JPH0681877B2 - 減衰と遅延装置を含む音響井戸装置の送受信器配列 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 本発明は音響井戸装置、特に音響井戸装置の送信機と受
信機の配列に関するものである。

油井の穴を包囲する地層内の石油の有無を検知するため
の装置を油井の穴内で使用する。そのような装置には音
響井戸装置があり、これは音の疎密波（圧縮波）又はＳ
波（横波）を地層に送り、そして地層からの疎密波又は
Ｓ波を受けるよう設計されている。これらの音響井戸装
置は、アレイ・ソニック・サービス又はソニック・デジ
タイジングツール（SDT）として知られている。SDTの受
信機部分のみを第3A図に示す。SDTの送信機はモノポー
ル送信機であって、ダイポール送信機は使用していな
い。そのためSDTの受信機が受信したデータはモノポー
ル波のデータだけである。又SDTは、それの本体に沿っ
て受信機へ伝わってくる屈曲波と疎密波とを幾分でも減
衰したり、遅延したりするようには設計されてはいな
い。そのためSDTの受信機は油井の地層に沿って伝わる
モノポール波を感知するばかりでなく、SDTの本体に沿
って受信機へ伝わってくる望ましくない屈曲波と疎密波
も感知してしまう。SDTは疎密波をそれでも幾らかは遅
延するが、屈曲波を遅延することはなかった。このよう
なことで新しい音響井戸装置としてへモノポール波とじ
ようにダイポール波を油井の地層内に送り込み、モノポ
ール波を送っているときは受信機はダイポール波を受信
でき、ダイポール波を送っているときは受信機はダイポ
ール波を受信できるようにし、そして音響井戸装置本体
の内部と外部に沿って伝わる疎密波と屈曲波とのすべて
を最大限度まで減衰させ、遅延させることが必要とな
る。

（発明の概要） 本発明の目的は音響井戸装置の新設計を開示することで
ある。

本発明の別の目的は音響モノポール送信機と音響ダイポ
ール送信機の両方を含む音響井戸装置を開示することで
ある。

本発明の別の目的は音響モノポール送信機の新設計を開
示することである。

本発明の別の目的は音響井戸装置で音響モノポール送信
機とダイポール送信機とに対して正しい関係で作動する
受信機の新設計を開示することである。

本発明の目的は音響井戸装置内で音響モノポール送信機
が使用されるときは油井の地層からの音響モノポールの
疎密波とＳ波とを受信し、音響ダイポール送信機が使用
されるときは油井の地層からの音響ダイポールの疎密波
とＳ波とを受信する受信機の新設計を開示することであ
る。

本発明の別の目的は音響井戸装置の送信機から送られ、
油井の地層に沿って縦方向に伝播する疎密波とＳ波を感
知でき、装置の本体に沿って縦方向に伝播する屈曲波と
疎密波は感知しない受信機の新設計を開示することであ
る。

本発明の別の目的は受信機の上の方からと、下の方から
受信機に向かって伝播してくる疎密波や屈曲波を減衰さ
せ、遅延させる減衰・遅延装置を含む受信機の新設計を
開示することである。

これらの目的を達成する本発明の新規な音響送信機配列
もしくはトランスミッタ・アレイは少なくとも一個のダ
イポール送信機と少なくとも一個のモノポール送信機と
を備えている。実施例では音響井戸装置内に複数のダイ
ポール送信機を隣同士の送信機から角度で90度だけ離し
て配置している。新規な受信機はハイドロホーン・アレ
イと、疎密波・屈曲波減衰器と、疎密波・屈曲波遅延器
と、別の疎密波・屈曲波遅延器と、差分容積補償装置
と、複数の質量荷重リングとを備えている。前記の疎密
波・屈曲波減衰器は音響井戸装置の頂端に、中心に配置
した金属支持ロッドに沿って配置されていて、前記のハ
イドロホーン・アレイの方へ金属支持ロッドに沿って縦
に進行する疎密波と屈曲波とを減衰する。前記の疎密波
・屈曲波遅延器は音響井戸装置の頂端に、内部ハウジン
グに沿って配置され、前記のハイドロホーン・アレイの
方へ内部ハウジングに沿って進行する疎密波と屈曲波と
を時間的に遅延させる。前記の別の疎密波・屈曲波遅延
器は音響井戸装置の底端に、内部ハウジングに沿って配
置され、前記のハイドロホーン・アレイの方へ内部ハウ
ジングに沿って進行する疎密波と屈曲波とを時間的に遅
延させる。前記の差分容積補償装置は音響井戸装置の底
端に配置されて、音響井戸装置内の油の体積変化に応答
して音響井戸装置の体積を変える。音響井戸装置内の油
の体積は井戸内の温度と圧力の変化によって変化する。
前記の質量荷重リングは音響井戸装置の外部ハウジング
の周りに配置され、外部ハウジングに沿って縦に進行す
る屈曲波を減衰する。疎密波・屈曲波減衰器は複数のゴ
ム様のデイスクと金属のデイスクとを交互に重ねて成
り、金属支持ロッドに沿って進行する疎密波と屈曲波と
を更に減衰させる。ハイドロホーン・アレイは複数組も
しくは複数のセットのハイドロホーンを含み、各組もし
くはセットは少なくとも一対のハイドロホーン、好まし
くは少なくとも２対のハイドロホーンを含み、一対のハ
イドロホーンのそれぞれは相互に向き合って配置されて
油井を縦に進行する疎密波とＳ波の存在を感知する。実
施例では、もしハイドロホーン・セットを横断する断面
でみると、その横断面内に４個のハイドロホーンがある
とすると、それらは相互に90度離されて配置されてい
る。各ハイドロホーンは同数のメタニオブ酸鉛圧電セラ
ミック・デイスクと導電もしくは金属デイスクとを交互
に配して縦にボルトで接続して成っている。第１、３、
第５・・・の金属デイスクは第１の端子へ接続され、そ
して第２、第４、第６・・・の金属デイスクは第２の端
子へ接続される。油井の穴に沿って縦に進行する疎密波
がハイドロホーンによって検出されると、各圧電セラミ
ック・デイスクは圧縮して電位を発生する。第１、第
３、第５・・・の金属デイスクの電位は加え合わさって
第１の端子に現れ、そして第２、第４、第６・・・の金
属デイスクの電位は加え合わさって２の端子に現れる。
第１と第２の端子の間の電位差は油井穴に沿って縦に進
行する疎密波又はＳ波を表している。この電位は油井穴
の地層内の石油の有無も示している。本発明の音響井戸
装置ではダイポールとモノポールとの両方の送信機を使
用しているので、ハイドロホーン・アレイの各セットの
それぞれのハイドロホーンにスイッチング回路網を接続
している。このスイッチング回路網を使用するのは、モ
ノポール送信機を使用したときには油井穴の地層からの
モノポールの疎密波及び／又はＳ波を選択、そしてダイ
ポール送信機を使用したときには油井穴の地層からのダ
イポールの疎密波及び／又はＳ波を選択するためであ
る。

本発明のさらなる範囲及び応用は以下の説明から明白に
なるであろう。しかしながら、以下の説明を熟読すれば
本発明の真の思想及び範囲から逸脱することなく種々の
変化及び変更を考案できる筈であるから、以下の説明及
び特定の実施例は本発明の好ましい実施例を開示するに
過ぎず、単なる例示であることを理解されたい。

以下に添付図面を参照して本発明の特定の実施例を開示
する。

（実施例） 第１図を参照する。検層トラックは音響ダイポール装置
10を試錐孔もしくは油井内に降下させる。音響ダイポー
ル装置10は、本発明による送信機区分10aと、音響絶縁
継手（SIJ）10bと、本発明による受信機区分もしくはハ
イドロホーンアレイ10cと、エレクトロニクス区分（カ
ートリッジ）10dとを備えている。

第２図を参照する。音響モノポール送信機は装置の体積
を膨張及び収縮させることによって送信機の両側に正の
疎密波を発生する。疎密波は図示のように油井穴の層群
内に生成され、これらの疎密波は油井孔の軸に沿って縦
方向に伝播する。

第３図を参照する。音響ダイポール装置送信機は、装置
の一方の側に正のＳ波を、また装置の他方の側に負のＳ
波を発生する。音響ダイポール装置送信機の運動板（非
対称音源を表す）は装置の一方の側に正のＳ波を、また
装置の他方の側に負のＳ波を発生する。体積には変化を
生じない。正のＳ波は試錐孔の一方の側を縦方向に伝播
し、負のＳ波は穴の他方の側を縦向に伝播する。

3A1図及び第3A2図からなる第3A図は、従来技術の音響井
戸装置受信機区分の部分的な構造を示す。

第3A図は、発明の背景において説明した従来技術の“ア
レイ・ソニック・サービス”、又は“SDT"音響井戸装置
の受信機区分の部分的な構造を示す。第3A図のSDT装置
は、ある金属の周りに配置された複数の受信機センサ２
と中心支持ロッド４とを含み、受信機センサ２は層群に
沿って伝播する第２図のモノポール波と類似の疎密波の
存在を感知する。第3A図のSDT装置はモノポール送信機
区分だだけを有していた。従って、受信機区分２は層群
に沿って伝播する（第２図に示すような）モノポール疎
密波だけを感知する。内部ハウジング８に沿って伝播す
る疎密波（屈曲波ではない）を遅延させるために、各受
信機センサ２の間には、内部ハウジング８に沿ってベロ
ー区分6aが挿入されている。ベロー区分6aの厚みがかな
り厚い（粗密波から見てその進行経路の巾が広い）ため
に（ベローの厚みは0.5ミリメートル（20ミル）程度で
ある）、ベロー区分6aは内部ハウジング８に沿って伝播
する屈曲波を遅らせることに失敗しているように思われ
る。後に詳細に説明するように、内部ハウジング８に沿
って伝播する屈曲波の遅延を成功させるためには、第3A
図に示すベロー区分6aのようなベローの厚みは薄く（0.
25ミリメートル（10ミリ）程度に）すべきである。装置
10の一方の端から発しハウジングに沿って伝播する疎密
波（屈曲波ではない）を遅延させるために、別のベロー
区分6bがSDT装置の一方の端付近に配置されている。

第４図は、本発明の音響受信機を組入れた音響井戸装置
を示す。第４図の音響井戸装置は、送信機区分10aと、
音響絶縁継手（SIJ）10bと、受信機区分10cと、エレク
トロニクス区分10dとを備えている。受信機区分10cは第
４図の音響装置の外側ハウジングをぴったり包囲する複
数の質量荷重リングを含んでいる。これらの質量荷重リ
ングの詳細に関しては、第5F図を参照して後述する。送
信機区分10aは、装置内に配置されている複数のダイポ
ール送信機a1と、これも同一装置内に配置されている少
なくとも１つのモノポール送信機a2とを含む。ダイポー
ル送信機a1は隣同士のダイポール送信機が円周方向に約
90゜の角度だけ離れるように配置されている。音響モノ
ポール送信機a2は第２図に示した疎密波及びＳ波効果を
発生するが、詳細に関しては第4A図を参照して後述す
る。音響ダイポール送信機a1は、第３図に示され、また
1988年９月13日付け合衆国特許出願243,852号“音響井
戸検知装置送信機”に開示されている疎密波及びＳ波効
果を発生する。音響絶縁継手（SIJ）10bは複数の金属座
金を挟んだ複数のゴム様の座金からなり、装置本体に沿
って縦方向に伝播する疎密波及び屈曲波を減衰させるよ
うに設計されている。SIJ 10bに関しては1988年７月18
日付け合衆国特許出願220,777号“音響井戸検層装置縦
波減衰器”を参照されたい。

第4A図及び第4B図は、第４図に示した音響モノポール送
信機a2の構造を詳細に示す図である。

第4A図において、軸方向管Ａは上側隔壁Ｂと下側隔壁Ｃ
とによって所定の位置に保持されている。圧電セラミッ
ク・シリンダＤが管Ａの周りに配置され、低周波数にお
いて、シリンダＤの内部からの放射がシリンダＤの外部
からの放射を打ち消すことがないように、このシリンダ
Ｄの両端に配置されている端冠Ｅによって軸方向管Ａに
対して同軸状に保持されている。ばね座金Ｑが、端冠Ｅ
を通して上側隔壁Ｂに伝わるシリダＤの軸方向の如何な
る膨張をも吸収する。そのようにしても、疎密波はばね
座金Ｑ及び端冠Ｅを通して上側隔壁Ｂに伝わる。波形容
器Ｆが圧電セラミック・シリンダＤの周りに配置され、
上側及び下側隔壁Ｂ、Ｃに取り付けられている。シリン
ダＤは油を満たした空洞Ｈ内に保持され、この油は波形
容器Ｆによって空洞Ｈ内に保持されている。これらの波
形によって、波形容器Ｆの外側のマッド（即ち、油井掘
削中に穴の中に流し込む懸濁液）と内側の油との間で体
積が差分的に変化できる。電力増幅器が電極Ｇを通して
圧電セラミック・シリンダＤに接続され、シリンダＤを
半径方向にポーリングする。圧電セラミック・シリンダ
Ｄの内面及び外面に接続されている電極Ｇは、ある電圧
をシリンダＤに印加してシリンダＤの長さ及び半径を膨
張せしめる。シリンダＤのこの体積膨張によって疎密波
及びＳ波を第２図に示したように油井の地層に沿って伝
播せしめる。電極Ｇは、第4B図に示す電力増幅器Ｉに接
続されている。電力増幅器Ｉは平滑フィルタＪに接続さ
れている。平滑フィルタＪの入力は直流・交流変換器
（DAC）Ｋに接続されている。メモリＬがDAC Ｋの入力
に接続されている。メモリＬはシーケンスコントローラ
Ｍ及びコマンドインタフェースＮからの入力によってア
ドレスされる。コマンドインタフェースＮは、DAC Ｋ
に倍率をも供給する。シーケンスコントローラＭ、メモ
リＬ（実際には読み出し専用メモリ、即ちROM）、DAC
Ｋ、及び平滑フィルタＪは一緒になって低電力波形発生
器Ｐを構成している。油井の地表から発せられる命令
が、メモリＬ内に記憶されているデータ列を選択する。
これらのデータ列（複数の直流電圧）はメモリＬから読
み出され、直流・交流変換器（DAC）Ｋによって交流電
圧に変換され、平滑フィルタＪへ供給される。この交流
電圧が圧電セラミック・シリンダＤに印加されてシリン
ダＤの体積を膨張及び収縮させるので、油井穴の壁に第
２図に示すような効果がもたらされる。

第4A1図及び第4A2図は、第4A図のモノポール送信機の代
替実施例である。

第4A図では、電極Ｇを通して印加される電圧に応答して
シリンダＤが軸方向に膨張すると、ばね座金Ｑを通して
上側隔壁Ｂに接触する端冠Ｅは、疎密波を、そして多分
屈曲波をも隔壁Ｂに伝える。この疎密波も、結局は受信
機10c内のセンサによって記録されてしまう。本発明の
一つの目的は、装置本体に沿って伝播する望ましくない
疎密波及び屈曲波を、これらの波が受信機に到達する前
に最大可能な限度まで減衰させ、遅延させることにある
から、モノポール送信機a2の別の実施例を考案すること
が必要である。

第4A1図に、このようなモノポール送信機a2の別の実施
例を示す。圧電セラミック・シリンダＤは、新規な端冠
Ｅによって軸方向管Ａに対して同軸状に保持されてい
る。この新規な端冠Ｅが第4A図の端冠Ｅと異なる点は、
新規な端冠Ｅは上側隔壁Ｂまで膨張せず、従って上側隔
壁Ｂには接触しないことである。従って第4A1図では、
ばね座金Ｑは使用されていない。第4A1図では、軸方向
管Ａは節付きマウントＡ′を含んでいる。ばねR1が節付
きマウントＡ′の一方の側に配置され、またばねR2が節
付きマウントＡ′の他方の側に配置されている。ばねR1
は節付きマウントＡ′の一方の側で端冠Ｅに接触し、ば
ねR2は節付きマウントＡ′の他方の側で端冠Ｅに接触し
ている。節付きマウンントＡ′と一方の端冠Ｅとの間、
及び節付きマウントＡ′と他方の端冠Ｅとの間のバイア
ス力が、シリンダＤを軸方向管Ａに対して同軸状に保持
する。その結果、電極Ｇを通して印加される電圧に応答
してシリンダＤが軸方向に膨張しても端冠Ｅは上側隔壁
Ｂとは接触しないから、疎密波が隔壁Ｂもしくは本発明
の音響井戸装置の他の何れの部分にも伝わることはな
い。

第4A2図に、モノポール送信機a2のさらに別の実施例を
示す。この実施例においても4A1図と同一の新規な端冠
Ｅを使用している。4A図の実施例とは異なり、第4A1図
及び第4A2図の新規な端冠Ｅは上側隔壁Ｂには接触しな
い。従って電極Ｇを通して印加される電圧に応答してシ
リンダＤが軸方向及び半径方向に膨張しても、疎密波も
しくは屈曲波が装置本体に伝わることはない。第4A2図
では、圧電セラミック・シリンダＤを軸方向管Ａに対し
て同軸状に保持するために異なる方法が採用されてい
る。第4A2図では、止めねじS1を含む節付き取り付け管
Ｓが、軸方向管Ａの周りに同軸状に配置され、位置決め
されている。止め輪Ｔが節付き取り付け管Ｓの両端に配
置されており、平座金Ｕが節付き取り付け管Ｓの両端の
止め輪Ｔ上に位置している。第4A2図に示すようにばねR
3がシリンダＤの一方の側の平座金Ｕと端冠Ｅとの間に
配置され、ばねR4がシリンダＤの他方の側の平座金Ｕと
端冠Ｅとの間に配置されている。その結果シリンダＤ
は、一方の端冠Ｅ上のばねR3のバイアス力と、他方の端
冠Ｅ上のばねR4のバイアス力とによって、軸方向管Ａに
対して同軸状に保持される。電極Ｇを通して印加される
電圧に応答してシリンダＤが軸方向及び半径方向に膨張
しても端冠Ｅは上側隔壁Ｂと接触することはないから、
疎密波もしくは屈曲波は本発明の装置本体には伝わらな
い。

第4C図及び第4D図はそれぞれ、第４図に示したダイポー
ル送信機a1の部分切除斜視図及び断面図である。ダイポ
ール送信機a1の詳細に関しては上記1988年９月13日付け
合衆国特許出願243,852号“音響井戸検層装置送信機”
に開示されているので参照されたい。

第4C図及び第4D図に示す送信機a1は、Ｎ極a1（ａ）及び
Ｓ極a1（ｂ）を有する第１の磁石10a1と、第１の磁石の
Ｎ極とＳ極との間に配置されている第１のコイル10a2
と、Ｎ極a3（ａ）及びＳ極a3（ｂ）を有する第２の磁石
10a3と、第２の磁石のＮ極とＳ極との間に配置されてい
る第２のコイル10a4と、第１の磁石10a1と第２の磁石10
a3との間に装置の縦軸に沿って中心に配置されている剛
直なピストン10a5と、ゴムばね10a7と、第１のコイル10
a2及び第２のコイル10a4に接続されている一組の電線と
を含む。両コイルは送信機a1とは分離した一つの電源か
らの電流によって同時に付勢する必要があるので、これ
らの電線は１及び第２の両コイル10a2、10a4に接続され
ている。動作時には、電線を通って流れる電流が両コイ
ル10a2、10a4を同時に付勢する。両コイルは２つの磁石
10a1/10a3が発生する磁場の中に配置されているるので
“二重の力”がピストン10a5に加わる。ゴムばね10a7が
たわむので、ピストン10a5は全体が音響井戸装置の縦軸
を横切る方向に運動する。これにより、油井穴の周りの
層群内をＳ波が伝播し始める。第３図に示すように、正
の波が装置ピストンの一方の側に形成され、負の波が装
置ピストンの他方の側に形成される。

第6A図及び第6B図に、第４図の音響井戸装置の外部ハウ
ジングを示す。第6A図に示す外部ハウジング20は、第４
図に示した装置の受信機区分10cの周りに配置され、本
発明の音響受信機変換器付近で生成される二次音響雑音
を減少させるために、ハウジング全体を通して配列され
ている連続した阻止パターンを含んでいる。連続した阻
止パターンは、金属ハウジング20bのほぼ全体にわたっ
て配列されている複数の孔20aをも含む。この外部ハウ
ジング20に関しては、1987年11月19日付け合衆国特許出
願122,978号“音響遅延を有する検層装置ハウジング”
に詳細開示されているので参照されたい。第6B図に示す
ように、外部ハウジング20は、第４図に示す音響絶縁継
（SIJ）10bの近傍の領域から外部ハウジング20を上方に
向かって屈曲波が伝わるのを阻止するために、複数の質
量荷重リング20cをも含む。６つの質量荷重リング20cが
外部ハウジング20の最初の６つのリング状のセグメント
に固定されている。外部ハウジング20自体は、約2kHzよ
り高い周波数に対して屈曲波フィルタのように挙動す
る。しかしながら、質量荷重リング20cが意図している
のは遮断周波数を2kHzから約750Hzまで低下させ、それ
によって高い周波数エネルギを外側ハウジング20の残余
部分に伝えないようにすることである。

第5A図乃第5F図からなる第５図を参照して、第6A図及び
第6B図のハウジング20の内部に配置される音響受信機10
cの諸成分の詳細構造を説明する。

第5A図では、複数のガラス封じされた貫通“プラグ"c2
を含む金属隔壁c1を外部ハウジング20が包囲している。
外部ハウジング20は空気を満たした内部空間c4をも包囲
しており、この空間c4内には第４図に示した受信機のエ
レクトロニクス区分10dに接続される複数の電線c3が通
っている。これらの複数の電線c3は、ガラス封じされた
貫通“プラグ"c2を通過し、さらに音響受信機10cの環状
区分c5をも通過して、最終的には後述するように音響受
信機のハイドロホーンに接続される。本発明の音響井戸
装置は、試錐孔もしくは油井内に配置された時には極め
て高い温度と圧力とに曝されるので、装置がこれらの極
めて高い圧力によって破壊されないように装置をカプセ
ルに入れなければならない。それ故環状区分c5には油を
満たしてあるのである（これに対して内部空間c4には空
気が満たされており、油を満たした環状区分c5はガラス
封じされた貫通“プラグ"c2によって空気を満たした内
部空間c4から分離されている）。外部ハウジング20は、
受信機区分10cの全長にわたって下方に伸びている内部
ハウジングc6と、音響受信機10cの中心部分を下方へ伝
播する屈曲波及び疎密波を減衰させるための別の減衰部
材c7をも包囲している。ここに使用している“減衰”と
は屈曲波及び疎密波の振幅を減少させることを意味して
おり、一方以下の説明に使用する“遅延”とはSIJ 10b
から受信機10cへ向かって上方に走行する、及びエレク
トロニクス区分10dから受信機へ向かって下方に走行す
る屈曲波及び疎密波の時間的な遅れを意味している。減
衰部材c7の構造は、SIJ 10b（第４図）の構造と同一で
あり、複数の金属座金c7bを挟んだ複数のゴム様座金c7a
を含み、これらの座金はそれら自体のハウジングc7c内
に包囲されている。疎密波及び屈曲波はSIJ 10bから内
部ハウジングc6に沿って上方へ、もしくは受信機エレク
トロニクス区分10dから内部ハウジングc6に沿って下方
へ伝播し減衰部材c7へ到達する。これらの波は、交互に
重ねられた金属座金とゴム様座金とによって減衰させら
れる。第5A図に示す内部ハウジングc6は、複数のベロー
区分c6aと、これら複数のベロー区分c6aを相互接続して
いる複数の周縁支持リングc6bをも含む。ベロー端取り
付け具はテフロン取り付けブロックc11に相互に結合さ
れている。その結果、内部ハウジングc6は外部ハウジン
グ20に対して円周方向に回転することはできない。支持
リングc6bと外部ハウジング20との間には僅かな間隙を
けてあるので、ハイドロホーンが外部ハウジング20から
音響雑音を拾うことは殆どない。さらに、第5A図に示す
ように、内部ハウジングc6のベロー区分c6aは、実質的
に音響受信機10cの全長に沿って伸びている金属支持ロ
ッドc8を包囲している。この支持ロッドc8は、第１図の
音響井戸装置10を油井穴内に配置した時に音響受信機10
cの重量を支えるうに設計されている。

第5B図に示す内部ハウジングc6のベロー区分c6aは、外
部ハウジング20によって包囲されている。外部ハウジン
グ20は内部ハウジングc6をその全長にわたって包囲して
いるのであるが、図面の簡易化のために第5B図では内部
ハウジングc6の全長を包囲しているようには示してない
ことに注意されたい。各ベロー区分c6aは、音響疎密波
及び屈曲波が音響受信機の内部ハウジングc6に沿って縦
方向に伝播する時に、これらの波に伝播遅延（時間的な
遅れ）を与えるように機能する。隣同士の周縁支持リン
グc6b間の各ベロー区分c6aは内部ハウジングc6のベロー
区分c6aの長さを増すために“波形”に、即ち複数の曲
線もしくは隆起で形成されている。長さが増したベロー
区分c6aは、疎密波が内部ハウジングc6に沿って縦方向
に伝播する時にこの疎密波に伝播遅延を与える。各ベロ
ー区分c6aの厚みは薄く（0.25ミリ程度）、各ベロー区
分は隣合う周縁支持リングc6b間にゆるめに、且つ柔軟
に結合されている。ゆるめに、且つ柔軟に結合されてい
るこの薄い（約0.25ミリ）ベロー区分c6aは、内部ハウ
ジングc6に沿って縦方向に伝播する屈曲波の伝播を遅く
させるように機能する。第5A図の環状区分c5の延長とし
て、これもまた油を容れた別の環状部分c9が設けられて
いる。上述したように、音響井戸装置10、特に受信機区
分10cは、試錐孔内に配置した時に装置が通常曝される
極めて高い圧力から装置を保護するために油のカプセル
に入れられている。

第5B図、第5C図、及び第5D図に示すように外部ハウジン
グ20内に配置される第１図の音響受信機10cの他の部分
はハイドロホーン・アレイを備え、このハイドロホーン
・アレイは複数のハイドロホーンのセットC10を含む。
一対のテフロン製取り付けブロックc11によって定位置
に支持されているハイドロホーンの各組もしくは各セッ
トc10は少なくとも２つの、そして好ましくは４つのハ
イドロホーンを含む。各ハイドロホーンは、ハイドロホ
ーンのセットを横断する断面で見ると、その断面内にお
いて隣同士のハイドロホーンが約90゜の角度をなすよう
に配置されている。複数の電線c3が環状区分3eと別の環
状区分c9とを通過し、音響受信機10c内に配置されてい
る各ハイドロホーン・セットc10に接続されている。さ
らに、上述したように、環状区分c5及びc9には油が満た
されており、この油は音響井戸装置を試錐孔内に配置し
た時に通常曝される極めて高い圧力によって装置が破壊
されるのを防いでいる。

第10図は、第5C図の10−10矢視断面図であって、この断
面は音響受信機10cの一つのハイドロホーン・セットc10
の箇所を通っている。図10に示すように、ハイドロホー
ン・セットc10は、第１の対のハイドロホーンc10aと、
第２の対のハイドロホーンc10bとを含む。図示のよう
に、各ハイドロホーンは相互に角度で約90゜離れて配置
されている。先行図面に示されているように、複数の電
線c3が受信機10cの別の環状区分c9内を通って各ハイド
ロホーン・セットに接続されている。第10図には複数の
電線c3の束が示されており、これらの束の若干が第第１
の対のハイドロホーンc10aに、また若干が第２の対のハ
イドロホーンc10bに接続されているのである。

第5D図及び第5E図に本発明の音響受信機10cのさらに別
の区分を示す。主として第5E図に示されている別の複数
のベロー区分c13は外部ハウジング20によって包囲さ
れ、また支持リングc6bによって相互に結合されてい
る。これらの別のベロー区分c13は内部ハウジングc14を
包囲し、内部ハウジングc14は中空空間c15を包囲してい
る。試錐孔内の極めて高い圧力によって受信機10cが破
壊されないように、中空空間c15内には油が満たされて
いる。ゆるめのケーブルc16が第5D図に示す受信機の部
分と第5F図に示す受信機の部分とを相互に接続してい
る。このケーブルc16が第5E図及び第5F図に示す装置区
分の重量を支えるのではなく、装置重量は外部ハウジン
グ20によって支えられているのであるから、ケーブルc1
6はゆるめになっているのである。ベロー区分c6aに関し
て説明したように、これらの別のベロー区分c13の形状
も複数の曲線もしくは隆起を有する波形であり、波形に
なっていない区分に対して区分c13の長さを増加させ、
またその厚みも薄くしてある（0.25ミリ程度）。波形に
なっていない区分に対して長さが増加している区分c13
は、第４図のSIJ 10bから受信機10cのベロー区分c13に
沿って縦方向に伝播する屈曲波の伝播速度を遅らせる
（さらなる時間遅延を与える）ように機能する。

第5E図には、差分容積補償器c17が示されている。差分
容積補償器c17は、２つの作業表面、即ちピストンc17a
の上側の第１の作業表面と、ピストンc17aの下側の第２
の作業面とを有するピストンc17aを含む。第１の作業表
面（ピストンの上側）の表面積は第２の作業表面（ピス
トンの下側）の表面積よりも小さい。第5E図の中空空間
c15の油はポートc18を通してピストンc17aの上側の第１
の作業表面に接触し、また中空空間c15内の油はポートc
19を通してピストンc17aの下側の第２の作業表面に接触
する。もし第１図の音響井戸装置10が配置されている試
錐孔の圧力もしくは温度に変化が発生すれば、中空空間
c15内の油はその体積に変化が起こる。もし中空空間c15
内の油の体積が減少すればピストンc17aは第5E図におい
て下方へ移動し、より多くの油がピストンc17aの第２の
作業表面の下の環状領域c17bからポートc19を通して中
空空間c15内へ流入し、中空空間c15内の油の体積の減少
を補償する。一方、もし中空空間c15内の油の体積が増
加すれば、より多くの油がポートc19を通してピストンc
17aの第２の作業表面の下の環状領域c17bへ流入するの
で、油の体積の増加が補償される。

第5E図及び第5F図の差分積容補償器c17は受信機10cの別
の区分に接続されている。この別の区分は、受信機10c
の内部部分を包囲している外部ハウジング20と、複数の
質量荷重リング20cとを含む。これらの質量荷重リング2
0cは、外部ハウジング20に沿って縦方向に伝播する約75
0Hz乃至2.0kHzの周波数を有する屈曲波を濾波するため
に、外部ハウジング20の周りにぴったり嵌め込まれてい
る。第5E図及び第5F図に示す受信機10cの内部部分は、
複数の支持リングc6bを相互接続し且つ第5E図に示す部
ハウジングc14と類似の別の内部ハウジングc14を包囲し
ている同数のベロー区分c13を含む。ベロー区分c13が波
形であるために長さが長くされ、それによって疎密波に
遅延が与えられ、またベロー区分c13の厚み薄い（巾が
狭い）ために屈曲波には遅延が与えられる。

第７図、第８図、第９図、及び第11図は、それぞれ、音
響受信機10cの第5A図、第5B図、及び第5F図の７−７、
８−８、９−９、及び11−11矢視断面である。

第12図に、第5B図乃至第5D図のハイドロホーン・セット
c10の別の構造を示す。第12図では、第１の対のハイド
ロホーン（Ａ−Ａ）c10aはハイドロホーン・セットにお
いて互いに対向して配置され、また第２の対のハイドロ
ホーン（Ｂ−Ｂ）c10bもハイドロホーン・セット内にお
いて互いに対向して配置されている。第12図の実施例で
は、全てのハイドロホーンＡ−Ａ及びＢ−Ｂはハイドロ
ホーン・セットの同一断面内に配置されており、各ハイ
ドロホーンは隣のハイドロホーンとは角度で約90゜離し
て配置してある。各ハイドロホーンはそれに接続されて
いる２本の電線を有し、これらの電線は環状区分c5、c
9、c15内を縦方向に通って第４図の受信機エレクトロニ
クス区分10dのスイッチング回路網10d1（第12A図）に達
している。これらの２本の電線は層群に沿って伝播する
疎密波もしくはＳ波（これらの疎密波もしくはＳ波は第
４図の音響装置のモノポール送信機a2もしくはダイポー
ル送信機a1の何れかから発したものである）を表す電荷
をスイッチング回路網10d1へ導くためのものである。

第12A図を参照する。第４図の受信機エレクトロニクス
区分10dは、第5B図乃至第5D図のハイドロホーン・アレ
イの各ハイドロホーンから群に沿って伝播するモノポー
ル及びダイポール疎密波/S波を表す信号を受信し、第４
図のモノポール送信機a2が第２図のモノポール疎密波を
発生した時には層群内を伝播するモノポール疎密波を表
す出力信号を生成し、また第４図のダイポール送信機a1
が第３図のダイポールＳ波を発生した時には層群内を伝
播するダイポールＳ波を表す出力信号を生成するスイッ
チング回路網10d1を含む。スイッチング回路網10d1から
の出力信号は装置内のデータ取得カートリッジへ、もし
くは地表のデータ取得装置へ伝送される。第12図のハイ
ドロホーン・セットは第5B図乃至第5D図に示すハイドロ
ホーン・セットc10の一つを表すことを意図している。

第12A図に示すスイッチング回路網10d1は、一方の端が
複数のハイドロホーンに接続され、他方の端が加減算回
路網d1Bに接続されているハイドロホーンと同数の電荷
前置増幅器d1Aを備えている。これらの複数の電荷前置
増幅器d1Aは、A1前置増幅器A1と、A2前置増幅器A2と、B
1前置増幅器B1と、B2前置増幅器B2とを含む。各前置増
幅器A1、A2、B1、B2は関連するハイドロホーン（（受信
機変換器）からの電荷を受け、その電荷を電圧に変換し
て加減算回路網d1Bへ印加する。加減算回路網d1Bは各ハ
イドロホーンに関係付けられた電荷前置増幅器d1Aから
の入力を受け、それに応答してモノポール送信機a2が発
生した疎密波/S波に関係付けられたモノポール出力を発
生し、またダイポール送信機a1が発生した疎密波/S波に
関係付けられたダイポール出力を発生する。第12A図で
は加減算回路網d1Bは７つの出力を生成する。出力１
は、前置増幅器A1の出力から前置増幅器A2の出力を差し
引いて得たダイポール出力である。出力２は前置増幅器
B1の出力から前置増器B2の出力を差し引いて得たダイポ
ール出力である。出力３は前置増幅器A1の出力に前置増
幅器A2の出力を加えて得たモノポール出力である。出力
４は前置増幅器B1の出力に前置増幅器B2の出力を加えて
得たモノポール出力である。主力５は前置増幅器A2の出
力に前置増幅器B2の出力を加えて得たモノポール出力で
ある。出力６は前置増幅器A2の出力から前置増幅器B2の
出力を差し引いて得たクワドラポールもしくは四極出力
であるが、この音響装置はクワドラポール送信機を有し
ていないのでこの出力は使用されない。出力前置増幅器
A1の出力から直接得られるモノポール出力である。加減
算回路d1Bはマルチプレクサd1cに接続されている。マル
チプレクサd1cは、受信機エレクトロニクス10d内の制御
装置からマルチプレクサd1cへ入力される選択コードd1D
の２進状態に従って７つの出力、即ち出力１乃至７の中
から１つを選択する。マルチプレクサd1cの出力は選択
されたセンサの特性値であり、これは受信機エレクトロ
ニクス10d内に収納されているデータ取得エレクトロニ
クスに導かれる。

第12図及び第12A図を参照して動作を説明する。試錐孔
が横切っている層群内へ、ダイポール送信機a1が第３図
に示した波と類似のダイポール疎密波もしくはＳ波を送
信すると、ハイドロホーン・アレイはその層群内を伝播
するダイポール疎密波/S波の存在を感知する。第12図で
は、典型的なハイドロホーン・セットであるハイドロホ
ーンc10a及びc10bがこれらの疎密波/S波の存在を感知し
て出力信号を生成し、これらの出力信号が第12A図に示
すスイッチング回路網へ入力される。ダイポール疎密波
/S波が層群内を伝播するのであるから、マルチプレクサ
d1Cを付勢する選択コードd1Dは、共にダイポール出力で
ある出力１もしくは出力２の何れかの選択を指示しなけ
ればならない。周りの層群へダイポール疎密波/S波を送
信するためにダイポール送信機が使用されているのであ
るから、マルチプレクサd1Cの出力は受信機エレクトロ
ニクス10dへダイポール特性値を供給するのである。同
様に、もしモノポール送信機a2が周りの層群内へモノポ
ール疎密波/S波を送信する場合には、典型的なハイドロ
ホーンセットであるハイドロホーン（第12図のc10a及び
c10bが典型的なハイドロホーン・セットを表している）
が層群内を伝播するモノポール疎密波/S波を感知し、ス
イッチング回路網のマルチプレクサd1Cは適切な選択コ
ードd1Dに従って全てモノポール出力である出力４、出
力５、もしくは出力７の何れかへスイッチしなければな
らない。以上のように、スイッチング回路網10d1のマル
チプレクサd1Cは、モノポール送信機a2が使用される時
にはモノポール出力を選択するために、またダイポール
送信機a1が使用される時にはダイポール出力を選択する
ために、加減算回路網d1Bの適切な出力へスイッチす
る。

第13図は、第12図においてはハイドロホーンc10a及びc1
0bとして示されている第5B図乃至第5D図のハイドロホー
ン・アレイの各ハイドロホーン・セットの各ハイドロホ
ーンの別の構造を示す。

第13図に示すように、ハイドロホーンは各々、複数のメ
タニオブ酸鉛圧電セラミック・ディスクと、相応する複
数の銅ディスクのような金属製導電ディスクc10a2とを
交互に重ね合わせて成る。ボルトc10a3がハイドロホー
ンを通して配置され、重ね合わせたディスクを相互に締
め付けている。第１、第３、第５・・・の金属ディスク
c10a2はハイドロホーンの一方の出力端子c10a4に接続さ
れ、第２、第４、第６・・・の金属ディスクc10a2はハ
イドロホーンの他方の出力端子c10a5に接続されてい
る。動作時に、Ｓ波がハイドロホーンによって感知され
ると圧電セラミック・ディスクc10a1は縦方向に圧縮、
各圧電セラミック・ディスクにまたがって電荷が発生す
る。圧電セラミック・ディスクの上面には正の電荷が現
れ、圧電セラミック・ディスクの下面には負電荷が現れ
る。一方の出力端子c10a4は第１、第３、第５・・・の
金属ディスクに接続され、他方の出力端子c10a5は第
２、第４、第６・・・の金属ディスクに接続されている
から、各圧電セラミック・ディスクの上面上の電荷が互
いに加え合わされて一方の出力端子c10a4に現れ、各圧
電セラミック・ディスクの下面上の電荷が互いに加え合
わされて他方の出力端子c10a5に現れる。その結果、出
力端子c10a4とc10a5とにまたがる電荷は層群に沿って縦
方向に伝播する疎密波もしくはＳ波を表すことになる。

第13A図は、特定のハイドロホーンセットの電荷感度対
周波数性をプロットしたグラフである。

第13A図から明白なように、ハイドロホーンc10a/c10bの
ような典型的なハイドロホーンの音響応答は本質的に広
帯域であり、特に低周波数において良好である。第13A
図に示すように、感度は100Hzら20kHzまで極めて平坦で
ある。第13図の中心ボルトc10a3は、試錐孔内において
通常遭遇する高温（350゜Fまで）及び高圧（20,000psi
まで）に耐えて圧電セラミック・ディスクを互いに接触
させ続ける。たとえハイドロホーンの構成圧電セラミッ
ク・ディスクの中で感度及び容量が30％以上変動するも
のがあるとしても、そのハイドロホーンの感度及び容量
は他の如何なるハイドロホーン（10％よりも良好）に対
しても精密に整合する。

以下に第４図乃至第13図を参照して本発明の音響井戸装
置の送信機及び受信機アレイの機能を説明する。

音響モノポールa2及び／又はダイポール送信機a1はそれ
ぞれ、試錐孔の周りの層群内へ音響疎密波及び／又はＳ
波を送信し、同時に、第４図に示す音響装置の本体に屈
曲波及び疎密波を発生する。音響絶縁継手10bは送信機a
1及びa2から装置へ上方に伝播する疎密波及び屈曲波の
振幅を減衰させる。若干の屈曲波及び疎密波は第４図に
示す装置を上方へ伝播し続けて受信機10cへ到達する。
若干の屈曲波及び疎密波は装置の外部ハウジング20を伝
って上方に伝播する。6B図に示すように外部ハウジング
20の下端を包囲している質量荷重リング20cは、外部ハ
ウジング20を伝って上方へ伝播する若干の屈曲波を濾波
して取り除く。外部ハウジング20自体は、2.0kHzより高
い周波数に対して屈曲波フィルタとして挙動する。しか
しながら、質量荷重リング20cは外部ハウジング20のあ
る短い区分の遮断周波数を約750Hzまで低下させるの
で、750Hz乃2.0kHzの周波数を有する屈曲波が伝わるの
を阻止する。装置の外部ハウジング20を上方へ伝播し続
ける屈曲波及び疎密波は、第5A図に示す減衰部材c7の付
近から装置の中心に進入し、金属支持ロッドc8に沿って
下方方へ播しようとする。さらに屈曲波及び疎密波は、
金属隔壁c1を包囲している外部ハウジング20付近から進
入して、第5A図に示す装置受信機10cの部ハウジングc6
を下方へ伝播しようとする。SIJ 10bから発した屈曲波
及び疎密波は、それらが金属支持ロッドc8へ到達する前
に、互いに重ね合わせたゴム様座金c7a/金属座金c7bを
通って伝播する際に減衰部材c7によって減衰せしめられ
る。第5A図及び第5B図に示す内部ハウジングc6のベロー
区分c6aは屈曲波及び疎密波を遅延させる。即ち、これ
らの波が内部ハウジングc6/c6を下方に伝播する際に、
ベローc6aの長さが疎密波を遅延させ、ベローc6aの薄い
厚さ（0.25ミリ程度）が屈曲波を遅延させる。一方、SI
J 10bから発した疎密波及び屈曲波は、第5F図のベロー
区分c13を上方へ伝播し、さらに第5E図のベロー区分c13
を上方へ伝播する。しかしながら、このベロー区分c13
はその長さを増大させるように波形にしてあるために、
SIJ 10bからベロー区分を上昇する疎密波の伝播は遅延
させられる。さらに、ベロー区分c13の厚みが極めて薄
いので、ベロー区分c13を上昇する屈曲波の伝播も遅延
させられる。第5A図及び第5B図に示してある減衰部材c7
及びベロー区分c6aを設けた結果として、音響井戸装置1
0の頂部から発した疎密波及び屈曲波は、もしあっても
極めて僅かな量が第5C図及び第5D図のハイドロホーンア
レイに到達するだけであり、また質量荷重リング20cを
設けた結果として、音響井戸装置10の底部（送信機区分
a1/a2）から発した疎密波及び屈曲波は、もしあっても
極めて僅かな量が第5C図及び5D図のハイドロホーンアレ
イに到達するだけである。従って、ハイドロホーン・ア
レイは層群を上方に伝播する音響圧力波の存在だけを記
録するようになる。

さらに、第5A図乃至第5F図に示した音響受信機10cは油
の中にカプセルじされているから、試錐孔内の外部圧力
もしくは温度の変化に応答して油の体積に何等かの変化
が生じると、第5E図の差分容積補償器c17はピストンc17
aの位置を調整する。中空空間c15内の油の体積の変化に
応答してピストンc17aの位置が相応に調整されると、
（１）より多くの油が第5E図の環状領域c17bから中空空
間c15内へ流入するか、もしくは（２）より多くの油が
中空空間c15から環状領域c17b内へ流入する、の２つの
動作の何れか一方が発生する。その結果、中空空間c15
内の油は一定の圧力に保たれる。中空空間c15（第5B図
及び第5C図の空間c9、並びに第5A図の空間c5と共に）内
の油を一定の圧力に保つことは、音響井戸装置10（特
に、受信機領域10c）を試錐孔内に配置した時に通常井
戸装置10が遭遇する極めて高い圧力から井戸装置10を保
護するために必要である。

一方、疎密波/S波は送信機10aから受信機10cへ試錐孔に
沿って縦方向に伝播する。Ｓ波がハイドロホーンの対Ａ
−Ａ c10a及びハイドロホーンの対Ｂ−Ｂ c10bに接し
ている試錐孔の部分に到達すると、ハイドロホーンc10a
及びc10bの各圧電セラミック・ディスクc10a1が縦方向
に圧縮され、各圧電セラミック・ディスクにまたがる電
荷を発生する。各ハイドロホーンの第１の出力端子は第
１、第３、第５・・・のように一つおきの金属ディスc1
0a2に接続され、各ハイドロホーンの第２の出力端子は
第２、第４、第６・・・のように一つおきの金属ディス
クc10a2に接続されている。従って、４つのハイドロホ
ーンＡ−Ａ及びＢ−Ｂ（c10a及びc10b）の出力端子には
試錐孔に沿って伝播する疎密波もしくはＳ波の大きさ又
は振幅に比例する大きさ又は振幅の電荷が集められる。
各ハイドロホーンからの複数の電線c3は、第12A図に示
すスイッチング回路網10d1に電荷を供給する。電荷前置
増幅器d1Aはこれらの電荷を電圧に変換し、これらの電
圧は加減算回路網d1Bへ入力される。加減算回路網d1b
は、電荷前置増幅器A1、A2、B1、B2の出力を適切に加減
算することによって、モノポール及びダイポール出力
（出力６を除く出力１乃至出力７）を生成する。コント
ローラは、使用している特定の音響送信機に対応して選
択コードd1Dを生成する。例えば、もしモノポール送信
機を使用するのであれば、モノポール送信機に対応する
選択コードd1Dを生成して出力３、出力４、出力５、も
しくは出力７の何れかを選択させる。またもしダイポー
ル送信機を使用するのであれば、ダイポール送信機に対
応する選択コードd1Dを生成して出力１、もしくは出力
２の何れかを選択させる。即ちマルチプレクサd1Cは、
ダイポール送信機が使用されている場合にはダイポール
出力を選択し、モノポール送信機が使用されている場合
にはモノポール出力を選択する。マルチプレクサd1Cか
らの出力は、受信機エレクトロニクス10d内のデータ取
得エレクトロニクスへ入力される。

以上に本発明を開示したが、本発明は多様に変更できる
ことは明白である。これらの変更は本発明の思想及び範
囲から逸脱するものではなく、また当業者ならばこれら
の変更は全て特許請求の範囲に包含されることが理解さ
れよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による新規な音響受信機を含む音響装
置を配置した試錐孔を示す図であり、 第２図と第３図とは、音響モノポール装置と音響ダイポ
ール装置との差を示す図であり、 第3A図は、従来の音響井戸装置受信機の部分図であり、 第４図は、本発明の送信機区分、音響絶縁継手（アイソ
レータ）区分、及び受信機区分を含む本発明による音響
井戸装置を示す図であり、 第4A図は、第４図に示した音響モノポール送信機の詳細
な構造を示す図であり、 第4A1図及び第4A2図は、第4A図のモノポール送信機の他
の実施例を示す図であり、 第4B図は、第4A図の音響モノポール送信機に接続される
エレクトロニクス区分の構造を示す図であり、 第4C図及び4D図は、第４図に示す音響ダイポール送信機
の構造を示す図であり、 第５図は第5A図乃至第5F図からなり、第４図の音響受信
機区分の詳細な構造を示す図であり、 第６図は6A図及び6B図からなり、第5A図乃至第5F図の音
響受信機区分を包囲している外部ハウジングを示す図で
あり、 第７図乃至第11図は、第5A図乃至第5F図の音響受信機区
分の種々の部分における断面図であり、 第12図、第5B図乃至第5D図に示すハイドロホーン・セッ
トの斜視図であり、 第12A図は、第12図に示した典型的なハイドロホーン・
セットに接続されているスイッチング回路網の回路図で
あり、 第13図は、第5C図、第5D図、及び第12図に示したハイド
ロホーンの詳細な構造を示す図であり、そして 第13A図は、あるハイドロホーン・セットの電荷感度対
周波数の関係を示すグラフである。 ２……受信機センサ、４……中心支持ロッド、6a……ベ
ロー区分 6b……のベロー区分、８……内部ハウジング、10……音
響ダイポール装置、 10a……送信機区分、10a1……第１の磁石、10a2……第
１のコイル、 10a3……第２の磁石、10a4……第２のコイル、10a5……
ピストン、 10a7……ゴムばね、10b……音響絶縁継手（SIJ）、10c
……受信機区分、 10d……エレクトロニクス区分（カートリッジ）、 10d1……スイッチング回路網、20……外部ハウジング、
20a……孔、 20b……金属ハウジング、20c……質量荷重リング、Ａ…
…軸方向管、 Ａ′……節付きマウント、A1、A2、B1、B2……前置増幅
器、Ｂ……上側隔壁、 Ｃ……下側隔壁、Ｄ……圧電セラミック・シリンダ、Ｅ
……端冠、 Ｆ……波形容器、Ｇ……電極、Ｈ……空洞、Ｉ……電力
増幅器、Ｊ……平滑フィルタ、 Ｋ……直流・交流変換器、Ｌ……メモリ、Ｍ……シーケ
ンスコントローラ、 Ｎ……コマンドインタフェース、Ｐ……低電力波形発生
装置、Ｑ……ばね座金、 Ｒ……ばね、Ｓ……節付き取り付け管、S1……止めね
じ、Ｔ……止め輪、Ｕ……平座金、 a1……ダイポール送信機、a2……モノポール送信機、c1
……隔壁、 c2……貫通プラグ、c3……電線、c4……内部空間、c5…
…環状区分、 c6……内部ハウジング、c6a……ベロー区分、c6b……支
持リング、 c7……減衰部材、c7a……ゴム様座金、c7b……金属座
金、 c7c……座金のハウジング、c8……支持ロッド、c9……
別の環状区分、 c10……ハイドロホーン・セット、c10a……第１の対の
ハイドロホーン、 c10a1……圧電セラミック・ディスク、c10a2……金属導
体ディスク、 c10a3……ボルト、c10a4、c10a5……出力端子、 c10b……第２の対のハイドロホーン、c11……取り付け
ブロック、 c13……別のベロー区分、c14……内部ハウジング、c15
……中空空間、 c16……ケーブル、c17……差分容積補償器、c17a……ピ
ストン、 c17b……環状領域、c18、c19……ポート、d1A……前置
増幅器、 d1B……加減算回路網、d1C……マルチプレクサ、d1D…
…選択コード。

フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー アーロン アメリカ合衆国 テキサス州 77024 ヒ ューストン ブロークン アロー 12431 (56)参考文献 米国特許4516228（ＵＳ，Ａ) 米国特許4682308（ＵＳ，Ａ)

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試錐孔もしくは油井中に配置する、受信機
   を含む音響井戸装置において、前記の受信機はセンサ手
   段、選択手段、１の遅延手段及び第２の遅延手段を備
   え、 油井の層群内を進行するモノポール疎密波とダイポール
   Ｓ波の進行を感知し、そしてモノポール疎密波もしくは
   ダイポールＳ波を表す出力信号を発生する前記の受信機
   のセンサ手段は、前記の受信機に縦軸に沿う複数の箇所
   に縦軸に直交して配置された複数のセンサを含み、これ
   らのセンサは油井の層群内を進行するモノポール疎密波
   に応答してモノポール出力を発生し、そして油井の層群
   内を進行するダイポールＳ波に応答してダイポール出力
   を発生し、各センサは少なくとも一対のセンサ要素を含
   み、各センサ要素は他方のセンサ要素と対向して配置さ
   れており、前記の選択手段は前記のセンサからモノポー
   ル出力とダイポール出力とに応答して、油井の層群内を
   モノポール疎密波が進行するときモノポール出力を選択
   してそのモノポール出力を表す出力信号を発生し、油井
   の層群内をダイポールＳ波が進行するときダイポール出
   力を選択してそのダイポール出力を表す出力信号を発生
   し、 前記の第１の遅延手段は前記のセンサ手段の一側に配置
   され、この一側からセンサ手段に向かって進行してくる
   屈曲波と疎密波の進行を遅らせ、そして 前記の第２の遅延手段は前記のセンサ手段の他側に配置
   され、この他側からセンサ手段に向かって進行してくる
   他の屈曲波と疎密波の進行を遅らせる ことを特徴とする音響井戸装置。
2. 【請求項２】前記の受信機は、受信機の中心に配置され
   て前記のセンサ手段を支持している支持ロッドと、前記
   のセンサ手段の一側から支持ロッに沿ってセンサ手段の
   へ伝播する屈曲波と疎密波とを減衰するため前記のセン
   サ手段の一側で支持ロッドの一部を形成する遅延手段と
   を備える請求項項１に記載の音響井戸装置。
3. 【請求項３】前記の受信機は、外部ハウジング手段とこ
   の外部ハウジング手段の少なくとも一部をぴったり包囲
   しているリング手段とを備え、前記の外部ハウジング手
   段は前記のセンサ手段と、前記の第１の遅延手段と、第
   １の周波数より大きい周波数の屈曲波を減衰する前記の
   第２の遅延手段とを包囲しており、そして前記のリング
   手段は第１の周波数とこれより小さい第２の周波数の間
   の周波数の屈曲波を減衰する請求項１に記載の音響井戸
   装置。
4. 【請求項４】前記の受信機は、その中の油が油井の温度
   と圧力の変化に応じて油の体積が変化するとき油の圧力
   を一定に保つための差分容積補償装置を備えている請求
   項１に記載の音響井戸装置。
5. 【請求項５】前記の複数のセンサは、モノポール出力と
   ダイポール出力とを発生するため前記の受信機の縦軸に
   沿って複数の位置に配置された複数のハイドロホーンの
   セットを備え、各ハイドロホーンのセットは少なくとも
   一対のハイドロホーンを含み、対を構成しているハイド
   ロホーンの一つはそのセットを含む横断面内で他のハイ
   ドロホーンに対向して配置されている請求項１に記載の
   音響井戸装置。
6. 【請求項６】各ハイドロホーンは同数の圧電セラミック
   ・デイスクと金属デイスクとを交互に配置し、それらを
   ボルトできっちり保持して成る請求項５に記載の音響井
   戸装置。
7. 【請求項７】油井の層内へダイポールＳ波を送り込むダ
   イポール送信機と、油井の層内へモノポール疎密波を送
   り込むモノポール送信機とを備え、前記の選択手段は、
   モノポール送信機を使用するときは前記のセンサのモノ
   ポール出力を選択し、そちてダイポール送信機を使用す
   るときは前記のセンサのダイポール出力を選択するよう
   に各ハイドロホーンの出力に接続される請求項５に記載
   の音響井戸装置。
8. 【請求項８】前記の第１の遅延手段は、前記のセンサ手
   段の一側からセンサ手段の方へ伝播する屈曲波と疎密波
   とを遅延するために前記の一側へ配置された内部ハウジ
   ングを備え、この内部ハウジングの長さは前記の一側か
   らセンサ手段の方へ伝播する疎密波の伝播中疎密波を遅
   らせるだけの大きさであり、そして内部ハウジングの厚
   みは前記の一側からセンサ手段の方へ伝播する屈曲波の
   伝播中屈曲波を遅らせるだけの大きさである請求項１に
   記載の音響井戸装置。
9. 【請求項９】前記の第２の遅延手段は、前記のセンサ手
   段の他側からセンサ手段の方へ伝播する屈曲波と疎密波
   とを遅延するために前記の他側へ配置された別の内部ハ
   ウジングを備え、この別の内部ハウジングの長さは前記
   の他側からセンサ手段の方へ伝播する疎密波の伝播中疎
   密波を遅らせ、そして別の内部ハウジングの厚みは前記
   の他側からセンサ手段の方へ伝播する屈曲波の伝播中屈
   曲波を遅らせるだけの大きさとなっている請求項８に記
   載の音響井戸装置。
10. 【請求項１０】前記の複数のセンサは、前記の受信機の
    縦軸に沿って複数の位置に、縦軸に直交する横断面内に
    配置された複数のハイドロホーン・セットを備え、各ハ
    イドロホーンのセットは少なくとも一対のハイドロホー
    ンを含み、対を構成しているハイドロホーンの一つはそ
    のセットを含む横断面内で他方のハイドロホーンに対向
    して配置されている請求項９に記載の音響井戸装置。
11. 【請求項１１】前記の受信機は、ハイドロホーン・セッ
    トを支持するため受信機の中心を通る支持ロッドと、ハ
    イドロホーンの一側からハイドロホーン・セットに向か
    う屈曲波と疎密波とを減衰するため前記の一側で前記の
    支持ロッドの一部分を形成している減衰手段とを備え、
    この減衰手段は第１の材料の層とこれと異なる第２の材
    料の層とを交互に配置して成る請求項10に記載の音響井
    戸装置。
12. 【請求項１２】前記の受信機は外部ハウジングとリング
    手段とを備え、前記の外部ハウジングは前記のハイドロ
    ホーン・セットと、前記の内部ハウジングと、別の内部
    ハウジングとを包囲し、第１の周波数より大きい周波数
    の屈曲波を減衰し、そして前記のリング手段は外部ハウ
    ジングの少なくとも一部分をぴったり包囲して、第１の
    周波数とこれよりも小さい第２の周波数との間の周波数
    の屈曲波を減衰させる請求項11に記載の音響井戸装置。
13. 【請求項１３】油井の層内へダイポールＳ波を送り込む
    ダイポール送信機と、油井の層内へモノポール疎密波を
    送り込むモノポール送信機とを備え、前記の選択手段
    は、前記のハイドロホーン・セットからのモノポール出
    力とダイポール出力とを受け、そしてモノポール送信機
    を使用するときは前記のセンサのモノポール出力を選択
    し、そしてダイポール送信機を使用するときは前記のセ
    ンサのダイポール出力を選択するように各ハイドロホー
    ンの出力に接続される請求項12に記載の音響井戸装置。
14. 【請求項１４】受信機の縦軸に沿う複数の箇所に縦軸に
    直交して配置された複数のハイドロホーン・セットを含
    み、これらのハイドロホーン・セットは油井の層群内を
    進行するモノポール疎密波に応答してモノポール疎密波
    を表す第１信号を発生し、そして油井の層群内を進行す
    るダイポールＳ波に応答してダイポールＳ波を表す第２
    信号を発生し、各ハイドロホーン・セットは相互にある
    角度だけ離された少なくとも２つのハイドロホーンを含
    み、そしてハイドロホーン・セットが発生した１信号と
    第２信号のいずれかを選択するスイッチング手段を含む
    音響井戸装置を使用して、試錐孔もしくは油井の層群内
    を進行するモノポール疎密波とダイポールＳ波を表す出
    力信号を前記の音響井戸装置内に発生する方法におい
    て、 各ハイドロホーン・セットの付近の層群内をモノポール
    疎密波とダイポールＳ波とが進行しているときこれらの
    波の存在を各ハイドロホーン・セットの各ハイドロホー
    ンにおいて感知する段階、 この感知段階中に感知されたモノポール疎密波もしくは
    ダイポールＳ波を表す第１信号もしくは第２信号を各ハ
    イドロホーン・セットの各ハイドロホーンから発生する
    段階、 前記のスイッチング手段が第１信号を選択するモノポー
    ル疎密波を表す出力信号を前記のスイッチング手段から
    発生する段階、そして 前記のスイッチング手段が第２信号を選択するとダイポ
    ールＳ波を表す出力信号を前記のスイッチング手段から
    発生する段階 を備えたことを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】試錐孔もしくは油井の層群内を進行する
    モノポール疎密波とダイポールＳ波とを感知してモノポ
    ール疎密波とダイポールＳ波とを表す出力信号を発生す
    る音響井戸装置中で使用するセンサ手段において、 音響井戸装置の複数の位置に縦軸に直交して配置される
    複数のハイドロホーン・セットとこれらのハイドロホー
    ン・セットに接続されたスイッチング手段とを備え、 前記の複数のハイドロホーン・セットはモノポール疎密
    波とダイポールＳ波とを感知してモノポール疎密波を表
    す第１の出力信号とダイポールＳ波を表す第２の出力信
    号とを発生し、各ハイドロホーンは金属デイスクを挟ん
    だ複数のセラミックデイスクを含んでおり、そして 前記のスイッチング手段は第１と第２の出力信号に応答
    して油井の層群内をモノポール疎密波が進行するときは
    第１の信号を選択し、そして油井の層群内をダイポール
    Ｓ波が進行するときは第２の信号を選択する ことを特徴とするセンサ手段。
16. 【請求項１６】交互に配置した圧電セラミック・デイス
    クと金属デイスクとを通ってこれらをきっちり保持する
    ボルトを備える請求項15に記載のセンサ手段。
17. 【請求項１７】音響井戸装置の本体に沿って進行する疎
    密波もしくは屈曲波を遅らせる方法において、 疎密波の進行を遅らせるよう決められた長さと屈曲波の
    進行を遅らせるよう決められた厚みとを有する内部ハウ
    ジング部材で音響井戸装置を包囲する段階、 前記の波の進行を遅らせる阻止パターンを有する外部ハ
    ウジング部材で前記の内部ハウジングを包囲する段階、
    そして 音響井戸装置の本体に沿って進行する波を更に遅らせる
    少なくとも一個のリング部材を前記の外部ハウジングの
    周囲にぴったり嵌める段階 を備えていることを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】内部ハウジング部材は波形となっていて
    疎密波を遅らせるよう長さを増大しており、内部ハウジ
    ング部材の厚みは音響井戸装置の本体に沿って進行する
    波から屈曲波を遅らせるため約0.25ミリとなっている請
    求項17に記載の方法。
19. 【請求項１９】試錐孔もしくは油井の層群内にモノポー
    ル波とダイポール波とを送り込む送信機手段、これらの
    モノポール波とダイポール波とを受ける受信機手段、そ
    してスイッチング手段を備え、 前記の送信機手段はモノポール波を送るモノポール送信
    機とダイポール波を送る少なくとも一つのダイポール送
    信機とを含み、 前記の受信機手段は音響井戸装置の縦軸に沿って配置さ
    れた複数のセンサ手段を含み、各センサ手段は前記の音
    響井戸装置の横断面内に配置された少なくとも一対のセ
    ンサ要素を含み、各センサ要素は他方のセンサ要素と対
    向して配置されており、そして 前記のスイッチング手段は各センサからの出力に応答し
    て、前記のモノポール送信機がモノポール波を送るとき
    はモノポール出力信号を発生し、そして前記のダイポー
    ル送信機がダイポール波を送るときはダイポール出力信
    号を発生する ことを特徴とする音響井戸装置。
20. 【請求項２０】各センサは同数の圧電セラミック・デイ
    スクと金属デイスクとを交互に重ねて成る請求項19に記
    載の音響井戸装置。
21. 【請求項２１】センサ手段の一側からセンサ手段に向か
    う屈曲波と疎密波の進行を遅延させるため前記の一側に
    配置した第１の遅延手段を備える請求項19に記載の音響
    井戸装置。
22. 【請求項２２】センサ手段の他側からセンサ手段に向か
    う他の屈曲波と疎密波の進行を遅延させるため前記の他
    側に配置した第２の遅延手段を備える請求項21に記載の
    音響井戸装置。
23. 【請求項２３】センサ手段の一側からセンサ手段に向か
    う屈曲波と疎密波を減衰するため前記の一側に配置した
    減衰手段を備える請求項22に記載の音響井戸装置。
24. 【請求項２４】１の周波数よりも大きい周波数を有する
    屈曲波を減衰するため少なくとも前記の受信機を包囲し
    ている外部ハウジングと、 第１の周波数とこの第１の周波数よりも小さい第２の周
    波数との間の周波数を有する屈曲波を減衰するため前記
    の外部ハウジングの少なくとも一部分へ接続された別の
    減衰手段と を備える請求項23に記載の音響井戸装置。
25. 【請求項２５】音響井戸装置の中心に配置された中心支
    持ロッドの一部分を前記の減衰手段が形成している請求
    項23に記載の音響井戸装置。
26. 【請求項２６】前記の別の減衰手段が前記の外部ハウジ
    ングの少なくとも一部分をぴったり包囲する複数のリン
    グを備える請求項24に記載の音響井戸装置。
27. 【請求項２７】前記の第１の遅延手段と第２の遅延手段
    とはそれぞれ前記の受信機の部分を包囲する内部ハウジ
    ングを備えて前記の受信機のセンサ手段の方へ進行する
    屈曲波と疎密波を遅延し、前記の内部ハウジングは波形
    となって、その長さは疎密波の進行を遅らせるだけの長
    さであり、その厚みは屈曲波の進行を遅らせるだけの厚
    みとなっている請求項22に記載の音響井戸装置。
28. 【請求項２８】試錐孔もしくは油井の層群内にモノポー
    ル波とダイポール波とを送り込む送信機手段、これらの
    モノポール波とダイポール波とを受ける受信機手段、こ
    の受信機手段の複数の横断位置に配置された複数のセン
    サ手段、そしてスイッチング手段を備え、 前記の送信機手段はモノポール波を送るモノポール送信
    機とダイポール波を送る少なくとも一つのダイポール送
    信機とを含み、 前記のセンサ手段の各々は、第１のセンサ、横断位置内
    でこの第１のセンサに向かい合って配置された第２のセ
    ンサ、横断位置内で第１と第２のセンサに隣接して配置
    された第３のセンサそして横断位置内で第３のセンサに
    向かい合って配置された第４のセンサを含み、そして 前記のスイッチング手段は各センサからの出力に応答し
    て、前記のモノポール送信機がモノポール波を層群内に
    送り込むときはモノポール出力信号を選択し、そして前
    記のダイポール送信機がダイポール波を層群内に送り込
    むときはダイポール出力信号を選択する ことを特徴とする音響井戸装置。
29. 【請求項２９】第１、第２、第３そして第４のセンサは
    それぞれ同数の圧電セラミック・デイスクと金属デイス
    クとを交互に配して成る請求項28に記載の音響井戸装
    置。
30. 【請求項３０】前記のセンサ手段の中心を通る支持ロッ
    ドと、この支持ロッドの一部分を形成しており、前記の
    センサ手段の方へ支持ロッドに沿って進む屈曲波と疎密
    波とを減衰する減衰手段とを備えた請求項28に記載の音
    響井戸装置。
31. 【請求項３１】前記の減衰手段は第１の材料の層と、第
    １の材料とは異なる第２の材料の層とを交互に配して成
    る請求項30に記載の音響井戸装置。
32. 【請求項３２】音響井戸装置に沿って伝播する屈曲波と
    疎密波の進行を遅らせる遅延手段を備え、この遅延手段
    は前記の複数のセンサ手段へ接続された内部ベローハウ
    ジングを含み、この内部ベローハウジングに沿って前記
    のセンサ手段の方へ向かう波の進行を遅らせ、内部ベロ
    ーハウジングの長さは疎密波を遅らせるだけの長さであ
    り、それの厚みは屈曲波を遅らせるだけの厚みである請
    求項30に記載の音響井戸装置。
33. 【請求項３３】前記の遅延手段は前記の内部ハウジング
    を包囲する外部ハウジング手段と、この外部ハウジング
    手段にぴったり接触して、これを包囲しているリング部
    材とを備え、前記の外部ハウジングはそれに沿って進む
    他の屈曲波と疎密波の進行を遅らせる複数の中断部を有
    し、前記のリング部材は前記の外部ハウジングに沿って
    進む前記の他の屈曲波と疎密波の進行を更に遅らせる請
    求項32に記載の音響井戸装置。
34. 【請求項３４】試錐孔もしくは油井内に配置される受信
    機を含む音響井戸装置において、前記の受信機はセンサ
    手段と選択手段とを備え、 前記のセンサ手段は油井の層群内を進行するモノポール
    疎密波とダイポールＳ波の進行を感知し、そしてモノポ
    ール疎密波もしくはダイポールＳ波を表す、選択された
    センサの特性出力信号を発生し、 前記のセンサ手段は、前記の受信機の縦軸に沿う複数の
    箇所に縦軸に直交する横断位置に配置された複数のセン
    サを含み、これらのセンサは油井の層群内を進行するモ
    ノポール疎密波に応答してモノポール出力を発生し、そ
    して油井層群内を進行するダイポールＳ波に応答してダ
    イポール出力を発生し、 前記の選択手段は前記の複数のセンサに接続され、これ
    らのセンサからのモノポール出力とダイポール出力とに
    応答して、油井の層群内をモノポール疎密波が進行する
    ときモノポール出力を選択してそのモノポール出力を表
    す、前記の選択されたセンサの特性出力信号を発生し、
    そして油井の層群内をダイポールＳ波が進行するときダ
    イポール出力を選択してそのダイポール出力を表す、前
    記の選択されたセンサの特性出力信号を発生する ことを特徴とする音響井戸装置。
35. 【請求項３５】センサ手段の一側からセンサ手段に向か
    う屈曲波と疎密波の進行を遅延させるため前記の一側に
    配置した第１の遅延手段と、 センサ手段の他側からセンサ手段に向かう他の屈曲波と
    疎密波の進行を遅延させるため前記の他側に配置した２
    の遅延手段と を備える請求項34に記載の音響井戸装置。
36. 【請求項３６】前記の複数のセンサは、モノポールの疎
    密波とダイポールのＳ波とをそれぞれ表しているモノポ
    ール出力とダイポール出力とを発生するため前記の受信
    機の縦軸に沿って複数の位置の横断面に配置された複数
    対のセンサ手段を備え、各対の一方のセンサは横断面内
    で他方のセンサに対向して配置されている請求項34に記
    載の音響井戸装置。
37. 【請求項３７】複数対のセンサからモノポール出力とダ
    イポール出力とに応答してモノポール出力とダイポール
    出力の中の選択された出力と他の選択された出力との間
    で加算したり、減算して油井の層内を進行するモノポー
    ルの疎密波を表す別のモノポール出力を発生し、そして
    油井の層内を進行するダイポールのＳ波を表す別のダイ
    ポール出力を発生する加減算手段を備える請求項36に記
    載の音響井戸装置。
38. 【請求項３８】前記の選択手段は、前記の加減算手段の
    出力へ接続されたスイッチング手段を備え、前記の加減
    算手段が発生した別のモノポール出力信号または別のダ
    イポール出力信号へ切替え、そしてこれらの何れかの出
    力信号を表す前記の選択されたセンサの特性出力信号を
    発生する請求項37に記載の音響井戸装置。
39. 【請求項３９】試錐孔もしくは油井の層群内へ音響モノ
    ポール波とダイポール波とを送り込む送信機手段と、こ
    れらの音響モノポール波とダイポール波とを受ける受信
    機手段とを備える音響井戸装置において、 前記の送信機手段は音響モノポール波を送るモノポール
    受信機と音響ダイポール波を送る少なくとも一つのダイ
    ポール受信機とを含み、 前記の受信機は音響井戸装置の縦軸に沿って配置された
    複数のセンサ手段を含み、各センサ手段は音響井戸装置
    の横断面内に配置された少なくとも一対のセンサ要素を
    含み、各センサ要素は他のセンサ要素と対向して配置さ
    れており、そして金属デイスクを挟んでいる複数の圧電
    セラミック・デイスクを含むことを特徴とする音響井戸
    装置。
40. 【請求項４０】試錐孔もしくは油井の層群内へ音響ダイ
    ポール波と音響モノポール波とを送り込む送信機手段
    と、前記の音響ダイポール波と音響モノポール波とを受
    信する受信機手段と、第１の遅延手段と、第２の遅延手
    段とを備え、 前記の送信機手段は音響モノポール波を送るモノポール
    送信機と音響ダイポール波を送る少なくとも一つのダイ
    ポール送信機とを含み、 前記の受信機手段は音響井戸装置の縦軸に沿って複数の
    横断箇所に配置された複数のセンサ手段を含み、各セン
    サ手段は横断位置に配置された少なくとも一対のセンサ
    を含み、各センサは相互に向かい合って配置されてお
    り、 前記の第１の遅延手段は前記のセンサ手段の一側に配置
    され、この一側からセンサ手段に向かって進行してくる
    屈曲波と疎密波の進行を遅らせ、そして 前記の第２の遅延手段は前記のセンサ手段の他側に配置
    され、この他側からセンサ手段に向かって進行してく他
    の屈曲波と疎密波の進行を遅らせ、 前記の第１と第２の遅延手段は、前記の受信機のセンサ
    手段に向かって進む屈曲波と疎密波とを遅らせるため前
    記の受信機の一部を包囲している内部ハウジング手段を
    含み、この内部ハウジング手段は波形となっており、そ
    の長さは疎密波の進行を遅らせるよう決められ、その厚
    みは屈曲波の進行を遅らせるよう決められていることを
    特徴とする音響井戸装置。
41. 【請求項４１】試錐孔もしくは油井の層群内へ音響ダイ
    ポール波と音響モノポール波とを送り込む送信機手段
    と、前記の音響ダイポール波と音響モノポール波とを受
    信する受信機手段と、第１の遅延手段と、第２の遅延手
    段と、減衰手段と、外部ハウジング手段と、別の減衰手
    段とを備え、 前記の送信機手段は音響モノポール波を送るモノポール
    送信機と音響ダイポール波を送る少なくとも一つのダイ
    ポール送信機とを含み、 前記の受信機手段は音響井戸装置の縦軸に沿って複数の
    横断箇所に配置された複数のセンサ手段を含み、各セン
    サ手段は横断位置に配置された少なくとも一対のセンサ
    を含み、各センサは相互に向かい合って配置されてお
    り、 前記の第１の遅延手段は前記のセンサ手段の一側に配置
    され、この一側からセンサ手段に向かって進行してくる
    屈曲波と疎密波の進行を遅らせ、 前記の第２の遅延手段は前記のセンサ手段の他側に配置
    され、この他側からセンサ手段に向かって進行してくる
    他の屈曲波と疎密波の進行を遅らせ、 前記の減衰手段は前記のセンサ手段の一側に配置され、
    この一側からセンサ手段に向かって進行してくる屈曲波
    と疎密波を減衰させ、 前記の外部ハウジング手段は少なくとも前記の受信機手
    段を包囲して１の周波数よりも高い周波数の屈曲波を減
    衰させ、 前記の別の減衰手段は前記の外部ハウジング手段の少な
    くとも一部分へ接続され、前記の第１の周波数とそれよ
    りも低い第２の周波数との間の周波数を有する屈曲波を
    減衰させ、前記の別の遅延手段は前記の外部ハウジング
    の少なくとも一部分をぴったり包囲する複数のリングを
    含んでいることを特徴とする音響井戸装置。
42. 【請求項４２】試錐孔もしくは油井の層群内へ音響ダイ
    ポール波と音響モノポール波とを送り込む送信機手段
    と、前記の音響ダイポール波と音響モノポール波とを受
    信する受信機手段とを備え、 前記の送信機手段は音響モノポール波を送るモノポール
    送信機と音響ダイポール波を送る少なくとも一つのダイ
    ポール送信機とを含み、 油井の層群内を進行するモノポール疎密波とダイポール
    Ｓ波の進行を感知し、そしてモノポール疎密波もしくは
    ダイポールＳ波を表す出力信号を発生する前記の受信機
    のセンサ手段は縦軸に直交して複数の横断箇所に配置さ
    れた複数のセンサ手段を含み、各センサ手段は横断位置
    に配置された第１のセンサ、横断位置内でこの第１のセ
    ンサに向かい合って配置された第２のセンサ、横断位置
    内で第１と第２のセンサに隣接して配置された第３のセ
    ンサそして横断位置内で第３のセンサに向かい合って配
    置された第４のセンサを含み、これら第１と、第２と、
    第３と、第４のセンサはそれぞれ金属デイスクをを挟ん
    だ複数の圧電セラミック・デイスクを含んでいることを
    特徴とする音響井戸装置。