DE1261690B

DE1261690B - Investigation device for boreholes

Info

Publication number: DE1261690B
Application number: DESCH31863A
Authority: DE
Inventors: Fred William Zill
Original assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Current assignee: Schlumberger Well Surveying Corp
Priority date: 1961-08-08
Filing date: 1962-08-08
Publication date: 1968-02-22

Description

Untersuchungsvorrichtung für Bohrlöcher Die Erfindung betrifft eine Untersuchungsvorrichtung für Bohrlöcher; bei welcher ein an einem Kabel aufgehängtes Bauelement auf und ab beweglich ist, welches durch ein oder mehrere Abstandshalter in einem gegebenen Abstand von der Wandung der Verrohrung gehalten wird und ein Suchgerät für Verrohrungskragen, ein Radioaktivitätsmeßgerät und ein akustisches Peilmeßgerät aufweist, wobei bei dieser Untersuchungsvorrichtung an der Erdoberfläche eine elektrische Versorgungsquelle und ein Anzeigegerät angeordnet sind, welches Signale, die vom Suchgerät für Verrohrungskragen, vom Radioaktivitätsmeßgerät und vom akustischen Peilmeßgerät herrühren, als Funktion der Tiefe des Bohrloches aufzeichnet, wobei das akustische Peilmeßgerät zur Feststellung der Qualität der Zementierung rund um die Verrohrung herum dient und einen Sender für akustische Energie und wenigstens einen Empfänger für akustische Energie aufweist, welch letzterer in einem gegebenen Längsabstand vom Sender angeordnet ist und elektrische Wechselstromsignale in Abhängigkeit von der durch den Empfänger aufgenommenen akustischen Energie erzeugt.Borehole Investigation Apparatus The invention relates to a Investigation device for boreholes; in which a suspended from a cable Component is movable up and down, which by one or more spacers is held at a given distance from the wall of the casing and a Detector for casing collars, a radioactivity meter and an acoustic Has bearing measuring device, with this investigation device on the earth's surface an electrical supply source and a display device are arranged, which Signals received from the casing collar locator, radioactivity meter, and originate from the acoustic bearing gauge, records as a function of the depth of the borehole, wherein the acoustic bearing gauge is used to determine the quality of the cementation around the piping is used and a transmitter for acoustic energy and at least comprises an acoustic energy receiver, the latter in a given one Longitudinal distance from the transmitter is arranged and electrical alternating current signals as a function generated by the acoustic energy picked up by the receiver.

Die Beziehungen zwischen Schallgeschwindigkeit, Entfernung zwischen Sender und Empfänger sowie Laufzeit der akustischen Energie bei derartigen Vorrichtungen sind durch das Buch von Bergmann, »Der Ultraschall«, 6. Auflage, 1954, S. 643, bekannt. Es soll nun bei einer Vorrichtung, die ein Suchgerät für Verrohrungskragen, ein Radioaktivitätsmeßgerät und ein akustisches Peilmeßgerät zur Prüfung der Zementierung aufweist, das letztere durch ein System für die Steuerung der Schaltkreise weitergebildet und verbessert werden. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das akustische Peilmeßgerät einen Impulsauslöser aufweist, welcher einen Impuls sowohl auf den Sender als auch auf einen herkömmlichen Verzögerungskreis gibt, der nach einer vorbestimmten Zeitspanne entsprechend der Laufzeit eines akustischen Impulses vom Sender über die Verrohrung zum Empfänger einen herkömmlichen Zeitsperrkreis betätigt, welcher seinerseits einen Amplitudenkreis für eine vorgewählte Zeitspanne steuert, so daß ein eine Halbperiode langes elektrisches Ausgangssignal entwickelt wird, das kennzeichnend für die maximale Amplitude des Signals ist, das an dem Eingangsende des Amplitudenkreises während der vorgewählten Zeitspanne auftritt.The relationships between the speed of sound, distance between Transmitter and receiver as well as the duration of the acoustic energy in such devices are known from Bergmann's book, "Der Ultraschall", 6th edition, 1954, p. 643. It is now intended for a device that is a locator for casing collars Radioactivity meter and an acoustic bearing meter to test the cementation has, the latter developed by a system for controlling the circuits and be improved. This is done according to the invention in that the acoustic Peilmeßgerät has a pulse trigger, which a pulse on both the Transmitter as well as a conventional delay circuit, which after a predetermined Time span corresponding to the duration of an acoustic pulse from the transmitter the piping to the receiver operates a conventional time lock circuit which in turn controls an amplitude circle for a preselected period of time so that a half-cycle electrical output signal is developed which is indicative of for the maximum amplitude of the signal that is at the input end of the amplitude circuit occurs during the preselected length of time.

Es ist vorteilhaft, wenn der elektrische Kreis des akustischen Peilmeßgerätes Impulse einer einzigen Polarität liefert, so daß sie gleichzeitig mit Impulsen entgegengesetzter Polarität, die eine Bezugsgröße für die Ausgangssignale des Radioaktivitätsmeßgerätes darstellen, übertragen werden können. Das Ausgangssignal des Suchgerätes für Verrohrungskragen kann ein Gleichstromsignal sein, welches zusätzlich noch über das Einleiterkabel gleichzeitig mit den Impulsen vom akustischen Peilmeßgerät und den Impulsen entgegengesetzter Polarität vom Radioaktivitätsmeßgerät gesendet werden kann.It is advantageous if the electrical circuit of the acoustic bearing measuring device Provides pulses of a single polarity so that they are simultaneous with pulses of opposite polarity Polarity, which is a reference value for the output signals of the radioactivity measuring device represent, can be transmitted. The output of the casing collar locator can be a direct current signal, which is additionally transmitted via the single-conductor cable at the same time as the pulses from the acoustic bearing meter and the pulses from the opposite direction Polarity can be sent from the radioactivity meter.

Es ist zwar aus den Einleitungen der deutschen Patentschriften 890 470, 889 611 und 497130 im Zusammenhang mit der Technik des Anpeilens bekannt, gleichzeitig aus einem Bohrloch eine Radioaktivitätsmessung und eine Verrohrungskragenermittlung mit nur einem einzigen Einleiterkabel zu übertragen. Es ist aber gänzlich neu, über ein Einleiterkabel gleichzeitig aus einem Bohrloch eine Radioaktivitätsmessung, eine Verrohrungskragenermittlung sowie eine Schallamplitudenmessung zu übertragen, wodurch das Ausmaß der Bindung des Zements an das Gehäuse oder als Alternative das Ausmaß, bis zu welchem die Außenseite des Rohres mit Erdformationen umgeben ist, die das Rohr festhaften lassen, ermittelt wird. Die Schallamplitudenmessung könnte zwar unabhängig davon übertragen werden. Da aber die Tiefenmessung über die Drahtlängen falsch sein könnte, ist es wichtig, zusammen mit der Schallmessung eine weitere Messung zu erhalten, um eine bessere Tiefenkontrolle zu bekommen. Da durch die Ermittlung der Verrohrungskragen nur die Tiefen angegeben werden, bei welchen Verrohrungsablösungsflächen vorliegen, ist es erwünscht, gleichzeitig eine Radioaktivitätsmessung zu bekommen, so daß man etwas über die verschiedenen Formationen hinter der Verrohrung in Erfahrung bringt. In der Praxis wirkt es sich nämlich so aus, daß, da der Ölfachmann daran interessiert ist, zu wissen, ob er eine gute Zementauskleidung hinter der Verrohrung gegenüber einer bestimmten Formation hat, die Ö1 oder Gas enthält; d. h. ob er perforieren und produzieren soll, es sehr wichtig ist, daß gleichzeitige Messungen der Verrohrungskragen, der Radioaktivität und der Schallamplitude erhalten werden.It is from the introductions to German patent specifications 890 470, 889 611 and 497130 are known in the context of the sighting technique, simultaneously a radioactivity measurement and casing collar determination from a borehole can be transmitted with just a single single-core cable. It is entirely new, however, about a single conductor cable simultaneously from a borehole a radioactivity measurement, to transmit a casing collar determination as well as a sound amplitude measurement, thereby reducing the extent to which the cement is bound to the casing or, alternatively, the The extent to which the outside of the pipe is surrounded by earth formations, which make the pipe stick, is determined. The sound amplitude measurement could be transferred independently of it. But there the depth measurement over the wire length could be wrong, it is important to take another measurement along with the sound measurement Measurement to get better depth control. Because through the investigation the casing collar only the depths are indicated at which If casing separation surfaces are present, it is desirable to have a radioactivity measurement at the same time so that you can find out about the various formations behind the piping finds out. In practice, the effect is that, because the oil specialist interested in knowing if he has a good cement lining behind the Has casing against a particular formation that contains oil or gas; d. H. whether it is to perforate and produce, it is very important that simultaneous Measurements of casing collars, radioactivity and sound amplitude were obtained will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

F i g. 1 zeigt einen Schnitt der durch ein armiertes Bohrloch durchteuften Erdformationen, in dem eine Untersuchungsvorrichtung angeordnet ist; F i g. 2 zeigt schematisch eine Aufzeichnung typischer Meßwerte, wie sie durch Anwenden der Untersuchungsvorrichtung erhalten werden; F i g. 3 ist ein Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig.1; F i g. 4 ist ein Querschnitt durch einen Schnitt der durch das Bohrloch durchteuften Erdformationen, wobei der Querschnitt einer abgewandelten Anordnung für die Untersuchungsvorrichtung nach der F i g. 1 gezeigt ist; F i g. 5 ist eine schematische Darstellung des elektrischen Schaltdiagramms der Untersuchungsvorrichtung, wie es in dem Bohrloch Anwendung findet; F i g. 6 ist eine schematische Darstellung des elektrischen Schaltdiagramms, wie es auf der Erdoberfläche angewandt wird und das mit dem Schaltdiagramm nach der F i g. 5 in dem Bohrloch zusammengeschaltet ist, um so die Aufzeichnung nach der F i g. 2 zu erhalten; F i g. 7 zeigt im einzelnen' die Schaltkreiselemente, die schematisch in der F i g. 5 gezeigt sind; F i g. 8 zeigt im einzelnen die Schaltkreiselemente, die schematisch in der F i g. 6 gezeigt sind; F i g. 9 zeigt typische elektrische Wellenformen, wie sie an verschiedenen Stellen in dem Schaltkreis nach F i g. 8 für ein gegebenes Eingangssignal erhalten werden; F i g. 10 zeigt typische elektrische Wellenformen, wie sie an verschiedenen Stellen in dem Schaltkreis nach F i g. 8 für ein anderes Eingangssignal erhalten werden.F i g. 1 shows a section through a reinforced borehole Earth formations in which an examination device is arranged; F i g. 2 shows schematically a record of typical measured values as they are obtained by using the examination device obtained; F i g. Figure 3 is a cross-section taken along line 3-3 of Figure 1; F i G. Figure 4 is a cross-sectional view of a section taken through the borehole Earth formations, the cross section of a modified arrangement for the investigation device according to FIG. 1 is shown; F i g. 5 is a schematic of the electrical Circuit diagram of the testing device as used in the borehole; F i g. 6 is a schematic representation of the electrical circuit diagram such as it is applied to the earth's surface and that with the circuit diagram according to the F i g. 5 is interconnected in the borehole so as to record after the F i g. Get 2; F i g. 7 shows in detail the circuit elements which schematically in FIG. 5 are shown; F i g. 8 shows in detail the circuit elements, which is shown schematically in FIG. 6; F i g. 9 shows typical electrical Waveforms as found in various places in the circuit of FIG. 8th for a given input signal; F i g. 10 shows typical electrical Waveforms as found in various places in the circuit of FIG. 8th for another input signal.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 ist hier eine Vorrichtung 10 in einer Verrohrung 11 gezeigt, die mittels einer Zementsäule 13 fest in dem Bohrloch 12 angeordnet ist. Die Vorrichtung 10 ist so vorgesehen, daß dieselbe in dem Bohrloch aufgehängt und durch dasselbe mittels eines Kabels 14 und entsprechender Winde (nicht gezeigt) bewegt wird, die an der Erdoberfläche angeordnet ist. Die Vorrichtung 10 ist hier so gezeigt, daß dieselbe an einer Seite der Verrohrung 11 angeordnet ist, da bei der herkömmlichen Arbeitsweise die Verrohrung und/oder Bohrlöcher unweigerlich geringfügig relativ zu der Senkrechten geneigt sind, so daß die Vorrichtung natürlich durch Schwerkrafteinwirkung an die tiefere Seite des Bohrlochs geführt wird.With reference to FIGS. 1 is a device 10 in here a casing 11 shown, which by means of a cement column 13 firmly in the borehole 12 is arranged. The device 10 is provided so that the same in the borehole suspended and through the same by means of a cable 14 and appropriate winch (not shown), which is arranged on the surface of the earth. The device 10 is shown here so that the same is arranged on one side of the piping 11, because in the conventional way of working, the piping and / or boreholes inevitably are inclined slightly relative to the vertical, so that the device is natural is guided by gravity to the deeper side of the borehole.

Die Vorrichtung 10 weist einen oberen Gehäuseabschnitt 15 auf, der einen Magneten 16 enthält, der seinerseits längsseitig verlaufende Nord- und Südpole besitzt. Dieselben sind parallel zueinander und im entsprechenden Abstand zueinander angeordnet, so daß sich eine magnetische Anziehung des oberen Endes des Gehäuses relativ zu der Verrohrung ergibt. Der Magnet 16 kompensiert somit auf das Kabel ausgeübte Kräfte, die an dem oberen Ende des Gehäuses vorliegen können, wodurch das obere Ende des Gehäuses gegen ein Kippen relativ zu der Verrohrung gehalten wird. Unter dem oberen Gehäuseabschnitt 15 ist ein elektronischer Gehäuseabschnitt 17 vorgesehen, der eine herkömmliche Verrohrungskragenanordnung (nicht gezeigt) und eine herkömmliche Vorrichtung zum Feststellen einer Radioaktivität oder Anordnung zum Feststellen natürlich auftretender Radioaktivität, wie 1-Strahlen, besitzt.The device 10 has an upper housing portion 15, the contains a magnet 16, which in turn has longitudinal north and south poles owns. They are parallel to one another and at a corresponding distance from one another arranged so that there is a magnetic attraction of the upper end of the housing relative to the piping results. The magnet 16 thus compensates for the cable exerted forces that may be present at the top of the housing, whereby the upper end of the housing is held against tipping relative to the casing will. Below the upper housing section 15 is an electronic housing section 17 which uses a conventional casing collar assembly (not shown) and a conventional apparatus for detecting radioactivity or placement for detecting naturally occurring radioactivity such as 1-rays.

Unter dem Abschnitt 17 liegt der akustische Abschnitt 18 vor, der z. B. ein röhrenförmiges, starres Gehäuse sein kann, das aus Stahl gefertigt ist. Ein Senderabschnitt T und ein Empfängerabschnitt R sind im Abstand zueinander über die Länge des Gehäuseabschnitts 18 angeordnet, und der Zwischenraum des Gehäuses zwischen dem Sender T und dem Empfänger R ist in geeigneter Weise so berechnet perforiert, daß die sich längsseitig erstreckenden akustischen Wege unterbrochen werden, wodurch die scheinbare Geschwindigkeit der akustischen Energie längs des Gehäuses 18 zwischen den Sender- und Empfängerabschnitten verändert wird. Die Sender-und Empfängerabschnitte können z. B. sich längsseitig erstreckende Schlitze 19 aufweisen, die im gleichen Abstand zueinander um den Umfang des Gehäuseabschnitts 18 geführt sind, und es können geeignete akustische Umwandler (nicht gezeigt), wie magnetostriktive Umwandler, in entsprechender Weise relativ zu den Abschnitten T und R des Senders und Empfängers befestigt sein.Below the section 17 is the acoustic section 18, the z. B. can be a tubular, rigid housing made of steel. A transmitter section T and a receiver section R are spaced from each other about arranged the length of the housing portion 18, and the space of the housing between the transmitter T and the receiver R is perforated in a suitable manner so calculated, that the longitudinally extending acoustic paths are interrupted, whereby the apparent velocity of the acoustic energy along the housing 18 between the transmitter and receiver sections is changed. The transmitter and receiver sections can e.g. B. have longitudinally extending slots 19, which in the same Distance from one another are guided around the circumference of the housing section 18, and it can suitable acoustic transducers (not shown), such as magnetostrictive transducers, in a corresponding manner relative to the sections T and R of the transmitter and receiver be attached.

Die Perforationen längsseits des Gehäuseabschnitts 18 können z. B. querseitige und im allgemeinen rechtwinklige Schlitze 19a aufweisen, die relativ zueinander längsseitig des Gehäuses versetzt zueinander angeordnet sind, so daß ein geradliniger akustischer Weg längsseits des Gehäuses praktisch unterbrochen wird. Die Perforationen können ebenfalls kreisförmige Öffnungen 19 b einschließen, die in der F i g. 1 in einer zwischengeordneten Lage zwischen den Sender- und Empfängerabschnitten gezeigt sind. Die Öffnungen 19 b sind symmetrisch relativ zu der Länge des Gehäuses angeordnet, um entsprechende Abstandshalter 24 aufzunehmen, die dazu dienen, die gesamte Anordnung mit einer gegebenen Entfernung von der Wand gegenüber der Verrohrung zu halten. Wie in der F i g. 3 gezeigt, können die Abstandshalter 24 aus Gummi gefertigte und pufferartige Bauteile sein, die in öffnungen 19 b um den Umfang des Gehäuses herum aufgenommen werden, wodurch sich eine Abdeckung um den gesamten Umfang der Anordnung herum ergibt, so daß das Gehäuse mit einer gegebenen Entfernung von der Verrohrung gehalten wird, und zwar unabhängig von der relativen Winkellage des Gehäuses in der Verrohrung.The perforations along the side of the housing section 18 can, for. B. have transverse and generally rectangular slots 19a which are relatively are arranged offset to one another along the length of the housing, so that a straight acoustic path along the side of the housing is practically interrupted will. The perforations can also include circular openings 19b, the in the F i g. 1 in an intermediate position between the transmitter and receiver sections are shown. The openings 19 b are symmetrical relative to the length of the housing arranged to receive corresponding spacers 24 which serve to the entire assembly at a given distance from the wall opposite the piping to keep. As in FIG. 3, the spacers 24 can be made of rubber and be buffer-like components in openings 19 b around the circumference of the housing around, creating coverage around the entire perimeter of the Arrangement around results so that the housing at a given distance from the Piping is held, regardless of the relative angular position of the housing in the piping.

Die Funktion der Untersuchungsvorrichtung besteht darin, an der Erdoberfläche Aufzeichnungen verschiedener Messungen aufgezeichnet gegen die Meßtiefe zu erhalten. Diese Aufzeichnungen tragen in der einschlägigen Fachsprache spezielle Bezeichnungen, wie z. B. Gamma Ray Log (GRL), Casing Collar Log (CCL) und Cement Bond Log (CBL). Unter der Aufzeichnung CBL ist zu verstehen, daß die zwischen dem akustischen Sender und Empfänger in einem verrohrten Bohrloch übertragene akustische Energie in bestimmter Weise so gemessen wird, daß man Meßwexte erhält, die einen Hinweis auf die Qualität der Zementierung ergeben. Wie in der F i g. 2 gezeigt, führt die Aufzeichnung CBL in typischer Weise zu einer Grundlinienanzeige 32, wo der Zement in zufriedenstellender Weise mit der Verrohrung verbunden ist. Wo eine derartige Verbindung nicht vorliegt, weicht das Signal von der Grundlinie 32 ab und bildet typische Abweichungen 33 und 34. Die relative Intensität einer Abweichung 33 oder 34 gibt einen Hinweis auf die relative Qualität der Zementierung, d. h., je größer die Abweichung ist, um so geringer ist die Wahrscheinlichkeit einer Zementbindung oder Wirksamkeit der Zementierung bzw. Vorliegen von Zement.The function of the investigation device is to be on the surface of the earth Get records of various measurements plotted against the measurement depth. These records have special designations in the relevant technical language, such as B. Gamma Ray Log (GRL), Casing Collar Log (CCL) and Cement Bond Log (CBL). Under of the recording CBL is to be understood that between the acoustic transmitter and Receivers in a cased borehole transmitted acoustic energy to a certain extent Way is measured in such a way that one receives measurement texts that give an indication of the quality the cementation result. As in FIG. 2, the record is carried out by CBL typically to a baseline display 32 where the cement is in satisfactory Way is connected to the piping. Where there is no such connection, If the signal deviates from the base line 32 and forms typical deviations 33 and 34. The relative intensity of a deviation 33 or 34 gives an indication of the relative quality of cementation, d. that is, the larger the deviation, the smaller is the likelihood of cement binding or effectiveness of cementation or presence of cement.

Wie in der F i g. 2 gezeigt, stellt eine typische Aufzeichnung GRL eine graphische Darstellung der radioaktiven Intensität in den Erdformationen dar, und die Grundlinie 27 wird normalerweise die Schieferzone anzeigen, da Schiefer im allgemeinen mehr ;-Strahlung als andere Erdformationen aussendet. Die Abweichungen 28 und 29 zeigen hier andere Erdformationen als Schiefer an und können mit den Aufzeichnungen der Erdformationen in Relation gebracht werden, die man vor dem Verrohren des Bohrlochs in irgendeiner Weise erhalten hat.As in FIG. 2, represents a typical GRL record a graphical representation of the radioactive intensity in the earth formations, and the baseline 27 will normally indicate the shale zone, since shale generally emits more radiation than other earth formations. The deviations 28 and 29 show earth formations other than slate here and can work with the records of the earth formations that were made prior to casing the borehole received in any way.

Die Aufzeichnung CCL ergibt entsprechende Hinweise auf die Anordnung der Verrohrungskragen über die Länge der Verrohrung. Wie in typischer Weise in der F i g. 2 gezeigt, würde eine Abweichung 30 das Vorliegen eines Kragens in der Verrohrung bei der entsprechenden Tiefe anzeigen.The CCL recording provides corresponding information on the arrangement the casing collar over the length of the casing. As is typical in the F i g. As shown in Fig. 2, a deviation 30 would indicate the presence of a collar in the casing at the appropriate depth.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 5 ist hier der Weg 40 der akustischen Energie zwischen dem Sender und Empfänger in vereinfachter Form gezeigt, und zwar in Form eines Energiestrahls, der sich durch die Bohrlochflüssigkeit zu der Verrohrung, längs der Verrohrung und sodann zurück zu dem Empfänger bewegt. Die Intensität der Wellenfront für den Weg 40 der akustischen Energie hängt von dem Kopplungsmaß der Verrohrung gegenüber dem die Verrohrung umgebenden Material und den kennzeichnenden Eigenschaften des Materials ab.With reference to FIGS. 5 is the path 40 of the acoustic Energy between the transmitter and receiver shown in simplified form, namely in the form of an energy beam that travels through the borehole fluid to the casing, moved along the piping and then back to the receiver. The intensity of the Wavefront for the path 40 of the acoustic energy depends on the degree of coupling of the Piping with respect to the material surrounding the piping and the characteristic Properties of the material.

Nach den F i g. 5 und 6 weist das System zum Erhalten der oben beschriebenen Aufzeichnungen eine auf der Erdoberfläche angeordnete Energiequelle 43 für Wechselstrom auf, die mit einem isolierten Kabelleiter 44 verbunden ist, wobei die Metallarmierung 44 a des Kabels 14 eine geerdete Rückleitung darstellt. Zwischen der Energiequelle 43 und dem Leiter 44 ist ein Schalter 43 a für das Abschalten der Energiequelle 43 gegenüber dem Leiter 44 vorgesehen, wodurch sich ebenfalls die Möglichkeit einer selektiven Verbindung entweder mit dem positiven Pol (B+) oder dem negativen Pol (B -) einer Gleichstromquelle mit dem Kabelleiter 44 ergibt. In der hier gezeigten Lage des Schalters 43a wird Wechselstrom über den Kabelleiter 44 einem herkömmlichen Schaltkreis 42 in der Vorrichtung (F i g. 5) zugeführt. Die Sekundärwicklung 52 des Transformators 51 zwischen dem Leiter 44 und dem Schaltkreis 42 beeinflußt nicht die Beaufschlagung der Wechselstromsignale auf den Schaltkreis 42, der so angeordnet ist, daß er Impulse unter Synchronisieren der Haupttaste 41 mit dem Wechselstrom aussendet. Die Haupttaste 41, die einen herkömmlichen Multivibrator darstellt der durch die Impulse des Schaltkreises 42 synchronisiert wird, löst die Senderanordnung 41 a aus. Die Senderanordnung 41 a ist in herkömmlicher Weise so angeordnet, daß auf Grund des Auslösens durch die Haupttaste 41 ein akustischer Impuls ausgebildet wird, der zu der Empfängeranordnung 47 a läuft.According to the F i g. 5 and 6 shows the system for obtaining those described above Records a power source 43 for alternating current placed on the earth's surface on, which is connected to an insulated cable conductor 44, the metal armoring 44 a of the cable 14 represents a grounded return line. Between the energy source 43 and the conductor 44 is a switch 43 a for switching off the energy source 43 provided opposite the conductor 44, which also creates the possibility of a selective connection to either the positive pole (B +) or the negative pole (B-) a DC power source with the cable conductor 44 results. In the one shown here Position of the switch 43a is alternating current via the cable conductor 44 to a conventional one Circuit 42 in the device (Fig. 5) is supplied. The secondary winding 52 of the transformer 51 between the conductor 44 and the circuit 42 does not affect the application of the AC signals to the circuit 42 so arranged is that it has pulses synchronizing the main button 41 with the alternating current sends out. The main button 41, which is a conventional multivibrator of the is synchronized by the pulses of the circuit 42, releases the transmitter arrangement 41 a from. The transmitter arrangement 41 a is arranged in a conventional manner so that due to the triggering by the main button 41, an acoustic pulse is formed which runs to the receiver arrangement 47 a.

Das elektrische Signal oder Auslösesignal der Haupttaste 41, die die Senderanordnung 41 a betätigt; löst ebenfalls einen herkömmlichen Verzögerungskreis 45 aus, der nach einer vorherbestimmten Zeitspanne einen herkömmlichen Zeitsperrkreis 46 betätigt. Dieser Kreis 46 steuert seinerseits einen Amplitudenkreis 47 für eine vorgewählte Zeitspanne, so daß ein elektrisches Ausgangssignal entwickelt wird das kennzeichnend für die maximale Amplitude des Signals ist, das an dem Eingangsende des Amplitudenkreises 47 während der vorhergewählten Zeitspanne auftritt. Der Amplitudenkreis 47 ist zwischen der Empfängeranordnung 47 a und einem Filter 48 angekoppelt, das dazu dient, das Ausgangssignal des Amplitudenkreises 47 zu glätten. Das Ausgangssignal des Amplitudenkreises 47 wird von dem Filter 48 einem Ausgangskreis 49 zugeführt, der so angeordnet ist, daß ein Ausgangssignal ausgebildet wird, welches Impulse enthält, wobei die Impulsgeschwindigkeit des Ausgangssignals proportional der Amplitude der maximalen Spannung des Eingangssignals ist, das von dem Amplitudenkreis 47 erhalten wird. Die Impulse des Ausgangssignals sind negativ relativ zu einem elektrischen Bezugswert oder geerdeter Rückführung und werden einem Einkabelleiter 44 über die Primärwicklung 50 des Transformators 51 zugeführt. Die Sekundärwicklung 52 des Transformators ist gegenüber der elektrischen geerdeten Rückleitung 44 a mittels eines blockierenden Kondensators 53 isoliert.The electrical signal or trigger signal of the main button 41, which actuates the transmitter arrangement 41 a; also triggers a conventional delay circuit 45, which actuates a conventional time lock circuit 46 after a predetermined period of time. This circuit 46 in turn controls an amplitude circuit 47 for a preselected period of time so that an electrical output signal is developed which is indicative of the maximum amplitude of the signal appearing at the input end of the amplitude circuit 47 during the preselected period of time. The amplitude circuit 47 is coupled between the receiver arrangement 47 a and a filter 48 which serves to smooth the output signal of the amplitude circuit 47. The output signal of the amplitude circuit 47 is fed from the filter 48 to an output circuit 49 which is arranged so that an output signal is formed which contains pulses, the pulse rate of the output signal being proportional to the amplitude of the maximum voltage of the input signal which is supplied by the amplitude circuit 47 is obtained. The pulses of the output signal are negative relative to an electrical reference or a grounded return and are applied to a single wire 44 via the primary winding 50 of the transformer 51. The secondary winding 52 of the transformer is isolated from the electrically grounded return line 44 a by means of a blocking capacitor 53.

Es ergibt sich somit, daß zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach Aussenden des akustischen Impulses durch die Senderanordnung durch die Empfängeranordnung ein elektrisches Signal auf Grund der Ankunft des ausgesandten akustischen Impulses ausgebildet wird, und dieses Signal wird durch den Amplitudenkreis 47 innerhalb eines vorherbestimmten Zeitintervalls festgestellt. In dieser Weise werden alle der aufeinanderfolgenden Messungen zueinander in Beziehung gebracht, da dieselben konstant während gleicher oder gegebener, vorherbestimmter Zeitspannen nach dem Aussenden der akustischen Impulse untersucht werden.It thus follows that at a predetermined point in time Emission of the acoustic pulse by the transmitter arrangement through the receiver arrangement an electrical signal due to the arrival of the emitted acoustic pulse is formed, and this signal is through the amplitude circuit 47 within a predetermined time interval is determined. In this way everyone will of successive measurements related to each other, since the same constant during the same or given, predetermined periods of time after Emission of the acoustic impulses can be examined.

Wenn man somit das kennzeichnende Merkmal des Signals messen will, wie es in der Empfängeranordnung ankommt, kann die Zeitspanne in allgemein bekannter Weise berechnet werden, indem die Entfernung der Senderanordnung und der Empfängeranordnung von der Wand der Verrohrung, die Durchlaßgeschwindigkeit für die Schallwellen in den Flüssigkeiten sowie der Auffallwinkel zwischen der akustischen Energie bei einer übertragung durch die Flüssigkeit in der Verrohrung und die Schallgeschwindigkeit der Verrohrung und die Schallgeschwindigkeit zwischen dem Sender und Empfänger berücksichtigt werden. Man sieht somit, daß die Abstandshalter 24, wie in der F i g. 3 gezeigt, von großer Wichtigkeit dahingehend sind, daß man einen bestimmten Abstand der Untersuchungsvorrichtung von der Verrohrung erhält, so daß die vorgewählte Zeitspanne mit großer Genauigkeit bestimmt werden kann. Nach Ausführen entsprechender Berechnungen bezüglich der vorgewählten Zeitspanne kann sodann der Verzögerungskreis 45- in entsprechender Weise unter Betätigen des Zeitsperrkreises 46 so eingestellt werden, daß ein entsprechendes Zeitverhältnis für das Auslösen des Senders T erhalten wird. Der Kreis 46 kann eine derartige Betriebseinstellung in Übereinstimmung mit einer ausgewählten Zeitspanne erhalten (die an Hand der Frequenz der ausgesandten akustischen Impulse bestimmt werden kann), daß nur der gewünschte Signalanteil gemessen wird.Thus, if one wishes to measure the characteristic of the signal as it arrives at the receiver arrangement, the time span can be calculated in a well known manner by taking the distance of the transmitter arrangement and the receiver arrangement from the wall of the casing, the transmission rate for the sound waves in the liquids as well as the angle of incidence between the acoustic energy during transmission through the liquid in the piping and the speed of sound of the piping and the speed of sound between the transmitter and receiver are taken into account. It can thus be seen that the spacers 24, as shown in FIG. 3, are of great importance to the effect that one obtains a certain distance of the examination device from the piping, so that the preselected period of time can be determined with great accuracy. After carrying out appropriate calculations with regard to the preselected time period, the delay circuit 45 can then be set in a corresponding manner by actuating the time lock circuit 46 so that a corresponding time ratio for the triggering of the transmitter T is obtained. The circuit 46 can have such an operational setting in accordance with a selected period of time (which can be determined from the frequency of the emitted acoustic pulses) that only the desired signal component is measured.

Aus dem einen oder dem anderen Grund kann es zweckmäßig sein, die Entfernung der Untersuchungsvorrichtung von der Verrohrungswand zu verändern. So kann z. B. eine Zentriereinheit 65 (F i g. 4) mit um den Umfang herum angeordneten elastischen Armen 65' zusammen mit der Vorrichtung angewandt werden, so daß dieselbe in der Verrohrung zentriert gehalten wird. Weiterhin kann der zu messende gewünschte Signalanteil in typischer Weise entweder vor oder nach dem Betätigen des Kreises 46 ankommen, während sich die Vorrichtung in dem Bohrloch befindet. In jedem-dieser Fälle, d. h. die Aufnahme von Veränderungen der Entfernung der Vorrichtung von der Verrohrung zwecks Erzielens eines optimalen Arbeitens der Vorrichtung, ist ein Schaltkreis 70 (F i g. 5 und 7) mit dem Verzögerungskreis 45 verbunden und steuert wirksam die Dauer der zeitlichen Verzögerung, die zwischen den Impulsen des Senders und der Betätigung des Zeitsperrkreises 46 auftritt. Insbesondere verändert der Schaltkreis 70 die Zeitverzögerung in dem Kreis 45 um vorherbestimmte Zeitinkremente und wird durch ein von der Erdoberfläche ausgesandtes Steuersignal betätigt, das über den Kabelleiter 44 in einer Weise übertragen wird, wie sie weiter unten im einzelnen zur Erläuterung kommt.For one reason or another, it may be useful to use the To change the distance of the inspection device from the casing wall. So can e.g. B. a centering unit 65 (Fig. 4) with arranged around the circumference elastic arms 65 'are applied together with the device, so that the same is held centered in the tubing. Furthermore, the desired to be measured Signal portion typically either before or after actuating the circle 46 while the device is in the wellbore. In each of these Cases, d. H. the inclusion of changes in the distance of the device from the Piping for the purpose of making the device work optimally is a circuit 70 (Figs. 5 and 7) is connected to the delay circuit 45 and effectively controls the Duration of the time delay between the impulses of the transmitter and the Actuation of the time lock circuit 46 occurs. In particular, the circuit changes 70 the time delay in the circle 45 by predetermined time increments and becomes actuated by a control signal sent from the earth's surface, which is transmitted via the Cable ladder 44 is transmitted in a manner as detailed below comes to the explanation.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 7 ist hier der Schaltkreis 70 für die Veränderung der Zeitverzögerung des Verzögerungskreises 45 im einzelnen erläutert. Im allgemeinen ist der Schaltkreis 70 so angepaßt, daß derselbe normalerweise dann außer Funktion ist, wenn. eine Wechselstromquelle 43 auf der Erdoberfläche (F i g. 6) an den Leiter 44 mittels des Schalters 43 a angeschaltet ist, und, wie weiter oben erläutert, wenn die Wechselstromquelle von dem Leiter 44 durch den Schalter 43 abgeschaltet wird, kann entweder eine positive oder eine negative Spannung oder Steuersignale auf den Leiter des Kabels beaufschlagt werden, um so den Schaltkreis 70 zu betreiben. Bei der besonderen im folgenden zu beschreibenden Anordnung dient ein positives Gleichstromsignal oder Potential dazu, in dem Schaltkreis 70 einen Stufenschalter weiterzuschalten, während ein negatives Gleichstrompotential oder Signal dazu dient, diesen Stufenschalter wieder in seine Ausgangslage zurückzustellen. Die Verbindungen der verschiedenen stationären Kontakte des Stufenschalters führen zu einer Steuerwirkung, indem die Zeitverzögerungscharakteristiken des Verzögerungskreises 45 verändert werden.With reference to FIGS. 7 here is the circuit 70 for the change in the time delay of the delay circuit 45 is explained in detail. In general, the circuit 70 is adapted to normally do the same is out of order if. an AC power source 43 on the earth's surface (F i G. 6) is connected to the conductor 44 by means of the switch 43 a, and how next explained above when the AC power source from the conductor 44 through the switch 43 is switched off, either a positive or a negative voltage or Control signals are applied to the conductor of the cable so as to control the circuit 70 to operate. The particular arrangement to be described below is used a positive DC signal or potential thereto, in the circuit 70 a Step switch to switch on while a negative DC potential or Signal is used to reset this step switch back to its original position. Lead the connections of the various stationary contacts of the tap changer to a control effect by changing the time delay characteristics of the delay circuit 45 can be changed.

In dem Schaltkreis 70 wird ein erstes Relais oder Schalter 711 so angeordnet, daß dasselbe auf Grund eines Wechselstroms, der über das Kabel 14 übertragen wird, so in Funktion tritt, daß der Eingangs- i leiter 44 b des Kabelleiters 44 von dem Eingangsleiter 72 in dem Schaltkreis 70 getrennt wird. Wenn kein Wechselstrom in dem Kabel 14 vorliegt, werden die Leiter 44 b und 72 normalerweise miteinander mittels einer normalerweise geschlossenen Lage der KOÜ-takte des Schalters 71 verbunden. Der Schalter-71 weist eine Magnetspule 72b auf, die elektrisch zwischen einer Erdung und der Gleichstromquelle 72a angeschlossen ist. Die Gleichstromquelle 72.a ist über einen Transformator 71a an den Kabelleiter 44 angeschlossen, so daß die von der Wechselstromquelle 43 an der Erdoberfläche herrührende Energie gleichgerichtet wird, die sodann der Magnetspule 72 b zugeführt wird, wobei man gleichzeitig Gleichstrompotentiale für weitere Schaltkreise in der Vorrichtung im Bohrloch erhält. Wenn somit die Wechselstromquelle 43 an der Erdoberfläche mit dem Leiter 44 in Verbindung gebracht wird, wird die Magnetspule 72 b erregt, so daß der Schalter 71 den Eingangsleiter 72 in dem Schaltkreis 70 von dem Kabelleiter 44 b trennt.In the circuit 70, a first relay or switch 711 is arranged so that it comes into operation on the basis of an alternating current which is transmitted via the cable 14, so that the input conductor 44 b of the cable conductor 44 from the input conductor 72 in the circuit 70 is disconnected. When there is no alternating current in the cable 14, the conductors 44b and 72 are normally connected to one another by means of a normally closed position of the KOÜ-clocks of the switch 71. The switch-71 has a solenoid 72b which is electrically connected between a ground and the DC power source 72a. The direct current source 72.a is connected to the cable conductor 44 via a transformer 71a, so that the energy originating from the alternating current source 43 on the earth's surface is rectified, which is then fed to the magnetic coil 72b, whereby at the same time direct current potentials for further circuits in the device are used receives in the borehole. Thus, when the alternating current source 43 on the earth's surface is brought into connection with the conductor 44, the solenoid 72 b is energized so that the switch 71 disconnects the input conductor 72 in the circuit 70 from the cable conductor 44 b.

Der Verzögerungskreis 45 kann ein Multivibrator sein, der teilweise in dem oberen Abschnitt der F i g. 7 gezeigt ist und einen Widerstand 73 sowie eine Kapazität 74 in einer Schaltkreisanordnung aufweist, bei der jede Veränderung der Kapazität zu einer Veränderung der Arbeitscharakteristik des Multivibrators bezüglich der Zeitverzögerung führt. Die Kapazität 74 in dem Multivibrator kann selektiv mit anderen Kapazitäten 74 a, 74 b ... 74k verschiedener elektrischer Werte zusammengeschaltet werden, um so selektiv die Verzögerungscharakteristika des Verzögerungskreises 45 zu verändern. Die verschiedenen Kapazitäten 74 a, 74 b . . . 74k können parallel zu der Kapazität 74 geschaltet werden, indem die verschiedenen Kapazitäten zwischen die entsprechenden Anschlüsse eines Stufenschalters 76 und einem Anschluß der Kapazität 74 angeordnet werden und man den beweglichen Arm 77 des Stufenschalters 76 mit dem anderen Anschlußende der Kapazität 74 verbindet. Die Magnetspule 78 für die Betätigung des Stufenschalters 76 ist an den Eingangsleiter 72 über eine Diode 77a angeschlossen, die dergestalt angeordnet ist, daß ein einzelnes auf den Eingangsleiter 72 beaufschlagtes positives Gleichspannungssignal über eine Diode 77 a der Magnetspule 78 zugeführt wird, wodurch der Schalter über eine Stufe weitergeschaltet wird. Somit kann für jeden beaufschlagten positiven Impuls der Schalter 76 um eine Lage weitergeschaltet werden, wodurch die Zeitverzögerung um ein feststehendes und vorgewähltes Zeitinkrement verändert wird.The delay circuit 45 may be a multivibrator partially illustrated in the upper portion of FIG. 7 and has a resistor 73 and a capacitance 74 in a circuit arrangement in which any change in capacitance results in a change in the operating characteristic of the multivibrator with respect to the time delay. The capacitance 74 in the multivibrator can selectively with other capacities 74 a, 74 b ... 74k different electrical values are connected together so as to selectively alter the delay characteristics of the delay circuit 45th The different capacities 74 a, 74 b. . . 74k can be connected in parallel to the capacitance 74 by arranging the various capacitances between the corresponding terminals of a tap changer 76 and one terminal of the capacitance 74 and connecting the movable arm 77 of the tap changer 76 to the other terminal end of the capacitance 74. The solenoid 78 for actuating the step switch 76 is connected to the input conductor 72 via a diode 77a, which is arranged in such a way that a single positive DC voltage signal applied to the input conductor 72 is fed to the solenoid 78 via a diode 77a, whereby the switch via is switched one step further. Thus, for each positive pulse applied, the switch 76 can be switched forward by one position, whereby the time delay is changed by a fixed and preselected time increment.

Wenn man den Schalter 76 zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder in die ursprüngliche Lage zurückstellen will, wie sie in den Zeichnungen gezeigt ist, wird das folgende System angewandt. Ein Nocken 80 wird mechanisch (wie durch die gestrichelte Linie 81 gezeigt) an den beweglichen Arm des Stufenschalters angeschlossen und steuert die Lage eines Verbindungsmechanismus 82, der seinerseits ein Relais oder Schalter 83 steuert. Der Schalter 83 besitzt einen beweglichen Kontakt, der an dem Eingangsleiter 72 angeschlossen ist, der in der Anfangslage des Stufenschalters 76, wie gezeigt, den Eingangsleiter 72 an eine Diode 84 anschaltet und den Widerstand 85 erdet. Die Diode 84 ist so geschaltet, daß dieselbe nur dann Strom leitet, wenn das an dem Leiter 72 liegende Potential negativ ist, so daß der Widerstand 85 sodann eine elektrische Belastung abgibt. Der Schalter 83 bedingt in seiner anderen Lage eine Verbindung des Eingangsleiters 72 mit dem beweglichen Arm eines Unterbrecherschalters 86, der in einer geschlossenen Lage den Kreis zu der Magnetspule 78 schließt. Somit dient der Nocken 80 dazu; den Relais-Schalter 83 in eine -neutrale Lage des beweglichen Arms 77 des Stufenschalters 76 zu bringen, wodurch der Stromweg von dem Leiter 72 über den Unterbrecherschalter 86 zu der Magnetspule 78 unterbrochen wird.If you switch the switch 76 back to the wants to reset the original position, as shown in the drawings applied the following system. A cam 80 is mechanical (as indicated by the dashed line Line 81 shown) is connected to the movable arm of the tap changer and controls the location of a link mechanism 82 which in turn is a relay or switch 83 controls. The switch 83 has a movable contact attached to the input conductor 72 is connected, which in the initial position of the tap changer 76, as shown, connects the input conductor 72 to a diode 84 and grounds the resistor 85. the Diode 84 is connected in such a way that it only conducts current when the Conductor 72 lying potential is negative, so that the resistor 85 then an electrical Gives off load. The switch 83 requires a connection in its other position of the input conductor 72 with the movable Arm of a breaker switch 86, which closes the circuit to the magnetic coil 78 in a closed position. Consequently the cam 80 is used for this; the relay switch 83 in a -neutral position of the movable Arm 77 of the tap changer 76, whereby the current path from the conductor 72 is interrupted via the interrupter switch 86 to the solenoid 78.

Man sieht somit, daß zu jedem Zeitpunkt, nachdem der Nocken 80 um eine Lage weitergeschaltet worden ist, der Verbindungsmechanismus 82 den Schalter 83 betätigt, so daß der Eingangsleiter 72 über den Schalter 83 und Unterbrecherschalter 86 mit der Magnetspule 78 verbunden wird. Wenn man somit den Schalter 76 wieder in seine ursprüngliche Lage zurückstellen will, kann ein negatives Potential auf den Eingangsleiter 72 über den Kabelleiter 44 beaufschlagt werden, wobei dieses negative Potential zu einem Stromfluß über den Schalter 83, Unterbrecherschalter 86 und die Magnetspule 78 des Relais führt. Die Magnetspule 78 wird sodann unter Weiterschalten erregt, wodurch die Unterbrecherschalter 86 geöffnet und geschlossen werden. Das Öffnen des Unterbrecherschalters 86 ermöglicht es, daß die Magnetspule 78 aberregt wird, während das folgende Schließen zu einer Wiederholung des Zyklus führt. Somit wird der Stufenschalter 76 automatisch weitergeschaltet, bis der Nocken 80 den Schalter 83 betätigt, wodurch der Eingangsleiter 72 von dem Unterbrecherschalter 86 getrennt wird. Sobald der Schalter 83 durch den Nocken 80 betätigt wird, wird der Eingangsleiter 72 - an den Blindwiderstand 85 über die Diode 84 angeschlossen. Da die Diode 77a in dem Schaltkreis 70 ein weiteres Betätigen der Magnetspule 78 des Schalters 86 durch das negative Potential verhindert, wird der Stufenschalter 76 in seiner Neutrallage gehalten. Um ein Durchbrennen oder Funkenbildung der Kontakte des Unterbrecherschalters 86 zu verhindern, ist eine entsprechende Schaltung 90 vorgesehen, die parallel zu dem Schalter 86 angeordnet sein kann.It can thus be seen that at any point in time after the cam 80 to has been advanced one position, the link mechanism 82 the switch 83 actuated so that the input conductor 72 via the switch 83 and breaker switch 86 is connected to the solenoid 78. If you thus press the switch 76 again wants to return to its original position, a negative potential can arise the input conductor 72 are acted upon via the cable conductor 44, this negative potential to a current flow via the switch 83, breaker switch 86 and the solenoid 78 of the relay leads. The solenoid 78 is then under Advance energized, causing the breaker switch 86 to open and close will. Opening the breaker switch 86 enables the solenoid 78 is de-energized while the subsequent closing leads to a repetition of the cycle leads. Thus, the step switch 76 is automatically incremented until the cam 80 actuates switch 83, thereby removing input conductor 72 from the circuit breaker 86 is separated. As soon as the switch 83 is actuated by the cam 80, is the input conductor 72 - connected to the reactance 85 via the diode 84. Since the diode 77a in the switching circuit 70 a further actuation of the solenoid 78 of the switch 86 prevented by the negative potential, the step switch 76 held in its neutral position. To prevent the contacts from burning or sparking of the breaker switch 86 is a corresponding circuit 90 provided, which can be arranged in parallel to the switch 86.

Es ist weiterhin zu beachten, daß ein Zweck der Unterbrechung der Verbindung der Magnetspule 78 oder Blindwiderstandes 85 gegenüber dem Leiter 44 darin besteht, daß ein Kurzschluß der Verrohrungskragensignale und der Impulssignale verhindert wird.It should also be noted that one purpose is to interrupt the Connection of solenoid 78 or reactance 85 to conductor 44 is that the casing collar signals and the pulse signals are shorted is prevented.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 5 weist der Amplitudenkreis 47, der durch einen Impuls des Zeitsperrkreises 46 gesteuert wird, eine Sperrtriode 90 auf, deren Steuergitter mit dem Sperrkreis 46 verbunden ist und deren Anode über eine Diode 91 mit einem Verstärker 92 in Verbindung steht, der seinerseits an die Empfängeranordnung 47a angeschlossen ist. Die Diode 91 ist in diesem Schaltkreis so angeordnet, daß die Spannungssignale wirksam über den Weg geringer Impedanz der Triode 90 geerdet werden. Mit dem Verstärker 92 ist eine weitere Diode 93 zusammengeschaltet, die mit einem Kathodenverstärker 94 in Verbindung steht. Zwischen der Diode 93 und dem Kathodenverstärker 94 ist ein Widerstand 95 und eine Kapazität 96 angeordnet, die geerdet sind. Die Diode 93 ist in ähnlicher Weise geschaltet, so daß Spannungssignale von dem Verstärker 92 übertragen werden. Die durch die Empfängeranordnung 47a auf Grund der akustischen Impulse erzeugten elektrischen Signale werden über die Triode 90 mittels der Diode 91 geerdet, da dies einen Weg mit relativ geringer Impedanz darstellt. Wenn jedoch ein Steuerimpuls von dem Zeitsperrkreis 46 die Röhre 90 abschaltet, wird die Diode 93 auf Grund -des elektrischen Signals leitend, und die Kapazität 96 wird bis zu dem Maximalwert der beaufschlagten Spannung aufgeladen. Der Widerstand 95 weist einen derartigen elektrischen Wert auf, daß ein derartiger maximaler Wert ausreichend lange gehalten wird. Der Widerstand 95 und die Kapazität 96 sind mit einer relativ großen Zeitkonstante ausgerüstet, und der Kathodenverstärker 94 führt somit zur Ausbildung eines Ausgangssignals, das dem Maximalwert des der Diode 93 beaufschlagten Signals proportional ist, und zwar während der Zeitspanne, bei der die Triode 90 nichtleitend ist.With reference to FIGS. 5, the amplitude circuit 47, which is controlled by a pulse from the time blocking circuit 46, has a blocking triode 90, the control grid of which is connected to the blocking circuit 46 and the anode of which is connected via a diode 91 to an amplifier 92, which in turn is connected to the receiver arrangement 47a connected. The diode 91 is arranged in this circuit so that the voltage signals are effectively grounded via the low impedance path of the triode 90. A further diode 93, which is connected to a cathode amplifier 94, is connected to the amplifier 92. A resistor 95 and a capacitance 96, which are grounded, are arranged between the diode 93 and the cathode amplifier 94. Diode 93 is similarly connected so that voltage signals from amplifier 92 are transmitted. The electrical signals generated by the receiver arrangement 47a on the basis of the acoustic pulses are grounded via the triode 90 by means of the diode 91, since this represents a path with a relatively low impedance. If, however, a control pulse from the time blocking circuit 46 switches off the tube 90, the diode 93 becomes conductive due to the electrical signal, and the capacitance 96 is charged up to the maximum value of the applied voltage. The resistor 95 has such an electrical value that such a maximum value is maintained for a sufficiently long time. The resistor 95 and the capacitance 96 are equipped with a relatively large time constant, and the cathode amplifier 94 thus leads to the formation of an output signal which is proportional to the maximum value of the signal applied to the diode 93 during the period in which the triode 90 is non-conductive is.

Es hat sich als bevorzugt erwiesen, den Maximalwert einer halben Phase des elektrischen Signals zu messen, und zwar insbesondere die zweite Hälfte der ersten Phase des Signals.It has been found preferable to use the maximum value of half a phase of the electrical signal, in particular the second half of the first phase of the signal.

Die von dem Kathodenverstärker 94 abgegebene Spannung wird mittels des Filterkreises 48 geglättet und dem Ausgangskreis 49 zugeführt, der so angeordnet ist, daß ein Impuls abgegeben wird, dessen Geschwindigkeit proportional der Amplitude des von dem Kathodenverstärker 94 erhaltenen Eingangssignals ist.The voltage output by the cathode amplifier 94 is determined by means of of the filter circuit 48 smoothed and fed to the output circuit 49, which is so arranged is that a pulse is emitted, the speed of which is proportional to the amplitude of the input signal received from the cathode amplifier 94.

Der Ausgangskreis 49 ist im einzelnen in der F i g. 8 gezeigt, und in dem Diagramm verläuft der Strom von -rechts nach links. In den F i g. 9 und 10 sind bestimmte typische Wellenformen an verschiedenen Stellen des Schaltkreises erläutert. In dem Schaltkreis sind die Eingangsklemmen 100 so vorgegesehen, daß dieselben von dem Filter 48 aus das Gleichstromsignal aufnehmen, das über die Widerstände 98 und 99 dem Emitter 101 eines PNP-Transistors 102 zugeführt wird. Eine Kapazität 97 ist parallel zu den Eingangsklemmen 100 geschaltet, um so ein Glätten der Wechselstromsignalkomponenten zu bewirken. Der Kollektor 104 des Transistors 102 ist über eine Kapazität 105 geerdet. Die Basis 106 des Transistors 102 ist parallel zu einem Widerstand 109 geschaltet, der an einem Emitter 107 eines NPN-Transistors 108 liegt, dessen Kollektor 110 an einer eingeregelten positiven Gleichstromspannung liegt. Die Basis 111 dieses Transistors liegt an einem Spannungsteiler, der aus den Widerständen 112 und 113 besteht. Diese kaskadenförmige Transistoranordnung ermöglicht einen Spannungsabfall zwischen dem Emitter 101 und der Basis 106 des Transistors 102 dergestalt, daß dieser Spannungsabfall zwischen der Basis 111 und dem Emitter 107 des Transistors 108 abgeglichen werden kann. Bei der hier beschriebenen Anordnung werden die Widerstände 98 und 99 groß im Vergleich zu dem Eingangswiderstand an dem Emitter 101 gemacht, so daß gilt, wobei EI" die Eingangsspannung, 11n den Eingangsstrom, E1 die Spannung an der Basis des Transistors 108 und R1 und R2 die Widerstandswerte der Widerstände 98 und 99 darstellen. Somit ist der Strom 1, gegenüber der Kapazität gleich dem Eingangsstrom h, multipliziert mit dem Verstärkungsfaktor a. Die Kapazität 105 wird durch einen konstanten Strom ahn geladen und nimmt eine Ladung und somit eine Spannung auf, die proportional IZa und somit proportional EI" ist. Die Kapazität 105 ist mit einem herkömmlichen Schmitt-Auslösekreis 114 verbunden. Im Ruhezustand des Kreises 114 befindet sich der NPN-Transistor 115 normalerweise in dem abgeschalteten Zustand, während ein NPN-Transistor 116 sich im leitfähigen oder angeschalteten Zustand befindet. Der Ausgangsleiter 117 des Transistors 116 ist an die Basis 118 eines Verstärkungstransistors 119 angeschlossen, dessen Emitter 120 mit der Basis 121 eines weiteren Verstärkungstransistors 119a verbunden ist. Der Kollektor 123 des Transistors 119 a ist an die Primärwicklung 50 des Ausgangstransformators 51 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 52 an den Kabelleitei 44 angekoppelt ist. Die Wicklung 50 des Transformators 51 ist mit einer positiven Gleichstromquelle verbunden.The output circuit 49 is shown in detail in FIG. 8, and in the diagram the current is from right to left. In the F i g. Figures 9 and 10 illustrate certain typical waveforms at various points in the circuit. In the circuit, the input terminals 100 are provided in such a way that they receive the direct current signal from the filter 48 which is fed to the emitter 101 of a PNP transistor 102 via the resistors 98 and 99. A capacitance 97 is connected in parallel with the input terminals 100 so as to effect smoothing of the AC signal components. The collector 104 of the transistor 102 is grounded via a capacitance 105. The base 106 of the transistor 102 is connected in parallel to a resistor 109 which is connected to an emitter 107 of an NPN transistor 108, the collector 110 of which is connected to a regulated positive direct current voltage. The base 111 of this transistor is connected to a voltage divider consisting of resistors 112 and 113. This cascaded transistor arrangement enables a voltage drop between the emitter 101 and the base 106 of the transistor 102 in such a way that this voltage drop between the base 111 and the emitter 107 of the transistor 108 can be balanced. In the arrangement described here, resistors 98 and 99 are made large compared to the input resistance at emitter 101 so that where EI "is the input voltage, 11n is the input current, E1 is the voltage at the base of transistor 108 and R1 and R2 are the resistance values of resistors 98 and 99. Thus, the current 1, compared to the capacitance, is equal to the input current h, multiplied by the gain factor a. The capacitance 105 is charged by a constant current ahn and takes up a charge and thus a voltage which is proportional to IZa and thus proportional to EI " . The capacitance 105 is connected to a conventional Schmitt trip circuit 114. When the circuit 114 is idle, the NPN transistor 115 is normally in the off state, while an NPN transistor 116 is in the conductive or on state. The output conductor 117 of the transistor 116 is connected to the base 118 of an amplification transistor 119, the emitter 120 of which is connected to the base 121 of a further amplification transistor 119a. The collector 123 of the transistor 119 a is connected to the primary winding 50 of the output transformer 51, the secondary winding 52 of which is coupled to the cable conductor 44. The winding 50 of the transformer 51 is connected to a positive DC power source.

Der Ausgangsleiter 117 des Schmitt-Auslösekreises 114 ist über einen Leiter 122 an der Basis 124 des Transistorschalters 125 angeschlossen. Der Transistorschalter 125- besitzt einen Emitter 126, der geerdet ist, und ein Kollektor 127 ist über den Widerstand 128 an die Kapazität 105 angeschaltet. Der Transistorschalter 125 arbeitet normal, wenn die Anordnung im abgeschalteten Zustand vorliegt.The output conductor 117 of the Schmitt trip circuit 114 is via a Conductor 122 connected to base 124 of transistor switch 125. The transistor switch 125- has an emitter 126 which is grounded and a collector 127 is across the resistor 128 is connected to the capacitance 105. The transistor switch 125 operates normally when the arrangement is in the shutdown state.

Der Betrieb des hier beschriebenen Kreises ist im folgenden beschrieben. Zu einer gegebenen Zeit to (F i g. 9) ist der Transistor 115 abgeschaltet, der Transistor 116 ist angeschaltet, und der Transistor 125 ist abgeschaltet. Bei dem Beaufschlagen von EI" erreicht die Spannung E, an der Kapazität 105 einen Wert Et gleich der Arbeitsspannung (Zündspannung) des Transistors 115 des Schmitt-Auslöserkreises zu einem Zeitpunkt t., der proportional ist, wobei C der kapazitive Wert der Kapazität 105 ist. Sobald der Transistor 115 zündet oder angeschaltet wird, wird der Transistor 116 abgeschaltet, und der Transistorschalter 125 wird angeschaltet. Der Transistorschalter 125 entlädt die Kapazität 105 mit einer Zeitkonstante, die von dem Widerstand 128 und der Kapazität 105 abhängt. Diese Zeitkonstante wird im Vergleich zu der kleinsten Periode eines anzuwendenden Ausgangsimpulses klein gemacht. Diese Zeitkonstante kann z. B. so vorgesehen werden, daß 50 Mikrosekunden verstreichen, bevor die Kapazität 105 auf einen Spannungswert von E, entladen wird. Wenn die Eingangsspannung einen Wert von Eo erreicht, wird -natürlich der Transistor 115 des Schmitt-Auslöserkreises 114 abgeschaltet, der Transistor 116 wird angeschaltet, und der Transistorschalter 125 wird abgeschaltet, so daß die Kapazität 105 wieder beginnt aufgeladen zu werden. Bei der gleichen Eingangsspannung EI" ist die Zeitspanne, innerhalb deren die Kapazität 105 auf die Auflösespannung der Kapazität 105 aufgeladen wird, konstant, und somit ergibt sich, daß die Wiederholungsfolge oder Wiederholungsgeschwindigkeit der Impulse von der Amplitude der Eingangsspannung abhängt. Dies ergibt sich ohne weiteres aus der F i g. 10, die dem Diagramm der F i g. 9 mit der Ausnahme entspricht, daß bei dem Spannungsaufbau an der Kapazität 105 ein größerer Anstieg zwischen den Zeitpunkten t" und tb erfolgt, wodurch eine höhere Eingangsspannung Et" angezeigt wird, die ein schnelleres Aufladen der Kapazität 105 ermöglicht. Die Ausgangsimpulse 130 des Transistors 116 des Schmitt-Auslösers 114 weisen somit eine feststehende Impulsbreite und Wiederholungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Amplitude der Eingangsspannung auf. Die Periode T der Ausgangsspannung des Transistors 119a ist umgekehrt proportional zu der Eingangsspannung EI", oder, in anderen Worten, die Frequenz der Ausgangsspannung des Transistors 119 a ist gleich Das dem Kabelleiter 44 beaufschlagte Ausgangssignal kann in Form der Impulsgeschwindigkeit ausgewertet werden, die der Eingangsspannung E;" proportional ist, oder das Ausgangssignal kann in ein Gleichstrom-Ausgangssignal umgewandelt werden, das der Eingangsspannung E;" umgekehrt proportional ist.The operation of the circuit described here is described below. At a given time to (FIG. 9), transistor 115 is off, transistor 116 is on, and transistor 125 is off. When EI "is applied, the voltage E, at the capacitance 105 reaches a value Et equal to the working voltage (ignition voltage) of the transistor 115 of the Schmitt trigger circuit at a point in time t., Which is proportional where C is the capacitive value of the capacitance 105. As soon as transistor 115 fires or is turned on, transistor 116 is turned off and transistor switch 125 is turned on. The transistor switch 125 discharges the capacitance 105 with a time constant that depends on the resistor 128 and the capacitance 105. This time constant is made small compared to the smallest period of an output pulse to be applied. This time constant can e.g. B. be provided so that 50 microseconds elapse before the capacitance 105 is discharged to a voltage value of E. When the input voltage reaches a value of Eo, the transistor 115 of the Schmitt trigger circuit 114 is of course switched off, the transistor 116 is switched on, and the transistor switch 125 is switched off so that the capacitance 105 begins to be charged again. With the same input voltage EI ″, the time span within which the capacitance 105 is charged to the resolution voltage of the capacitance 105 is constant, and it follows that the repetition sequence or repetition speed of the pulses depends on the amplitude of the input voltage from FIG. 10, which corresponds to the diagram of FIG. 9 with the exception that, when the voltage builds up at the capacitance 105, there is a greater increase between the times t "and tb, as a result of which a higher input voltage Et" is indicated , which allows faster charging of the capacitance 105. The output pulses 130 of the transistor 116 of the Schmitt trigger 114 thus have a fixed pulse width and repetition rate depending on the amplitude of the input voltage. The period T of the output voltage of the transistor 119a is inversely proportional to Input voltage EI ", or, in other words, the frequency the output voltage of the transistor 119 a is the same The output signal applied to the cable conductor 44 can be evaluated in the form of the pulse speed, which is proportional to the input voltage E; ", or the output signal can be converted into a direct current output signal corresponding to the input voltage E;" is inversely proportional.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 5 kann die Vorrichtung zum Feststellen der y-Strahlen z. B. aus einem herkömmlichen Szintillationszähler 140 bestehen, der die vorherrschende Größe der Radioaktivität feststellt und ein Ausgangssignal abgibt, das einem herkömmlichen Diskriminatorkreis 141 zugeführt wird. Zwischen dem Diskriminatorkreis und einem herkömmlichen blockierenden Oszillatorkreis 143 kann ein Wandler 142 angeordnet sein, der die von dem Diskriminatorkreis 141 abgegebene Energie in eine für die Kabelübertragung geeignetere Größe umwandelt. Die von dem Oszillatorkreis abgegebene Energie wird über einen Transformator 144 an den Kabelleiter 144 angekoppelt. Von der Vorrichtung zum Feststellen der y-Strahlen werden positive Impulse abgegeben, in denen die Wiederholungsgeschwindigkeit der Impulse einen Hinweis auf die Strahlungsintensität ergibt.With reference to FIGS. 5 can use the device to determine the y-rays z. B. consist of a conventional scintillation counter 140, which determines the prevailing level of radioactivity and an output signal which is fed to a conventional discriminator circuit 141. Between the discriminator circuit and a conventional blocking oscillator circuit 143 For example, a transducer 142 may be arranged which outputs the output from the discriminator circuit 141 Converts energy to a size more suitable for cable transmission. The one from that Energy output from the oscillator circuit is passed through a transformer 144 to the cable conductor 144 coupled. The y-ray detection device will be positive Pulses are emitted in which the repetition speed of the pulses is an indication on the radiation intensity results.

Die Anordnung 150 ist hier so gezeigt, daß dieselbe über einen herkömmlichen Verstärker 151 mit einem Kabel verbunden ist und ein niederfrequentes Gleichstromsignal auf Grund der Feststellungsspule der Vorrichtung 150 ergibt, die in der Verrohrung läuft. Um ein Kurzschließen des niederfrequenten Signals zu verhindern, sind Blockierungskapazitäten 53, 152 und 152 a (F i g. 5) zwischen dem Leiter 44 des Kabels und der geerdeten Rückführung angeordnet.The arrangement 150 is shown here as being the same over a conventional one Amplifier 151 connected by a cable and a low frequency direct current signal due to the detection coil of the device 150, which is in the tubing runs. To prevent short-circuiting of the low-frequency signal, blocking capacitances are used 53, 152 and 152 a (Fig. 5) between the conductor 44 of the cable and the grounded Return arranged.

Wie in der Fig. 6 gezeigt, werden an der Erdoberfläche praktisch drei Signale erhalten, die entweder gleichzeitig oder relativ unabhängig zueinander eintreffen können. Diese Signale sind die niederfrequenten Signale des Verrohrungskragens, die po, sitiven Impulse der -y-Strahlensignale und die negativen Impulse der akustischen Meßvorrichtung. Ein herkömmliches Galvanometer in einer AufzeichnungsvoTrichtung 155 an der Erdoberfläche wird so eingerichtet, daß dasselbe auf die niederfrequenten Signale bezüglich des Verrohrungskragens unter Ausschließen der Impulse von der Vorrichtung zum Feststellen der y-Strahlen und des akustischen Kreises anspricht, indem in entsprechender Weise Filter angeordnet werden. In dieser Weise können die entsprechenden Signale bezüglich der Aufzeichnung von CCL graphisch festgehalten werden. Die positiven und negativen Impulse der Kreise für das Messen der Radioaktivität und der akustischen Eigenschaften werden einem Filterkreis 160 zugeführt, wo die Sekundärwicklung 161 des Transformators 162 mit seinen Anschlüssen 161. a bzw. 161 b an einem herkömmlichen Detektorkreis 1.62 a, 162 b angeschlossen ist. Einer der Detektorkreise 162a ist so angeordnet, daß derselbe lediglich auf positive Impulse anspricht, während der andere Detektorkreis 162b so angeordnet ist, daß derselbe lediglich auf negative Impulse anspricht. Die von dem Detektor 1.62a abgegebene Energie wird auf einen Impulsgenerator 162a und ebenfalls einen Sperrkreis 164a übertragen.As shown in FIG. 6, practically three signals are obtained at the earth's surface, which signals can arrive either simultaneously or relatively independently of one another. These signals are the low frequency signals of the casing collar, the positive pulses of the -y beam signals and the negative pulses of the acoustic measuring device. A conventional galvanometer in a surface recording device 155 is set up to respond to the low frequency signals relating to the casing collar to the exclusion of the pulses from the y-ray detection device and acoustic circuit by appropriately placing filters. In this way, the corresponding signals relating to the recording of CCL can be recorded graphically. The positive and negative pulses of the circuits for measuring the radioactivity and the acoustic properties are fed to a filter circuit 160, where the secondary winding 161 of the transformer 162 with its connections 161. a and 161 b is connected to a conventional detector circuit 1.62 a, 162 b . One of the detector circuits 162a is arranged to respond only to positive pulses, while the other detector circuit 162b is arranged to respond only to negative pulses. The energy emitted by the detector 1.62a is transmitted to a pulse generator 162a and also to a blocking circuit 164a .

Der Sperrkreis 164a ist so angeordnet, daß derselbe auf ein Ausgangssignal des Detektors 162a anspricht, wodurch der Detektor 162 b für eine gegebene Zeitspanne abgeschaltet wird. Wenn somit ein positiver Impuls durch den Detektor 162a festgestellt wird, würde der Sperrkreis 164 a den Detektor 162 b für ein gegebenes Zeitintervall abschalten. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 163 a wird auf einen Zählkreis 165a übertragen, der eine Ausgangsspannung ergibt, die kennzeichnend für die Anzahl der Impulse pro Sekunde ist. Diese Ausgangsspannung wird der Aufzeichnungsvorrichtung 155 zugeführt. Das Ausgangssignal des Detektors 162 b wird in gleicher Weise einem Impulsgenerator 163 b und ebenfalls einem Sperrkreis 164b zugeführt. Der Sperrkreis 164 b ist so angeordnet, daß derselbe auf das Ausgangssignal des Detektors 162 b unter Abschalten des anderen Detektors 162a für eine gegebene Zeitspanne anspricht. Wenn somit ein negativer Impuls zunächst durch den Detektor 162 b festgestellt wird, würde der Sperrkreis 164b den Detektor 162a für eine gegebene Zeitspanne lang abschalten. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 163 b wird einem Zählkreis 165b zugeführt, der eine Ausgangsspannung abgibt, die kennzeichnend für die Anzahl der Impulse pro Sekunde ist. Diese Ausgangsspannung wird der Aufzeichnungsvorrichtung 155 zugeführt.The blocking circuit 164a is arranged so that the same is responsive to an output signal of the detector 162a, whereby the detector 162 b for a given period of time is shut off. Thus, when a positive pulse is detected by the detector 162a, the blocking circuit 164 would be a 162 b the detector off for a given time interval. The output signal of the pulse generator 163a is transmitted to a counting circuit 165a, which gives an output voltage which is indicative of the number of pulses per second. This output voltage is supplied to the recording device 155. The output signal of the detector 162b is fed in the same way to a pulse generator 163b and also to a blocking circuit 164b. The trap circuit 164 b is arranged so that it responds to the output signal of the detector 162 b by switching off the other detector 162 a for a given period of time. Thus, if a negative pulse is first detected by the detector 162b, the trap circuit 164b would turn off the detector 162a for a given period of time. The output signal of the pulse generator 163b is fed to a counting circuit 165b which emits an output voltage which is indicative of the number of pulses per second. This output voltage is supplied to the recording device 155.

Nachdem der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen beschrieben worden ist, wird im folgenden kurz auf die wesentlichen Gesichtspunkte des Erfindungsgegenstandes hingewiesen. Bei dem Betrieb wird die Vorrichtung 10 in üblicher Weise an die tiefste Stelle in dem Bohrloch gebracht, von wo aus die Untersuchung beginnen soll. Sodann wird in dieser Tiefe der Schalter 43a an der Erdoberfläche mit einer Wechselstromquelle 43 zusammengeschaltet, so daß die Signale in das Bohrloch nach unten über den Kabelleiter 44 geschickt werden. Die Haupttaste 41 wirkt so auf den Sender ein, daß derselbe im zeitlichen Abstand akustische Impulse aussendet. Da der Abstandshalter an der Vorrichtung dieselbe mit einer gegebenen Entfernung von der Wand der Verrohrung hält, kann die Ankunftszeit eines ausgesandten akustischen Impulses an der Empfangsanordnung 47a berechnet werden. Da die ausgesandten akustischen Impulse normalerweise aus einer Anzahl schwingungsförmiger Druckwellen bestehen, wird die Empfängeranordnung 47a auf die Druckwellen so ansprechen, daß ein entsprechendes elektrisches Signal ausgebildet wird. Es ist zweckmäßig, lediglich ein einzelnes Druckmaximum zu messen, das natürlich einem einzelnen Maximum des elektrischen Signals entspricht. Das zu messende Druckmaximum ist vorzugsweise das zweite Maximum der ersten Phase eines akustischen Impulses, der an der Empfängeranordnung 47a ankommt. Da der Zeitpunkt, zu dem ein derartiges zweites Maximum an der Empfängeranordnung 47 a ankommt, genau berechnet werden kann, wird der Amplitudenkreis 47 zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt nach dem Aussenden eines akustischen Impulses für ein vorherbestimmtes Zeitintervall betätigt. Die Zeitgeberfunktion für den Schaltkreis 47 wird mittels einer Verzögerungsanordnung 45 und eines Sperrkreises 46 erhalten, die zwischen der Sendeanordnung und dem Amplitudenkreis 47 angeordnet sind, wobei der letztere Kreis mit der Empfängeranordnung in Verbindung steht. Die Amplitude des so. durch den Amplitudenkreis 47 festgestellten elektrischen Signals wird durch den Ausgangskreis 49 in einen Impuls verwandelt, der eine relativ negative Polarität bezüglich einer Bezugsgröße aufweist, wobei dieser Impuls ebenfalls eine Wiederholungsgeschwindigkeit besitzt, die von der Amplitude des Signalmaximums abhängt. Die negativen Impulse werden mittels des Kabelleiters 44 dem Auslöser eines Detektors 162 b (F i g. 6) zugeführt, der sofort einen Kanaldetektor 162a für positive Impulse abschaltet und die Anzahl der Impulse zählt und ein Signal auf die Aufzeichnungsvorrichtung 155 beaufschlagt, das einen Hinweis auf die Amplitude des Signals gibt, das in dem Bohrloch durch die Empfängeranordnung 47 a festgestellt worden ist. Auf Grund von Erfahrungstatsachen wird man allgemein wissen, welche Amplitude das Signal in einer Verrohrung aufweisen sollte, bei der der Zement richtig an der Verrohrung gebunden ist, und während die erfindungsgemäße Vorrichtung sich in der untersten Lage in dem Bohrloch befindet, sollte eine entsprechende Anzeige durch die Aufzeichnungsvorrichtung reproduziert werden.After the operation of the device according to the invention in detail has been described, the essential aspects are briefly described below of the subject matter of the invention. In operation, the device 10 brought in the usual way to the deepest point in the borehole, from where the Investigation should begin. Then the switch 43a on the Earth's surface interconnected with an alternating current source 43, so that the signals down the wellbore via cable ladder 44. The main button 41 acts on the transmitter in such a way that the same acoustic impulses at a time interval sends out. Since the spacer on the device is the same with a given Keeping distance from the wall of the casing may indicate the arrival time of a broadcast acoustic pulse can be calculated at the receiving arrangement 47a. Since the sent acoustic impulses usually consist of a number of oscillatory pressure waves exist, the receiver arrangement 47a will respond to the pressure waves so that a corresponding electrical signal is formed. It is expedient only to measure a single maximum pressure, which of course corresponds to a single maximum of the electrical signal. The maximum pressure to be measured is preferably that second maximum of the first phase of an acoustic pulse that occurs at the receiver arrangement 47a arrives. Since the point in time at which such a second maximum at the receiver arrangement 47 a arrives, can be calculated exactly, the amplitude circle 47 becomes a predetermined time after the emission of an acoustic pulse for a predetermined time interval actuated. The timer function for the circuit 47 is obtained by means of a delay arrangement 45 and a blocking circuit 46, which are arranged between the transmission arrangement and the amplitude circuit 47, wherein the latter circuit is in communication with the receiver arrangement. The amplitude the so. by the amplitude circuit 47 detected electrical signal is through transforms the output circuit 49 into a pulse having a relatively negative polarity with respect to a reference quantity, this pulse also having a repetition rate which depends on the amplitude of the signal maximum. The negative impulses are connected to the trigger of a detector 162 b (Fig. 6) by means of the cable ladder 44 which immediately turns off a channel detector 162a for positive pulses and the number of pulses counts and a signal to the recording device 155 applied, which gives an indication of the amplitude of the signal that is in the borehole has been determined by the receiver arrangement 47 a. Based on experience one will generally know what amplitude the signal will have in a casing should where the cement is properly bonded to the casing, and while the device according to the invention is in the lowest position in the borehole, a corresponding display should be reproduced by the recording device will.

Wenn jedoch die zunächst erhaltene Amplitudenanzeige nicht genau die zu erwartende Anzeige ist, kann die Genauigkeit der Ablesung durch Verändern der vorherbestimmten Zeitverzögerung in der folgenden Weise überprüft werden: Der Schalter 43 a wird so geschaltet, daß die Wechselstromquelle 43 von dem Kabelleiter 44 getrennt wird, so daß sofort die Sendeanordnung 41a und die Energiequelle 72a in der in dem Bohrloch vorliegenden Vorrichtung getrennt werden, so daß von der Energiequelle 72a aus keine Spannungen mehr abgegeben werden. Somit wird die Magnetspule 72 b des Schalters 70 in der Bohrlochvorrichtung (die mit dem Ausgang der Energiequelle 72a verbunden ist) aberregt, so daß der Schalter 71 die in der Fig. 7 gezeigte Lage einnehmen kann, bei der der Kabelleiter 44 b mit dem Zuführungsleiter 72 in dem Schalter 70 verbunden wird. Nunmehr kann der an der Erdoberfläche angeordnete Schalter 43 a so bewegt werden, daß die positive Spannungsquelle B+ mit dem Kabelleiter 44 verbunden wird, und zu diesem Zeitpunkt wird ein Steuersignal längs des Kabelleiters 44 über den Schalter 71 und die Diode 77a nach unten in das Bohrloch unter Betätigen einer Magnetspule 78 geführt, wodurch der Stufenschalter 76 um eine Lage weitergeschaltet wird. In der Neutrallage, wie sie in den Zeichnungen gezeigt ist, verbindet ein gleichzeitig mit dem beweglichen Arm 77 bewegter Nocken 80 den Eingangsleiter 72 über einen Schalter 83 und einen Unterbrecherschalter 86 mit der Magnetspule 78. Das Weiterschalten des Schalters 76 verändert wirksam die Kapazität in einem Multivibratorverzögerungskreis 45, so daß der vorherbestimmte Zeitpunkt, bei dem der Sperrkreis 46 betätigt wird, um eine zusätzliche Zeitspanne verändert worden ist. Sodann kann die Wechselstromquelle 43 wiederum mit dem Kabelleiter 44 unter Ingangsetzen der Senderanordnung 41a verbunden werden, und die in dem Bohrloch vorliegende Energiequelle 72a wird wiederum unter- Betätigen der Magnetspüle 72 b in Gang gesetzt, wobei mittels des Schalters 71 der Schaltkreis 70 von dem Kabelleiter 44 getrennt wird. Da nunmehr die Senderanordnung 41a .wiederum Impulse aussendet, wird die Aufzeichnungsvorrichtung in der oben beschriebenen Weise einen Hinweis auf das Amplitudensignal geben, das bei einem vorherbestimmten Zeitpunkt und während des vorherbestimmten Zeitpunktes nach dem Aussenden jedes Impulses erhalten worden ist. Die hier beschriebene Arbeitsweise kann durch Abschalten der Energiequelle 43 und Beaufschlagen eines positiven Steuersignals an der Erdoberfläche unter Bewegen des Stufenschalters in eine weitere Lage wiederholt werden. Sollte es zu irgendeinem Zeitpunkt zweckmäßig sein, den Stufenschalter wieder in seine ursprüngliche Lage oder Neutrallage zu bringen, kann: der an der Erdoberfläche angeordnete Schalter 43 a mit einer negativen Spannungsquelle verbunden werden und dieses Steuersignal über den Kabelleiter 44, den Schalter 71 und die Schalter 83 und 86 der Magnetspule 78 zugeführt werden. Der Stufenschalter 76 wird kontinuierlich betätigt, solange die negative Spannung auf Grund des Unterbrecherschalters 86 beaufschlagt wird, wodurch kontinuierlich die Unterbrechung bedingt wird, die notwendig ist, um die Magnetspule 78 zu erregen und abzuerregen und den Schalter weiterzuschalten. Sobald sich der bewegliche Arm 77 des Stufenschalters 76 seiner Neutrallage nähert, betätigt der Nocken 80 einen Verbindungsmechanismus 82, wodurch der Schaltkreis über den Unterbrecherschalter 86 durch Öffnen des Schalters 83 und Verbinden der negativen Spannungsquelle mit, einem. Scheinwiderstand 85 in dem Schalterkreis abgeschaltet wird. Wenn der Schalter 83 offen ist, wird die Magnetspule 78 nicht durch das negative Spannungssignal betätigt, und der Schalter hält somit in der Neutrallage an. Obgleich ein Stufenschalter und eine Magnetspule hier so gezeigt sind, daß dieselben durch den Schalter 71 betätigt werden, versteht es sich jedoch, daß die prinzipielle Arbeitsweise des an der Erdoberfläche angeordneten Schalters 71 mittels der Energiequelle 72a dergestalt ist, daß beliebige Schaltkreise in der Vorrichtung in dem Bohrloch Anwendung finden können, die an Stelle des Stufenschalters und der Magnetspule 78 angewandt werden. Hierbei erfolgt ein selektiver Betrieb mittels eines Signals, das -nicht die Energiequelle 77a in Funktion setzt.However, if the amplitude display initially obtained is not exactly the display to be expected, the accuracy of the reading can be checked by changing the predetermined time delay in the following way: The switch 43 a is switched so that the alternating current source 43 is disconnected from the cable conductor 44, so that immediately the transmission assembly 41 a and the power source are separated in the present apparatus in the borehole 72a, so that output from the power source 72a of no more voltages. Thus, the magnetic coil 72 b of the switch 70 in the downhole device (which is connected to the output of the energy source 72 a) is de-excited so that the switch 71 can assume the position shown in FIG. 7, in which the cable conductor 44 b with the supply conductor 72 in the switch 70 is connected. The switch 43a located on the earth's surface can now be moved so that the positive voltage source B + is connected to the cable conductor 44 , and at this point in time a control signal is transmitted along the cable conductor 44 via the switch 71 and the diode 77a down into the borehole guided by actuation of a solenoid 78, whereby the step switch 76 is advanced by one position. In the neutral position, as shown in the drawings, a cam 80 moved simultaneously with the movable arm 77 connects the input conductor 72 via a switch 83 and an interrupter switch 86 to the solenoid 78. The further switching of the switch 76 effectively changes the capacitance in one Multivibrator delay circuit 45 so that the predetermined time at which the lock circuit 46 is actuated has been changed by an additional period of time. The alternating current source 43 can then again be connected to the cable conductor 44 by activating the transmitter arrangement 41a, and the energy source 72a present in the borehole is again activated by activating the magnetic coil 72b, with the circuit 70 being switched from the cable conductor by means of the switch 71 44 is separated. Since the transmitter arrangement 41a now emits pulses again, the recording device will, in the manner described above, give an indication of the amplitude signal which has been obtained at a predetermined point in time and during the predetermined point in time after the transmission of each pulse. The method of operation described here can be repeated by switching off the energy source 43 and applying a positive control signal to the earth's surface while moving the tap changer to another position. Should it be expedient at any time to bring the tap changer back into its original position or neutral position, the switch 43a located on the earth's surface can be connected to a negative voltage source and this control signal via the cable conductor 44, the switch 71 and the switches 83 and 86 of the solenoid 78 are fed. The step switch 76 is operated continuously as long as the negative voltage is applied due to the interrupter switch 86, whereby the interruption is continuously caused that is necessary to excite and de-energize the magnetic coil 78 and to switch the switch further. As soon as the movable arm 77 of the tap changer 76 approaches its neutral position, the cam 80 actuates a link mechanism 82, whereby the circuit via the breaker switch 86 by opening the switch 83 and connecting the negative voltage source to a. Impedance 85 is switched off in the switch circuit. When the switch 83 is open, the solenoid 78 is not actuated by the negative voltage signal and the switch thus stops in the neutral position. Although a tap changer and a solenoid are shown here so that they are actuated by the switch 71, it should be understood that the basic operation of the switch 71 located on the earth's surface by means of the energy source 72a is such that any circuits in the device in the borehole can be used, which are used in place of the tap changer and the solenoid 78. In this case, selective operation takes place by means of a signal that does not activate the energy source 77a.

Zu der gleichen Zeit, zu der die akustische Untersuchungsanordnung das das Bohrloch umgebende Material mit akustischen Impulsen untersucht und Ausgangsimpulse abgibt, die mit einer gegebenen Polarität dem gemeinsamen Kabelleiter 44 zugeführt werden, gibt ein Szintillationszähler 140, der die Radioaktivität in den umgebenden Erdformationen feststellt, -Impulse ab, die bezüglich eines Bezugswertes positiv sind. Die Impulse der die Radioaktivität messenden Vorrichtung werden ebenfalls über den- gemeinsamen Kabelleiter geführt. Somit werden sowohl positive als auch negative Impulse bezüglich eines gemeinsamen Bezugswertes über einen gemeinsamen Kabelleiter geführt. Dem gemeinsamen Kabelleiter werden ebenfalls die Signale bezüglich des Verrohrungskragens beaufschlagt, die nur dann auftreten, wenn die Vorrichtung an einem gemeinsamen Abschnitt zwischen der Verrohrung vorbeitritt, wo die Veränderung in der ferromagnetischen Form der Verrohrung dazu führt, daß die entsprechende Anordnung ein niederfrequentes Signal abgibt, das ebenfalls über den gemeinsamen Kabelleiter 44 geführt wird. An der Erdoberfläche (F i g. 6) werden die erhaltenen Signale einzeln angewandt, um entsprechende Aufzeichnungen zu erhalten, wie sie in der F i g. 2 gezeigt sind.At the same time that the acoustic investigation arrangement examines the wellbore surrounding material with acoustic pulses and the output pulses outputs, which are supplied with a given polarity to the common cable conductor 44 is a scintillation counter 140 which detects the radioactivity in the surrounding earth formations - Pulses that are positive with respect to a reference value. The impulses of the device measuring the radioactivity are also conducted via the common cable conductor. Thus, both positive and negative pulses with respect to a common reference value are routed via a common cable conductor. The common cable conductor is also subjected to the signals relating to the casing collar, which only occur when the device passes a common section between the casing where the change in the ferromagnetic shape of the casing causes the corresponding arrangement to emit a low-frequency signal, which is also routed via the common cable conductor 44. At the earth's surface (FIG. 6), the signals obtained are applied individually in order to obtain corresponding recordings, as shown in FIG. 2 are shown.

Wie in der Fig. 8 gezeigt, wird bei dem Amplituden-Impulskonverter ein allgemein bekannter Schmitt-Auslöserkreis 114 in einer speziellen Anordnung angewandt, die relativ kurzzeitige Impulse abgibt, d. h. etwa 50 1Uikrosekunden mit einer Wiederholungsgeschwindigkeit, die von der Eingangsamplitude -abhängt. Bei dieser Anordnung wird eine Gleichstromquelle angewandt, die eine Kapazität auflädt und die somit das Signal für das Auslösen des Schmitt-Kreises ergibt. Es ist ein Transistorschalter mit einem Widerstands-Entladungsweg verbunden und wird bei dem Auslösen des Schmitt-Kreises in Funktion gesetzt, so daß die Kapazität schnell entladen und der Schmitt-Kreis wieder abgeschaltet wird.As shown in Fig. 8, in the amplitude-to-pulse converter a well known Schmitt trip circuit 114 in a special arrangement applied, which emits relatively short-term pulses, d. H. about 50 microseconds with a repetition rate that depends on the input amplitude. In this arrangement, a DC power source is used which charges a capacitance and which thus gives the signal for triggering the Schmitt circuit. It is a Transistor switch connected to a resistance discharge path and is used in the The Schmitt circuit is triggered so that the capacity is quickly discharged and the Schmitt circuit is switched off again.

Claims

Claims: 1. Investigation device for boreholes, in which a component suspended from a cable is movable up and down, which component is held by one or more spacers at a given distance from the wall of the casing and a locating device for casing collars, a radioactivity measuring device and an acoustic Has bearing measuring device, wherein in this investigation device on the surface of the earth an electrical supply source and a display device are arranged, which signals from the search device for casing collars, from the radioactivity measuring device and from the acoustic bearing measuring device, records as a function of the depth of the borehole, the acoustic bearing measuring device for detection serves the quality of the cementing around the casing and has a transmitter for acoustic energy and at least one receiver for acoustic energy, the latter being arranged at a given longitudinal distance from the transmitter and electrical W Generated alternating current signals as a function of the acoustic energy picked up by the receiver, characterized in that the acoustic bearing measuring device (18) has a pulse trigger (41) which gives a pulse both to the transmitter (41a) and to a conventional delay circuit (45) which, after a predetermined period of time corresponding to the running time of an acoustic pulse from the transmitter (T) via the piping (11) to the receiver (R), actuates a conventional time lock circuit (46) which in turn controls an amplitude circuit (47) for a preselected period of time, so that a half cycle electrical output signal is developed; which is indicative of the maximum amplitude of the signal occurring at the input end of the amplitude circuit (47) during the preselected time period. 2. Examination device according to claim 1, characterized in that the electrical circuit (42, 41, 45, 46, 47, 48, 49) of the .akustischen Peilmeßgerätes provides pulses of a single polarity, so that they are simultaneously with pulses of opposite polarity via a Single conductor cable (14) can be transmitted. 3. Examination device according to claims 1 and 2, characterized in that the pulses of opposite polarity represent a reference variable for the output signals of the radioactivity measuring device (140). 4. Examination device according to claims 1 to 3, characterized in that; that the output signal of the search device for casing collars is a direct current signal, which can also be sent via the single conductor cable (14) simultaneously with the pulses from the acoustic bearing device (18) and the pulses of opposite polarity from the radioactivity meter (140) . Considered publications: German Patent Nos. 890 470, 889 611, 497130; USA: Patent No. 2,982,130; Bergmann, Der Ultraschall, 6th edition, 1954, p.643.