Kurzbeschreibungen der vom GGA-Institut eingesetzten geophysikalischen Meßmethoden

in Bohrungen

Sachbearbeiter: Dr. T. Wonik, K. Große, F. Hölscher

Datum: 8. Auflage, Oktober 2000

Archiv-Nr.: 0120370

Inhalt

1 Natürliche Gammastrahlung GR; SGR

2 Dichte D

3 Neutronenporosität N-N

4 Chemische Elementbestimmung N-G (EBS)

5 Schall-Laufzeit Sonic

6 Vertikales Seismisches Profil VSP

7 Borehole Televiewer BHTV

8 Eigenpotential SP

9 Spez. elektr. Widerstand in 16"-64" Normalanordnung ES

10 Spez. elektr. Widerstand in fokussierter Anordnung FEL; DLL

11 Spez. elekt. Widerstand in Mikroanordnung MLL

12 Spez. elektr. Widerstand der Bohrlochflüssigkeit SAL

13 Scheinbare elektr. Aufladefähigkeit (Induzierte Polarisation) IP

14 Fallwinkel und –richtung der durchteuften Schichten / DIP; DV; MAG

Bohrlochgeometrie / Magnetfeld

15 Elektr. Leitfähigkeit IND

16 Magnetische Suszeptibilität SUSZ

17 Bohrlochdurchmesser CAL

18 Bohrlochtemperatur TEMP

19 Vertikale Fließgeschwindigkeit im Bohrloch FLOW

20 Entnahme von Flüssigkeitsproben aus einem Bohrloch SAMP

Tab. 1 Einsatzbereiche der im GGA-Institut vorhandenen Bohrlochsonden.

Tab. 2 Im GGA-Institut vorhandene Bohrlochmeßverfahren und ihre Einsatz-möglichkeiten, abhängig von Spülung und Verrohrung.

Tab. 3 Schichtenauflösungsvermögen und seitliche Eindringtiefe der im GGA-Institut verwendeten Bohrlochsonden.

Autoren der Kurzbeschreibungen:

L. Devay 15

H. Friedrich 5, 17, 18, 20

Dr. S. Lorch 1, 2

H. Repsold 8 – 12, 14, 19

Dr. R. Schulz 13

Dr. T. Wonik 3, 4, 6, 7, 16

Stand: Oktober 2000

Vorbemerkung

Die vorliegenden Kurzbeschreibungen sind eine Zusammenstellung der "Bemerkungenzu den eingesetzten Bohrlochmeßverfahren", die in der Sektion 2 (Geoelektrik u. Bohr-lochmeßverfahren) im Laufe der letzten 20 Jahre als Anlage zu Berichten über bohr-lochgeophysikalische Messungen verfaßt wurden. Da sie von verschiedenen Autoren zuunterschiedlichen Zeiten und Anlässen entstanden sind, ist die Darstellungsweise nicht"homogen".

Die Beschreibungen beziehen sich vorwiegend auf Methoden, die während des "Fah-rens" der Meßsonde im Bohrloch bei gleichzeitiger teufenbezogener Meßwertaufzeich-nung durchgeführt werden. Lediglich die Verfahren 6 und 20 werden als sogenannte"Standmessungen" bei unbewegter Sonde vorgenommen.

Die Gliederung der Meßverfahren erfolgte nach dem Meßprinzip: Den kernphysikali-schen folgen die akustischen, elektrischen, elektromagnetischen und sonstigen Verfah-ren.

Weiterführende Hinweise zu den einzelnen Meßverfahren findet man u.a. bei:

Hatzsch, P. (1994): Bohrlochmessungen. - Ferd. Enke Verlag Stuttgart.

Repsold, H. (1989): Well logging in groundwater development. – Verlag Heinz Heise;Hannover.

Rider, M. (1996): The Geological Interpretation of Well Logs, Whittles Publishing, 280p.

Serra, O. (1984): Fundamentals of Well-log Interpretation. – Elsevier; Amsterdam.

Wonik, T. & Salge, S. (1999): Eine Apparatur für geophysikalische Messungen in klein-kalibrigen Bohrungen bis 1300 m Tiefe. – Geol. Jb., E52: 129-160; Hannover.

Zscherpe, G. & Steinbrecher, D. (1997): Bohrlochgeophysik: In: Handbuch zur Erkun-dung des Untergrundes von Deponien und Altlasten, Band 3, Geophysik: 789-896,Springer-Verlag; Berlin.

Natürliche Gammastrahlung — GR; SGR (1)

Gammasonde; Spektral-Gammasonde: Gammalog, Gamma Ray-Log; Spektral-Gamma Ray-Log

Die mit der Gammasonde gemessene natürliche Gammastrahlung ist auf das Isotop40K und auf die Isotope der Uran- und Thorium-Reihen zurückzuführen. Diese Isotopesind wesentliche Bestandteile von Tonen, wobei sie normalerweise in einem festenMengenverhältnis stehen. Die Gammamessung gestattet also - im Regelfall - Ton- undSandschichten zu unterscheiden und bei mehr oder weniger tonigen Sedimenten denTongehalt abzuschätzen.

Andere strahlungsaktive Mineralien, wie z.B. Glaukonit und Glimmer, machen sich ingleicher Weise wie Tone im Log bemerkbar, sie können daher nur mit Hilfe zusätzli-cher geologischer bzw. mineralogischer Information erkannt werden. Uranerze - imVergleich mit Tonen äußerst selten auftretend - verursachen scharfe auffällige Spitzenmit hoher Zählrate im GR-Log. Eine eindeutige Entscheidung, um welche Minerale essich tatsächlich handelt, kann nur mit einer Spektral-Gamma Ray Sonde getroffenwerden. Diese Sonde mißt die Spektralanteile der natürlichen Gamma-Strah-lungsaktivität der Zerfallsreihen 40Kalium, 238Uran und 232Thorium mit Hilfe eines Wis-mut–Germaniums–Detektors. Nach Kalibrierung mit Standards ist es möglich, dieKonzentrationen von K, U und Th in % bzw. ppm anzugeben.

Die Fahrgeschwindigkeit der Bohrlochsonde wird so gewählt, dass die theoretisch zuerwartenden mittleren statistischen Fehler etwa ±5 % der Zählrate nicht überschreitenund - ausreichender Kontrast der Strahlungsintensitäten vorausgesetzt - Gebirgs-schichten von etwa 0,3 m Mächtigkeit im Diagramm noch erkannt werden können.

Messungen der natürlichen Gammastrahlung können auch im trockenen und verrohr-ten Bohrungen durchgeführt werden. Der dämpfende Einfluß der Verrohrung kanndurch Datenprocessing korrigiert werden.

Dichte — D (2)

Density-Sonde, Gamma-Gamma-Sonde: Density-Log, Formation-Density-Log, Gam-ma-Gama-Log

Mit einer linearen Anordnung Gammaquelle-Bleiabschirmung-Detektor läßt sich in ei-ner Bohrung nach entsprechender Kalibrierung die Dichte des umgebenden Gesteinsermitteln.

Am unteren Ende einer Sonde befindet sich eine gammastrahlende 137Cs-Quelle miteiner Aktivität von ca 3,6 GBq und darüber zwei Gammadetektoren (NaJ-Szintillationszähler), die gegen die direkte Strahlung der radioaktiven Quelle durch ei-ne Bleisäule abgeschirmt ist.

Die von der Quelle ausgehenden Gammastrahlen werden an den Elektronenhüllen derAtome, aus denen das Gestein besteht, gestreut und je nach deren Dichte mehr oderweniger absorbiert (Compton-Effekt). Ein Teil der Streustrahlung gelangt zum Detektorund wird registriert.

Es wird also nicht die Materialdichte, sondern die Elektronendichte bestimmt, was je-doch bei konstantem Verhältnis von Elektronen- zur Kernmassenzahl bis auf einenFaktor dasselbe ist. Diese Konstanz ist - mit Ausnahme von Z = 1 (H) - bis zur Ord-nungszahl Z = 26 (Fe) und damit für die wichtigsten Gesteinselemente gegeben.

Das bei der Messung erfaßte Volumen ist im wesentlichen vom Abstand Quelle-Detektor und der Dichte des Gesteins abhängig. Seine horizontale Maximalausdeh-nung beträgt für einen Abstand zwischen Quelle und Detektor von ca. 40 cm bei einerDichte von 1,8 g/cm3 ungefähr 15 cm.

Der Fehler in der Dichte kann unter optimalen Bedingungen (Labor) bei 1 - 2 % ge-halten werden. Im Bohrloch muß i.a. mit dem doppelten Meßfehler gerechnet werden.

Bei bekannter Matrixdichte ρm (bei sandigen Grundwasserträgern meist 2,65 g/cm3

für SiO) und bekannter Dichte der Porenflüssigkeit ρfl (1,0 g/cm3 für Wasser) läßt sichaus der Dichtemessung das Gesamtporenvolumen nach folgender einfacher Formelbestimmen:

Porosität Φ = ( ρm - ρbulk ) / ( ρm - ρfl ).

Hierbei ist ρbulk der aus der Dichtemessung ermittelte Wert für die Gesamtdichte.

Neutronenporosität — N-N (3)

Neutronsonde, Neutron-Neutron-Sonde: Porositäts-Log

Die N-N-Sonde besteht aus einer Neutronenquelle und zwei Detektoren. Als Neutro-nenquelle wird ein Neutronengenerator benutzt, bei dem ein beschleunigter Deuteri-um-Strahl auf ein Tritium-Target trifft und Neutronen mit einer Energie von 14 MeVproduziert. Dies geschieht zwischen 10 und 20 mal pro Sekunde. Die schnellen Neu-tronen der Neutronenquelle verlieren bei den Zusammenstößen mit den Atomkernender Formation laufend Energie und werden als thermische und/oder epithermischeNeutronen von den beiden 3He-Detektoren (‚fern‘/,nah‘) gezählt. Da der Energietrans-fer am wirkungsvollsten mit den massegleichen Wasserstoffkernen erfolgt, ist dieNeutronen-Zählrate umgekehrt proportional dem Wassergehalt bzw. der Porosität desGesteins. Zwischen Quelle und Detektoren befindet sich eine Abschirmung zur Unter-drückung der direkten Strahlung.

Das Verhältnis der Zählraten der beiden Detektoren eliminiert weitestgehend den Ein-fluß des Bohrlochkalibers. Dabei wird davon ausgegangen, dass der ‚nahe‘ Detektorüberwiegend vom Bohrloch beeinflußt wird, während der ‚ferne‘ Detektor das Signalder Formation und vom Bohrloch registriert. Das Zählratenverhältnis wird nach Kali-brierung in Materialen mit bekannter Porosität als Neutronenporosität dargestellt.

Die Eindringtiefe dieses Meßverfahrens hängt stark von der Porosität der Formationab: Sie beträgt für poröse Gesteine (40 %) rund 0,1 m und für nicht-poröse 0,6 m.

Mit Hilfe der N-N-Sonde lassen sich aus den gemessenen NeutronenporositätenRückschlüsse auf den Tongehalt und vor allem auf die Lithologie des Gebirges ziehen.

Chemische Elementbestimmung — N-G (EBS) (4)

Geochemical Tool, Neutron-Spektral-Gamma-Sonde: Geochemisches Log

Ähnlich wie bei der N-N-Sonde (3) werden bei der N-G-Sonde (Neutron-Gamma-Spektrometrie) schnelle Neutronen mittels eines Deuteron-Tritium-Neutronen-generators in die Formation ausgesendet. Dies geschieht mit einer Impulsfrequenz vonrund 10 kHz. Die Energie der ausgestrahlte Neutronen beträgt 14 MeV und ihre An-zahl ca. 108 pro s. Die beim Auftreffen der Neutronen auf die Formation durch inelasti-sche Kollisionen der Neutronen und Atomkerne und durch Einfang entstehende se-kundäre Gammastrahlung wird in der Sonde durch einen wie bei der Spektral-GammaRay-Sonde (1) eingebauten BiGO-Szintillationsdetektor spektral registriert. Zusätzlichwird das Gamma-Energiespektrum unmittelbar vor und während des Neutronen-Pulses registriert. Die bei diesen Wechselwirkungsprozessen entstehenden Gamma-strahlungsenergien sind charakteristisch für die beteiligten chemischen Elemente.

Mit dieser Sonde können somit die wichtigsten und häufigsten chemischen Elemente,die in Gesteinen vorkommen, ermittelt werden. Im Spektrum, das durch inelastischeKollisionen verursacht wird, lassen sich die Gehalte der Elemente Si, Ca, C und O be-stimmen. Im ‚Einfang‘-Spektrum kann man gut die Elemente H, Fe, Si und Ca erken-nen. Die Gehalte an Cl, B, S und W lassen sich aus der Auswertung der Abklingkurvefür die thermischen Neutronen bestimmen.

Das Verfahren der Neutron-Gamma-Spektrometrie ermöglicht somit in-situ Aussagenzum Mengenverhältnis ausgewählter Elemente der Gesteinsmatrix. Die Ableitung derZusammensetzung von Mineralen und Gesteinen aus den Elementgehalten bedürfeneiner aufwendigen Kalibrierung und Interpretation.

Schall-Laufzeit — Sonic (5)

Sonicsonde, BHC-Sonicsonde: Sonic-Velocity-Log, Acoustic-Velocity-Log

Mit dem Sonic-Velocity-Log, meist einfach Sonic-Log genannt, wird die Laufzeit desSchalls im Gebirge fortlaufend aufgezeichnet. Es wird die kürzeste Zeit gemessen,die die Longitudinalwelle braucht, um eine Strecke in den Gesteinen der Bohrloch-wand zurückzulegen.

Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalls in Sedimentgesteinen, und damit diegemessene Laufzeit ∆tlog, hängt haupsächlich von der Lithologie und von der Poro-sität ab. Bei Kenntnis der Matrix- Laufzeiten ∆tm und der Laufzeiten in den Flüssig-keiten der Porenräume ∆tfl kann man aus der gemessenen Schall-Laufzeit die Ge-steinsporosität berechnen.

Durch umfangreiche Laboratoriumsversuche hat WYLLIE für verfestigte Gesteine mitgleichmäßig verteilten Porenräume folgende Beziehung zwischen Porosität Φ undLaufzeit gefunden:

∆tlog = Φ ∆tfl + (1 - Φ) ∆tm

Bei unverfestigten Gesteinen sind die gefundenen Porositätswerte mit einem empi-risch zu bestimmenden Korrekturfaktor zu multiplizieren.

Durch Integration der gemessenen Schall-Laufzeiten läßt sich weiterhin die Laufzeitüber die gesamte Meßstrecke auf einfache Weise bestimmen.

Für die meisten Bohrlochmeßverfahren stellt das Bohrloch selbst einen Störfaktordar. Das Sonic Log reagiert besonders empfindlich auf plötzliche Durchmesserände-rung, d.h. Auskesselungen, und auf Schräglagen der Sonde im Bohrloch. Durch Son-den mit mehreren Schallsendern und -empfängern und entsprechende Verarbeitungder damit gemessenen Laufzeiten lassen sich diese Bohrlocheinflüsse weitgehendkompensieren. Die Aufzeichnung der gesamten Wellenzüge ermöglicht darüberhi-naus eine Bestimmung der Scherwellengeschwindigkeit.

VerVertikales Seismisches Profil — VSP (6)

Bohrlochgeophon: seismisches Vertikalprofil

Die Laufzeit einer übertage erzeugten seismischen Welle von der Oberfläche bis zuden jeweils in verschiedenen Teufen angekoppelten Bohrlochgeophonen wird be-stimmt. Als seismische Energiequelle kann Sprengstoff, Fallgewicht, Vibrator oderein Luftpulser benutzt werden.

Ein beweglicher Arm preßt die Sonde mit einer Kraft von 800 N gegen die Bohrloch-wand.

Mit den in genau definierten Teufen gemessenen Laufzeiten lassen sich die Ergeb-nisse von Sonicsonden (5) kalibrieren, so dass man eine Laufzeit-Teufenfunktion derBohrung erstellen kann. Diese kann benutzt werden, um Intervallgeschwindigkeiteneinzelner Gesteinsschichten zu berechnen und um die Laufzeiten reflexionsseismi-scher Profile in Tiefen umzurechnen.

Die drei senkrecht zueinander angeordneten Geophone registrieren ebenfalls reflek-tierte Wellen von Grenzflächen, die unter dem jeweiligen Meßniveau liegen, so dassAussagen über Schichtungen unterhalb der Bohrlochsohle möglich sein können. EinGeophon selben Typs registriert nahe des Bohrlochmunds die direkte Welle.

Borehole Televiewer — BHTV (7)

Borehole Televiewer, Akustisches Bohrlochfernsehen: Ultraschall-Log

Die akustische Abbildung der Bohrlochwand wird nach dem Prinzip des Impulsecho-verfahrens erzeugt. Ein rotierender Schallsender tastet mit ca. 250 Ultraschallimpul-sen pro Umdrehung die Bohrlochwand ab, was einer Auflösung von rund 1,5° ent-spricht. Pro Sekunde führt der Sender 3 - 6 Umdrehungen durch. Laufzeit und Am-plitude des empfangenen Signals werden registriert. Da die Sonde gleichzeitig miteiner Geschwindigkeit von ca. 2 m/min im Bohrloch nach oben bewegt wird, erhältman ein spiralförmige Abbildung der Bohrlochwand. Ein wie bei der Dipmetersonde(13) auf einem 3 Achsen Fluxgate-Magnetometer basierendes Orientierungssystemregistriert die Position des rotierenden Meßkopfes und ermöglicht die räumliche Ori-entierung der Daten. Die Laufzeit und Amplitude der Echos werden in Falschfarbenals Abwicklung über dem Bohrlochumfang nordorientiert dargestellt und ergeben da-mit ein hochauflösendes Abbild der Bohrlochwand.

Um gute Ergebnisse zu erhalten, darf der Gehalt an Feststoffen in der Spülung nichtzu hoch sein, da diese zu Reflexionen der Ultraschallimpulsen führen können. Au-ßerdem muss die BHTV-Sonde exakt zentriert gefahren werden, da sonst die Echosnicht in Richtung des Empfängers reflektiert werden. Gleiches gilt für eine rauhe odergar zerklüftete Bohrlochwand, die die Ergebnisse bis zur Unbrauchbarkeit ver-schlechtern kann.

Neben der räumlichen Abbildung der Bohrlochwand in sehr hoher Auflösung (detai-liertes Kaliberlog (18)) ermöglicht die BHTV-Sonde die Bestimmung von Trennfugen,Schichtgrenzen, Klüften und Störungszonen und deren Raumlage. So ist es u.a. teil-weise möglich, nicht orientiert erbohrte Kerne nachträglich zu orientieren. Eine Rich-tungszuordnung von Bohrlochwandausbrüchen liefert Rückschlüsse auf das herr-schende Spannungsfeld.

Eigenpotential — SP (8)

SP-Log, Eigenpotential

Das Eigenpotential ist kein Gesteinsparameter, sondern ein Effekt, der als Folge desZusammenspiels von Spülungsfiltrat, Porenwässern und Tonen erst durch die Boh-rung selbst entsteht.

Auf die Ursachen der Entstehung einer Eigenpotentialkurve in einem Bohrloch kannhier nicht eingegangen werden, da es sich um eine sehr komplexe Erscheinung han-delt. Das Einfache an der Eigenpotentialkurve ist ihre Messung: Die natürliche Poten-tialdifferenz zwischen einer einzelnen Bohlochelektrode und einer an der Erdoberflä-che feststehenden Referenzelektrode wird fortlaufend in Abhängigkeit von der Tieferegistriert.

Die SP-Kurve kann Hinweise geben auf permeable Zonen und Tonschichten, vor al-lem in Kombination mit Widerstands- (9 – 11) und Gamma Ray-Messungen (1, 2).Bei geringen Schwankungen des Tongehaltes (Gammakurve) kann man der SP-Kurve die Tendenz der Porenwassersalinität in einer Schicht oder einer Schichtenfol-ge entnehmen: Ein Ausschlag nach links bedeutet salzigeres Wasser, ein Ausschlagnach rechts süßeres Wasser.

Bei ausgeprägten Ton-Sand-Wechsellagerungen bilden sich charakteristische Aus-schläge, die die Festlegung einer Ton- und einer Sandlinie ermöglichen. Aus der Po-tentialdifferenz zwischen Ton-und Sandlinie, abzulesen aus dem SP-Log, läßt sichunter günstigen Umständen der spez. Widerstand des Porenwassers der Sandlagenerrechnen und bei bekannter Temperatur der Gesamtsalzgehalt ermitteln. Hierfürsind genaue Bestimmungen des Spülungs- bzw. Spülungsfiltratwiderstandes erfor-derlich. Dieses Verfahren wird hier mit großem Vorbehalt angeführt, da es vor allembei süßwassererfüllten Lockersedimenten in geringer Tiefe sehr selten zufriedenstel-lend anwendbar ist. Die Ursache hierfür ist hauptsächlich in der starken Inhomogeni-tät oberflächennaher Sedimente zu suchen. Das Verfahren ist andererseits das einzi-ge "in situ"- Verfahren zur Ermittlung der Porenwassersalinität.

Hydrochemisch bedingte sog. Basissprünge (base line shifts), im Log nicht immer alssolche erkennbar, können den Verlauf einer SP-Kurve in jedem Falle erheblich störenund zu Mißdeutungen Anlaß geben.

Spezifischer elektrischer Widerstand (9)in Normalanordnung — ES

Widerstandssonde: Widerstandslog, Elektrik Log, Electrical Survey

Der spezifische elektrische Widerstand wird in der Normalanordnung prinzipiell imBohrloch auf die gleiche Weise gemessen wie bei Gleichstrom-Oberflächensondierungen: Über zwei an der Bohrlochsonde (bzw. am Bohrlochkabel)angeordnete Stromelektroden wird ein automatisch konstant gehaltener Strom insGebirge geleitet. Das dabei zwischen zwei Spannungselektroden anfallende Signalist dem elektrischen Widerstand proportional.

Die gemessenen Widerstände sind sogenannte ,scheinbare' spezifische Widerstän-de, da die Messungen in einem mit Spülung gefüllten Bohrloch stattfinden, dessenEinfluß nicht vernachlässigt werden kann.

Standardgemäß wird mit zwei verschiedenen Elektrodenentfernungen gemessen. Die16"-Normale (0,4 m) hat eine geringe seitliche Erfassungstiefe und ist demnach rela-tiv stark durch die Spülung und evtl. vorhandene Spülungsinfiltration beeinflußt, be-sitzt aber wegen ihres geringen Elektrodenabstandes eine relativ gute Schichtenauf-lösung (bei ausreichendem Widerstandskontrast bis etwa 0,75 m). Die 64"-Normale(1,6 m) hat eine größere seitliche Aufschlußtiefe und kommt so mit ihrem Meßwertdem wahren spezifischen Gesteinswiderstand näher. Die Schichtenauflösung ist mitetwa 3 m jedoch merklich geringer als bei der 16"-Normalen.

Bei günstigen Schichtmächtigkeitsverhältnissen und Widerstandskonstanten könnenaus beiden Widerstandskurven mit Hilfe von Korrekturdiagrammen (departure curves)die ,wahren' spezifischen Widerstände des Gesteins ermittelt und Anhaltspunkte übereventuelle Spülungsinfiltration gewonnen werden. Hierfür ist die genaue Kenntnis desSpülungswiderstandes und des Bohrlochdurchmessers erforderlich.

Spezifischer elektrischer Widerstand in (10)fokussierter Anordnung — FEL, DLL

Laterologsonde: fokussiertes Widerstandslog, Laterolog, fokussiertes Elektrolog; Du-al Laterolog, Dual Guard Log

Bei diesem Verfahren wird der Stromfluß einer einzelnen Bohrlochelektrode durchoberhalb und unterhalb angeordnete Zusatzelektroden (Hilfs- oder Schutzelektroden:"Guards") zu einer schmalen horizontalen Scheibe fokussiert, wodurch die vertikaleAuflösung und die seitliche Aufschlußtiefe deutlich erhöht wird.

Bei der FEL-Sonde mit einer Meßelektrodenlänge von 10 cm und einer Gesamtlängevon 2 m bei 35 mm Durchmesser beträgt die maximale Schichtenauflösung (bei nichtzu großem Bohrlochdurchmesser) etwa 20 cm, die seitliche Aufschlußtiefe entsprichtetwa der der 64"-Normalen.

Mit dem FEL können feine Wechsellagerungen detailliert aufgelöst werden, was mitder 16"-64" Normalanordnung (9) nicht möglich ist. Die wahren spezifischen Wider-stände der durchteuften Schichten können mit Hilfe von relativ einfachen Korrektur-diagrammen ermittelt werden.

Den Vorteilen des Verfahrens stehen auch Nachteile gegenüber: Das FEL-Log ver-liert an Schichtenauflösung bei größeren Bohrlochdurchmessern, dasselbe gilt beimVorhandensein von Spülungsinfiltration - in diesem Falle wird auch die Bestimmungdes wahren spezifischen Gesteinswiderstandes problematisch. Die obere Meßbe-reichsgrenze liegt unter Hydrostandardbedingungen (5 Zoll Bohrlochdurchmesser,Süßwasserspülung) bei ungefähr 100.000 Ωm.

Dual Laterolog (DLL) ist die Kombination von zwei Laterolog-Systemen mit unter-schiedlichen Eindringtiefen, die gemeinsam aufgezeichnet werden. Das weniger tiefeindringende System (shallow Laterolog) mißt den Widerstand der infiltrierten Zone,das tief eindringende System (deep Laterolog) wird hauptsächlich vom Widerstandder ungestörten Formation beeinflußt.

Beide Verfahren FEL und DLL können in plastikverrohrten Bohrungen zur Kontrollevon Schäden innerhalb der Verrohrung eingesetzt werden.

Spezifischer elektrischer Widerstand (11)in Mikroanordnung — MLL

Mikrowiderstandssonde: Mikrowiderstandslog, "Microlog", "Microlaterolog"

Das Verfahren mißt den spez. elektrischen Widerstand der unmittelbaren Umgebungdes Bohrlochs. Eine extrem klein dimensionierte Elektrodenanordnung (Elektroden-abstände 25 – 50 mm) ist auf einem Kautschukgleitschuh angebracht, der währendder Messung mit kräftigem Druck an die Bohrlochwand gepreßt wird. Der Gleitschuh,erheblich größer als die Elektrodenanordnung, paßt sich aufgrund seiner Elastizitätder Bohrlochwandung an und verdrängt die Spülung, die somit das Meßergebnisnicht beeinflussen kann. Auf diese Weise entfällt die Bohrlochkorrektur.

Der Zweck einer Mikrowiderstandsmessung ist neben der Schichtenauflösung (Ton-Sand-Wechsellagerung!) die möglichst genaue Bestimmung des spez. Widerstandes

der sog. gefluteten Zone, d.h. der Ringzone unmittelbar um das Bohrloch herum, inder das Porenwasser vollständig durch Spülungsfiltrat verdrängt ist. Dieser Wider-stand ist eine wichtige Korrekturgröße für die anderen Widerstandsmessungen (vorallem Elektriklog (9) und Laterolog (10)), ohne die eine präzise Bestimmung des wah-ren Gesteinswiderstandes meistens nicht möglich ist. Dies betrifft allerdings haupt-sächlich den Festgesteinsbereich und damit den Erdölsektor; in Lockersedimentboh-rungen ist aufgrund der generell hohen Porositäten die Spülungsinfiltration (trotz oft"billiger" Spülungen mit hoher Wasserabgabe) meistens gering, so dass man bei derBestimmung des wahren Gesteinswiderstandes i.a. ohne Mikrowiderstandslog aus-kommt.

Beim Aufsuchen von Spalten und Klüften können Mikrowiderstandsmessungen auf-grund ihres extrem hohen Schichtauflösungsvermögens u.U. ebenfalls von Nutzensein.

Spezifischer elektrischer Widerstand (12)der Bohrlochflüssigkeit — SAL

Salinometersonde: Salinometerlog, Spülungslog, Salinometer

Die Elektrodenabstände auf der Salinometersonde sind gegenüber der 16"-64"Widerstandssonde (9) mit 50 mm sehr klein. Außerdem ist die gesamte Elektro-denanordnung in einem innen isolierten metallischem Rohr angebracht, durch dasdie Bohrlochflüssigkeit hindurchströmen kann. Auf diese Weise wird erreicht, dassdie Gesteinswiderstände die Messung nicht beeinflussen.

Soll der Spülungs- oder Wasserwiderstand unter ungestörten Bedingungen ge-messen werden, wird das SAL-Log zuerst gefahren. Die Messung erfolgt währenddes Einfahrens der Sonde in das Bohrloch.

Salinometermessungen dienen hauptsächlich zur Korrektur bei der Ermittlung deswahren spez. Gesteinswiderstandes aus dem 16"-64" Widerstandslog (9) oder fo-kussierten Widerstandsmessungen (10). In ausgebauten Brunnen oder Festge-steinsbohrungen können unter Umständen auch Wasserzuflüsse oder -abflüsseerkannt werden.

Für die Berechnung des Gesamtsalzgehaltes der Bohrlochflüssigkeit wird das Sa-linometer im Labor mit Standardsalzlösungen kalibriert. Gebräuchlich sind Bohr-lochsonden, bei denen gleichzeitig die Temperatur der Bohrlochflüssigkeit (18) mitgemessen wird.

Scheinbare elektrische Aufladefähigkeit (13)durch Induzierte Polarisation — IP

IP-Sonde: IP-Log

Mit dem Verfahren der induzierten Polarisation wird ein physikalischer Parameter("Aufladefähigkeit") von Gesteinen bestimmt, der auf elektrochemische Vorgängezurückzuführen ist. Hohe Aufladefähigkeiten zeichnen insbesondere Sulfide, Oxi-de, Graphit und Ton-Sand-Gemische aus.

Werden die Messungen im Zeitbereich durchgeführt, so wird der Strom I in der 1.Phase durch ein Rechteckimpuls bestimmter Dauer eingespeist, dann schlagartigabgeschaltet (Phase 2); anschließend wird dieser Zyklus mit umgekehrter Strom-richtung wiederholt (Phase 3 und 4).

Die Messung der Spannung beginnt jeweils nach einer kurzen Wartezeit nach demEin-und Ausschalten, damit die Induktivitäten im Kabel abgeklungen sind. Der schein-bare spezifische Widerstand ist proportional dem primären Potential VP = V1 – V3 ; dieAbklingkurve liefert einen zeitlichen Mittelwert des sekundären Potential VS = V2 – V4 ,normiert auf VP erhält man die scheinbare Aufladefähigkeit in mV/V:M = ( V2 – V4 ) / ( V1 – V3 ).

Bei der eingesetzten IP-Sonde sind alle 4 Phasen gleichlang. Die Wartezeit nach demEin- und Ausschalten beträgt 33,3 ms. Innerhalb jeder einzelnen Abklingphase werden13 Einzelmessungen durchgeführt und entsprechend gestapelt. Die Gesamtdauer zurErmittlung eines Meßwertes beträgt wahlweise 1, 2, 4 s oder 8 s. Daraus ergibt sichz.B. bei einer Fahrgeschwindigkeit von 5 m/min und einer Zykluszeit von 1 s ein Meß-punktabstand von 8,3 cm.

Die Stromeinspeisung erfolgt über zwei gleichgerichtete Elektroden (Abstand ca. 20cm) und das Kabel. Es sind zwei verschiedene Potentialanordnungen wählbar: die 16"-Normale (40 cm) oder die Dakhnov-Mikronormale (10 cm), bei der die Potentialelek-trode zwischen beiden Stromelektroden liegt. Die zweite Potentialelektrode befindetsich in rund 3 m Abstand auf der Sonde. Damit ist zusätzlich eine Eigenpotentialmes-sung ( V2 + V4 ) möglich, die aber wegen der Gradientenanordnung (Sondenstrecke ca.3 m) von den üblichen SP-Logs (8) abweicht.

Fallwinkel und –richtung der durchteuften Schichten / (14)Bohrlochgeometrie / Magnetfeld — DIP/DV/MAG

Dipmetersonde/Abweichungsgerät: Dipmeterlog/Abweichungslog/Magnetiklog

Vier Mikrowiderstandsanordnungen (11) auf Gleitschuhen sind in Form einesSchirmkalibergerätes (d.h. auf gleicher Höhe) an einer Sonde angebracht, ihre Si-gnale werden synchron während des Auffahrens aufgezeichnet. Beim Durchfahreneiner Schicht reagieren die vier Mikroanordnungen nur dann gleichzeitig, wenn dieSchichtgrenzen im rechten Winkel zur Bohrlochachse liegen. In allen anderen Fällentreten die die Schichtgrenze anzeigenden Auslenkungen der Mikrowiderstandskurventeufenmäßig verschoben ein. Ist die Bohrlochachse senkrecht, ist es relativ einfach,den Einfallswinkel mittels trigonometrischer Formeln aus den vier Mikrowiderstands-kurven zu errechnen. Das Schichteinfallen erfolgt jedoch in eine bestimmte Himmels-richtung (senkrecht zur Streichrichtung), und die Bohrlochachse weicht i.a. mehr oderweniger (in eine beliebige Himmelsrichtung) von der Senkrechten ab. Daher sind zu-sätzlich eine Neigungsmeßeinrichtung (Pendel) und eine Orientierungsmeßeinrich-tung (Kompaß, Kreisel) in der Sonde erforderlich, um die auf die Bohrlochachse unddie willkürliche Lage der Sonde in der Bohrung bezogenen Werte für Fallwinkel und -richtung auf die tatsächliche Senkrechte bzw. auf geographisch Nord zu reduzieren.Dieser sog. Abweichungsteil der Sonde beinhaltet Beschleunigungsaufnehmer undMagnetfeldsensoren, die jeweils in drei Achsen montiert sind, so dass mit den eigent-lichen Dipmetersignalen (4 Mikrowiderstandskurven und 4 Kaliber) bis zu 14 Signalegleichzeitig registriert werden. Mittels einer Kreuzkorrelation lassen sich die ge-wünschten Parameter Fallwinkel, Fallrichtung, Bohrlochdurchmesser, Neigung undgeographische Orientierung der Bohrlochachse berechnen und darstellen.

Das Dipmeterverfahren ist wegen des erforderlichen hohen technischen Aufwandeseines der teuersten Bohrlochmeßverfahren überhaupt. Andererseits ist es das einzigeVerfahren, das die Parameter "Fallen und Streichen" im Bohrloch zu messen gestat-tet.

Dipmetermessungen können ebenfalls bei der Kluftdetektion (Wasserwegsamkeit imFestgestein) von hohem Nutzen sein.

Der Abweichungsteil (Neigungs- und Orientierungsteil) der Dipmetersonde kann auchgetrennt gefahren werden und liefert dann ein sog. Abweichungslog (deviation log,directional survey), das nur der Erfassung der räumlichen Geometrie des Bohrungs-verlaufes dient. Zur Orientierung der Sonde wird u.a. ein 3 Achsen Fluxgate – Mag-netometer, das das Erdmagnetfeld mißt, verwendet. Nach Kalibrierung des Magneto-meters erhält man ein sog. Magnetiklog, das die Berechnung von absoluten und nei-gungsunabhängigen Werten der magnetischen Totalintensitäten erlaubt.

Elektrische Leitfähigkeit — IND, IL, IES (15)

Inductionsonde: Induction Log, Induction-Electric Log, Induction Electrical Survey

Der spezifische elektrische Widerstand des Gebirges kann auch durch die elektrischeLeitfähigkeit bestimmt werden, da beide sich reziprok zueinander verhalten. Wegender meist kleinen Zahlenwerte sind die Skalen üblicherweise in mS/m bzw. inmmho/m (millimho pro Meter) kalibriert.

Durch geeignete Anbringung zusätzlicher Sende- und Empfangsspulen wird daselektromagnetische Feld fokussiert, wodurch eine größere seitliche Eindringtiefe undeine bessere Schichtenauflösung erreicht werden. Hauptanwendungsgebiet des INDist die Ermittlung des wahren Gebirgswiderstandes Rt in den Bereichen, wo dieserkleiner als der Spülungswiderstand Rm (12) ist IND (Rt / Rm < 1). Hier ist das INDden Widerstandslogs ES (9) und FEL, DLL (10) überlegen, da durch die Messung desParameters Leitfähigkeit der Signalanteil des Gebirges hoch ist gegenüber dem derSpülung und der infiltrierten Zone; wohingegen bei den Widerstandslogs unter diesenVerhältnissen das umgekehrte gilt.

Der Fall Rt / Rm < 1 kann schon bei mittleren Gebirgswiderständen eintreten, wenneine hochohmige (schlechtleitende) Spülung verwendet wird (z.B. Oberflächenwas-ser) - er ist fast immer gegeben bei hochsalinen Porenwässern.

Ein weiterer Vorteil des IND liegt darin, dass es im Gegensatz zu den Widerstands-verfahren kein galvanisch leitendes Medium zwischen Sonde und Gebirge benötigt.Deswegen kann der Gebirgswiderstand auch in kunststoffverrohrten Bohrungen undin luftgefüllten Bohrloch gemessen werden, in diesem Falle ist die Beeinflussung desMeßergebnisses durch den sog. Bohrlocheffekt sogar vernachlässigbar klein. Aufdem Meßdiagramm können Vererzungen, Graphitlager, Kohleflöze, mylonitisierte Zo-nen, örtliche Verkarstungen und solehaltige Aquifere meist gut erkannt werden.

Da die Leitfähigkeiten bei hohen Gebirgswiderständen sehr klein werden, ist das ILzur Messung von hohen Widerständen nicht geeignet. Widerstände > 100 Ωm oderLeitfähigkeiten < 10 mS/m können nicht mehr hinreichend genau abgelesen werden.

Die fokussierte Induktionssonde des GGA-Instituts hat bei mäßigem Leitfähigkeits-kontrast der Schichtenfolge eine Vertikalauflösung von rund 0,6 m; der Wirkungsradi-us (radiale Erfassungstiefe) beträgt ca. 1 m. Zur Bestimmung des wahren spezifi-schen Widerstandes stehen Korrekturdiagramme zur Verfügung. Der gesamte Meß-bereich der Sonde umfaßt 0,005 - 1,65 S/m (200 - 0,6 Ωm) .

Bei der Array Induktion-Sonde werden verschiedene Frequenzen von der Sendespuleaus gesendet: 10 kHz, 20 kHz und 40 kHz. Vier Empfängerspulen sind in den Entfer-nungen 0,5 m, 0,75 m, 1,1 m und 1,5 m von den Sendespulen angebracht. DieseSpulenkonfiguration erlaubt die Messung der elektr. Leitfähigkeit in verschiedenenseitlichen Eindringtiefen in der Größenordnung zwischen 0,5 und 1,5 m.

Magnetische Suszeptibilität — SUSZ (16)

SUSZ-Sonde: SUSZ-Log

Ebenso wie bei der Induktionsonde (15) wird die Sendespule mit einem hochfre-quenten konstanten Wechselstrom (1 kHz) gespeist. Das entstehende elektroma-gnetische Wechselfeld induziert im Gebirge Sekundärströme, die konzentrisch zurAchse des Gerätes bzw. des Bohrlochs verlaufen. Die Sekundärströme erzeugen einweiteres elektromagnetisches Wechselfeld, das in einer 0,2 m entfernten Empfän-gerspule registriert wird. Das Signal am Empfänger wird in zwei Anteile, einengleichphasigen und einen phasenverschobenen, zerlegt. Der gleichphasige Anteildes Empfangssignal ist proportional zur magnetischen Suszeptibilität.

Diese Materialgröße beschreibt die Magnetisierbarkeit von Stoffen. Sie schwankt vonsehr kleinen Werten bei Sedimenten zu höheren Werten in Magmatiten. MagnetischeErze und Erzlagerstätten sind daher gut mit einer SUSZ-Sonde detektierbar. Kali-briert wird die Sonde mittels Gesteinsproben bekannter magn. Suszeptibilitäten.

Aufgrund ihres Wirkungsprinzip kann die Sonde auch in plastikverrohrten und trocke-nen Bohrungen eingesetzt werden.

Bohrlochdurchmesser — CAL (17)

Kalibersonde: Kaliberlog, Kaliber, Caliper

Die kontinuierliche Aufzeichnung des Bohrlochdurchmessers gibt Auskunft über dieAbweichung desselben vom Sollwert (Meißeldurchmesser). Auskesselungen deutenu.a. auf Lockermaterial oder Nachfallzonen in klüftigem Festgestein hin. Bohrloch-verengungen beobachtet man häufig an quellenden Tonen und bei starker Filterku-chenbildung.

Das hier benutzte Kalibergerät besitzt drei Federarme (Schirmkaliber), die je nachDurchmesser der Bohrung eine entsprechende Spreizung erfahren.

Kaliberdaten können bei Zementations- und Verfüllungsarbeiten sowie beim Abset-zen von Verrohrungen nützlich sein. Ferner dienen sie zu Korrekturzwecken bei derAuswertung von nahezu allen übrigen Verfahren.

Bohrlochtemperatur — TEMP (18)

Temperatursonde, Bohrlochthermometer: Temperaturlog

Ein elektrisches Widerstandsthermometer vom Typ Pt100 ermöglicht die kontinuierli-che Temperaturregistrierung im Bohrloch mit einer Genauigkeit von 0,1°C.

Soll die Temperatur der Bohrspülung in oder in nahezu ungestörten Verhältnissengemessen werden, wird das TEMP-Log (oft in Kombination mit dem SAL (12)) zuerstgefahren. Die Messung erfolgt während des Einfahrens der Sonde in das Bohrloch.

Eine für das umgebende Gebirge repräsentative Temperatur kann i.a. nur in derBohrlochflüssigkeit gemessen werden, da bei Luft ein wesentlich stärkerer Austauschmit der Atmosphäre stattfindet. Aus diesem Grunde stellt man beim Eintritt der Sondein die Bohrlochflüssigkeit meist einen Temperatursprung fest.

Wegen der Jahrestemperaturwelle kann der natürliche Temperaturanstieg mit derTiefe (geothermische Tiefenstufe: im Mittel 3 K/100 m) erst ab etwa 20 m Tiefe be-obachtet werden. Abweichungen vom normalen Temperaturverlauf können auf verti-kale Wasserbewegungen im Bohrloch oder Brunnen oder im umgebenden Gebirgehindeuten. In solchen Fällen zeigt die Temperaturkurve besonders bei Wasserein-und Wasseraustrittsstellen anormale Werte an.

Falls der örtliche Temperaturverlauf unverfälscht gemessen werden soll, müssen diedurch den Bohrvorgang hervorgerufenen Temperaturstörungen abgeklungen sein.Hierfür nimmt man als Richtwert noch einmal die gleiche Zeit an, die die Bohrarbeitenselbst beansprucht haben.

Vertikale Fließgeschwindigkeit im (19)Bohrloch — FLOW

Flowmeter: Flowmeterlog

Messungen der vertikalen Fließbewegungen in Bohrlöchern oder Brunnen gestattendie Ortung von Förderhorizonten sowie die Bestimmung des prozentualen Anteils ander Gesamtförderung. Hierbei ist eine hinreichend starke Pumpenförderung bzw. einartesischer Auslauf des Wassers Voraussetzung.

Im Normalfall wird die vertikale Fließgeschwindigkeit im Bohrloch oder Brunnen mitHilfe eines mechanisch-elektrischen Flußmessers (Flowmeters) gemessen, bei demdas durchströmende Wasser einen Meßflügel antreibt, dessen Umdrehungszahl überdas Bohrlochkabel übertragen und fortlaufend in Abhängigkeit von der Tiefe regi-striert wird.

Da sich im Meßwert des Flowmeters die Strömungsgeschwindigkeit des Wassersund die Fahrgeschwindigkeit addieren, muß der Anteil des Fahreffektes zunächst ineinem nichtfördernden Brunnen ermittelt werden (Bezugsmessung). Anschließendwird die eigentliche FLOW-Messung bei fördernder Pumpe durchgeführt. Bei artesi-schen Brunnen kann keine Bezugsmessung durchgeführt werden, hier muß für dieBestimmung des Fahreffektes auf Laborwerte zurückgegriffen werden.

Aus der um den Fahreffekt reduzierten FLOW-Anzeige läßt sich der Anteil jeder ein-zelnen fördernden Schicht an der Gesamtförderung bestimmen.

Meßkurven aus unverfilterten Bohrungen (Festgestein) sind nur unter Zuhilfenahmeeiner Kaliberkurve (17) interpretierbar.

Entnahme von Flüssigkeitsproben aus einem (20)Bohrloch — SAMP

Wasserprobennehmer (fluid sampler)

Mit dem elektromechanischen Differenzdruckprobennehmer ist es möglich, eine Wasserprobegezielt aus einer bestimmten Tiefe einer Bohrung oder eines Brunnens zu entnehmen.

Das Gerät benutzt den statischen Druckunterschied zwischen der Grundwasseroberfläche (At-mosphärendruck) und der Entnahmetiefe. Es besitzt ein motorisch auf- und zufahrbares Ventil,das erst bei Erreichen der Entnahmetiefe geöffnet wird, so dass nur Wasser in Höhe der Ein-laßöffnung in die Sonde gelangen kann. Das eintretende Wasser schiebt einen Kolben vor sichher, der die hinter ihm befindliche, unter Atmosphärendruck stehende Luft auf den hydrostati-schen Druck in der Entnahmetiefe komprimiert, bis am Ende des Einströmvorgangs Druckaus-gleich herrscht.

Vor dem Auffahren wird das Ventil wieder geschlossen, so dass die Probe unter hermetischemVerschluß zutage gebracht wird. Sie kann dann über einen Druckschlauch unter Orginaldruck inein anderes Probengefäß überführt oder nach Entlasten des Überdruckes hinter dem Kolbendrucklos abgefüllt werden.

Das Fassungsvermögen der Probenkammer ist (abgesehen von den geometrischen Dimensio-nen; hier 1 Liter) abhängig vom erreichten Differenzdruck: bei 10 m unter der Grundwasser-oberfläche z.B. ist die Probenkammer bei Druckausgleich (Ende des Einströmvorgangs) nurhalb gefüllt.

Die Dauer einer Probennahme (ohne Fahrzeit) beträgt wenige Minuten.

Abkürzung Parameter Sondendurchmesser(mm)

Bohrlochdurchmesser (mm)

GRS (1) Spektrum der natürlichen Gammastrahlung 52 / 70 70 / 88----------------------?GR (1) Natürliche Gammastrahlung 35 / 76 55 / 95----------------------?D (2) Gesteinsdichte 48 / 65 90-------------------------235N-N (3) Neutronenporosität 43 70----------------------------?N-G (4) Chemische Elementbestimmung 43 70----------------------------?

SONIC (5) Schall-Laufzeit 42(75 mit Zentrierbügeln)

80-------------------------300

VSP (6) Vertikales seismisches Profil 50 75-------------------------300BHTV (7) Borehole Televiewer 58 (zentriert) 75-------------------------200

ES/SP (8, 9) Spez. elektrischer Widerstand 16“-64“ in Normalanordnung/Eigenpotential

35 / 40 55 / 60 ---------------------?

FEL (10) Spez. elektrischer Widerstand in fokussierter Anordnung 35 55----------------------------?DLL (10) Spez. elektrischer Widerstand in fokussierter Anordnung 43 60----------------------------?MLL (11) Spez. elektrischer Widerstand in Mikroanordnung 95 100-----------------------254SAL (12) Spez. elektrischer Widerstand der Bohrlochflüssigkeit 40 / 50 70----------------------------?IP (13) Induzierte Polarisation 48 60----------------------------?DIP/DEV/MAG(14)

Fallwinkel und -richtung der durchteuften Schichten / Bohrlochgeome-trie / Magnetiklog

56 75-------------------------250

Tab. 1: Einsatzbereiche der im GGA-Institut vorhandenen Bohrlochsonden

Stand: Oktober 2000

Abkürzung Parameter Sondendurchmesser(mm)

Bohrlochdurchmesser (mm)

IL (15) Elektrische Leitfähigkeit 43 / 52 60 / 70----------------------?SUSZ (16) Magnetische Suszeptibilität 42 60----------------------------?

CAL (17) Bohrlochdurchmesser 50 70 ---------------------------?TEMP (18) Bohrlochtemperatur 50 70 ---------------------------?FLOW (19) Vertikale Fließgeschwindigkeit 40 / 45 / 90 55 / 60/ 110---------------?FST (19, 12, 18) FLOW/SAL/TEMP - Kombisonde 43 / 60 / 108 80----------------------------?SAMP (20) Entnahme von Flüssigkeitsproben 45 60----------------------------?

Tab. 1: Einsatzbereiche der im GGA-Institut vorhandenen Bohrlochsonden

Stand: Oktober 2000

Abkürzung Meßverfahren Ohne VerrohrungSpülung

Stahl-VerrohrungSpülung

PVC-VerrohrungSpülung

Ohne VerrohrungTrocken

GR (1) Natürliche Gamma-strahlung + + + +

SGR (1) (Spektrale)natürliche Gamma-strahlung

+ + + +

D (2) Dichte + - * -N-N (3) Neutronporosität + - * -N-G (4) Chemische Ele-

mentbestimmung + - - -

Sonic (5) Schallgeschwindig-keit + - - -

VSP (6) Vertikales seismi-sches Profil + - + +

BHTV (7) Borehole-Televiewer + - - -

SP (8) Eigenpotential * - - -ES (9) Spez. elektr. Wider-

stand in Mehrpunkt-anordnung

+ - - -

FEL (10) Spez. elektr. Wider-stand in fokussierterAnordnung

+ - * -

DLL (10) Spez. elektr. Wider-stand in fokussierterAnordnung

+ - * -

MLL (11) Spez. elektr. Wider-stand im Bohrloch-wandbereich

+ - - -

+ Messung und Interpretation möglich

* Messung möglich, Interpreta-tion mit Einschrän-kungenmöglich

- Messung nicht möglich

Tab. 2:

Im GGA-Institut vorhandeneBohrlochmeßverfahrenund ihre Einsatzmöglichkei-ten, abhängig von Spülungund VerrohrungStand: Oktober 2000

Abkürzung Meßverfahren Ohne VerrohrungSpülung

Stahl-VerrohrungSpülung

PVC-VerrohrungSpülung

Ohne VerrohrungTrocken

SAL (12) Spez. elektr. Wider-stand der Bohrloch-flüssigkeit

+ + + -

IP (13) Induzierte Polari-sation

+ - - -DIP (14) Streichen u. Fallen

der Gesteins-schichten

+ - - -

MAG (14) Magnetiklog + - + +DEV (14) Bohrlochgeometrie + - + +

IL (15) Elektr. Leitfähigkeit + - + +SUSZ (16) Magn. Suszeptibili-

tät+ - + +

CAL (17) Bohrlochdurch-messer

+ - - +TEMP (18) Temperatur der

Spülung+ + + -

FLOW (19) Vertikale Flüssig-keitsströmung

+ * * -SAMP (20) Probennahme + + + -

Tab. 2:

Im GGA-Institut vorhandeneBohrlochmeßverfahrenund ihre Einsatzmöglichkeiten,abhängig von Spülung undVerrohrungStand: Oktober 2000

+ Messung und Interpretation möglich

* Messung möglich, Interpretati-on mit Einschrän-kungen mög-lich

- Messung nicht möglich

Tab. 3

Schichtenauflösungsvermögen und seitliche Eindringtiefe

der im GGA-Institut verwendeten Bohrlochsonden

(geschätzt)

Parameter Schichtenauflösung(cm)

seitliche Eindringtiefe(cm)

SGR, GR (1) 15 – 20 15 - 20D (2) 20 15N-N (3) 20 10 - 15N-G (4) 20 5 - 10

Sonic (5) 30 10BHTV (7) 0,5 0,5

SP (8) 30 100ES (9) 40 - 160 200FEL (10) 10 - 15 50DLL (10) 10 - 15 30 - 100MLL (11) 5 1SAL (12) 20 -IP (13) 20 5 - 10DIP (14) 0,5 1MAG (14) 5 -

IND (15) 20 80Array IND (15) 30 20 - 200SUSZ (16) 20 20

CAL (17) 5 -TEMP (18) 50 -FLOW (19) 50 -