DK165307B - Sonde til maaling af den elektriske formationsmodstand i jordlag - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en sonde, som omfatter et antal i indbyrdes afstand på et jordbor elektrisk isoleret anbragte måleelektroder af metal, og som tjener til at måle den elektriske formationsmodstand i de af jordboret gennem-5 trængte jordlag.

Fra US patentskrift nr. US 3 268 801 kendes en sonde af denne art, som anvendes i forbindelse med et konventionelt jordbor, der har et glat borerør, hvorpå der forne-10 den er anbragt en borekrone. Selve sonden består i dette tilfælde af et rørstykke, som er fremstillet af et elektrisk isolerende materiale og er fældet ind i borerørets yderside, samt af to måleelektroder, der igen er fældet ind i isolationsmaterialet. Borekronen har en større dia-15 meter end borerøret, og der opstår derfor et mellemrum mellem dette og borehullets væg. Under boreprocessen skylles der boremudder op gennem dette mellemrum, og den styrestrøm, som anvendes til målingen, må derfor ikke alene passere gennem de formationer, som ønskes identifi-20 ceret, men også gennem boremudderet og invasions zonen, og det samme gælder de spændingsfald, der skal måles. Dette medfører målefejl, som det er nødvendigt at korrigere for, men for i denne forbindelse at opnå en tilfredsstillende målenøjagtighed må elektroderne da anbringes i re-25 lativ stor indbyrdes afstand,, således at strømpassagen gennem formationen bliver tilstrækkelig lang i forhold til passagen gennem boremudderet og invasionszonen.

Den vertikalopløsning, der kan opnås med sådanne elektro-30 deafstande er tilstrækkelig til mange formål, f.eks.

olie- og gasboringer, men ved f.eks. vandboringer i de øverste 100 meter jordlag er der behov for en langt finere vertikalopløsning, da det i dette tilfælde jævnligt er nødvendigt at kunne identificere ganske tynde lerlag, som 35 adskiller de vandførende lag.

Det er derfor formålet med opfindelsen at anvise en sonde

DK 165307B

2 af den indledningsvist nævnte art, hvormed der kan opnås sandere måleresultater med større vertikalopløsning end hidtil kendt.

5 Dette opnås, idet sonden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at jordborets borestreng omfatter en midterstamme, som er omvundet af en spiralformet sneglevinding til optransport af den udborede jord, hvorhos borestrengen helt eller delvist i længderetningen og i hvert fald et 10 stykke indefter fra ydersiden består af et elektrisk isolerende materiale, og måleelektroderne er indfældet i dette. Herved kommer borehullets væg til at slutte så tæt omkring borestrengen, at der kun kan dannes en invasionszone af en sådan art, at den ingen nævneværdig indflydel-15 se får på de målte resultater. Desuden bringes måleelektroderne i umiddelbar berøring med de formationer, der ønskes identificeret, og elektroderne kan derfor anbringes med en så lille indbyrdes afstand, at der med den opnåede vertikalopløsning kan identificeres selv meget tyn-20 de lerlag i eksempelvis vandboringer.

Ifølge opfindelsen kan måleelektroderne være udformet som ringe med samme yderdiameter som midterstammen. Der opnås herved en særlig enkel og billig konstruktion.

25

Ved en særlig fordelagtig udførelsesform kan et sæt samhørende måleelektroder desuden ifølge opfindelsen være anbragt på en særskilt målesektion, der ved begge ender er således sammenkoblet med den øvrige borestreng, at 30 dennes sneglevinding går jævnt over i målesektionens sneglevinding. Dette medfører, at måleelektroderne hurtigt og nemt kan indføres i borestrengen under selve borearbejdet.

35 Ifølge opfindelsen kan midterstammen desuden have en i dens længderetning forløbende kanal, hvorigennem måleelektroderne via elektriske ledninger står i forbindelse 3 med et til sonden hørende ved jordoverfladen anbragt elektrisk drift- og måleudstyr. De elektriske ledningsforbindelser kommer herved til at ligge velbeskyttet inde i selve borestrengen, og samtidigt kan det elektriske 5 drift- og måleudstyr anbringes nemt tilgængeligt i jordplan.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 10 fig. 1 viser et jordbor med en sonde ifølge opfindelsen set fra siden, fig. 2 et snit efter linien A-A i fig. 1, og 15 fig. 3 et snit efter linien B-B i fig. 2.

Fig. 1 viser et jordbor, som i sin helhed er angivet med henvisningstallet 1, og som kan være opdelt i sektioner, 20 der kan samles til en lang borestreng ved hjælp af en skruesamling 3 med gevind eller anden passende løsbar forbindelse.

Jordboret 1 omfatter en cylindrisk midterstamme 7, en 25 sneglevinding 8, der i spiralform er vundet op omkring midterstammen, samt en ved borets nederste ende anbragt borespids (ikke vist). Boringen finder sted, idet boret bringes til at rotere ved hjælp af en ikke vist borerig på jordoverfladen, og efterhånden som boret trænger ned i 30 jorden, påmonteres successivt nye sektioner, indtil den ønskede dybde er nået. Under boringen transporterer sneglevindingen den udborede jord i en jævnt glidende strøm op til jordoverfladen, idet jorden herunder samtidigt lukker tæt omkring boret som følge af det naturlige jord-35 tryk.

Hele jordboret kan være fremstillet af et elektrisk iso-

DK 165307 B

4 lerende materiale, mens en af borestrengens sektioner er indrettet som målesektion, hvorved et antal måleelektroder 2 med passende indbyrdes aksial afstand er indfældet i denne isolering.

5

Ved den viste udførelsesform består disse måleelektroder af metalringe 2, og der findes i alt fire af disse ringe 2, som via elektriske ledninger 5, der er trukket gennem et midterhul 9 i borestangen 7, er tilsluttet en strøm-10 kilde og et måleudstyr (ikke vist), som er placeret i jordplan.

Målingerne udføres ved at sende , en strøm gennem jorden.

Ved hjælp af referenceværdier kan måleresultaterne der-15 næst anvendes til at identificere de pågældende jordformationer, og ved at foretage målinger efterhånden som boret trænger ned i jorden, kan der tegnes et fuldstændigt billede af jordformationerne omkring borehullet.

20 Som ovenfor nævnt, kan den invasionszone, der dannes, når sonden ifølge opfindelsen anvendes, kun i ringe grad influere på måleresultaterne, og de registrerede værdier bliver derfor mere sandtvisende, og vertikalopløsningen samtidigt langt finere end hidtil kendt, da elektroderne, 25 som ligeledes nævnt ovenfor, kan anbringes med relativ lille indbyrdes afstand.

I ovennævnte udførelseseksempel havde målesektionen fire elektroder, men der er ifølge opfindelsen intet til hin-30 der for, at den også kan have et andet antal elektroder.

35

Claims (4)

1. Sonde, som omfatter et antal i Indbyrdes afstand på et 5 jordbor (1) elektrisk isoleret anbragte måleelektroder (2) af metal, og som tjener til at måle den elektriske formationsmodstand i de af jordboret gennemtrængte jordlag, kendetegnet ved, at jordborets borestreng omfatter en midterstamme (7), som er omvundet af en spi-10 ralformet sneglevinding (8) til optransport af den udborede jord, hvorhos borestrengen helt eller delvist i længderetningen og i hvert fald et stykke indefter fra ydersiden består af et elektrisk isolerende materiale, og måleelektroderne er indfældet i dette. 15

2. Sonde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at måleelektroderne (2) er udformet som ringe med samme yderdiameter som midterstammen, og at sneglevindingen består af det nævnte elektrisk isolerende materiale. 20

3. Sonde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at et sæt samhørende måleelektroder er anbragt på en særskilt målesektion, der ved begge ender er således sammenkoblet med den øvrige borestreng, at dennes sneglevin- 25 ding går jævnt over i målesektionens sneglevinding.

4. Sonde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at midterstammen har en i dens længderetning forløbende kanal (9), hvorigennem måleelektroderne via elek- 30 triske ledninger (5) er tilsluttet et til sonden hørende ved jordoverfladen anbragt elektrisk drift- og måleudstyr. 35