JPH0726512B2 - 人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状熊三次元検知システム - Google Patents
人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状熊三次元検知システムInfo
- Publication number
- JPH0726512B2 JPH0726512B2 JP1340187A JP34018789A JPH0726512B2 JP H0726512 B2 JPH0726512 B2 JP H0726512B2 JP 1340187 A JP1340187 A JP 1340187A JP 34018789 A JP34018789 A JP 34018789A JP H0726512 B2 JPH0726512 B2 JP H0726512B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- well
- crust
- magnetic field
- magnetic
- detection system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 26
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 21
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 33
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 2
- 229910001289 Manganese-zinc ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- JIYIUPFAJUGHNL-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Mn++].[Mn++].[Mn++].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Zn++].[Zn++] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[Mn++].[Mn++].[Mn++].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Zn++].[Zn++] JIYIUPFAJUGHNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004141 dimensional analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/26—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、地中に掘削した坑井近傍の地殻内の亀裂形
状や、熱水を含む地下水流動（以下、単に「地下水流
動」という。）の状態、賦存状態を検知する物理計測に
おいて、三次元的に解析可能なシステムに関する。
状や、熱水を含む地下水流動（以下、単に「地下水流
動」という。）の状態、賦存状態を検知する物理計測に
おいて、三次元的に解析可能なシステムに関する。
従来、この種の技術として、電磁気現象を利用して、そ
の地表の比抵抗や、インダクションを測定する方法や、
超音波、弾性波を地中に発射し、その透過波や反射波を
測定する方法や、地中に存する自然γ線や、人工線源の
γ線の散乱を測定することにより、地下の岩石密度を調
べる方法等がある。そして、これらの測定結果を地表面
においてデータ集積処理することによって、地下の断層
状態を探査する方法が、ジオトモグラフィと称して行わ
れている。さらに、最近は、これに加えて、坑井を有効
に利用して三次元的なとらえ方をすることが試みられる
ようになっている。
の地表の比抵抗や、インダクションを測定する方法や、
超音波、弾性波を地中に発射し、その透過波や反射波を
測定する方法や、地中に存する自然γ線や、人工線源の
γ線の散乱を測定することにより、地下の岩石密度を調
べる方法等がある。そして、これらの測定結果を地表面
においてデータ集積処理することによって、地下の断層
状態を探査する方法が、ジオトモグラフィと称して行わ
れている。さらに、最近は、これに加えて、坑井を有効
に利用して三次元的なとらえ方をすることが試みられる
ようになっている。
ところが、これら従来の地下探査方法は、岩石孔隙中の
地下水流動層や炭化水素、石油等の層の有無、形状等を
正確に把握するには、採取するデータの粗さに由来する
のか、地殻内の亀裂形状や、地下水流動の状態、賦存状
態を正確に検知するには困難が伴っていた。また、熱水
の探査に限れば、通常の熱水探査においては、試しの井
戸を掘削してみて、蒸気噴気の存在によって、熱水層の
存在を知り、その後その噴気井から流動指標となる化学
物質、例えば、ヨウ化カリウム等を所定の時間間隔、所
定の濃度等厳重な管理の下で注入し、他の場所に掘削さ
れた井戸、例えば、他の噴気井からその化学物質を採取
して、その濃度、採取時間等を計測して、熱水が存在す
る地殻内の亀裂（フラクチャー）の形状、熱水の流動状
態、賦存状態等を推定していたが、化学物質等は、採取
されて初めてその数値が知り得るものであり、また、そ
の濃度変化は、著しく微妙であり、したがって、得られ
るデータは、精度が粗いという欠点を有している。
地下水流動層や炭化水素、石油等の層の有無、形状等を
正確に把握するには、採取するデータの粗さに由来する
のか、地殻内の亀裂形状や、地下水流動の状態、賦存状
態を正確に検知するには困難が伴っていた。また、熱水
の探査に限れば、通常の熱水探査においては、試しの井
戸を掘削してみて、蒸気噴気の存在によって、熱水層の
存在を知り、その後その噴気井から流動指標となる化学
物質、例えば、ヨウ化カリウム等を所定の時間間隔、所
定の濃度等厳重な管理の下で注入し、他の場所に掘削さ
れた井戸、例えば、他の噴気井からその化学物質を採取
して、その濃度、採取時間等を計測して、熱水が存在す
る地殻内の亀裂（フラクチャー）の形状、熱水の流動状
態、賦存状態等を推定していたが、化学物質等は、採取
されて初めてその数値が知り得るものであり、また、そ
の濃度変化は、著しく微妙であり、したがって、得られ
るデータは、精度が粗いという欠点を有している。
また、この化学物質を投入する探査では、地下水流動の
終端を示すのみで、流動の経路について、正確に把握す
ることはできなかった。
終端を示すのみで、流動の経路について、正確に把握す
ることはできなかった。
そこで、本願発明は、水に対する分散性に富み、高透磁
率の粒状磁性体をトレーサとして坑井内から直接地層内
の岩石孔隙中の熱水層、油層等に注入流動させ、同じ坑
井または所定間隔をおいて掘削した他の坑井から該トレ
ーサの移動拡散状態を検知解析して、その地殻内の亀裂
形状や、フラクチャー特性、地下水流動の状態、賦存状
態を三次元的に解析するシステムとしたものである。
率の粒状磁性体をトレーサとして坑井内から直接地層内
の岩石孔隙中の熱水層、油層等に注入流動させ、同じ坑
井または所定間隔をおいて掘削した他の坑井から該トレ
ーサの移動拡散状態を検知解析して、その地殻内の亀裂
形状や、フラクチャー特性、地下水流動の状態、賦存状
態を三次元的に解析するシステムとしたものである。
本願発明は、地殻内の亀裂に応じて存在する熱水や、油
層に掘削坑井から強制的に粒状磁性体（高透磁率物質）
をトレーサとして注入し、これにより磁場が歪むのを、
坑井内の磁力計で、その移動、分布を追跡計測し、その
位置、形状を捕足することにより、地殻内の熱水や油層
の存する亀裂（フラクチャー）の形状、該熱水等の地中
流動の状態や賦存状態を三次元的に知ることができる。
層に掘削坑井から強制的に粒状磁性体（高透磁率物質）
をトレーサとして注入し、これにより磁場が歪むのを、
坑井内の磁力計で、その移動、分布を追跡計測し、その
位置、形状を捕足することにより、地殻内の熱水や油層
の存する亀裂（フラクチャー）の形状、該熱水等の地中
流動の状態や賦存状態を三次元的に知ることができる。
本発明の一実施例として、本発明を応用した地下水流動
検知システムの概要図を第１図に示す。
検知システムの概要図を第１図に示す。
図において、１は、熱水が存する地殻内の亀裂（フラク
チャー）である。２は、このフラクチャー１に掘り下げ
られた坑井（＃１）であり、３および４は、この坑井
（＃１）の近傍に掘削された他の坑井（＃２）および
（＃３）である。また、５、６、７は、これら坑井（＃
１）、（＃２）、（＃３）内に釣り降ろされ、坑井内
で、前記粒状磁性体のトレーサの移動および分布等を検
出するため、地球磁場の変動を測定する三軸磁力計を含
む坑井内計測器である。８は、これら坑井内計測器５、
６、７からの計測データを直接または遠隔にて受信し、
そのデータ解析を行う坑井内データ処理装置である。９
は、掘削により、熱水に突き当たった噴気井である。
チャー）である。２は、このフラクチャー１に掘り下げ
られた坑井（＃１）であり、３および４は、この坑井
（＃１）の近傍に掘削された他の坑井（＃２）および
（＃３）である。また、５、６、７は、これら坑井（＃
１）、（＃２）、（＃３）内に釣り降ろされ、坑井内
で、前記粒状磁性体のトレーサの移動および分布等を検
出するため、地球磁場の変動を測定する三軸磁力計を含
む坑井内計測器である。８は、これら坑井内計測器５、
６、７からの計測データを直接または遠隔にて受信し、
そのデータ解析を行う坑井内データ処理装置である。９
は、掘削により、熱水に突き当たった噴気井である。
このようなシステム概略の下で、まず、最初に、前記フ
ラクチャー１に掘り下げられた坑井（＃１）２から、高
透磁性を有する粒状磁性体のトレーサを注入するという
ものである。
ラクチャー１に掘り下げられた坑井（＃１）２から、高
透磁性を有する粒状磁性体のトレーサを注入するという
ものである。
ここに、トレーサとしての粒状磁性体には、高い透磁性
（初透磁率100程度）を有し、流動しやすい粒径のもの
が好ましく、例えば、粒径＝１〜数10ミクロンのものが
好ましく、熱水に使用する為、キューリー点の高い高温
安定性のものが好ましい。なお、高透磁率材料として、
コストの安いものであれば、なお、好ましいことはいう
までもない。また、地下熱水層の中で高流動性を有する
ものであることが必要であり、水に対する分散性に富
み、比重が低いものが好ましく、本実施例では、このた
め、前記高透磁率材料を水に対する分散性に富む表面材
料でコーティング処理したものを使用した。したがっ
て、このコーティング材料も、熱水層の中を流動し易く
するように、低比重のものであることが必要であり、耐
熱性を有し、低コストのものであることが望ましい。
（初透磁率100程度）を有し、流動しやすい粒径のもの
が好ましく、例えば、粒径＝１〜数10ミクロンのものが
好ましく、熱水に使用する為、キューリー点の高い高温
安定性のものが好ましい。なお、高透磁率材料として、
コストの安いものであれば、なお、好ましいことはいう
までもない。また、地下熱水層の中で高流動性を有する
ものであることが必要であり、水に対する分散性に富
み、比重が低いものが好ましく、本実施例では、このた
め、前記高透磁率材料を水に対する分散性に富む表面材
料でコーティング処理したものを使用した。したがっ
て、このコーティング材料も、熱水層の中を流動し易く
するように、低比重のものであることが必要であり、耐
熱性を有し、低コストのものであることが望ましい。
本実施例では、前記高透磁率物質として、マンガンジン
クフェライト、PB−パーマロイ、PC−パーマロイ、セン
ダスト（トーキ（株）製：商品名）等を用いたが、好ま
しくは、5A1、10Si、Feの組成（％）で、初透磁率μ０
＝30,000、最大透磁率μｍ＝120,000、保磁力Hc＝0.05
（エルステッド）、Wh＝100（エルグ・cm-3・サイクル
-1）、比抵抗80（μΩ・cm）、密度6.8（ｇ・cm-3）の
−400mesn、偏平形状、焼鈍処理のものが、もっとも高
い初透磁率40を示し、優れた結果を得ている。ところ
が、このような高透磁率物質は、比重が大きく、例え
ば、前記センダストでは比重が６以上あり、水に沈んで
しまい、注入したとしても流動拡散性に欠ける。
クフェライト、PB−パーマロイ、PC−パーマロイ、セン
ダスト（トーキ（株）製：商品名）等を用いたが、好ま
しくは、5A1、10Si、Feの組成（％）で、初透磁率μ０
＝30,000、最大透磁率μｍ＝120,000、保磁力Hc＝0.05
（エルステッド）、Wh＝100（エルグ・cm-3・サイクル
-1）、比抵抗80（μΩ・cm）、密度6.8（ｇ・cm-3）の
−400mesn、偏平形状、焼鈍処理のものが、もっとも高
い初透磁率40を示し、優れた結果を得ている。ところ
が、このような高透磁率物質は、比重が大きく、例え
ば、前記センダストでは比重が６以上あり、水に沈んで
しまい、注入したとしても流動拡散性に欠ける。
そこで、上記したように、この高透磁率物質の単一体
を、あるいは、また、数個の粒子からなる高透磁率物質
を、第２図（ａ）（ｂ）に示すように、外皮を水に対す
る分散性に富むようにコーティング処理をして、粒子を
水中に分散できるようにした。
を、あるいは、また、数個の粒子からなる高透磁率物質
を、第２図（ａ）（ｂ）に示すように、外皮を水に対す
る分散性に富むようにコーティング処理をして、粒子を
水中に分散できるようにした。
第２図（ａ）（ｂ）において、13は、高透磁率を有する
磁性体トレーサであり、14は、それをコーティングして
いる表面材である。
磁性体トレーサであり、14は、それをコーティングして
いる表面材である。
コーティングされる表面材の粒径は、水に対する分散性
および高流動性を保つため、使用される表面材の比重、
形状等によって定まり、前記高透磁率物質の比重とこの
表面材の比重との合算値となるものであるが、好ましく
は、40μｍ程度以下のものが望ましい。
および高流動性を保つため、使用される表面材の比重、
形状等によって定まり、前記高透磁率物質の比重とこの
表面材の比重との合算値となるものであるが、好ましく
は、40μｍ程度以下のものが望ましい。
このように処理された高透磁率物質は、前記フラクチャ
ー１に掘り下げられた坑井（＃１）２から、注入される
と、該物質は、フラクチャー１内を流れる熱水の中をフ
ラクチャー１の外壁形状に添って拡散移動し、また、熱
水の流動速度に従って、浮遊拡散して行く。
ー１に掘り下げられた坑井（＃１）２から、注入される
と、該物質は、フラクチャー１内を流れる熱水の中をフ
ラクチャー１の外壁形状に添って拡散移動し、また、熱
水の流動速度に従って、浮遊拡散して行く。
そこで、次に、該坑井（＃１）２、またはその坑井（＃
１）２の近傍に掘削された他の坑井（＃２）３および
（＃３）４に、前記坑井内計測器（プローブ）５、６、
７を降ろし、地球磁場の変動を計測する。
１）２の近傍に掘削された他の坑井（＃２）３および
（＃３）４に、前記坑井内計測器（プローブ）５、６、
７を降ろし、地球磁場の変動を計測する。
この坑井内計測器（プローブ）５、６、７の概要を第３
図（ａ）に示す。
図（ａ）に示す。
第３図（ａ）は、坑井内計測器（プローブ）５、６、７
の概略断面構成図であり、数ヘルツから数10,000ヘルツ
の電磁波を地中に送信する送信部とその反射波または他
の送信部からの地中透過電磁波を受信する受信部とを有
するタイプの坑井内計測器（プローブ）である。
の概略断面構成図であり、数ヘルツから数10,000ヘルツ
の電磁波を地中に送信する送信部とその反射波または他
の送信部からの地中透過電磁波を受信する受信部とを有
するタイプの坑井内計測器（プローブ）である。
この坑井内計測器（プローブ）は、第３図（ａ）に示さ
れるような直径３インチ（7.5cm）、長さ6mの非磁性の
円筒形耐熱外容器（デュア）21からなり、内部を熱から
防御する魔法瓶構造を有する。その内部構成は、例え
ば、送受信データ処理部22および送信回路23を中心に、
送信コイル24および地球磁場の変動を測定する三軸磁力
計の内の垂直磁気センサ（Ｚ方向）25間の、いわゆる送
信中心軸から受信中心軸迄の間が約4mを隔てて構成さ
れ、該垂直磁気センサ（Ｚ方向）25を挟んで六組の上記
三軸磁力計の内のＸ方向水平磁気センサ26およびＹ方向
水平磁気センサ27とを有する。
れるような直径３インチ（7.5cm）、長さ6mの非磁性の
円筒形耐熱外容器（デュア）21からなり、内部を熱から
防御する魔法瓶構造を有する。その内部構成は、例え
ば、送受信データ処理部22および送信回路23を中心に、
送信コイル24および地球磁場の変動を測定する三軸磁力
計の内の垂直磁気センサ（Ｚ方向）25間の、いわゆる送
信中心軸から受信中心軸迄の間が約4mを隔てて構成さ
れ、該垂直磁気センサ（Ｚ方向）25を挟んで六組の上記
三軸磁力計の内のＸ方向水平磁気センサ26およびＹ方向
水平磁気センサ27とを有する。
また、前記送信コイル24は、第３図（ｂ）に示すよう
に、前記垂直コイル25への時期干渉を減じるため、この
送信コイル24と垂直コイル25との間に、前記送信コイル
24の磁気モーメントの1/8の出力を有する補償コイル2
4′を備えるようにした。
に、前記垂直コイル25への時期干渉を減じるため、この
送信コイル24と垂直コイル25との間に、前記送信コイル
24の磁気モーメントの1/8の出力を有する補償コイル2
4′を備えるようにした。
さらに、この坑井内計測器５、６、７は、計測器自体の
位置を正確に知るため、ジャイロ等からなる方向検知装
置28を備えている。
位置を正確に知るため、ジャイロ等からなる方向検知装
置28を備えている。
そして、これらの各磁気センサ25、26、27からの各検知
結果を送受信データ処理部22でデータ処理を行い、それ
をディジタル送信部29でディジタルデータとして標準ケ
ーブルヘッド30を介して、長尺ケーブル31（第３図では
図示せず）を通じて地表に送られる。
結果を送受信データ処理部22でデータ処理を行い、それ
をディジタル送信部29でディジタルデータとして標準ケ
ーブルヘッド30を介して、長尺ケーブル31（第３図では
図示せず）を通じて地表に送られる。
また、該長尺ケーブル31を通じて、地表から、地中に送
信すべき送信周波数情報、送信出力情報等が、ディジタ
ルデータとして前記送受信データ処理部22に送り込ま
れ、送信回路23から送信コイル24を通じて、所定の周波
数、所定の出力の電磁波が地中に発射される。そして、
上記長尺ケーブル31は、地上端で第１図に示すように地
表の坑井（＃１）２の上に隣接して設置された坑井内デ
ータ処理装置８に接続され、ここから、地中で発射すべ
き、送信情報を坑井内計測装置５、６、７に送り込むと
共に、その坑井内計測装置５、６、７からの計測データ
を得て、そのデータ解析を行うものである。
信すべき送信周波数情報、送信出力情報等が、ディジタ
ルデータとして前記送受信データ処理部22に送り込ま
れ、送信回路23から送信コイル24を通じて、所定の周波
数、所定の出力の電磁波が地中に発射される。そして、
上記長尺ケーブル31は、地上端で第１図に示すように地
表の坑井（＃１）２の上に隣接して設置された坑井内デ
ータ処理装置８に接続され、ここから、地中で発射すべ
き、送信情報を坑井内計測装置５、６、７に送り込むと
共に、その坑井内計測装置５、６、７からの計測データ
を得て、そのデータ解析を行うものである。
第４図に、これら坑井内計測器５、６、７および接続長
尺ケーブル31、坑井内データ処理装置８の全体の電気的
構成概要を示す回路ブロック構成図を示す。図中、第１
図および第３図において使用した相当する部分について
の符合は、同一の符合で示した。また、第４図中、符合
33は、前記地球磁場の変動を測定する三軸磁力計の内の
Ｘ方向水平磁気センサ26の受信配列増幅器であり、34
は、同三軸磁力計の内のＹ方向水平磁気センサ27の受信
配列増幅器、35は、同垂直磁気センサ（Ｚ方向）25の受
信増幅器である。
尺ケーブル31、坑井内データ処理装置８の全体の電気的
構成概要を示す回路ブロック構成図を示す。図中、第１
図および第３図において使用した相当する部分について
の符合は、同一の符合で示した。また、第４図中、符合
33は、前記地球磁場の変動を測定する三軸磁力計の内の
Ｘ方向水平磁気センサ26の受信配列増幅器であり、34
は、同三軸磁力計の内のＹ方向水平磁気センサ27の受信
配列増幅器、35は、同垂直磁気センサ（Ｚ方向）25の受
信増幅器である。
これらの各増幅器33、34、35からの受信信号は、同期検
出器（図示せず）およびフィルタ（図示せず）からなる
同期検出フィルタ36に導かれ、この同期検出フィルタ36
からの出力は、前記送受信データ処理部22に導かれる。
出器（図示せず）およびフィルタ（図示せず）からなる
同期検出フィルタ36に導かれ、この同期検出フィルタ36
からの出力は、前記送受信データ処理部22に導かれる。
一方この送受信データ処理部22には、前記方向検知装置
28とも接続され、この方向検知装置28からの位置姿勢信
号も、この送受信データ処理部22に導かれ、ここで、マ
イクロプロセッサ制御マルチプレクサ（図示せず）で所
定の順序で上記検知データのサンプリングがされ、その
後、そのアナログデータをデイジタルデータに変換器
（図示せず）で変換し、周波数ろ波およびデータ整形の
後、前記ディジタル送信部29に出力し、ディジタル送信
部29からディジタルデータとして標準ケーブルヘッド30
を介して、長尺ケーブル31を通じて地表に送られる。
28とも接続され、この方向検知装置28からの位置姿勢信
号も、この送受信データ処理部22に導かれ、ここで、マ
イクロプロセッサ制御マルチプレクサ（図示せず）で所
定の順序で上記検知データのサンプリングがされ、その
後、そのアナログデータをデイジタルデータに変換器
（図示せず）で変換し、周波数ろ波およびデータ整形の
後、前記ディジタル送信部29に出力し、ディジタル送信
部29からディジタルデータとして標準ケーブルヘッド30
を介して、長尺ケーブル31を通じて地表に送られる。
なお、前記同期検出フィルタ36には、前記送信コイル24
を駆動する送信回路部23の送信ドライバ38から分岐され
た送信参照情報を入力する入力端子37を有し、これに対
応して、前記送信回路部23の送信ドライバ38には、その
出力端子39を有する。
を駆動する送信回路部23の送信ドライバ38から分岐され
た送信参照情報を入力する入力端子37を有し、これに対
応して、前記送信回路部23の送信ドライバ38には、その
出力端子39を有する。
次に、第５図および第６図に、掘削した坑井（＃１）
２、（＃２）３、（＃３）４等の井戸を利用して、電磁
波を送信および受信して、地殻垂直方向において生じる
磁力線歪の計測方法について説明する。
２、（＃２）３、（＃３）４等の井戸を利用して、電磁
波を送信および受信して、地殻垂直方向において生じる
磁力線歪の計測方法について説明する。
第５図は、前記坑井（＃１）２、（＃２）３、（＃３）
４等の井戸のうちの一本を単独に使用して検層する単独
井用坑井内検層測定概念を第５図に示す。第５図中、40
は、前記高透磁率磁性体13を表面材14でコーティングし
た粒状磁性体13、14が注入され、拡散浮遊した地殻のフ
ラクチャー１の概念模型を示す。その他の符合のうち、
第１図ないし第４図で示したものと同じ部材は、同じ符
合で示した。
４等の井戸のうちの一本を単独に使用して検層する単独
井用坑井内検層測定概念を第５図に示す。第５図中、40
は、前記高透磁率磁性体13を表面材14でコーティングし
た粒状磁性体13、14が注入され、拡散浮遊した地殻のフ
ラクチャー１の概念模型を示す。その他の符合のうち、
第１図ないし第４図で示したものと同じ部材は、同じ符
合で示した。
また、図中点線で示されるものは、前記坑井内計測器５
の送信部23、24から発射された電磁波が、地殻内を伝搬
して前記受信部22、25〜27に到達した電磁波を解析し
て、地殻の磁力線の強さを表したものである。このと
き、注入された粒状磁性体トレーサ13、14が、拡散浮遊
して、図中の概念模型が示す位置に、該フラクチャ１の
形状どおりに存在していたとすると、そこを通過する磁
力線は、上記粒状磁性体トレーサ13、14の高透磁率物質
によって、第５図に示すように歪が生じてしまう。そこ
で、その磁力線の歪を正確に解析することによって、フ
ラクチャ１の位置、形状、傾斜方向、流動速度等が知り
得るのである。
の送信部23、24から発射された電磁波が、地殻内を伝搬
して前記受信部22、25〜27に到達した電磁波を解析し
て、地殻の磁力線の強さを表したものである。このと
き、注入された粒状磁性体トレーサ13、14が、拡散浮遊
して、図中の概念模型が示す位置に、該フラクチャ１の
形状どおりに存在していたとすると、そこを通過する磁
力線は、上記粒状磁性体トレーサ13、14の高透磁率物質
によって、第５図に示すように歪が生じてしまう。そこ
で、その磁力線の歪を正確に解析することによって、フ
ラクチャ１の位置、形状、傾斜方向、流動速度等が知り
得るのである。
第６図は、複数の坑井のうち、電磁波を発射する井戸
と、これを受信する井戸とを別途にした坑井間トモグラ
フィ用坑井内検層測定概念図を示したものである。この
場合、各井戸の間は、およそ100mの間隔をとって掘削
し、一方の井戸、例えば、坑井（＃１）２から前記高透
磁率粒状磁性体トレーサ13、14を注入し、その後、その
井戸２に前記坑井内計測器（プローブ）５を降ろし、ま
たは、その坑井（＃１）２の近傍に掘削された他の坑井
（＃２）３に、前記坑井内計測器（プローブ）６を降ろ
し、坑井（＃１）２の井戸に降ろした前記坑井内計測器
（プローブ）５の送信部23、24から、所定の周波数、出
力、時間間隔等の電磁波を発射し、これを前記坑井内計
測器（プローブ）６の受信部22、25〜27で、その間を通
過する磁力線の変動を計測する。そうすると、第６図に
示すように、粒状磁性体トレーサ13、14が注入されたフ
ラクチャ41、42が、図のような位置、形状、傾斜方向で
存在するとすると、その間を通過する磁力線は、第６図
のように歪が生じ、その磁力線の歪を測定することによ
って、第６図に示すように、フラクチャ41、42の位置、
形状、傾斜方向が知り得るというものである。
と、これを受信する井戸とを別途にした坑井間トモグラ
フィ用坑井内検層測定概念図を示したものである。この
場合、各井戸の間は、およそ100mの間隔をとって掘削
し、一方の井戸、例えば、坑井（＃１）２から前記高透
磁率粒状磁性体トレーサ13、14を注入し、その後、その
井戸２に前記坑井内計測器（プローブ）５を降ろし、ま
たは、その坑井（＃１）２の近傍に掘削された他の坑井
（＃２）３に、前記坑井内計測器（プローブ）６を降ろ
し、坑井（＃１）２の井戸に降ろした前記坑井内計測器
（プローブ）５の送信部23、24から、所定の周波数、出
力、時間間隔等の電磁波を発射し、これを前記坑井内計
測器（プローブ）６の受信部22、25〜27で、その間を通
過する磁力線の変動を計測する。そうすると、第６図に
示すように、粒状磁性体トレーサ13、14が注入されたフ
ラクチャ41、42が、図のような位置、形状、傾斜方向で
存在するとすると、その間を通過する磁力線は、第６図
のように歪が生じ、その磁力線の歪を測定することによ
って、第６図に示すように、フラクチャ41、42の位置、
形状、傾斜方向が知り得るというものである。
第７図に、これら第５図に示した単独井用坑井内検層測
定システムおよび第６図に示した坑井間トモグラフィ用
坑井内兼層測定システムを用いて、三次元的に前記高透
磁率粒状磁性体トレーサ13、14を含んだフラクチャー１
の形状、傾斜方向、容量、熱水移動方向ならびに速度等
を検知するシステムの概要について説明する。
定システムおよび第６図に示した坑井間トモグラフィ用
坑井内兼層測定システムを用いて、三次元的に前記高透
磁率粒状磁性体トレーサ13、14を含んだフラクチャー１
の形状、傾斜方向、容量、熱水移動方向ならびに速度等
を検知するシステムの概要について説明する。
第７図は、熱水層を含む地熱地帯の概略平面図であり、
図中、２、３、４は、第１図に示したと同様な坑井（＃
１）２、（＃２）３および（＃３）４であり、この図面
では、その他に別途図示の位置に坑井（＃４）３′、坑
井（＃５）４′が掘削されている。今、坑井（＃１）２
から、前記高透磁率粒状磁性体トレーサ13、14を注入し
た後、該坑井（＃１）２を含めて、他の坑井（＃２）
３、（＃３）４、（＃４）３′、（＃５）４′に坑井内
計測器（プローブ）５、６、７等（第７図では（図示せ
ず）を降ろし、坑井内の磁力線歪を測定し、三次元的磁
力線歪を測定した。なお、各井戸の検出限界半径がおよ
そ50mの坑井内計測器（プローブ）を使用したため、そ
の限界半径を各井戸を中心にした円で示した。
図中、２、３、４は、第１図に示したと同様な坑井（＃
１）２、（＃２）３および（＃３）４であり、この図面
では、その他に別途図示の位置に坑井（＃４）３′、坑
井（＃５）４′が掘削されている。今、坑井（＃１）２
から、前記高透磁率粒状磁性体トレーサ13、14を注入し
た後、該坑井（＃１）２を含めて、他の坑井（＃２）
３、（＃３）４、（＃４）３′、（＃５）４′に坑井内
計測器（プローブ）５、６、７等（第７図では（図示せ
ず）を降ろし、坑井内の磁力線歪を測定し、三次元的磁
力線歪を測定した。なお、各井戸の検出限界半径がおよ
そ50mの坑井内計測器（プローブ）を使用したため、そ
の限界半径を各井戸を中心にした円で示した。
その結果を解析して、坑井（＃３）４内で検出された前
記粒状磁性体トレーサ13、14の経路50および地表よりの
計測で観測された前記粒状磁性体トレーサ13、14の経路
51を結ぶと、図中の線１で示される該粒状磁性体トレー
サの経路を知ることができる。また、図中、黒円で示さ
れた部分は、注入から、数日経た後に、前記粒状磁性体
トレーサが、滞留して入る状態を示すもので、その位置
に、その形状で、賦存する地中流体が存在することが知
れる。なお、図中同一符合は、同一物を表し、52、53
は、注入後ｎ日後の粒状磁性体トレーサ13、14が滞留し
ている位置を示し、３′、４′は、観測用の他の位置に
掘削された坑井である。
記粒状磁性体トレーサ13、14の経路50および地表よりの
計測で観測された前記粒状磁性体トレーサ13、14の経路
51を結ぶと、図中の線１で示される該粒状磁性体トレー
サの経路を知ることができる。また、図中、黒円で示さ
れた部分は、注入から、数日経た後に、前記粒状磁性体
トレーサが、滞留して入る状態を示すもので、その位置
に、その形状で、賦存する地中流体が存在することが知
れる。なお、図中同一符合は、同一物を表し、52、53
は、注入後ｎ日後の粒状磁性体トレーサ13、14が滞留し
ている位置を示し、３′、４′は、観測用の他の位置に
掘削された坑井である。
このような地殻内亀裂に実際に応用するため、今、地殻
内にシートサイズ50m×20m、厚さ2mmのシート型フラク
チャーが存在したとして、そのモデルを用いて、そのフ
ラクチャの検知の概略を説明する。その場のＫ（Ｋ＝μ
／μ０−1/4π）で表される磁気感応性を0.3、比抵抗
（ρ）が10または100（Ω−ｍ）で、注入された粒状磁
性体トレーサの透磁率をμ＝５として当てはめると、第
８図（ａ）（ｂ）のようなフラクチャーモデルが地殻内
に存在することを検知できる。本実施例では、0.1、0.
3、1.0、3.0、10.0、30.0（KHz）の送信周波数を用い
て、掘削井から周囲に１、２、４、８、16、32mの各地
点の一単位磁気モーメント当たりの磁束密度を計測する
と、第８図（ａ）（ｂ）のようなフラクチャーモデル
は、その実パラメータにおいて、第９図（ａ）のような
グラフ形状となり、その虚パラメータにおいては、同図
（ｂ）のようなグラフ形状を示すことが知り得た。
内にシートサイズ50m×20m、厚さ2mmのシート型フラク
チャーが存在したとして、そのモデルを用いて、そのフ
ラクチャの検知の概略を説明する。その場のＫ（Ｋ＝μ
／μ０−1/4π）で表される磁気感応性を0.3、比抵抗
（ρ）が10または100（Ω−ｍ）で、注入された粒状磁
性体トレーサの透磁率をμ＝５として当てはめると、第
８図（ａ）（ｂ）のようなフラクチャーモデルが地殻内
に存在することを検知できる。本実施例では、0.1、0.
3、1.0、3.0、10.0、30.0（KHz）の送信周波数を用い
て、掘削井から周囲に１、２、４、８、16、32mの各地
点の一単位磁気モーメント当たりの磁束密度を計測する
と、第８図（ａ）（ｂ）のようなフラクチャーモデル
は、その実パラメータにおいて、第９図（ａ）のような
グラフ形状となり、その虚パラメータにおいては、同図
（ｂ）のようなグラフ形状を示すことが知り得た。
この場合、送信機側で1000A・m2の出力において、受信
機側のインダクション・コイルで自己ノイズ10-3［nT］
以下ならびに1ppmの分解能の下において、数10m離れた
地点の粒状磁性体トレーサの位置および傾きを検知でき
ることが知り得た。さらに、地表から地下探部に向うに
従って自然界の雑音はほとんどゼロになることが知られ
ているため、地表での測定以上に磁場センサ（インダク
ション・コイル）のS/N比が上がることも知り得た。
機側のインダクション・コイルで自己ノイズ10-3［nT］
以下ならびに1ppmの分解能の下において、数10m離れた
地点の粒状磁性体トレーサの位置および傾きを検知でき
ることが知り得た。さらに、地表から地下探部に向うに
従って自然界の雑音はほとんどゼロになることが知られ
ているため、地表での測定以上に磁場センサ（インダク
ション・コイル）のS/N比が上がることも知り得た。
なお、上記粒状磁性体トレーサの存在によって生じる磁
力線歪から、前記フラクチャーの存在位置、その形状、
傾斜構造、フラクチャー容量等を知るには、前記各坑井
に隣接して設けられた坑井内データ処理装置８内のマイ
クロコンピュータ（図示せず）を利用して、その解析処
理を行うものであるが、そのアルゴリズムは、一般に次
のような式によって示される。
力線歪から、前記フラクチャーの存在位置、その形状、
傾斜構造、フラクチャー容量等を知るには、前記各坑井
に隣接して設けられた坑井内データ処理装置８内のマイ
クロコンピュータ（図示せず）を利用して、その解析処
理を行うものであるが、そのアルゴリズムは、一般に次
のような式によって示される。
Ｈｔ（ｒ）＝ Ｈｉ（ｒ）−ｉωσ０∫ＧＨ（r/r′）・ηＨ
ｔ（ｒ′）dA ここで、ＧＨは、磁力線計測タイプであることを示す乗
数であり、フラクチャーは、インダクタンス（η）で決
定される。
ｔ（ｒ′）dA ここで、ＧＨは、磁力線計測タイプであることを示す乗
数であり、フラクチャーは、インダクタンス（η）で決
定される。
ここにＨは磁界を示し、Ｈｔは、全磁界を、Ｈｉは、入
力磁場を、ＧＨは、磁界のグリーン関数を、ηは、イン
ダクタンスを示し、また、ωは、周波数（角速度（rad/
sec））を、σ０は、導電率を、ｒは、計測点を、ｒ′
は参照点位置を、Ａは、断面積を示すものである。
力磁場を、ＧＨは、磁界のグリーン関数を、ηは、イン
ダクタンスを示し、また、ωは、周波数（角速度（rad/
sec））を、σ０は、導電率を、ｒは、計測点を、ｒ′
は参照点位置を、Ａは、断面積を示すものである。
このような式を基礎にコンピュータプログラムに基づき
データ処理を行い、前記地球磁気歪をモニターならびに
ハードコピーをプリンタ等から出力するというものであ
る。
データ処理を行い、前記地球磁気歪をモニターならびに
ハードコピーをプリンタ等から出力するというものであ
る。
したがって、今、第10図（ａ）に示すようなモデルフラ
クチャを使用して、それをイメージとして把握するた
め、上記データ処理を行わせしめると、そのイメージ
は、同図（ｂ）のような状態で得られる。
クチャを使用して、それをイメージとして把握するた
め、上記データ処理を行わせしめると、そのイメージ
は、同図（ｂ）のような状態で得られる。
上述したように、本願発明は、高透磁率性を有する粒状
磁性体をトレーサとして、地殻フラクチャー内に注入
し、これを所定の地表観測点から地球磁気歪として観測
すると共に、注入坑井および／または他の坑井から電磁
波送信部および受信部を備えた坑井内計測装置を降ろし
て、該各坑井から送信された電磁波の反射波または透過
波を三軸方向に計測するようにしたので、従来の自然界
に存する物理的数値を利用して地殻内を探査する方法
や、所定の掘削井から指標となる化学物質を注入して他
の井戸でこれを捕足して、地殻内の概況を知悉する方法
に比し、格段に優れた精度で地殻内を探査することがで
き、また、僅かな地殻内フラクチャーの形状の差異、賦
存状態にも、敏感に感応し、その差を正確な数値として
得ることができるので、これを三次元的に解析し、前記
地殻内フラクチャーの形状、傾斜等の状態を容易にビジ
ュアルに表現でき、地殻内の状態を把握するのに極めて
優れた効果がある。
磁性体をトレーサとして、地殻フラクチャー内に注入
し、これを所定の地表観測点から地球磁気歪として観測
すると共に、注入坑井および／または他の坑井から電磁
波送信部および受信部を備えた坑井内計測装置を降ろし
て、該各坑井から送信された電磁波の反射波または透過
波を三軸方向に計測するようにしたので、従来の自然界
に存する物理的数値を利用して地殻内を探査する方法
や、所定の掘削井から指標となる化学物質を注入して他
の井戸でこれを捕足して、地殻内の概況を知悉する方法
に比し、格段に優れた精度で地殻内を探査することがで
き、また、僅かな地殻内フラクチャーの形状の差異、賦
存状態にも、敏感に感応し、その差を正確な数値として
得ることができるので、これを三次元的に解析し、前記
地殻内フラクチャーの形状、傾斜等の状態を容易にビジ
ュアルに表現でき、地殻内の状態を把握するのに極めて
優れた効果がある。
また、本発明を、熱水等の流体物質が賦存するフラクチ
ャーに応用するときは、そのフラクチャー内を流れる流
体の速度、容量、停滞程度等の状態をも簡単にビジュア
ルに知ることができ、熱水探査、石油探査等の分野にお
いても、熱水の容量、水脈等を知って、その熱量を利用
するに際して優れた効果を有する。
ャーに応用するときは、そのフラクチャー内を流れる流
体の速度、容量、停滞程度等の状態をも簡単にビジュア
ルに知ることができ、熱水探査、石油探査等の分野にお
いても、熱水の容量、水脈等を知って、その熱量を利用
するに際して優れた効果を有する。
第１図は、本発明を応用した地下水流動検知システムの
概要図、第２図（ａ）（ｂ）は、高透磁率物質の単一
体、または、数個の粒子からなる高透磁率物質を、表面
材でコーティング処理をして場合の一実施例を示す図、
第３図（ａ）は、坑井内計測器（プローブ）５、６、７
の概略断面構成図、同（ｂ）は、送信コイル24と垂直コ
イル25との間に、補償コイル24′を備えた一実施例を示
す図、第４図は、坑井内計測器５、６、７、接続長尺ケ
ーブル31および坑井内データ処理装置８から成る電気的
構成概要を示す回路ブロック構成図、第５図および第６
図は、本発明システムを利用して、坑井内垂直方向に生
じる磁力線歪の計測方法を示す図、第７図は、熱水層を
含む地熱地帯の概略平面図、第８図（ａ）（ｂ）は、地
殻内のシート型フラクチャーの存在をモデルを用いて検
知する場合の概略図、第９図（ａ）は、第８図（ａ）
（ｂ）に示したフラクチャーモデルが、実パラメータ表
示されることを示す図、同（ｂ）は、それが、虚パラメ
ータ表示されることを示す図、第10図（ａ）（ｂ）は、
同図（ａ）に示すモデルフラクチャが、データ処理の
後、イメージ表示されることを示す図である。 図において、1:地殻内亀裂（フラクチャー）、2:坑井
（＃１）、３、４……他の坑井（＃２）、（＃３）、
５、６、7:坑井内計測器、8:坑井内データ処理装置、9:
噴気井、13:磁性体トレーサ、14:表面材、21:円筒形耐
熱外容器（デュア）、22:送受信データ処理部、23:送信
回路部、24:送信コイル、25:垂直磁気センサ（Ｚ方
向）、24′：補償コイル、28:方向検知装置、26、27:磁
気センサ、29:ディジタル送信部、30:標準ケーブルヘッ
ド、31:長尺ケーブル、33、34、35:増幅器、36:同期検
出フィルタ、37:入力端子、38:送信ドライバ、39:出力
端子、41、42:フラクチャー、51:経路、52、53:注入後
ｎ日後の粒状磁性体トレーサの滞留位置。
概要図、第２図（ａ）（ｂ）は、高透磁率物質の単一
体、または、数個の粒子からなる高透磁率物質を、表面
材でコーティング処理をして場合の一実施例を示す図、
第３図（ａ）は、坑井内計測器（プローブ）５、６、７
の概略断面構成図、同（ｂ）は、送信コイル24と垂直コ
イル25との間に、補償コイル24′を備えた一実施例を示
す図、第４図は、坑井内計測器５、６、７、接続長尺ケ
ーブル31および坑井内データ処理装置８から成る電気的
構成概要を示す回路ブロック構成図、第５図および第６
図は、本発明システムを利用して、坑井内垂直方向に生
じる磁力線歪の計測方法を示す図、第７図は、熱水層を
含む地熱地帯の概略平面図、第８図（ａ）（ｂ）は、地
殻内のシート型フラクチャーの存在をモデルを用いて検
知する場合の概略図、第９図（ａ）は、第８図（ａ）
（ｂ）に示したフラクチャーモデルが、実パラメータ表
示されることを示す図、同（ｂ）は、それが、虚パラメ
ータ表示されることを示す図、第10図（ａ）（ｂ）は、
同図（ａ）に示すモデルフラクチャが、データ処理の
後、イメージ表示されることを示す図である。 図において、1:地殻内亀裂（フラクチャー）、2:坑井
（＃１）、３、４……他の坑井（＃２）、（＃３）、
５、６、7:坑井内計測器、8:坑井内データ処理装置、9:
噴気井、13:磁性体トレーサ、14:表面材、21:円筒形耐
熱外容器（デュア）、22:送受信データ処理部、23:送信
回路部、24:送信コイル、25:垂直磁気センサ（Ｚ方
向）、24′：補償コイル、28:方向検知装置、26、27:磁
気センサ、29:ディジタル送信部、30:標準ケーブルヘッ
ド、31:長尺ケーブル、33、34、35:増幅器、36:同期検
出フィルタ、37:入力端子、38:送信ドライバ、39:出力
端子、41、42:フラクチャー、51:経路、52、53:注入後
ｎ日後の粒状磁性体トレーサの滞留位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｖ 3/08 Ｃ 9406−2Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】地殻内亀裂に注入され、高透磁率性を有
し、該亀裂内に存する流動物質と同程度の比重を有する
粒状磁性体トレーサと、 地殻内に掘削された坑井内に釣り降ろされ、所定周波数
の電磁波の送信部および／または受信部を有する坑井内
磁場測定装置とからなることを特徴とする人工磁場を利
用した地殻内亀裂形状、賦存状態三次元検知システム。 - 【請求項２】前記地殻亀裂内に注入される高透磁率の粒
状磁性体トレーサは、コーティング処理が施され、該粒
状磁性体トレーサを水に分散する特性を有するようにし
たことを特徴とする請求項第１項記載の人工磁場を利用
した地殻内亀裂形状、賦存状態三次元検知システム。 - 【請求項３】前記地殻内に掘削された坑井内に釣り降ろ
される坑井内磁場測定装置は、所定周波数の電磁波を受
信する三軸磁気センサを有することを特徴とする請求項
第１項記載の人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存
状態三次元検知システム。 - 【請求項４】前記地殻内に掘削された坑井内に釣り降ろ
され、所定周波数の電磁波の送信部および／または受信
部を有する坑井内磁場測定装置は、前記粒状磁性体トレ
ーサが注入された坑井と同じ坑井を単独で使用して、送
信部より送られる所定周波数の電磁波に対して、その坑
井内の受信部で、その電磁波を受信して、これを磁気の
歪として捕足することを特徴とする請求項第１項記載の
人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状態三次元検
知システム。 - 【請求項５】前記地殻内に掘削された坑井内に釣り降ろ
され、所定周波数の電磁波の送信部および／または受信
部を有する坑井内磁場測定装置は、前記粒状磁性体トレ
ーサが注入された坑井と同じ坑井と、その坑井とは別途
の坑井を使用し、一方の坑井からは、所定周波数の電磁
波を発射し、かつ、その他方の坑井内でその透過波を受
信して地球磁場の歪を捕足することを特徴とする請求項
第１項記載の人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存
状態三次元検知システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1340187A JPH0726512B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状熊三次元検知システム |
| US07/723,178 US5151658A (en) | 1989-12-29 | 1991-06-28 | Three-dimensional detection system for detecting fractures and their distributions in the earth crust utilizing an artificial magnetic field and magnetic particle tracer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1340187A JPH0726512B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状熊三次元検知システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202587A JPH03202587A (ja) | 1991-09-04 |
| JPH0726512B2 true JPH0726512B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=18334553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1340187A Expired - Lifetime JPH0726512B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状熊三次元検知システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5151658A (ja) |
| JP (1) | JPH0726512B2 (ja) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5485089A (en) * | 1992-11-06 | 1996-01-16 | Vector Magnetics, Inc. | Method and apparatus for measuring distance and direction by movable magnetic field source |
| US5621170A (en) * | 1993-10-20 | 1997-04-15 | Gas Research Institute | Method for testing gas wells in low pressured gas formations |
| US5974874A (en) * | 1993-10-20 | 1999-11-02 | Gas Research Institute | Method for testing gas wells in low pressured gas formations |
| US5512830A (en) * | 1993-11-09 | 1996-04-30 | Vector Magnetics, Inc. | Measurement of vector components of static field perturbations for borehole location |
| US5589775A (en) * | 1993-11-22 | 1996-12-31 | Vector Magnetics, Inc. | Rotating magnet for distance and direction measurements from a first borehole to a second borehole |
| FR2716536B1 (fr) * | 1994-02-22 | 1996-04-26 | Geophysique Cie Gle | Procédé et dispositif pour mesurer la perméabilité d'un milieu rocheux . |
| CA2147897A1 (en) * | 1995-04-26 | 1996-10-27 | Lloyd G Alexander | Well characterization method |
| US5753813A (en) * | 1996-07-19 | 1998-05-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for monitoring formation compaction with improved accuracy |
| US6581686B2 (en) * | 2001-10-09 | 2003-06-24 | Digital Tracing Systems Ltd | Method of and device for tracing hydraulic fractures, stimulations, cement jobs, etc. in oil and gas wells |
| RU2324813C2 (ru) * | 2003-07-25 | 2008-05-20 | Институт проблем механики Российской Академии наук | Способ и устройство для определения формы трещин в горных породах |
| US7102352B2 (en) * | 2004-09-30 | 2006-09-05 | General Electric Company | Method and system for image artifact reduction using nearest-neighbor phase correction for echo planar imaging |
| US8230918B2 (en) * | 2007-05-24 | 2012-07-31 | Saudi Arabian Oil Company | Method of characterizing hydrocarbon reservoir fractures in situ with artificially enhanced magnetic anisotropy |
| AU2009204141B2 (en) * | 2008-01-08 | 2014-06-26 | William Marsh Rice University | Graphene compositions and drilling fluids derived therefrom |
| US8269501B2 (en) * | 2008-01-08 | 2012-09-18 | William Marsh Rice University | Methods for magnetic imaging of geological structures |
| WO2009142779A1 (en) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | William Marsh Rice University | Methods for magnetic imaging of geological structures |
| RU2374666C1 (ru) * | 2008-06-02 | 2009-11-27 | Полярный геофизический институт Кольского Научного центра РАН | Способ обнаружения региональных зон повышенной трещиноватости и глубинных разломов литосферы |
| WO2011063023A2 (en) * | 2009-11-17 | 2011-05-26 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Determination of oil saturation in reservoir rock using paramagnetic nanoparticles and magnetic field |
| WO2011153339A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | William Marsh Rice University | Magnetic particles for determining reservoir parameters |
| US8638104B2 (en) * | 2010-06-17 | 2014-01-28 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining spatial distribution of fluid injected into subsurface rock formations |
| BR112013000526A2 (pt) * | 2010-07-09 | 2016-05-17 | Halliburton Energy Services Inc | aparelho, método, meio de armazenagem legível por máquina, e, método de analisar um reservatório subterrâneo |
| WO2013181527A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Dielectric contrast agents and methods |
| US20140182842A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Baker Hughes Incorporated | Method of injection fluid monitoring |
| US11008505B2 (en) | 2013-01-04 | 2021-05-18 | Carbo Ceramics Inc. | Electrically conductive proppant |
| WO2014107608A1 (en) | 2013-01-04 | 2014-07-10 | Carbo Ceramics Inc. | Electrically conductive proppant and methods for detecting, locating and characterizing the electrically conductive proppant |
| US9434875B1 (en) | 2014-12-16 | 2016-09-06 | Carbo Ceramics Inc. | Electrically-conductive proppant and methods for making and using same |
| US9689253B2 (en) * | 2013-02-21 | 2017-06-27 | Schlumberger Technology Corporation | Use of nanotracers for imaging and/or monitoring fluid flow and improved oil recovery |
| CN103267979B (zh) * | 2013-05-20 | 2015-03-18 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的储层裂缝检测系统及检测方法 |
| CN103244103B (zh) * | 2013-05-20 | 2014-08-20 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的水力压裂裂缝实时监测系统及监测方法 |
| US9551210B2 (en) | 2014-08-15 | 2017-01-24 | Carbo Ceramics Inc. | Systems and methods for removal of electromagnetic dispersion and attenuation for imaging of proppant in an induced fracture |
| CA2957769C (en) | 2014-08-15 | 2020-07-07 | Baker Hughes Incorporated | Methods and systems for monitoring a subterranean formation and wellbore production |
| WO2016160770A1 (en) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Saudi Arabian Oil Company | Monitoring hydrocarbon reservoirs using induced polarization effect |
| CN108445074B (zh) * | 2018-02-05 | 2021-12-28 | 浙江大学宁波理工学院 | 混凝土裂缝修复效果的检验装置和方法 |
| US11248455B2 (en) | 2020-04-02 | 2022-02-15 | Saudi Arabian Oil Company | Acoustic geosteering in directional drilling |
| US12000277B2 (en) | 2020-05-26 | 2024-06-04 | Saudi Arabian Oil Company | Water detection for geosteering in directional drilling |
| WO2021240195A1 (en) | 2020-05-26 | 2021-12-02 | Saudi Arabian Oil Company | Instrumented mandrel for coiled tubing drilling |
| EP4158144A1 (en) | 2020-05-26 | 2023-04-05 | Saudi Arabian Oil Company | Geosteering in directional drilling |
| CN115248014A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-10-28 | 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 | 一种用于水下混凝土结构裂缝检测的监测管-套管组件 |
| CN119224855B (zh) * | 2024-12-04 | 2025-03-04 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | 煤田火区充磁注浆灭火效果监测方法及复燃区域定位方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3187252A (en) * | 1961-12-18 | 1965-06-01 | Shell Oil Co | Electromagnetic well surveying method and apparatus for obtaining both a dip and conductivity anisotropy of a formation |
| US4253063A (en) * | 1978-10-12 | 1981-02-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Impedance measuring method of and apparatus for detecting escaping leach solution |
| US4222444A (en) * | 1978-12-06 | 1980-09-16 | Hamilton Harold L | Method of well fluid leak prevention |
| US4264862A (en) * | 1979-08-20 | 1981-04-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Induction logging device with a pair of mutually perpendicular bucking coils |
| US4491796A (en) * | 1982-03-18 | 1985-01-01 | Shell Oil Company | Borehole fracture detection using magnetic powder |
| US4875015A (en) * | 1987-07-20 | 1989-10-17 | University Of Utah Research Institute | Multi-array borehole resistivity and induced polarization method with mathematical inversion of redundant data |
-
1989
- 1989-12-29 JP JP1340187A patent/JPH0726512B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-28 US US07/723,178 patent/US5151658A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5151658A (en) | 1992-09-29 |
| JPH03202587A (ja) | 1991-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0726512B2 (ja) | 人工磁場を利用した地殻内亀裂形状、賦存状熊三次元検知システム | |
| CN110208866B (zh) | 地井阵列式光纤时频电磁数据采集装置及其数据采集方法 | |
| CN104656044B (zh) | 感应式宽带三分量钻孔磁场测量传感器及利用其的钻孔电磁勘探方法 | |
| CN110095809B (zh) | 井中光纤时频电磁和四分量地震数据采集装置及方法 | |
| US8201625B2 (en) | Borehole imaging and orientation of downhole tools | |
| US4845434A (en) | Magnetometer circuitry for use in bore hole detection of AC magnetic fields | |
| CA2001745C (en) | Downhole combination tool | |
| CN105044792B (zh) | 地-井时频电磁勘探数据采集装置及方法 | |
| CN106970424A (zh) | 一种煤矿井下孔巷瞬变电磁叠加超前探测装置及方法 | |
| BRPI0710647B1 (pt) | Apparatus and method for measuring parameters of an earthquake and computer-readable medium? | |
| NO334124B1 (no) | Integrert borehullsystem for reservoar deteksjon og overvåkning | |
| US11578584B2 (en) | Well monitoring with magnetic tool | |
| CN209911570U (zh) | 井中光纤时频电磁和四分量地震数据采集装置 | |
| EA011498B1 (ru) | Способ и устройство для повышения качества изображений толщи пород, получаемых по данным метода сопротивлений с помощью скважинных контактных приборов | |
| US10921486B2 (en) | Integrated logging tool | |
| CN210038187U (zh) | 地井阵列式光纤时频电磁数据采集装置 | |
| Killeen | Borehole geophysics: exploring the third dimension | |
| JP3048415B2 (ja) | 地殻内フラクチャ構造検知システム | |
| Alvarez et al. | Theory, design, realization, and field results of an inductive casing collar locator | |
| Daniels et al. | Geophysical well logging for evaluating hazardous waste sites | |
| CN215718684U (zh) | 测井探管 | |
| JPH0777581A (ja) | 地層の残留磁場を測定する装置と方法 | |
| JP3047453U (ja) | ボーリング孔内の物理検査装置 | |
| JPH0522798B2 (ja) | ||
| CN112796735A (zh) | 测井探管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090322 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100322 Year of fee payment: 15 |