Messinstrumente für downhole Messungen

Tiefen bis zu 100 m

Im Allgemeinen wird für oberflächennahe Untersuchungen der Standard-Bohrlochtest angewendet, bei dem ein einfacher Vorschlaghammer als Oberflächenquelle zusammen mit verschiedenen Arten von analogen Bohrlochgeophonen verwendet wird, die für maximale Tiefen von etwa 100 m ausgelegt sind.


 

Quellen

Sledge Hammer | Oberflächenquelle

Der Vorschlaghammer wird verwendet, um seismische Wellen (P- oder S-Wellen) an der Oberfläche zu erzeugen. Am Hammer ist ein Piezotrigger-Element angebracht. Das ausgegebene Piezosignal wird von einer kleinen Box in einen TTL-Impuls umgewandelt, um dem Seismographen eine genaue Zeitunterbrechung zu liefern.
Es ist eine geeignete Quelle für flache Bohrlochuntersuchungen bis zu einer Tiefe von 100 m.

sledgehammer

Empfänger

BGK3/7 | Bohrlochgeophon

Das Bohrlochgeophon BGK3 wird zum Empfang von P- und S-Wellen in trockenen oder wassergefüllten Bohrlöchern eingesetzt. Das Bohrlochgeophon BGK3 besteht aus einem dreiachsigen Sensor, während das BGK7 aus sechs horizontalen Sensoren, die in 30°-Abständen angeordnet sind, und einem vertikalen Sensor besteht. Das Geophon ist über ein pneumatisches Klemmsystem (aufblasbare Blase) mit der Bohrlochwand verbunden. Die Luftzufuhr zum BGK3/7 erfolgt über ein elektro-pneumatisches Hybridkabel mit einer Kevlar-Zugschnur. Ein Magnetkompass zeigt die azimutale Abweichung nach Norden an und kann zur Orientierung des Geophons im Bohrloch verwendet werden. Das Kabel ist durch einen Stecker mit dem Seismographen verbunden.

BGK3 neu2

Natural sensor frequency:

10 Hz (others on request)

Sensor arrangement:

Tri-axial (BGK3) or 6 horizontal (30°)/1 vertical (BGK7)

Operational depth:

Up to 100 m

Receiver length:

705 mm

Receiver diameter:

50 mm

Receiver weight:

3 kg

Cable weight per metre:

145 g

Cable strength:

2150 N

Borehole diameter:

75 mm (or larger if spacers are used)

Clamping system:

Inflatable bladder

Orientation:

Magnetic compass (+/-2.5°)

Depth indicator:

Cable marking every 2 m

Connector:

To any seismograph

Storage:

On drum

 

BGK5 | Bohrlochgeophon

Das Bohrlochgeophon BGK5 wird zum Empfang von P- und S-Wellen in trockenen oder wassergefüllten Bohrlöchern eingesetzt. Das Bohrlochgeophon BGK5 besteht aus vier horizontalen Sensoren, die in 45°-Abständen angeordnet sind, und einem vertikalen Sensor. Das Geophon ist über ein pneumatisches Klemmsystem (aufblasbare Blase) mit der Bohrlochwand verbunden. Die Luftzufuhr zum BGK5 erfolgt über ein elektro-pneumatisches Hybridkabel mit einem Kevlar-Zugstrang. Das Kabel ist mit einem Stecker an den Seismographen angeschlossen.

bgk5

Natural sensor frequency:

10 Hz (others on request)

Sensor arrangement:

4 horizontal (45°)/1 vertical

Operational depth:

Up to 100 m

Receiver length:

600 mm

Receiver diameter:

51 mm

Receiver weight:

2.8 kg

Cable weight per metre:

145 g

Cable strength:

2150 N

Borehole diameter:

75 mm (or larger if spacers are used)

Clamping system:

Inflatable bladder

Depth indicator:

Cable marking every 2 m

Connector:

To any seismograph

Storage:

On drum

 

DDS | Duales Downhole System

Das Dual Downhole System (DDS) dient zum Empfang von P- und S-Wellen in trockenen und wassergefüllten Bohrlöchern, um die Intervallgeschwindigkeiten zu bestimmen. Das DDS besteht aus zwei Stationen, die jeweils mit dreiachsigen Sensoren ausgestattet sind. Die Stationen sind mechanisch miteinander verbunden, um die Ausrichtung aller horizontalen Sensoren zu gewährleisten. Beide Stationen sind über ein pneumatisches Klemmsystem (aufblasbare Blase) mit der Bohrlochwand verbunden. Die Luftzufuhr zum DDS erfolgt über ein elektro-pneumatisches Hybridkabel mit einem Kevlar-Zugstrang. Ein Magnetkompass zeigt die azimutale Abweichung von der Nordrichtung an und kann verwendet werden, um die Orientierung des DDS im Bohrloch zu bestimmen. Das Kabel ist mit einem Stecker an den Seismographen angeschlossen.

dds

Natural sensor frequency:

28 Hz (others on request)

Sensor arrangement:

Tri-axial

Operational depth:

100 m

Number of stations:

2

Station interval:

2 m

Station length:

620 mm

Station diameter:

65 mm

Station weight:

2.5 kg

Cable weight per metre:

145 g

Cable strength:

2150 N

Borehole diameter:

75 mm

Clamping system:

Inflatable bladder

Orientation:

Magnetic compass (+/-2.5°)

Depth indicator:

Cable marking every 2 m

Connector:

To any seismograph

Storage:

On drum

Tiefen bis zu 2000 m

Bei tieferen Untergrunduntersuchungen (z.B. für nukleare Endlageruntersuchungen oder Bergbauzwecke) werden große gewichtete Vibrator-Oberflächenquellen zusammen mit einem digitalen Bohrlochgeophon benötigt, dessen Technologie die Anforderungen für Bohrlochmessungen in Tiefen bis zu 2000 m erfüllt.


 

Empfänger

BGK1000 | Bohrlochgeophon

Das BGK1000 ist ein digitales Bohrlochgeophon für den Empfang von P- und S-Wellen in trockenen und wassergefüllten Bohrlöchern. Es wird von der Hinz Messtechnik GmbH hergestellt und exklusiv von Geotomographie vertrieben. Das Bohrlochgeophon BGK1000 besteht aus einer Bohrlochsonde mit einem triaxialen Geophonsensor und einer Kommunikationseinheit an der Oberfläche, die an den USB-Port eines Laptops angeschlossen wird. Optional kann ein Hydrophonsensor hinzugefügt werden. Ein Hilfskanal kann an die Oberflächeneinheit angeschlossen werden, um ein externes seismisches Signal aufzuzeichnen, z. B. einen Pilotvibrator-Sweep. Die Triggerung erfolgt über die Oberflächeneinheit, die eine TTL-Impuls-, Geophon- oder Kontakttriggerung ermöglicht. Das Bohrlochgeophon ist für den Betrieb an einer Winde mit einem 4-adrigen Kabel und einem Gearhart-Owen-Kabelkopf ausgelegt. Das Geophon wird durch ein mechanisches Klemmsystem (motorgetriebener Arm) an der Bohrlochwand befestigt. Ein magnetischer Kompass dient zur Orientierung des Sensors im Bohrloch. Die seismischen Daten werden von der Erfassungssoftware im SEG2-Format gespeichert. Ein Seismograph ist nicht erforderlich.

BGK1000

Natural geophone sensor frequency:

15 Hz (others on request)

Sensor arrangement:

Tri-axial

Power supply:

12 V input 72 V output

Operational depth:

Up to 2000 m

Max. pressure:

200 bar

Temperature range:

0 - 70 °C

Receiver length:

800 mm

Receiver diameter:

60 mm

Receiver weight:

8 kg

Borehole diameter:

75 - 200 mm

Clamping system:

Motor-driven clamping arm

Orientation:

Magnetic compass (+/- 2.5°)

Communication:

2 wire RS-485

Downhole electronics:

DSP = Blackfin 548, 64 MB SDRAM

Cable head:

GO-4

Digitization

Design:

Hinz Messtechnik GmbH

A/D conversion:

24 bit

Sampling frequencies:

250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 16000, 48000 Hz

Trace length:

Max. 21 s

Trigger:

TTL, geophone, contact

Software:

SmartRec (Geotomographie)