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DE1234401B - Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Erdformationen mit Schallimpulsen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Erdformationen mit Schallimpulsen

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Publication number
DE1234401B
DE1234401B DES52963A DES0052963A DE1234401B DE 1234401 B DE1234401 B DE 1234401B DE S52963 A DES52963 A DE S52963A DE S0052963 A DES0052963 A DE S0052963A DE 1234401 B DE1234401 B DE 1234401B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
receiver
pulse
control circuit
signal
transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES52963A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerald Clifton Summers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mobil Oil AS
Original Assignee
Mobil Oil AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mobil Oil AS filed Critical Mobil Oil AS
Publication of DE1234401B publication Critical patent/DE1234401B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/44Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
    • G01V1/46Data acquisition

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Erdformationen mit Schallimpulsen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen der Eigenschaften von mit einem Bohrloch durchteuften Erdformationen durch Übertragen eines Schallimpulses durch einen dem Bohrloch benachbarten Formationsteil zu einer Mehrzahl von mit Abstand angeordneten Empfängern, welche über einen Übertragungskanal an eine Zeitintervall-Meßvorrichtung angeschlossen sind, und durch Zufuhr der von den auseinandergelegenen Empfängern bei Eintreffen des Schallimpulses erzeugten elektrischen Signale zur Zeitintervall-Meßvorrichtung, wobei der dem Sender am nächsten gelegene Empfänger nach Empfang des Schallimpulses unwirksam gemacht wird.
  • Solche Zwei- oder Mehrempfänger-Untersuchungsverfahren haben den Vorteil, daß sie selbsttätig Meßfehler ausschalten, die sich durch die parallel zur Erdformation in der eventuell vorhandenen Bohrlochflüssigkeit übertragenen Schallimpulse ergeben. Diese Vorteile beruhen im wesentlichen darauf, daß bei einem Zweiempfängersystem die Gesamtlaufzeit eines Schallimpulses vom Sender zu einem ersten Empfänger effektiv von der Gesamtlaufzeit des gleichen Schallimpulses vom Sender zu einem zweiten, in größerer Entfernung vom Sender befindlichen Empfänger subfiahiert werden kann.
  • Eeide Gesamtlaufzeiten enthalten die Laufzeit durch die Flüssigkeitsstrecke vom Sender zur Erdformation und auch die Laufzeit durch die Flüssiglçeitsstrecke von der Erdformation zu den betreffenden Empfängern. Durch Subtraktion der vorerwähnten Gesamtzeiten voneinander fallen die Laufzeiten durch die Flüssigkeitsstrecken heraus, und es verbleibt die gesuchte Laufzeit des Schallimpulses durch die Erdformation von einer Stelle gegenüber dem ersten Empfänger zu einer Stelle gegenüber dem zweiten Empfänger.
  • Um dieses vorerwähnte Verfahren zu verbessern und die unerwünschten Einflüsse des Quersprechens zwischen den Signalkanälen des Übertragungskabels auszuschalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Steuerkreis zu verwenden, der auf die Erzeugung eines elektrischen Signals in einem der Empfänger anspricht, um von dem Ausgangssignal des dem Sender am nächsten liegenden Empfängers denjenigen Teil zu dämpfen, der nach dem Ansprechen des Steuerkreises erscheint. Vorzugsweise wird zur Dämpfung der am Sender am nächsten liegende Empfänger vom Übertragungskanal vollständig abgetrennt.
  • Es ist bereits bekanntgeworden, einen auf die Signalübertragung einwirkenden Steuerkreis durch ein vom Sender kommendes Signal auszulösen. Bei diesem bekannten Verfahren bleibt aber die Meßgenauigkeit und die Ausschaltung der Fehlerquellen beschränkt, da die Einflüsse der parallel zur Erdformation in der Bohrlochflüssigkeit übertragenen Schallimpulse nicht eliminiert werden.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darauf gerichtet, daß die Zufuhr des elektrischen Ausgangssignals des dem Sender nächstgelegenen Empfängers zur Zeitintervall-Meßvorrichtung an einer über Tage gelegenen Stelle normalerweise unterbrochen ist, daß zeitlich zusammenfallend mit der Aussendung des Schallimpulses ein Steuersignal erzeugt wird und daß dann durch Ansprechen auf das Steuersignal für das elektrische Ausgangssignal ein Pfad geöffnet wird, über den die Erzeugung einer Zeitmeßfunktion eingeleitet wird. Hierbei ist die Zeitintervall-Meßvorrichtung normalerweise für das elektrische Signal des vom Sender am weitesten abgelegenen Empfängers unempfindlich gemacht und wird auf dieses Signal erst ansprechbereit, wenn das elektrische Signal des dem Sender nächstgelegenen Empfängers an der Zeitintervall-Meßvorrichtung empfangen worden ist.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Sender zur Aussendung von Schallimpulsen, zwei in verschiedenen Abständen vom Sender angeordneten Empfängern, die beim Eintreffen des Schallimpulses elektrische Signale erzeugen, und einem Übertragungskanal, über den die Empfänger mit einer Zeitintervall-Meßvorrichtung verbunden sind, enthält vorzugsweise einen Steuerkreis, welcher auf eines der elektrischen Signale aus dem ersten oder zweiten Empfänger anspricht, um den Teil des vom ersten Empfänger kommenden Signals zu dämpfen, der nach dem Ansprechen des Steuerkreises erscheint.
  • Weitere Erläuterungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Akustiklog; F i g. 2 enthält graphische Darstellung von Impulsen und Funktionen; Fig. 3 A und 3 B zeigen Schaltungsanordnungen des über Tage liegenden Teils der Einrichtung gemäß Fig. 1; Fig. 4 zeigt die im Bohrloch befindliche Empfänger- und Schaltanordnung der Einrichtung gemäß Fig. 1; F i g. 5 stellt in Abwandlung der Erfindung einen geräuschempfindlichen Steuerstromkreis dar.
  • Nach F i g. 1 sind ein Sender T und Empfänger Rt und R2 in einem Bohrloch 10 angeordnet. Der Sender T und die Empfänger R1 und R2 liegen normalerweise in einem bestimmten festen Abstand voneinander und hängen als Einheit an einem Kabel 11, das den Sender und die Empfänger mit der oberirdischen Meß- und Aufzeichnungsgeräteanordnung verbindet.
  • Der Sender T kann eine zeitliche Folge seismischer Impulse erzeugen, die die Erdschichten in der Umgebung des Senders durchlaufen und anschließend von den Empfängern R 1 und R 2 zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit der Erdschichten in der Umgebung des Bohrloches aufgenommen werden.
  • Die Geschwindigkeit wird durch Messen der Zeit bestimmt, in welcher die Schallenergie eine bekannte Strecke zwischen zwei Punkten in der Erde durch läuft. Daher kann bei Zweiempfängersystemen die Geschwindigkeit durch das Zeitintervall dargestellt werden, das zwischen der Aufnahme desselben seismischen Impulses an einem ersten und einem zweiten Empfänger vergeht.
  • Der erste Empfänger R 1 erzeugt ein elektrisches Signal beim Eintreffen eines seismischen Impulses, der von dem Sender T ausgeht. Das elektrische Signal wird über das Kabel 11 nach oben übertragen, welches mit dem Empfänger verbundene Leitungen enthält, und löst die Einschaltung einer Zeitgebervorrichtung aus. Ein zweites Signal, das die Empfänger R2 beim Eintreffen des gleichen Impulses erzeugt, wird über andere Leiter in dem Kabel 11 übertragen. Die Zeitgebervorrichtung spricht auf die Erzeugung des zweiten eleltrischen Signals an und mißt das Zeitintervall, das zwischen der Erzeugung des ersten und des zweiten elektrischen Signals durch den Empfänger R 1 bzw. R 2 liegt.
  • Die Zeitgebervorrichtung erzeugt ein elektrisches Signal, dessen Größe dem Zeitintentall entspricht und das einem Aufzeichnungsgerät 13 zugeführt wird, das auf einem Registrierstreifen eine Markierung bewirkt, deren Lage auf dem Streifen der Größe des Zeitintervalls entspricht. Eine Mehrzahl solcher von verschiedenen Teufen stammenden Markierungen ergibt dann eine graphische Darstellung, beispielsweise die Linie 13 a, welche einer fortlaufen- den Aufzeichnung der Geschwindigkeit zu den Erdschichten in der Umgebung des Bohrloches entspricht.
  • Bei einer praktischen Ausführungsform der Zeitgebervorrichtung nach der Erfindung wird in Abhängigkeit vom Eintreffen eines seismischen Impulses am Empfänger R 1 eine monoton veränderliche Funktion erzeugt. Unter »monoton« ist eine Funktion von veränderlicher Größe zu verstehen, deren erste Ableitung in dem verwendeten Abschnitt ihr Vorzeichen nicht ändert. Gleichzeitig mit der Feststellung des seismischen Impulses durch den Empfänger R 2 wird eine Kapazität 14 auf eine Spannung aufgeladen, die gleich der Augenblicksgröße des monoton veränderlichen Signals bzw. seiner Spannung ist. Die Spannung der Kapazität ist umgekehrt proportional der Schichtgeschwindigkeit zwischen den Empfängern R 1 und R 2.
  • Der Streifen des Aufzeichnungsgerätes 13 wird z. B. über eine mechanische Verbindung 15 so angetrieben, daß eine Beziehung zwischen der gemessenen Schichtgeschwindigkeit und der Teufe der betreffenden Schicht hergestellt wird.
  • Es ist schwierig, genaue Geschwindigkeitslogs durch Verwendung von Zweiempfängersystemen herzustellen. In den üblichen Übertragungskabeln findet ein Übersprechen statt. Das Übersprechen führt zu Unklarheiten bei der Herstellung eines Geschwindigkeitslogs, weil die Kabel allgemein nicht ausreichend isoliert und abgeschirmt sind. Daher kann ein Signal aus dem einen Empfänger in die mit dem zweiten Empfänger verbundenen Leitung übertragen werden.
  • Nach der Erfindung wird das Übersprechen vermieden, da die Empfänger mit einer zur Erdoberfläche führende Übertragungsleitung nach jedem seismischen Impuls abwechselnd verbunden werden.
  • Zunächst wird der Empfänger R 1 (Fig. 1) mittels eines im Bohrloch befindlichen Schalters S an das Kabel 11 und die Leitungen 12 gelegt, während der Empfänger R 2 davon abgeschaltet ist. Beim Eintreffen eines vorn Sender T erzeugten seismischen Impulses am ersten Empfänger R1 erzeugt dieser einen elektrischen Puls D 2 (Fig. 2), der über die Leitungen 12 nach oben übertragen wird. Ein Hauptsteuerkreis 16 spricht auf die Erzeugung eines elektrischen Pulses zur Zeit t0 an, welche dem Anfang des elektrischen Signals D 2 entspricht, und bewirkt die Erregung eines Sägezahngenerators 17 zur Erzeugung einer monoton veränderlichen Funktion bzw. eines Signals F (Fig.2). Gleichzeitig erzeugt der Hauptsteuerkreis 16 einen Steuerpuls G, der aus einem noch anzugebenden Grund verzögert wird, ehe er auf das Gerät im Bohrloch übertragen wird.
  • Der im Bohrloch liegende Schalter S spricht auf den verzögerten Puls H an, um den Empfänger R 1 von Leitern 12 des Kabels 11 ab und den Empfänger R2 an diese anzuschalten.
  • Beim Eintreffen desselben seismischen Impulses aus dem Sender T am Empfänger R2 erzeugt dieser ein elektrisches Signal D 3, das nach oben übertragen wird, um Vorrichtungen zu erregen, durch welche der Augenblickswert des monotonen Signals F im Zeitpunkt t gemessen wird. Diese Vorrichtung lädt die Kapazität 14 auf die Augenblicksgröße der monotonen Funktion auf. Die Spannung wird gemessen und durch das Aufzeichnungsgerät 13 aufgezeichnet. Die Ladung der Kapazität 14 ist ein Maß für die verstrichene Zeit d d, die ein seismischer Impuls braucht, um die Erdschicht zwischen den Empfängern R 1 und R 2 zu durchlaufen.
  • Demnach ist ein einzelnes Leiterpaar 12 als Übertragungsleitung von den Empfängern R 1 und R 2 zur über Tage liegenden Station vorgesehen, und die Empfänger R 1 und R 2 werden selektiv an die Leitungen 12 angeschaltet, so daß zwischen den Empfängersignalen auf keinen Fall mehr eine Querübertragung nach Art eines Nebensprechens oder Übersprechens stattfinden kann. Die über Tage empfangenen Signale sind unterscheidbar und frei von Übersprechen; aus ihnen läßt sich ein einwandfreier Geschwindigkeitslog herstellen.
  • Der Empfänger R 1 ist zunächst mittels des Schalters S an die Leitungen 12 angeschaltet, während der Empfänger R2 abgeschaltet ist. Der Kanal für den Empfänger R 1 zum Hauptsteuerkreis 16 ist gemäß der Erfindung durch einen ersten Empfängersteuerkreis 18 blockiert. Der Steuerkreis 18 wird geöffnet, um ein Signal zum Hauptsteuerkreis 16 nur zu solchen Zeiten zu übertragen, welche auf die Erzeugung eines seismischen Impulses durch den Sender T folgen. Auf diese Weise wird die Übertragung von Störgeräuschen und sonstigen im Bohrloch erzeugten Signalen verhindert, die von dem ersten Empfänger R 1 oder sonstwie von den Leitungen 12 aufgenommen und andernfalls auf den Hauptsteuerkreis 16 übertragen und dadurch die Erzeugung der monotonen Funktionen einleiten würden.
  • Der über Tage von den Enden der Leitungen 12 zur Meßanordnung führende Kanal ist durch einen zweiten Empfängersteuerkreis 19 blockiert. Der Steuerkreis 19 verhindert, daß Signale aus dem ersten Empfänger auf die Meßeinrichtung übertragen werden, um die Messung der Augenblicksgröße der monotonen Funktion einzuleiten, und verhindert so die Einführung von Fehlmessungen bei der Vorbereitung des Geschwindigkeitslogs.
  • Beim Erzeugen eines seismischen Impulses durch den Sender T wird gleichzeitig in an sich bekannter Weise ein Synchronisierpuls A (Fig. 2) erzeugt, der über die Leitung 20 nach oben zu einem Pulserzeugungs- und Formungskreis 21 übertragen wird, welcher einen Puls C erzeugt. Der erste Empfängersteuerkreis 18 spricht an auf diesen Puls zum Öffnen des Kreises oder Kanals zum Hauptsteuerkreis 16.
  • Danach wird das elektrische Signal D 2, das durch den ersten Empfänger R 1 erzeugt wird, nach oben übertragen und an den Vollweggleichrichter24 mittels eines Transformators 22 und eines Verstärkers 23 angelegt. Das Signal D 2 erhält durch Gleichrichtung die FormE2 (Fig. 2). Das SignalE2 wird an den Hauptsteuerkreis 16 über einen Kanal25, den nunmehr offenen Empfängersteuerkreis 18, den Kanal 26 und den Verstärker 27 angelegt. Mit der Öffnung des Hauptsteuerkreises 16 spricht der Sägezahngenerator bzw. der Generator der monotonen Signale an, um die Erzeugung der monoton veränderlichen Spannungsfunktion F zu beginnen. Auch wird mit der Öffnung des Hauptsteuerkreises 16 durch diesen ein Puls G erzeugt, welcher aus dem Hauptsteuerkreis über eine Verzögerungsschaltung 30 geleitet wird, die ihn in den Puls 1 umformt und dann über den Kanal 31 zum zweiten Empfängersteuerkreis 19 weiterleitet, der vorher geschlossen wurde. Der zweite Empfängersteuerkreis spricht nun auf den Puls I an, um einen offenen Kanal für die anschlie- Bend durch den Empfänger 1? 2 zu bildenden elelçtrischen Signale zu schaffen.
  • Der erste Empfänger R 1 wird nun auf folgende Weise vom I(abel ab- und der zweite Empfänger R 2 an das Kabel angeschaltet: Nach seiner Öffnung erzeugt der Hauptsteuerkreis 16 den Steuerpuls G, welcher nach Verzögerung und nachdem er die Form des Pulses H angenommen hat über den Kanal 29 und einen Phantomstromkreis, welcher die Primärwicklung des Transformators 22 sowie die Leitungen 12 enthält, an den Schalter S gelegt wird. Der Schalter spricht nun an, um den Empfänger R 1 von den Leitungen 12 ab- und den Empfänger R 2 an die Leitungen anzuschalten. Die Signale aus dem Empfänger R 1, welche als Ergebnis des Widerhalls der seismischen Impulse an den benachbarten Grenzflächen fortdauern können, werden hierdurch von dem Kabel 11 weggenommen, und irgendeine Interferenz mit einem anschließend durch den Empfänger R2 erzeugten Signal wird dadurch unterbunden. Das durch den Empfänger R2 erzeugte elektrische Signal D 3 wird über die Leitungen 12, den Transformator 22 und den Verstärker 23 an den Vollweggleichrichter 24 gelegt. Die gleichgerichtete Welle E 3 läuft durch den offenen zweiten Empfängersteuerkreis 19 und bewirkt die Einleitung der Messung des Augen-Nickswertes der monotonen Spannung F, welche mit der Feststellung des seismischen Impulses durch den zweiten Empfänger R 2 zeitlich zusammenfällt.
  • Das Öffnen des ersten Empfängersteuerkreises 18 wird um einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach der Einleitung des Synehronisierpulses A verzögert, damit nicht der Synchronisierpuls das Arbeiten des monotonen Generators 17 einleitet. Da der im Bohrloch erzeugte Synchronisierpuls A über das Kabel lt und die Leitung 20 zur oberirdischen Geräteanordnung übertragen wird, könnte durch Übersprechen ein Signal D 1 (Fig. 2), das mit dem Synchronisierpuls übereinstimmt, in die Leitungen 12 eingeführt und von da aus dem Eingang des ersten Empfängersteuerkreises 18 über den Transformator 22, den Verstärker 23 und den Vollweggleichrichter 24 zugeführt werden. Wird die erste Empfängersiebeinheit zu einem Zeitpunkt geöffnet, der der Einleitung des Synchronisierpulses entspricht, so kann durch den Steuerkreis ein Signal El (Fig.2) übertragen werden, das einen falschen Einsatz des Sägezahngenerators 17 einleitet und das Geschwindigkeitslog mehrdeutig macht. Dementsprechend wird der Synchronisierpuls A durch einen Verstärker 32 an einen Schutzsteuerkreis 33 gelegt. Der Schutzsteuerkreis bewirkt die Erzeugung eines Steuerpulses B mit einer effektiven Zeitverzögerung, die ausreicht, damit der Betrag der Synchronisiersignale annähernd gleich Null wird, ehe der Steuerkreis 18 öffnet. Der Kontrollpuls B wird durch den Pulsformer 34 in Rechteckform gebracht, und der geformte Puls C wird an den ersten Empfängersteuerkreis 18 gelegt, der auf dessen Einsatz anspricht, um den Kanal aus dem ersten Empfänger zu öffnen.
  • Die durch den Schutzsteuerkreis 33 eingeführte Zeitverzögerung ist in erster Linie durch die Zeitdauer bestimmt, die für das Ausklingen der Synchronisierpulse erforderlich ist. Natürlich kann die Zeitverzögerung länger sein; jedoch soll sie nicht länger sein als die Zeit, die für einen seismischen Impuls erforderlich ist, um vom Sender T durch Erdschichten mit der höchsten bekannten Geschwindigkeit zum ersten Empfänger R 1 zu laufen. Zum Beispiel betrage die höchste auftretende Geschwindigkeit etwa 7500 m/sec. Demgemäß würde ein seismischer Impuls, der durch die Schichten mit hoher Geschwindigkeit läuft, den etwa 1,80m vom Sender T entfernt liegenden ersten Empfänger in etwa 240 Mikrosekunden erreichen. Daher soll die durch den Schutzsteuerkreis eingeführte Verzögerung kleiner als 240 Mikrosekunden sein. Als angemessen erweist sich eine Verzögerung von etwa 200 Mikrosekunden.
  • Im Anschluß an das Arbeiten des Hauptsteuerkreises 16 wird die Abschaltung des ersten Empfängers und Anschaltung des zweiten Empfängers an die Ubertagestation verzögert. Der Grund liegt darin, daß der Charakter der aus den Empfängern erhaltenen Signale beobachtet werden soll. Zu diesem Zweck wird gewöhnlich ein Oszilloskop verwendet.
  • Ohne Verzögerung würde der erste Empfänger so schnell abgeschaltet, daß ein Beobachter nur ein schwach angedeutetes Bild der Ausgangsleistung des ersten Empfängers erhalten würde. Um mindestens zwei oder drei volle Zyklen der Ausgangsleistung des ersten Empfängers zu beobachten, wird das auf den Bohrlochteil übertragene Steuersignal verzögert. Ferner ist, da die Leitungen in dem Bohrlochkabel nicht abgeschirmt sind, das Übersprechen vorherrschend kapazitiv und nimmt daher mit der Frequenz zu.
  • Damit nicht in dem Empfängerkanal Fehlsignale auf Grund eines Übersprechens auftreten, wird das Kontrollsignal oder der Kontrollpuls bei der Ubertragung ins Bohrloch über den Phantom stromkreis, der die Empfängerkanalleitungen enthält, verzögert. Die Kontrollpulse durchlaufen zur Verzögerung z. B. ein Tiefpaßfilter; dadurch wird die Herabsetzung der Hochfrequenzkomponenten des Kontrollsignals bewirkt.
  • Die Größe der in den SchaltkontrollpulsH eingeführten Verzögerung ist teilweise bestimmt durch die Schicht mit der höchsten Geschwindigkeit, die in der Umgebung des Bohrloches anzutreffen ist, sowie durch den räumlichen Abstand zwischen den EmpfängernR1 und R 2. Zum Beispiel soll das Steuersignal für das Schalten 240 Mikrosekunden nicht überschreiten, wenn die Empfänger 1,80m voneinander entfernt sind und die Erdschicht eine Schallgeschwindigkeit von 7500 m/sec hat.
  • Der zweite Empfängersteuerkreis 19 wird geöffnet, um Signale aus dem zweiten Empfänger zu einem Zeitpunkt durchzulassen, der mit dem Anschluß des zweiten Empfängers zusammenfällt oder kurz danach liegt. Dann wird, da der Anschluß des zweiten Empfängers verzögert erfolgt, eine gleiche Verzögerung auf den Steuerpuls übertragen, der den zweiten Empfängersteuerkreis durch die Verzögerungsschaltung 30 zugeführt wird. Der zweite Empfängersteuerkreis öffnet sich dann in einem Zeitpunkt, der mit dem Beginn des Steuerpulses I zusammenfällt. Wenn der zweite Empfängersteuerkreis im Anschluß an den ersten Empfänger geöffnet werden soll, so darf er nicht später geöffnet werden, als es der Zeitspanne entspricht, die ein seismischer Impuls braucht, um den Abstand zwischen den Empfängern durch die Erdschicht mit der höchsten Geschwindigkeit zu durchlaufen. Bei dem obenerwähnten Beispiel des Empfängerabstandes und der Schallgeschwindigkeit kann der zweite Empfängersteuerkreis, wenn der zweite Empfänger in einem Zeitintervall von weniger als 240 Mikrosekunden angeschlossen wird, um eine gewisse Zeitspanne später geöffnet werden, z. B. bei Ablauf der Zeitspanne von 240 Mikrosekunden.
  • Der zweite Empfängersteuerkreis verhindert, daß die Signale, die beispielsweise aus dem ersten Empfänger oder aus anderen Signalquellen kommen, an das Meßsystem angelegt werden, was zu einer falschen Ablesung der monotonen Funktion F führen würde.
  • Demgemäß kann der zweite Empfängersteuerkreis so angeordnet und ausgebildet werden, daß er gleich zeitig mit oder nach dem Anschluß des zweiten Empfängers, jedoch vor dem Zeitpunkt öffnet, zu welchem die Ankunft eines zweiten seismischen Impulses und seine Feststellung durch den zweiten Empfänger erwartet werden kann.
  • Ein früher vorgeschlagenes Zeitintervall-Meßsystem umfaßt vorzugsweise den Generator 17 der monotonen Funktion, einen Sperroszillator 36, einen Schalter 37 und einen Kondensator 14. Eine kurze Erläuterung dieses Systems zeigt, wie das Signal aus dem zweiten Empfänger die Abtastung und/oder Messung des Augenblickswertes der monotonen Funktion F bewirkt.
  • Das gleichgerichtete elektrische Signal E3 aus dem zweiten Empfänger wird auf den Sperroszillator 36 mittels einem Steuerkreis 19, einem Kanal 38 und einem Verstärker 35 übertragen. Der Sperroszillator 36 spricht an und erzeugt einen Puls J (Fig. 2), der den Schalter 37 zur Wirkung bringt, der den Kondensator 14 in dem Kreis mit dem Ausgang des Generators 17 elektrisch verbindet, wodurch der Kondensator auf die Augenblicksspannung der monotonen Funktion F aufgeladen wird. Die Spannung des Kondensators 14, welche der Geschwindigkeit zwischen den Empfängern R 1 und R 2 entspricht, wird mittels des Aufzeichnungsgerätantriebes 39 auf das Aufzeichnungsgerät 13 übertragen, in welchem eine bleibende Aufzeichnung des Kennwertes bei einer bestimmten Bohrlochteufe hergestellt wird.
  • Nachfolgend werden die verwendeten Schaltungselemente im einzelnen erläutert. Die gebräuchlichen Elemente, wie z. B. Heizfäden, sind bei der Darstellung der Stromkreise weggelassen. Im übrigen können an Stellen, wo beispielsweise Pentoden angegeben sind, auch Trioden verwendet werden; es können auch sonstige äquivalente Zeitgebervorrichtungen, Detektoren und Pulsgeneratoren an Stelle der hier im einzelnen angegebenen verwendet werden.
  • F i g. 4 zeigt schematisch den Bohrlochteil mit den Empfängern R 1, R 2 und dem Schalter S. Der Empfänger R 1 enthält einen Kristalldetektor, beispielsweise einen piezoelektrischen Detektor40, der bei mechanischer Bewegung elektrische Schwingungen erzeugt; die mechanischen Bewegungen können beispielsweise durch Schallschwingungen oder seismischer Impulse gebildet werden, die vom Sender T durch die Erdschicht in der Umgebung des Bohrloches laufen. Das Ausgangssignal des piezoelektrischen Kristalls 40 wird zunächst durch die Spannungsvorverstärkerstufen 41 und 42 verstärkt und dann über die Leitung 43, das Verstärkungssteuerpotentiometer44 und Kondensator 45 an den Eingang des Verstärkers 46 gelegt. Die in dem Verstärker verwendete Röhre ist als Pentode dargestellt, welche zum Betrieb als Triode angeschlossen ist.
  • Der Empfänger R2 ist in ähnlicher Weise ausgebildet; er besteht aus einem Detektor 50 mit einem piezoelektrischen Kristall, dessen elektrisches Ausgangssignal als Schwingung einem seismischen Impuls entspricht, welcher vom Sender T durch die Erdschicht in der Umgebung des Bohrloches läuft und durch Vorverstärkerstufen 51 und 52 verstärkt wird.
  • Der Ausgang der Vorverstärkerstufe 52 ist über eine Leitung 53, ein Verstärkungssteuerpotentiometer 54 und einen Kondensator 55 mit dem Eingang des Verstärkers 56 verbunden.
  • Die Empfänger R1 und R2 werden abwechselnd so geschaltet, daß die Ausgangssignale nach oben zu der Meßapparatur auf der Erdoberfläche übertragen werden. Hierzu dient die Umschaltvorrichtung bzw. der Schalter S, ein elektronischer Schalter mit den Schaltstufen 60 und 61. Während des Anfangszustandes ist die Schaltstufe 61 dadurch stromdurchlässig gemacht, daß ihr Schutzgitter über einen Widerstand 62 an die Schiene 63 mit dem PotentialB+ gelegt ist. Die Schaltstufe 60 wird dadurch sperrend gemacht, daß ihr Schutzgitter über einen Widerstand 64 an die mit einer Quelle negativer Vorspannung verbundene Schiene 65 gelegt wird.
  • Dementsprechend werden nur die aus dem Empfänger R 1 kommenden und durch den Verstärker 46 verstärkten Ausgangssignale nach oben übertragen.
  • Das Ausgangssignal aus dem Verstärker 46 wird über eine Kopplungskapazität 66 und eine Leitung 67 an das Steuergitter der Schaltstufe 61 gelegt. Der Anodenkreis der Stufe 61 wird über einen Widerstand 68 und einen Kopplungskondensator 68 a an das Steuergitter einer Pentodenverstärkerstufe 69 angeschlossen, deren Ausgangskreis die Primärwicklung 70 des Transformators 71 enthält. Die Sekundärwicklung 72 ist mit den Leitungen 12 des Kabels 11 verbunden.
  • Beim Arbeiten des Hauptsteuerkreises 16 (F i g. 1) wird der Steuerpuls H über das Kabel 11 mittels eines Phantomkreises nach unten übertragen, der die Leitungen 12 und die mit einer Mittelanzapfung versehene Sekundärwicklung 72 umfaßt. Der Steuerpuls H wird dann über die Leitung 73 wirksam, um das Arbeiten einer Steuereinrichtung einzuleiten, die einen Kontrollpulsgenerator74 umfaßt, um die Schaltstufe 61 abzuschalten und die Schaltstufe 60 stromdurchlässig zu machen, d.h. h. die Abschaltung des ersten Empfängers R1 und Anschaltung des zweiten Empfängers R 2 in folgender Weise zu bewirken: Der Pulsgenerator 74 ist ein Phantastron. Eine solche Schaltung ist an sich bekannt. Beim normalen Arbeiten ist das Schutzgitter der einer Pentode entsprechenden Phantastronröhre 74a so vorgespannt, daß der Anodenstrom unterbrochen ist. Wird nun ein positiver Puls, beispielsweise der Puls H, an das Schutzgitter etwa über die Leitung 73, den Kondensator 75 und die Leitung 76 angelegt, so wird die Schutzgitterspannung auf einen positiven Wert angehoben, und es fließt ein Strom im Anodenkreis, während die Anodenspannung abfällt. Die Spannung des Gitters, das über einen Kondensator 77 an den Anodenkreis angekoppelt ist, wird mit dem Abfallen der Anodenspannung herabgesetzt. Das Endergebnis der Herabsetzung der Gittervorspannung besteht darin, daß der Schirmgitterstrom der Röhre so stark vermindert wird, daß ein großer positiver Puls an dem Schirmgitter auftritt. Der positive Puls an dem Schirmgitter dauert nun für eine Zeitspanne an, welche mit der Dauer der Wellenform oder des Pulses H zusammenfällt.
  • Der positive Puls aus dem Phantastron 74 wird nun über den Kopplungskondensator 79 an den Eingang eines Phasenumrichters 78 gelegt. Der Phasenumrichter ist mit zwei Ausgangskreisen versehen, von denen der eine ein Anodenausgangskreis ist, der an das Schutzgitter der ersten Schaltstufe 61 über einen Kondensator 80, einen Widerstand 81 und einen Leiter 82 angekoppelt ist. Der zweite Ausgangskreis ist ein Kathodenausgang, der an das Schutzgitter der zweiten Schaltstufe 60 über einen Kondensator 83, einen Widerstand 84 und einen Leiter 85 angeschlossen ist. Die Stromdurchlässigkeit des Phasenumrichters 78 bei Anlegung des Kontrollpulses aus dem Phantastron 74 bewirkt, daß seine Anodenspannung abfällt und seine Kathodenspannung zunimmt. Dementsprechend wird ein negativ werdendes Signal an das Schutzgitter der Stufe 61 gelegt, um diese in den Ausschaltzustand zu treiben, während ein positiv werdendes Signal an das Schutzgitter der Stufe gelegt wird, um diese Stufe stromdurchlässig zu machen. Danach werden für die Dauer des Pulses H Signale aus dem zweiten Empfänger an einen nach oben hin offenen, über die Leitungen 12 zur Meß-und Aufzeichnungseinrichtung führenden Kanal gelegt, während die Signale aus dem Empfänger R 1 abgeschaltet sind.
  • Am Ende des Pulses H bewirkt die negative Vorspannung aus der Schiene 65 nochmals, daß das Schutzgitter der Röhre 74 a den Strom im Anodenkreis der Röhre herabsetzt. Die Anodenspannung steigt an, und dieser Anstieg wird über den Kondensator 77 auf das Steuergitter der Röhre 74 a übertragen. Der Kathodenstrom nimmt zu als Ergebnis des Umstandes, daß das Steuergitter mehr positiv wird, und dieser Strom fließt in dem Schirmgitterkreis, wodurch die Schirmgitterspannung erniedrigt wird. Infolge der erniedrigten Schirmgitterspannung an der Röhre 74a kommt der SchalterS zur Wirkung, um den Empfänger R 1 wieder ein- und den Empfänger R2 auszuschalten.
  • Die Herabsetzung der Spannung am Schirmgitter der Röhre 74 a und ihre Anlegung an das Steuergitter des Phasenumrichters 78 bewirkt eine Zunahme der Anodenspannung des Umrichters und eine Abnahme seiner Kathodenspannung. Dementsprechend wird das Schutzgitter der Schaltstufe 61 mehr positiv, und die Stufe wird erneut stromdurchlässig. Das Schutzgitter der Schaltstufe 60, das an den Kathodenkreis der Umrichterstufe 78 angeschlossen ist, wird weniger positiv gemacht. Die negative Vorspannung aus der Schiene 65 bewirkt wiederum die Abschaltung der Stufe 60.
  • Der erste Empfänger R1 bleibt über die Stufe 61 an die Leitungen 12 geschaltet bis zu einem Zeitpunkt, bei dem ein Signal aus dem Empfänger Rt auf Grund eines seismischen Impulses mittels der oberirdischen Anordnung einen anderen Steuerpuls H erzeugt. Dann werden die Verbindungen der Empfänger Rt und R2 umgekehrt, d. h., der Empfänger R2 wird wieder eingeschaltet.
  • Die Dauer der Zeitspanne, während der der zweite Empfänger angeschlossen oder eingeschaltet ist, wird in erster Linie bestimmt durch die Zeit, die ein seismischer Impuls braucht, um durch die Erdschicht mit der niedrigsten in Bohrlöchern anzutreffenden Geschwindigkeit von einer Stelle gegenüber dem ersten Empfänger bis zum zweiten Empfänger zu laufen. Wenn die Empfänger im Bohrloch 1,80 m Abstand haben und die niedrigste Schallgeschwindigkeit, nämlich die Geschwindigkeit der Bohrtrübe in der Größenordnung von 1500 mlsec liegt, so soll der zweite Empfänger für etwa 1,2 Millisekunden angeschlossen sein. Natürlich kann der zweite Empfänger auch für eine längere Zeitspanne angeschlossen oder eingeschaltet sein, z. B. 2 oder 3 Millisekunden oder länger, falls andere Faktoren, z. B. die Wiederholungsgeschwindigkeit der von dem Sender erzeugten Schallimpulse, dies erwünscht erscheinen lassen.
  • Die Umkehr des Empfängeranschlusses, d. h. die Wiedereinschaltung des Empfängers R 1, erfolgt zweckmäßig vor Erzeugung des nächsten seismischen Impulses durch den Sender.
  • Die Energiequelle für Bohrlochteil bildet ein Gleichrichter 90, welcher Wechselstromenergie aus einem Transformator enthält, der elektrisch mit einer oberirdischen Stromquelle 92 (F i g. 3 A) mittels einer Leitung 92 a verbunden ist. Die Gleichrichteranordnung liefert sowohl die erforderliche Anodenspannung als auch die Gitterspannung für die verschiedenen Stufen des Bohrteiles. Der Spannungspol Bt wird von der im Kathodenkreis der Gleichrichterröhre90a liegenden Schiene 63 geliefert. Die negativen Vorspannungen werden mittels der Schienen 65 erhalten, die über einen Widerstand 93 und Gleichrichter 94 an einen Spannungsteiler 95 gelegt sind, welcher mit einer Hälfte der Sekundärwicklung des Transformators 91 verbunden ist.
  • Der Sender T (F i g. 1) kann beispielsweise ein Kristallübertrager oder -umwandler oder ein Hammerübertrager sein; vorzugsweise wird ein magnetostriktiver Übertrager verwendet, der als Erzeuger für hohe Schallenergien an sich bekannt ist. Die Wiederholungsges chwindigkeit der durch den Sender T erzeugten Impulse kann in einem ziemlich breiten Bereich verändert werden. Einer der bei der Einstellung der Wiederholungsgeschwindigkeit der seismischen Impulse zu berücksichtigenden Faktoren ist das Zeitintervall, das jeder seismische Impuls braucht, um so weit gedämpft zu werden, bis die Empfänger nicht mehr auf die niedrige Größenordnung der Schallenergie ansprechen. Eine Wiederholungsfrequenz von 15 Impulsen pro Sekunde hat sich als befriedigend erwiesen. Bei einer solchen Frequenz liegen zwischen den seismischen Impulsen Intervalle von 67 Millisekunden, was für die natürliche Dämpfung der akustischen Energie mehr als angemessen ist. Bei den häufigsten Bedingungen kann die Frequenz bis auf 50 Impulse pro Sekunde und noch mehr erhöht werden.
  • Bei einer bevorzugten, in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Ausführungsform wird der synchronisierende Puls A gleichzeitig mit der Erzeugung des seismischen Impulses durch den Sender T erzeugt.
  • Dieser Synchronisierpuls wird benutzt, um den ersten Empfängersteuerkreis 18 nach einer genügend langen Zeitspanne zu öffnen, so daß ein Übersprechen des synchronisierenden Pulses keine Störung der richtigen Arbeitsweise des Meßsystems hervorruft.
  • Der synchronisierende Puls A wird über die Leizungen 20 zur Primärwicklung eines Eingangstransformators 100 nach oben übertragen. Die Polarität des synchronisierenden Signals ist mittels der Anschlüsse des Transformators wählbar; ein negativer Synchronisierpuls wird an den Eingang eines Synchronisationsverstärkers 101 mittels eines Verstärkungssteuerpotentiometers 102 und eines Kopplungs- kondensators 103 angelegt. Der Synchronisierverstärker enthält zwei Stufen 104 und 105, deren Kathoden über einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 101 a an Erde gelegt sind. Ein an die Stufe 104 angelegtes negatives Eingangssignal ergibt ein negativ werdendes Ausgangssignal an der Anode der Stufe 105. Der Anodenkreis der Stufe 105 ist mittels eines Kopplungskondensators 107 und einer Diode 108, die durch einen hohen Widerstand 109 überbrückt ist, mit der Anode der Pentode 106 verbunden, welche zusammen mit der dazugehörigen Schaltung in dem Schutzsteuerkreis 33 enthalten ist.
  • Die Öffnungen des Steuerkreises 18 und die Länge der Zeit, für welche er geöffnet ist, wird durch den Schutzsteuerkreis gesteuert, der beispielsweise ein Pulsgenerator nach Art eines Multivibrators sein kann, aber hier als Schirm gekoppeltes Phantastron mit der Pentode 106 gezeigt ist. Die Dauer eines Steuerpulses, der von dem Schutzsteuerkreis beim Ansprechen auf den Synchronisierpuls A erzeugt wird, bestimmt das Zeitintervall voraus, für welches der Steuerkreis 18 geöffnet ist. Die Zeit, zu welcher der Steuerkreis im Anschluß an die Einleitung des Synchronisierpulses A geöffnet wird, wird durch eine Verzögerungsschaltung 111 bestimmt.
  • Bei den schirmgekoppelten Phantastrons wird ein Ausgangspuls im Schirmkreis beim Ansprechen auf das Eintreffen eines kurzzeitigen Auslösepulses hervorgerufen. Die Dauer des Ausgangspulses am Schirmkreis ist durch die Stromkreisparameter des Phantastronkreises, beispielsweise den Kondensator 110, einstellbar. Daher ist das Phantastron praktisch ein Zeitgeberstromkreis, der in der Regel den Vorzug verdient wegen seiner fast linearen Charakteristik, die eine genaue Einstellung der Erzeugung von Pulsen mit einer gewünschten Dauer gestattet. Die Arbeitsweise eines schirmgekoppelten Plaantstrons ist an sich bekannt.
  • Ist einmal das Arbeiten des Phantastron- oder Schutzsteuerkreises 33 durch das Anlegen des negativen Pulses mittels der Diode 108 eingeleitet, so fährt -die Anodenspannung fort, kleiner zu werden.
  • Daher wird die Anode der Diode 108 negativer gegenüber ihrer Kathode, und daher wirkt die Diode als Stromkreissperrvorrichtung oder Stromkreis abschaltung, indem sie die Anlegung weiterer negativer Pulse an das Phantstron verhindert, bis der Arbeitszyklus des Phantastrons vollendet ist.
  • Der Puls aus dem Schirmkreis des Schutzsteuerkreises bzw. des Phantastrons 33 wird um annähernd 200 Mikrosekunden mittels der Schaltung 111 verzögert, welche eine Integratorschaltung sein und den Intgratorkondensator 112 enthalten kann. Die integrierte Welle B wird dann an den Gitterkreis eines Pulsformers 34 angelegt, der beim Ansprechen hierauf eine im wesentlichen rechteckige Welle, d. h. den Puls C, bildet, welcher die Öffnung des ersten Empfängersteuerkreises 18 bewirkt, nachdem das Signal D 1 genügend gedämpft ist, und zwar für eine Zeitdauer, die auf die Dauer der Pulse C bezogen ist.
  • Die Zeitspanne, während welcher der erste Empfängersteuerkreis 18 geöffnet sein soll, bzw. das Zeitintervall des Pulses C wird in erster Linie bestimmt durch die Zeitspanne, die ein seismischer Impuls braucht, um über die in der Umgebung des Bohrloches anzutreffende Endschicht geringster Geschwindigkeit vom Sender T zum ersten Empfänger zu laufen. Befindet sich der erste Empfänger in einem Abstand von 1,80 m vom Sender und beträgt die geringste anzutreffende Schallgeschwindigkeit 1500 m/ sec, so soll der erste Empfängersteuerkreis für eine Zeitspanne von mindestens 1,2 Millisekunden geöffnet sein. Natürlich kann der Steuerkreis für eine längere Zeitspanne, beispielsweise von 3 Millisekunden oder mehr geöffnet sein. Der Umstand, daß der erste Empfängersteuerkreis während der Zeit geöffnet sein kann, während welcher der zweite Empfänger ein elektrisches Signal hervorbringt, ist für die richtige Arbeitsweise des Systems nicht schädlich. Ein solches aus dem zweiten Empfänger über den ersten Empfängersteuerkreis 18 angelegtes Signal kann zunächst als die Arbeitsweise des Hauptsteuerkreises 16 beeinträchtigend angesehen werden, Jedoch ist der Hauptsteuerkreis 16 mit einer Stromkreissperrvorrichtung versehen, welche praktisch den Hauptsteuerkreis von dem ersten Empfängersteuerkreis abschaltet, wenn einmal der Hauptsteuerkreis auf Grund des Beginns eines elektrischen Signals aus dem ersten Empfänger erregt worden ist.
  • Der Empfängersteuerkreis 18 umfaßt bei der dargestellten Ausführungsform eine als Diode geschaltete Triode 113, die von einem Potentiometer 114 überbrückt ist. Die als Diode geschaltete Triode 113 ist mit ihrer Anode an die Kathode der Triode 115 angeschlossen, welche normalerweise stromdurchlässig ist. Die Stromdurchlässigkeit der Triode 115 stellt für die Anlegung der Anodenspannung aus der Spannungsquelle B+ über den Widerstand 116 an die Anode der als Diode geschalteten Triode 113 einen Weg niedrigen Widerstandes dar. Somit ist die als Diode geschaltete Triode 113 während der einleitenden Vorgänge stromdurchlässig und bildet einen Strompfad niedrigen Widerstandes parallel zum Potentiometer 114, so daß praktisch -die Entstehung einer Spannung längs des Potentiometers auf Grund eines aus dem ersten Empfänger etwa über den Kanal 25 angelegten Signals verhindert ist. Der Steuerkreis 18 öffnet sich, wenn die negative Welle oder der Puls C an -das Gitter der Triode 115 etwa über den Kopplungskondensator 117 angelegt wird, um die Triode in den Ausschaltzustand zu treiben und somit das an den Anodenkreis der Triode 113 angelegte Potential zu vermindern. Der stromdurchlässige Zustand der Triode 113 wird unterbrochen, wodurch die Entstehung von Signalen, die etwa über den Kanal 25 aus dem Empfänger R 1 kommen, längs des Potentiometers 114 ermöglicht wird.
  • Der Kanal 26 ist nunmehr für den Durchgang von Signalen aus dem ersten Empfänger über den Steuerkreis 18 und den Kanal 26 zum Hauptsteuerkreis 16 geöffnet.
  • Nunmehr, bei geöffnetem Steuerkreis 16, wird beim Eintreffen eines seismischen Impulses am Empfänger R 1 das durch diesen Empfänger erzeugte elektrische Signal an die Primärwicklung des Transformators 22 angelegt und von hier aus über das Verstärkungssteuerpotentiometer 120 an den Eingang eines zweistufigen Verstärkers 23 gelegt, der die Triodenstufe 23 a und die Pentodenstufe 23b umfaßt.
  • Der Anodenkreis der Pentodenstufe 23 b ist an die Primärwicklung eines Transformators 121 geschaltet, deren Sekundärwicklung an den Vollweggleichrichter 24 gelegt ist. Dieser umfaßt zwei Dioden 122 und 123 mit einem gemeinsamen Anschluß an dem Spannungspunkt 124; die beiden anderen Klemmen der Dioden sind an die entgegengesetzten Enden der Sekundärwicklung gelegt. Die Mitte der Sekundärwicklung ist angezapft und geerdet. Die gemeinsame Klemme der Dioden 122 und 123 ist über einen Widerstand 125 geerdet. Das gleichgerichtete Signal E2 entsteht an dem Widerstand 125 und wird durch eine Leitung oder einen Kanal 25, den Steuerkreis 18 und den Kanal 26 an den Eingang des Verstärkers 130 (Fig. 3 B) gelegt.
  • Der Hauptsteuerkreis 16 kann so ausgebildet werden, daß er entweder auf positive oder auf negative Pulse anspricht. In der dargestellten Ausführung spricht er nur auf negative Pulse an. Der Vollweggleichrichter 24 bewirkt, daß der Betrag des Fehlers sehr klein wird, der dadurch entstehen kann, daß die beiden Empfänger R 1 und R 2 elektrische Signale oder Pulse von zunächst niedriger Amplitude erzeugen, die Schwingungscharakter haben. Diese Signale, z. B. das Signal D 2 (Fig. 2), weisen einen anfänglichten Ausschlag niedriger Amplitude und einer Polarität auf, nämlich den Puls a, an welchen sich ein Ausschlag der Gegenpolarität, der Puls b, von beträchtlich größerer Stärke anschließt. Der Puls q ist negativ und der Pulsb positiv dargestellt. Da der Hauptsteuerkreis auf negative Pulse anspricht, kann bei einer zum Auslösen des Hauptsteuerkreises 16 unzureichenden Amplitude des negativ verlaufenden Pulses eine Verzögerung um eine Periode des elektrischen Signals aus dem Empfänger R 1 eintreten, bevor der Hauptsteuerkreis beispielsweise durch einen Puls c, ausgelöst wird. Das wird jedoch vermieden durch Einfügung des Vollwegggleichrichters 24, der das Signal 02 in ein Signal E2 umformt, wie es in Fig.2 erläutert ist. Wenn also das erste negative Signal a unzureichend ist, um den Hauptsteuerkreis 16 ansprechen zu lassen, so ist das positive Signal b, welches durch den Gleichrichter in ein negatives Signal b' umgerichtet ist, von passender Amplitude, um den Hauptsteuerkreis 16 auszulösen. Dadurch wird der Fehler auf die Hälfte desjenigen herabgesetzt, der andernfalls auftreten könnte.
  • Ein solches System kann voll zufriedenstellend sein, wenn der Hauptsteuerkreis 16 nur auf den etwas höheren Energiepegel, wie er bei b' in F i g. 2 dargestellt ist, anspricht, im Gegensatz zu dem Signal niederen Pegels, das bei a gezeigt ist. Wenn jedoch eine noch größere Genauigkeit gewünscht wird, so kann der Schalter 122 a (Fig. 3A) geöffnet werden, um den Gleichrichter 122 von dem Stromkreis abzuschalten; in diesem Fall wird die Arbeitsweise wesentlich verändert.
  • Falls der Schalter 122 a geöffnet wird, so wird der Stromkreis polaritätsempfindlich. Unter der gleichen Annahme, nämlich daß der Hauptsteuerkreis 16 nur auf negative Pulse anspricht, beseitigt die Abtrennung des Gleichrichters 122 das Ausgangssignal des Gleichrichters 24 längs des Widerstandes 125, nämlich die negativen Signale a, c und e des Empfänger ausganges (vgl. D 2 in F i g. 2). Somit sind die einzigen Signale, die durch den Gleichrichter 24 über den Kanal 26 und den Verstärker 130 zum Hauptsteuerkreis 16 durchgelassen werden, die negativen Pulse b' und d' von F i g. 2, entsprechend den positiven Pulsen b und d. Da der Puls b eine größere Amplitude hat als der einleitende Puls a, wird der Hauptsteuerkreis 16 immer betätigt, wenn der Puls b auftritt, und der vorher beschriebene dazwischenliegende Vorgang fällt weg. In gleicher Weise wird der entsprechende positive Puls des zweiten Empfängers R2 mittels des Gleichrichters 24 dem zweiten Empfängersteuerkreis 19 des Kanals 38 und des Verstärkerns 35 (Fig.3B) an den Sperroszillator 36 angelegt.
  • Die Bedeutung des vorerwähnten Vorganges bei geöffnetem Schalter 122 a wird noch besser verständlich durch Gegenüberstellung des Einzelempfängersystems mit dem hier beschriebenen Zweiempfängersystem. Bei dem Einzelempfängersystem wird die Ges chwindigkeits charakteristik der Erdschichtung in der Umgebung des Bohrloches bestimmt durch die Laufzeit des seismischen Impulses durch die Erdschicht vom Augenblick seiner Erzeugung am Sender T bis zum Augenblick des Eintreffens am Empfänger. Da es gerade auf die verflossene Zeit ankommt, ist es beim Einzelempfängersystem wesentlich, daß die monoton sich ändernde Funktion gleichzeitig mit dem »Abriß«, d. h. dem Augenblick der Erzeugung des seismischen Impulses, eingeleitet wird. Ebenso wichtig ist es, daß die monoton sich ändernde Funktion in dem Augenblick, wo der seismische Impuls am Empfänger ankommt, gemessen wird. Die Schwierigkeit besteht darin, daß die Anfangsenergie des am Empfänger eintreffenden Impuls es von niedriger Amplitude ist und daß dementsprechend ihre Feststellung die vorerwähnte Schwierigkeit noch vergrößert, die sich in Form von Fehlern auswirkt, die so groß sind wie die Periode des Schwingungssignals, welches den seismischen Impuls aus dem Sender kennzeichnet.
  • Durch Abweisen der Reihe von Pulsen mit dieser Polarität einschließlich des ersten Pulses von niedrigem Pegel, beispielsweise der negativen Pulse durch Öffnen des Schalters 122, wird dafür gesorgt, daß nur die positiven Pulse durch den Gleichrichter 123 durchgelassen werden und als Ausgangssignal b' und d' längs des Widerstandes 125 in Erscheinung treten.
  • Die hinsichtlich der Polarität selektive Arbeitsweise zum Beseitigen des anfänglichen Pulses niedriger Amplitude ergibt keine Fehlervergrößerung beim Zweiempfängersystem, weil die Laufzeit durch die Erdschicht in der Umgebung des Bohrloches von der Differenz der Ankunftszeiten der seismischen Energie an den beiden Empfängern abhängt. Diese Differenz ergibt sich durch Subtraktion der Laufzeit des Impuls es vom Sender zum ersten Empfänger von der Laufzeit vom Sender zu dem zweiten Empfänger.
  • Durch die Subtraktion fallen die Laufzeiten für die Flüssigkeitsstrecken vom Sender zur Bohrlochwandung von dieser zu den beiden Empfängern heraus, so daß nur die Laufzeit des seismischen Impulses durch die Erde von einem Punkt gegenüber dem ersten Empfänger R 1 zu einem Punkt gegenüber dem zweiten Empfänger R 2 übrigbleibt. Der vom Sender T gelieferte und durch den Empfänger R 1 festgestellte Impuls ist der gleiche, der durch den Empfänger R 2 festgestellt wird. Daher ist die Periode des anfänglichen Kurvenausschlages a (Fig. 2) im wesentlichen an beiden Empfängern R 1 und R 2 gleich.
  • Somit wird durch Eliminieren des negativen Ausschlages a kein Fehler in das System eingeführt, das nur auf den ersten positiven Ausschlag b angemessener Amplitude anspricht, um das Arbeiten des Hauptsteuerkreises 16 und des Sperroszillators 36 zu gewährleisten, wenn die Empfänger Rt und R2 auf nacheinanderfolgende Pulse aus dem Sender T ansprechen.
  • F i g. 3 B zeigt, daß der Anodenkreis des Gleichrichters 130 mittels des Kopplungskondensators 131 an den Eingang eines zweiten Verstärkers 132 geschaltet ist, dessen Ausgangssignal, das die gleiche Polarität wie das Signal E 2 hat, an den Hauptsteuerkreis 16 mittels der Diode 133, die durch einen hohen Widerstand 134 überbrückt ist, angelegt wird.
  • Die Diode 133 läßt nur den Durchgang negativer Pulse aus dem Verstärker 132 zu und arbeitet in gleicher Weise wie die Diode 108 (Fig.3A), um eine Abtrennung zwischen dem Hauptsteuerkreis 16 und dem Verstärker 27 herbeizuführen und zu verhindern, daß weitere negative Signale aus dem Verstärker die Arbeit des Hauptsteuerkreises stören, wenn diese einmal ausgelöst ist.
  • Der Hauptsteuerkreis 16 ist vorzugsweise ein monostabiler Multivibrator mit Kathodenkopplung, der die Trioden 135 und 136 enthält, deren Kathoden mittels eines gemeinsamen Kathodenwiderstandes 137 geerdet sind. Während einer einleitenden Periode, die als Normalzustand des Hauptsteuerkreises angesehen werden kann, ist die Triode 135 stromdurchlässig und die Triode 136 abgeschaltet.
  • Bei der Anlegung eines negativen Pulses an die Triode 135 wird diese ausgeschaltet, und der herabgesetzte Kathodenstrom durch den Widerstand 137 macht die Triode 136 stromdurchlässig. Die Anodenspannung der Triode 136 fällt rasch ab und erzeugt einen negativen Puls, der mittels des Kondensators 138 an den Eingang der Triode 139 gelegt wird, welche einen Teil des Generators 17 der monotonen Funktion bildet.
  • Der Generator der monotonen Funktion, welcher einen Teil der Zeitgebervorrichtung darstellt, dient zum Erzeugen einer Spannung, die ohne Anderung des Vorzeichens der Neigung von einem vorbestimmten Anfangswert, der in der Welle F (F i g. 2) als Nullpunkt dargestellt ist, sich ändert, indem sie sich an einen einleitenden Puls anschließt. Vorzugsweise wird ein Sägezahnwellengenerator verwendet; jedoch kann die monotone Funktion auch durch eine Reihe von Pulsen in einheitlichen Abständen gebildet werden. In letzterem Fall werden die Pulse erzeugt, beginnend mit dem Empfang von Schallenergie durch den Empfänger R 1 und endend mit dem Empfang der gleichen Schallenergie durch den zweiten Empfänger R 2, wobei die Anzahl solcher Pulse proportional der Laufzeit des seismischen Impulses zwischen den Empfängern ist.
  • Der dargestellte Generator einer monotonen Funktion ist an sich bekannt als lineare Treidel-Streichschaltung mit einer Kompensationsschaltung. Die Spannung zwischen dem Spannungspunkt 140 und der B-Erdklemme ändert sich linear entsprechend der Anlegung des Steuerpulses aus dem Hauptsteuerkreis 16 an das Gitter der Triode 139. Die Anlegung des Steuerpulses fällt zeitlich mit dem Einsatz oder dem ersten systemabhängigen Puls des elektrischen Signals D 2 zur Zeit t0 (F i g. 2) zusammen, das von dem ersten Empfänger beim Empfang von Schallenergie aus dem Sender T erzeugt wird. Die linear ansteigende Spannung am Punkt 140 wird an den Kondensator 14 zu Zeitpunkten t1 angelegt, entsprechend dem Einsatz oder dem ersten systemabhängigen Puls des elektrischen Signals D 3, das von dem zweiten Empfänger hervorgebracht wird; die Anlegung erfolgt über einen Leiter 141 und einen Schalter 37.
  • Der Hauptsteuerkreis erzeugt auch zusätzlich zur Entwicklung eines negativen Steuerimpulses für den Generator 17 einen positiven Steuerimpuis G, der den Schalter S im Bohrloch betätigt, um die Empfänger R 1 und R 2 ab- und anzuschalten und den zwei ten Empfängersteuerkreis ;19 zu öffnen.
  • Beim Betätigen des Schalters S im Bohrloch wird der Steuerimpuls G mittels der Leitung 142 an den Eingang eines Kathodenverstärkers28 (F i g. 3 A) angelegt. Die Zunahme der Stromdurchlässigkeit des Kathodenverstärkers bringt einen Steuerpuls an dem Kathodenwiderstand 143 hervor, der über eine Leitung oder einen Kanal 29 und einen Phantomstromkreis mit der Primärwicklung des Transformators 22 und den Leitungen 12 nach unten übertragen wird Der Kontrollpuls G wird um eine vorbestimmte Periode durch einen Integrator verzögert, der den Kondensator 144 enthält.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der Kondensator 144, der für die nötige Verzögerung sorgt, durch die Kapazität des Kabels 11 unterstutzt. Bei den handelsüblichen Kabeln ist eine Kapazität vorhanden, die eine Verzögerung von etwa 35 Mikrosekunden auf 300 m einführt. Hat das Kabel eine unzureichende Kapazität, so kann eine zusätzliche Kapazität durch Anschließen des Kondensators 145 parallel zur Kabelkapazität 144 mittels des Schalters 146 vorgesehen werden.
  • Beim Öffnen des zweiten Empfängersteuerkreises 19 wird der Steuerpuls G über den Leiter 147 an den Eingang eines Verstärkerumrichters 148 gelegt.
  • An den Eingang des Verstärkers ist eine Verzögerungsschaltung mit einem integrierenden Netzwerk 149 angeschlossen. Der an den Eingang des Verstärkers 148 gelegte Puls veranlaßt eine Zunahme seiner Stromdurchlässigkeit, was einen raschen Abfall der Anodenspannung ergibt und eine negative Welle I hervorruft, die über einen Leiter oder Kanal 31 geschickt wird, um den zweiten Empfängersteuerkreis 19 zu öffnen. Die durch den Integrator 149 bewirkte Verzögerung kann so eingestellt werden, daß sie mit der durch den Integrator bzw. Kondensator 144 bewirkten Verzögerung zusammenfällt, sa daß der zweite Empfänger vor der Öffnung des zweiten Empfängersteuerkreises 19 angeschlossen werden kann.
  • Der zweite Empfängersteuerkreis 19 ist ähnlich dem ersten Empfängerstenerkreis 18. Die normale Stromdurchlässigkeit der als Diode geschalteten Triode 150 schließt praktisch das Potentiometer 151 kurz. Bei der Anlegung des negativen Pulses I an den Eingang der Triode 152 wird diese in den Ansschaltzustand gebracht, wodurch sich eine Abschaltung der als Diode gestalteten Triode 150 ergibt. Hier; auf wird das gleichgerichtete Signal E 3 aus dem zweiten Empfänger R 2 mittels des Widerstandes 153 mit einem offenen Kanal versehen, um über das Potentiometer 151 Spannungen zu erzeugen, die mit den Veränderungen des gleichgerichteten Signals E3 zunehmen. Die über das Potentiometer 151 entwickelte Spannung wird mittels eines Leiters oder Kanals 38 an den Verstärker 35 gelegt, um die Prüfung und Messung der Angenbllcksgröße der monoton veränderlichen Spannung F einzuleiten, die durch das Potential am Punkte 140 des Generators 17 dargestellt wird.
  • Der Verstärker 35 steuert den Sperroszillator 36.
  • Der Anodenkreis des Sperroszillators 36 enthält einen Transformator mit einer Primärwicklung 154 und drei Sekundärwicklungen 155 a, 155 b und 155 c Die erste Sekundärwicklung 155 a bildet die Rückkopplungsschleife für die Steuerung des Spetroszillators, so daß an seinem Ausgang ein einzelner zyklischer Puls J (F i g 2) in Erscheinung tritt. Die durch die punktierten Linien 156a und 156 b angedeutete magnetische Kopplung zu den Wicklungen 155 b und 155c hebt die Potentiale der Steuergitter der Trioden 157 und 158 momentan an. I Die Trioden sind in Reihe geschaltet und bilden zusammen den Schalter 37. Die Trioden, die normalerweise so vorgespannt sind, daß sie nicht stromdurchlässig sind, werden für einen mit der Erzeugung des Pulses J aus dem Sperroszillator zusammenfallenden Augenblick in einen hochleitfähigen Zustand gebracht.
  • Der Schalter 37 ist in Reihe mit dem Kondensator 14 geschaltet. Bei der Schließung des Schalters, wie sie im Falle der Stromdurchlässigkeit der Trioden 157 und 158 erfolgt, kann ein momentaner Ladestrom in den oder aus dem Kondensator 14 fließen, je nachdem, ob die Spannung, die bereits an dem Kondensator in Erscheinung tritt, kleiner oder größer als die an der Anode der Triode 139 auftretende Spannung ist, wie sie an dem Spannungspunkt 140 vorhanden ist. Das Aufzeichnungsgerät 13 ist den Kondensator 14 mittels eines Antriebs- oder Eingangskreises von hoher Impedanz geschaltet, der durch die Triode 159 gebildet ist, so daß die Ladung des Kondensators 14 nur bei Stromdurchgang durch den Schalter 37 beträchtlich geändert wird Infolgedessen bleibt die Ladung an dem Kondensator 14, obwohl eine Erzeugung wiederholter Schaltpulse aus dem Sender T erfolgt und die sich monoton ändernde Spannung F wiederholt reproduziert wird, so lange im wesentlichen konstant, wie die Laufzeit des seismischen Impulses zwischen den Empfängern R 1 und R2 konstant ist. Die Ladung des Kondensators ändert sich nur, wenn eine Veränderung in dem Laufzeitinkrement der seismischen Impulse zwischen den Empfängern auftritt.
  • Die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung kann noch ausgebaut und abgewandelt werden. Zum Beispiel können im Lauf der Vorbereitung von Schallogs in dem Bohrloch Störgeräusche erzeugt werden, welche die aus den Empfängern R 1 und R2 erzeugten elektrischen Signale verwischen oder sonstwie unwirksam machen könnten. Solche Geräuschsignale können in das System gelangen, und die Meßeinrichtung kann darauf ansprechen und unklaze Aufzeichnungen der Geschwindigkeitscharakteristik der Erdschichten in der Umgebung des Bohrloches liefern. Das Geräusch ist gewöhnlich intermittierend, und es kann verschiedene Ursachen haben, z. B. das Anschlagen des Bohrlochteiles gegen die Bohrlochwandung. Zweckmäßig wird das Geschwindigkeitslogsystem mit einer Anordnung versehen, die Störgeräuschsignale feststellt und die Meßeinrichtung während eines Zeitabschnittes, in welchem das Rauschen anhält, für alle Signale unempfindlich macht. Das System gemäß der Erfindung ermöglicht mit nur kleinen Veränderungen der Schaltung auch die Feststellung des Geräusches.
  • Eine Anordnung, die einen Störgeräuschdetektor enthält, ist in F i g. 5 dargestellt.
  • In einem kurzen Intervall nach dem Anschalten des zweiten Empfängers R2 an die Obertagestation tritt jede im Bohrloch vorhandene Geräuschenergie am Ausgang des zweiten Empfängers in Erscheinung.
  • Der Vollweggleichrichter 24 überträgt jedwedes Störgeräusch, das durch diese Spannung dargestellt wird, durch einen Geräuschsteuerkreis 160 auf den Kondensator 161. Die an dem Kondensator 161 aufgebaute resultierende Spannung ist negativ gegenüber Erde und spannt einen Koinzidenzstromkreis 162 so vor, daß eine Unterbrechung stattfindet. Diese Wirkung verhindert, daß der aus dem Hauptsteuerkreis auf das Signal aus dem ersten Empfänger hin erzeugte Steuerpuls einen Multivibrator 163 zur Wirkung bringt, der bei Nichtvorhandensein des Störgeräuschs einen Steuerimpuls für das Öffnen des zweiten Empfängersteuerkreises 19 hervorbringt. Ist also ein Störgeräusch vorhanden, so wird der zweite Empfängersteuerkreis nicht geöffnet.
  • Nachdem nunmehr die Hauptprinzipien der Arbeitsweise des Geräuschdetektors geschildert wurden, werden im folgenden die Geräuschsteuerstromkreise im einzelnen beschrieben: Der Hauptsteuerkreis 16 (F i g. 3 B) wird durch das Signal E2 (F i g. 2) betätigt, das dem Ausgangssignal des ersten Empfängers R 1 entspricht. Der Ausgang der ersten Röhre 135 des Hauptsteuerkreises 16 wird über eine Leitung 147 an die Integratorschaltung 149 gelegt; deren Ausgang wiederum wird über eine Leitung 164 an das Steuergitter der Triode 148 gelegt, deren Kathode unmittelbar geerdet ist.
  • Das Gitter der Triodel48 ist über den Widerstand 165 an eine Quelle negativer Vorspannung gelegt, welche die Röhre 148 normalerweise ausgeschaltet hält. Die Anode der Röhre 148 ist mittels des Belastungswiderstandes 166 an eine Schiene 167 gelegt, die mit einer Stromquelle B + verbunden ist.
  • Eine Wellenspannung G (F i g. 2) wird an das Gitter der Röhre 148 gelegt und macht diese für ein Zeitintervall stromdurchlässig, das durch den plötzlichen Spannungsanstieg des Integratornetzwerks 149 bestimmt wird.
  • Die Anode der Röhre 148 ist mittels eines Kondensators 168a über die Diode 168 an das Steuergitter der ersten Stufe eines Multivibrators 169 gelegt. Die Diode 168 ist mit ihrer Kathode an den Kondensator 168 a und mit ihrer Anode an den Eingang des Multivibrators 169 gelegt. Ein Widerstand 170 liegt parallel zur Diode 168. Das Gitter der Röhre 171 und die Anode der Diode 168 sind mittels eines veränderbaren Widerstandes 172 an die Schiene 167 geschaltet. Der negative Puls an der Anode der Röhre 148, der durch die Diode 168 angekoppelt ist, betätigt den Multivibrator 169, so daß dieser eine Rechteckspannung an der Anode der Eingangsstufe der Röhre 171 erzeugt. Diese Spannung, die positives Vorzeichen und Rechteckform aufweist, wird mittels eines Widerstandes 173 und eines Kondensators 174 auf das Gitter einer Formungsstufe 175 übertragen. Die Spannung ist durch den Widerstand 172 steuerbar, um die Länge der Pulse einzustellen. Mittels dieser Vorrichtung kann die Länge des Zeitabschnitts ausgewählt werden, in welchem für Steuerzwecke das System geräuschempfindlich sein soll.
  • Das Ausgangssignal der Formungsstufe 175 ist ein negativer Rechteckpuls; dieser wird von der Anode der Formungsstufe 175 über eine Leitung 176, einen Widerstand 177 und einen Kondensator 178 auf die Steuerklemme des Geräuschsteuerkreises 160 übertragen. Hierzu ist eine Klemme des Kondensators 178 an das Steuergitter einer Triode 179 gelegt, deren Anode über einen Widerstand 180 an die Schiene 167 geführt ist und deren Kathode an die Anode einer zweiten Triode 181 geschaltet ist, deren Kathode wiederum geerdet ist.
  • Das Steuergitter der Röhre 181 ist direkt an die Anode geschaltet, so daß die Röhre als Diode arbeitet. Die B+ -Schiene 167 ist über einen Widerstand 182 an das Steuergitter der Röhre 179 gelegt.
  • Die Verbindung zwischen den Röhren 179 und 181 ist mittels eines Widerstandes 183 an das Schutzgitter einer Pentode 184 in dem Koinzidenzkreis 162 gelegt. Der Kondensator 161 ist zwischen das Steuergitter der Pentode 184 und Erde geschaltet.
  • Im Betrieb ist die Triode 179 normalerweise hoch leitfähig, so daß die Röhre 181, wenn überhaupt, so nur eine geringe Impedanz bildet und somit den Kontrollsignalweg überbrückt. Der Kontrollsignalweg kann durch den Transformator 121 gebildet sein, der an der Mittelanzapfung seiner Sekundärwicklung geerdet ist. Zwei Dioden 122 und 123 sind in Reihe gegen die äußeren Enden der Sekundärwicklung des Transformators 121 geschaltet. Die gemeinsame Verbindung zwischen den Dioden 122 und 123 ist über den Widerstand 125 a geerdet. Eine einstellbare Anzapfung 125 b am Widerstand 125 a bildet einen Teil des Kontrollsignalweges und ist über eine Leitung 185 und einen Widerstand 186 an die gemeinsame Klemme zwischen den Röhren 179 und 181 geschaltet. Wenn die Röhre 179 stromdurchlässig ist, so wird das Schutzgitter der Röhre 184 durch die Röhre 181 auf Erdpotential gehalten.
  • Wenn jedoch das Signal aus dem Formungskreis 175 an das Gitter der Röhre 179 gelegt wird, so wird die Stromdurchlässigkeit beendet, und die Röhre 181 erhält einen hohen Widerstand, wodurch sie die Übertragung von Signalen von der Anzapfung 125 b zum Schutzgitter der Röhre 184 ermöglicht. Dieses Signal, das gleichgerichtet und gegenüber Erde negativ ist, lädt den Kondensator 161 negativ auf.
  • Das Steuergitter der Pentode 184 ist zwecks Unterbrechung mittels einer Leitung 187 an die Quelle negativer Vorspannung gelegt. Falls in einem ausgewählten Zeitintervall Geräuschsignale fehlen, ist das Schutzgitter der Röhre 184 ohne Vorspannung, so daß der Koinzidenzkreis 162 bei Anlegung eines positiven Pulses, der auf das Steuergitter der Röhre 184 mittels des Kondensators 188 angelegt wird, stromdurchlässig wird. Der resultierende negative Puls, der im Anodenkreis der Röhre 184 auftritt, wird mittels einer Diode 189 auf den Multivibrator 163 übertragen. Der Stromkreis der Diode 189 ist in seiner Arbeitsweise ähnlich dem oben in Verbindung mit der Röhre 168 beschriebenen Kreis.
  • Der Multivibrator 163 erzeugt dann an der Anode der Röhre 190 einen positiven Rechteckpuls von gleicher Dauer wie der Puls aus dem Formungskreis 175. Das Signal aus der Röhre 190 wird mittels des Widerstandes 191 und des Kondensators 192 auf das Gitter einer Formungs- und Umrichtungsstufe 193 übertragen. Die Spannung von der Form I (F i g. 2) wird dann über den Widerstand 194 und die Leitung 195 auf das Steuergitter des Empfängersteuerkreises 19 übertragen, welche die Triode 152 enthält und bewirkt, daß der Signalübertragungskanal geöffnet wird, so daß Signale, die beim Eintreffen eines Schallpulses aus dem Sender vom zweiten Empfänger R2 erzeugt werden, übertragen werden können.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung der Arbeitsweise des Geräuschdetektors ergibt sich, daß dieser in Verbindung mit den sonstigen Merkmalen der Erfindung deren Wirksamkeit insofern noch weiter verbessert, daß nur die im Bohrloch in der Nachbarschaft des zweiten Empfängers erzeugten Störgeräusche festgestellt werden. Bei Fehlen des Systems gemäß der Erfindung würden Signale, die von dem ersten Empfänger nach Ankunft des seismischen Impulses am ersten Empfänger und vor Ankunft an dem zweiten Empfänger festgestellt werden, auf die mit dem zweiten Empfänger verbundenen Kreise übersprechen. Solche Störgeräusche könnten das Arbeiten des Rauschdetektors bewirken und den zweiten Empfängersteuerkreis in geschlossenem Zustand halten. Daher würde der zweite Empfängersteuerkreis auch dann geschlossen bleiben, wenn kein Störgeräusch im Bereich des zweiten Empfängers vorhanden wäre. Durch das abwechselnde An- und Abschalten des ersten und zweiten Empfängers und Anordnung einer einzelnen Übertragungsleitung für beide Empfänger gemäß der Erfindung wird gewährleistet, daß der Geräuschdetektor nur auf Fremd-oder Störgeräusche in der Nachbarschaft des zweiten Empfängers anspricht.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufzeichnen der Eigenschaften von mit einem Bohrloch durchteuften Erdformationen durch Übertragen eines Schallimpulses durch einen dem Bohrloch benachbarten Formationsteil zu einer Mehrzahl von mit Abstand angeordneten Empfängern, welche über einen Übertragungskanal an eine Zeitintervall-Meßvorrichtung angeschlossen sind, und durch Zufuhr der von den auseinandergelegenen Empfängern bei Eintreffen des Schallimpulses erzeugten elektrischen Signale zur Zeitintervall-Meßvorrichtung, wobei der dem Sender am nächsten gelegene Empfänger nach dem Empfang des Schallimpulses unwirksam gemacht wird, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Steuerkreises, der auf die Erzeugung eines elektrischen Signals in einem der Empfänger anspricht, um von dem Ausgangs signal des dem Sender am nächsten liegenden Empfängers denjenigen Teil zu dämpfen, der nach dem Ansprechen des Steuerkreises erscheint.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung der dem Sender am nächsten liegende Empfänger vom Obertragnngskanal abgetrennt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des elektrischen Ausgangssignals des dem Sender nächstgelegenen Empfängers zur Zeitintervall-Meßvorrichtung an einer über Tage gelegenen Stelle normalerweise unterbrochen ist, daß zeitlich zusammenfallend mit der Aussendung des Schallimpulses ein Steuersignal erzeugt wird und daß dann durch Ansprechen auf das Steuersignal für das elektrische Ausgangssignal ein Pfad geöffnet wird, über den die Erzeugung einer Zeitmeßfunktion eingeleitet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervall-Meßvorrichtung normalerweise für das Signal des vom Sender am weitesten abgelegenen Empfängers unempfindlich gemacht ist und auf dieses Signal erst ansprechbereit ist, wenn das Signal des dem Sender nächstgelegenen Empfängers an der Zeitintervall-NIeßvorrichtung empfangen worden ist.
  5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 4 mit einem Sender zur Aussendung von Schallimpulsen, zwei in verschiedenen Abständen vom Sender angeordneten Empfängern, die beim Eintreffen des Schallimpuls es elektrische Signale erzeugen, und einem Obertragungskanal, über den die Empfänger mit einer Zeitintervall-Meßvorrichtung verbunden sind, gekennzeichnet durch einen Steuerkreis (18), welcher auf die elektrischen Signale (D 2, D 3) der Empfänger (Rt, R2) anspricht, um den Teil des vom ersten Empfänger (R 1) kommenden Signals (D 2) zu dämpfen, der nach dem Ansprechen des Steuerkreises (18) erscheint.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (18) eine Schaltvorrichtung (S) enthält, die den ersten Empfänger (R 1) vom Dbertragungskanal (11) abtrennt.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 928 456; USA.-Patentschrift Nr. 2708485.
    In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1014338.
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