JPH01502448A - 合成３次元地震波データの使用による採鉱個所および穿孔個所の選定法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゛−−−　じＩ！お　−′質“＃ 因−拒 本出願は、出願人の同時係属出願である１９８４年４月６日の８８８号５９７． ５９８の「３次元地震データを合成する方法と装置」の一部芝読出願である。

技術Ω立証 本発明は、地ｘｔｓ造の境界面に加えられる各種の信号の反射と回折よる地震波 探鉱に間するものであり、さらに詳細にいえば、調査対象となる構造や面に対す る見掛けと真の傾斜データを含む２次元の調量データを用いることにより、また 任意の地１点に対して引き出された３次元地震波信号データを、その他の地点に ついて得た２次元地震波データの間数として使用することにより、鉱物を挿屈す る採に個所の選定の費用を削減し、その信頼性を高めるための方法とａ！に間す るものである。

茸！の技術 油井の穿孔個所の選定等、鉱物の採鉱個所の選定においては、以前に入手した探 鉱データに頼る方法が知られている。油井の穿孔（またはシャフトの埋め込み） 費用は莫大なものであるため、正しい採鉱個所を慮り当てるまえの試Ｅの歌は少 ないほうが望ましい、しかしながら、採鉱個所や穿孔個所を選定する場合に使用 される地震波データの量を増加させても費用は増大する。したがって、目標鉱区 の探鉱のあいだに入手される地震波トレースの信号対雑音比を増加させるさまざ まな技術を使用する方法が知られている。すなわち一部の方法では、地震波探鉱 の結果として生み出された、地震波トレースに含まれたその情報を重視している 。

ここで述べる地震波探鉱においては、地表またはその近くで、また沖合探鉱では 水体の表面またはその近くで発生される、主として音波エネルギーから成る、エ ネルギー源を用いる。この点に関しては、ここで百う「音波エネルギー」または 「地震波エネルギー」には、海中および地中のすへての種類の波の伝播が含まれ るものと解される。

周知の事実として、音波探鉱においては、発生されたエネルギーは、土や水の媒 体を通って、さまざまな地層のあいだの不通読部分や境界面に達する。そのそれ ぞれの不連読部一定の地理方位をもつ地震波ラインに沿フて配列された、例えば ハイドロホンやジオホン（受振器）等の多数の地震波トランスデユーサによりて 検出される。戻ってきた信号と最初に発生された信号のあいだの振幅や位相変位 は、地震波信号源と反射・回折境界面のあいだの変位を示す、多数のこうした直 線に配置されたトランスデユーサによって得られたデータを使用し、さまざまな 境界面や不連続部分をマツプで表すことができる。

したがって、地震波探鉱データに基づいて、いろいろな地下の地層および海底の 地層を調べて、貴重な資源を探査することができる。探鉱データを入手する方法 は数多くあるということを述べておかなければならない。

これらの方法では、ダイナマイトの爆破、爆発物やその他の重りの投下、地下ま たは海底のトランスデユーサの律動、ガスの爆発、エア・ガンの使用、油圧サン バーの使用等の連切な方法で、−ケ所以上の「爆破点」で−回収玉の地震波「爆 破」を起こす、いずれの場合にも、地震波エネルギーが発生され、下方の一連の ｉｌｌ！！質地層への方向を含めて、あらゆる方向に送られることになる。前記 のように、そのエネルギーは地層によって反射され所定のパターンで配置された 地表またはその近くの一個以上の検出器で検出される。

一般的に使用されるこれらの各方法では、検出器によって提供された到普信号を 調査分析し、反射境界面構造までの往復を含めた、検出器地点における、Ｉ！Ａ 破点に対する往復時間を計算する。

従来の方法においては、ひとつまたは一連の地震波エネルギーが、−ケ所または それ以上の爆破点から送り出され、不通読部分またはその他の地下の地層によっ て反射されたそのエネルギーが前記のトランスデユーサによって検出される。海 底構造の地Ｔｉ＆波探鉱はしばしば複数の感圧検出器またはハイドロホンを設置 した地震波ストリーマ−を探査船で引くことによって行われる。爆薬やエア・ガ ン等の衝撃Ｒをその船が引っ張ることもある。

発生源トランスデユーサが点火され、こうして発生されたエネルギーのエコーが 圧力変動としてハイドロホンに捉えられ、電気信号に変換され、デジタル化され 、あとで地下構造の解明に、また通切な探鉱個所やさく井何所の選定に使用する ために、地震波）レースとして（紙や磁気媒体上に）＋ｔ！時的に記録される。

一本の地震波ラインに沿フて多数のジオホンが互いに比較的狭い間隔で（例えば 、はぼねフィートの間１）　１２！置される沖合の探鉱に間しては、さまざまな ラインが１．５マイルから１マイｔＶＨして設置される。したがって、回収デー タはジオホンの地震波ラインに沿つた縦方向ではかなり緻密であるが、横方向で はかなり粗雑になる。したがって、横方向における傾斜および（または）走向の こり定は、トランスデユーサ間に比較的大きな横方向不連涜祁分があるために、 誤差が生じ易い。

地下の地Ｎ構造をより正確に示すためには、その地下部の、より詳細なサンプリ ングが−タを収集し、調査対象の構造のプロフィルを明らかにするよりも、さら に緻密な、例えば、探査領域の３次元地震波データを提供することにより入手で きる。３次元地震波探鉱法においては、トランスデユーサのラインは、従来の方 法におけるよりも、互いの横の間隔が大幅に狭められて配置し直される。

さらに緻密で均等な地震波のバック・データを入手することにより、調査対象の 地質構造が２次元のものであるという想定は必要がなくなる。したがフて、入手 データは、正しい物理学原理に従い、真の３次元波の壜として扱われ、処理され る。こうした処理によって、受信地震波エネルギーは、その２次元の方法による よりも、地下の地質を一層明確に３次元の背景の中で見ることができる。こうし た表現の柔軟性によって、地震波の解析をより容易に、より速やかに、より正確 に行うことができる。

しかし、その地震波探鉱法は時間が掛かることから、こうした極めて緻密な３次 元のバック・データを取ることは、標準の（２次元）探鉱データを取ることと較 べて、費用が大幅に増大する。したがって、従来の技術においては、それほど費 用の掛からない方法によって３次元の極めて緻密な地震波の探鉱バック・データ を入手し、それによって地′ｉ構造の地震波探鉱をより正確に行える方法と装置 を得ることが必要である。

さらに詳細にいえば、既存の２次元データをリグリッドして、３次元地震波デー タを提供し、膨大な量のデータを速やかに、正確に評価することが望ましい、従 来の技術では、各種の計算法を用いて、そうした２次元データをリグリッドする 試みが数多くなされたが失敗に終わフている。直角の地震波ラインによる地震波 データを必要とすることの他に、従来の技術がもつもう一つの重大な問題は、こ うしたりグリッド法が、２次元法によって作図された各点のあいだの極めて平ら な構成から外れる構造に対しては機能しないということである。したがりて、従 来の技術では、２次元データをリグリッドし、調ｉ構造の夏の３次元データを示 す方法が必要である。

従来の技術がもつ諸問題を克服し、２次元地震波データを入手し、そこから３次 元の’ＩＡ’ＦＥな地震波のバック・データを引き出すことである。

本発明のもうひとつの目的は、２次元地震波探鉱データから引き出し、補間した ３次元データに基づき、採鉱個所または穿孔個所を選定することである。

本発明のもうひとつの特殊な目的は、採鉱個所または穿孔個所を選定するために 、地震波の反射信号および回折信号を受信するさまざまなジオホンを多額の費用 を掛け、緻密に設置する必要なしに、３次元地震波探鉱データを提供することで ある。

本発明のもうひとつの目的は、地質幻または地質面を表す粗雑な２次元のデータ を入手し、その粗雑なデータをより正確で緻密な３次元のバック・データに変換 し、粗雑なデータと緻密なデータを組み合わせたバック・データを基に、鉱物を 採掘するための方法と装置な提供することである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、調査対象の地質肘を表すＳＬ！ｔな２次元 の地震波データ信号を基に演算し、地質構造の数学的データを得て、その数学的 データに基づく高い信頼性をもって連切なさく井口所を選定することである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、２次元の地震波データを、調ｆＥ構造に対 応する地質面を表す３次元の緻密なバック・データに変換し、高い信頼性をもフ た穿孔個所の選定を可能にすることである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、以前に入手した、地Ｎ構造を表す２次元の 地震波探鉱データから、その地質構造に対して任意に選択した地点で入手できる 、その地Ｎ構造を明らかにするデータを提供し、高い信頼性をもった穿孔個所の 選定を可能にすることである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、構造を表す標準の２次元探鉱データから、 地質面に対して任意の方向で配置された地震波ラインごとに入手できるなデータ を基に、採鉱個所および油井の選定の精度を高めることである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、地質Ｗ造を表す粗雑な２次元の地震データ を、新たにトランスデユーサのラインを設置することなく、また追加データを入 手することなくその構造を表す緻密な３次元データに変換し、適切な穿孔個所の 選定質層を削減することである。

本発明のさらにもうひとつの目的は、地質構造を表す既存の２次元データから３ 次元の地震波データをリグリッドし、週切な穿孔個所の通定質用を削減すること である。

発咀Ω笠示 前記の目的およびその他の目的を達成するために、またここで述べる本発明の目 的に従い、目標鉱区を探鉱し、地下構造を調査し、所定の場所で地震波信号を入 手し、地下構造および境界面による地震波エネルギーの反射を表し、地震波デー タを合成して、所定の個所以外の個所で入手できる信号を表し、それによフでさ らに緻密な地下構造と境界面のデータを入手し、地震波トレースと合成地震波デ ータを使用し、採鉱個所を選定する手順を含めた、鉱物を採掘する個所を選定す るための新しい方法を提供する。

できれば、地震波データの合成手順は、地下構造と境界面の３次元データを入手 する手順を含んでいることが望ましい。

本発明のざらにｔ￥細な特徴によれば、地震波信号の入手手順は、数多くのサブ 手順を含んでいる。したがって、地震波信号は、地震波によって探鉱される場所 を決定し、所定の探鉱区に地震波ラインを設置し、地下構造および境界ｉによる 反射のための地震エネルギーを発生させたのち入手される。地下構造および境界 面にょフて反射された地震エネルギーのエコーが検出され、地震波信号が入手さ れる。

本発明のさらに別の特徴によれば、地震波トレースとデータを使用し、採鉱個所 を選定する手順は、選定場所からの鉱物の採風手順を含む、場ハされる鉱物はむ しろ石油であるから、採は手順は石油のための穿孔手順を含むことが望ましい。

さらに詳細に見れば、地震波データを合成し、物理的地震波ラインの所定の個所 以外の個所で入手できる信号を表す手順は、数多くの細かいサブ手順を含んでい る。したがフて所定の闘で入手される２次元の壌波信号をリグリッドし、地質構 造の３次元データを示す合成地震波データを作成する手順が含まれる。さらには 、地Ｍ構造を表す３次元面はプログラム・コンピュータで計算されることが検討 されている。計算されたその３次元面に基づき、追加データかそのプログラム・ コンピュータで計算され、この追加データは地質構造に対応し、所定の個所以外 の追加地点で検出が可能である。その追加域波データを表し、追加地点で受信可 能な合成地震波信号が生み出される。

本発明の別の特徴によれば、地質構造を表す３次元面は、２次元の地震波データ から、地震ｔｉ傷信号受信された所定の個所に対する地質構造の見掛は傾斜特性 を決定することによりて得られる。見掛は傾斜特性とともに、地震波信号が受信 された所定の個所に対するそれと聞違したそれぞれの見掛は係数が決定される。

さらには、その見掛は傾斜特性および特定の地点を明らかにする位置決定のデー タから、地質８！１ｊｔｆ−特徴づける３次元面が決定される。

本発明のその他の目的、利点および新しい特徴については、その−祁を以下に説 明するが、技術に精通した者にとフでは、その一部はその説明を検証する時点明 らかになり、または本発明の実践によフて習得される。その目的と利点は付属の 特許請求の範囲に述べられているＥＲＲと手段およびその組み合わせによって実 現され、達成される。

２１９Ｍ里な脱咀 明細書に矩み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明のいくつかの特徴 を図示し、説明肚分とともに本発明の詳細な説明するのに役立つ０図面において ：第１図Ａは、入力２次元地震波信号と方位データから任意の好ましい場所にお けるひとつまたはそれ以上の合成Ｑｉ波トレースを提供する本発明に基づいたシ ステムの略図である。

Ｍ１図Ｂは、地震波トランスデユーサのラインと一対の座標軸に対するその方向 を示す平面図である。

第２図は、第１図Ａの見掛は傾斜計算機をさらに詳細に示す。

第３図は、第１図Ａで使用される真の傾斜計算様の詳細を示す。

第４図は、第１図Ａのトレース合成猥の追加的詳細を示す。

第５図は、本発明の方法で使用される若干のステップの略図である。

第６．７．８図は、本発明の方法を実行するときにコンピュータにより行われる 一連のステップを表したフロー・チャートを示す。

第９図は、第５−８図の方法を本発明のおおまかな説明に織り込んでいる。

本件の好ましい実施例を以下に詳細に述べ、添付図面にその１例を図示する。

ｔｈＩＩ　ルウ　−　、′弁 本発明の背景についての前記の考察から明らかなように、地質構造とそれらの構 造のあいだの境界面の目安として地震波トレースを入手する方法は、従来の技術 においてよくｉられている０本発明により、実際にはデータが入手されなかフた 地点についての正確な地震波データの作成が、したがって、石油やその他の鉱物 の適切な穿孔個所および採鉱個所の選定が可能になる。すなわち、地震波トレー スが、実際に地震波信号が受信された地点のあいだの地点について合成される０ 本発明の新しい特徴は、調査地質構造に対する３次天面データを決定し、その地 質構造情報がその後、地震波トレースの合成および穿孔個所の選定に用いられる 方法を提供することである。

第１図Ａには、本発明の実行に使用される装置を示す構造が、構成図方式でおお まかに図示されている。この図ζこ示されているように、第１図Ｂで示した一本 またはそれ以上の地震波ラインで得られる２次元地震波情皐ヲ伝える入力信号が 、そのラインの方位（Ａｚ）とともにそれぞれ、入力ライン１１０と１１２に提 供される。更に詳細にいえば、＋１０と１１２には星−の腺で図示されているが 、本発明の構造の各計算装置に入力信号を提供するケーブルには、多数の入力ラ インが含まれることがあることを認識しなければならない。

したがって、ラインｌＯＯ上には、数多くのジオホン（図示せず）を含んだライ ンＳに沿って、数多くの地震波トレースとして得られる標準の２次元地震波デー タが提供される。

特定の地震波ライン上で入手され、ライン１００に提供されるデータの各セット に間し”Ｃはライン１１２に、データ入手に使用される地震波ラインの位置と方 向を識別する方位情報が提供される。

またその構造へは、地震波トレースが望まれる地点の位置を明確にするライン１ １４に情報が提供される。

れる地質構造に対する見掛は傾斜値ｉｌｌを計算するための適切にプログラムし たコンピュータである第−計′４機１２０に提供される。この地区波ライン・デ ィップは数多くの地震波トレースを通したタイム・ステップ・アウトを測定した ものであり、既知の方法にしたがフて、受信地震波データから直接、正確に測定 できる。

地震波ラインで入手されるデータに対するタイム・ディップを表す伏角断面を得 るためには、できれば、伏角は最初の地震データを形成する各地震波トレースに 対するそれぞれのタイム・サンプル時に決定されることが望ましい、したがって 、結果として得られる伏角情報は、地１Ｉｔｌｌ造の最初の地震波ラインのプロ フィルで観察されたデータ地点と一致する。

しかし、地震波ラインで入手される数多くの地震波トレースに沿って観察される タイム・ディップは、必ずしも地下の地質構造の真の傾斜を反射するものではな く、単にその見掛けの傾斜を提供するものであることにｔ主！しなければならな い、詳細にいえば、デニタが地区波ラインの真下にある構造に沿った地点だけで 反射または回折された場合、あるいはそのラインに対して一定の固定角度の傾き をもつ地点だけで反射または回折された場合観察されたタイム・ディップと構造 の＊際の傾斜のあいだには業際的な相互関係が存在することになる。しかしなが ら、地震波ラインに沿ったそれぞれのジオホンに受信された信号は、追加地点で 、または異なった時間においてひとつの地点によって、反射されるのかもしれな いので、いくつかの地震波トレースに沿って観察されるタイム・ディップは単に 地下の地′ｄＩｌｊ！造に対する見掛けの傾斜を提供するだけであり、必ずしも ライン真下の地質構造の真の傾斜ではない。

したがって、本発明は、地下の地質構造の実際の表面の変化を表すデータを計算 するための第二の計算＠１３０を提供する。以下の説明から明らかなように、そ の表面計算機１３０は各方向の地震波ライン上の実際の地震波トレースで得られ るデータの補間として所要の合成地震波トレースを入手するのに役立つ情報を提 供する。さらに、見掛けの傾斜データは、最小自乗調整法を用いて、調査される 実際の地質構造の数学的公式を入手するために使用される。こうして入手された ３次元面により、解析者は、任意の深度での起伏を表す地震波データのタイム・ スライスを通して、あるいは各方向の垂直スライスを得ることにより、調査律遣 を３次元の背景の中で観察することができ、任意に設置した地震波ラインによっ て入手可能なデータを、そうした手順の費用を支払うことなくシミュレートする ことができる。その目的のために、計算機１３０の出力データは、出力装置１３ ５によフてｔ徴されるように、あとでアクセスするために、またディスプレーあ るいはハード・コピーとして出力するために記憶される。以下の考察からさらに 明らかなように、その構造のデータは、ライン１１２に提供される方位データお よびライン１１０に提供される地震波データと同様に、笛−計算装置１２０によ フて作成される見掛けの傾斜情報の間数として、装！１３０により計算される。

真の表面構造のデータを用いて、ライン１１０に入力されたその２次元地震波デ ータはトレース合成機＋４０によって適切に補間され、ライン＋１４に提供され る入力データによって３９すされる、所望の場所についての合成地震波トレース が得られる。

本発明の重要な利点は、トレース合成機に対して第一計算機＋２０によって、見 掛は傾斜を選択するために用いられる見掛は係数を提供することである。その見 掛は係数は、所要の場所についてのトレースを合成するときに、調査ラインで得 られる実際の地震波トレースの役割を重視するために使用される。その計算され た構造は、観察された地震波データを変更し、所望の場所に対する補間値を得る ために用いられる。

したがフて、第１図Ａの構造は、見掛は傾斜に対して入手される見掛は係数、実 際に観察された２次元地震波データ、計算された３次元地質構造物データに基づ き、ライン１１４に入力されたデータによって示される所要の場所で観察される 地震波トレースを褒すライン１５０における出力を提供する。特定のラインに沿 って分布する多くの個所についての地震波トレースを合成することによって、任 意の個所における地震波トランスデユーサのラインに沿って入手可能なデータを 図示した垂直の完全な地震波プロフィルが得られることが明らかである。

第２．３．４図はそれぞれ、第１１１ＫＡの１２０．１３０，１４０で図示した 構成部分の詳細を示す、第２図に示したように、見掛は傾斜計算機１２０は実際 、見掛は係数計算機１２２と試傾斜選択回路１２４から成る。演算においては、 回路１２４によフて選択されたそれぞれの試傾斜値に対して、見掛は係数計算機 は、その技術において既知の方法により、見掛は係数すなわちコヒーレンス係数 を計算する。その見掛は係数は各試傾斜値に対して決定され、最大の見掛は係数 をもつ傾斜値が考察中の特定のデータ地点についての見掛け０１斜として選択さ れる。

さらに詳しくいえば、特定のデータ地点における見掛は傾斜は、データ地点に中 心を置かれた傾斜ラインに対する、速読した小さな伏角の増加により負の最大伏 角から正の最大伏角にまたがるコヒーレンス値を定めることによりて決定される 。見掛は係数計算５１２２は方程式（１）に示した式にしたがい見掛は係数Ｃを 計算することによって、各試頌斜値に対するコヒーレンス・テストを実施する。

ここで、Ｍは地震波トレースの数 ｉは地Ｗｔ−ａ、トレースの指数 ｔは地震波タイム・サンプル 見掛は係数は試傾斜値に対する最少５度（効果尺度）であり、その角度に対して 地震波の事象がどのようにうまく整列しているかを測定する。その４娼す伏角は 、最大コヒーレンスがすべての方向すなわち試傾斜値の中で検出される、その角 方向として選択される。

本発明では、選択された伏角値に対する見掛は係数Ｃは、このように決定された 見掛は傾＄４［とともに留保される。

この係数は正規出力／入力エネルギー比を表し、その値は、それぞれ、無コヒー レンスから全コヒーレンスまでの範囲の、試傾斜ラインに沿った一直線の地震波 事象の中のコヒーレンスと一致する０から１の範囲を取る。したが）て、各デー タ地点に間しては、各タイム・サンプル時に（例えば、４ミリ秒の間隔で）入手 されるので、見掛は傾斜は、選択したタイム・ウィンドウ内の隣接トレース上の 地震波事象かもフとも一貫した形で並ぶ、その角方向として選択される。

はぼ４秒間の持続時間をもつ地震波トレースに関しては、４ミリ秒間隔で入手し た場合約１０００のデータ・サンプルが入手されると考える必要がある。さらに 、一本の地震波ラインに３００個のジオホンが使用された場合、前記の方法で正 確な見掛は傾斜情報を提供するには、選択されたウィンドウのほぼ３００．００ ０のデータ地点に対してコヒーレンスを計算しなければならない、さらに、ひと つの地′ｊｉ構造のマツプを作成するためには、数多くの地震波ラインが用いら れ、そのラインのそれぞれが３００，０００の複雑な計算を必要とするデータを 生みだすのである。したがフて、見掛は傾斜計算機１２０は、さらに詳しくいう なら、見掛は係数計算機１２２は、できれば多数のデータ地点に対する上記方程 式（１）の計算を速やかに実行する高速の、大容量のプログラム・デジタル・コ ンピュータであることが望ましい。

演算においては、傾斜選択回路！２４が増分伏角における隣接の地ｘトレースか ら一連のデータ地点を選択する。′Ａ択された各組み合わせについては、係数計 算機１２２に、ライン１２５の現在の試伏角値が提供される。見掛は係数計算機 は、ライン１２５のデータを受け取ると、方程式（１）にしたがい、見掛は係数 を計算する。そうした試伏角値のすべてを受け取ったのち、そのデータ地点に対 して計算された最大の見掛は係数が、その試伏角やそれに対する見掛は係数が、 算出された係数が以前にそこに記憶された値よりｔ大きい場合に限り、一対のレ ジスタ内に記憶されるというような手順で、決定される。

したがって、試行シーケンスの最後に、見掛は係数計算機１２２は、ライン１２ ６に信号を出力し、傾斜選択回路１２４をリセットさせ、同時にライン１２７に 前記したように記憶されレース合成機１４４で使用するために、その見掛は係数 を提供する。したがって、第一計算！１２０は実際、それぞれの特定のデータ地 点に対する見措け傾斜とそのデータ地点と関連させられると決定された見措けｌ ＩＪＩ斜に対する見措け係数を表す出力信号を提供する．第３図には、地質槁遺 の表面を計算するために用いられる第二の計算機１３０がさらに詐るために用い られる地矢波ラインの方位についてのｌｍ分係数を表す入力信号を与える．再度 第和図に戻れば，これは直角座標ｘ．ｙに関して角γを成す方向に向いた地大波 ラインＳを表しているが，地仄波ラインにそった方位方向を方向Ｓと定義すれば 、方程式（２）に示されたタイプの信微分方程式の解から、真の表面、Ｔ（Ｘ， ＞１）を得ることができると結渣ここでＴは調査された３次元地質構造を表し、 Ｓはデータを観測する地λ波ラインの方び調査される地質表面に対する真の傾斜 を決定できることを確かめた．このことは，式《３》の関係が適用できる第１図 を用いると，もっとはっきりわかる．式《３》の各値を式《２》に代入すると、 スカラ一式（４》が得られる．この式は、データを得るために用いられた地賞波 ラインに沿った地質表面の傾斜、δ■／δＳを，方位のデータからわかる係数（ 　ＣＯＳγ　とｓｉｎγ》で，また調査される表面、あるいは見掛けの傾斜のＸ とｙの座標方向での方向偏微分係数で示している．この方程式がら１（ｘ，ｙ） のための解が得られる．本発明は，このように装置を利用して上述したように決 定した式を用いて、多くのデータ・ポイントで調査ざれた表面を表わす閏数Ｔ（ ｘ，ｙ）の解を得ることができる．方程式（４》を解くために、傾斜表面Ｔ（Ｘ ，Ｙ）がｋ次の任意の式で表されると仮定する．２次式であれば、これは式（５ ）で表される：Ｔ（Ｘ，Ｙ）　ｍ　，ａｘ２＋ｂｙ２＋ｃｘｙ＋ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ 　（５）傾剥表面のこのような関数表示に対し、式《４》を解く際に必要な偏微 分係数は、式（６）で表される： 式（６）を式（４）に代入すると、式《７》が得られる：■１５ミＯ誼 （２ｘｃｏｓｙ）ａ＋（２ｙｓｉｎ７ｌｂ＋（ｙｃｏｓｙ＋ｘｓｉｎｙ）ｃ＋（ ｃｏ．ｓ７）ｄ＋（ｓＬｎ７）ｅ　（７）特定のデータ・ポイントと冥際の地ス 波ラインに対応する特定の角γの値に対して、第一の計算楕遣１２０で行われた 見掛けの傾斜計算の結果としてＤの値が知られているので、式（７）のａからｅ の係数をめる際には、様々なｘ．ｙ座標についてのがなりの量のデータが利用で きる． 複数の式に対する解法がどれでら使えるが、プログラムされたデジタル計Ｘ機で 容易に案行できる行列解法が好まれる．以下にそのよーうな解決を説明する．一 つのタイムスライスについて、２次元のプロフィルがらＮ個の測定値が利用でき るとする．Ｎが、決定すべき係数の数より大きいと、係数（式（７）のａからｅ ）は，最少二１）ｚ＝（２ｘ２ｃｏｓ（　２）ａｓ（２ｙ２ｓｉｎ　Ｙｚ）ｔ＋ ＋（ｙ２ｓｉｎＹ　２←ｘ２ｅｏｓＹｚ）ｃ÷（Ｊｉ＋ｆｆ２）ｄｉ（ｃ盾獅Q ）ｃ　（７２） 二こで、上付き文字−１とＴは，それぞれ逆行列と転置行列を示す．上の計算を ，第３図に示されている行列ジェネレーターと計＄１！＋３４によって実行する ．第３図では、行列人は．上に示されているように、地λ波ラインの伏角γとそ れぞれのデータ点のｘ．ｙ座凛の関数として表され、表面の式（５）のそれぞれ の係数は，式（９）で表されている行列の逆と転置の操作で示されている．れは ，傾斜が偏微分係数にのみ関係し、どんな定数項も計算には関係がないからであ る．この重要でないＤＣシフト（一定の時間シフトで表される》を別にすれば、 調査した表面の時間表示は、推定した係数から完全に決定される．すなわち，係 ｍａｔ　ｂ，ｃ，ｄ，ｅを決定すると．ｒＡ査している表面を記述する方程式は 、上述した定数のシフトを別にして、要ではない． さらに、伽数が一旦決定されると、どんな方向への見掛けの傾斜も、式（４）と （６）なやり方で，プログラムした計算機で実行できる．この装Ｉは，入力係数 Ｙと特定の点での入力ロケーション・データに応答して、式（６）の曲面方程式 の偏微分係数を計算して、それから式（１０》と（１１）に従って真の傾斜と方 位を決定する．指摘しておかなければならないが、最少二乗法では第一の計算装 置１２０が冥行する傾斜をめるプログラムからの見掛け係数は，地質楕造の表面 が，゜良い゜傾斜値を、′悪い”傾斜値よりも重く表すようにするための統計上 の　因子として用いられる．調査した椙遣表面は、数学的表面を局所的にデータ に応用することでよく近似できるので、式（９）で意図した表面適合は，予め定 めた小さな領域で行う．適合表面の連続性を得るために予めカバーした点の所定 のオーバーラップを件って、領域を各適合ごとに移動させる．そのような移動す る領域連合は、第３図の地質楕造がデータ点の連続した＾合セ？が含まれる． 補閏された点と周囲の地震波トレースの間の時間面の時間微分を見出だし請求め る合成地賃波トレースを楕成する適切なデータを生成することにより、トレース 福間を，地質楕遣の傾斜に沿って、第ＩＡ図のトレース合成機によって行う．補 閏されたトレースの振幅は前述の皇朴因子、特に、任意の点と既知のデータ点と の間の距離と見掛け係数で重みをかけな周囲のトレースの振幅から再構成される ．第４図に示した構造は、次式に従って福間データと合成地大波トレースを計算 するためＧ　（ｘ０，ｙ０，ｔ。）は任８の場所（ｘ６　．ｙ０）とタイムスラ イスちでの補閲されたトレースのＳ幅であり （Ｘ１，Ｙ■）は１番目の地震波トレースの座標、Δ辷ｉ　”　Ｔ．ｔ　ｘｉ　 ｚ　ｙｉ　）　−　Ｔ（　×ｏ　ｒ　Ｙ　■　’ｓ　（ｘ１，ｙ，，ｔｏ◆Δり は，場所（Ｘ■，ｙ　ｉ）、時刻ｔ。＋Δｔエにおける地震波トレースの振幅で ａ１は１番目のトレースのｔＬｄ因子、Ｍは再構成に用いられたトレースの数で ある．さらに詳しく言えば、式（１２）は、適当に荷重をかけた地其のデータの 総和を表していて、このデータはデータ点とトレースをめる任意点の間の傾斜に 対応する様々な点Ｘ　．ｙ　および様々な時刻で得られる． Ｍ、つまり、加算して補間出力を出す、福間トレースのまわりのトレースの数は フレネル・ゾーンの関数であり、これは時間により変わる．波動がより深く伝播 するにつれ，そしてその結果，再構成のためにより多くのトレースが使用される につれて，フレネル・ゾーンの広がりは，大きくなる．重ｈｆＩ数ａ　は、キル ヒホッフの波動理論により距離の１乗乃至２乗の逆に比例して減衰する．さらに 、係数ａ　は、良い傾斜データになるべく重みがかかるように見掛け係数によっ て修正される．係Ｒ　ａｔの数学的表示は，式《１３》で与えられる： ここでｒｌは（砧、ｙ（、ｌと（ｘｌ、ｙｌｌの距離で、Ｃは見掛は係数であり 、ｎは８指数である。好ましい実施例では、ｎの値は、１．５である。

トレース合成機１４０はトレース補間機能と加重機能を行い、これらの機能を実 行するために第４図に示した楕遣を含む、特に、型打係数計算回路１４２はライ ン１２８で見掛は係数計算＠１２２が出力する見掛は係数を、２次元地震波デー タ点に関連したｘ、ｙ座標とともに受けとる。これは２式（１３）に従って嗜好 係数を計算するためである。計算回路１４２はプログラムされたデジタル計算機 の形で提供される。

同様に１０グラムされた計算機から成る補間回路１４４が、式（１２）の結果を 計算するために装備されている８式から明らかなように、補間回ｎ１４４は、表 面計算機がらの入力を受けとり、式（１２）のΔｔｉ結果を計算できるように接 続されている。補間機への付加的な入力は、壷り係数計算回路１４２で決定され る係数と地震波トレースを合成する際に必要な任意点の座標である。以前に得ら れた２次元地震波データは、必要な時には、補間機に入力される。

ｉｒｚ機１４４により出力される結果の値Ｇ　（ｘｏ、、ｙｏ、ｔｏ）は点（ｘ ｏ、ｙ♂で時刻ｔ。で得られる地震のデータを表し、表面計算機１３０が計算す る調査された構造についての表面方程式に依存する。このように、本発明は、亙 ｌｈ腟、計算された構造の他の点で得られる地震上述した機能を果すためには、 大量のデータを処理しなければならないことは明らかでくてもよい９式（１３〕 によって、遠く離れたデータ点がらの寄与が減少し、ある距離以上では、Ｔｒ与 が実質的にはゼロになることがｂかるときは、記憶能力の少ない装置ら使用でき る。したがって、発明の方法と装置は、ごく限られた数のデータ点からのデータ 、式（１３）で示される計算、ならびに式（８）と（９）で表される表面Ｔ（χ 、ｙ）の計算における任意点に隣接した領域からのデータのための記憶を提供し 、また必要としている。特に、連続した。！Ａ１．Ａ２＋　、、、ＡＮからのデ ータは、表面Ｔ（ｘ、ｙ）ノある部分とこれらノ領域内の点についての所要ｔａ ｇ波データの計算に用いられる。むしろ請求める点の各セットについて、領域が これらの点を含み、式（１２）と（１３）に寄与できるほど十分に近い距離だけ 移動したデータ点を十分な数だけ含む領域が定義できる。従って、表面方程式Ｔ （ｘ、ｙｌは、一度に全表面にわたって決定しなくても、ある時刻において一つ のＦｔ域についてのみ決定するだけで十分である。このようにして、第３区のｔ ｌＩ造によって行われる機能の複雑さは大いに減少した。

計算表面の連続性を保証するために、領域Ａｔ　、　Ａ２　、・・・を、幾つか のデータポイン′トが互いに重なり合うように選定する。計Ｘ表面に十分な連続 性をｆｉｌＲし、それによって漸次、「移動ｒｌ域」技術で計算するために、５ ０％のオーバーラツプがあることが望ましい、そうして、すべての点での地震波 データを、その領域に適合した最小二乗によって得られた表面代表値の助けによ って、特定領域のデータ点の地震波データから計算することができる。もちろん 、表面をコンピュータ処理するために選んだ領域は、任！の点について合成する ための地震波トレースに寄与するすべての点を含む領域よりも小さい場合がある 。その場合、複数の領域の点から得られたデータを等式（１２）および＜１３） に代入する。

操作としては、等式（１２）の加算による望む点（ｘａ　、　Ｙｏ　）に対する 既知の地震波データの寄与を、領域ごとに決定する。′・・ν’ｌＡｈで表示さ れた。ｉ！京する構造の一領域内の各既知データ点（ｘ＋　、　ｙｌ　）の寄与 を、領１１人、内の点に対する指標」にわたってＶａ、Ｘする。綬いて、数学的 表面関数７ｉ・シ’ＩＡ、、１を次のオーバーラツプ領域について決定すると、 この領域内のデータ点から得られた地震波データの寄与を、任！の位置の点につ いて合成するべき地震波トレースに対する等式Ｃ＋Ｚ＞！よって計算する。

任！の点（ｘｏ　、　）’ａ　）に対するすべての地震波トレースをコンピュー タ処理したのち、さらに別な地を波トレースを合成するために、「任！」の点の ための新しい位置として、別な点を選定する。こういった地震波トレースの一群 は、例乏ば、並行であれ、面直であれ、二次元データを得るために用いた実際の 地震波ラインに近い方向であれ、望ん、だすべでの方向での地震波ラインを表す ために選定した点の複数性のために生成することができる。それやえ、互いの関 係に関しての地震波ラインの方向、あるいは地震波ラインに関してのデータ合成 のための任！の位置については、何のＦｊＡ＠らない。

個々に計算した地震波トレースのこういった組合せは、比較的単純であり、組み 合わせ装置＋４６によって行なわれる。このような組み合わせ装置は、実際には 、単なる直列−並列２換器であり１点の各複数性のために連続的（すなわち直列 ）に生成された地震波トレースを、一時的に保存した後、ひとまとめ（すなわち 並列）で出力し、ジオホンのすべての地震波ラインによって得ることのできるデ ータを示す、そのほか、組み合わせ装置には、各地震波トレースを連続的に、地 震波ラインによって与えられる信号と関連した物理的信号の変位と共に１表示あ るいは印刷するディスプレイあるいは１リンタが備えられている場合がある。こ のような装置においては、保存あるいは回復回路、あるいはプリント運搬媒体は 、ジオホンの全ラインの出力の「配列Ｊ！％示を供給するために、以前に出力さ れた信号を現在出力されている信号と組み合わせるために保存するのに用いるこ とができる。

等式（１２）は任！のタイムスライスでの地震波データを供給するため、本発明 は種々のタイムスライスでのプランの視点を供給し、例えばオイルの穿孔個所の 選定の補助となる「映画」としての連続的視点を得るための、こういった視点の 連続、あるいは垂直方向の移動の連続を生成することができる。

好ましくは、座標変換した３次元データに基づいて３次元での移動を行なうため に、未移動材料データについて上述しなような２次元データを座標変換するべき である。未移動データには反射波および回折波が含まれていることに注意する０ 本発明は両方の波が存在する表面に適合する。この手順は奇妙に思われるかも知 れないが、ここで考えているように１表面適合が局所的に行われた場合、より強 い波はいずれについても補間が行なわれるということは理解するべきである０通 常、回折波には深い傾斜があるため、精密にｔＡ整した傾斜探索によって反射波 と回折波を区別して補間することが可能であるニー回の実行で回折波の通過が行 なわれ、もう一度実行すると反射波の通過が行なわれる。ｆｋ終節は２つの出力 を線形に重ね合わせることによ７て生成される。

それｒｐ九本発明に＋＞寧Ｓ囚に広く図解した方法を実行することによって合成 された地震波トレースの供給が含まれていることに注意する。その小で、ステッ プ５１０では、ジオホンの複数性から受け取った地震波データから見掛けの傾斜 を判定する。ステップ５２０で１表面は移動領域に適合する。旦んだデータはス テップ５３０で補間によって得られる。

さらにオプションとしてのステップ５４０が供給されている場合があり、ここで は真の傾斜および／または方位角が得られる。

さらに特異的な詳細においては１発明された方法のこの視点は夏６　、７．　Ｘ ひ・８国に示したステップを実行するように１０グラムされたコンピュータによ って行なうことができる［６１！１１！コと、ステップ６００では、覆々のテス ト点の座標と共に２次元の地震波データの量の初期入力が行なわれる。ステップ ６１０では、正弦関数の変換を行なうことなどによって、信号増強の第１シテン のステップを行なうことができる。

ステ１７６２０−６６０では、入力データに対し見掛けの傾斜角が決定される。

ステップ６２０では、次の試験傾斜角が確立される。この手順の初期通過におい て、ステツ１６２ｏは初期試験＃ｌｌ斜角の値を供給する。その後、ステップ６ ３０でステップ６２ｏ内の傾斜角値七ットに対して見掛は係数が決定され、すべ ての試験傾斜値がステップ６４０で用いられていることを判定して、ステップ６ ５０で最大見掛は係数が決定される。すべての試験傾斜値が用いられなかった場 合、この発明された方法ではステップ６２０でもう一度１次の試験傾斜値を確立 する必要がある。

ステップ６５０″ｃｉ＆大見掛は係数を決定すると、ステツ１６６０で見掛けの 傾斜ｊＴ／Ｉｓとして、対応する傾斜試験値が選定される。見掛は係数およびこ のようにして決定された傾斜値は、覆々の点のデータのための生涯係数を決定す る際に用いるために、ステップ６７０で保存される。ステップ＆＋１０ではこの 方法は第７図に示したステップに進むが、ここで観察した表面の３次元の表現が 得られる。ここでは、ステラ７６１０−６７０で見掛けの傾斜のデータがコンピ ュータ処理され、ステップ６８０での出力はステップ７００で得られる。ステッ プ１１０からのデータとステップ１１２からの方位角データのｘ、ｙＪｉ［はス テップ７００に併合される。そのｔｋ、２次元データを供給する地震波ラインに ついての覆々のジオホンに対する座標および方位角のデータのｒａｗとして１行 列Ａが形成され、行列７１（Ａ”Ａ）りがステップ？１０で得られる１行列操作 は、ｔｔ察する３次元表面を表すために用いられる等式（等式（５）など）の係 数を解くために等式（９１にしたがって、ステツ１７２０で行なわれる。Ｘおよ びｙ方向の見掛けの傾斜は、以前に記述したように、等式（６）の解によって、 ステ）ア７３０で得られる。最後に、等式（ｌＯ）および（１１）にしたがって 、表面および方位角の数学的表現がオプションとしてステップ７４０で得られる 。係ｊｌＹはステップ７５０で保存される。この発明された方法は、測定データ の誤差が結果に与える影響を減少させるために、Ｎ桁の多項式に適合する力より もむしろ、以前に説明したように、データに対する表面の最小二乗適合を用いて いることは注！すべきである。

矧８図には、任意の点における地震トレースを合成するために興行されるステッ プの連続が示されている。ステップ８００に位置が入力されている各点について 、その点とコンピュータ処理されたある領域Ａｋに対する実際のデータ点との間 の距離が、ステップ１１２０で得られる。ステップ８３０では、見掛は係数が得 られ、ステップ８４Ｇでは等式（１３）に従って支分係数がコンピュータ処理さ れる。ステップ８５０では、その領域内のすべての妥当なデータ点からの補間さ れた点に対する寄与が得られたかどうかを判定する。もしそうなっていなければ １手順は、領域Ａｋ内の次の点を選定するためのステップ８１５に戻る。それゆ え、ステラ７ｇ２Ｏ−８５０は、与えられた領域内のすべての点からの寄与が考 慮に入れられるまで繰り返される。すべての３！義のある領域に対する墾妙係数 は５その快、各連続する領域Ａ１に対するステップ８１５−８５０の通続を繰り 返すことによって決定される。ステップ８７０では、すべての領域からの寄与が 供給されたかどうかを判定する。もしそうなっていなければ、１０グラムはステ ップ８１０を経由して８１５−８５０の連続に回帰する。この手順では、任！の 点に対するコンピュータ処理された地震波データトレースを等式（１２）に従っ て導くために、以前に得られた真の地震波データに重みを付けるために、１．Ｉ ？係数が用いられる。

その後、ステップ８７０で望むすべての領域に対してデータが生成されたがどう かを判定する。もしそうなっていなければ１手順はステップ８１０に回帰する。

それゆえ、領域内のすべての点に対してデータが得られるまで、この方法はステ ラ７１１５−８６０　ｔｈり返す、いったん望む各点に対してデータが導かれれ ば、この方法はステップ８８ｏで終止し、データは出力として供給される。

垂直像を得るために用いることができる合成された地震波トレースの生成に加え て、本発明での方法で生成された多量のデータは、ｆＩ察された精造のすべての 方向での切断像を（◆るために用いることができる。さらに、発明された方法お よび装置で、譚準的な２次元地λ波データから、それと関連した見掛けの傾斜を 得る際に雑音を除去するために用いることができる。地震波トレースが実際に得 られた各点に対して合成されたトレー反を効実際に検知された地ス波信号内のラ ンダムな雑音の影響を平滑化するために用いることができるようである。

この発明のこのような平滑化の適用は、査朴係数が、ある点で得られた実際のデ ータにもっとも重い荷重をかけるが、過室因子と関連した見掛は係数は、そうい ったデータが実際に雑音を含んでおり、誤ったものである場合、そのデータ重要 性を減じる傾向がある。その上１表面は最小二乗適合の後に得られるため１表面 はどのような異常データ点や隣接点からの著しい変異を示すデータにも従う必要 がないので、種々のトレースと関連したランダムな雑音は平滑化される。

明細書の上記部分は以前に得た地震データを補充することにより任！の地点にお いて正確な地震の影響を合成する方法を示している。従ってどのような密度の地 点に対するデータも得ることができ、以前に得た２次元データを基に３次元デー タを生成することが可能となる。３次元データを得ることにより、リグリフトさ れたデータにより遥切な採鉱（又は穿孔）個所のより正確な選定が可能となり、 この選定伴業がより安い費用で行うことができるのである。

本発明の方法は第９図に広−い阪念としてまとめて表示されている。■示されて いるように試掘ステップは調査する地域に間する２次元データをｒ４供する。こ のデータは第５図〜第８図に示し、上記に説明したステップに従ってステップ９ ２０でリグリフトされる。このリグリフトされたデータはステップ９４０にて適 切な採ｊｌ［ｌ所キ選定するためにステップ９３Ｇにて解釈される。鉱物の最高 はステップ９５０にて行われる。

発明されたこの方法は、３次元の、濃密なバプクデータによって、同じデータを 垂直方向のタイムスライスといった適切な視点で表示することが可能となり、そ の結果、鮮度から観察することができるので、３次元データによって、より良く 排除することができる。タイムスライスは「映画Ｊ形式で供給することができ、 生産地質学者や技術者は、様々な深度に対して適用可能なスナップ写真の形で生 産地を見ることができる。この技術を実際のデータに適用することにより、雑音 を減少させること、および信号対雑音比の改善によって、データの著しい増強が 供給される。

それゆえ、増強された、より正確な地質学的データを用いて、同じ精造のより正 ｊな解釈が可能である。従って、この発明によって、海上あるいは地上の地ズ波 ｔＩｉ交技術のいずれによっても、オイルの穿孔個所や他の鉱物の採鉱地の正ｉ な選定が可能となる。従来の方法によって得られた、貸５な、２次元データは、 濃密な１．３次元形式でのより詳紹な情報を供給し、穿孔可能個所の正確な位置 確定が可能となるように、この発明にしたがって処理される。この発明にしたが って、穿孔や　個所の選定に器づいて、鉱物に接近し。

地下地質学的構造から引き出すために、油井を穿孔したり、坑道を掘る。

この発明に対する好ましい実態化の上述の説明は１１解と記述を目的として提示 さ口されたものではない、上述の技術をヒントとして、明らかな修正や変異が可 能である。

例えば、他のコンピユータ化技術や装置を用いてもよい、好ましい実態化はこの 只明の五本および実際的な適用の最善の描写を提供し、それによって、考えられ た特定の使用に対してふされしいような種々の冥Ｓ化および種々の修正を行なっ て、この発明を応用する技術の一つの一般的な技法が可能となるように１選定し 記述された。この発明の使用範囲は

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）地下構造を調査するための目標採鉱地域の探鉱、ｂ）地下構造および境 界層による地震波エネルギーの反射を表わす、所定個所での地震波信号の捕捉、 ｃ）前記所定個所以外の個所で得られる信号を示す地震波データの合成と、それ による地下構造および境界層のさらに濃密な表示の達成、ｄ）採鉱個所を選ぶた めの、前記地震波トレースおよび前記合成地震波データの利用 の名段階からなる採鉱個所選定法。
2. ２．地震波信号を得るための前記段階が、地震波による採鉱個所の決定、所定採 鉱個所での地震波ラインの提供、地下構造および境界層による反射のための地震 波エネルギーの発生ならびに地下構造及び境界層により反射される地震波エネル ギーのエコーの検出、の各段階からなる、請求項１記載の方法。
3. ３．採鉱個所を選定するための前記地震波トレースおよびデータを用いる前記段 階が、選定個所から採鉱するさらに進んだ段階からなる、請求項２記載の方法。
4. ４．採鉱個所選定のための前記地震波トレースおよびデータを用いる前記段階が 、選定個所から採鉱するさらに進んだ段階からなる、請求項１記載の方法。
5. ５．前記採鉱段階がオイルのための穿孔の段階からなる、請求項４記載の方法。
6. ６．前記所定個所以外の個所で得られる信号を示す地震波データの合成と、それ による地下構造および境界層のさらに濃密な表示の達成の前記段階が、地下構造 および境界層の３次元表示を違成するさらに進んだ段階からなる、請求項１記載 の方法。
7. ７．ａ）地質学的構造を調査するための目標採鉱地域の採鉱、ｂ）地質学的構造 による地震波エネルギーの反射と関連する、２次元地震波データをその３次元表 示として表示するための、所定個所での地震波信号の捕捉、ｃ）前記所定個所以 外の個所で得られる信号を示す地震波データの合成と、それによる地質学的構造 のさらに濃密な、３次元表示の達成、ｄ）ｉ）地質学的構造の３次元表示を供給 する地震波データを生成するための、所定個所で得られる地震波信号の基準線再 作成、ｉｉ）地質学的構造を示す３次元表面のプログラムされたコンピュータで の計算、 ｉｉｉ）計算された３次元表面に基づく、地質学的構造と関連し、前記所定個所 以外の付加的点で検知可能な付加的地震波データの、前記プログラムされたコン ピュータでの計算 ｉｖ）前記付加的地震波データを表わし、前記付加的点で検知可能な合成地震波 信号の生成、 ｅ）地質学的構造内の採鉱個所を選定するための前記獲得された地震波信号およ び前記合成地震波信号の利用 の名段階からなる採鉱個所選定法。
8. ８．地質学的構造が地下構造および境界層からなり、前記獲得された地震波信号 および前記合成地震波信号を用いる前記段階が、地下構造および境界層内め採鉱 個所の選定からなる、請求項７記載の方法。
9. ９．地震波信号を得るための前記段階が、地震波による採鉱個所の決定、所定採 鉱個所での地震波ラインの提供、地下構造および境界層による反射のための地震 波エネルギーの発生ならびに地下構造及び境界層により反対される地震波エネル ギーのエコーの検出、の各段階からなる、請求項８記載の方法。
10. １０．採鉱個所を選定するために前記獲得された合成地震波信号を用いる前記段 階が、選定個所から採鉱するさらに進んだ段階からなる、請求項９記載の方法。
11. １１．採鉱個所を選定するために前記獲得された合成地震波信号を用いる前記段 階が、選定個所から採鉱するさらに進んだ段階からなる、請求項１０記載の方法 。
12. １２．前記採鉱段階がオイルのための穿孔の段階からなる、請求項１１記載の方 法。
13. １３．ａ）地質学的構造を調査するための目標採鉱地域の採鉱、ｂ）地質学的構 造による地震波エネルギーの反射と関連する、２次元地震波データをその３次元 表示として表示するための、所定個所での地震波信号の捕捉、ｃ）前記所定個所 以外の個所で得られる信号を示す地震波データの合成と、それによる地質学的構 造のさらに濃密な、３次元表示の達成、ｄ）ｉ）地質学的構造の３次元表示を供 給する地震波データを生成するための、所定個所で得られる地震波信号の基準線 再作成、ｉｉ）１）前記２次元地震波データからの、前記地震波信号が検知され た所定個所に対する地質学的構造の、見掛けの傾斜の特徴の判定；２）見掛けの 傾斜の特徴と共に、前記地震波信号が検知された前記所定個所に対するその傾斜 の特徴と関連した各見掛け係数の決定；３）前記見掛けの傾斜の特徴および特定 点を同定する位置データからの、地質学的構造を特徴付ける３次元表面の決定； の名項による地質学的構造を表わす３次元表面の捕捉、ｉｉｉ）計算された３次 元表面に基づく、地質学的構造と関連し、前記所定個所以外の付加的点で検知可 能な付加的地震波データの、前記プログラムされたコンピュータでの計算 ｉｖ）前記付加的地震波データを表わし、前記付加的点で検知可能な合成地震波 信号の生成、 ｅ）地質学的構造内の採鉱個所を選定するための前記獲得された地震波信号およ び前記合成地震波信号の利用
14. １４．地質学的構造が地下構造および境界層からなり、前記獲得された地震波信 号および前記合成地震波信号を用いる前記段階が、地下構造および境界層内の採 鉱個所の選定からなる、請求項１３記載の方法。
15. １５．地震波信号を得るための前記段階が、地震波による採鉱個所の決定、所定 採鉱個所での地震波ラインの提供、地下構造および境界層による反射のための地 震波エネルギーの発生ならびに地下構造及び境界層により反射される地震波エネ ルギーのエコーの検出、の各段階からなる、請求項１４記載の方法。
16. １６．採鉱個所を選定するために前記獲得された合成地震波信号を用いる前記段 階が、選定個所から採鉱するさらに進んだ段階からなる、請求項１５記載の方法 。
17. １７．採鉱個所を選定するために前記獲得された合成地震波信号を用いる前記段 階が、選定個所から採鉱するさらに進んだ段階からなる、請求項１３記載の方法 。
18. １８．前記採鉱段階がオイルのための穿孔の段階からなる、請求項１７記載の方 法。
19. １９．ａ）前記２次元地震波信号データの入力のための入力手段ｂ）前記２次元 データから種々の点での地質学的構造の見掛けの傾斜の特徴を計算するための前 記入力手段とコネクトした第１計算手段；ｃ）前記２次元データおよび前記計算 された見掛けの傾斜の特徴から３次元表面を決定し、前記表面を表わすデータを 生成するための、第２計算手段；ｄ）決定された３次元表面を前記２次元地震波 データと共に表わす前記データを組み合わせ、そこから任意の所定個所を持つ点 で得られる地震波トレースと関連する合成地震波信号を発生するための、トレー ス発生手段の各手段からなる、地質学的構造を表わす、濃密にパックされた高解 析３次元地震波データを、構造の代表値である、貧弱な２次元地震波データから 供給するための、地震波トレース合成機。
20. ２０．前記任意点の位置を識別するデータを入力するための第二入力手段を含み ；そして 前記トレース生成手段が、 前記任意点位置にある地震波受信器により得られる前記地震波トレースを前記位 置および前記入力地震波信号データおよび前記三次元表面データの関数として算 出するための、前記任意点の位置を識別するデータを入力された前記第二入力手 段に対応し、かつ前記第二算出手段により生成された三次元表面を示す前記デー タに対応する第三算出手段からなる、 請求項１９記載の地震波トレース合成装置。
21. ２１．前記の計算された地震波データを記憶するための記憶手段からなる請求項 ２０記載の地震波トレース合成装置。
22. ２２．前記の算出された地震波データを前記記憶手段から出力し、これにより前 記第二入力手段に入力されたポジション・ロケーションの密度により決定される 所定の密度でパックされた前記地質構造を示すデータを提供するための出力手段 からなる、請求項２１記載の地震波トレース合成装置。
23. ２３．前記出力手段が、前記記憶手段から引き出される前記の算出された地震波 データを前記二次元データと併せて示す働きを持つ、請求項２２記載の地震波ト レース合成装置。
24. ２４．前記出力手段が前記データをプリントする手段からなる、請求項２２記載 の地震波トレース合成装置。
25. ２５．前記第三算出手段が、前記任意ピックアップ点において得られる前記合成 地震波データ信号を算出する際に、前記任意ピックアップ点から遠隔の地点にお いて捕捉された二次元地震波データ信号より、前記任意ピックアップ点に近接す る地点において捕捉された二次元地震波データ信号の方により大きなウェートを 与えるための加重手段を含む補間手段からなる、請求項第２０記載の地震波トレ ース合成装置。
26. ２６．前記第一算出手段が前記見かけ傾斜指標に関する様々な点の算出された見 掛け傾斜指標の見掛け係数を計算する手段を含み、また前記第三算出手段が、前 記任意ピックアップ点で得られる前記三次元地震波データを算出する際に高い見 掛け係数を示す地点に関する二次元地震波データの方に、低い類似率を示す地点 に関する二次元地震波データよりもより大きなウェートを与えるための加重手段 を含む補間手段からなる、請求項２０記載の地震波トレース合成装置。
27. ２７．前記第一算出手段が、前記二次元データを得るために用いられるピックア ップ変換器の地震波ラインを任意の方向に方向付けることに関して前記二次元デ ータに対する導関数データを得るための手段からなり、前記第二算出手段が、前 記ピックアップ変換器のための方位角データおよび前記導関数から、前記構造の 成分方向を示す前記二次元データの偏導関数を決定するための手段からなる、請 求項１９記載の地震波トレース合成装置。
28. ２８．前記第二算出手段が、前記二次元データおよび前記偏導関数から、前記三 次元データを導き出す手段からなる、請求項２７記載の地震波トレース合成装置 。
29. ２９．ａ）前記二次元データ信号を受信するための入力手段；ｂ）前記二次元デ ータ信号に基づき数箇所における見かけ傾斜値に対する見掛け係数を算出するた めの見掛け算出手段；ｃ）前記二次元データ信号により調査された地質表面の見 かけ傾斜を得るための前記見掛け算出手段に対応する見かけ傾斜算出手段；ｄ） 前記二次元地震波データ信号において実際に調査された地点の中間にある任意地 点で得られる地震波データ信号トレースを合成するための、前記見かけ傾斜計算 手段に対応する地震波データ算出手段； ｅ）前記見かけ傾斜算出手段により算出された見かけ傾斜から前記二次元地震波 データ信号によって調査される地質表面表示の算出のための、および算出された 表面表示に対応する三次元表面関数を示すデータを生成するための表面算出手段 ；ならびにｆ）前記の生成された表面データおよび前記二次元データ信号から前 記任意地点で受信可能な地震波トレースを決定し合成するための、前記表面算出 手段に対応した合成手段からなる、地質表面の地震波調査を表示する二次元地震 波データ信号を三次元地震波データ信号に変換するための装置。
30. ３０．前記見かけ傾斜算出手段が、前記二次元地震波データを得るために使われ るラインの任意方位角方向について，見かけ傾斜の定方向導関数データを得るた めの手段からなり、前記表面算出手段が、前記定方向導関数データから、所定の 座標方向について調査面の表面表示を算出するための導関数データを得るための 手段からなる、請求項２９記載の装置。
31. ３１．仮想地震波ラインに沿うピックアップ点を示すために選択された複数の前 記合成地震波データ・トレースを結合するための結合手段をさらに含み、これに よって仮想地点における地震波ラインに沿う調査を示す合成地震波データを提供 する、請求項２９記載の装置。
32. ３２．前記合成手段が、前記任意位置に向けての前記地震波トレースを合成する 際に、特定地点の見かけ傾斜に関連した見掛け係数によりその特定地点において 受信された前記二次元データを加重するために、前記見掛け算出手段に対応する 、請求項２９記載の装置。
33. ３３．ａ）前記三次元地震波データから前記地質構造を示す三次元面を算出する ための第一計算手段； ｂ）前記算出三次元面から、前記地質構造に対応しかつ前記特定地点以外の付加 地点において検出可能な付加地震波データを算出するための第二算出手段；およ びｃ）前記付加地震波データを示しかつ前記付加地点において受信可能な地震信 号を発生するための発生手段からなる、 地質構造を示す受信地震波データを提供するために、特定地点において受信され た地震波信号をリグリッドしその地質構造に対応した二次元地震波データを示す ための装置。
34. ３４．ａ）プログラムされたコンピュータ上における、前記地質構造を示す三次 元面の算出； ｈ）算出された三次元面に基づいた、前記のプログラムされたコンピュータ上で の、前記地質構造に対応しかつ前記特定地点以外の付加地点において検出可能な 付加地震波データの算出；および ｃ）前記付加地震波データを示しかつ前記付加地点において受信可能な地震信号 の発生 の各段階からなる、地質構造を示す三次元地震波データを提供するために、特定 地点で受信される地震波信号をリグリッドしかつその地質構造に対応する二次元 地震波データを表示するための方法。
35. ３５．前記の最初に言及された算出段階が，さらにａ）前記二次元データからの 、信号が受信された地点の地質構造の見掛け傾斜指標の決定； ｂ）前記見掛け傾斜指標に加えて、前記の前記信号受信地点の見掛け傾斜指標に 関連した各々の見掛け係数の決定；およびｃ）前記見掛け傾斜指標からおよび特 定地点を識別する位置データからの、地質構造の三次元面指標の決定 の各段階からなる、請求項３４記載の方法。
36. ３６．前記第三決定段階が、さらに、前記の真の傾斜指数を得るために▲数式、 化学式、表等があります▼ という形の偏微分方程式をプログラマブルに解く段階からなる請求項３５記載の 方法。
37. ３７．前記三次元面算出段階が、前記の前記信号受信地点第一組に対する一表面 の最小正方形適合の提供、 続いて前記の前記信号受信地点第二組に対する第二表面の提供、および前記第一 組受信地点に含まれる前記地点のいくつかをオーヴァーラップするための前記第 二組受信地点の選択 からなる、請求項３５記載の方法。
38. ３８．前記付加地点において受信可能な前記地質波信号発生の前記段階が、地質 構造の前記三次元面指標に従って、前記特定地点において受信可能な複数の信号 を結合する段階からなる、請求項３５記載の方法。
39. ３９．前記結合段階がさらに、前記特定地点と各々関連した前記見掛け係数に従 って前記複数信号に重みづけする段階からなる、請求項３８記載の方法。
40. ４０．前記結合段階がさらに、前記付加地点と前記特定地点との距離に従って前 記複数信号に重みづけする段階からなる、請求項３８記載の方法。
41. ４１．ａ）特定地点における前記構造に対応した地震波データを示す地震波信号 の受信；ｂ）前記地質構造を表示する三次元面の算出；ｃ）算出された三次元面 に基づく、前記地質構造に対応しかつ前記特定地点以外の付加地点において検出 可能な付加地震波データの算出；およびｄ）前記付加地点において受信可能な前 記付加地震波データを示す地震波信号の発生。 の各段階からなる、地質構造に対応した三次元地震波データを含む地震波信号を 提供するための方法。