NL8901274A

NL8901274A - Werkwijze en stelsel voor het meten van azimuth-anisotropie-effecten onder gebruik van akoestische meerpolige transducenten.

Info

Publication number: NL8901274A
Application number: NL8901274A
Authority: NL
Original assignee: Exxon Production Research Co
Priority date: 1987-09-08
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-17
Also published as: DE3916593A1; GB2232246B; MY105859A; GB2232246A; FR2647554A1; FR2647554B1; GB8911837D0; US4832148A

Description

Werkwijze en stelsel voor het meten van azimuth-anisotropie-effecten onder gebruik van akoestische meerpolige transducenten.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en stelsel voor het akoestisch onderzoek van boorputten. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een boorput-onderzoekmethode en een boorput-onderzoekstelsel waarbij gebruik wordt gemaakt van tenminste één meerpolige transducent om de snelheid van akoestische golven in een onder het aardoppervlak gelegen formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, te meten.

Bij conventionele automatische boorput-meethandelingen kan de snelheid van een akoestische golf, welke zich voortplant door een aardformatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, worden bepaald. In deze gehele beschrijving zullen de synonieme uitdrukkingen "boorput" en "boorgat" verwisselbaar worden gebruikt en zullen de uitdrukkingen "akoestische golf" en "akoestisch signaal" in hun algemene zin worden gebruikt voor het aangeven van een drukgolf, een afschuifgolf, een geleide akoestische golf of een andere elastische golf. Een conventioneel akoestisch boorput-onderzoekstelsel omvat een onderzoek-sonde, welke in de boorput in het fluïdum van deze boorput kan zijn opgehangen, een bron, welke zich in de sonde bevindt welke bron bestemd is voor het opwekken van drukgolven in het boorputfluïdum, en één of meer detectors in de sonde, welke zich op een afstand van de drukgolfbron bevinden om drukgolven in het boorputfluïdum te detecteren. Drukgolfenergie in het boorputfluïdum, opgewekt door de bron, wordt in de aardformatie, welke de boorput omgeeft, gebroken.

Een deel van de energie in de drukgolven in het fluïdum wordt naar de formatie, welke de boorput omgeeft, gebroken. Een deel van de gebroken energie plant zich daarna in de formatie als een gebroken drukgolf voort en een deel plant zich in de formatie als een gebroken afschuifgolf voort. Een ander gedeelte van de energie, welke door de drukgolfbron wordt uitgestraald, wordt omgezet in de vorm van geleide-golven, welke zich in het boorputfluïdum en het deel van de formatie bij de boorput voortbewegen. Een gedeelte van de energie in elke gebroken drukgolf en afschuifgolf wordt naar het boorputfluïdum teruggebroken in de vorm van drukgolven en bereikt de detector in de onderzoeksonde.

De geleide-golven worden eveneens door deze detector gedetecteerd. Een golf, welke bestaat uit één van deze drie typen golven, gedetecteerd door de detector, kan worden betiteld als een aankomst. De drukgolven in het boorputflu-dum, veroorzaakt door een breking van drukgolven in de formatie, worden de drukgolf-aankomsten genoemd; die, welke worden veroorzaakt door een breking van afschuifgolven in de formatie, worden de afschuifgolf-aankcsnsten genoemd; en die, veroorzaakt door de geleide-golven worden de geleide-golfaankomsten genoemd. Indien derhalve het door de bron opgewekte signaal een pulssignaal is, bestaat het door de detector gedetecteerde signaal uit een samengesteld signaal, dat een aantal pulscomponenten omvat, die de drukgolf-aankomst, de afschuifgolf-aankomst en de geleide-golfaankomsten omvatten. In aardformaties bewegen drukgolven zich sneller dan afschuifgolven en afschuifgolven bewegen zich in de formatie gewoonlijk sneller dan de geleide-golven. Derhalve is in het samengestelde signaal, dat door de detector wordt gedetecteerd, de drukgolf-aankomst de eerste aankomst, de afschuifgolf-aankomst de tweede aankomst en de geleide-golfaankomsten de laatste aankomsten. Bij het meten van de drukgolfsnelheid van de formatie, geeft het tijdinterval tussen het opwekken van drukgolven en het detecteren van de eerste aankomst door de detector de benaderde looptijd van de gebroken drukgolf in de formatie. Derhalve beïnvloeden de latere afschuifgolf- en geleide-golfaankomsten de meting van de drukgolfsnelheid van de formatie niet op een schadelijke wijze. De verhouding van de afstand tussen de bron en de detector tot de tijd tussen het opwekken en detecteren van de energie bij de drukgolf-aankomst leidt tot de snelheid van drukgolven in de formatie. De afstand tussen de bron en de detector is normaliter constant en bekend, zodat een meting van de tijd tussen de drukgolfopwekking en de detectie van de drukgolf-aankomst voldoende is om de snelheid van de drukgolven in de formatie te bepalen. Voor een grotere nauwkeurigheid is een dergelijke afstand gewoonlijk veel groter dan de afmetingen van de bron of detector. Men kan ook het meten van het tijdinterval tussen de detecties van de drukgolf-aankomst, bij twee detectoren, die over een bekende afstand van elkaar zijn ge scheiden, gebruiken om de snelheid van drukgolven in de formatie te. meten.

Informatie, welke van belang is voor de produktie van olie en gas uit onder het aardoppervlak gelegen formaties kan uit de drukgolfsnelheden van dergelijke formaties worden afgeleid. Het is verder bekend, dat de bepaling van de snelheid van afschuifgolven tot informatie kan leiden, welke van belang is voor de produktie van olie en gassen uit de formaties. De verhouding tussen de afschuifgolfsnelheid en de drukgolfsnelheid kan de lithologie van de onder het aardoppervlak gelegen informaties aangeven. De afschuifgolfsnelheidsmeting kan ook mogelijk maken, dat seismische afschuifgolftijdsecties worden omgezet in dieptesecties. De afschuifgolfmeting is ook van nut bij het bepalen van andere belangrijke karakteristieken van aardformaties, zoals porositeit, fluidumverzadiging en de aanwezigheid van breuken.

Conventionele drukgolfmeetbronnen van het eenpolige type wekken drukgolven op, welke om de hartlijn van de meetsonde symmetrisch zijn. Wanneer dergelijke eenpolige drukgolven in de omgevende aardformatie worden gebroken en door conventionele ontvangers van het eenpolige type worden gedetecteerd, zijn de relatieve amplituden van de gebroken eenpolige afschuif- en drukgolven zodanig, dat het lastig is de latere afschuifgolf-aankomst te onderscheiden van de eerdere druk-golf-aankomst en de oscillaties daarvan in de boorput.

Men heeft evenwel voorgesteld, dat een meerpolig zender-detectorpaar (d.w.z. een dipoolbron/dipoolontvangerpaar, een vierpool-bron/vierpool-ontvangerpaar, of een meervoudige-poolontvanger/ontvanger-paar van hogere orde, waarbij de hogere orde van de bron is aangepast aan die van de ontvanger) toe te passen bij een boorput-onderzoekings-stelsel teneinde een directe afschuifgolfsnelheidsmeting te vereenvoudigen. Een dergelijk meerpolig boorput-meetstelsel levert, wanneer dit met de juiste frequentie wordt bedreven, tot aankomsten bij de detector, die zodanig zijn, dat de amplitude van de gedetecteerde afschuifgolf-aankomst aanzienlijk groter is dan die van de drukgolf-aankomst. Door het trekkerniveau van de detector (en het stelsel voor het registreren van het gedetecteerde signaal) zodanig in te stellen, dat een onderscheid wordt gemaakt ten opzichte van de drukgolf-aankomst, wordt de afschuif-golf-aankomst als de eerste aankomst gedetecteerd. Akoestische boorput- meetstelsels met dipolen van dit type zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.606.014, de Europese octrooiaanvrage 031.989 en het Amerikaanse octrooischrift 3.593.255. De stand der techniek (inclusief de geciteerde literatuurplaatsen) leert evenwel, dat de bron en ontvanger (of ontvangers) van een dipoolstelsel (of een meerpolig stelsel van hogere orde zodanig dienen te worden gecentreerd, dat elke bron en ontvanger bij in hoofdzaak dezelfde azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput behoort ( d.w.z., dat de azimuth-hoek tussen de bron en de ontvanger gelijk is aan 0°) teneinde de gevoeligheid van het stelsel maximaal te maken. Op een soortgelijke wijze leren de literatuurplaatsen ons, dat indien de azimuth-hoek tussen een dipoolbron en een dipool-ontvanger gelijk is aan 90°, de ontvanger ongevoelig zal zijn voor dipool-golfenergie, welke door de bron wordt opgewekt, en dat, indien de hoek tussen een vierpotige bron en een vierpotige ontvanger gelijk is aan 45°, de ontvanger geen vierpolige straling, die door de bron wordt opgewekt, zal detecteren.

Meerpolige transducenten van het vierpolige, achtpolige en meerpolige type van hogere orde zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 379.684, de Amerikaanse octrooiaanvrage 440.140, en het Amerikaanse octrooischrift 4.649.526.

Het is sedert enige tijd bekend, dat horizontale formaties met een dun bed en in horizontale richting gebroken gesteente en dwars-isotropie vertonen. In dit geval hangt de snelheid van de druk-en afschuifgolven in het algemeen af van de voortplantingsrichting daarvan ten opzichte van de verticaal. De snelheid van deze golven is evenwel onafhankelijk van de azimuth-richting waarin deze golven worden voortgeplant. De formatie kan ook een azimuth-anisotropie vertonen, waarbij de drukgolven zich met verschillende snelheid in verschillende azimuth-richtingen vanuit (of naar) een verticale boorput voortbewegen.

Op een soortgelijke wijze hangen de snelheden van afschuifgolven af van de azimuth-richting (ten opzichte van de hartlijn van de boorput) waarin zij worden voortgeplant. Een azimuth-anisotropie kan afgezien van andere geologische factoren worden veroorzaakt door verticale breuken.

Bij een medium met azimuth-anisotropie, hangt de snelheid van een afschuifgolf ook af van de polarisatierichting (d.w.z. het vlak, waarin de beweging van de deeltjes is gelegen). Zo is de snelheid van een zich in verticale richting voortplantende afschuifgolf waarvan de polarisatie noord-zuid is, in het algemeen verschillend ten opzichte van de snelheid van een zich in verticale richting voortplantende afschuifgolf, waarvan de polarisatie oost-west is.

In de meest eenvoudige vorm daarvan bezitten media met een azimuth-anisotropie vijf onafhankelijke elasticiteitsconstanten, welke daarbij behoren, vergeleken met twee onafhankelijke eiasticiteits-constanten voor volledig isotrope media. In principe zijn ook meer complexe typen anisotropie mogelijk, en het omschrijven van deze vormen van anisotropie kan wel 21 onafhankelijke elasticiteitsconstanten vereisen.

Het is gebleken, dat een azimuth-anisotropie een veel voorkomend verschijnsel is. Zelfs een kleine mate van azimuth-anisotropie (bijvoorbeeld 3%), waarbij de hoeveelheid azimuth-anisotropie wordt bepaald t = J (Vj_ -V(y )/V|( | . 100%, waarbij V,j = de snelheid van een golf, welke zich voortplant met een polarisatie, evenwijdig aan een gekozen richting, en V = de snelheid is van een golf met dezelfde frequentie-inhoud doch een polarisatie, welke loodrecht staat op de gekozen richting (zo zullen bijvoorbeeld evenwijdig en loodrecht op een breuk-oriëntatie V;,· en V , kleine en grote snelheden zijn) een belangrijke invloed heeft op het korreleren van seismische afschuifgolf informatie.

Indien tijdens een boorput-meethandeling azimuth-anisotropie kan worden gedetecteerd en worden gekwantificeerd, kan de informatie worden gebruikt ter ondersteuning van de interpretatie van directe koolwaterstofindicatoren, het localiseren en bepalen van reservoirs met breuken, en het afleiden van lithologische informatie uit seismische informatie, Azimuth-anisotropie-informatie, welke tijdens een dergelijke boorput-meethandeling wordt verzameld, kan ook van nut zijn bij het uitvoeren van produktiestudies van reservoirs met breuken aangezien de informatie, welke betrekking heeft op de azimuth-anisotropie, indicatief is voor de aanwezigheid en de oriëntatie van verticale breuken, welke banen met grote permeabiliteit voor koolwaterstoffen en de kwaliteit van de reservoirs verschaffen.

Tot nu toe is niet onderkend op welke wijze de invloed van azimuth-anisotropie onder gebruik van boorput-meetwerktuigen kan worden gemeten.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van tenminste één eenpolige transducent voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt. In de beschrijving en conclusies wordt de uitdrukking "meerpolige transducent" gebruikt voor het aangeven van transducenten van meerpolige orde, n, groter dan nul (d.w.z., dat de uitdrukking "meerpolige transducent” betrekking heeft op een dipool-transducent, een vier-polige transducent, een achtpolige transducent en een meerpolige transducent van hogere orde, doch geen betrekking heeft op een eenpolige transducent). Voor een eenpolige transducent, n = 0, voor een dipool- transducent, n = 1, voor een vierpolige transducent, n = 2 enz. In het 2 algemeen is bij een n -polige transducent de meerpolige orde van de transducent gelijk aan n. De meerpolige orde, n, is steeds een niet-ne-gatief geheel getal. In de beschrijving en de conclusies zal de uitdrukking "transducent" worden gebruikt voor het aangeven van bf een zender bf een ontvanger. De synomieme uitdrukkingen "detector" en "ontvanger" zullen verwisselbaar worden gebruikt. De golven, welke worden opgewekt door een meerpolige transducent, zullen worden betiteld als "meerpolige golven".

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt een akoestisch signaal opgewekt in een transducent, welke zich in de boorput bevindt, waarbij het signaal naar de formatie wordt voortgeplant en een aankomst van het signaal wordt gedetecteerd bij een andere transducent, welke zich in de boorput bevindt. Tenminste één van de transducenten is een meerpolige transducent, welke onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput is georiënteerd.

Een andere akoestische-signaalaankomst, behorende bij een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput, wordt eveneens gedetecteerd bij een transducent, welke zich in de boorput bevindt. Deze laatste aankomst omvat bf golfenergie, welke wordt opgewekt bij een meerpolige transducent, welke is georiënteerd onder de tweede azimuth-hoek, bf wordt gedetecteerd bij een meerpolige detector, die onder een dergelijke hoek is geöriënteerd, of wordt opgewekt door een dergelijke zender en door een dergelijke detector wordt gedetecteerd. Indien de formatie een azimuth-anisotropie vertoont, zullen bij de twee aankomsten verschillende akoestische-golfsnelheden behoren. De anisotro- pie kan worden bestudeerd door de gedetecteerde aankomsten te analyseren.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een enkele dipool-zender zodanig bedreven, dat het gebruikte akoestische signaal (of de gebruikte akoestische signalen) worden opgewekt, en worden de aankomsten bij twee dipool-ontvangers, die onder verschillende azimuth-hoeken zijn georiënteerd, gedetecteerd.

Bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt een enkele eenpolige zender zodanig bedreven, dat deze het akoestische signaal (of de akoestische signalen) opwekt en worden de aankomsten gedetecteerd bij twee vierpolige ontvangers, die onder verschillende azimuth-hoeken zijn georiënteerd. Meer in het algemeen verdient het, bij het bestuderen van formaties, die een azimuth-anisotropie vertonen, de voorkeur, dat voor elk zender-ontvangerpaar, dat wordt toegepast voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding (of in het stelsel volgens de uitvinding aanwezig is), indien de meerpolige orde van één transducent in het paar gelijk is aan n, de meerpolige orde van de overeenkomstige transducent gelijk aan n + 2m, waarbij n + 2m > 0, en m een geheel getal is (positief, negatief of nul).

Bij de voorkeursuitvoeringsvormen zijn talrijke variaties mogelijk. Zo kan bijvoorbeeld een enkel akoestisch signaal worden opgewekt en kunnen aankomsten van deze golf dan bij twee detectors worden gedetecteerd. Het is ook mogelijk een eerste signaal op te wekken en te detecteren en daarna een tweede signaal op te wekken en te detecteren. De twee signalen kunnen worden opgewekt door dezelfde zender en door dezelfde detector worden gedetecteerd indien öf de bron öf de detector in azimuth ten opzichte van de andere wordt geroteerd tussen de twee signaaldetectie-gebeurtenissen. Men kan ook twee gescheiden bron-detectorparen toepassen bij het uitvoeren van de werkwijze.

Het boorput-meetstelsel volgens de uitvinding omvat bij voorkeur tenminste één dipoolzender en tenminste één dipooldetector, of een eenpolige zender en tenminste één vierpolige detector, of tenminste één vierpolige zender en één eenpolige detector. Bij voorkeur zijn twee meerpolige zenders (of twee meerpolige detectors) aanwezig, waarbij de twee zenders (of detectors) onder bepaalde azimuth-oriëntaties zijn opgesteld. Het is ook mogelijk, dat slechts één meerpolige transducent aanwezig is, waarbij tevens organen aanwezig zijn om de meerpolige trans- ducent tussen akoestische-signaalopwek- (of detectie)-gebeurtenissen te roteren.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een schematische afbeelding van een boorput-meetstelsel, waarop de uitvinding kan worden toegepast; fig. 2 een dwarsdoorsnede van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, en in welke formatie breuken aanwezig zijn, die langs de x-as zijn georiënteerd; fig. 3 een perspectivisch aanzicht van een gedeelte van een boorput-meetwerktuig, dat in een boorput is ondergebracht, waarbij de banen van twee akoestische golven zijn aangegeven, welke zich tussen een paar transducenten in het werktuig voortplanten; fig. 4 een grafische voorstelling van drie akoestische-golfaankomsten, welke typerend zijn voor die, welke worden gedetecteerd bij het onderzoek van een formatie met azimuth-anisotropie overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding; fig. 5 een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van het akoestische boorput-onderzoekstelsel volgens de uitvinding; en fig. 6 een vereenvoudigd perspectivisch aanzicht van een andere uitvoeringsvorm van een akoestisch boorput-onderzoekstelsel volgens de uitvinding.

Fig. 1 is een schematische afbeelding van een akoestisch boorput-onderzoekstelsel, waarop de uitvinding kan worden toegepast.

De onderzoeksonde 10 is bestemd om in een boorput 20, omgeven door een aardformatie 22, naar boven en naar beneden te worden bewogen. De sonde 10 bergt een transducent 12 voor het opwekken van een akoestische golf en twee transducenten (14 en 16) voor het detecteren van aankomsten van de akoestische golf (golven). Voor het inleiden van het onderzoek wordt de sonde 10 in het fluïdum 18, dat in de boorput 20 aanwezig is, opgehangen. In de sonde 10 zijn detectors 14 en 16 gemonteerd op plaatsen, die langs de longitudinale hartlijn van het boorgat 20 ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de bron 12 op een afstand van elkaar zijn gelegen. De bron 12 is verbonden met een excitatie- en registratie-bestu-ringseenheid 24. Ofschoon de excitatie- en registratiebesturingseenheid in fig. 1 is weergegeven als een afzonderlijke eenheid ten opzichte van de onderzoeksonde, kan het deel van de eenheid 24, dat de akoestische golfbron voedt, voor een eenvoudige werking, in de onderzoeksonde worden ondergebracht. Signalen, welke door de detectors 14 en 16 worden geregistreerd, worden toegevoerd aan een banddoorlaatfilter 26, een versterker 28 en een tijdinterval-eenheid 30. Na een versterking door de versterker 28 kan het signaal worden gedigitaliseerd en in de eenheid 32 worden geregistreerd, of worden weergegeven in de eenheid 33, of zowel worden geregistreerd als worden weergegeven in de eenheden 32 en 33.

De excitatie- en registratie-besturingseenheid 24 dient voor het exciteren van de bron 12, welke een akoestische golf (welke zowel afschuif- als drukgolfcomponenten kan omvatten) in de formatie 22 opwekt. Akoestische-golfaankomsten worden door de detectoren 14 en 16 gedetecteerd. De sonde 10 bevat meer in het bijzonder een voorversterker (niet weergegeven in fig. 1) welke de door de detectors 14 en 16 gedetecteerde akoestische-golfaankomsten versterkt. De versterkte signalen worden dan door het filter 26 gefilterd en opnieuw door de versterker 28 versterkt. Het tijdinterval tussen de aankomst bij de detector 14 en de overeenkomstige aankomst bij de detector 16 wordt dan door de tijdinterval-eenheid 30 gemeten. Het gemeten tijdinterval kan naar wens worden opgeslagen of worden weergegeven.

De gedetecteerde signalen kunnen ook vóór, in plaats van of behalve dat deze door de tijdintervaleenheid 30 worden verwerkt, worden weergegeven (bv. door de weergeefeenheid 33).

Bij een andere alternatieve uitvoeringsvorm kan een signaal, dat het tijdstip voorstelt waarop de bron 12 een akoestische golf uitzendt, worden toegevoerd aan het filter 26, de versterker 28 en de tijdintervaleenheid 30. Bij deze alternatieve uitvoeringsvorm zal de eenheid 30 het tijdinterval tussen het uitzenden van een akoestisch signaal door de bron 12 en de aankomst van akoestische energie in het signaal bij een enkele detector (namelijk öf de detector 14 öf de detector 16) meten.

Volgens de uitvinding moeten öf de detectoren 14 en 16 öf de bron 12, of deze transducenten alle van het meerpolige type zijn.

De uitvinding berust op de eigenschap, dat een meerpolige transducent in een bepaalde azimuth-richting ten opzichte van de longitudinale hartlijn van een boorput kan worden georiënteerd. Fig. 2 toont een dwars- doorsnede van een boorput 37 met een longitudinale hartlijn, welke loodrecht op het vlak van fig. 2 staat. Een (niet weergegeven) meerpolige akoestische bron in de boorput 37 zal zijn voorzien van 2n trillings-elementen (waarbij n de meerpolige orde van de bron, een geheel getal, groter dan nul is), welke elementen om de longitudinale hartlijn van het werktuig zijn opgesteld. De transducenten van het onderzoekstelsel volgens de uitvinding (wanneer dit wordt bedreven in een boorgat, dat zich uitstrekt door een formatie met azimuth-anisotropie, zoals de formatie 38 volgens fig. 2) kunnen zodanig worden georiënteerd, dat meerpolige akoestische golven worden opgewekt, die een polarisatie (aangegeven door de pijl 34 in fig. 2) in de azimuth-richting Θ bezitten.

De formatie 38, door welke formatie de boorput 37 zich uitstrekt, is azimuth-anisotröpisch aangezien deze wordt gepermeëerd door verticale breuken 39, die evenwijdig aan de x-as zijn georiënteerd. De golf S (de akoestische golf, welke initieel wordt voortgeplant met een polarisatie in de richting van de pijl 34) zal componentgolven S-j en Si (met relatieve amplituden, bepaald door Θ, de azimuth-oriëntatie van de initiële belasting, welke tot de golf heeft geleid) bezitten, waarbij deze polarisaties, respectievelijk 35 en 36, van elkaar verschillen, als aangegeven in fig. 2. Aangezien de snelheden langs de longitudinale hartlijn van de boorput van de componentgolven S ^ en van elkaar verschillen, zal men indien de golf S een snelheidscomponent bezit, die loodrecht staat op het vlak van fig. 2 (d.w.z. langs de longitudinale hartlijn van de boorput) een splitsing van de energie in twee componentgolven S,j en S ^ waarnemen, tussen de aankomsttijden waarvan het verschil toeneemt naarmate men de responsie verder naar beneden langs de hartlijn van de boorput meet. Dit verschijnsel maakt het mogelijk de azimuth-anisotropie te detecteren en de waarde daarvan te meten.

Fig. 3 en 4 tonen de energiesplitsing van twee componenten van een meerpolige akoestische golf, welke door de bron 44 in het werktuig 45, dat zich in een met fluïdum gevulde boorput 40 bevindt, wordt opgewekt. De z-as is evenwijdig aan de longitudinale hartlijn van de boorput. In de formatie 42 bevinden zich verticale breuken 43. De breuken 43 zijn evenwijdig aan het x-z-vlak. De component Wj^ van de golf heeft een polarisatie in het y-z-vlak (loodrecht op de breuken 43)? de component W jj van de golf heeft een polarisatie in het x-z-vlak (evenwijdig aan de breuken 43). Aangezien de formatie 42 een azimuth- anisotropie vertoont, zal in een tijdinterval t de component w | zich in het algemeen voortplanten tot een diepte d^, terwijl de component W zich zal voortplanten tot een diepte d„, waarbij d -d.=/\ d, en n 2 2 1 /\ d > 0. Met andere woorden zullen de aankomsttijden van W ,j en W ± bij een bepaalde diepte van elkaar verschillen. Indien de detector 46 een meerpolige detector is, welke zodanig is georiënteerd, dat deze slechts gevoelig is voor de component W , zal het signaal, dat bij de detector 46 wordt ontvangen en de aankomst van de golf voorstelt, zoals in fig. 4A is aangegeven, optreden en wel met een piekamplitude op het tijdstip t^. Indien de detector 46 een meerpolige detector is, welke zodanig is georiënteerd, dat deze slechts gevoelig is voor de component W jj , zal het signaal, dat bij de detector 46 wordt ontvangen en de aankomst van de golf voorstelt, een voorkomen hebben als weergegeven in fig. 4C, met een piek op het tijdstip Indien de detector 46 een meerpolige detector is, welke zodanig is georiënteerd (in een gewenste azimuth-hoekpositie is geroteerd), dat deze gevoelig is voor de beide componenten en , zal het signaal, dat bij de detector wordt ontvangen en de aankomst van de golf voorstelt, een voorkomen hebben als weergegeven in fig. 4B, met twee pieken, welke zijn gescheiden over een tijd /\t = waarbij /\t overeenkomt met /\d in fig. 3.

Indien daarentegen de formatie 42 isotroop is (zodat alle componenten van een akoestische golf met en bepaalde frequentie-inhoud dezelfde snelheid, v^ zullen hebben) zal het signaal, dat bij de detector 46 wordt ontvangen en de aankomst van de golf voorstelt, geen splitsing vertonen wanneer de detector in azimuth-richting wordt geroteerd. In plaats daarvan zal de gedetecteerde aankomst een piek bezitten op een tijdstip t^, dat bepaald wordt door de afstand waarover de golf wordt voortgeplant tussen het uitzenden en het detecteren en de constante snelheid v^ van het isotrope medium.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt een eerste akoestische golf bij een transducent in een boorput zodanig opgewekt, dat de golf zich voortplant door een aardformatie, welke de boorput omgeeft. Een aankomst van de eerste golf wordt bij een andere transducent in de boorput gedetecteerd. Tenminste één van de transducenten is van het meerpolige type en bezit een eerste azimuth-oriëntatie. Derhalve zal de golfaankomst een voorkomen hebben, overeenkomende met öf fig. 4A, 4b of 4C, afhankelijk van het feit of de eerste azimuth-oriëntatie toevallig evenwijdig is aan (of loodrecht staat op) een eventuele hartlijn van de azimuth-anisotropie van de formatie (waarbij in elk van deze gevallen de aankomst niet zal worden gesplitst, zoals in de fig. 4A en 4C) of toevallig noch evenwijdig is aan noch loodrecht staat op een dergelijke hartlijn van azimuth-anisotropie (in welk geval de aankomst kan worden gesplitst als aangegeven in fig.

4B).

Bij het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding wordt verder een tweede akoestische golfaankomst gedetecteerd bij een transducent, welke zich in de boorput bevindt. Deze tweede aankomst kan worden geassocieerd met de eerste golf, welke in de voorafgaande alinea is beschreven (d.w.z. dat deze golf een gedeelte van de energie van deze eerste golf kan bevatten) of kan worden geassocieerd met een tweede akoestische golf, welke is opgewekt door dezelfde transducent of een andere transducent dan de transducent, welke de eerste golf heeft opgewekt. De tweede aankomst moet worden geassocieerd met een meerpolige transducent ( hetzij met een meerpolige bron of detector of beide) en de meerpolige transducent moet een tweede azimuth-oriëntatie bezitten, welke verschilt van de eerste oriëntatie. Een vergelijking van de eerste en tweede aankomsten levert informatie ten aanzien van de aanwezigheid en het type van de azimuth-anisotropie van de formatie. Indien bijvoorbeeld een splitsing wordt waargenomen in één of beide van de aankomsten, volgt hieruit, dat de formatie een azimuth-anisotropie vertoont. Indien de beide aankomsten een splitsing vertonen, geven de relatieve amplituden van de dubbele pieken van de aankomsten informatie ten aanzien van de richting van de azimuth-anisotropie.

Thans zullen twee voorkeursuitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding worden beschreven. Bij de eerste voorkeursuitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van tenminste één bron van tweepolige akoestische golven ("dipool-bron") en tenminste één detector, welke gevoelig is voor tweepolige akoestische golven ("dipool-detector"). Bij de tweede voorkeursuitvoeringsvorm wordt, van tenminste één detector, welke gevoelig is voor akoestische vierpolige golven ("vierpolige detector") en op tenminste één bron van eenpolige akoestische golven ("eenpolige bron") of tenminste één bron van vierpolige akoestische golven ("vierpolige bron"), of zowel een vierpolige bron als een eenpolige bron.

Onderkend is, dat de polarisatie van dipool-golven, welke worden opgewekt door een dipool-bron, in hoofdzaak lineair is, zodat een "dipool-bron/dipool-detector"-stelsel geschikt is voor het meten van de splitsing van akoestische dipool-golven in een formatie met azimuth-anisotropie. Bij een variant van de werkwijze volgens de uitvinding wordt een enkele tweepolige akoestische golf opgewekt en worden aankomsten van de golf gedetecteerd bij twee verschillende dipool-detectors, waarbij de detectors verschillen (en bij voorkeur orthogo-nale) azimuth-oriëntaties bezitten. Bij een andere variant worden twee tweepolige akoestische golven opgewekt en wordt elke golf gedetecteerd bij een verschillende dipool-detector, of wordt elke golf gedetecteerd bij dezelfde dipool-detector, waarbij de detector in azimuth-richting tussen de twee golfdetectiegebeurtenissen wordt geroteerd.

Onderkend is, dat bij een formatie met azimuth-anisotropie, een deel van de akoestische golfenergie, welke wordt opgewekt door een eenpolige bron in een boorput, naar een vierpolige modus zal worden gekoppeld en zich derhalve als een vierpolige golf in de formatie zal voortplanten. Derhalve zal de aankomst, gedetecteerd bij een detector in de boorput, een mengsel zijn van eenpolige en vierpolige signalen. Derhalve kan of een eenpolige bron, öf een vierpolige bron, met twee vierpolige detectors met verschillende azimuth-oriëntaties (of een vierpolige detector, welke in azimuth-richting kan worden geroteerd) worden gebruikt voor het meten van anisotropie-effecten bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding. Op een soortgelijke wijze kunnen bij een alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm twee vierpolige bronnen met verschillende azimuth-oriëntaties (of één in azimuth-richting roteerbare vierpolige bron) worden toegepast.

Om een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding te beschrijven zal de uitdrukking "enkelvoudige azimuth-anisotropie hier worden gebruikt om de symmetrie van formaties te omschrijven, welke in één richting isotroop zijn doch in de azimuth-richtingen, loodrecht daarop anisotroop zijn, en slechts twee orthogonale azimuth-symmetrierich- tingen bezitten. Voorbeelden van formaties, welke een enkelvoudige azimuth-anisotropie vertonen, omvatten formaties, die evenwijdige, verticaal georiënteerde scheuren vertonen, doch overigens homogeen zijn. Voor een bron-ontvangerpaar, dat gebruikt wordt voor het toepassen van deze voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, is de meerpolige orde van één transducent van het paar een niet-negatief geheel getal n (zoals n = 0, overeenkomende met een eenpolige transducent; n = 1, overeenkomende met een dipool-transducent; n = 2, overeenkomende met een vierpolige transducent; n = 3, overeenkomende met een achtpolige transducent; enz.) en is de meerpolige orde van de andere transducent van het paar n + 2m, waarbij n + 2m groter is dan of gelijk is aan nul, en m een geheel getal is (waarbij m een positief geheel getal, een negatief geheel getal kan zijn of gelijk kan zijn aan nul).

Eén van de transducenten van het paar moet evenwel een eenpolige transducent zijn, zodat aan één van de volgende voorwaarden wordt voldaan: n > 0, m > 0 of zowel n)> 0 als m 0. Zo kunnen bijvoorbeeld de volgende bron-ontvangerparen worden toegepast bij het uitvoeren van deze uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding: dipool-bron/aipool-ontvanger, vierpolige bron/vierpolige ontvanger, achtpolige bron/acht-polige ontvanger, éénpolige bron/vierpolige ontvanger, vierpolige bron/ éénpolige ontvanger, éénpolige bron/zestien-polige ontvanger, zestien-polige bron/éénpolige ontvanger, dipool-bron/achtpolige ontvanger, of achtpolige bron/dipool-ontvanger.

Het kan zijn, dat in een bepaald stelsel meer dan één transducent met verschillende meerpolige orden aanwezig is namelijk één transducent met een meerpolige orde van n + 2m, en een tweede transducent met een meerpolige orde van n + 2p. De keuze van p vereist dezelfde algemene overwegingen als de. keuze van m.

De voorkeursuitvoeringsvorm, welke in de voorafgaande alinea is beschreven, is bijzonder doeltreffend voor het onderzoeken van formaties, die een enkelvoudige azimuth-anisotropie vertonen. Teneinde andere typen formaties te bestuderen (d.w.z. formaties, welke een complexe azimuth-anisotropie vertonen) kan het de voorkeur verdienen, dat de beperkingen, die aan de uitvoeringsvorm van de voorafgaande alinea worden opgelegd, worden verzacht teneinde het mogelijk te maken, dat het gehele getal "m" wordt gekozen uit het stel van getallen, dat zowel halve gehele getallen als gehele getallen omvat. Om dergelijke complexe formaties met azimuth-anisotropie te bestuderen, kan het bijvoorbeeld wenselijk zijn gebruik te maken van een stelsel met een di-pool-zender (n = 1) en een vierpolige detector (n + 2m = 1 + 2 (+1/2)=2.

Thans zal onder verwijzing naar fig. 5 een voorkeursconstructie van het boorput-onderzoekwerktuig volgens de uitvinding worden beschreven. De transducenten van het stelsel volgens fig. 5 zijn ondergebracht in een sonde 50, welke onder gebruik van een kabel 51 in een boorput kan worden opgehangen. De eenpolige bron m, welke kan worden gekozen uit de conventionele eenpolige bronnen, die in de handel verkrijgbaar zijn, wordt gebruikt voor het opwekken van eenpolige signalen zoals bij een conventioneel geluidswerktuig. Niet weergegeven zijn de electrische verbindingen tussen de akoestische bronnen volgens fig. 5 en een voedingsbron en een excitatie- en besturingseenheid, aangezien deze verbindingen op een bekende wijze tot stand kunnen worden gebracht en schematisch in fig, 1 zijn weergegeven. De akoestische di-pool-golfzendereenheid D omvat acht gelijke segmenten van een piëzo-electrische cilinder, welke electrisch zodanig worden aangedreven, dat elk paar tegenover elkaar gelegen en naar elkaar gekeerde segmenten als een dipool-bron kan worden aangedreven. De bepaalde constructie van de eenheid D, weergegeven in fig. 5, omvat derhalve vier gescheiden dipool-bronnen, die elk in azimuth-richting over 45° ten opzichte van een naastgelegen dipool-bron zijn georiënteerd (zo zijn bijvoorbeeld de paren 1-5, 2-6, 3-7 en 4-8 gescheiden dipool-bronnen).

De ontvangereenheid R omvat twee akoestische vierpolige golfontvangers. De ontvangereenheid R^ omvat vier akoestische di-poolgolfontvangers. R^ en R^ zullen tezamen worden betiteld als een ontvangpost. Ofschoon in fig. 5 een enkele ontvangpost is aangegeven, zijn er bij voorkeur tenminste twee ontvangposten in het huis 50 aanwezig, die elk zowel dipool-ontvangers (zoals R^) a^s vierpolige ontvangers (zoals R ) bevatten. Elke in fig. 5 afgebeelde ontvangeenheid is electrisch verdeeld in acht gelijke segmenten (overeenkomstig de bovenbeschreven uit een aantal dipolen bestaande bron D). Elk van de vier dipool-ontvangers van R^ is respectievelijk met één van de vier dipool-bronnen van de zendeenheid D gecentreerd.

De segmenten van de ontvangeenheid R^ zijn electrisch zodanig verbonden, dat zij vier dipool-ontvangers vormen, welke over azimuth-hoeken van 45° van elkaar zijn gescheiden, en de segmenten van de eenheid zijn electrisch zodanig verbonden, dat zij twee vierpolige ontvangers (1-3-5-7 en 2-4-6-8) vormen. Wanneer één dipool-bron wordt geëxciteerd (bijvoorbeeld de bron 1-5) wordt elke ontvanger in elke ontvangpost geactiveerd teneinde een aankomst van het opgewekte signaal te registreren. Dezelfde bron kan viermaal worden geëxciteerd en derhalve het signaal bij vier verschillend georiënteerde ontvangers registreren, of men kan één dipool-bron exciteren en de bij alle vier de dipool-ontvangers ontvangen signalen gelijktijdig registreren. Tengevolge van het sequentieel exciteren van de vier dipool-bronnen en het detecteren van de bijbehorende aankomsten in één ontvangpost, detecteert men 16 dipool-signalen, behorende bij vier verschillende azimuth-hoeken met vier duplicaties, welke kunnen worden geanalyseerd om een onderscheid te maken tussen de mate van azimuth-anisotropie van de formatie en het meten van deze mate. Wanneer de eenpolige bron M wordt geëxciteerd, zullen één of twee vierpolige ontvangers (ontvanger 1-3-5-7 of ontvanger 2-4-6-8 of deze beide ontvangers) worden bedreven voor het detecteren van de aankomsten van het door de bron M opgewekte signaal. Door de twee gedetecteerde vierpolige-golfaankomsten op de bovenbeschreven wijze te analyseren, detecteert men de aanwezigheid en de waarde van de anisotropie van de formatie. Andere ontvangposten, welke op grotere afstanden van de bron zijn opgesteld, zullen voorzien in een redundantie, waardoor de nauwkeurigheid van het stelsel zal worden verbeterd.

Een andere uitvoeringsvorm van een boorput-onderzoek-werktuig volgens de uitvinding is in vereenvoudigde vorm in fig. 6 weergegeven. De bron 62 en de detector 64 zijn ondergebracht in een sonde 60, welke aan het eind van een kabel 61 zodanig in een boorput kan worden opgehangen, dat de longitudinale hartlijn van de sonde in hoofdzaak evenwijdig is aan de longitudinale hartlijn van de boorput.

De transducenten 62 en 64 worden gekozen onder gebruik van de bovenbeschreven kriteria zodat het stelsel volgens fig. 6 in staat is om de werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren. Bij voorkeur zijn de transducenten 62 en 64 van het dipool-type of is de bron 62 een eenpolige bron en de detector 64 een vierpolige detector. In de sonde 60 zijn stapmotoren 66 en 72 aangebracht om de transducenten 62 en 64 ten opzichte van elkaar om de longitudinale hartlijn van de sonde 60 te roteren. De transducenten 62 en 64 zijn respectievelijk gemonteerd op holle assen 68 en 70, welke ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de sonde 60 zijn gecentreerd. De motoren 66 en 72 kunnen onafhankelijk in responsie op via electrische geleiders 74, 76 toegevoerde electrische signalen worden bedreven. De geleider 74 strekt zich door de assen 68 en 70 uit en is verbonden met de motor 72. De geleider 76 strekt zich door de as 68 uit en is verbonden met de motor 66. De motoren 66 en 72 kunnen uit in de handel verkrijgbare modellen worden gekozen.

In alle uitvoeringsvormen volgens de uitvinding zal de frequentie-inhoud van de akoestische golf, opgewekt door de transdu-cent (of transducenten), welke wordt respectievelijk worden gebruikt, de relatieve gedeelten van energie in de golf bepalen, welke via de formatie volgens de afschuifgolfmodus en de drukgolfmodus worden voortgeplant. De voorkeursbedrijfsfrequenties, welke leiden tot afschuifgolven of drukgolven met verschillende meervoudige orden zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.606.014, de Amerikaanse octrooiaanvrage Serial Nr. 379.684, de Amerikaanse octrooiaanvrage Serial Nr. 440.140 en het Amerikaanse octrooischrift 4.649.526.

Als een voorbeeld van de resolutie van de werkwijze volgens de uitvinding zal de dipoolzender/dipool-detectoruitvoeringsvorm worden beschouwd, waarbij de zender wordt bedreven bij een zodanige frequentie, dat de geëmitteerde dipool-golf een overheersende frequentie van ongeveer 4kHz heeft, bij een typerende formatie met een afschuif- golftraagheid van (450 .usec/m) en een azimuth-anisotropie van 10% ' -1 verwacht men een afschuif-golftraagheidsvariatie van (45 ^us/m) tussen de twee hoofdpolarisatie-assen te detecteren. Voor een onderzoek-werktuig met een afstand van 3 m tussen de dipool-bron en de dipool-detector is het tijdverschil tussen de twee gepolariseerde afschuif-aankomsten bij benadering 150 ^us, hetgeen ongeveer 60% is van een volledige periode voor een afschuifgolfsignaal van 4 kHz. De hoogste resolutie, welke men bij deze uitvoeringsvorm kan verkrijgen onder gebruik van een standaard-pulsmethode, waarbij de dipool-zender een dipool-puls uitzendt, bedraagt bij benadering 4 ^us. Bij de bovenbeschreven situatie komt onder gebruik van een inter-ontvangerafstand van 30 cm, een tijdresolutie van 4 ^us overeen met het detecteren van een aniso-tropie van 2,67%. Om de resolutie te vergroten kan gebruik worden gemaakt van een grotere inter-transducentafstand.

Wanneer de dipool-zender met een sinusgolf-energiegene-rator in plaats van met de meer gebruikelijke pulsmethode wordt aangedreven wordt de resolutie van het stelsel verder verbeterd omdat fase-verschuivingen tussen monochromatische sinusgolven nauwkeuriger kunnen worden bepaald dan het tijdinterval tussen de aankomst van twee pulsen. De methode van het meten van faseverschuivingen tussen de sinusgolven, welke in gescheiden plaatsen van een boorput-onderzoekingsstelsel worden gedetecteerd, is bekend. Een voorbeeld van de fasenauwkeurigheid, welke kan worden verkregen onder gebruik van sinusvormige signalen is 2°, hetgeen equivalent is met ongeveer 1,4 ^us voor een sinusgolf van 4 kHz. Zoals boven maakt bij een afschuifgolf-traagheid van (450 .us/ -1 ' m) een tijdresolutie van 1,4 ^us het mogelijk, dat 1% anisotropie wordt gedetecteerd onder gebruik van een inter-ontvangerafstand van 30 cm. Indien het aantal dipool-transducenten (elk behorende bij een paar oscillatie-eleraenten) in elke ontvangeenheid van het werktuig volgens de uitvinding (d.w.z. de ontvangeenheid wolgens fig. 5) wordt vergroot tot 8 of 16 (d.w.z. indien het aantal oscillatie-elementen in elke eenheid wordt vergroot tot 16 of 32), verkrijgt men een toename van de azimuth-resolutie. Een ontvangeenheid met 32 elementen vormt 16 paren dipool-ontvangers met een relatieve hoekoriëntatie van 11,25°.

Indien een grotere resolutie nodig is, kan een verdere dipool-ontvangeenheid worden toegevoegd, waarbij elke transducent in dit toegevoegde eenheidspaar onder een hoek van 5,625° ten opzichte van de overeenkomstige transducent in het in de voorafgaande alinea beschreven eenheidspaar wordt georiënteerd. Dit laatste, meer complexe werktuig is geschikt voor het onderzoeken van meer complexe vormen van anisotropie, welke bijvoorbeeld wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van meer dan één stel breuken in de formatie.

Bij uitvoeringsvormen, waarbij gebruik wordt gemaakt van sinusvormige akoestische signalen kan het wenselijk zijn gebruik te maken van een sinusgolf-signaal met zwaai-frequentie of een pseudo-willekeurig zwaai-signaal, analoog aan de signalen, welke gewoonlijk worden verkregen bij seismische land-vibratoren tijdens seismische on derzoekingen, waarbij echter voor dit doel deze worden bedreven bij onder zoekfrequenties (kHz).

Bij alle uitvoeringsvormen volgens de uitvinding kan de absolute oriëntatie van het werktuig worden bepaald onder gebruik van een gyro-kompas of een ander geschikt conventioneel orgaan, dat geschikt is om aan dit doel te voldoen.

Claims

1. Werkwijze om onder gebruik van tenminste één meerpolige transducent de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput met een longitudinale hartlijn uitstrekt, te meten, gekenmerkt door (a) het bedrijven van een eerste transducent, welke in de boorput is opgesteld voor het opwekken van een eerste akoestisch signaal, dat in de formatie vanuit de ruimte binnen de boorput wordt voortgeplant, (b) het detecteren van een aankomst van het eerste akoestische signaal bij een tweede transducent, welke in de boorput is opgesteld, waarbij tenminste één van de eerste en tweede transducen-ten bestaat uit een meerpolige transducent, welke onder een eerste azi-muth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput is geöriënteerd, en (c) het op een plaats in de boorput detecteren van een andere akoestische aankomst, waarbij de aankomst, gedetecteerd bij deze stap (c) wordt geassocieerd met een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste akoestische signaal een pulssignaal is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste akoestische signaal sinusvormig is.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het eerste akoestische signaal een sinusgolf met zwaai-frequentie is.

5. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het eerste akoestische signaal een pseudo-willekeurig zwaai-signaal is.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste transducent een meerpolige orde n bezit en onder de eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput is geöriënteerd, en de tweede transducent een meerpolige orde n + 2n bezit, waarbij n + 2m> 0, en m een geheel getal is.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de eerste trans- ducent een meerpolige transducent is en de bij stap (c) gedetecteerde aankomst wordt geassocieerd met een tweede akoestisch signaal, dat zich wat azimuth betreft onderscheidt van het eerste akoestische signaal, gekenmerkt door (d) het bedrijven van een derde transducent, welke in de boorput is opgesteld, en onder de tweede azimuth-hoek ten opzicht van de longitudinale hartlijn van de boorput is georiënteerd, teneinde het tweede akoestische signaal zodanig op te wekken, dat het tweede akoestische signaal zich vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal voortplanten.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de bij stap (c) gedetecteerde aankomst wordt gedetecteerd bij een vierde transducent met een meerpolige orde n + 2m, die in de boorput is opgesteld.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de eerste en derde transducenten op in hoofdzaak dezelfde plaats langs de longitudinale hartlijn van de boorput zijn opgesteld.

10. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de eerste en derde transducenten vierpolige zenders zijn en de tweede transducent een eenpolige detector is.

11. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de eerste en derde transducenten acht-polige zenders zijn en de tweede transducent een dipool-detector is.

12. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de tweede transducent bestaat uit een meerpolige detector, welke onder de eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput is georiënteerd, en de bij stap (c) gedetecteerde aankomst wordt gedetecteerd door een derde transducent met een meerpolige orde n + 2p,, welke in de boorput is opgesteld, waarbij p een geheel getal is en n + 2p > 0, welke derde transducent onder de tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput is georiënteerd, en waarbij de bij de stappen (b) en (c) gedetecteerde akoestische aankomsten beide aankomsten van het eerste akoestische signaal zijn.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de eerste transducent een eenpolige transducent is en de tweede en derde transducenten meerpolige transducenten zijn.

14. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de tweede en derde transducenten op in hoofdzaak dezelfde plaats langs de longitudinale hartlijn van de boorput zijn opgesteld doch onder verschillende azimuth-hoeken ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput zijn geöriënteerd.

15. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bij de stappen (b) en (c) gedetecteerde aankomsten beide bij de tweede transducent worden gedetecteerd.

16. Werkwijze om onder gebruik van tenminste één meerpoli-ge transducent de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput met een longitudinale hartlijn uitstrekt, te meten, gekenmerkt door: (a) het bedrijven van een eerste transducent, die in de boorput is opgesteld voor het opwekken van een eerste akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie wordt voortgeplant, (b) het detecteren van een aankomst van het eerste akoestische signaal bij een tweede transducent, die in de boorput is opgesteld, waarbij tenminste één van de eerste en tweede transducenten bestaat uit een meerpolige transducent, die onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput is georiënteerd, (c) het roteren van de tweede transducent teneinde deze bij een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput te oriënteren, (d) het bedrijven van de eerste transducent voor het opwekken van een tweede akoestisch signaal, dat in azimuth verschilt van het eerste akoestische signaal, en (e) het detecteren van de aankomst van het tweede akoestische signaal terwijl de tweede transducent onder de tweede azimuth-hoek is geöriënteerd.

17. Werkwijze voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, welke boorput een longitudinale hartlijn bezit, gekenmerkt door: (a) het bedrijven van een eerste transducent met een meerpolige orde n op een eerste plaats langs de longitudinale hartlijn voor het opwekken van een akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (b) het detecteren van de aankomst van het akoestische signaal bij een tweede transducent, welke in de boorput is opgesteld, welke tweede transducent een meerpolige ontvanger is, die onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is georiënteerd en een meerpolige orde n + 2m heeft, waarbij m een deel van het stel van gehele getallen en halve gehele getallen is, en (c) op een plaats in de boorput een andere akoestische aankomst wordt gedetecteerd, waarbij de bij deze stap (c) gedetecteerde aankomst wordt geassocieerd met een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn van de boorput.

18. Werkwijze voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, welke boorput een longitudinale hartlijn bezit, gekenmerkt door (a) het bedrijven van een eerste transducent met een meerpol-ge orde n op een eerste plaats langs de longitudinale hartlijn voor het opwekken van een akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (b) het detecteren van een aankomst van het akoestische signaal bij een tweede transducent, die in de boorput is opgesteld, welke tweede transducent een meerpolige ontvanger is, die onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is georiënteerd en een meerpolige orde n + 2m heeft, waarbij m deel uitmaakt, van het stel van gehele getallen en halve gehele getallen, en (c) een aankomst van het akoestische signaal bij een derde transducent, die in de boorput is opgesteld, wordt gedetecteerd, waarbij de derde transducent bestaat uit een meerpolige ontvanger, die onder een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is georiënteerd en een meerpolige orde n + 2m bezit.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de eerste transducent een eenpolige zender is en de tweede en derde transdu-centen vierpolige ontvangers zijn.

20. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de tweede en derde transducenten wat azimuth betreft verschillende gedeelten van een enkele ontvangeenheid innemen, en de ontvang-eenheid zich bevindt op een tweede plaats, die langs de longitudinale hartlijn op een afstand van de eerste plaats is gelegen.

21. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het akoestische signaal een pulssignaal is en waarbij tevens (d) het tijdinterval tussen de aankomsttijden, gedetecteerd bij de stappen (b) en (c) wordt gemeten.

22. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het akoestische signaal sinusvormig is en (d) de relatieve fase van de bij de stappen (b) en (c) gedetecteerde aankomsten wordt gemeten.

23. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het akoestische signaal een pulssignaal is en een vierde transducent, welke in de boorput op een derde plaats op een afstand langs de longitudinale hartlijn ten opzichte van de tweede plaats is opgesteld, wordt gedetecteerd, welke vierde transducent een meerpolige ontvanger is, die onder de tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is geöriënteerd en een meerpolige orde n + 2m bezit, en (e) het tijdinterval tussen de bij de stappen (b) en (d) gedetecteerde aankomsttijden wordt gemeten.

24. Werkwijze voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, welke boorput een longitudinale hartlijn bezit, gekenmerkt door (a) het bedrijven van een eerste transducent met een meerpolige orde n in de boorput voor het opwekken van een eerste akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (b) het detecteren van een aankomst van het eerste akoestische signaal bij een tweede transducent, welke in de boorput is opgesteld, waarbij tenminste één van de eerste en tweede transducenten een meerpolige transducent is, en de meerpolige orde van de tweede transducent gelijk is aan n + 2m, waarbij m een geheel getal is en n + 2m 0, en de gedetecteerde aankomst van het eerste akoestische signaal wordt geassocieerd met een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn, (c) een derde transducent wordt bedreven, welke een meerpolige orde n + 2p bezit, waarbij p een geheel getal is en n + 2p>0, teneinde een tweede akoestisch signaal op te wekken, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (d) het detecteren van een aankomst van het tweede akoestische signaal bij de tweede transducent, waarbij tenminste één van de tweede en derde transducenten een meerpolige transducent is en de gedetecteerde aankomst van het tweede akoestische signaal wordt geassocieerd met een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn.

25. Werkwijze volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat de eerste en derde transducenten wat azimuth betreft gescheiden gedeelten van een zend-eenheid innemen, welke op een enkele plaats op een afstand langs de longitudinale hartlijn ten opzichte van de tweede transducent is opgesteld.

26. Werkwijze voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, welke boorput een longitudinale hartlijn bezit, gekenmerkt door (a) het bedrijven van een roteerbare meerpolige zender met een meerpolige orde n, waarbij n ^ 0, welke onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is geöriënteerd voor het opwekken van een eerste akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (b) het detecteren van ®n aankomst van het eerste akoestische signaal bij een ontvanger, welke in de boorput is opgesteld, welke ontvanger een meerpolige orde n + 2m bezit, waarbij m een geheel getal is en n + 2m > 0, (c) de meerpolige zender om de longitudinale hartlijn wordt geroteerd teneinde de zender opnieuw bij een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn te oriënteren, (d) na de stap (c) de meerpolige zender wordt bedreven voor het opwekken van een tweede akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, en (e) een aankomst van het tweede akoestische signaal wordt gedetecteerd bij een ontvanger, welke in de boorput is opgesteld, welke ontvanger een meerpolige orde n + 2p bezit, waarbij p een geheel getal is en n + 2p 0,

27. Werkwijze volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de zender een vierpolige zender is en de bij stap (b) genoemde ontvanger een eenpolige ontvanger is en dezelfde ontvanger is als die, welke is genoemd bij stap (e).

28. Werkwijze voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekty welke boorput een longitudinale hartlijn bezit, gekenmerkt door (a) het bedrijven van een akoestische zender met een meerpolige orde n voor het opwekken van een eerste akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (b) het detecteren van een aankomst van het eerste akoestische signaal bij een roteerbare meerpolige ontvanger met een meerpolige orde n + 2m, waarbij m een geheel getal is en n + 2m > 0, welke ontvanger in de boorput is opgesteld en onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is georiënteerd, (c) de ontvanger wordt geroteerd teneinde te veroorzaken, dat deze onder een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn wordt georiënteerd, (d) na stap (c) de zender wordt bedreven voor het opwekken van een tweede akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, en (e) een aankomst van het tweede akoestische signaal bij de ontvanger wordt gedetecteerd.

29. Werkwijze volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat de zender een eenpolige zender is.

30. Stelsel voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, gekenmerkt door: (a) een huis, dat bestemd is om in de boorput te worden opgehangen en welk huis een longitudinale hartlijn bezit, (b) een eerste transducent met een meerpolige orde n, welke in het huis is ondergebracht en in staat is om een eerste akoestisch signaal op te wekken, dat vanuit de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (c) een eerste meerpolige ontvanger met een meerpolige orde n + 2m, waarbij n een niet negatief geheel getal is, m deel uit maakt van een stel van gehele getallen en halve gehele getallen, en m + 2m )> O, welke ontvanger in staat is om een aankomst van het eerste akoestische signaal te detecteren, waarbij deze eerste meerpolige ontvanger in het huis onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is gemonteerd, en (d) een tweede meerpolige ontvanger met een meerpolige orde n + 2p, waarbij n een niet-negatief geheel getal is, p deel uitmaakt van het stel van gehele getallen en halve gehele getallen, en n + 2p^> 0, welke ontvanger in staat is om een aankomst van het eerste signaal te detecteren en welke tweede meerpolige ontvanger in het huis onder een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is gemonteerd.

31. Stelsel volgens conclusie 30, gekenmerkt door een ont-vangeenheid met een longitudinale afmeting, welke niet groter is dan de benaderde longitudinale afmeting van de eerste transducent, waarbij de eerste en tweede ontvangers wat azimuth betreft gescheiden gedeelten van de ontvang-eenheid omvatten.

32. Stelsel voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, gekenmerkt door: (a) een huis, dat bestemd is om in de boorput te worden opgehangen en welk huis een longitudinale hartlijn bezit, (b) een eerste meerpolige zender met een meerpolige orde n + 2m, waarbij n een niet-negatief geheel getal is, m deel uitmaakt van het stel van gehele getallen en halve gehele getallen, en n + 2m > 0, welke eerste meerpolige zender in het huis onder een eerste azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is gemonteerd en in staat is om een eerste akoestisch signaal op te wekken, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (c) een tweede meerpolige zender met een meerpolige orde n + 2p, waarbij p deel uitmaakt van het stel van gehele getallen en halve gehele getallen, en n + 2p > 0, welke tweede meerpolige zender in het huis onder een tweede azimuth-hoek ten opzichte van de longitudinale hartlijn is gemonteerd en in staat is een tweede akoestische signaal op te wekken,-dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, en (d) een ontvanger met een meerpollge orde n, welke in het huis is gemonteerd op een plaats, welke zich langs de longitudinale hartlijn op een afstand van de eerste zender en de tweede zender bevindt, en welke ontvanger in staat is tot het detecteren van aankomsten van de eerste en tweede akoestische signalen.

33. Stelsel volgens conclusie 32, gekenmerkt door een zend-eenheid met een longitudinale afmeting, welke niet groter is dan de benaderde longitudinale afmeting van de ontvanger, waarbij de eerste en tweede meerpolige zenders wat azimuth betreft gescheiden gedeelten van de zendeenheid omvatten.

34. Stelsel voor het meten van de azimuth-anisotropie van een formatie, door welke formatie zich een boorput uitstrekt, gekenmerkt door: Ca) een huis, dat bestemd is om in de boorput te worden opgehangen en welk huis een longitudinale hartlijn bezit, (b) een eerste transducent met een meerpolige orde n, welk transducent in het huis is opgesteld en in staat is tot het opwekken van een akoestisch signaal, dat vanuit de ruimte binnen de boorput in de formatie zal worden voortgeplant, (c) een tweede transducent met een meerpolige orde n + 2m, waarbij m deel uitmaakt van het stel van gehele getallen en halve gehele getallen en n + 2m > 0, welke tweede transducent in het huis is gemonteerd en in staat is om een aankomst van het akoestische signaal te detecteren, waarbij tenminste één van de eerste en tweede transdu-centen een meerpolige transducent is, en Cd) organen om tenminste één van de eerste en tweede transducenten in azimuth-richting ten opzichte van de andere te roteren.

35. Stelsel volgens conclusie 34, met het kenmerk, dat de rotatieorganen een stapmotor omvatten.