und Anzeige und Aufzeichnung einer sichtbaren Repräsentation dieser Messung der ausgewählten lithologischen Eigenschaft.

Ein weiteres spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, ein System vorzusehen, um die Eigenschaft von durch ein Bohrloch durchlaufenen oder der Erde befindlichen Materialien festzustellen, wobei Folgendes vorgesehen ist: Bohrlochuntersuchungsmittel zur Überwachung der Länge des Bohrlochs, erste Signalisiermittel zur Erzeugung eines ersten elektrischen Bohrlochuntersuchungssignals als eine funktionell abgeleitete Größe der Erdmaterialien an vorgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge, zweite Signalisierungsmittel in den Bohrlochuntersuchungsmitteln zur

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Erzeugung eines zweiten elektrischen Bohrlochuntersuchungssignals als eine funktionell abgeleitete Größe der Erdmaterialien an den erwähnten Stellen längs der Bohrlochlänge, Signalverarbeitungsmittel, verbunden mit den Bohrlochuntersuchungsmitteln zur Ableitung eines Meßsignals repräsentativ für die ausgewählte lithologische Eigenschaft der Materialien an den Stellen auf Realzeit-Basis bezüglich des zweiten Bohrlochuntersuchungssignals und als eine Funktion des ersten Bohrlochuntersuchungssignals, und Darstellungsmittel, verbunden mit den Verarbeitungsmitteln zur Darstellung und Aufzeichnung einer sichtbaren Repräsentation des lithologischen Meßsignals.

Ein spezielles Merkmal der Erfindung besteht ferner darin, ein System vorzusehen, um die Eigenschaft von unter der Erde befindlichen Materialien festzustellen, die von einem Bohrloch durchsetzt sind, und wobei Folgendes vorgesehen ist: Abfühlmittel zur Ableitung einer Vielzahl von unterschiedlichen digitalen Bohrlochuntersuchungsmessungen der Materialien innerhalb und längs der Länge des Bohrlochs, Signalverarbeitungsmittel, verbunden mit den Abfüllmitteln zur Ableitung einer elektrischen Anzeige einer ersten ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien an den erwähnten Stellen als eine Funktion von ausgewählten Messungen der Bohrlochuntersuchungsmessungen und einer elektrischen Anzeige einer zweiten unterschiedlichen ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien als eine Funktion von mindestens einer der erwähnten Bohrlochuntersuchungsmessungen, Anzeigemittel, verbunden mit den Verarbeitungsmitteln zur elektrischen Darstellung sichtbarer und funktionsmässig in Korrelation stehender Repräsentationen der ersten und zweiten lithologischen Eigen-

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schäften der Materialien an den erwähnten Stellen längs des Bohrlochs und einer weiteren unterschiedlichen sichtbaren Darstellung des Vorhandenseins und der Größe einer dritten lithologischen Eigenschaft der Materialien als eine Funktion der erwähnten Repräsentationen der ersten und zweiten lithologischen Eigenschaften.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte funktionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2A eine weitere funktionale Darstellung der Erfindung, und zwar einschließlich einer mehr ins Einzelne gehenden Darstellung des Schreiber-Steuerteils der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 2B ein Zeitsteuer-Diagramm, welches die Arbeitsweise eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zeigt;

Fig. 3A eine schematische Darstellung einer typischen Darstellung der Erfindung;

Fig. 3B eine mehr ins Einzelne gehende Darstellung eines Teils der Darstellung der Fig. 3A;

Fig. 3C eine weitere ins Einzelne gehende Darstellung eines Teils der Darstellung der Fig. 3A der Erfindung;

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Fig. 3D eine weitere ins Einzelne gehende Darstellung eines Teils der Darstellung der Fig. 3A;

Fig. 4 eine mehr ins Einzelne gehende bildliche Repräsentation einer typischen Darstellung gemäß Erfindung.

Die Erfindung sei nunmehr im Einzelnen beschrieben. Wie zuvor erläutert, bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Bohrlochuntersuchungs-System der Art, wie es in der US-Patentanmeldung Ser.No. 949,592, eingereicht am 1o. Oktober 1978, beschrieben ist. Weiterhin umfaßt die vorliegende Erfindung ein spezielles Ausführungsbeispiel des Dual-Prozessor-Mikroprozessor-Systems, wie dies allgemein in DE-OS 29 41 49o beschrieben ist. Auf diese Offenlegungsschrift sei ausdrücklich Bezug genommen und sie wird zu -einem Teil der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht. Es sei im übrigen darauf hingewiesen, daß Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung Parallelitäten mit Fig.2 der erwähnten US-Anmeldung 949,592 besitzt und daß Fig. 2 der vorliegenden Anmeldung Teile der DE-OS 29 41 49o umfaßt. Die Arbeitsweise der lithologischen Symbol-Erzeugungsschaltung der Erfindung und deren Umgebung sind somit mit den vorgenannten Anmeldung mit den im Folgenden genannten Ausnahmen identisch. Auf die folgenden deutschen Offenlegungsschriften sei ausdrücklich Bezug genommen: 29 41 1o4; 29 41 489; 29 41 49o; 29 41 488; 29 41 491 und 29 41 1o3.

In Fig. 1 ist ein vereinfachtes Funktionsdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, wobei

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speziell die Bohrlochuntersuchungs-Sonde 2 gezeigt ist, die zweckmässigerweise einen Radioaktivitäts-Untersuchungsabschnitt 2A, einen Induktionsbohrloch-Untersuchungsabschnitt 2B, einen akustischen Bohrloch-Untersuchungsabschnitt 2C und einen Impulscodemodulations-Abschnitt 2D aufweist, wobei sämtliche Abschnitte erdangeordnet sind, daß sie geeignete Messungen der Lithologie liefern, welche ein nichtdargestelltes unter der Erdoberfläche befindliches Bohrloch umgibt. Messungen von diesen Abschnitten können zweckmässigerweise vom Bohrloch zur Oberfläche über ein konventionelles Bohrlochkabel 3 übertragen werden, welches um ein Rad 4 o.dgl. herum verläuft, um so eine in Korrelation stehende Anzeige der Bohrlochtiefe zu liefern, auf der die Messungen ausgeführt werden. Insbesondere kann das Rad 4 zweckmässigerweise mit einer geeigneten Tiefenkodier-Schaltung 6 über eine Antriebswelle 5 o.dgl. gekuppelt sein, wodurch die Tiefenkodier-Schaltung 6 ein funktionsmässig in Korrelation stehendes Tiefenmeß-Signal 7 an den Oberflächenteil des an der Welle angeordneten Systems liefert, und zwar in Verbindung mit den vom Bohrlochkabel 3 gelieferten Messungen.

Wie zuvor erwähnt, besteht ein Merkmal des am Ort der Quelle vorgesehenen und funktionsmässig in Fig. 1 gezeigten Systems darin, vollständig in Korrelation stehende Bohrlochuntersuchungsmessungen zu einer geeigneten Basisbeobachtungs- und Steuerstation zu übertragen, welch letztere zweckmässigerweise an einer Stelle entfernt gegenüber der Lage de's am Bohrloch oder Quellenplatz angeordneten Systems angeordnet ist. Wie im Einzelnen im Folgenden erläutert wird, besteht die* Aufgabe des am Bohrloch angeordneten Systems darin, diese Messungen in entsprechender Weise zu kodieren und konditionieren, um in Korrelation stehende

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Anzeigen an die entfernt gelegene Basisstation zu liefern, und zwar zu der Zeit, wo diese Messungen vom Bohrlochkabel 3 empfangen werden; diese Lieferung an die Basisstation erfolgt über eine Nachrichtenverbindung 15, die beispielsweise durch eine übliche Telefonleitung, einen Nachrichtensatelliten o.dgl. vorgesehen sein kann.

Ferner können die gleichen Signale auch für den Kunden oder den Benutzer an seiner entsprechenden Benutzerstation (nicht dargestellt) verfügbar gemacht werden. Diese Anzeigen oder Anzeigegrößen können zweckmässigerweise zur Benutzerstation durch eine ähnliche Nachrichtenverbindung 16 übertragen werden, welche das System an der Quelle mit der Benutzerstation verbindet, woraufhin dann die Übertragung zur Basisstation über eine weitere unterschiedliche Nachrichtenverbindung (nicht dargestellt) erfolgt, oder aber die Übertragung kann von der Basisstation zur Benutzerstation auf einer derartigen Nachrichtenverbindung erfolgen.

Es sei darauf hingewiesen, daß das durch die Fig. 1 vorgeschlagene System am Bohrloch direkt durch die Basisstation betrieben werden kann, und daher kann die Nachrichtenverbindung 15 auch Vorsorge dafür treffen, daß geeignete Steuersignale von der Basisstation zum System an der Quelle oder am Bohrloch über die Nachrichtenverbindung 15 geliefert werden. In ähnlicher Weise kann die Nachrichtenverbindung dazu verwendet werden, um Steuersignale von der Basisstation zur Benutzerstation oder in manchen Fällen Steuersignale von der Benutzerstation an das System an der Quelle oder die Basisstation zu liefern, und zwar jeweils über die Nachrichtenverbindung 16.

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Es sei nunmehr wiederum auf Fig. 1 Bezug genommen, wo ein vereinfachtes Funktionsdiagramm der oberhalb des Lochs angeordneten Schaltungen dargestellt ist, welche die Vorrichtung umfassen, die das System am Ort der Quelle oder des Bohrlochs bildet. Wie im Folgenden noch im Einzelnen erläutert werden wird, dienen die Abschnitte der Bohrlochuntersuchungs-Sonde 2 vorzugsweise zur Lieferung ihrer entsprechenden Messungen an die das Bohrlochkabel bildenden Leiter in einer Weise, wodurch sämtliche Messungen zusammen an die Oberfläche geliefert werden. Es sei darauf hingewiesen, daß zweckmässigerweise auch Information von der Oberflächen-Schaltung zum Bohrloch übertragen wird, und zwar aus noch im Folgenden zu erläuternden Gründen. Beispielsweise kann es zweckmässig sein, die verschiedenen Sender und Empfänger im akustischen Bohrlochuntersuchungs-Abschnitt 2C von der Oberfläche aus zu steuern.

Demgemäß kann man aus Fig. 1 erkennen, daß zu geeigneten Zeiten und infolge eines Befehlssignals 44 von einer Hauptoder Master-Steuereinrichtung 2o am Quellenplatz eine Senderzünd- oder Auslöseschaltung 23 veranlaßt werden kann, die Zünd- oder Auslösesignale 23A zu erzeugen, und zwar zum Zwecke der Steuerung der verschiedenen Schaltungen im akustischen Bohrlochuntersuchungs-Abschnitt 2C der Sonde 2. Dieses Senderauslösesignal 23a kann vorzugsweise an eine konventionelle Leitungssteuer-Schaltung 24 geliefert werden, welche das Signal 23a an den entsprechenden Leiter innerhalb des Bohrlochkabels 3 koppelt.

Wenn Meßsignale von Sonde 2 empfangen werden, so wird, wie

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in Fig. 1 gezeigt, die Ausgangsgröße des Bohrlochkabels 3 vorzugsweise auch an eine Leitungssteuer-Schaltung 24 angelegt, die ihrerseits die Signale als ihre Ausgangsgröße 24A an eine geeignete Anordnung aus Signalkonditionier-Schaltungen 25 legt, und zwar zum Zwecke der Filterung, Verstärkungseinstellung und für andere geeignete Verarbeitungsarten. Die konditionierten Bohrlochuntersuchungssignale 26, geliefert von den Signalkonditionier-Schaltungen 25, können sodann über einen geeigneten Schaltkreis 27 entweder an eine PCM-Puffer/Empfanger-Schaltung 29 oder an einen binären Verstärkungs-Verstärker 28 oder gemäß einer weiteren Alternative an einen Nj ^dergeschwindigkeits/ Hochgeschwindigkeits-A/D-Umwandler 31 und geeignete Radioaktivitäts-Impuls zähler 3o angelegt werden, und zwar mittels der Signale 27a,bzw. 27b,bzw. 27c.

Es ist bekannt, daß die Ausgangsgrößen einer konventionellen Sonde 2 entweder in analoger Form vorliegen oder aber im Falle von radiologischen Messungen aus Impulsen bestehen, die zufallsmässig auftreten. Wie sich aus der .folgenden Beschreibung noch im Einzelnen ergibt, ist es jedoch besonders zweckmässig für die vorliegende Erfindung, daß diese Signale an die Oberflächenschaltung in Digitalform angelegt werden. Demgemäß weist die Sonde 2, wie dies im Einzelnen in Fig. 1 dargestellt ist, eine Impulscodemodulations- oder PCM-Schaltung 2o auf, um diese Signale in Digitalform zu kodieren, bevor sie an die in Fig. 1 gezeigte PCM-Puffer/Empfänger-Schaltung 29 angelegt werden. Wenn jedoch, die Signale nicht in dieser Weise kodiert sind, dann können sie zweckmässigerweise an einen geeigneten A/D-Umwandler 31 o.dgl. angelegt werden, bevor sie verarbeitet und aufgezeichnet werden. Alternativ können die aus

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radiologischen Messungen abgeleiteten Impulse zweckmässigerweise an entsprechende Zähler 3o u.dgl. angelegt werden, die sodann in geeigneter Weise ihre Ausgangsgrößen in Digitalforra liefern.

In Fig. 1 erkennt man ferner, daß die durch den Radioaktivitäts-Abschnitt 2A der Sonde 2 erzeugten Signale dementsprechend als eine Folge von elektrischen Impulsen auftreten,, welche das Auftreten von Strahlungen anzeigen, die aus Bohrlochmaterialien kommt, welche die Sonde 2 umgeben; diese Impulse werden an Impulszähler 3o geliefert, die alternativ eine geeignete digitale Repräsentation dieser Daten als Ausgangssignal 3OA liefern.

Andererseits werden die AusgangsSignaIe von dem Induktionsbohrlochuntersuchungs-Abschnitt 2B und vom akustischen Bohrlochuntersuchungs-Abschnitt 2C der Sonde 2 in konventioneller Weise an die Oberfläche in der Form analoger Messungen geliefert, welche repräsentativ sind für die lithologischen Eigenschaften des Bohrlochmaterials benachbart zur Sonde. Demgemäss werden diese Ausgangsgrößen vom Schaltkreis 27, welche das Signal 27C bilden, ihrerseits in digitale Repräsentationen der zu erhaltenden Daten umgewandelt. Diese Repräsentationen sind als Ausgangsgröße 31A dargestellt und werden über einen geeigneten Leiter 32A u.dgl. an einen Eingang der Bohrlochuntersuchungssignal-Erhol-Steuerschaltung 32 angelegt.

Der Analog/Digital-Wandler 31 empfängt Eingangssignale 27c und 28a von sowohl dem Schaltkreis 27, als auch der

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binären Verstärkungs-Verstärkerschaltung 28. Der Grund dafür besteht darin, daß in einigen Fällen die vom Induktionsabschnitt 2B und vom akustischen Abschnitt 2C der Sonde 2 erzeugten Signalen eine hinreichende Amplitude besitzen, um direkt an den Analog/Digital-Umwandler 31 angelegt zu werden. Andererseits haben diese Signale häufig eine solche Große, oder aber sie sind alternativ durch das Bohrlochkabel 3 in einem solchen Ausmaß gedämpft, daß sie den dynamischen Bereich des Umwandlers 31 überschreiten und demgemäß gedämpft bzw. verstärkt werden müssen, bevor sie ordnungsgemäß durch den Umwandler 31 verarbeitet werden können. Demgemäß spricht der Schaltkreis 27 an und leitet diese Signale zur binären Verstärkungs-Verstärker schaltung 2 8 vor der Umwandlung des Analogsignals in Digitalform am Umwandler 31.

Darüberhinaus dient die Master-Steuervorrichtung 2o am Ort der Quelle(im Folgenden "am Ort der Quelle" einfach durch "Quellen" ersetzt) zur Erzeugung eines weiteren BefehlssignaIs 33 für den Schaltkreis 27, um die Ausgangsgröße entweder in der Form eines Digitalsignals 27a zur PCM Puffer/Empfänger-Schaltung 29 zu leiten, oder aber in der Form eines Analogsignals 27c, welches zum Umwandler 31 oder den Impulszählern 3o geliefert wird. Wenn, wie zuvor erläutert, das Signal 27c eine nichtausreichende Amplitude besitzt, um in ordnungsgemässer Weise durch den Umwandler 31 verarbeitet zu werden, oder aber wenn die Amplitude zu groß ist für den dynamischen Bereich des Umwandlers 31, so wird die Master-Steuervorrichtung 2o entsprechend dem Programm ein Befehlssignal 22 erzeugen, um den Schaltkreis 27 zu veranlassen, sein Ausgangssignal 27b (anstelle des Signals 27c) an die binäre Verstärkungs-Verstärkers chaltung 28 zu liefern.

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Die binäre Verstärkungs-Verstärkerschaltung 28 kann mit einem geeigneten Verstärkungs-Steuersignal 34 geliefert werden, welches dazu dient, kontinuierlich die Verstärkung der binären Verstärkungs-Verstärkerschaltung 28 infolge des Befehlssignals 33 einzustellen, welches an die Erholungssteuer-Vorrichtung 32 von der Master-Steuervorrichtung 2o geliefert wird. Weil die Eingangsgröße zum Analog/ Digital-Umwandler 31 periodisch durch die Master-Steuervorrichtung 2o in einer noch zu beschreibenden Weise abgefragt wird, kann die Master-Steuervorrichtung 2o das Verstärkungssteuersignal 34 veranlassen, in geeigneter Weise die Verstärkung der binären Verstärkungs-Verstärkerschaltung 28 derart einzustellen, daß sichergestellt wird, daß das Eingangssignal 28a innerhalb des dynamischen Bereichs des A/D-Umwandlers 31 gehalten wird. Demgemäß wird das durch die Verstärkerschaltung 28 verstärkte Signal 28a sodann an den Umwandler 31 anstelle des Ausgangssignals 27c geliefert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sei zum Zwecke der Erläuterung angenommen, daß die Sonde 2 aus einer Vielzahl von Abfühlelementen besteht, wie beispielsweise dem Radioaktivitäts-Abschnitt 2A, dem Induktions-Abschnitt 2B und dem akustischen Abschnitt 2C; ferner sei angenommen, daß sämtliche diese Sensoren oder Fühler kontinuierlich und gleichzeitig sinnvolle Datensignale an das Bohrlochkabel 3 liefern. Es ist vorzuziehen, daß das Quellen-System diese Signale sortiert und handhabt, und zwar in einer Art und Weise, daß diese voneinander unterschieden werden, und auch in Korrelation mit einer entsprechenden Anzeige der Tiefe,auf der diese Signale entstanden sind.

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Demgemäß weisen der A/D-Umwandler 31, die Impulszähler 3o und die PCM Puffer/Empfänger-Schaltung 29 sämtlich eine geeignete Pufferschaltung auf, wodurch diese Signale solange gespeichert werden können, bis die Quellen-Master-Steuervorrichtung 2o,ihr Befehlssignal 33 erzeugt, um zu bewirken, daß die Erholungssteuervorrichtung 32 die ausgewählten Komponenten abfragt. Nach dieser Abfrage, die in Fig. 1 durch das Abfragesignal 32c angegeben ist, veranlaßt die Erholungssteuer-Schaltung 32 die entsprechende oder ausgewählte Komponente dazu eine der Ausgangsgrößen 29A, 3OA oder 31A zur Erholungssteuer-Schaltung 32 zu übertragen, die ihrerseits diese Information zur Master-Steuervorrichtung 2o in der Form der Ausgangsgröße 32b leitet. Nach Empfang der Ausgangsgröße 32b leitet die Master-Steuervorrichtung 2o diese Ausgangsgröße entweder zur primären Speicheranlage 35 oder zur sekundären Speicheranlage 36, und zwar mittels der Eingangssignale 37.

Wie oben erläutert, müssen die von der Bohrloch-Sonde 2 gelieferten Messungen in Korrelation gebracht' werden mit einer Anzeige der Tiefe, auf der diese Messungen vorgenommen werden. Demgemäß ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn die Master-Steuervorrichtung 2o ihr Befehlssignal 33 erzeugt, diese auch ein entsprechendes Tiefen-Daten/Steuer-Signal 21 erzeugt, um die Tiefen-Steuervorrichtung 12 zu veranlassen, die Information zu liefern, die sie zuvor vom Ausgang 11 der Tiefenlogik 1o abgenommen hat. Somit werden diese Daten, die auch über das Tiefen-Daten/Steuer-Signal 21 zur Steuervorrichtung 2o laufen, in effektiver Weise in Korrelation gebracht mit den Bohrlochuntersuchungsdatensignalen, geliefert durch die Erholungssteuervorrichtung 32 in der Form der Ausgangsgröße 32b. Damit die Tiefenlogik 1o die entsprechende Information an die Tiefensteuer-

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vorrichtung 12 liefert, kann die Information von der Tiefenkodier-Schaltung 6 in zweckmässiger Weise zum Empfänger 8 übertragen werden, und zwar mittels des Tiefenmeßsignals 7, und vom Empfänger 8 zur Tiefenlogik 1o am Empfängerausgang

Aus Fig. 1 erkennt man ferner Darstellungs- und Aufzeichnungs-Vorrichtungen, die vorzugsweise eine analoge Film-Aufzeichnungsvorrichtung 39, eine visuelle Darstellungsvorrichtung und einen geeigneten Schreiber 41 für großen Maßstab und einen Schreiber 42 für kleinen Maßstab aufweisen. Die Information, die dargestellt oder aufgezeichnet werden soll, kann zu diesen verschiedenen Darstellungs- oder Aufzeichnungs-Vorrichtungen von der Master-Steuervorrichtung (master control) 2o übertragen werden, und zwar durch das Bohrlochuntersuchungs-Dateninformations-Signal 43. Insbesondere kann das Informations-Signal 43 aweckmässigerweise zu einer Film-Aufzeichnungs-Steuer-Vorrichtung 45 geleitet werden, welche die notwendige Zwischenschaltung (interfacing) zwischen Master-Steuer-Vorrichtung (master controller) 2o und D/A-ümwandler 46 vorsieht, worauf dann die Verbindung von Steuervorrichtung 45 zu Umwandler 46 auf Ausgangsleitung 45A erfolgt. Nach Umwandlung der Digital-Information auf Leitung 45A durch Umwandler 46 in Analog-Information wird diese Analog-Information in zweckmässiger Weise durch Ausgangsleitung 46A an die Analog-Film-Aufζeichnungs-Vorrichtung 39 angekoppelt. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Aufzeichnungs-Vorrichtung 39 vorzugsweise eine konventionelle Aufzeichnungs-Vorrichtung der Galvanometer-Bauart" sein kann, wie sie auf dem Gebiet der Bohrlochuntersuchungs-Industrie bekannt ist, die besonders geeignet ist, zur Aufzeichnung von graphischen Daten u.dgl., wie sie bei BohrlochUntersuchungen auftreten.

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In der gleichen Weise können vorzugsweise auch Daten von der Master-Steuervorrichtung 2o, geführt vom Informations-Signal 43,der kontinuierlichen Darstellungs-Steuervorrichtung 47 zugeführt werden, welche diese Signale verarbeitet, um Ausgangssignale 47A, 47B und 47C zu liefern, die der visuellen Darstellungsvorrichtung 4o zugeleitet werden. Insbesondere kann die kontinuierliche Darstellungs-Steuervorrichtung 47 vorzugsweise das Informations-Signal 43 verarbeiten, um so ein visuelles Bild der gewünschten Bohrlochunters uchungs -Information zu erzeugen, und zwar über ein vorgewähltes Bohrloch-Tiefenintervall hinweg, welches durch die Sonde 2 durchlaufen wurde.

Aus Fig. 1 erkennt man ferner, daß das Informations-Signal 4 3 einer Schreiber-Steuervorrichtung 48 zugeführt werden kann, um das gewünschte Informations-Signal 43 in einer noch zu beschreibenden Weise zu verarbeiten, bevor es als Eingangsgröße 48A an eine geeignete Schreiber-Interface 49 angelegt wird. Die Funktion der Interface 49 besteht darin, diese Informations-Signale weiterhin zu adaptieren für die Lieferung als Ausgangsgröße 49A an eine geeignete Verarbeitungs-Schaltung, wie beispielsweise einen D/A-Umwandler 5o, wobei sie darin in eine geeignete analoge Ausgangsgröße 5OA umgewandelt werden, die zur Aufzeichnung auf Film innerhalb des "Großmaßstabs"-Zeichners 41 dient.

In gleicher Weise kann es zweckmässig sein, die verschiedenen Informations-Signale 43 assoziiert mit dem Bohrlochuntersuchungs-Vorgang auf einem kleineren Maßstab als dem im Großmaßstabsschreib-Aufzeichner 41 verwendeten darzustellen. Demgemäß können Informationssignale 43 in die

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Schreiber-Steuervorrichtung 51 eingegeben werden, die in geeigneter Weise diese Signale verarbeitet und als Ausgangsgröße 51A an die Schreiber-Interface 52 liefert, die nach zusätzlicher Signal-Verarbeitung diese Signale als Ausgangsgröße 52A an eine geeignete Schaltung weitergibt, wie beispielsweise eine D/A-Umwandler-Schaltung 53, worin die Signale in eine entsprechende Ausgangsgröße 53A für den "Kleinmaßstabs"-Schreiber umgewandelt werden.

Informations-Signale 43, die an die Analog-Film-Aufzeichnungs-Vorrichtung 39, die Klein- und Großmaßstabs-Schreiber 41 bzw. 42 und an die visuelle Darstellungs-Vorrichtung geliefert werden, können zweckmässigerweise unter der Steuerung durch die Master-Steuer-Vorrichtung 2o geliefert werden. Demgemäß kann die Steuer-Vorrichtung 20b zweckmässigerweise Informations-Signale 43 derart liefern, daß die Darstellung und Aufzeichnung der BohrlochUntersuchungs-Information in unterschiedlichen Formaten und von verschiedenen Quellen her erfolgt. Dazu kann beispielsweise eine primäre Speichervorrichtung 35 und eine sekundäre Speichervorrichtung 36 vorgesehen sein, die darin gespeicherte Information zur Master-Steuer-Vorrichtung 2o als Speicherausgangsgröße 38 übertragen, und zwar infolge von Eingangs-Signal 37.

Zum Testen der Arbeitsweise des hier beschriebenen integrierten Bohrlochuntersuchungs-Systems , oder aber zum Zwecke des Anlernens von Personal, oder aus anderen Gründen, kann es zwec.kmässig sein, die verschiedenen Signale assoziiert mit Sonde 2 zu simulieren, ohne daß die Notwendigkeit besteht, tatsächlich die Abschnitte der normalerweise darin enthaltenen Bohrlochuntersuchungs-Schaltung vorzusehen,

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und ferner ohne die Notwendigkeit, daß die Sonde 2 sich tatsächlich im Bohrloch befindet. Man erkennt für diesen Zweck in Fig. 1 einen Signal-Simulator 54, der infolge von geeigneten Simulator-Befehlssignalen 55Aa verschiedene Test-Signale 56 erzeugen kann, die, wie erwähnt, beispielsweise Signale umfassen können, die ähnlich denjenigen sind, welche auf dem Bohrlochkabel 3 von Sonde 2 zu erwarten sind. Diese Test-Signale 56 können in geeigneter Weise an die Leitungssteuer-Schaltung 24 geliefert werden und simulieren somit gleichartige Signale auf dem Bohrlochkabel 3, die ebenfalls an den Eingang der Leitungs-Steuer-Schaltung 24 geliefert werden können.

Obwohl die vorliegende Erfindung die automatische Ausführung der verschiedenen Bohrlochuntersuchungs-Aufgaben unter der Steuerung der Master-Steuer-Vorrichtung 2o ins Auge faßt, so Lst es doch oftmals zweckmässig, Maßnahmen vorzusehen, welche den Eingriff des Menschen in das integrierte Bohrlochuntersuchungs-System der Erfindung gestatten. Beispielsweise kann es zweckmässig sein, daß ein Bohr-Ingenieur verschiedene, von der Master-Steuer-Vorrichtung 2o ausgeführte Funktionen übersteuert, um das Format oder den Maßstab der Information, geliefert an die verschiedenen peripheren Darstellungsvorrichtungen, einzustellen oder aber um direkt mit der Basis-Station oder der Benutzer-Station in Kommunikation zu kommen. Es kann umgekehrt ferner zweckmäßig sein, daß die Master-Steuer-Vorrichtung 2o die Möglichkeit besitzt, Information an einen Benutzer auszugeben. Demgemäß ist ein am Ort der Quelle vorgesehener Teleprinter (Ferndrucker) 57 für eine solche Verbindung zwischen der Master-Steuer-Vorrichtung 2ö und einem Benutzer vorgesehen, und zwar mit einem Abfrag/Antwort-Kanal 58 zum Abfragen oder zum Instruieren der Steuer-Vorrichtung 2o in üblicher

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Weise, und auch zum Empfang der geeigneten Information von der Steuervorrichtung.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, die Beobachtung und die Steuerung der Bohrlochuntersuchungs-Vorgänge am Ort der Quelle von einer entfernt gelegenen Basis-Station oder Benutzer-Station aus vorzunehmen. In Fig. 1 erkennt man einen Nachrichten-Modulator-Demodulator oder "Modem" 59, der ein Informations-Signal 43 zur Basis-Station bzw. Benutzer-Station auf Nachrichtenverbindungen 15 bzw. 16 übertragen kann, und zwar unter Steuerung eines Daten/ Steuer-Signals 6o von der Steuer- oder Controller-Vorrichtung 2o. Der Modulator/Demodulator 59 kann ferner in zweckmäßiger Weise derart ausgelegt sein, daß er Information und Steuer-Signale von der Basis-Station und Benutzer-Station auf Nachrichtenverbindungen 15 bzw. 16 empfängt, die ferner in Verbindung stehen mit Steuervorrichtung 2o, wie dies durch die Daten/Steuer-Signale 6o dargestellt ist.

Fig. 2A ist eine funktioneile Darstellung der Erfindung einschließlich einer mehr ins Einzelne gehenden Darstellung der Schreiber (plotter) - Steuervorrichtung 48 der in Fig. 1 gezeigten Oberflächenausrüstung. Die Beschreibung der Vorrichtung gemäß Fig. 2A wird erleichtert durch die Bezugnahme auf eine allgemeine Darstellung der Art des visuellen Bildes, welches durch die erfindungsgemäße Schaltung erzeugt werden kann und auf einem konventionellen Film im Schreiber 41 aufgezeichnet werden kann.

Ein derartiges Bild ist in den Fig. 3A und 4 dargestellt.

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Im Einzelnen sieht man in Fig. 3A eine große rechteckige Fläche, welche einen Teil des belichteten Films vom Schreiber 41 darstellt. Dieses Gebiet veranschaulicht eine typische graphische Darstellung von Bohrlochmessungen und Formations-Zusammensetzungs-Symbolen, abgeleitet über ein Inkrement des Bohrlochs hinweg und erzeugt gemäß der Erfindung. Alphanumerische Zeichen und X-Y-Achsen sind, obwohl von der Erfindung ins Auge gefaßt, nicht dargestellt, in erster Linie aus Gründen der Erleichterung der Beschreibung des Merkmals der Darstellung von graphischen Bohrloch-Untersuchungskurven und den zugehörigen Symbolen.

In dem einfachen in Fig. 3A gezeigten Fall erkennt man, daß erfindungsgemäß krummlinige Darstellungen von zwei Funktionen erzeugt wurden, und zwar eine erste oder Gesamtporositäts-Kurvenfunktion und eine zweite wassergefüllte Porositäts-Kurvenfunktion. Die X-Achse entspricht den Werten dieser Funktionen und die Y-Achse entspricht der Bohrlochtiefe, auf der der Funktionswert und die zugehörigen Bohrloch-Parameter abgeleitet wurden. Aus Gründen der Darstellung ist der rechte Rand des Films willkürlich auf einem dimensionslosen Wert von 1664 festgelegt, und die beiden Funktionen sind bezüglich dieses Maßstabs und bezüglich einander normalisiert, so daß jedes Gebiet zwischen den zwei aufgetragenen Kurven dem Vorhandensein einer interessierenden Formations-Zusammensetzung entspricht, was im Folgenden im Einzelnen beschrieben wird.

Unter Bezugnahme auf die erste Porositäts-Funktion kann angenommen werden, daß die Porosität als eine Funktion der

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Bohrlochtiefe abgeleitet wurde, und zwar entsprechend irgendeiner Anzahl von bekannten Verfahren. Dazu gehören für einen einfachen Fall Messungen der Gamma-Strahlungen und akustischer Laufzeiten durch geeignete Bohrlochuntersuch ungs-Werkzeuge, und zwar über eine Folge von vorgewählten Inkrementen des Bohrlochs hinweg, wie dies im Einzelnen in der genannten US-Patentanmeldung Ser.No. 949, 592 beschrieben ist. Sodann kann die Gesamtporosität (P_T) aus der bekannten folgenden Beziehung bestimmt werden:

^PT ^{= T}log - ^Tma " ^Vsh ^{x ( T}sh " ^Tma) ^Tf - ^Tma ^Tf - ^Tma

Dabei ist

T₁ = der Logarithmus der akustischen Laufzeit in der interessierenden Zone

T = die Matrix der akustischen Laufzeit ma

T- = die akustische Laufzeit der Formation

T . = die akustische Laufzeit des Schiefers sh

V , = das Formationsschiefer-Volumen

= GR - GR .
mm

GR - GR .
max mm

dabei ist wiederum:

GR = der Logarithmus des Gamma-Strahlzählerstandes in der interessierenden Zone

GR . = der durchschnittliche minimale Gammamxn

Strahlenzählerstand (sauberer Sand 0% Schiefer)

GR = der durchschnittliche maximale Gamma-Strahlenzählerstand (1oo% Schiefer)

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Die zweite oder wassergefüllte Porositätsmessung (P ) kann ebenfalls als eine Funktion der Bohrlochtiefe abgeleitet werden, und zwar entsprechend einer Anzahl bekannter Verfahren. Ein derartiges einfaches Verfahren besteht darin, als erstes die Formationswassersättigung (S ) bei den gleichen Bohrlochinkrementen zu bestimmen, und zwar gegeben durch:

S.. = 1 χ R_w

Dabei ist R = Widerstandswert des Formationswassers w

R, = wahrer Gesamtwiderstandswert der nicht gestörten Formation.

Sodann kann die wassergefüllte Porosität abgeleitet werden aus den Werten der Wassersättigung und Gesamtporosität, die zuvor abgeleitet und gespeichert wurde, und zwar entsprechend der Beziehung P = P. χ S .

wtw

In Fig. 2A erkennt man, daß eine Master-Steuer-Vorrichtung 2o am Ort der Quelle vorgesehen ist. Zusätzlich zum koordinierten Betrieb des gesamten Bohriochuntersuchungs-Systems wird die Steuer-Vorrichtung 2o vorzugsweise vorprogrammiert, um aus den von der Sonde 2 gemessenen Bohrloch-Parametern digitale Repräsentationen für die obenerwähnten Funktionen für jedes Bohrlochinkrement abzuleiten, und um diese Repräsentationen sequentiell für die Wiederentnahme und die weitere Verarbeitung durch die Schreiber-Steuervorrichtung 48 zu speichern.

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Wie erinnerlich, werden die Digital-Gamma-Strahlen-Widerstandswert- und die akustischen Parametermessungen vorzugsweise sequentiell in dem Primärspeicher 35 während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs während sie abgeleitet werden und als eine Funktion der Bohrlochtiefe gespeichert. Die Steuervorrichtung 2o holt diese Meßwerte selektiv am Speicherausgang 38 während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs heraus, berechnet die Werte für die obigen funktioneilen Beziehungen daraus an den damit in Korrelation stehenden Bohrlochtiefen, und speichert danach diese Werte zurück in den Speicher 35 am Eingangssignal 37.

Somit sind die ersten und zweiten Kurven in Fig. 3A graphische Darstellungen auf der digitalen Schreibvorrichtung 41 von den Werten dieser beiden abgeleiteten Funktionen der gesamten Formationsporosität und der wassergefüllten Porosität bei vorgewählten konstanten Bohrlochinkrementen. Obwohl die Kurvenwerte vorzugsweise als eine Funktion der Bohrloch-Parameter-Messungen auf diskreten Bohrlochtiefen abgeleitet werden, so macht die Auswahl eines geeigneten Y-Achsen-Maßstabs es möglich, sie kontinuierlich, wie in Fig. 3A gezeigt, erscheinen zu lassen.

Bei dem in Fig. 3A gezeigten Bohrlochinkrement übersteigen die normalisierten Werte für die Gesamtporosität diejenigen für die wassergefüllte Porosität, und das Gebiet zwischen den Kurven ist somit abgedunkelt mittels eines Strichelungs-Symbols, was eine produktionsfähige Kohlenwasserstoff zone anzeigt. Obwohl der dargestellte Fall etwas vereinfacht ist und kompliziertere Funktionen zusammen mit der Erfindung verwendet werden können, die beispielsweise

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aus einer Vielzahl von Parametern abgeleitet werden können, so kann die sich ergebende graphische Darstellung dennoch nichtsdestoweniger mit den körperlichen Realitäten eines Bohrlochs in Korrelation gebracht werden.

Beispielsweise können Formations-Gesamtporositäts-Funktionswerte, welche die der wassergefüllten Porosität übersteigen, wie dies in Fig. 3A gezeigt ist, anzeigen, daß eine Formation durch die Sonde 2 durchlaufen wurde, welche vergrößerte, nicht mit Wasser gefüllte Zwischenräume besitzt, die für die Zurückhaltung von Kohlenwasserstoffen verfügbar sind. Demgemäß kann durch die automatische Überlagerung eines graphischen lithologischen Symbols zwischen irgendwelchen zwei Kurven, wobei eine Bedeutung ihrer Differenz in Ausdrücken der Formationszusammensetzung zugeschrieben werden kann, eine Bohrlochuntersuchungs-Aufzeichnung erzeugt v/erden, die sichtbare Anzeigen genauer Tiefen der interessierenden Formationszonen besitzt, die schnell, leicht und sichtbar indiziert werden können, für die weitere Analyse, ohne daß die Notwendigkeit besteht, zuerst diese Kurven zu interpretieren.

Die erfindungsgemässe Schreibvorrichtung 41 ist vorzugsweise eine digitale Schreibvorrichtung, die wie folgt arbeitet. Eine konventionelle Galvanometer-Schaltung veranlaßt einen Elektronenstrahl horizontal über einen belichtbaren Film zu streichen, der eine vorgewählte diskrete und"mit regelmässigem Abstand angeordnete horizontale Stelle besitzt, die mit 1664 in der Darstellung bezeichnet ist.

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Für jede derartige überstreichung wird eine elektrische Folge von digitalen 1'en und O'en erzeugt, also insgesamt 1664, wobei die Lage einer speziellen 1 oder O in der Folge einer damit in Korrelation stehenden horizontalen Lage auf dem Film entspricht. Wenn der Strahl fortlaufend an jeder diskreten Stelle positioniert wird, so wird die damit in Korrelation stehende Bit-Position in der Folge examiniert und wenn eine 1 vorhanden ist, so wird der Strahl momentan vor seiner Weiterbewegung intensiviert, um so den Film an dieser Stelle zu belichten, was einen sichtbaren Lichtfleck oder Lichtpunkt erzeugt.

Wenn eine Horizontallinie oder Zeile des Films auf diese Weise an allen Punkten, wo eine 1 in der damit in Korrelation stehenden Folge oder dem "Bit-Muster" der 1664 1'en oder O'en erscheint, so wird der Film durch einen geeigneten Schrittmotor weitergeschaltet. Das obige Verfahren wird sodann für das nächste Bit-Muster von 16 64 1'en und O'en und einer nächsten Horizontal-ÜberStreichung wiederholt, wodurch Lichtpunkte auf die nächste Horizontal-Zeile an Positionen gedruckt werden, die den Positionen der 1'en des nächsten Bit-Musters entspricht. Man erkennt daher, daß für jede Bohrlochhöhe, auf der Bohrlochuntersuchungs-Parameter und ihre zugehörigen Funktionen abgeleitet wurden, und zwar für die graphische Anzeige der Funktionen und die lithologischen Symbole dazwischen in der zuvor erwähnten Weise, ein damit in Korrelation stehendes Bit-Muster von 1664 1'en und O'en erzeugt wird.

In Fig. 3A sieht man einen kreisförmigen Teil der Anzeige, der im Einzelnen in Fig. 3B dargestellt ist. Eine genauere Betrachtung der Fig. 3B zeigt, daß es sich hier um eine

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Zusammensetzung des wassergefüllten Porositätskurvenbildes der Fig. 3D handelt, und zwar überlagert auf dasgestrichelte Lithologie-Symbol-Muster der Fig. 3C, wobei sämtliche 1'en in Fig. 3C links von den 1'en der wassergefüllten Porositätskurve der Fig. 3D "ausgelöscht" sind oder ersetzt wurden durch O'en, obwohl nur einige der O'en gezeigt sind. Der Vorgang setzt sich von Fig. 3A aus wiederholt kontinuierlich sowohl in Horizontal- als auch Vertikalrichtung fort. In der gleichen Weise werden für die zweite Kurve, wenn die am weitesten rechts gelegene Grenze der ersten oder Gesamtporositäts-Kurve erreicht ist, sämtliche 1 'en im Symbol-Muster der Fig. 3C ausgelöscht (blanked) und durch O'en rechts von der ersten Kurve ersetzt.

Es sei nunmehr speziell auf die Fig. 3B - 3D eingegangen. Obwohl dort das Bild als aus 1'en und O¹en bestehend dargestellt ist, um die Erzeugung der Bit-Muster darzustellen, die verwendet werden, um das in Fig. 3A gezeigte graphische Bild zu schaffen, bezeichnen doch in Wirklichkeit die l'en nur das sichtbare Vorhandensein eines Lichtpunktes an den entsprechenden Stellen auf dem Film.

Es sei ebenfalls bemerkt, daß aus Gründen der Klarheit nicht alle O'en dargestellt sind, sondern nur diejenigen für drei Reihen oder Zeilen. Die Stellen sämtlicher O'en sind jedoch offensichtlich, insoferne, als das Bild der vorliegenden Darstellung aus einer Vielzahl von Horizontalzeilen .besteht, deren jede aus 1664 in gleichmässigem Abstand angeordneten^teilen aufgebaut ist, deren jede eine 1 oder eine O besitzt, wodurch die Zeilen vertikal ausgerichtet sind, um so 1664 Spalten vorzusehen.

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Ferner erkennt man aus den Fig. 3B bis 3D, daß die Horizontalzeilen aus 1'en und O'en nur Teile der vollständigen 1664 Bit-Muster darstellen. Aus einer Betrachtung der Fig. 3A bis 3D ergibt sich jedoch, daß beispielsweise ein vollständiges Bit-Muster für die oberste Zeile des Bildes der Fig. 3A aus 1664 1'en und O'en bestehen würde, wobei sich die 1'en an den Stellen 75, 8o, 81, 88, 89 und 9o befinden, während der Rest der 1664 Stellen mit O'en gefüllt ist. Die 1'en an den Stellen 75 und 9o sind auf die normalisierten wassergefüllten und Porositätsfunktionswerte von 75 bzw. 9o zurückzuführen, und zwar an dieser Bohrloch Y-Achse-Höhe. In der gleichen Weise sind die 1'en an den Stellen 8o, 81, 88 und 89 auf die wiederholten Symbolmuster der Fig. 3C zurückzuführen.

In Fig. 2A sieht man eine übliche ROM-Schaltung 63, die als Eingangsgrössen Adressen-Signale 73 und 75 von entsprechenden Mikroprozessoren 69 und 71 empfängt, und wobei ferner Ausgangsgrößen 74 und 76 an die entsprechenden Mikroprozessoren 69 und 71 geliefert werden. Vor dem Betrieb der Erfindung werden die Programmschritte im Speicher 63 gespeichert, der von den Mikroprozessoren 69 und 71 verwendet wird, um die Daten des Informations-Signals 43 umzuwandeln in die zuvor beschriebenen Bit-Muster zur Ausgabe an den Schreiber 41. Zudem wird im Speicher 63 ein gewünschtes 16 χ 16 Symbol-Bit-Muster.wie das in Fig. 3C gezeigte.gespeichert. Durch Anadressieren des Speichers 63 mit einem geeigneten Adressen-Signal 73 oder 75 wird der Speicher 63 veranlaßt, an die Mikroprozessoren 69 oder 71 auf der entsprechenden Speicherausgangsgröße 74 oder 76 den nächsten Programmschritt oder ein Symbol-Bit-Muster zu

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liefern, und zwar in einer zu beschreibenden Weise, und zwar erforderlich für die Erzeugung der gewünschten Ausgangs -Bit- Muster.

Es sei bemerkt, daß die Symbol-Bit-Muster-Matrix der Fig.3C derart ausgewählt wurde, daß durch Anordnung einer identischen Matrix, orientiert wie die der Fig. 3C benachbart zu irgendeiner Seite der Matrix der Fig. 3C, das Muster sich in Richtung der hinzugefügten Matrix fortsetzt. Obwohl nur ein Strichelungs-Symbol gezeigt ist, so ist es doch klar, daß viele derartige Muster mit einer derartigen Eigenschaft vorgesehen werden können. Der Vorteil eines solchen Musters besteht darin, daß, obwohl ein Symbolmuster wie das der Fig. 3C wiederholt werden kann, um große symbolisierte Gebiete zwischen Kurven,wie in Fig. 3A gezeigt, zu erzeugen, nur eine relativ kleine Symbol-Bit-Muster-Speicherkapazität erforderlich ist.

Nachdem die durch Sonde 2, wie beispielsweise durch Widerstands.-jGamma-Strahl- und akustische Messungen erzeugten Bohrlochuntersuchungs-Parameterdaten durch die Steuervorrichtung 2o während des Bohrlochuntersuchungs-Vorgangs bearbeitet wurden, enthält der Speicher 35 digitale Repräsentationen der Funktionswerte, abgeleitet daraus, wie beispielsweise Gesamtporosität und wassergefüllte Porositäts-Berechnungen. Insbesondere erzeugt die Sonde 2 für jede vorgewählte und mit regelmässigem Abstand angeordnete Bohrlochhöhe damit in Korrelation stehende akustische, Gammastrahl- und Widerstandswert-Messungen. Diese Messungen werden sequentiell auf jeder benachbarten Höhe erzeugt und im Primärspeicher 35 gespeichert, und zwar in der Folge, in

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der sie erzeugt wurden. Die Steuervorrichtung 2o holt die Messungen aus dem Speicher 35 in der Folge, in der sie abgeleitet wurden, berechnet die damit in Korrelation stehenden Porösitäts-Funktionswerte daraus und speichert wieder die sich ergebenden digitalen Repräsentationen dieser Werte in der gleichen Reihenfolge. Somit enthält während des Bohrlochuntersuchungs-Vorgangs der Speicher 35 eine Folge von Digitalzahlen, die der wassergefüllten P.orosität an damit in Korrelation stehenden Bohrlochtiefen entspricht, und eine weitere damit in Korrelation stehende Folge von Digitalzahlen, die der Gesamtporosität auf diesen Bohrlochtiefen entspricht.

Infolge eines Speicherdaten-Signals 43A vom Mikroprozessor 69 entnimmt die Steuervorrichtung 2o diese Funktionswerte aus dem Speicher 35 am Speicherausgang 38 und liefert sie als Informationssignal 43 an den Mikroprozessor 69. Der Mikroprozessor 69 speichert seinerseits die Daten im Speicher 64 oder 6 5 in einer im folgenden zu beschreibenden Weise.

Der Mikroprozessor 69 besitzt einen Speicheradressenbefehl 84, der an jeden Speicher 64 bis 68 geliefert wird. Wenn der Mikroprozessor 69 entsprechend den Programmschritten geliefert auf dem ROM-Ausgang in den Speichern 64 bis 68 zu speichernde Daten besitzt, so veranlaßt der Adressenbefehl 84 die entsprechenden Speicher 64 bis 68 diese Daten auf den entsprechenden Datenleitungen 83, 81 bis 79 oder 77 aufzunehmen und die Daten an einer Speicheradressenstelle spezifiziert durch den Befehl 84 zu speichern.

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Wenn in gleicher Weise der Mikroprozessor 69 entsprechend den Progranmschritten am ROM-Ausgang 7 4 instruiert wird, die Daten vom Speicher 64 oder 65 auf den entsprechenden Datenleitungen 83 oder 81 zu empfangen, so veranlaßt ein Adressenbefehl 84 den entsprechenden Speicher 6 4 bis 65, diese Daten an den Mikroprozessor 69 oder 71 zu liefern, und zwar auf Datenleitungen 83 oder 81. Man erkennt, daß der Mikroprozessor 71 auch ein Adressenbefehls-Signal 93 aufweist, welches an die Speicher 66 bis 68 geliefert wird. Wenn der Mikroprozessor 71 entsprechend den Programmschritten, geliefert am ROM-Ausgang, Daten von den Speichern 66 bis 6 8 anfordert, so veranlaßt ein Adressenbefehl 93 den entsprechenden Speicher 66 bis 68 Daten auf dem entsprechenden Speicherausgang 87 bis 89 an den Mikroprozessor 71 zu liefern.

Es sei nunmehr spezieil auf die Arbeitsweise der Prozessoren 69 und 71 der Fig. 2A eingegangen. Diese Prozessoren gehören vorzugsweise zu einer bekannten Bauart, die in zwei unterschiedlichen Zuständen arbeiten, und,zwar einem "Maschinenzyklus", der die Funktionen definiert, die sie zu einer speziellen Zeit ausführen. Während eines ersten Zustands oder ersten Halbzyklus eines vollständigen Maschinenzyklus ist ein gegebener Prozessor 69 oder 71 isoliert von der Wechselwirkung mit anderen Vorrichtungen und ist demgemäss auf die Ausführung interner Berechnungen beschränkt. Im Gegensatz dazu ist während eines zweiten Zustands oder zweiten Halbzyklus des Maschinenzyklus der in Rede stehende Prozessor 69 oder 71 nicht mehr isoliert, sondern es ist ihm gestattet, Funktionen auszuführen, die die Aufnahme von Information oder "Eingangs"-Daten oder die übertragung von Information oder den "Ausgang" von Daten gestattet. Es ist daher offensichtlich, daß Vorrich-

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tungen, zu denen ein Prozessor Zugriff haben kann, entweder zum Lesen oder Schreiben von Information während dessen zweiten Halbzyklus, die Speicher 63 bis 68, die Steuervorrichtung 2o und die Schreiber-Interface-Schaltung 49, die Darstellungsvorrichtung 61 oder die Aufzeichnungs-Vorrichtung 62 umfassen kann.

Um die Zeit zu steuern, während welcher ein Prozessor

69 oder 71 sich entweder in seinem ersten oder zweiten Zustand befindet, ist ein Taktgeber (clock) 7o, dargestellt in Fig. 2A, vorgesehen, der Taktausgangsgrößen 8.6 und besitzt, die zu diesem Zweck zu den Prozessoren 69 und 71 übertragen werden. Vorzugsweise wird eine erste Impulsfolge durch den Taktgeber 7o erzeugt und an den Taktgeber 86 geliefert. Eine zweite Impulsfolge wird ebenfalls durch den Taktgeber 7o erzeugt und an den Taktausgang 85 geliefert, wobei jedoch jeder Impuls der zweiten Folge vorzugsweise auftritt, nach dem des damit in Korrelation stehenden Impulses der ersten Folge. Man erkennt, daß die Impulse der ersten Impulsfolge nicht die Inversion der zweiten Impulsfolge sein müssen. Der Taktgeber

70 kann vorzugsweise derart ausgelegt sein, daß die Impulse einer Folge diejenigen der anderen Impulsfolge nicht überlappen. Es sei ebenfalls bemerkt, daß der 01 Taktausgang 86 dem zuvor erwähnten Halbzyklus entspricht, und daß der 02 Taktausgang 85 dem zweiten Halbzyklus eines Maschinenzyklus eines Prozessors entspricht.

Fig. 2B zeigt ein Zeitsteuer-Diagramm, welches die Zustände darstellt, in denen die Prozessoren 69 und 71 arbeiten,

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und zwar infolge der 01 Taktausgangsgröße 86 und der 02 Ausgangsgröße 85. Aus Fig. 2B erkennt man, daß dann, wenn eine 01 Taktausgangsgröße 86 an den Prozessoren 69 und 71 vorhanden ist, der Prozessor 69 die zuvor erwähnten internen Operationen ausführt, während der Prozessor 71 die Operationen durchführt, die die Eingabe oder Ausgabe von Information umfassen, wie beispielsweise den Zugriff zu den Speichern 63, 66 bis 68, Schreiber-Interface 49, Darstellungs-Vorrichtung 61 oder Aufzeichnungsvorrichtung 62. Aus Fig 2B erkennt; man umgekehrt ferner, daß dann, wenn eine 02 Taktausgangsgröße 85 an die Prozessoren 69 und 71 angelegt ist, die Situation sich umkehrt, d.h. der Prozessor 69 kann nunmehr Information entweder von der Steuer-Vorrichtung 2o und den Speichern 63 bis 68 empfangen oder dahin übertragen, wohingegen der Prozessor 71 nunmehr interne Funktionen ausführt.

Eine genauere Betrachtung der Taktausgangsgrössen 86 und 85 an den Prozessoren 69 und 71 zeigt, wie man dieses Ergebnis erreicht. Speziell sieht man, daß die Prozessoren 69 und 71 in konventioneller Weise mit 01 und 02 Eingangsports versehen sind derart, daß dann, wenn ein Signal am 01 Eingangsport auftritt, dem Prozessor befohlen wird, in seinem internen Zustand zu arbeiten, wohingegen dann, wenn ein Impuls am 02 Eingangsport vorhanden ist, der Prozessor dann Eingangs- und Ausgangs-Funktionen ausführt. Man erkennt, daß die Taktausgangsgröße 86 zum 01 Eingangsport des Prozessors 69 übertragen wird, und die Taktausgangsgröße 85 wird in gleicher Weise zum 02 Eingangsport des Prozessors· 69 übertragen. Für die Taktausgangsgrößen 86 bzw. 85 werden jedoch zu entgegengesetzten Eingangsports im Falle des Prozessors 71 übertragen. Wenn auf diese Weise eine 01 Taktausgangsgröße 86 durch den Taktgeber 7o erzeugt wird, so ist der

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Prozessor 69 veranlaßt, im 01 Zustand zu arbeiten, und der Prozessor 71 arbeitet im 02 Zustand. Wenn umgekehrt eine 02 Ausgangsgröße 85 vom Taktgeber 7o erzeugt wird, so arbeitet der Prozessor 71 demgemäss im 01 Zustand, wohingegen der Prozessor 69 im 02 Zustand arbeitet.

Wie erwähnt, ist ein Prozessor 69 oder 71 in der Lage, Information nur dann zu übertragen oder zu empfangen, nachdem ein geeigneter Adressenbefehl 84, 43A oder 39 durch die entsprechenden Prozessoren 69 und 71 erzeugt wurde. Somit ergibt sich, daß dann, wenn diese entsprechenden Adressenbefehle für einen gegebenen Mikroprozessor in Korrelation erzeugt werden, mit dem Empfang der Eingangsgrößen am 02 Port der Mikroprozessoren, der sich ergebende Effekt darin besteht, daß Zugriff zu den Speichern 63 bis 68, der Steuervorrichtung 2o und der Schreiber-Interface 49, der Darstellungs-Vorrichtung 61 und der Aufzeichnungs-Vorrichtung 62 durch die Prozessoren 69 und 71 somit gesteuert und eingeschränkt wird auf abwechselnde entsprechende Maschinenhalb Zyklen, wie zuvor beschrieben. Auf diese Weise kann jeder Mikroprozessor Zugriff haben zu identischen Speicherstellen oder Plätzen, um ihre sequentiellen Operationen mit Daten zu koordinieren, um so den Datendurchsatz in einer zu beschreibenden Weise zu verbessern.

Wie erinnerlich - vergl. Fig. 2A - sind im Primärspeicher 35 digitale Repräsentationen der Funktionswerte für die gesamte und die wassergefüllte Porosität sequentiell gespeichert, und zwar entsprechend einer Sequenz oder Folge von Bohrlochhöhen, und ferner abgeleitet während des Bohrlochuntersuchungsvorgangs. Wenn derartige Repräsentationen

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für die weitere Verarbeitung verfügbar sind, so zeigt die Steuer-Vorrichtung 2o dem Mikroprozessor 69 dies mittels des Informationssignals 43 an. Der Mikroprozessor 69 wird seinerseits kontinuierlich die Verfügbarkeit von Speichern 54 und 65 für die Aufnahme zusätzlicher Daten abfühlen.

Infolge der Anzeigen durch das Signal 43, daß zusätzliche Daten für die Übertragung bereitstehen, erzeugt der Mikroprozessor 69 ein Speicherstatus-Signal 43a, welches die Steuer-Vorrichtung 2o instruiert, ob zusätzliche Daten transferiert werden, und zwar abhängig von der vorhandenen Kapazität der Speicher-Vorrichtungen 6 4 und 65. Wenn eine überschüssige Speicherkapazität vorhanden ist, so werden die digitalen Repräsentationen der Funktionswerte für die erste Porositätskurve auf dem Informations-Signal 4 3 zum Mikroprozessor 69 übertragen, und sodann zur Speichervorrichtung 64 auf Datenleitung 83. Wie erinnerlich wird vor einer derartigen übertragung von Daten zur Speichervorrichtung 64 ein geeigneter Adressenbefehl 84 durch den Mikroprozessor 69 erzeugt und an Speichervorrichtung 64 geliefert, um so die Daten in der ordnungsgemässen, auf der Tiefe basierenden Folge an einem damit in Korrelation stehenden Speicherplatz zu speichern.

In gleicher Weise werden korrelative Werte für die zweite Porositätskurve auf Datenleitung 81 zur Speicherung im Speicher 65 geliefert, und zwar nachdem ein geeigneter Adressenbefehl 84 ebenfalls an den Speicher 65 geliefert wurde. Wenn jedoch die Speichervorrichtung 64 und 65 voll sind, so erzeugt der Mikroprozessor 69 alternativ ein Speicher-

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status-Signal 43a, welches diesen Zustand der Steuervorrichtung 2o anzeigt, die den Datentransfer solange verzögert, bis das Signal 43a anzeigt, daß die Speichervorrichtungen 64 und 65 Speicherkapazität für die Aufnahme der Daten besitzen.

Wenn somit Paare digitaler Repräsentationen von Funktionswerten für die gesamte und die wassergefüllte Porosität, jedes Paar abgeleitet an einer unterschiedlichen Bohrlochhöhe, sequentiell in den entsprechenden Speichervorrichtungen 64 und 65 gespeichert sind, und zwar in der Reihenfolge der Ableitung an damit in Korrelation stehenden sequentiellen Bohrlochhöhen, so beginnt der Mikroprozessor 69 die Ableitung der Bit-Muster für jeden Wert wie folgt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3D sei für die Zwecke der Veranschaulichung in Erinnerung gerufen, daß ein.normalisierter Wert von "75" für die wassergefüllte Porosität an einer speziellen Bohrlochhöhe durch die Steuervorrichtung 2o abgeleitet wurde, und zwar aus Bohrlochmessungen an dieser Bohrlochstelle. Die digitale Repräsentation für diesen Wert von 75, oder 1001011, wird auf der Datenleitung 83 durch den Mikroprozessor 69 von seinem Speicherplatz im Speicher 64 wiedergewonnen, und zwar infolge eines entsprechenden Adressenbefehls 84.

Der Mikroprozessor 69 wird sodann infolge der zuvor erwähnten Programmschritte geliefert vom Speicher 63 auf Ausgang 74 diese Digital-Repräsentation dekodieren und ein Bit-Muster von 74 O'en, gefolgt von einer 1, erzeugen, und

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sodann die Erzeugung von O'en solange fortsetzen, bis insgesamt 1664 Bits erzeugt sind. Dieses Bit-Muster wird sodann auf der Datenleitung 80 zum Speicher 66 geliefert, und zwar zusammen mit dem entsprechenden Adressenbefehl 84.

In gleicher Weise erkennt man aus den Fig. 3A und 3D, daß ein Wert von 9o für die Gesamtporosität an dieser Bohrlochhöhe ebenfalls durch die Steuervorrichtung 2o aus Bohrlochmessungen auf dieser Höhe abgeleitet wurde, und das digitale Äquivalent davon, oder 1011010 ist im Speicher 65 gespeichert. Der Mikroprozessor 69 dekodiert diese Digital-Repräsentation und erzeugt ein zweites Kurven-Bit-Muster aus 89 O'en, gefolgt von einer 1, und setzt sodann die Erzeugung der O'en solange fort, bis eine Gesamtheit von 1664 Bits erzeugt ist. Dieses Bit-Muster wird, sodann in gleicher Weise auf der Datenleitung 79 an den entsprechenden Speicher 67 geliefert, und zwar zusammen mit dem entsprechenden Adressenbefehl 84. Dieser Prozeß wird vom Mikroprozessor 69 fortgesetzt, wodurch digitale Repräsentationen von Paaren von Funktionswerten, wobei jedes Paar auf einer unterschiedlichen diskreten und sequentiellen Bohrlochhöhe abgeleitet wurde, in Bit-Muster aus 1664 Bits transformiert werden, wobei die Lage der 1 in der Bit-Musterfolge dem Funktionswert entspricht. Die Bit-Muster-Speicher 66 und 67 enthalten somit während der Durchführung der Erfindung Pluralitäten derartiger Paare von Bit-Mustern, wobei jeder Wert eines gegebenen Paares in seinem entsprechenden Speicher oder 6 7 gespeichert ist, und zwar sequentiell in der gleichen Ordnung, in der die Funktionswerte abgeleitet wurden.

Im Hinblick auf die Erzeugung eines.dritten Bit-Musters für

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Lithologiesyinbole sei in Erinnerung gebracht, daß eine 16 χ 16 Matrix aus Bits, die ein gewünschtes Symbol, wie beispielsweise die Querstrichelung der Fig. 3C bilden, vorzugsweise im Speicher 63 gespeichert ist. Bei der Erzeugung der ersten und zweiten Bit-Muster für die erste Horizontalzeile wurden die digitalen Repräsentationen der ersten und zweiten Kurve oder die Funktionswerte von 9o und 75 aus den entsprechenden Speichern 64 und 65 durch den Mikroprozessor 69 entnommen. Nachdem die korrelativen ersten und zweiten Bit-Muster durch den Mikroprozessor 69 erzeugt und in den Bit-Muster-Speichern 66 und 67 gespeichert sind, beginnt der Mikroprozessor 69 infolge von vom Ausgang 74 gelieferten Programmschritten die Konstruktion der Bit-Struktur für die Symbole wie folgt.

Der Mikroprozessor beginnt mit der Erzeugung einer Reihe von 75 O'en, die sequentiell an die Datenleitung 77 geliefert werden und in Speicherplätzen im Speicher 68 entsprechend den sequentiellen Adressenbefehlen 84 gespeichert werden. Das 75ste Bit entspricht dem zweiten Funktionswert von "75" und wird auch dem 11 ten Bit der fünften Wiederholung einer 16 Bit-Leitung von der Matrix entsprechen.

Wenn das 75ste Ote Bit erzeugt ist und im Speicher 6 8 angeordnet ist, so beginnt der Mikroprozessor 69 an den Speicher 68 die Folge von 1'en und O'en enthalten im Speicher 63 entsprechend einer Horizontal-Zeile das Symbol-Muster der Fig. 3C zu liefern, und zwar beginnend mit dem 12ten Bit in der Zeile der Fig. 3C. Wenn das 16te Bit in der Zeile des Symbols aus dem Speicher 63 entnommen und im

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Speicher 6 8 angeordnet wurde, so kehrt die Folge oder Sequenz zum Anfang der Symbol-Zeile der Matrix zurück (recycle), wenn zusätzliche 1'en und O'en im Symbol-Bit-Muster für die Zeile aus dem Speicher 63 durch Mikroprozessor 69 entnommen werden und an den Bit-Muster-Speicher 6 8 geliefert werden.

Wie erinnerlich, hat der Mikroprozessor 69 auch Zugriff zum ersten Funktionswert von "9o" gespeichert im ersten Kurvendatenspeicher 64. Ferner ist im Programm eine Routine für den Mikroprozessor 69 derart vorgesehen, daß der Mikroprozessor feststellt, wenn die Anzahl der auf diese Weise erzeugten Symbol-Bits gleich dem ersten Funktionswert von 9o ist, worauf dann die Erzeugung und Lieferung von O'en an den Speicher 68 solange fortgesetzt wird, bis die Anzahl dieser Bits gleich 1664 ist. Entsprechend dem eben beschriebenen Prozeß enthält der Bit-Muster-Speicher 68 nunmehr eine Folge von 1664 O'en und 1'en. Insbesondere werden 1'en an den Bit-Positionen 8o, 81, 88 und 89 angeordnet, und zwar entsprechend den Plätzen der'1'en in einer sich wiederholenden Folge der ersten Zeile des Bit-Musters der Fig. 3C, angeordnet innerhalb der ersten und zweiten Kurvengrenzen und beginnend mit dem 12ten Bit in der Zeile (Linie).

Die obengenannten Schritte werden wie folgt wiederholt. Ein nächstes Paar von Funktionswerten für die ersten und zweiten" Kurven, abgeleitet aus Parametern, gemessen auf der nächsten Bohrlochhöhe, wird durch den Mikroprozessor 69 aus den nächsten damit in Korrelation stehenden Speicher-

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platzen der Speichervorrichtungen 64 und 65 entnommen. Aus diesen Werten wird in gleicher Weise ein nächstes Paar von Bit-Mustern für die erste und zweite Kurve durch den Mikroprozessor 69 erzeugt und in korrelativen Speicherplätzen in den Speichern 66 und 67,benachbart zu den zuvor erwähnten Bit-Mustern, gespeichert. Ein drittes oder Symbol-Bit-Muster wird sodann durch den Mikroprozessor 69 erzeugt und in dem Bit-Muster-Speicher 68 gespeichert. Im Falle dieses zweiten Symbol-Bit-Musters wird jedoch die zweite Zeile der Symbol-Matrix der Fig. 3C und nicht die erste wiederholt verwendet, um das Symbol-Muster zwischen diesem nächsten Paar von ersten und zweiten Funktionswerten zu erzeugen, die wiederum als die rechten und am weitesten links gelegenen Grenzen für das auf diese Weite erzeugte und in Speicher 68 gespeicherte Symbol-Muster dienen.

Dieser Prozeß der Erzeugung von drei Sätzen von horizontalen Bit-Mustern aus jeweils 1664 Bits, entsprechend den ersten und zweiten Funktionswerten, abgeleitet auf einer Bohrlochtiefe und einem Symbolmuster, bestimmt durch die rechten und linken Grenzen, eingestellt durch die beiden Funktionskurven, setzt sich sequentiell für jedes Paar von Funktionswerten in den Speichern 64 und 65 fort.

Wenn ein Satz von drei derartigen Bit-Mustern auf diese Weise erzeugt ist und in den Speichern 66 bis 68 vorhanden ist und bereit ist, aufgezeichnet zu werden infolge eines geeigneten Adressenbefehls 93, so werden die drei Sätze von Bit-Mustern entsprechend einer speziellen Bohrlochhöhe aus den Speichern 66 bis 68 durch den Mikroprozessor 71 entnommen. Insbesondere wird das Programm für den Mikroprozessor

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71 mit einer Routine ausgestattet, um die drei Bit-Muster in eines zu kombinieren oder durch eine ODER-Verknüpfung zu vereinigen, und zwar in Vorbereitung für den Druck oder die Aufzeichnung der Zeile. Entsprechend numerierte Bit-Plätze in den drei Bit-Mustern werden sequentiell geprüft, und wenn eine 1 in irgendeinem der Muster auftritt, wird eine 1 in der entsprechenden konsolidierten Bit-Muster-Stelle angeordnet. Dies entspricht beispielsweise der ODER-Verknüpfung der oberen Zeilen der Fig. 3C und 3D, was in der oberen Zeile der Fig. 3B in der zuvor beschriebenen Weise zur Folge hat, daß die 1'en links von der Bit-Stelle oder dem Bit-Platz 75 ausgelöscht werden.

In Fig. 2 ist eine Aufzeichnungs-Vorrichtung 62 dargestellt, die vorzugsweise die Form einer üblichen digitalen Aufzeichnungs-Vorrichtung besitzt. Wenn konsolidierte Bit-Muster von den drei Speichern 66 bis 6 8 durch den Mikroprozessor 71 wie beschrieben konstruiert sind, so wird die sich ergebende Horizontal-Zeile aus Bit-Mustern auf dem Mikroprozessor-Ausgang 92 an die Digital-Aufzeichnungs-Vorrichtung 62 geliefert. Das auf diese Weise hergestellte Digital-Band liefert eine bequeme digitale Aufzeichnung der graphischen Bohrlochuntersuchungs-Bilder, die auf diese Weise erzeugt wurden, wobei dieses Band für die spätere Verarbeitung und weitere Analyse zweckmässig ist.

In Fig. 2A ist auch eine visuelle Darstellungsvorrichtung 61 gezeigt. In gleicher Weise wie bei der Aufzeichnungs-Vorrichtung wird dann, wenn der Mikroprozessor 71 die Bit-Muster der Speicher 66 bis 68 in der beschriebenen Weise kombiniert hat, das konsolidierte Bit-Muster auf den Mikroprozessor-Ausgang 91 an eine geeignete visuelle Darstellungs-

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Vorrichtung 61 geliefert. Diese Darstellungs-Vorrichtung 61 gehört vorzugsweise zur Speicherbauart, wodurch dann, wenn ein Horizontal-Bit-Muster am Ausgang 91 geliefert und auf der visuellen Darstellungs-Vorrichtung 61 dargestellt wird, das graphische Bild davon verbleibt, wenn darauffolgende Bit-Muster entsprechend den benachbarten Bohrlochtiefen geliefert und in der gleichen Weise dargestellt werden. Auf diese Weise wird ein sichtbares Bild, wie beispielsweise das in Fig. 3A gezeigte, für das Bohrlochuntersuchungs-Personal verfügbar und gibt direkte symbolische Anzeigen der Formationszusammensetzung, die durch die Sonde 2 während des UntersuchungsVorgangs durchlaufen werden.

Wie zuvor erwähnt, weist das erfindungsgemässe Bohrlochunter such ungs -Sy stern vorzugsweise auch eine Schreiber-Interface 69, einen Digital/Analog-ümsetzer 5o und einen Schreiber 41 auf. Zweck der Schreiber-Interface 49 besteht darin, die Arbeitsgeschwindigkeit des Schreibers 41 mit der Lieferung der konsolidierten Bit-Muster am Mikroprozessor-Ausgang 48 in einer zu beschreibenden Weise zu koordinieren. Das Interface 49 liefert am Interface-Ausgang 49a das konsolidierte Bit-Muster für eine spezielle Horizontal-Zeile an einen konventionellen D/A-ümwandler 5o, der seinerseits Serie aus 0 und 1 Bits in eine Horizontal-Ablenk oder Überstreichungsspannung umwandelt, die zu den Zeitpunkten intensiviert wird, welche in Korrelation stehen mit dem Erscheinen von 1'en im Bit-Muster, wenn die Bits durch den Umsetzer 5o verschoben werden. Diese Spannung wird als die Umwandler-Ausgangsgröße 50a an den .Digital-Schreiber 41 geliefert.

Der Schreiber 41 enthält vorzugsweise konventionellen Bohr-

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lochuntersuchungs-Film, der in funktionellem Ansprechen auf die Spannung der Umwandler-Ausgangsgröße 50a belichtet wird. Infolge jedes an den Konverter 50 gelieferten und durch diesen in eine Überstreichungsspannung umgewandelten Bit-Musters, wird eine damit in Korrelation stehende Horizontal-Zeile über den Film hinweg auf den Film der Zeichenvorrichtung 41 aufbelichtet, und zwar in der Weise, wie dies oben in Fig. 3A gezeigt ist. Sodann wird der Film" um ein vorgewähltes Inkrement weitergeschoben und infolge eines nächsten konsolidierten Bit-Musters und einer entsprechenden Konverter-Ausgangsgröße 50a für die nächste Horizontal-Zeile in gleicher Weise belichtet. Auf diöje Weise wird bei fortgesetztem Vorschub des Filmes und bei Aufbelichtung aufeinanderfolgender Horizontal-Zeilen eine dauerhafte Filmaufzeichnung des Bohrlochuntersuchungs-Vorgangs mit graphischen Bildern wie in Fig. 3A für zwei Bohrlochuntersuchungs-Funktionen mit direkten symbolischen Anzeigen der Formationszusammensetzungen erzeugt, und zwar für eine Analyse zu einem späteren Zeitpunkt.

Wie zuvor erwähnt, besteht ein Merkmal der Erfindung darin, die durch die Mikroprozessoren 69 und 71 ausgeführten Funktionen zu koordinieren, um so den Durchsatz von Daten zu maximieren, was erforderlich ist infolge der relativ grossen Verarbeitungszeiten, die notwendig sind, um Bit-Muster für die Funktions-Kurven und auch die Symbologie zu erzeugen.

Konventionelle Filmschreiber, wie beispielsweise der Schreiber 41, haben eine endliche Schreibgeschwindigkeit, mit der Bit-Muster in sichtbare Lichteindrücke auf den

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Film transformiert werden können. Auch beschränkt die PraktikabiIitat die Anzahl der Bit-Muster-Sätze, jeder entsprechend einer auf einer bestimmten Bohrlochhöhe abgeleiteten Funktion, die in den Speichern 66 bis 68 zu irgendeinem Zeitpunkt vorhanden sein können. Es wäre somit zweckmässig, Mittel vorzusehen, um die Geschwindigkeit an den begrenzten Speichern 66 bis 68 mit der Geschwindigkeit zu koordinieren, bei der der Mikroprozessor 71 diese Bit-Muster für die Lieferung an den Schreiber 41 zum Drucken entnimmt. Diese Geschwindigkeiten sind eine Funktion der Geschwindigkeit des Schreibers 41.

Insbesondere wäre es zweckmässig, einen Speicherplatz oder einen "Briefkasten" vorzusehen, der beiden Mikroprozessoren 69, 71 gemeinsam ist, wodurch der Mikroprozessor 69 die Anzahl der Speicherplätze bestimmen kann, die in den Speichern 66 bis 68 verfügbar sind für neu abgeleitete Bit-Muster, und wodurch der Mikroprozessor 71 diese Anzahl dekrementieren kann, wenn Bit-Muster entnommen und gedruckt werden.

In Fig. 2A ist ein Speicherstatus-Register 72 dargestellt, bei dem Adressen/Daten-Signale 78 und 9o zu und von den Mikroprozessoren 69 und 71 geliefert werden. Aus Gründen der Darstellung sei angenommen, daß jeder Speicher 66 bis 68 eine Kapazität für eine endliche Anzahl von 1o Bit-Mustern besitzt, und zwar entsprechend 1o mit regelmässigem Abstand angeordneten Bohrlochhöhen. Jedes Mal dann, wenn ein Platz aus drei derartigen Bit-Mustern für eine Bohrlochhöhe, jeweils bestehend aus einem ersten und einem zweiten Muster für die ersten und zweiten Kurvenwerte und ein Symbolmuster dazwischen, durch den Mikroprozessor 69 erzeugt und an die

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entsprechenden Speicher 66 bis 68 geliefert ist, so wird der Mikroprozessor 69 mittels des Adressen/Daten-Signals einen Speicherplatz des Registers 72 anadressieren und die darin enthaltene Zahl um 1 inkrementieren (vergrößern).

In der gleichen Weise wird jedes Mal dann, wenn der Mikroprozessor 71 einen Satz derartiger Bit-Muster entnimmt und diese durch den Schreiber 41 gedruckt werden, der Mikroprozessor 71 mittels des Adressen/Daten-Signals 9o den gleichen Speicherplatz des Registers 72 anadressieren und die darin enthaltene Zahl um 1 dekrementieren (verringern).

Durch Abfragen dieses Speicherplatzes durch das Adressen/Daten-Signal 78 kann der Mikroprozessor 69 bestimmen, ob in den Speichern 66 bis 68 Kapazität für einen nächsten Satz von Bit-Mustern,abgeleitet aus den entsprechenden Digital-Repräsentationen, in Speichern 64 bis 65 existiert. Wenn diese Zahl beispielsweise (1o) ist, so entspricht dies vollen Speichern 66 bis 68, so daß keine zusätzlichen Bit-Muster bereits durch den Mikroprozessor 69 erzeugt werden.

In gleicher Weise kann der Mikroprozessor 71 den gleichen Speicherplatz des Registers 72 abfragen, um zu bestimmen, ob zusätzliche Sätze von Bit-Mustern in den Speichern 66 bis 68 zur Aufzeichnung zur Verfügung stehen, und wenn dies so ist, so wird der Mikroprozessor 71 diese entnehmen und sie an den Schreiber 41 zum Drucken liefern, wobei die Zahl im Register 72 um 1 für jeden entnommenen Satz dekrementiert wird. Wenn somit beispielsweise die Zahl "O" erreicht, entsprechend der Tatsache, daß der Mikroprozessor

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derzeit keine weiteren Bit-Muster zum Drucken erzeugt hat, so tritt der Mikroprozessor 91 in eine Leerlaufbetriebsart oder Mode ein und erwartet die Ankunft von weiteren Bit-Mustern in den Speichern 66 bis 68.

Man erkennt somit, daß Mittel vorgesehen sind für die Koordination der Verarbeitungszeit, erforderlich für den Mikroprozessor 69 zur Durchführung der ihm zugewiesenen Funktionen, wie beispielsweise der Erzeugung der Bit-Muster, mit der Zeit, die erforderlich ist für den Mikroprozessor 71 und den Schreiber 41 zur Durchführung ihrer entsprechenden zugewiesenen Funktionen des Zeichnens der Daten und Symbole.

Diese koordinierte Aufteilung der Funktion zwischen den _Λ Mikroprozessoren 69 und 71 ist ferner verstärkt durch das Teilen eines gemeinsamen Maschinenzyklustakts 7o und gemeinsamer Speicherplätze, wie zuvor erwähnt, wodurch die Durchsatzgeschwindigkeit an Daten, verarbeitet durch die Mikroprozessoren 69, 71 von der Steuervorrichtung 2o zum Drucker 41 erfindungsgemäss erhöht wird. Dies wiederum hat entsprechend verringerte Verzögerungen zwischen dem Zeitpunkt zur Folge, wo die Untersuchungs-Parameter gemessen werden, und dem Zeitpunkt, wo sichtbare Aufzeichnungen der Funktionen davon einschließlich symbolischer Anzeigen der Formationszusammensetzung verfügbar sind. Der Bohr-Ingenieur kann somit, wenn gewünscht, diese Aufzeichnung in Realzeit erhalten, während sich der Bohrlochuntersuchungs-Vorgang fortsetzt, so daß der Ingenieur infolgedessen dementsprechende Einstellungen vornehmen kann. Alternativ kann eine derartige

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Aufzeichnung im Feld für die weitere Analyse aus Digital-Bändern der Untersuchungs-Parameter hergestellt werden, wobei die Analyse nach Vollendung des Bohrlochuntersuchungsberichts in kürzeren Zeitperioden ausgeführt wird, als dies bislang möglich war.

In Fig. 4 ist eine bildliche Darstellung eines typischen Darstellungsformats durch die Aufzeichnungsvorrichtung 39, die Kathodenstrahlröhre (CRT) 4o und die Schreiber 41 und gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar während des Bohrlochuntersuchungs-Vorgangs oder kurz danach. Wie im folgenden noch im Einzelnen erläutert wird, wird ein sichtbares Bild geliefert, welches graphisch die lithologische Formationszusammensetzung darstellt, und zwar zusammen mit direkten symbolischen Anzeigen der interessierenden Zonen, die leicht und schnell feststellbar sind.

Die Symbol-Generator-Schaltung kann zweckmässigerweise mit einer alphanumerischen und Gitterzeilen-Verarbeitungsmöglichkeit ausgestattet sein, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, obwohl dies in der schematischen Darstellung gemäß Fig. 3A aus Gründen der Klarheit weggelassen ist. Man erkennt insbesondere in Fig. 4, daß die Darstellung in zweckmässiger Weise von links nach rechts in fünf Vertikalteile aufgeteilt ist, und zwar eine Tiefen-"Spur", gefolgt von vier Bohrlochuntersuchungsdaten-Spuren 1-4.

Jeder Teil kann mit einem vertikalen und horizontalen System von senkrechten Gitterlinien wie beispielsweise den in Spuren 1 bis 3 gezeigten ausgestattet sein. Die Horizontal-Linien oder -Zeilen können jeweils zweckmässigerweise auf

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regelmässigen Intervallen in Korrelation mit vorgewählten Bohrlochinkrementen angeordnet sein, und zwar beispielsweise 1o Fuß in Fig. 4, um so die Assoziation der dargestellten Bohrlochuntersuchungs-Kurvenwerte mit den Tiefen innerhalb des Bohrlochs, wo diese Werte abgeleitet wurden, zu erleichtern. Vorzugsweise dargestellt in einer Tiefenspur, wie beispielsweise der in Fig. 4 gezeigten, befindet sich eine numerische Anzeige der Bohrlochtiefen mit zweckmässigen Intervallen von beispielsweise 1oo Fuß, wie dies durch die Zahlen "84oo" und "85oo" gezeigt ist, was den Bohrlochhöhen oder -tiefen von 84oo und 85oo Fuß entspricht. Wenn somit beispielsweise ein interessierender Punkt auf exner dargestellten Bohrlochuntersuchungs-Kurve in der Nähe der vierten Horizontal-Linie unterhalb der Nummer "84oo" erscheint, so zeigt dies an, daß die spezielle Bohrlochmessung oder der Funktionswert dargestellt auf einer Höhe von 844o Fußinnerhalb des Bohrlochs abgeleitet wurde. Hinsichtlich der vertikalen Gitterlinien in den Fig. 1 bis 3 sei bemerkt, daß ihre Funktion darin besteht, eine bequeme Skala, vorzusehen, wodurch spezielle Werte einer dargestellten Bohrlochmessung oder Funktion bestimmt werden können.

Es sei nunmehr speziell auf die Bohrlochmessungen, dargestellt in Fig. 4, eingegangen, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die Spur 1 für krummlinige Repräsentationen reserviert ist, von entweder fundamentalen oder "Roh"-Daten, wie beispielsweise Gamma-Strahl-Zählermessungen (wie dies zuvor erwähnt wurde und die als Kurve 1oo dargestellt sind), wie auch für Zwischenfunktionen davon, wie beispielsweise für die Schieferprozentsatz-Massenvolumenkurve 1o1. In gleicher Weise kann die Spur 2 für S , wie zuvor erwähnt, reserviert werden.

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Die Spur 3 kann reserviert sein für sich schließlich ergebende interessierende Funktionen, die ihrerseits Funktionen anderer Roh-Daten oder von Zwischenfunktionen sein können, und zwar unabhängig davon, ob diese dargestellt sind oder nicht; ein Beispiel ist die Gamma-Strahl-Kurve 1oo und/oder die Wassersättigungskurve 1o2. Insbesondere sieht man in Fig. 3 eine Darstellung der Gesamtporositäts-Funktion (P_t)~ Kurve 1o3, aufgezeichnet auf die gleiche Achse und normalisiert bezüglich der ebenfalls zuvor erläuterten wassergefüllten Porositäts (P ) Kurve 1o4.

Wie zuvor erläutert, kanr denjenigen Bohrlochhöhen oder -tiefen eine lithoiogische Signifikanz zugeschrieben werden, wo die Gesamtformations-Porosität die wassergefüllte Porosität übersteigt. Derartige Situationen sind häufig eine Anzeige für das wahrscheinliche Vorhandensein von kohlenwasserstoffhaltigen Zonen, und die Größe der Differenz zwischen den Funktionen steht in Korrelation zur Größe der speziellen Zone. Aus Fig. 4 erkennt man somit, daß die Symbolgenerator-Schaltung der Erfindung eine Querstrichelung in Spur 3 vorgesehen hat, wo der Wert der Gesamtporositätskurve 1o3 den der wassergefüllten Porositätskurve 1o4 übersteigt, auf welche Weise klare sichtbare und graphische Anzeigen von möglicherweise wasserstoffhaltigen Zonen von Interesse geliefert werden, wie dies zwischen den Bohrlochtiefen 85oo und 852o Fuß dargestellt ist.

Die Spur 4 in Fig. 4 kann für weiter abgeleitete Funktionen der Formationslithologie reserviert sein. Insbesondere kann die Kurve 1o5 in Relation stehen mit dem prozentualen Massenvolumen von Ton als eine Funktion der Bohrlochtiefe, wie dies abgeleitet wird aus mathematischen Modellen, die auf

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diesem Gebiet bekannt sind, wo verschiedene Bohrlochuntersuch ungs-Messungen verwendet werden. In gleicher Weise kann die Kurve 1o6, ähnlich den Kurven 1o3 und 1o4, abgeleitet werden, wobei jede Horizontal-Differenz in der Größe zwischen den Kurven 1o6 und 1o5 in zweckmässiger Weise das prozentuale Volumen an Quarz an einer speziellen Bohrlochtiefe angeben kann, und damit die Größe des Massenvolumens des Quarzes. In ähnlicher Weise zur Spur 3 können zweckmässige lithologische Symbole für die Überlagerung durch die Symbol-Generatoren der Erfindung ausgewählt werden, und zwar unter den Gebieten, die durch die Kurven 1o5 und 1o6 definiert sind, um so klare und unmittelbare sowie graphische Darstellungen oder Anzeigen der interessierenden lithologischen Eigenschaften auf einer speziellen Bohrlochtiefe zu erzeugen. Beispielsweise sieht man in Fig. 4, daß die horizontale Querstrichelung und die diagonale Querstrichelung unter der Kurve 1o5 bzw. zwischen den Kurven 1o5 und 1o6 eine klare Anzeige auf der Bohrlochtiefe von 84oo Fuß dafür schaffen, daß die Formation auf dieser Tiefe aus annähernd 75 % Ton und 25 % Quarz besteht.

Zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen können zusätzlich vorgesehen werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung ein BohrlochUntersuchungs-System sowie ein Verfahren zur Bohrloch-Untersuchung vor, um eine aufzeichenbare Repräsentation eines umfassenden Iithologischen Profils der von einem Bohrloch durchsetzten Erdmaterialien abzuleiten und sichtbar darzustellen. Gemäß einer speziellen Ausbildungsform der Erfindung werden sämttlicche Bohrlochmessungen in Digitalform und auf der

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gleichen tiefenabhängigen Basis abgeleitet, wodurch die Messungen vorgenommen werden während eines Laufs durch das Bohrloch, kombiniert oder verarbeitet werden können, zusammen mit anderen Bohrlochmessungen, die während eines unterschiedlichen Laufs durch das gleiche Bohrloch vorgenommen wurden und wobei ferner sämtliche Messungen sodann zur gleichen Zeit verarbeitet werden können, um die verschiedenen lithologischen Anzeigen zu liefern. Ferner sieht die Erfindung ein verbessertes Überwachungs-System sowie ein Verfahren dafür vor, wodurch Bohrlochmessungen und interessierende lithologische Beziehungen in Korrelation auf Realtime-Basis dargestellt werden können, und zwar mit Bezug auf mindestens einige der Bohrlochmessungen, aus denen sie abgeleitet sind. Dabei sind Mittel und Verfahren vorgesehen, um sichtbare Repräsentationen dieser lithologischen Beziehungen zu erzeugen, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß sowohl qualitative als auch quantitative Anzeigen der verschiedenen unter der Oberfläche der Erde auftretenden Charakteristiken längs eines interessierenden Bohrlochs geliefert werden. Insbesondere können derartige Anzeigen sowohl in einer linearen als auch in' einer nichtlinearen oder symbolischen Form vorliegen und sie können auch für die darauffolgende Rückgewinnung und Untersuchung aufzeichenbar sein.

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Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche

   I.Verfahren zur Untersuchung der Eigenschaften von unter der Erdoberfläche befindlichen Materialien, die von einem Bohrloch durchsetzt werden, gekennzeichnet durch:

   Ableitung von mindestens einer tiefenabhängigen Bohrlochmessung an ausgewählten Stellen innerhalb und entlang der Bohrlochlänge,

   aus der Bohrlochmessung erfolgende Ableitung einer funktionell damit in Beziehung stehenden Messung einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien, die vom Bohrloch durchsetzt werden, und zwar an den ausgewählten Stellen,

   und Darstellung einer sichtbaren und aufzeichenbaren Repräsentation der lithologischen Messung der Materialien zusammen mit einer damit in Korrelation stehenden Anzeige der Tiefe der erwähnten Stellen längs des Bohrlochs.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

   Ableitung einer weiteren unterschiedlichen tiefenabhängigen Bohrlochmessung an den ausgewählten Stellen innerhalb und längs der Bohrlochlänge,

   aus mindestens einer der lithologischen und Bohrloch-Messungen erfolgende Ableitung einer weiteren unterschiedlichen Messung einer ausgewählten lithologischen Eigen-

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   schaft der durch das Bohrloch durchsetzten Materialien an den ausgewählten Stellen,

   und Darstellung einer sichtbaren und aufzeichenbaren Repräsentation der lithologischen Messungen zusammen mit der Tiefenanzeige.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   Ableitung von mindestens einer der lithologischen Messungen als Funktion einer der Bohrlochmessungen und

   Ableitung von mindestens einer der Bohrlochmessungen unabhängig von der anderen der Bohrlochmessungen.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der lithologischen Messungen abgeleitet wird auf einer Realzeit-Basis bezüglich mindestens einer der Bohrlochmessungen.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der lithologischen Messungen dargestellt und aufgezeichnet wird auf Realzeit-Basis bezüglich mindestens einer der Bohrlochmessungen.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch:

   Darstellung einer sichtbaren und aufzeichenbaren linearen Repräsentation einer der lithologischen Messungen und

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   Darstellung einer sichtbaren und aufzeichenbaren nichtlinearen Repräsentation der anderen der lithologischen Messungen in funktioneller Korrelation mit der Linear-Darstellung.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß mindestens eine der Bohrlochmessungen abgeleitet wird auf einer historischen Basis bezüglich einer anderen unterschiedlichen der Bohrlochmessungen.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner gekennzeich net durch:

   Anzeige von mindestens einer der linearen und nichtlinearen Repräsentationen (Darstellungen) auf Realzeit-Basis mit einer der Bohrlochmessungen,

   und Darstellung der anderen der linearen und nichtlinearen Darstellungen auf einer historischen Basis bezüglich einer weiteren unterschiedlichen Messung der Bohrlochmessungen.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Darstellung durch die folgenden Schritte abgeleitet wird:

   Ableitung einer sichtbaren bildartigen Anzeige des Vorhandenseins der in Beziehung stehenden Eigenschaft einer der lithologischen Eigenschaften an den erwähnten Stellen längs des Bohrlochs und

   Darstellung und Aufzeichnung der sichtbaren bildartigen Anzeige in funktioneller Korrelation mit der Linear-Darstellung einer anderen lithologischen Eigenschaft als

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   eine funktioneile Darstellung der Größe der erwähnten einen lithologischen Eigenschaft an den erwähnten Stellen längs des Bohrlochs.

   1o. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch:

   Ableitung einer weiteren unterschiedlichen linearen Darstellung einer weiteren unterschiedlichen lithologischen Eigenschaft der Materialien an den Stellen längs des Bohrlochs, und

   Darstellung und Aufzeichnung der sichtbaren bildartigen Anzeige in funktioneller Korrelation mit den beiden linearen Darstellungen als eine funktioneile Repräsentation der Größe der erwähnten einen lithologischen Eigenschaft an den Stellen längs des Bohrlochs.

   11. System zur Untersuchung der Eigenschaft von unter der Erdoberfläche befindlichen Materialien, die von einem Bohrloch durchsetzt sind_f gekennzeichnet durch:

   Bohrlochuntersuchungsmittel zur Überwachung der Länge des Bohrlochs,

   Abfüfühlmitte1 in den Untersuchungsmitteln zur Ableitung von mindestens einem tiefenabhängigen und elektrischen Bohrlochuntersuchungs-Signal aus den erwähnten Materialien innerhalb und auf ausgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge,

   Signalverarbeitungsmittel zur Ableitung aus dem elektrischen

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   Bohrlochuntersuchungs-Signal einer funktionell damit in Beziehung stehenden Messung einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien, die von dem Bohrloch durchsetzt sind, zwar an den ausgewählten Stellen, und

   Darstellungmittel, verbunden mit den Signalverarbeitungsmitteln zur elektrischen Darstellung einer sichtbaren und aufzeichenbaren Darstellung der lithologischen Messung zusammen mit einer korrelativen Anzeige der Tiefe der Stellen längs des Bohrlochs.

   12. System nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch:

   weitere unterschiedliche Abfühlmitt^ zur Ableitung eines unterschiedlichen tiefenabhängigen sowie elektrischen Bohrloch untersuchungs-Signals aus den Materialien innerhalb des Bohrlochs und an ausgewählten Stellen entlang der Bohrlochlange,

   Mittel in den Signalverarbeitungsmitteln zur Ableitung aus mindestens einem der Bohrlochuntersuchungs-Signale und lithologischen Messung, eine weitere unterschiedliche Messung einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien, die durch das Bohrloch durchsetzt werden, und zwar an ausgewählten Stellen, und

   Mittel in der Darstellungs-Vorrichtung zur elektrischen Darstellung einer sichtbaren und aufzeichenbaren Darstellung der erwähnten anderen unterschiedlichen lithologischen Messung zusammen mit der Tiefenanzeige.

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   13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Abfühlmittel und Signalverarbeitungsmittel miteinander verbunden sind, um mindestens eine der erwähnten lithologischen Messungen abzuleiten als eine Funktion eines der Bohrlochuntersuchungs-Signale, und um die anderen der lithologischen Messungen unabhängig von den anderen der Bohrloch-Signale abzuleiten.

   14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalverarbeitungsmittel mit einem der Abfühlmittel verbunden sind, um mindestens eine der lithologischen Messungen auf einer Realzeit-Basis bezüglich mindestens einem der Bohrlochuntersuchungs-Signale abzuleiten.

   15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigemittel verbunden sind mit den SignalVerarbeitungsmitteln zur Anzeige und Aufzeichnung der lithologischen Realzeit-Messung auf Realzeit-Basis bezüglich dem erwähnten mindestens einen Bohrlochunters uchungs -Signal.

   16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Darstellungsmittel ferner Mittel aufweisen, um eine sichtbare und aufzeichenbare lineare Repräsentation einer der lithologischen Messungen zu erzeugen, und eine sichtbare und aufzeichenbare nichtlineare Darstellung der anderen der lithologischen Messungen.

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   17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren unterschiedlichen Abfühlinittel Folgendes aufweisen:

   Mittel, welche auf die Materialien an den ausgewählten Stellen ansprechen, um das erwähnte andere unterschiedliche tiefenabhängige sowie elektrische Bohrlochuntersuchungs-Signal zu erzeugen, und zwar auf einer historischen Basis bezüglich des zuerst erwähnten Bohrlochuntersuchungs-Signals,

   Speichermittel verbunden mit den Ansprechmitteln zum Empfang und zur Aufrechterhaltung des erwähnten anderen unterschiedlichen Bohrlochuntersuchungs-Signals, und

   Mittel zur Verbindung des Speichers und der Signalverarbeitungsmittel für die erneute Lieferung des erwähnten anderen Bohrlochuntersuchungs-Signals an die erwähnten Signalverarbeitungsmittel,, undzwar in Tiefenkorrelation mit dem zuerst erwähnten Bohrlochuntersuchungs-Signal»

   18.System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel ferner mit den Signalverarbeitungs-Mitteln verbunden sind, um zu erzeugen und darzustellen, mindestens eine der linearen und nichtlinearen Darstellungen auf einer Realzeit-Basis bezüglich eines der Bohrlochuntersuchungs-Signale, und die andere der linearen und nichtlinearen Darstellungen auf einer historischen Basis bezüglich des anderen der Bohrlochuntersuchungs-Signale.

   19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Darstellungsmittel derart geschaltet sind, daß sie eine sichtbare bildliche Anzeige des

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   Vorhandenseins der in Beziehung stehenden einen der lithologischen Eigenschaften an den erwähnten Stellen erzeugt, und ferner in funktioneller Korrelation mit der erwähnten linearen Darstellung der anderen lithologischen Eigenschaft eine weitere sichtbare bildartige Anzeige schafft, und zwar der Größe der in Beziehung stehenden einen der lithologischen Eigenschaften an den Stellen längs des Bohrlochs .

   2o. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellungsmittel ferner Folgendes aufweisen:

   Mittel zur Erzeugung eines weiteren unterschiedlichen und sichtbaren Lineardarstellung einer weiteren unterschiedlichen lithologischen Eigenschaft der Materialien an Stellen längs der Bohrlochlänge, und

   Mittel zur Darstellung und Aufzeichnung der bildartigen Anzeigen in funktioneller Beziehung mit beiden erwähnten Lineardarstellungen als eine funktioneile Bestimmung der Größe der einen lithologischen Eigenschaften der Erdmaterialien an den Stellen längs des Bohrlochs.

   21. Verfahren zur Untersuchung der Eigenschaft von unter der Erdoberfläche befindlichen Materialien, die von einem Bohrloch durchsetzt sind, gekennzeichnet durch Ableitung einer ersten Bohrlochuntersuchungs-Messung der erwähnten Erdmaterialien an ausgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge,

   darauffolgende Ableitung einer zweiten Bohrlochuntersuchungs-Messung der Erdmaterialien an Stellen entlang der Bohr-

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   lochlänge,

   Ableitung einer aufzeichenbaren Messung einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien an den erwähnten Stellen auf einer Realzeit-Basis relativ zur zweiten Bohrlochuntersuchungs-Messung und als eine Funktion der ersten Bohrlochuntersuchungs-Messung, und

   Darstellung und Aufzeichnung einer sichtbaren Repräsentation der Messung der ausgewählten lithologischen Eigenschaft.

   22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Messungen in Digitalform abgeleitet werden.

   23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch:

   Ableitung einer Anzeige des Vorhandenseins der ausgewählten lithologischen Eigenschaft ler Materialien an den erwähnten Stellen als eine Funktion einer der erwähnten Bohrlochuntersuchungsmessungen,

   Ableitung einer Anzeige der Größe der erwähnten ausgewählten lithologischen Eigenschaften der Materialien an den Stellen als eine Funktion einer der erwähnten Bohrlochuntersuchungsmessungen und

   Darstellung und Aufzeichnung einer sichtbaren Repräsentation des Vorhandenseins und der Größe der ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien an den erwähnten Stellen, und zwar zusammen mit einer damit in Korrelation stehenden Anzeige der Bohrlochtiefe.

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   24. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch:

   Ableitung der Größenanzeige der erwähnten ausgewählten Iithologisehen Eigenschaft als eine sichtbare lineare Repräsentation davon und

   Ableitung der erwähnten Anzeige des Vorhandenseins der
   ausgewählten lithοlogischen Eigenschaft als eine im ganzen nichtlineare sichtbare Repräsentation davon.

   25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen und nichtlinearen
   Darstellungen in einer funktionellen Beziehung mit der
   damit in Korrelation stehenden Anzeige der Bohrlochtiefe
   und mit mindestens einer der Bohrlochuntersuchungsmessungen dargestellt und aufgezeichnet werden.

   26. Verfahren nach Anspruch 25, ferner g e k e η η zej chnet durch:

   Ableitung eines tiefenabhängigen Befehls-Signals in Korrelation mit den ausgewählten Stellen längs der Bohrlochlänge,

   Ableitung der Bohrlochuntersuchungsmessungen der erwähnten Materialien an den Stellen infolge des Befehls-Signals und

   Darstellung der linearen und nichtlinearen Repräsentationen des Vorhandenseins und der Größe der lithologischen Eigenschaft der Materialien an den Stellen in funktioneller Korrelation mit dem tiefenabhängigen Befehls-Signal.

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   27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen und nichtlinearen Darstellungen auf Realzeit-Basis dargestellt und aufgezeichnet werden, und zwar relativ zur Ableitung der Anzeigen des Vorhandenseins und der Größe der lithologischen Eigenschaft der erwähnten Materialien an den erwähnten Stellen längs des Bohrlochs.

   28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß die linearen und nichtlinearen Darstellungen oder Repräsentationen dargestellt und aufgezeichnet werden auf Realzeit-Basis bezüglich der Ableitung der Messung der lithologischen Eigenschaft der Materialien an den erwähnten Stellen längs des Bohrlochs.

   29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß die linearen und nichtlinearen Repräsentationen auf Realzeit-Basis dargestellt und aufgezeichnet werden, und zwar relativ zur Ableitung der zweiten Bohrlochuntersuchungsmessung der Erdmaterialien längs des Bohrlochs.

   3o. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch g e k e η η ze i chne t , daß die linearen und nichtlinearen Repräsentationen in funktioneller Beziehung mit einer weiteren unterschiedlichen lithologischen Eigenschaft der Erdmaterialien an den erwähnten Stellen längs des Bohrlochs dargestellt und aufgezeichnet werden.

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   31. System zur Untersuchung der Eigenschaft von unter der Erdoberfläche befindlichen Materialien, die von einem Bohrloch durchsetzt sind, gekennzeichnet durch:

   Bohrlochuntersuchungsmittel zur Bestimmung der Länge des Bohrlochs,

   erste Signalisiermittel zur Erzeugung eines ersten elektrischen Bohrlochuntersuchungs-Signals als eine funktionelle Ableitung der Erdmaterialien an ausgewählten Stellen längs der Bohrlochlänge,

   zweite Signalisiermittel· in den Bohrlochuntersuchungsmitteln zur Erzeugung eines zweiten elektrischen Bohrlochuntersuchungs-Signals als eine funktionelle Ableitung der Erdmaterialien an den erwähnten Stellen längs der Bohrlochlänge,

   Signalverarbeitungsmittel verbunden mit den Bohrlochuntersuchungsmitteln zur Ableitung eines Meßsignals, welches repräsentativ ist für eine ausgewählte lithoiogische Eigenschaft der Materialien an den Stellen, und zwar auf einer Realzeit-Basis bezüglich des erwähnten zweiten Bohrlochuntersuchungs-Signals und als eine Funktion des ersten Bohrlochuntersuchungs-Signals, und

   Darstel^ngsmittel· verbunden mit den Verarbeitungsmitteln zur Darste^ung und Aufzeichnung einer sichtbaren Repräsentation des lithologischen Meßsignals·

   32. System nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch Mittel in den Bohrlochuntersuchungsmitteln zur Ableitung des zweiten Bohrlochuntersuchungs-Signals in

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   Digitalform kompative mit der Form des ersten Bohrlochunters uchungs-Signals.

   33. System nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch:

   erste Anzeigemittel in den Signalverarbeitungsmitteln zur Ableitung von Anzeigen des Vorhandenseins der erwähnten ausgewählten lithologischen Eigenschaft als eine Funktion einer der Bo'" rlochuntersuchungsmessungen,

   zweite Anzeigemittel in den Signalverarbeitungsmitteln zur Ableitung von Anzeigen der Größe der erwähnten ausgewählten lithologischen Eigenschaft als eine Funktion einer der Bohrlochuntersuchungsmessungen,

   Tiefenanzeigemittel zur Anzeige der Bohrlochtiefe,auf der der die Anzeigen des Vorhandenseins und der Größe der ausgewählten lithologischen Eigenschaft abgeleitet wurden, und

   Kopplungsmittel, verbunden mit den Darstellungsmitteln zur Lieferung der Anzeigen der Bohrlochtiefe und der erwähnten abgeleiteten Anzeigen für das Vorhandensein und der Größe der ausgewählten lithologischen Eigenschaften an die Darstellungsmittel zum Zwecke der korrelativen sichtbaren Darstellung davon.

   34. System nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellungsinittel Folgendes aufweisen:

   Zeilengeneratormittel zur Darstellung der Anzeigen des Vorhandenseins einer ausgewählten lithologischen Eigenschaft als eine sichtbare lineare Repräsentation davon und

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   *** §038376

   Symbolgeneratormittel zur Darstellung der erwähnten Anzeigen der Größe der ausgewählten lithologischen Eigenschaften als eine im allgemeinen nichtlineare sichtbare Darstellung davon.

   35. System nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigemittel ferner Folgendes aufweisen:

   Zeitsteuermittel verbunden mit den Zeilengeneratormitteln und den SymbolgeneratormitteIn zur korrelativen Darstellung der Anzeige der Bohrlochtiefe mit den erwähnten linearen und nichtlinearen Repräsentationen.

   36. System nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch:

   Befehlssignalmittel zur Ableitung eines tiefenabhängigen Befehls-Signals in Korrelation mit den vorgewählten Stellen entlang der Länge des Bohrlochs,

   Gattermittel verbunden mit den Befehlssignalgeneratormitteln zur Ableitung der Bohrlochuntersuchungsmessungen der Materialien an vorgewählten Stellen infolge des Befehls-Signals und

   Steuermittel verbunden mit den Zeitsteuermitteln und den Befehls-Signalgeneratormitteln zur Erzeugung der Darstellung der linearen und nichtlinearen Anzeigen des Vorhandenseins und der Größe, und zwar in funktioneller Korrelation mit dem tiefenabhängigen Befehls-Signal.

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   37. System nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitsteuermittel Folgendes aufweisen:

   Mittel zur Darstellung der linearen und nichtlinearen Repräsentationen auf Realzeit-Basis der relativ zu den abgeleiteten Anzeigen des Vorhandenseins und der Größe der lithologischen Eigenschaft an den vorgewählten Stellen.

   38. System nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuermittel ferner Folgendes aufweisen:

   Mittel zur Darstellung der linearen und nichtlinearen Repräsentationen auf einer Realzeit-Basis bezüglich der Ableitung eines Meß-Signals repräsentativ für eine ausgewählte lithologische Eigenschaft der Materialien an vorgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge.

   39. System nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitsteuermittel ferner Folgendes aufweisen:

   Mittel verbunden mit den erwähnten zweiten Signalmitteln zur Ableitung des erwähnten zweiten elektrischen Bohrlochuntersuchungs-Signals auf Realzeit-Basis bezüglich der erwähnten linearen und nichtlinearen Repräsentationen.

   4o. System nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuermittel Folgendes aufweisen:

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   Mittel zur Darstellung der linearen und nichtlinearen Repräsentationen in funktioneller Beziehung mit einer weiteren unterschiedlichen ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien an den erwähnten Stellen.

   41. System zur Untersuchung der Eigenschaft von unter der Erdoberfläche befindlichen Materialien, die von einem Bohrloch durchsetzt sind, gekennzeichnet durch:

   Abfühlmittel zur Ableitung einer Vielzahl von unterschiedlichen digitalen Bohrlochuntersuchungsmessungen der Materialien innerhalb und entlang der Bohrlochlänge,

   Signalverarbeitungsmittel verbunden mi t-_ den Abfühlmitteln zur Lieferung einer elektrischen Anzeige einer ersten ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien an den Stellen als eine Funktion von ausgewählten Bohrlochuntersuchungsmessungen und zur Ableitung einer elektrischen Anzeige einer zweiten unterschiedlichen ausgewählten lithologischen Eigenschaft der Materialien als. Funktion von mindestens einer der Bohrlochuntersuchungsmessungen,

   Darstellungsmittel verbunden mit den Verarbeitungsmitteln zur elektrischen Darstellung von sichtbaren und funktionell damit in Korrelation stehenden Repräsentationen der ersten und zweiten lithologischen Eigenschaften der Materialien an den erwähnten Stellen entlang des Bohrlochs und einer weiteren unterschiedlichen sichtbaren Darstellung des Vorhandenseins und der Größe einer dritten lithologischen Eigenschaft der Materialien als eine Funktion der Repräsentation der ersten und zweiten lithologischen Eigenschaften.

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   42. System nach Anspruch 41, gekennzeichnet durch Befehls-Signalmittel verbunden mit den Abfühlmitteln zur Ableitung der erwähnten Vielzahl von Bohrlochuntersuchungsmessungen an vorgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge.

   43. System nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß Symbolsteuermittel vorgesehen sind, um die erwähnte andere unterschiedliche sichtbare Repräsentation (Darstellung) zu ändern, und zwar als Funktion von mindestens einer der ersten und zweiten ausgewählten lithologischen Eigenschaften.

   44. System nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsmittel verbunden sind mit den Abfühlmitteln zur Ableitung von mindestens einer der erwähnten lithologischen Eigenschaften auf Realzeit-Basis bezüglich mindestens einer der erwähnten Bohrlochuntersuchungsmessungen.

   45. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnten Darstellungsmittel verbunden sind mit den Signalverarbeitungsmitteln, und zwar zur Darstellung von mindestens einer der erwähnten lithologischen Eigenschaften auf Realzeit-Basis bezüglich mindestens einer der erwähnten Bohrlochuntersuchungsmessungen *

   46. System nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet , daß die Darstellungsmittel ferner Mittel

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   aufweisen, zur korrelativen Darstellung von Anzeigen der vorgewählten Stellen entlang der Bohrlochlänge, und zwar zusammen mit den Repräsentationen der ersten, zweiten und dritten lithologischen Eigenschaften.

   47. System nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch:

   Speichermittel verbunden mit den Signalverarbeitungsmitteln zur Aufnahme und Beibehaltung von mindestens einer der elektrischen Anzeigen der ersten lithologischen Eigenschaften und der ausgewählten Messungen von den Bohrlochuntersuchungsmessungen und

   Mittel zur Verbindung der Speichermittel und der Signalverarbeitungsmittel für die erneute Lieferung der mindestens einen der elektrischen Anzeigen und der ausgewählten Messungen der erwähnten Bohrlochuntersuchungsmessungen an die Signalverarbeitungsmittel, und zwar in Tiefenkorrelation mit mindestens einer der erwähnten elektrischen Anzeigen einer zweiten lithologischen Eigenschaft und der mindestens einen Anzeige der erwähnten elektrischen Anzeige einer zweiten lithologischen Eigenschaft und der erwähnten mindestens einen Messung der erwähnten Bohrlochmessungen.

   48. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellungsmittel ferner Folgendes aufweisen:

   Mittel zur Darstellung sichtbarer Repräsentationen der ersten, zweiten und dritten lithologischen Eigenschaften

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   in funktionellem Ansprechen gegenüber der Bewegung der Abfühlmittel· entlang der Bohrlochlänge.

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