JPS6044480B2 - 堀孔近辺の地中媒体の物理特性を測定する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は井戸のロツジング（ＩＯ廚１ｎｇ）方法、およ
び装置、詳細には複数の変換器アレイから測定を発生し
それらを合成して計器および孔の条件の変化を補償する
ための方法および装置に関する。

音響ロツジングの分野では孔の直径の変化により生じる
伝達時間の変化のある程度の補償が２個の受信器と１個
の送信器とからなる孔工具により行えることは周知であ
る。

（そのようなもののアレイにつき送信器をＴ１受信器を
Ｒと書き、ＴとＲの相対位置をその列記順序で表わし、
ハイフン（−）が共通の信号路を表わすものとする。従
つてＴ−ＲＲアレイは２個の送信器の一方の側に１個の
送信器があり、両受信器は送信器とそれに近い方の受信
器との間に共通に信号路を有することになる。）しかし
ながら、そのようなＴ−ＲＲ構成は孔の軸に対する工具
の傾きを補償出来ない。この傾きの問題を解決するため
にもう１個の送信器を用いてＴ−ＲＲ−Ｔアレイをつく
るようにしてもよい。米国特許第３２５７６３９号では
２個の送信器の夫々が選択的に作動されて２個の受信器
の夫々への伝達時間を測定する。個々の時間測定結果は
合成されて２個の受信器間のインターバルにつき平均時
間を与える。この平均時間は孔径と工具の傾きの両方の
変化を補償する利点を有する。孔の半径方向に非均一に
変化する条件の下での多くの異つた型式の測定における
ごとく音響測定は送信器と受信器間の距離、例えば２受
信器アレイについていえば送信器と受信器間の中点との
間の距離と共に変化する。このために孔補償型工具は上
記の中点から等距離のところに配置される２個の送信器
を有する。米国特許第３３１２９３４号に示されている
ように、音響伝達速度が異つたＴ−Ｒ間距離で変化する
一つの理由は異つた信号路が孔からいく分遠く且つ地層
へはより深い通路を有する長い距離となるということで
ある。

この深い通路は膨脹する傾向をもつ水を含んだ（Ｈｙｄ
ｒＯｐｈｉｌｌｃ）頁岩のような孔流体に孔をあけるか
あるいは露呈される時に半径方向に音響特性を変える因
子による影響が比較的少い。この変化した領域は地層中
へ、所望の変化しない地層ではなくこの変化した領域を
表わす特性を少くとも部分的には短いＴ−Ｒ距離で測定
されるに充分に深く存在する。例えば８または１０フィ
ートのような長いＴ−Ｒ距離がこの特定の地層ノ変化の
問題を解決するに好適である。Ｔ−Ｒ距離が長くなると
それだけ長い工具が必要となり、そして従来の２受信器
型アレイ、すなわちＴ−ＲＲ型のものではＴ−Ｒ距離を
３〜８フィート長くするには工具が５フィートだけ長く
な・る。

しかしながら、Ｔ−ＲＲ−Ｔ孔補償工具ではそのように
Ｔ−Ｒ距離を実質的に増加させるとＴ−Ｒ距離が２回生
じるために極めて長い工具が必要となつてしまう。工具
の長さが増せばそれだけ高価となり、また運搬も不便で
あり、さらにそれノを曲がつたあるいは傾斜した孔に下
すについての問題が大きくなる。それ故本発明の目的は
不必要に長い孔工具の必要なしに長いＴ−Ｒ距離と孔補
償の利点を有する方法および装置を提供することである
。

孔補償型のアレイは例えば米国特許第３８４９７２１号
に示されるような側壁装置にも用いられる。

ここでは従来のＴ−ＲＲ−Ｔアレイにおける長いＴ一Ｒ
距離はスキッド長さを増加させるのであり、これは不幸
にもスキッドを孔壁に連続接触させておく機会を減少さ
せる。本発明の他の目的は側壁スキッドにあるＴ−ＲＲ
−Ｔアレイにより与えられる補償の特徴を有し、しかも
スキッド長さを増すことなくＴ−Ｒ距離を増加出来るよ
うになつた方法および装置を提供することである。

工具長を大きくすることなく少なくとも部分的補償系を
与えるための例えば米国特許第３２０７２５６号または
同第３３３０３７４号に示されるようなこれまでの方法
では少くとも２種の異つた距離について少くとも２回の
異つた測定を記憶しなければならない。

この要求によりメモリのコストが高くなりそして工具の
ヨーヨー型の動きにより生じるような深さ位置ぎめの問
題に対し弱点が大きくなる。更に工具の傾きに対する補
償は必ずしも完全ではない。それ故本発明の更に他の目
的は更に完全な工具の傾きを含む孔の補償を与え、しか
も最小の異つた深さ位置と記憶距離しか必要としない方
法および装置を提供することである。

Ｔ−ＲＲ−ＴあるいはＲ−ＴＴ−Ｒアレイについての更
に他の問題は、Ｔ−ＲＲ−ＴにおいてＴ間、Ｒ−ＴＴ−
ＲにおいてはＲ間の距離が大きいためにこのアレイの端
部に配置される変換器についての動作条件は全く異るた
めに等しくなるべ受．信信号に大きな差が生じるという
ことである。

例えば著しい工具の傾きにより外側の変換器の１個が実
質的に偏心した位置になり、一方工具の他方の端にある
対応する変換器がより中心に近いところに維持されると
すれば、これら外側変換器に関．連した信号が著しく変
わりそしてそれが伝達時間と振幅の測定に影響する。そ
れ本発明の他の目的は同様の変換器をすべて群化すると
共に孔補償された測定を与える方法および装置を提供す
ることである。

一対のＲ間にＴがあり、あるいは一対のＴ間にＲがある
場合には、例えば電気的に雑音の多い送信器回路から送
信器に近いところを通る受信器導線への、あるいは更に
悪い場合には音響工具の場合におけるように高電圧、高
電流過度現象を有する受信器の１個または受信信号増幅
器の近くを通る送信器作動導線から漏話のような雑音の
問題がしばしば生じる。

例えばＴ−ＲＲ−Ｔアレイ内の下の送信器に伸びる作動
パルス線は両送信器のそばを通らねばならない。受信器
を通る送信器導線による他の電気的機械的問題は米国特
許第３７３４２３３号および同第３７１２４１０号に示
されている。

すべての送信器がすべての送信器から隔絶されそフして
更に受信器、それと関連増幅器または受信器の信号線の
近くを高圧パルス線が通らないようになつた補償アレイ
が極めて望ましい。それ故、本発明の他の目的はすべて
の受信器および関連する受信器信号回路が送信器および
それｉらの作動回路から容易に分離されうるようになつ
た補償型のアレイを提供することである。

従来の補償型アレイおよび或る種の２受信器アイでは孔
のいくつかの部分にわたる測定を得ることは出来なかつ
た。

例えば、Ｔ−ＲＲ−Ｔアレｊイでは工具は最上端の送信
器がケーシング内にあり、残りの送信器と２個の送信器
が孔に入つていない場合には適正に動作しない。同様に
地層の測定は少くとも１つの送信器一受信器間距離に対
応する距離について孔の最下部においてはなすことが出
来なかつた。出来るだけ底に近いところを、このインタ
ーバルについての補償特性を一時的に先行させる必要が
あつたとしても測定出来るようにした方がよい。それ故
本発明の他の目的はその全アレイ長にわたり測定をなす
ことの出来る方法および装置を提供することである。

孔壁から或る距離をとつて動作させる必要のある音響工
具では一つの与えられた受信器に入る音響信号は受信器
より前方の一点で孔壁を出るのであり、この点のずれは
接近方向により変る。

これは屈折誤差として知られる現象を生じさせる。この
誤差と補償型アレイについての一つの修正技術は米国特
許第３３０４５３６号および同第３５２４１６鏝に示さ
れるように使用する２個の受信器の夫々に１個づつ別の
受信器を用いるものである。夫々の付加された受信器は
元からある受信器の夫々から２つの異つた受信方向の夫
々に１つづつとして屈折誤差により生じるずれの２倍に
ほぼ対応する短い距離だけ離される。かくして夫々の受
信方向につき２個づつ、計４個の受信器が用いられる。
更に、Ｔ−ＲＲ−Ｔ型アレイでは全方向受信器が必要で
ある。

その理由は各受信器は上側または下側の送信器から入る
信号を予測しなければならないからである。極めて望ま
しい脂向性受信器は上記の屈折修正法におけるように送
信器の夫々に向けて２個の受信器を用い計４個の受信器
を用いない限り使用出来ない。もう一つの方法はＲ−■
−Ｒ型アレイを用いるものであるが、４受信器法のよう
に４個の送信器を用いない限り所望の指向性送信器を使
用することは出来ない。云うまでもなく、これら別途の
送信器を用いることになれば制御がそれだけ困難となり
高価ともなる。従つて本発明の他の目的はすべての受信
器および送信器を指向性とすることが出来、しかも補償
を与えるに必要な測定を与えるために４個の変換器のみ
でよいようになつた補償型アレイを提供することである
。二つの異つたＴ−Ｒ間距離の調査が望ましく、そして
米国特許第３３１２９３４号に示されているように異つ
た調査の近密な比較は、炭化水素がガスの形で生じたこ
との直接の指示を与えることを可能にし、あるいは場合
によつては米国特許第３０９６５屹号に示されるように
頁岩の度合を見積ることが出来る。

異つたＴ−Ｒ型距離をもつ測定につきこれら応用に有効
ならしめるためにこれらは測定は出来るだけ正確でなけ
ればならない。上記両特許に示されるＴ−ＲＲ型の測定
の精度はしばしばこれらの異つた調査において観察され
る差が実際には地層の音響特性の半径方向の差ではなく
、補償されない傾きあるいはシステム測定誤差によるも
のである。少くとも２回の測定がこの応用には必要てあ
り、そして両方の測定が孔補償を受けることが重要であ
る。それ故本発明の他の目的は、孔およびシステム測定
誤差について共に補償された二つの異つた間隔、すなわ
ち長いＴ−Ｒについての調査と短いＴ一Ｒについての調
査を得るための方法および装置を提供することである。

異つたＴ−Ｒ間距離についての調査を得るために従来の
補償型アレイを用いる場合には通常設けられる距離を越
え付加距離のところに２個の付加的な外側変換器を用い
そして通常用いられる４回の回数を越える多数の付加測
定サブサイクルが必要である。

更に、工具の長さは所望の距離差の２倍だけ増加する。
付加的な変換器および工具長についてのこの要件により
、第１の測定よソー般に時間のかかる第２測定が多くの
場合実際的でなくなる。しかしながら、この第２測定が
そのような費用のかかる複雑なことなくして与えられる
ならば、この第２測定は、少くとも長い方のＴ−Ｒ間距
離が変化した地層について適正でありそして好ましい条
件が生じたならばガスの存在の直接指示を与えることの
実質的な保証を与えることにより第１測定の価値を高め
るものである。それ故本発明の更に他の目的は、変換器
の付加、工具長の実質的な増加あらるいはかなりの数の
測定サブサイクルの付加を伴うことなく異つたＴ−Ｒ調
査距離で２つの異つた補償された測定を同時に得ること
の出来る方法および装置を提供することである。

従つて地下孔近辺の地表下媒体の物理特性の測定を与え
るためそして孔径の変化および孔工具と孔との不整合の
両方について補償される改善された測定を得るために孔
工具を用いる方法および装置が提供される。

多数の変換器が工具または工具内に含まれた支持部材に
沿つて配置され、そして孔中での工具の動きとほぼ平行
な線内に支持される。ここでいう変換器とは特定の形式
の信号を送信または受信出来る装置を云う。

例えば、音響測定では変換器は音響送信器または音響受
信器であつて送信器は電気エネルギーを機械または音響
エネ・ルギーに変換し、受信器は音響エネルギーを電気
エネルギーに変換する。同様に電磁波測定ではこの変換
器は送信アンテナであり受信器は送信された電磁波を検
出するためのアンテナである。多数の第１の型式の変換
器、例えば送信器、が・予定の間隔で工具に沿つて互い
に離されており、そして多数の第２の型式の変換器、例
えば受信器、が同じ間隔で互いに離されて第１型式の変
換器から工具上で予定距離のところに配置される。２つ
の同一型式の変換器群間の距離の所望でよノい。

Ｔとして動作出来る第１型式の変換器とＲとしての第２
型式の変換器を用いて上記のごとくに構成されたアレイ
を■−ＲＲアレイと呼ぶ。この変換器アレイが孔を通つ
て動くとき異つた送信器−受信器の組合せ間で予定の孔
深さのところて発生される測定は補償された測定を発生
するために合成される。例えばこの新規な■−ＲＲアレ
イを用いれば異つたＴ−Ｒの組合せを用いる同一のＴ−
Ｒ間隔をもつて２つの測定が可能であり、その理由は各
受信器対間の分離が各送信器対間の分離が各送信器対間
の分離に等しいからである。

もし一方の測定が予定の孔深さのところで第１のＴ−Ｒ
対を用いて行われ、第２の測定が第２のＴ−Ｒ対を同一
深さのところに動したときなされるとすれば、これら２
つの測定は変換器の特性間の変動および他のシステム上
の誤差について補償された測定を与えるべく合成される
。更に１個の変換器と予定の深さにおける孔内の予定の
インターバルに隣接する２個の受信器との間の差動測定
は２個の送信器がそのインターバルに隣接するときにく
り返すことが出来そしてすべての測定が合成されてその
インターバルについて孔補償された測定、すなわち工具
の傾き、孔の偏心等について補償された測定を発生する
。

更に、アレイとしての変換器の配列により孔誤差につい
て補償された異つた測定が２つの異つたＴ−Ｒ調査距離
すなわち長いＴ−Ｒ間距離での測定と短いＴ−Ｒ間測定
について得られる。長いＴ−Ｒおよび短いＴ−Ｒ測定の
夫々において、一方の群から最長および最短距離だけ夫
々隔てられた他方の群内の夫々の変換器が用いられ、そ
してその使用に際して夫々各群内の長いスペースおよび
短いスペースの変換器、すなわち各群内の他方の群から
最長および最短距離にある変換器とする。同一型式の変
換器の群は工具上に接近して配置されるから、動作条件
、信号伝播方向、および屈折誤差は本質的には与えられ
た測定中に与えられた群内の変換器のいずれについても
同一である。その結果、指向性をもつ受信器と送信器が
使用出．来それにより得られる測定結果の品質を改善す
る。音響および電磁変換器が中央および側壁スキッド形
態に図示されているが、本発明はパルスモードまたは連
続モードで動作しつつ伝播時間、位相・角、振幅比また
は減衰のような１以上の測定を行う少しとも４個の変換
器を用いる他の型式の測定にも応用出来る。

第１図は地層を貫通する孔近辺の地表下媒体の物理特性
の測定を得、記憶し、記録しそして合成するための本発
明による装置の一般的ブロック図である。

この装置は４個の変換器１〜４を有する変換器アレイを
備えた孔工具１０を有する。このアレイは中心化または
偏心動作するようになつたマンドレル型の工具またはス
キッド部材内に含めることが出来、後者の場合は孔壁と
接触して動作するスキッド上に変換器が配置される。以
下の説明では工具は孔の底に下されており、ｌ地表にあ
るウインチ１４に巻かれて工具と地表の制御装置２０と
の間に信号および制御用の通信路としても作用するワイ
ヤ１２の機械的制御のもとでそこから地表に向けてゆつ
くり引き上げられうるものとする。

このように工具の動きは地表におけるワイヤの動きに直
接に関係づけることが出来る。制御装置２０はウインチ
１４上のスリップリング集電器１６を通してワイヤ１２
にそして更に工具１０内の地表下制御装置１１に連絡す
るプログ゛ラムされた送信器および受信器のセレクタと
して作用する。

ワイヤと同期して適当な機械的または電気的接続１８を
通して制御装置２０と測定記憶装置２２の両方に増分深
度パルスが送られる。そしてもし井戸のそばに測定の処
理を同時に行いうるように存在していれば測定選択およ
び合成装置２４にもこのパルスが送られる。このように
、変換器選択および対応する測定は後述するように同期
化される。実際の測定選択および合成は孔から離れたと
ころでの処理のために従来のアナログまたはディジタル
記憶装置から後の任意の時に与えられうるから個々の測
定の完了と共に行う必要はない。

しかしながら、孔内の工具の動作に対応する増分深さは
、後述するように深さを基準として測定を互いに正確に
関係づける必要があるために、測定に関連して記録され
るべきである。４変換器アレイを含む工具１０が深さＩ
，Ｊ，ＫおよびＬを通つて上向きに動かされるとき、測
定シーケンスが規則的な深さ増分においてなされるよう
にシスマチツクに種々の変換器が選ばれる。

工具上の一つの特定の点を基準点として選び種々の変換
器で得られる測定が互いにそして地表で記録される孔内
の工具の深さに関係づけることが出来るようにするのが
普通である。任意の点を選ぶことが出来るが、第１図は
■具１０上の最上部の変換器すなわち工具が孔を通じて
動くとき地表に最も近いところの変換器の位置を深さの
基準点として選んている。Ｔ１〜Ｔ４として工具１０の
４変換器アレイを示す第２Ａ〜２Ｃ図を参照して測定の
シーケンスを説明する。説明の便宜上添字をもつＴが受
信器または送信器である変換器を示すものとする。更に
最上段の２個の変換器Ｔ１とＴ２が受信器、最下段の変
換器Ｔ３，Ｔ４が送信器として作用するものとする。例
えば受信器として作用する特定の型式の変換器を工具内
て群化あるいは対化し、変換器群を座標的に孔内で横お
よび縦方向に動かすようにするとよい。

更に後述する理由により各群内の変換器間の予定の間隔
は同一とすべきであり、すなわち工具の変換器支持部材
の長さに沿つたＴ１とＴ２の間隔はＴ３とＴ４の間隔と
同じとすべきである。異つた型式の変換器群間の距離、
例えば受信器Ｔ２と送信器Ｔ３間の距離は測定されてい
る地層の物理特性、変換器間の間隔と同一であつてもよ
い。第２Ａ，２Ｂ，２Ｃ図は夫々各変換器アレイの上の
深さレベル指標により示される２つの分離した位置にあ
るＴｌ，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を示す。これら指標１上は最
上段の変換器Ｔ１に対して基準づけられる。第２Ａ，２
Ｂ図ではこれら位置はＩとＬ１すなわち変換器Ｔ１は夫
々深さレベルＤＩ（５ｄ０にある。第２Ｃ図ではこれら
２つの位置はＴ１が夫々深さｄ１とＤｊにあるからＩ（
５Ｊで示されている。このアレイが第２Ａ，２Ｂ図では
位置１からＬへ、第２Ｃ図てはＩからＪへと動くとき、
このアレイはＴ１を深さの基準点として用いて深さｄ１
からＤＬを通じて孔を上向きに動く。

一つの信号が送信器Ｔ３により発生され、これが上向き
に受信器Ｔ２とＴ１に向つて伝播する。これら受信器の
夫々は受信した信号を対応する電気信号に変換器し、こ
の電気信号が測定ｍへと処理される。Ｔ３からＴ２とＴ
１へと伝播する信号は通常はまずＴ２にそして次にＴ１
に入るから、Ｔ３−Ｔ２測定はｍ１でＴ３一Ｔ１はＭ２
で示すことにする。測定ｍ１とＭ２は次に合成されて測
定されている特性によりきまるように地表下の物理特性
の測定を得る。例えば、もしＴ３が音響パルスを出して
いれば測定ｍ１とＭ２はＴ３から出て孔をかこむ地層と
媒体を通り、Ｔ２とＴ１に夫々とどく時間を表わし、そ
してその後に合成されてＴ２とＴ１間のインターバルΔ
ｔを決定する。

送信器Ｔ３による信号の発生から短い時間のところで第
２Ｂ図に示すように送信器Ｔ４によソーつの信号が発生
され、これが受信器Ｔ２とＴ１により受信されて夫々測
定Ｍ３と匹に変換される。深さＤ，における一つの測定
シーケンスはそれ故すべての測定Ｍｌ，ｍ２，ｍ３およ
び輿を含むことになる。以後ｍは型式には無関係に一般
に個個の測定を示し、ｍ１はＴ２でＴ３を動作させる間
になされ、Ｍ２はＴ１でＴ３を、Ｍ３はＴ２でＴ４を作
動させ、亀はＴ１でＴ４を動作させて得られる。これら
４つの測定は工具の動きと比較して非常に短い時間内に
得られるから、これらは同一深さで得られたものと考え
てよい。

例えば音響送信器は２０回／秒の程度にパルス化されう
る。この速さは１秒当り少くとも５回の測定シーケンス
を与え、この間には工具の移動は通常のロツジング速度
では非常に小さい。４つの測定は上向きに伝達されて第
１図に２２Ａで示すように後の使用のために記憶される
。

適当な時間後に工具が第２Ａ，２Ｂ図に示すように深さ
ＤＬまで孔を通じて進められると、第２の測定シーケン
スＭｌ，ｍ２，ｍ３および輿が行われそして本発明によ
り個々の測定についての孔の補償のために用いられる。

例えばＴ３が音響パルス送信器であるときには・Ｔ２と
Ｔ１間のインターバル伝播時間Δｔは孔内にある信号伝
播路の部分が２個の受信器て異つた長さであるならば誤
りとなる。そのような差は工具が傾斜している場合に生
じる。音響ロツジング工具における従来の孔補償技術は
反転した近および遠受信器関係をもつ２個のΔｔを得る
ためにＴ−ＲＲ−Ｔアレイにおける受信器の両側に置か
れた別個の送信器を使用する。

本発明によればこの型式の孔補償が極めて全長の短いア
レイを用いて可能である。深さｄ１ （第２２Ａ図のＩ
）でとられた第１組の測定ｍ１とＭ２を深さＤＬ（第２
Ａ図のＬ）でとられた測定ｍ１とＭ３を合成とすること
により、反転した近遠関係をもつ変換器からの測定の新
規な組合せが得られ、そしてそれが所望の孔補償を与え
る。更に、第２の孔補償された測定が上記の孔補償され
た測定と同時に且つ孔中の同一インターバルにわたりな
すことが出来る。

そのような第２の測定は従来のＴ−ＲＲ−Ｔアレイでは
得ることが出来ないものである。第２Ｂ図において、深
さＤＩ（第２Ｂ図のＩ）でとられた第２組の測定Ｍ３と
Ｍ４を深さｄし（第２Ｂ図のＬ）でとられた測定Ｍ３と
亀と組合せることにより、第２の孔補償された測定が得
られるが、ここでは第１の測定よりも長いＴ−Ｒ間距離
を有する。これは、この第２組の測定が第１組よりも遠
いところにある変換器を基準とするためである。本発明
の変換器アレイの更に他の利点は行われる測定における
統計的あるいはシステマチツクな誤差の補償にこのアレ
イを用いることに関連する。

これについては第２Ｃ図で説明する。深さＤ。

における測定Ｍ２は工具が孔を通り進められる間にＴ２
をＴ１にＴ４をＴ３に置きかえるときＤＪにおけるＭ３
によりくり返される。完全な測定条件のもとでは、従つ
てＭ２はＭ３と等しい。しかしながら、典型的な孔測定
条件のもとではそのようにならないいくつかの理由があ
る。たとえば統計的な変動が期待されたとしても、例え
ば音響インターバルトランシツト時間の測定が行われて
いるとき一つの改善された測定がｄ１におけるＭ２とＤ
，におけるＭ３とを平均化させることによりそのような
統計的変動を補償した測定として得られる同等の統計的
補償をＤ。における測定のくり返しにより行うことが出
来るようなくり返し測定は工具のデユテイサイクルを半
分にしてしまう。一方Ｍ２とＭ３の合成によればこのよ
うなデユテイサイクルの増加は必要ない。更に後述する
ようにそのような組合せについて測定を得るために異つ
た変換器そして異つた工具位置さえ使用することが好ま
しいことには他の理由もある。第２Ｃ図には示していな
いが、他の測定もまたランダム雑音または異つた変換器
効果そしてそれらの孔内での相対位置の補償に有利に組
合すことが出来る。

例えば深さＤＫにおけるＭ２をＤＬにおけるＭ３と関係
づけることが出来る。或る場合にはＭ２とＭ３のような
測定も工具の傾きのような孔の歪みの検出のために比較
してもよい。

そのような測定の比較は基本測定に適用されている孔補
償の指示そしてそれ故孔補償された測定の信頼性の指示
を与えることが出来る。上述のように各シーケンス内の
４つの測定のすべては一つの補償された測定を与えるの
に本質的なものではなく、しかも上述のように個々の送
信器の作動後に各測定を行う必要もない。

しかしながら、第２Ａ−２Ｃ図について述べたように各
個々の測定は２種の送信器一受信器調査距離に対応する
予定の孔インターバルの２種類の孔補償された測定を与
えるために異つた組合せで少くとも・２回用いられる。
第１図に示すように各測定Ｍｌ，ｍ２，ｍ３，ｍ４は深
さＤＩ，ｄＩ＋１・・ ・・・・等の各増分について測
定記憶装置２２に記憶されるのであり、各増分は６イン
チ以下である。

もし測定記憶容量が限られていれば、必要な容量を最少
にするために測定の内のいくつかを組合せるとよい。

例えば同一深さについての測定ｍ１とＭ２（第２Ａ図の
位置１と深さ増分ｄ工を参照）を測定選択および組合せ
装置２４で減算して新しい測定ｒ現＝Ｍ２−ｍ１をつく
りｍ１とＭ２の代りにＭ５を記憶させてもよく、または
もし充分な記憶容量があれば他の測定にまわしてもよい
。アレイが孔を通じＤＩからＤＪに移ると他の測定が交
換または他の測定の形成のために組合される。アレイが
ＤＬ（第２図の位置Ｌ）にくると、一組の測定が完了す
る。前に得られたものはここで記憶装置２２Ａから出さ
れそしてＤＬで得られたものが現在の測定となる。かく
して第２図に示すＤＩより下の孔インターバルについて
補償された測定を与えるためにこれら測定が組合される
。例えば第２Ａ図の位置Ｌにおける現在の深さＤ５で発
生したＭ３からｍ１を減算しその結果を位置１で前に発
生したｄ工における測定Ｍ２とｍ１またはＤＩにおける
その前の組合せｊと組合せることにより、短いＴ−Ｒ間
距離の調査に対応する第２図の孔インターバルについて
孔補償された測定が与えられる。上記の組合せは音響ロ
ツジングの例では一方が２受信器測定に対応し他方が２
受信器測定に対応する同一孔インターバルについて２個
のΔｔ測定の加算という結果をもたらし、所望の孔補償
を与える。

同様の変換器対間の間隔によりこの結果は再びスケール
する必要がありうる。もし例えば間隔が１フィートであ
れば出力Ａにより示される修正△ｔは最終の組合せを２
で割ることにより得られる。上述のようにこれら２個の
Δｔ測定の組合せに加えて、種々の深さレベルにおける
種々の測定が補償を必要とする孔の条件を指示するため
に比較されうるのでありあるいは平均測定を与えるよう
に組合されうる。

例えばｄェ（第２Ｃ図のＩ）におけるＭ２とＤ，（第２
Ｃ図のＪ）におけるＭ３を加算または平均してＭ６をつ
くることが出来る。これら平均測定は組合せることによ
りΔｔ測定その他を与えることが出来る。第３Ａ，３Ｂ
図は本発明による送信器および受信器の選択、個々の測
定の獲得と組合せを行うための地表および地下装置の代
表的回路図てある。

これら回路は補償された音波の伝播時間測定を与えるた
めのものを示しているが、同様の回路を、例えば第３Ａ
，３Ｂ図の回路を時間測定情波と共に信号振幅または利
得設定情波を得るように変更することにより補償された
振幅比測定用に用いることも出来る。振幅状波は前述の
米国特許第３５２４１６２号にもとづき処理されてもよ
い。第３Ａ，３Ｂ図の回路の動作を述べると、一般に測
定シーケンスは深さ増分に対応する深さパルスで開始さ
れ、そして個々の送信器および受信器の選択サイクルを
クロックすることによりシーケンスを完成する。４サイ
クルおよび対応するロジックモードを第２表に示してお
り、ここでは送信器Ｔ３またはそれより遠い送信器Ｔ４
と受信器Ｔ２またはそれにより遠い受信器Ｔ１の選択を
行う。

ＭとＭまたはＮ．ｌ５Ｎで示すこれらロジックモードは
夫々後述のように適正な送信器または受信器を選択する
ために用いられる。各測定につき第２表に与えられる伝
播路部分は第４Ａ図に示してあり、そして図示の接触ス
キッドの例またはマンドレスの例にも同様に適用出来る
。選択された送信器が作動され、伝播された信号が選択
された受信器により受信され、特定のＴ−Ｒサイクルに
適した利得設定で増幅されそして孔の外に伝達される。

基準タイミングパルスが送信器の作動時と固定の時間関
係をもつて発生されてケーブル内の信号損失の補償用の
基準としそして受信信号の到達時刻を検出するための信
号検出回路をゲートするための時間基準点として用いら
れる。時間測定は送信開始基準パルスて始まり検出で終
るようにカウンタへのクロックパルスをゲートすること
により行われる。このカウンタの内容は前の図面につい
てすでに述べた個々の測定ｍとなる。これら測定は後の
処理のためにそれらのサイクル位置に従つて記憶または
記録される。第３Ａ図をみるに、このシーケンスは深さ
パルス発生器３０５からの深さパルスで始まつて周波数
発振器制御装置３１０とクロック３２４をスタートさせ
る。発振器３１０とクロック３２４は共働して１秒に夫
々４サイクルの数シーケンスが行われるような率で制御
信号を発生する。クロックパルスはサイクルキー回路３
３０に送られる。キー回路は第２表のモードを表わすモ
ード信号を発生するようにロジックを操作することによ
りＭとＮのバイナリ状態すなわちＭ，Ｍ，Ｎ，Ｎとして
利用される４サイクルの制御パルスを発生する。″サイ
クル制御パルスは新しいＴ−Ｒの組合わせを選択するよ
うにステアリングロジック３３１と３３２を同期化し、
そして各サイクルの受信信号に適した利得を設定するよ
うに深部利得システム３３４を同期化させるべく用いら
れる。第３Ｃ図はタイミング図であり、第３Ｂ図の孔内
の回路を同期化させるために第３Ａ図の地表の回路に用
いられる、クロック３２４からのクロックパルス（線１
上）、ステアリングロジック３３１からＭおよびＮバイ
ナリモード信号（２と３）、サイクルキー回路３３０か
らのサイクル制御パルス４，６，８，１０およびそれら
の遅延された４の５，７，９，１１、およびステアリン
グロジック３３２からのカウンタリセットおよび上／下
ステアリング制御パルス（カウンタ＃１，２，３につき
夫々１２，１３，１４）の間の時間関係を示すものであ
る。

これら信号およびパルスそしてそれらの遅延されたもの
を発生するために用いられる例えば方形波発生器のよう
な実際の回路は便宜上図示していないが、これらについ
ては周知である。

同様の理由でこれら信号とパルスを用いてゲートを用い
たり、コードを選択したりカウンタをリセットしたりす
る回路間の接伝のすべてを図示していない。第３Ｃ図に
おいて、深さパルスは一連のクロックパルス１〜９（線
１上に示す）をスタートさせて第２図および第１、２表
について述べたように一つの測定シーケンスを限定する
。初めのクロックパルスにより、モード信号ＭがＴ３（
線２）を選択し、ＮがＴ２（線３）を選択してＣ１サイ
クルを開始させてｍ１をつくる。カウンタ＃１（第３Ａ
図の３９１）はステアリングロジック３３２からのステ
アリングパルスの立上り縁でリセット（ＲＳ）され（第
３Ｃ図の線１２）る。その後にカウンタ＃２がサイクル
Ｃ１ （線４）のはじめの部分においてクロックゲート
３９０を介してゲートされると高周波クロック３８９か
らのクロックパルスの計数を開始する。通常はカウンタ
＃１はクロックパルス２でこの部分の終りの前に受信器
信号検出により停止し、さもなくばこのパルスまたは遅
延されたパルスＣ１″がカウンタ＃１の停止に用いられ
るが、その内容はこの場合無効である。加／減カウンタ
＃２と＃３は第３Ａ図の回路２４Ａと２４Ｂ内に３９４
と３９４Ａで示されており、そして第３Ｃ図の線１３と
１４上に夫々示されるように加（＋）または減（−）モ
ードで各カウンタについての特定の測定を組合せるため
に同じくそこに図示されているメモリ＃１と＃２と関連
して用いられる。同様のカウンタ＃２Ｂ，＃２Ａ，＃３
Ａおよび＃３Ｂが第３Ａ図の回路２４Ａと２４Ｂ内に点
線で示してある。例えば第３Ａ図の回路２４Ａのカウン
タ＃２はクロックパルス１で減算モードとして示されて
おり、（線１３）、そしてｍ１水（＊はより深いところ
における前のｍ１測定から深さ遅延されあるいは記憶さ
れた測定を示す）がメモリ＃１から入るときにサイクル
１の初めの部分において減算を行い、そしてクロックパ
ルス２で減算モードのまま現在のｍ１がカウンタ＃１か
ら直接に、すなわちカウンタ＃１は各サイクルのはじめ
の部分後に現在の測定を含むために遅延または記憶なし
にカウンタ＃２に入れられる。

かくしてクロックパルス３でカウンタ＃２は−ｍ１＊−
ｍ１を累積しており、そしてそれから加算モード（＋）
に切換わる。次にサイクル２のはじめの部分においてＭ
２＊がメモリ＃１から＋Ｍ２＊の加算のために入力され
、そしてサイクル３の後部中クロックパルス６において
サイクル３のはじめの部分で計数された現在のＭ３がカ
ウンタ＃からカウンタ＃２の内容への＋Ｍ３の加算のた
めに入力されらる。サイクル３の終りにカウンタ＃２は
−ｍ１＊一ｍ１＋Ｍ２＊＋Ｍ３を含み、これらはその順
で入力されたものである。次に適当な時点（第３Ｃ図の
線１３上のサイクル４に示してある）にカウンタ＃２は
クロックパルス１での前述の同じ他のシーケンスとして
次の深さパルスで開始するように出力を出すと共にリセ
ット（ＲＳ）される。後述しそして第１，３Ａ図にＡで
示すように、測定のこ゛の組合せは本発明により与えら
れる孔補償された測定の一つに対応する。第３Ａ図の回
路２４Ｂ内の３９４Ａで示すような加／減カウンタ＃３
は線１４上に第３Ｃ図と同様につくられる。しかしなが
ら、そのシーケンスはカウンタ＃２におけるようにクロ
ックパルス１ではなくクロックパルス３の後ではじまる
。クロックパルス３によるサイクル２のスタート時にカ
ウンタ＃３は減算モードに切換わることによりカウント
を開始する。次にサイクル２の後の部分で”あリサイク
ル３のはじめの部分において−Ｍ２と−Ｍ３）Ｉ（が入
力する。次にクロックパルス＃７でカウンタ＃３は加算
モードに換わり＋Ｍ４＊＋Ｍ４がサイクル４において夫
々メモリ＃２とカウンタ＃１から入る。かくしてサイク
ル４の終りには力ウンタ＃３は−Ｍ２−Ｍ３＊＋Ｎｌ４
＊十亀を有する。第３Ｃ図の線１４に示すようにカウン
タ＃３の内容は次のサイクル１中の出力であり、続いて
カウンタ＃３はリセットＲＳされて減算モードに切換わ
りに、クロックパルス３でそのシーケンスを再び開始す
る。第３Ａ図のＢで示すようにこの測定の組合せは本発
明により与えられる孔補償された測定のもう一つに対応
する。第３Ｃ図のサイクル１〜４は第３表に要約してあ
り、これについては更に後述する。

これら制御信号、モードパルス、カウンタおよびメモリ
の一般的な使用とタイミングを用いての第３Ａ，３Ｂ図
の特定の回路を述べる ステアリングロジック３３１に
より各サイクルについて発生されるＭおよびＮモード選
択信号はコード信号のはじめの２つのビットとして用い
られる。各サイクルのスタート時に第３Ａ図のコード送
信器３３６から第３Ｂ図のコード受信器３４０にコード
信号が送られる。

このコード信号は２個の送信器のどちら（１ビット）、
２個の受信器の内のどちら（１ビット）、および托種の
利得設定のどれ（４ビット）が用いられるべきかを示す
最低６ビットの情波を含む。他の利得または減衰設定用
の付加ビットが、振幅／減衰測定も同時に行われる場合
には利得の分解能を高めるに望ましい。孔の内の回路の
動について第３Ｂ図を参照する。一般にコードの伝達は
適当な孔内回路への選ばれた送信器と受信器の接伝およ
び利得の設定をもたらす。次に、選ばれた送信器が作動
されてタイミングの計数が開始する。自動利得制御方式
が夫々の異つたＴ−Ｒサイクルについての利得を変化さ
せることにより信号振幅を標準化するために用いられる
。次に第３Ｂ図の回路の詳細動作をみると、コード送信
器３３６からのコード信号は第３Ｂ図の回路部分１１Ｂ
内のコード受信器３４０に受信され、そしてＭまたはＭ
モードを表わすコードビットが送信器セレクタ３４４に
送られ、これが夫々Ｍについては点火回路３５２か３５
４をＴ３にあるいはＭについてはＴ４に接続する。

同様にＮまたはＮビットは受信器セレクタ３５０に送ら
れ、Ｎについては受信器Ｔ２またはＮについてはＴ１が
受信器セレクタ３５０を通して可変利得振幅器３４８に
接続される。信号コード内の利得ビット（図の例では４
）は利得セレクタ３４６に送られ、これがこれらビット
をこのコードにより表わされる所望の利得を与えるべく
選択された固定減衰器および利得増幅器を接続する。

結果としての１曜の考えられる利得変化が利得セレクタ
３４６から制御される可変利得増幅器３４８により表わ
されるごとくに便宜上示されている。この利得は後述す
るように受信信号の解析により自動的に決定されるが、
ここでは例えばＴ４−Ｔ１のような長いＴ−Ｒ間距離が
Ｔ２一Ｔ３のような短いＴ−Ｒ距離よりも比較的高い利
得を与えることのみを知れば充分である。コード受信器
３４０により与えられたコードの受信によつても第１パ
ルス受信器ゲート３６０の条件づけが次の孔向けの伝送
を第１パルスコマンドとして解釈させる。

遅延回路３４１により与えられる適正な遅延を通じて、
このコードの受信も前に不能とされた出力ゲート３４２
をして電力増幅器３６８からの出力の上向伝達を可能に
させ、これがこのコードの伝達と予め干渉することにな
る。かくして第３Ｂ図の回路はこのコードを関連する電
子回路をして適正な送信器と受信器を接続させて所望の
利得をセットするように条件づけるために使用し、そし
て次の点火パルスコマンドを期待してゲートすることが
わかる。第３Ａ図の回路は点火パルスを与えそして関連
した基準パルスと次の受信器信号を受けるように孔内の
ロジックの動作と同期して動作可能とされる。

第３Ａ図のサイクルキー回路３３０は各サイ易クルにつ
いて一つの信号を発生し、これがステアリングロジック
３３２に送られ、このロジックが第１カウンタ３９１を
Ｏにリセットする信号を発生する。そして特定のサイク
ルＣ１〜Ｃ４により、第３Ｃ図について大部分既述した
ゲート、カウン・夕および信号処理回路に種々のゲート
信号を与える。サイクルキー回路３３０からの遅延され
た制御パルスは各サイクルを検出および自動利得の決定
用にサブサイクルに分割し、そして完了した現在ノの測
定または予め記憶された測定を特定のサイクルに適した
ごとくに第３Ｂ図の信号処理装置２４へとゲートする。

例えば信号処理回路２４Ａと２４Ｂが利用されるときに
、これらステアリング信号はカウンタ３９４と３９４Ａ
をクリアしそしてそれらを減算により次の入力を処理す
るか、あるいは入力がディジタルワードのトランスファ
であればそのワードをマイナス符号で組合せるかするよ
うに条件づけるために用いられる。次のステアリング信
号によりこれらカウンタは加算または前の内容への加算
により更に入力を受けるようになる。各サイクルを開始
させるクロックパルスのサイクルキー回路３３０への印
加を別にして、クロック３２４は適当な遅延後に制御パ
ルスを点火パルス回路３２０にも与える。

クロック３２４の内部で与えられるこの遅延は地中およ
び地表の回路を前述のように点火パルスを受けるように
条件づけるための時間を与えるようなものである。地中
および地表の回路が準備完了状態にあるときにこの遅延
されたクロックパルスにより点火パルス回路３２０が点
火パルスコマンド（ＦＰ）を開始させこのコマンドが地
中に送られて第３Ｂ図の子め条件づけられている点火パ
ルス受信器ゲート３６０により適正に解釈される。第３
Ｂ図において、この点火パルスコマンドは点火パルス検
出器３６２へとゲートされ、検出によりＴ。発生器３６
４をして地中点火パルスを開始させる。これにより、選
択された送信器点火回路（ＭモードについてＴ３用には
３５２、またはＭモードについてＴ４用には３５４。第
２表参照）に予め接続された送信器セレクタ３４４が選
択された送信器Ｔ３またはＴ４を作動させる。ＴＯ発生
器３６４も地中および地表の回路による基準信号として
の使用のためにＴＯパルスを開始させる。地表の使用に
ついていえば、ＴＯパルスは電力増幅器３６８およびこ
のとき動作可能とされる出力ゲート３４２を介して信号
受信器３７０と地表に置かれたシステム自動利得制御装
置３７２に送られる。（第３Ａ図）地表においてはＴＯ
パルスは振幅基準用に用いられる。

地中においてＴＯ発生器３６４により標準基準振幅が確
定しているから、自動利得制御装置３７２、ＴＯ発生器
３７牡ピーク読取回路３７６およびＴＯ利得設定制御装
置３７８（第３Ａ−図）は地表においてこの標準振幅基
準を再び確定するために用いられる。かくしてこの内部
システム制御はケーブルの損失、位相歪、ドリフト等を
補償する。ＴＯパルスは予め線３７４Ａを通じてピーク
読取回路３７６にＴＯを通すように条件づけられている
Ｔ。

ゲート３７４でゲートされる。この条件づけは点火パル
ス回路３２０の動作と同期される。地表で受信されるＴ
Ｏパルスのピーク振幅はピーク読取回路３７６により読
取られてＴ。利得設定回路３７８により基準振幅と比較
される。回路３７８は必要であれば次のＴ。信号につい
ての振幅を基準振幅レベルに再びするために自動利得ノ
制御回路３７２を調整する。この周知のＴＯ信号標準を
用いてのケーブル損失用に別の信号条件づけ回路を含め
てもよい。ピーク読取装置３７６から読取られるピーク
ＴＯ振幅または後述するようにＴＯに続く受信器信号・
の検出に用いるために振幅基準として振幅検出器３８０
にも与えられる。

このＴ。

パルスは送信器の作動に関係した正確な時間基準を与え
る。この時間基準はＴＯのＯ交叉点を検出するためにＴ
Ｏゲート３７４を通じて″接続される０交叉検出回路３
７５により決定される。このＴ。検出点は第３Ｂ図のス
タート信号クロックゲート制御装置３８８として時間に
関係したＴ。を与えることにより時間測定の開始として
用いられるものであり、制御装置３８８はクロックゲー
ト３９０をして高周波クロックパルスをクロック３８９
からカウンタ＃１に通させ、予めＯにセットされている
このカウンタがクロックパルスの計数を開始する。これ
らクロックパルスは所望の時間分解能を与えるために例
えば２．５ＭＨＺのように充分高い周波数をもつべきで
ある。このＴＯ検出信号は一方ではＴ。ゲート３７４を
閉じ受信信号検出ゲート３７９を開いて次の信号を次に
期待される受信器信号と解釈させるようにする。クロッ
クパルスの計数のスタート時にすでに時間測定を始めて
いる第３Ａ図の地表装置に続いて第３Ｂ図の地中の回路
を考える。ＴＯ発生器３６４により発生されるＴ。

信号は第３Ｂ図に示すような遅延回路３６５により与え
られる遅延量Ｄ１とＤ２だけ遅延されそして受信信号の
期待される到着時間に対応する時間インターバルで受信
器ゲート３６６を夫々開閉するために用いられる。これ
ら遅延は送信器と受信器間の設計距離でかなり変化しそ
して周知のように決定出来る。地層中での伝播後に選択
された送信器からの音響パルスは孔と地層を通つて伝播
されそして予め受信器セレクタ３５０を通じてすでにセ
ットされた可変利得増幅器３４８に接続されている選択
された受信器に入る。

この選択と利得設定はコード受信器３４０の動作につい
て前述した。受信された信号は上述のようにこのとき開
いている受信器ゲート３６６を通り前述の電力増幅器３
６８に通り、そして第３Ａ図に示す地表回路への通過の
ために出力ゲート３４２を開いたままにする。第３Ａ図
にもどり、ここでＲｘで示す増幅された受信器信号は地
表で受信されて信号受信器３７０において再び条件づけ
られて既正のシステムＡＧＣ３７２で増幅されてケーブ
ルについて補償された振幅を与える。これはその後信号
を検出回路３８０−３８４に通すためにＯ交叉検出器３
７５により発生されるＴ。検出信号によつて予め条件づ
けられる受信器ゲート３７９を通される。第３Ａ図に示
すように受信信号Ｒｘの到達は振幅検出器３８０内でＲ
ｘ振幅をピーク読取回路３７６により与えられるＴＯ基
準振幅と比較しそしてそれを同時に０交叉検出器３８２
とピーク検出器３８４でＲｘを判断することにより検出
される。代表的なＲｘ信号を第９Ａ図に示してあり、こ
れははじめの数半サイクル中振幅が増加する正負の半サ
イクルを有する。第３Ａ図の回路内に示すように検出に
は三つの条件が必要であり、すなわち（１）０交叉がＯ
交叉検出器３８２で検出されねばならぬこと、そしてこ
の検出が半サイクルにほぼ対応する遅延量だけ内部的に
遅延されること。（２）振動検出器３８０により比較さ
れる次のＲｘの振幅がＴＯ基準振動の一部を越えなけれ
ばならないこと。および（３）Ｒｘの振幅ピークがＯ交
叉検出に続く半サイクルの遅延時間内にピーク検出器３
８４により検出されねばならないこと。である。すべて
の三つの検出指示はＡＮＤゲート３８５に与えられ、適
正な特性でＯ交叉に先行されそして半サイクルの遅延内
で同じ極性の振幅ピークに先行するＴ。振幅に対して基
準づけられたしきい値振幅を越える振幅の第１の発生が
この検出を完了させる。Ｒｘ検出指示なＡＮＤゲート３
８５の出力でありそしてこれにより保持回路３８６がピ
ーク検出器３８４により検出されるピーク振幅を保持し
て地中の利得設定回路３３４と関連して同一の送信器一
受信器の組合せで次の受信のための地中利得の設定に用
いられる。

独立した利得設定が行われて対応するサイクルでの次の
使用のために地中利得設定回路３３４内に記憶される。
更に、これら利得は測定に用いられる同一部分により決
定される。この自動利得設定技術のこれ以上の詳細は米
国出願番号５２８，６９３（１９７４１２月２日）およ
び６７８６４３として継続中の５２８，６９４（１９７
岬４月２０日）に示されている。ＡＮＤゲート３８５の
Ｒｘ検出信号出力は前述の受信器信号ゲート３７９をリ
セットするために用いられており、更に重要な点はクロ
ックゲート制御回路３８８をしてクロック３８９からの
クロックパルスを阻止させるために用いられる。

これらパルスは前述のようにＴＯ検出によりクロックゲ
ート３９０によつてカウンタ３９１に早期に入れられる
。かくしてＴＯおよびＲｘ検出はこの与えられたサイク
ルについての時間測定に対応するクロックパルス計数の
決定をなさせるために用いられる。このように、カウン
タ＃１はこのときＴ。および受信信号検出に対する伝播
時間に対応する２Ｓ駈セのクロックパルス数を含む。カ
ウンタ＃１の内容は一方ではサイクル１についてはｍ１
サイクル２についてはＭ２等のような特定の測定サイク
ルに対応する個々の時間測定に関係する。計数終了時の
カウンタ１の内容は次にサイクルキー回路３３０からの
適正に遅延された制御パルスＣ″により与えられるとこ
ろの第３Ｃ図の時点で”種々のゲートを通じて利用装置
に移される。例えば、個々の測定が後の処理のために記
録されるべきであれば、遅延された制御パルスＣ１″〜
Ｃ４″の夫々により夫々ｍ１〜亀に対応するカウンタ内
容がゲート３９２Ｂに通じて図示しないデイジータルテ
ープレコーダのような点Ｃに接続した適当な記録装置に
通される。また特定のサイクル制御パルスが一つの補償
された信号を与えるためにメモリおよびカウンタ回路２
４Ａに、そしてもし二つの異つた空間補償さｌれた信号
が必要であれば２４Ｂ内の同様の回路に、カウンタ内容
を選択的に入れるために用いられるこれら回路は第３表
に示す個々の測定を組合わすための関係をつくる。

上記第３表は各測定ｍについての一般サイクルを示す。

このサイクルのここでサブサイクルＣで示すはじめの部
分ではクロックパルスが例えば第２Ａ，２Ｂ図に示すよ
うに現在の深さＤＪでの新しい測定用にカウンタ＃１（
Ｃ＃１）に累積される。図示の例で前の位置ＤＯで行わ
れた対応する測定ｍ）ｌ（？まメモリＭから、例えばこ
のサイクルについて減算または加算に予め条件づけられ
ている第２カウンタに移される。これは、現在の測定ｍ
（Ｄ，における）が測定ｍ＊（Ｄ，で記憶される）と置
き換わるからメモリがＤ，とＤ，の間に得られる測定の
数だけの容量をもてばよいように現在の測定にメモリを
明けわたす。次のサブサイクルＣ″は充分長い遅延が現
在の測定の完了を可能とするように与えられた後に、す
なわち期待される信号が地中から受信されて検出されＣ
＃１が計数を停止した後に開始する。

次にｍがＣ＃１からメモリＭに入り対応する前の測定ｍ
＊と置き換わる。サブサイクルＣ″においてｍはこのサ
イクルについて特定の第２のカウンタＣ＃２またはＣ＃
３に入る。二つの補償された測定Ａ＜１５Ｂについて示
したように、各ｍは一方では一つのメモリＭと一つの付
加的カウンタに入る。すなわち例えばｍ１はＭ＃１とＣ
＃２、Ｍ２はＭ＃１とＣ＃３に、Ｍ３はＭ＃２とＣ＃２
にそして亀はＭ＃２とＣ＃３に入る。かくして夫々のＭ
は２個の異つたｍを記憶し、カウンタＣ＃２とＣ＃３が
２個の現在のｍと２個の前に記憶されたｍ水を合成する
。第３Ａ，３Ｂ図および第３表から、測定を装置要素で
両方が複数の目的をはたすことが明らかである。

同一の制御装置、増幅器、ケーブル補償、自動利得シス
テム、時間基準、検出回路、高周波クロックおよびクロ
ックパルスカウンタが各個々”の測定に用いられる。こ
れは安価な装置を与えるのみならず後述するようにシス
テム上の測定誤差の補償を与える。ここではもし要素の
不正確さがｍ１を誤りとするならば、Ｍ２，ｍ３，ｎｌ
４もまた同一方向においては同一量だけ誤差を含むこと
になることのみに注意されない。しかしながら、本発明
の利点によれば、これらシステム的な誤り測定が図示の
ように組合されるときにこれら誤りは例えばゾンデの傾
きにより生じるシステム誤差が補償されるときのように
補償される。前述し第３表に示したように、種々の測定
がまず受信器に対する基準において、そして次に送信器
についてのように一般に２回用いられる。

ステアリングロジック３３２はカウンタ＃１の内容をゲ
ートされたメモリまたは測定の組合せを行うために用い
られるカウンタに移しうるようにする制御パルスモード
信号を与える。例えば第１測定ｍ１サイクル（これは第
２表で示すように第３Ａ図のＴ３−Ｔ２測定に対応する
）の完了で第３表にあるようなりロック制御パルスＣ１
またはその遅゛延したものＣ「がカウンタ内容を回路２
４内のメモリに通すために利用される。好適には前のパ
ルスＣ１がメモリから予め記憶されている測定を追い出
すために用いられる。関連した測定ｍ１〜匹についての
種々のＭｌＮｌＣｌおよびＣ″（遅延されたもの）の状
態および組合せについてのタイミング関係は第３Ｃ図に
ついて既述した。これらの関係を特定の回路要素につい
てここで詳述する。メモリは第２図のＤＩのような前の
位置で行われた測定ｍ＊を遅延させるために利用されて
これらがカウンタ＃１内にある現在の測定と組合されう
るようにする。好適な例ではカウンタ＃１の内容はサイ
クル＃と＃２の完了時に測定ｍ１とＭ２を記憶するため
にゲート３９２を通してメモリ＃１に入れられる。第２
Ａ図ＤＩで示す位置からＤＬで−示す位置までの変換器
アレイの動きに対応するサイクル数が記憶された後に、
これら測定はゲート３９６に与えられる制御パルスがカ
ウンタ＃２での利用のためにこれら予め記憶された測定
を出させるようにメモリ＃１の出力から利用出来る。こ
のようにＣ「はＤＩにおけるｍ１をそしてＣ２″は同様
にＤ。におけるＭ２をして直列形式でゲート３９２を通
しメモリ＃１に通させる。メモリ＃１におけるこのｍ１
とＭ２の記憶プロセスは例えばｄしにおいて前に記憶さ
れた測定がそのメモリの出力として出ることが出来るよ
うになるまで続く。この時点で制御パルスＣ「はメモリ
そしてゲート３９３を通じてカウンタ＃２に新しいｍ１
測定を与え続けている。前述したように、カウンタ＃２
はＣ１の前に予め次の入力を減算あるいは負の相に解釈
するように条件づけられている。

かくしてＣ１がメモリ＃１の出力ゲート３９６に与えら
れると、Ｄ，における前に記憶されたｍ１）Ｉ（測定に
対応するＭｌｌ（がカウンタ＃２に入る。次にＣ１の遅
延したときのＣ１で現在のｍ１もカウンタ＃２とメモリ
に入る。このように、ＤＩにおけるｍ１）ｆ（とＤＬに
おけるｍ１が同様にすなわちそれらの組合わされた計数
について減算または負符号をもつての加算を続けること
によりカウンタ＃２において組合される。かくしてカウ
ンタ＃２ではＣ１サイクルの終りにはＤＬにおいての−
ｍ１とｄ１における−ｍ１＊である。次のクロックサイ
クルＣ２はゲート３９６を通じてＤ，におけるＭ２）ｌ
（をカウンタ＃２に加えるがこのときには入力を正また
は加算とするように条件づけられている。次にＤＬにお
ける現在のＭ２が記憶される。かくしてＣ２サイクルの
終りではカウンタ＃２はＤＩにおけるＭ２）ｌ（、ＤＬ
における−ｍ１および市における−ｍ１）Ｉ（を含む。
次のクロックサイクルＣ３では現在の深さＤＬにおける
測定Ｍ３は結果がＤＬにおけるＭ３ｄＺにおける十Ｍ２
＊、ＤＬにおける−ｍ１およびＤ，における一Ｍ２）ｌ
（となるように加算モードでカウンタ＃２に入れられる
。次にＣ４″で示すような以降の適当なりロックパルス
において、カウンタ＃２の内容は補償された信号として
ゲート３９７を通じて点Ａに出される。送信器一受信器
選択が第２表に従うときには補償された信号Ａは短いＴ
−Ｒ間距離の調査に対応する。カウンタ＃２は次にリセ
ットされそして次の深さ増分に対応する他の補償された
信号サンプルの処理が上述のように始められる。長いＴ
−Ｒ距離の調査については、別のメモリ＃２とカウンタ
＃３を有しそして対応するゲートを有する第３Ａ図の対
応する回路２４Ｂが利用される。

２４Ｂにおいて、これら要素は２４Ａと同じ数字で示さ
れているが、更に添字Ａを有する。

勿論これらＡのついたゲートは異つた時点で得られる異
つた測定を含むからそこに示される異つた制御パルスで
制御される。第３Ａ図の回路タイミングについての第３
Ｃ図のタイミング図のように、第３表は第３Ａ図に示し
そして２個の補償された信号Ａ（５Ｂをとり出すために
用いられる。制御パルス、相および種々のカウンタとメ
モリの内容について両回路２４Ａと２４Ｂの動作を要約
しているＡ（５Ｂの両方が必要な場合にはメモリ１と２
はそれらの入力および出力の機能が別個の制御パルスで
生じそして測定ｍ１−Ｎがその順で記憶ノされその順に
とり出されるから容易に組合せることが出来る。一つの
適当なメモリは米国出願第５７１４９７（１９７師４月
２５日）３８４２２８（１９７詳７月３１日）の継続に
示されている。例えばｍ１のような一つの新しい測定が
準備されるたびに、その最も７古いそれに対応する測定
が記憶装置からとり出されて最新の測定が最古のものと
入れ代りそしてメモリがこの交換を基本として管理され
てメモリ容量の設約をする。第２表によりこれら測定を
得るための制御ロジックと限定が与えられ、第３表に９
より処理ロジックが与えられる場合にいかにして付加的
測定Ｍ２〜匹が得られ且つ上記のｍ１の説明から利用さ
れるかは容易に理解出来る。本発明はここではＡまたは
Ｂである単一の補償された測定を与えることにより、従
つてカウンタ＃１以外の付加カウンタまたは単一のメモ
リのみを用いることにより実施出来る。この場合、二つ
の測定が組合されてその結果がのみが記憶される。二つ
の現在の測定は記憶する必要はない。また回路２４Ａと
２４Ｂで与えられる処理はメモリ３９５と３９５Ａに代
わるメモリとカウンタ３９４と３９４Ａに代る演算レジ
スタを備えているディジタルマイクロプロセッサにより
与えることが出来、その制御プログラムはこのメモリと
レジスタに対する指示されたトランスファを行うために
この制御パルスを利用する。

前述のようにこれらのプロセスはディジタルテープレコ
ーダに記録される出力Ｃを利用しても与えることが出来
、この出力は汎用ディジタルコンピュータへの入力とし
て後に再生されて等価な制御プログラムで処理される。
第４Ａ図は孔壁と平行な所望の壁接触位置から傾いた変
換器スキッド支持体を示す。

そのような傾きはマンドレルリンケージに関連した種々
の機械的な問題や不適正な側壁圧力等による。不幸にも
この傾きの問題が生じたときにはリンケージキャリパや
圧力測定には反映されて出てこない。しかしながら、本
発明の特徴によれはこの傾きは検出されるばかりでなく
補償もされる。第４Ａ図の変換器アレイは第２Ａ，２Ｂ
におけると同じとする。

すなわち受信器対Ｔ１とＴ２は上部に、送信器対Ｔ３と
Ｔ４はスキッドの底にある。第１表に示したように４つ
の測定がこれら変換器の異つた組合せ間で行われる。二
つのバイナリモードＭ．５Ｎが信号路を制御する送信器
一受信器、選択をコード化するために用いられる。この
新規な変換器アレイの一つの利点によりこの対内の近い
そして遠い変換器間の傾きまたは洗い出しによる孔通路
長の差の補償は近および遠変換器測定の相を反転するこ
とにより与えられる。すなわち、遠い方の変換器が近い
方の変換器となり、またはその逆とすることにより与え
られる。この能力は一対の受信器が変換器測定の２組の
ものの内の一方を与えるために用いられると同じように
一対の送信器を用いることにより与えられている。第４
Ａ，４Ｂ図はいかにしてこの補償がスキッド型について
得られるか、そして第４Ｃ，４Ｄ図は非スキッド型アレ
イについてのものを示す。第４Ａ図と第２表に示す通路
をを考える。

Ｔ３を出る信号は通路Ａを孔を通り地層へそして次に通
路Ｂに沿つて受信器へ向けて伝わりそして孔通路Ｄを通
じてＴ２にそそして付加地層路Ｃと孔通路Ｅを介してＴ
１に夫々達する。孔通路ＤとＥが等しければ、Ｔ２とＴ
１の信号間の差はＴ２とＴ１間のインターバルに対応す
る地層路Ｃを通じての伝播の測定となる。しかしながら
もし通路ＤがＥとかなり異つていれば、これが、ＤがＥ
より大きくなつている図示の場合におけるように地層路
Ｃに対′応づけるための短いＴ−ＲＲ測定の考え方を歪
ませる。共通の通路Ａ（５Ｂが減算によりなくなるから
この短いスペースの伝播時間測定ＭｓはＭ２−ｍ１＝Ｃ
＋（Ｅ−Ｄ）である。理想的にはＥ＝Ｄであり、従つて
誤差はない。しかしながら、図示の場・合には誤差がそ
の差Ｅ−Ｄに等しくなり、これは負であつて伝播時間が
短かすぎることを示す。孔通路長Ｈ（５Ｊは等しくない
から、Ｔ４に対してなされた長いＴ−ＲＲ測定ｍ１につ
いても誤りがある。ここでは共通路Ｆ（５Ｇが等しいか
らｍェニ”匹−Ｍ３＝Ｉ＋（Ｊ−Ｈ）である。図示のよ
うにＨはＪより大でありその差による誤差も負になつて
伝播時間が短くすぎることを示す。第４Ａ図に示す通路
の分離にも拘ず、Ｔ２とＴ１間の地層インターバルにつ
いての地層路Ｃ（！：ＩおよびＴ２における孔通路Ｄ（
５Ｈは夫々Ｔ１におけるＥとＪのごとく殆んど同じであ
る。

孔壁から半径方向に音響特性が規則的に変化する地層で
も長いまたは短いＴ−ＲＲ距離を介して受信される信号
についてほぼ同一の受信器孔通路をもつものと考えてよ
い。従つてＴ３を用いての短い距離ＭＳ（５Ｔ４を用い
ての長い距離ｍ１の両方に同一の誤りがあると考えられ
る。第４Ｃ図において変換器アレイが位置（ａ）から動
くとき、受信器対がインターバルＩに隣接して位置（ｂ
）に動くとき、そして送信器対がインターバルＩに隣接
しているときの誤りの性質を考える。

位置（ａ）についての孔通路を第４Ａ図におけるように
示し、位置（ｂ）については同一文字にプライムとつけ
て示す。すなわち、夫々Ｔ３においてＡＩ：．Ａ″とす
る。Ｔ３とＴ４の間の問題のＩのインターバルを考えて
位置（ｂ）についての短い距離の測定はＴ２を用いてＭ
ｓ″＝Ｍ３″−ｍ１″であり長い距離の測定はＴ１を用
いてｍ１″＝Ｍ４″−Ｍ２″である。第１表からＭｓ″
とｍ１″についての誤りはＦ″−Ａ″である。Ｆ″がＡ
″より大であれば、この誤りは正であり位置（ａ）にお
ける誤差とは逆のものとなる。第４Ｂ，４Ｄ図が示すよ
うにこの誤りも同じ大きさである。第４Ａ図に示すスキ
ッドの場合について第４Ｂ図を考え、位置（ａ）の誤り
が（Ｅ−Ｄ）か（Ｊ一Ｈ）であることを考えれば、傾き
角γが同一であるために位置（ｂ）についてＴ３におけ
る通路Ａ″に対する位置（ａ）についてＴ１における通
路ＥまたはＪの比をとれは、それは幾何的な同一性によ
り位置（ｂ）についてＴ４におけるＦ″に対する位置（
ａ）についてＴ２における通路ＤまたはＨの比に比例す
る。かくして（Ｅ−Ｄ）＝ー（Ｆ″−Ａ●であり、事実
傾き角γは計算出来る。もしＭｓ（またはｍ１）がＭｌ
ｓ（またはｍ１″）より小さければ図示の傾きは同じ型
式の変換器の上側の対が下側の対よりも壁に近い場合に
存在する。ＭｓがＭｓ″より大であれば逆のことが指示
される。これは第４Ｄ図によりさらに明らかとなろう。
第４Ｄ図において通路は平行路Ａ″とＦ″および通路Ｅ
（またはＪ）およびＤ（またはＨ）における差を示すた
めに重ねられた変換器を備えて図示されている。

各通路は傾き角γ、変換器アレイの壁接触点からの距離
および屈析角βとに関係する。γとβは定数てあり同じ
変換器間の距離は同一（ここではＩ）であるから、同様
の変換器についての通路長間の差もまた同じであり、Ｄ
上（またはＨ−Ｊ）＝Ｆ″−Ａ″である。上記からまず
受信器対と送信器対の夫々の間の測定はこれら測定によ
り生じる傾き誤差の相を逆にすることがわかる。

傾きではなく孔の形の効果を第５Ａ，５Ｂ図に示す。

第５Ａ図は理想位置すなわち円孔に中心づけられた変換
器Ｔの水平断面を示す。送信器からの通路１と受信器へ
の通路２は変換器の周辺のすべての通路と同じく等しい
長さをもつ。これにより異つた方向に放射される伝達さ
れるエネルギーは同一時点で受信されそして最良の信号
振幅と位相の安定性を与えるように互いに補強し合う。
第５Ｂ図は第５Ａ図（傾きはない）におけると同じに孔
壁に平行な同じ変換器Ｔを示すが、ここては孔は非円形
てあり異つた直径をもつ一致しない中心をもつ２個の交
差するシリンダを組合せた形をしている。この形は一般
に方向性の孔に見られるものである。送信器からの通路
５と受信器への通路６は長さが異るのみならずしばしば
変換器と交わらない。これにより地層に結合されるエネ
ルギーの大きな減少と受信器に入る信号についての破壊
的な位相ずれ関係が生じる。その理由は通路７を介して
伝播する信号が例えば通路８を介してのものより早く到
達するからである。従つて大きな振幅の減少がこのよう
な場合に生じる。度合はこれより少いが前記と同じ信号
の問題も傾きの場合には生じるのであり、その理由はそ
のような場合にすべての変換器を理想位置におくことが
不可能であるためである。例えば第４Ｃ図に示すように
、円孔であつても種々の度合の偏心が４個の変換器の夫
々にある。かくして測定Ｍ２とＭ３は第５Ａ図の理想状
態では等しくなるが、第５Ｂ図のように非円形の孔ある
いはゾンデの傾きに関連した偏心の場合には等しくない
。このように異つた深さにおける異つた測定のこの比較
は実際にはゾンデの傾きのような異つた変換器の動作条
件を検出することになる。従来のＴ−ＲＲ−Ｔアレイで
は送信器はアレイの縁に置かれる。

かくしてもし傾きによソー端が偏心すると、２個の大き
く離れた送信器は円孔でもかなり異つた位置で動作する
。比較により、ここに述べる■−ＲＲアレイにおける同
種変換器は接近しておりそして孔壁に対してほぼ同一の
位置において有効に動作する。

前述のように特に音響の場合には例えば地質の変化の効
果を克服するために長いＴ−Ｒ距離を与えることが望ま
しい。同じ要求がスタット装置おノよび例えば高周波電
磁調査等のような他の型式の測定にも存在する。第６Ａ
図は一つの従来の孔補償アレイを示す。

Ｔ−Ｒ距離はまずＴ１から次にＴ２からＲ１とＲ２の中
点への２回生じるようになつている。比較のため７に第
６Ｂ図は側壁スキッドに応用したときの本発明の補償ア
レイを示す。同一のスパンすなわち受信器調査インター
バルおよびスキッド長さが第６Ａ，６Ｂ図の両方に用い
られる。しかしながら同一の変換器アレイ長さについて
、第６Ｂ図のアレフイは最短のＴ−Ｒ調査についてもＴ
−Ｒ距離の実質的増加を与える。最長のＴ−Ｒ調査につ
いてはこの距離はスパンの半分以下の全アレイ長さであ
る。一方従来アレイの最大Ｔ−Ｒ距離は全アレイ長の半
分である。短いＴ−Ｒ距離と長いＴ−Ｒ距離の両方のこ
の新規な重なりにより、本発明により構成される第６Ｂ
図のアレイは同一アレイ長に対してより長いＴ−Ｒ距離
を与えるばかりでなくこの長さ内に含まれる２つの異つ
た距離を与えるものである。音響時間測定についての同
種変換器間の代表的なスパンは１〜２フィートであり、
最短Ｔ−Ｒ距離は少くとも４フィートであるが好適には
６または８フィートである。かくして本発明のＴＴ−Ｒ
Ｒアレイで得られる長さの減少は第７Ａ，７Ｂ図間に示
されるように６フィート以上の程度である。第７Ａ，７
Ｂ図は本発明の他の特徴を示す。

第７Ａ図は従来の補償アレイにおける回路接続と指向性
変換器の使用の両方を示す。指向性受信器を用いるため
に、２つの受信器対を用いなければならず、上の送信器
Ｔｕの方向から信号を受けるためのＲｎ．（５Ｒｆおよ
び下の送信器Ｔ１からの信号用のＲｎ″とＲｆ″の４個
を用いる。これら余分の２個の送信器に必要な複雑さに
加えて地表回路と下の変換器との間の接続に関連した通
常の電子的雑音の問題がある。下の送信器を例にとれば
これら接続は上の変換器を通りあるいはそのまわりを通
り張られねばならない。高電圧発生器が一般にここに図
示しないがＴｕの上にある送信器の内の１個の近くに配
置される。いずれにしてもここではＦ１である一本の高
圧導線が受信器を通り遠い位置にある送信器に行かなけ
ればならない。そのような変換器の作動に用いられる高
圧パルスは受信器または受信器導線Ｒｎ，Ｒｕ″，Ｒｆ
，Ｒｆ″への電気的漏話を妨ぐためにシールドされねば
ならず、そうして．も漏話は大きい。本発明のアレイを
示ず第７Ｂ図と第７Ａ図を比較すると、本発明の利点が
いかにしてこの電気的接続と漏話の問題を解決するに有
効かがわかる。

送信器は一緒にされて受信器対の同一の側に配置！出来
るから高圧導線が受信器または受信器回路近くを通る必
要がない。高圧発生器は受信器とそれらに関連する電子
回路の下に配置される。かくして比較的低電圧のＤＣ電
源だけが上から接続されることになる。この構成は良好
な電子信号の分解くおよび漏話から非常に低いレベルの
受信器信号への自由度を与える。更にこの新規な変換器
配列は必要な指向性を与えるために付加的な変換器対を
加える必要なしに指向性の送信器と受信器を使用しうる
ようにする。

両受信器は両送信器の同一の側にあるから各受信器と送
信器は固有の指向性要求を有し従来のごとき付加的変換
器を必要としない、更に同一の変換器対が常に用いられ
るから、本発明以外では双方向性を得るに必要な付加対
における差が測定に影響しない。■−ＲＲアレイのもう
一つの利点は屈折効果の補償である。

第７Ａ図の従来例から明らかなようフに信号は異つた方
向および傾斜をもつて受信器に入る。この傾きは、孔信
号路が９０もよりいく分小さい角度で地層と交わるよう
な見掛けをつくる周知の屈折効果によるものであり、実
際の角度は地層／孔流体速度比によりきまる。２対の受
信器ＲｎｌとＲｆ．．Ｒｎ″とＲｆ″の夫々は第７Ａ図
にはこの屈折効果に適合するように示されている。

各受信器は特定の傾斜した孔通路に沿つた最も感度の高
い方向を向いている。各対は上記２対間での調査対象と
なつている地層インターバリレの位置により効果的にマ
ッチするように移される。この偏位は屈折偏位と呼びそ
してこれは上下のすなわちＲｎ（５Ｒｆ″またはＲｎ″
とＲｆ間ての指向をもつ受信用に一般の単一の受信号の
代りに用いられる。図示では２個の受信器間の小さいス
ペースを決定する。不幸にも屈折偏位は孔寸法だけでな
く地層速度によつても変化し、これら２個の受信器間の
固定スペースが公称孔寸法、地層速度等に最もよく対応
する一つの偏位を除き設計出来るようになつている。し
かしながら本発明によれば屈折偏位の変化は異つた同一
型式の変換器対間になされた測定間の遅延距離または深
さ増分の数を変えることにより補償出来る。

第７Ｂ図から明らかなように、同一型式の変換器の下側
の対はそれらについての実際の孔の深さより僅かに上の
地層インターバルを見ることが出来る一方、上側の対は
それらの実際の深の僅か下のインターバルを見ることが
出来る。かくして屈折偏位補償は単に例えばこれら対の
組合せ前にこれら対間でなされた測定間の遅延を調節し
、大きな孔、高い速度の地層等により生じる一つの変換
器の実際位置と有効位置との間の大きなずれに対してこ
の遅延を小さくすることにより容易になしうる。本発明
の他の特徴は第７Ａ，７Ｂ図の地層インターバルを比較
すれば明らかである。

第７Ａ図の従来例では中点に中心づけれらたインターバ
ルＩのみが調査される。かくしてこれはこの点と孔の底
との間の限界的なインターバルを調査出来ない。しかＬ
ながら、第７Ｂ図に示すようにＴＴ一ＲＲアレイ上の下
のインターバル１１が孔の底近くにあり、従つて底の変
換器対間でなされる測定により調査出来る。補償されな
い短いＴ−Ｒおよび長いＴ−Ｒの両方の調査が出来る。
上下のインターバルからのΔｔ測定、すなわちＩｕにつ
いてΔＴｕおよび１１についてΔｔ１を与える回路を第
３Ａ図に点線で示す。

例えばゲート３９２を介してメモリ＃１に入る測定ｍ１
とＭ２は回路２４Ａ内に３９８で示す加／減カウンタ＃
２Ａにも入る。このカウンタは３９４で示す加／減カウ
ンタ＃２と同様にステアリングロジック３３２からのス
テアリングパルスによりＣ「中のｍ１について負符号を
つけ（減算）そしてＣ２″においてＭ２について正符号
につけ（加算）るようにされる。かくしてＣ２″の終り
にはカウンタ＃２Ａの内容はＴ２とＴ１間の現在の伝播
時間すなわちΔＴｕについてはＭ２−ｍ１となる。ｍ１
とＭ２は短い距離の送信器Ｔ３に基準づけられるから、
これは第２Ａ図の位置１にみられるように短いＴ−Ｒ距
離のΔＴｕである。タイミングとステアリングは第３Ｃ
図に示す。長いＴ−Ｒ距離ΔＴｕは同様に第３Ａ図に３
９８Ａて示す他の加／減カウンタ＃３Ａ内の残りの測定
を用いることにより同様に与えられる。

回路２４Ｂ内のゲート３９２ＡからのＭ３と則入力で加
／減カウンタ＃３と同様にステアリングされるこのカウ
ンタは第２Ｂ図の位置１に示すようにＴ２とＴ１間の現
在のインターバルすなわちΔＴｕについて輿−Ｍ３を与
える。位置Ｌと下のインターバル１１について短いＴ−
Ｒ距離Δｔ１がＭ３−ｍ１を与えるようにゲート３９３
からのｍ１、Ｍ３入力でカウンタ＃２と同様にステアリ
ングされる３９９てある加／減カウンタ＃２Ｂにより与
えられ、長いＴ−Ｒ距離Δｔ１については回路２４Ｂ内
のゲート３９３ＡからのＭ２と則入力でカウンタ＃３と
同様にステアリングされる３３９Ａで示す加／減カウン
タ＃３Ｂにより与えられる。

かくして長、短ＦＲ距離Δｔの調査が第７Ｂ図に示す上
下のインターバルについて与えられる。ΔＴｕもΔｔ１
も孔補償はされないが、これらはケーシングのすぐ下お
よび孔の底にある孔インターバルを夫々ロッキングする
に有効である。

一緒に用いられればこれらの差が工具の傾きの度合を指
示するから、すなわちΔＴｕ〈Δｔ１が第４Ｃ図の例に
対応するから孔補償の指示として有効である。第８Ａ，
８Ｂ図は第３Ａ図に関して前述した信号補償回路２４の
一部の別の回路を示す。前述のように、時として測定を
比較し組合せることは有利である。例えば孔内の同じイ
ンターバルにわたる異つた送信器一受信器対間の例えば
ほ＼゛同じ測定である異つた測定を比較することにより
、それら測定を変化させる或る孔動作条件が検出出来る
。これら測定を合理的度合と比較するならそれらの差は
統計的な変化が改善されあるいは補償された測定を発生
するために組合されうるようにそれら変化に寄与出来る
。しかしながら、この比較が合理的でない差を示すなら
ば誤りを生じさせる動作条件が指示される。従つて第８
Ａ図の回路は第３Ａ図のようにメモリ出力に出る前の位
置と変換器の組合せに対応する遅延された測定ｍ）ｌ（
を深さパルスの発生によりゲート１８１を介してコンパ
レータ１８２に通りうるようにする。

同様に、記憶された測定ｍ）ｌ（と直接比較出来る現在
の測定ｍもコンパレータ１８２に入れられる。例えば遅
延された入力が第２Ｃ図に示すようにＤＩにおけるＭ２
に対応し、直接入力がＤ，におけるノＭ３に対応すれば
通常の条件下てはこれら測定はほ＼゛同じである。

しかしながらその内の一方に検出誤差が生じると、実質
的な差が生じる。第８Ａ図に示すように不合理な差は非
比較信号を出し、これがサイクルスキップのような検出
問７題を指示するために用いられる。

しかしながら、比較が合理的であればその指示はこれら
測定から補償された平均測定をつくるための組合のため
に測定Ｍ２とＭ３を加算器１８３に入れるために用いら
れる。９ 第８Ｂ図の回路は時間または振替測定を補償
するに必要な孔補償を指示するにさらに適している。

メモリて遅延された測定と直接（現在）の測定は１８２
Ａへケントされて比較される。比較が合理的であればこ
れら測定は上述のように組合される。もしこの比較が不
合理なものであればこの指示はゲート１８１Ｃと１８１
Ｄを介してこれら測定を差増幅器１８３Ａに入れるため
に用いられ、この増幅器の出力は１８４で加算されてこ
れら二つの測定での相対語差を指示するために用いられ
ている。第８Ａ，８Ｂ図の回路はまた他の補償目的にも
用いられる。第４Ｃ，５Ｂ図について前述したように、
工具の傾きの条件は種々の変換器について異つた度合の
偏心をつくると共に、到達時間および相対比較指示器１
３４Ａにより指示される振幅測定に対応する差を生じさ
せる。もし傾きが上の変換器対を下のそれより大きく偏
心させるようであれば、上のすなわちメモリで遅延され
る測定は直接測定に対して時間と振幅のそれぞれについ
てより小さくなる。かくして遅延された測定と直接測定
の間の差は負の指示を与える。またもし下の対がより大
きく偏心すればこの指示は正となる。これは次の例から
明らかである。既知の孔に沿つた位置が同一の地層イン
ターバルに対応するときに行われた第２表に示すような
測定Ｍ２とＭ３を考える。

これは変換器アレイが例えは第２Ｃ図のｄ１からＤ，に
動かせるときに生じる。事実上変換器はＴ２はＴ１とＴ
３はＴ４と置き代る。Ｄ，におけるＭ２（ここではｍ）
８０についての地層通路ＢとＣは実質的にＤ，における
Ｍ３（ここではＭ３）についての通路Ｇに等しくそして
Ｍ２＊とＭ３間の誤差は第４Ａまたは４Ｃ図に示すよう
にＥ（５Ｈとの組合せにおける通路ＡとＦにおける差に
なる。かくして差Ｍ２）Ｉ（−Ｍ３はＢ＋Ｃ＝Ｇとす．
ればＡ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ＝（Ａ一Ｆ）＋（
Ｅ−Ｈ）に等しい。第４Ａまたは第４Ｃ図に示すように
、ＡはＦよりＥはＨより夫々小さく、それ故差（Ａ−Ｆ
）と（Ｅ−Ｈ）は相殺されずに同じ符号（負）をもち；
そしてこれら二つの測定間の誤の性質とその大きさの両
方を指示するために合成される。

これまでは説明は一般に音響測定についてであるが、高
周波電磁測定等のような他の形式の測定用の方法と装置
も考えられそしてそれについて次クに述べる。

まずこれらの応用に用いられる測定技術におけるいくつ
かの本質的な差を考える。第９Ａ図は要求される分解能
に対して信号ペリオドあるいは波長が長い音響伝播時間
定または他の測定において一般に使用される形式を示す
。信号は通常その到達ではじまりその時より前に比較的
小さい信号をもつ正負の発振パルスとして伝播する。か
くして近および遠受信器で夫々期待される受信信号に対
応したＩと■で示すように比較的小さい信号がその到達
前に存在する。設計により、第１のそして比較的弱い半
サイクルが検出に用いられるものに対して逆の極性を与
える。雑音をさせるための第１半サイクルとは逆の極性
の０フからの検出しきい値振幅差が用いられる。検出は
振幅がはじめにこのしきい値を越えたときの点Ｔ。に対
応する。かくして第９Ａ図の１については第１受信器で
の検出はＴＸｌで示されるように生じ、そして■に・つ
いては対応する検出がＴＸ２で生じる。これら検出点は
差動測定の楊合にＴＸｌが一つの時間インターバルを開
始させ、ＴＸ２がそれを停止されるように例えば互いに
時間的に関係づけられ、あるいは個々のシーケンス測定
の場合にはＴｘはＴ。のよう・にいく分早い時間に対し
てなされる。このようにＴ２で受信される信号に対応す
る■における測定Ｍ，はＴ。で始まりＴＸｌで終り、一
方、Ｔ３について■におけるＭ２では測定は基準時間Ｔ
。で始まりＴＸ２で終る。このように、差Ｍ２−ｍ１は
Ｖで示すようにインターバル測定Δｔを与える。電磁測
定においては信号はかなり高い速度で伝播しそしてそれ
らのペリオドは所要の時間分解能に比較して極めて短い
。

従つて位相検出が一般に第９Ａ図に示す０交叉またはし
きい値の代りに用いられる。位相関係は差測定を得るた
めには近および遠受信器から入る信号間で測定されある
いは個々の測定が好ましければ同じ周波数の既知の基準
信号に対して測定される。第９Ｂ図のＩと■に示すよう
に、２つの信号は線■上の信号についての■におけるＯ
交叉検出点と線■上の信号についての■と比較すること
から明らかなように僅かにずらされる。かくして線■上
に示すように図示された０交叉点間の位相シフトφは第
９Ａ図のΔｔ測定とほ＼゛同じに対応する。上記の位相
差測定を行うための回路は米国特許第３８４９７２１号
および同第３９４４９■号に示されている。第１０図は
本発明の変換器にアレイの電磁測定への応用を示す。

この■−ＲＲ補償アレイは側壁スキッド３７により支持
される送信器Ｔアンテナと受信器アンテナＲの形をとる
。前述の音響用のものと同様に二つの分離は同一型式の
変換器群間で、ここでは受信器Ｔ１とＴ２間のＩｕと、
送信器Ｔ３とＴ４間の１１て固定される。電磁測定につ
いてはＩｕと１１は２〜３ｃｍ程度である。夫々Ｉの２
倍と４倍である二つのＴ−Ｒ間距離は合理的な長さのス
キッド上に与えられる。

実際の距離はＴ３とＴ２の間の分割により示すごとくに
この測定に用いられる周波数によりきまる。この周波数
一距離関係は前記特許に詳述してある。位相検出が用い
られるときにはこれら距離が位相比較に適正な基準とな
る必要がある。例えば、０位相差を通つて交差する周波
数と距離の組合せは避けるべきてある。第１０図の回路
の多くは上記特許に示されているので詳述しない。

通常のＲ−Ｒ差測定の代りに個々のＴ−Ｒ測定を行うた
めの手段が付加してある。これは消失受信器信号の代り
に基準信号として用いるために送信器に関連した信号を
与えることにより達成される。音響用の例について前述
したモード制御信号ＭとＮが送信器と受信器信号と処理
回路のために第１０図でも利用される。これら制御信号
は従来の方形波発生器６０Ａと６０Ｂにより与られる。
第１０図に示すように送信器信号はモードＭにより制御
されるスイッチ４７により高周波発振器４５から導線４
７Ａまたは４７Ｂに切換えられてＴ３またはＴ４で夫々
送信される。

同時に信号が４０Ａについては遅延量ＤＳそして４０Ｂ
ではＤ１だけ近および遠Ｔ−Ｒ距離についての地層条件
をシミユレートするために遅延されて減衰され、そして
ミキサ５０への基準入力４１Ａとして作用させるために
スイッチ４１により切換えられる。送信された信号は地
層を通りそしてＴ２とＴ，に受信されるが、これら信号
の内の一つのみがＮにより制御されるスイッチ４３によ
りミキサ５１に入る。位相差測定はミキサ４８と４９、
０交叉検出器７１と７２および積分器７８を備えた符号
逆転フリップフロップ７７を用いてわれて７８Ａに特定
のＴ−Ｒの組合せについての位相または伝播時間測定を
与える。モードＭ．（５Ｎが更に変わると対応するＴ−
Ｒ距離についての位相差の好適な範囲を与えるために遅
延ＤｓとＤ１を用いることいより夫々上述のようになさ
れる一連の測定が生じる。４つのＴ−Ｒの組合せについ
ては第２表に関連してＭとＮとにつき前述した。

回路４０，４１，４８により示す位相比較による送信器
基準信号法を用いずに回路４４−４４Ｅを用いてもよい
。

第１０図に点線で示すように、１００ｋ十の発振器４４
が、同期用１００ｋ丁のクロックパルス４４Ａを与える
ために高周波発振器５２と関連して用いられ、このクロ
ックパルスは次に遅延量Ｄ，だけ遅延されて信号４４Ｂ
を与えあるいはＤ１だけ遅延されて信号４４Ｃを与える
。これらの選択的に遅延された信号は出力４４Ｅが０交
叉検出器７１から７１Ａに出る同様のパルスの代りに用
いられるように制御パルスＭで決定されるスイッチ４４
Ｄにより方向づ゛けられる。前記両特許に示されるよう
に位相差または伝播時間測定と共に電磁信号の振幅また
は減衰を測定することも有効である。かくしてピーク振
幅に対応する第２組の測定が望まれる。これらは夫々の
Ｔ−Ｒの組合せについての一連の対応する振幅測定シー
ケンスが９０Ａに与えられているように第１０図の回路
８０−９０により個々の位相測定と同時に得られる。Ｔ
−Ｒの組合せによる測定は異つた深さで得られるから、
第３Ａ図と同様のメモリおよびゲートが用いられる。■
−ＲＲアレイの使用により与えられる補償は時間または
位相型の測定と振幅または減衰型の測定の両方に適用出
来るから、２個の異つたＴ−Ｒ距離を夫々有するこれら
異つた型の測定が補償を与えることが望ましい。７８Ａ
と９０Ａに与えられる信号はアナログ電圧レベルのシー
ケンスとして生じるからこれらはマルチプレクサ９３を
用いて入力シーケンスを重複させるために同期化される
Ａ／Ｄコンバータ９４によりアナログからディジタルに
変換される。

・深さの同期化は深さパルス９２によりメモリ遅延用に
与えられ、そして測定シーケンスの同期化は制御パルス
ＭとＮにより制御される。結果としてのディジタル信号
は夫々第３Ａ図の回路２４Ａと２４Ｂのように構成され
る個々のゲート、メモリおよびカウンタ回路２４Ｃ〜２
４Ｅに送られる。これら補償回路は夫々回路２４Ａと２
４Ｂについて前述した出力Ａ．（５Ｂに対応する異つた
送信器一受信器間距離を表わす第１および第２調査を出
力する、しかしながらこの場合にはこれら調査は第１０
図に９６〜９９で示すように分離した位相および減衰測
定を表わす。第１１図は電磁波を送信または受信出来る
アンテナのような送信器または受信器として与えられた
変換器が動作するようになつた型式の測定に対応する実
施例を示す。

第１１図において変換器対は長距離および短距離アンテ
ナとしてＡｓとＮを一対としＡｓ″とＮ″を他の対とし
て示されている。一つの型式の与えられた変換器を他の
ものに切換える能力は差測定の利点と良好なデユテイサ
イクルを与える。かくして一つの与えられた送信は両受
信器により同時に受信されて差測定としてあるいは個々
に同一基準信号に対して測定される実際には二つの測定
は同時に行われるから、各測定は長いペリオドについて
平均化出来る。第１０図の回路に対する第１１図の回路
は発振器４５て発生される信号を４７Ａか４７Ｂに切換
える能力を有する。

ステアリングパルスＮにより別々てはあるが同期して制
御されるスイッチ４１ＡはＡｓまたはＡｓ″に短距離の
送信器信号をそしてＮまたはＡＶに長距離送信器信号を
与える。同様にスイッチ４２Ａは受信器対としての使用
のために２個の隣接するアンテナを選択しそして前述の
ようにミキサ回路４８と４９に検出された信号を方向づ
ける。このように、差受信調査は近および遠受信器とし
てＡｓとＡ１に用いる一方これと同時に短および長距離
送信器としてＭ″とＮ″を交替させることにより上のイ
ンターバルＩｕから交互に得られる。

次に工具を動かすことなく、差受信調査が受信対として
Ａｓ″とＡＹを用いる一方送信器としてＡｓ（５Ａ１を
交替させることにより下のインターバル１１から得られ
る。その後に、本発明によればこのアレイはＡＶ（５Ａ
Ｓ″が前にＡｓ（５Ａ１により調査されたインターバル
Ｉｕに隣接するように動かされる。処理回，路９５は測
定を深さと同期化しそしてそれらを第１０図について述
べた補償された第１および第２の調査位相および減衰測
定をつくるために合成する。４変換器アレイの使用と変
換器の異つた組合せ．でとられられた測定を最大にする
方法と装置をこれまで述べた。

新しい構成で、孔補償測定を与えるために通常用いられ
る４個の変換器を利用することにより、これら変換器は
１個ではなく２個孔補償された測定を決定するための測
定を与えるために用いることが出来、各測定が異つた送
信器、受信器距離で同一の地層インターバルを調査する
ごとくなつている。両調査は同じように補償されるから
、この補償はこれら異つた調査問に生じる差と例えば地
中の層にガスがあることを示すごときそれに寄与する解
釈の点で有用である。一般に、この新規な変換器アレイ
はそれからとり出される測定の二重の使用を可能につる
。

２受・信冠測定が近および遠送信器に関連して１回づつ
各深さの増分について２回用いられる。

一方２送信器測定は近遠受信器に対して夫々１回づつ２
回用いられる。送信器一受信器間距離さえもこの距離を
重ねることにより事実上２回用いられ、これが従来のよ
うにアレイの長さをあまり大きくすることなくＴ−Ｒ距
離を増すことが可能となる。更にすべての送信器型変換
器は受信器型変換器の同じ側に配置されるから信号の伝
播はすべての測定について同一方向に生じ、これが指向
性変換器の使用を容易にする。更に同一型式の変換器を
群として用いるから、それらはほぼ同じ孔条件において
動作し、これが異つた変換器の組合せでなされた個々の
測定の組合せと比較を可能にする。更に受信器対を上の
、送信器対を下の変換器対として示したが、これは逆で
もよく、アレイの動きは上向きでも下向きでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、第２Ａ図ないし第２Ｃ図
は第１図の回路中の変換器を用いての測定シーケンスを
示す図、第３Ａ図および第３Ｂ図は本発明による地表お
よび地下の回路図、第３Ｃ図は対応するタイミング図、
第４Ａ図ないし第４Ｄ図は孔の条件の効果を示す図、第
５Ａ図および第５Ｂ図は異つた孔についての条件を示す
図、第６Ａ図は従来のスキッド孔補償アレイを示す図、
第６Ｂ図は本発明のスキッド孔補償アレイを示す図、第
７Ａ図および第７Ｂ図は本発明のアレイの他の利点を示
す図、第８Ａ図および第８Ｂ図は第３Ａ図の回路２４の
変更例、第９Ａ図および第９Ｂ図は地下媒体の物理特性
の測定間の関係、第１０図および第１１図は本発明の他
の実施例を示す図である。 １０・・・・・・孔工具、１２・・・・・ワイヤ、１４
・・・・・・ウインチ、２０・・・・・・地表制御装置
、２２・・・・測定記憶装置、２４・・・・・・測定選
択および組合せ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地中に掘られた孔の近辺の地表下媒体の物理特性の
   補償された測定を決定するための測定を行うための、上
   記孔を通じて動くように上記孔にほぼ平行の方向に長さ
   をもつ支持部材により支持される複数の送受信型変換器
   を用い、次に段階を特徴とする方法。 （イ）上記部材に沿つた予定の分離度をもつて位置ぎめ
   される第１の型式の第１の変換器対を与える段階。 （ロ）上記部材に沿つた上記予定の分離度をもつて位置
   ぎめされると共に上記長さ方向において上記第１変換器
   対の一方の側に置かれる第２の型式の第２の変換器対を
   与える段階。 （ハ）上記変換器の内の２個が上記孔内の予定の位置に
   位置ぎめされるときに上記地下媒体の上記物理特性の第
   １の測定を発生する段階。 （ニ）上記地下媒体の物理特性の後の測定との合成のた
   めに上記第１の測定を記憶する段階。 （ホ）上記第１および第２の型式の上記変換器の他の２
   個が上記孔内の上記予定の位置に有効に位置ぎめされる
   とき上記第１測定の合成により補償された測定を発生す
   るために上記後の測定を発生する段階。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記後
   の測定を発生する段階は補償された測定を発生するため
   の前記第１測定との後の合成用に前記後の測定を記憶す
   る段階を含むことを特徴とする前記方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の方法において、前記第
   １変換器対は一対の送信器そして前記第２変換器対は一
   対の受信器として特徴づけられ、更に前記測定を発生す
   る段階は上記送信器と上記受信器の一つの組合せが前記
   孔に沿つた一つの予定の位置を有しそして他の一つの組
   合せが上記予定の位置に向けて有効に動かされるときに
   一つの測定を発生するために異なつた送信器および受信
   器の組合せを用いることを含み、そして前記後の測定を
   発生する段階は上記予定の位置について上記孔の近辺の
   地表下媒体の物理特性の孔について補償された測定を与
   えるために上記一方および他方の測定を合成する段階を
   含むごとくなつた前記方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記第
   １の型式の変換器は送信器であり、前記第２の型式の変
   換器は受信器であり、前記測定発生段階は上記受信器が
   前記孔に沿つた予定の位置をもつとき一組の測定を発生
   しそして上記送信器が上記予定の位置を有するときに第
   ２組の測定を発生するために異なつた上記送信器および
   受信器の組合せを使用する段階を含み、そして前記後の
   測定を発生する段階は上記予定の位置について上記孔の
   近辺の地表下媒体の物理特性の孔について補償された測
   定を与えるために上記一方および他方の組の測定を合成
   する段階を含むごとくなつた前記方法。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の方法において、前記第
   １組の測定は夫々前記受信器から近遠の距離をもち夫々
   の送信器に対して別個に基準づけられた測定を含みそし
   て前記第２組の測定は夫々上記送信器から近遠の距離を
   もち夫々の受信器に対して別個に基準づけられた測定を
   含み、そして前記測定の合成段階は上記受信器からの距
   離の近い送信器に対して基準づけられた上記第１組およ
   び上記送信器からの距離の近い受信器に基準づけられた
   第２組からの測定を合成して一つの孔について補償され
   た測定を与える段階と、上記受信器から遠いところにあ
   る上記送信器に基準づけられた上記第１組および上記送
   信器から遠いところにある受信器に基準づけられた上記
   第２組からの測定を合成してもう一つの孔について補正
   された測定を与える段階とから成り、上記一方および他
   方の孔については補償された測定が二つの異なつた送信
   器−受信器間距離をもつた前記予定の位置での二つの別
   個の検査に対応するごとくなつたことを特徴とする前記
   方法。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記異
   なつた型式の変換器は夫々受信器および送信器であり、
   そして前記測定を発生する段階は、孔の一つの位置で第
   １送信器を作動して前記孔と地表下媒体の間を通つて予
   定の方向に通過した後に結果の信号を第１受信器で測定
   する段階、前記第２受信器と第２受信器が上記一つの孔
   位置における上記第１送信器と第１受信器の位置に夫々
   一般に対応する上記孔内の位置を有するように上記第２
   送信器と第２受信器を上記孔に動かす段階、および上記
   第２送信器を作動させて孔と地表下媒体のインターバル
   を通じて上記選ばれた方向に通過後に結果の信号を上記
   第２受信器で測定する段階から成り、上記第１送信器が
   第１受信器に対して予定の距離のところで上記孔工具上
   の長い支持部材に沿つて置かれるようになつており、そ
   して上記第２送信器が上記第２受信器から上記予定の距
   離のところで上記孔工具上の上記長い支持部材に沿つて
   置かれるようになつていること、および前記合成段階は
   上記測定された信号を合成して孔と孔工具の不整合を示
   すと共にその横断面の変化を示す信号を与える段階から
   成るごとくしたことを特徴とする前記方法。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記第
   １および第２変換器群は夫々一対の変換器から成り、そ
   して前記測定発生段階は上記第１の変換器対の内の一方
   の変換器と上記第２対の変換器との間で、上記第２対間
   の予定の孔インターバルをもつて一組の測定を発生する
   段階、上記第２対の一方の変換器と上記第１対の変換器
   との間で、上記第１対間に上記予定のインターバルをも
   つて一組の測定を発生する段階、から成り前記合成段階
   は上記二つの組の測定を合成して上記予定１の孔インタ
   ーバルで孔の測定条件を補償した改善された測定を与え
   る段階から成ることを特徴とする前記方法。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の方法において、前記測
   定発生段階は更に前記第１変換器対の内の他方の変換器
   と前記第１変換器対の内の他方の変換器と前記第２対の
   変換の間で、上記第２対間に前記予定の孔インターバル
   をもつてそして上記第２対内の上記他方の変換器と上記
   第１対の変換器との間で上記第１対間に上記予定の孔イ
   ンターバルをもつて他の測定器群を発生する段階を含み
   、そして前記合成段階は更に上記他の測定群を合成して
   上記予定の孔インターバルで孔の測定条件を補償した別
   の改善された測定を与える段階を含むことを特徴とする
   前記方法。 ９ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記測
   定発生段階は一方の送信器と一対の受信器を動作させつ
   つ前記孔を通じて前記支持部材を動かすことにより異な
   つた孔の長さのところでなされる第１の測定を発生する
   段階と、上記受信器対の一方の受信器と上記一方の送信
   器を含む一対の送信器とを動作させつつ上記孔の異なつ
   た深さのところでなされる第２の測定を発生する段階か
   ら成り、そして前記合成段階は実質的に同一の孔インタ
   ーバルを表わす上記第１および第２測定の夫々の一方を
   合成して上記孔装置が上記孔インターバルを通して動か
   されるときに上記送信器と受信器の近くに存在した孔測
   定条件における変化を補償した地表下媒体の物理特性を
   表わす測定を与える段階を含むことを特徴とする前記方
   法。 １０ 前記特許請求の範囲のいずれかに記載する方法に
   おいて、更に前記孔に沿つた位置と前記測定とを記録す
   る段階を特徴とする前記方法。 １１ 特許請求の範囲第４項または第１０項記載の方法
   において、前記一法および他方の測定群は前記孔の第１
   および第２の支持部材深さにおいて夫々発生されるよう
   になつており、そして更に前記合成段階が一般に上記第
   １および第２深さ間の差に対応する深さインターバルに
   ついて、上記第１深さで発生される記録された測定の再
   生を遅延させる段階を含むことを特徴とする前記方法。 １２ 下記要件を特徴とする、地中に掘られた近辺の地
   表下媒体の物理特性を決定するための、上記孔を通じて
   可動であり且つその動きの方向に平行に一般に長さをも
   つ支持部材に沿つて支持される複数の変換器を用いる測
   定装置。（イ）上記孔を通じて動くように支持される第
   １型式の第１変換器群であり、群内の隣接する変換器は
   互いに上記支持部材の長手方向に一般に平行な線に沿っ
   て予定距離だけ離されている。 （ロ）上記孔を通じて動くように支持されると共に上記
   長手方向に平行な方向に上記第１群の一方の側に配置さ
   れる第２型式の第２変換器群であつて、群内の隣接する
   変換器は互いに上記線に沿つて上記予定距離だけ離れて
   いる。（ハ）上記孔内の上記支持部材の異なつた深さに
   おける地表下媒体の物理特性の測定を発生する装置。 （ニ）上記孔内の上記支持部材の異なつた深さにおいて
   とられた測定を合成する装置。 １３ 特許請求の範囲第１２項記載の装置において、前
   記発生装置は異なつた変換器が前記孔に沿つてほぼ同一
   の位置であるときに対応する測定を発生することを特徴
   とする前記装置。 １４ 特許請求の範囲第１２項記載の装置において、前
   記第１型式の変換器は受信器であり第２型式の変換器は
   送信器であること、および前記発生装置は上記送信器と
   受信器の異なつた組合せを用いて、上記受信器が上記孔
   の予定の位置にあるときの予定の孔の深さにある支持部
   材をもつての１群の測定および上記送信器が上記予定位
   置とほぼ同じ位置のときのもう一つの予定の孔の深さに
   おける支持部材をもつての他の１群の測定を発生するよ
   うになつてことおよび前記合成装置が上記２群の測定を
   合成して上記予定位置について孔の近辺の地表下媒体の
   物理特性の孔について補償された測定を与えることを特
   徴とする前記装置。 １５ 特許請求の範囲第１４項記載の装置において前記
   １群の測定は前記受信器の１個から前記線に沿つて短か
   い距離のところにある１個の送信器とそれより長い距離
   のところにある１個の送信器の２個の送信器に別個に基
   準づけられた測定を含み、他方の測定群は上記送信器の
   内の１個から上記線に沿つて短い距離および遠い距離に
   夫々ある２個の受信器に対して別個に基準づけられた測
   定を含むこと、および前記合成装置は次の要素から成る
   ことを特徴とする前記装置。 （１）上記距離の近いところの送信器に基準づけられた
   上記１群からおよび上記距離の近いところの受信器に基
   準づけられた他の群からの測定を合成して１つの孔につ
   いて補償された測定を与える装置。 （２）上記距離の遠いところの送信器に基準づけられた
   上記１群および上記距離の遠いところの受信器に基準づ
   けられた上記他の群からの測定を合成してもう一つの孔
   について補償された測定を与え、これにより両補償測定
   が２個の異なつた送信器−受信器間距離に対応するよう
   にする装置。 １６ 特許請求の範囲第１２項記載の装置において前記
   第１型式の変換器は一対の受信器であり、その内の一方
   は第２型式の変換器の一方から上記線に沿つて短い距離
   にあり他方は長い距離にあり、前記第２型式の変換器は
   一対の送信器であつて一方は上記第１型式の変換器の一
   方から上記線に沿つて短い距離にあり他方は遠い距離に
   あること、前記発生装置は上記遠い距離にある受信器と
   近い距離にある送信器からなる第１の組合せを用いてそ
   の組合せが前記孔に沿つた予定の位置にあるとき第１測
   定を発生しそして近い距離の受信器と遠い距離の送信器
   からなる第２の組合せを用いてそれが上記予定位置には
   ほぼ同じとなるときに第２の測定を発生すること、およ
   び前記合成装置は上記第１および第２測定を合成して上
   記位置について上記孔の近辺の地表下媒体の物理特性の
   測定を補償するに必要な孔の補償の指示を与えることを
   特徴とする前記装置。 １７ 特許請求の範囲第１６項記載の装置において、前
   記発生装置は前記受信器が前記孔に沿つて予定の位置に
   あるとき１組の測定を、そして前記送信器がほぼ上記位
   置にあるときもう一組の測定を発生すること、前記合成
   装置が上記２組の測定を合成して上記予定位置について
   上記孔近辺の地表下媒体の物理特性の孔について補償さ
   れた測定を与えることそして孔の補償の前記指示が上記
   孔について補償された測定において与えられる孔の補償
   を指示することを特徴とする前記装置。 １８ 特許請求の範囲第１２項記載の装置において、前
   記第１型式の変換器の一方は前記第２型式の変換器の内
   の１個から前記線に沿つて予定距離のところに、そして
   他方は他の予定の距離のところに夫々支持されているこ
   と、および上記第２型式の変換器の一方は上記第１型式
   の変換器の内の１個から上記線に沿つて上記予定距離の
   ところそして他方は上記他の予定の距離のところに夫々
   支持されていること、そして前記測定は上記一方および
   他方の予定位置に支持される上記第１および第２型式の
   変換器の異なつた組合せを用いて発生される測定を含む
   ことを特徴とする前記装置。 １９ 特許請求の範囲第１８項記載の装置において、前
   記測定は前記第１型式の変換器が前記孔に沿つて予定の
   位置にあるとき発生される第１組の測定と前記第２型式
   の変換器が上記とほぼ同じ位置にあるときの第２組の測
   定とを含むことを特徴とする前記装置。 ２０ 特許請求の範囲第１９項記載の装置において、前
   記第１組の測定は前記支持部材が第１の深さにあるとき
   に発生されそして第２組の測定はそれが第２の深さにあ
   るときに発生されることを特徴とする前記装置。 ２１ 特許請求の範囲第２０項記載の装置において、更
   に前記深さについて前記測定の少なくともいくつかを記
   憶する装置を含むことを特徴とする前記装置。 ２２ 特許請求の範囲第２１項記載の装置において、更
   に前記第１および第２深さ間の差に一般に対応する深度
   インターバルについて前記第１深さでの測定を遅延させ
   ることにより上記第１深さでの測定を前記記憶装置から
   再生する装置を含むことを特徴とする前記装置。 ２３ 特許請求の範囲第２２項記載の装置において、前
   記合成装置は前記第１深さにおいて発生される第１組の
   測定から再生される測定と前記第２深さにおいて発生さ
   れる前記第２組の測定とを合成して孔について補償され
   た測定を与えるための装置を含むことを特徴とする前記
   装置。 ２４ 特許請求の範囲第２３項記載の前記装置において
   、前記第１組の測定は前記第１の予定距離に支持される
   前記第２型式の変換器の前記１個を用いて発生される測
   定を含み、前記第２組の測定は上記予定距離に支持され
   る前記第１型式の変換器の内の前記１個を用いて発生さ
   れる測定を含むことを特徴とする前記装置。 ２５ 特許請求の範囲第２４項記載の前記装置において
   、前記第１組の測定は前記第２の予定距離に支持される
   前記第２型式の変換器の前記他方を用いて発生される測
   定を含み、前記第２組の測定は上記予定距離に支持され
   る前記第１型式の変換器の内の前記他方を用いて発生さ
   れる測定を含み、前記合成装置は前記第１の予定距離に
   支持される上記第１型式の変換器を用いて発生される上
   記第１組の測定と上記第１の予定距離に支持される上記
   第２型式の変換器を用いて発生される上記第２組の測定
   とを合成して上記第１距離に対応する１個の孔補償され
   た測定を発生し、そして前記第２の予定距離に支持され
   る上記第１型式の変換器を用いて発生される上記第１組
   および上記第２予定距離に支持される上記第２型式の変
   換器を用いて発生される第２組の測定を合成して上記第
   ２距離に対応する他の孔補償された測定を発生すること
   を特徴とする前記装置。 ２６ 特許請求の範囲第２５項記載の前記装置において
   、前記第１および第２型式の内の一方の型式の変換器は
   前記孔と地表下媒体と通じて信号を送るための送信器で
   あり、上記第１および第２型式の内の他方の型式の変換
   器は上記孔と地表下媒体とを通じて伝送後に上記信号を
   受けるための受信器であることを特徴とする前記装置。 ２７ 特許請求の範囲第２６項記載の前記装置において
   、前記測定は前記送信器の１個から前記線に沿つて前記
   第１の予定距離のところに支持される１個の受信器と上
   記受信器の内の１個から上記線に沿つて前記第２の予定
   距離のところに支持される１個の送信器とから成る第１
   の組合せを用いての測定と、上記送信器の内の上記１個
   から上記線に沿つて上記第２の予定距離のところに支持
   される１個の受信器と上記受信器の内の上記１個から上
   記線に沿つて第２の予定距離のところに支持される１個
   の送信器とから成る第２の組合せを用いての第２の測定
   とを含み、上記第１の測定は上記第１の組合せが前記孔
   に沿つた予定位置にあり且つ上記第２の組合せが上記と
   ほぼ同じ位置にあるときに発生され、理想条件下では上
   記第１および第２測定が実質的に同じになるようになつ
   ており、そして前記記憶されて再生される測定は上記第
   １測定を含み、且つ前記合成装置は更に上記再生された
   第１測定と上記第２測定とを合成して他の測定を与える
   装置を含むことを特徴とする前記装置。２８ 特許請求
   の範囲第２７項記載の前記装置において、前記他の測定
   は前記孔補償された測定において与えられる補償の指示
   を与えることを特徴とする前記装置。 ２９ 特許請求の範囲第１項ないし第２８項の内のいず
   れかの前記装置において、前記信号が音響信号でありそ
   して前記測定がその信号が前記孔と地表下媒体とを通る
   時の時間であることを特徴とする前記装置。