JPH11241992A - 移動物体の分光計測と体積分率推定処理方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】流体の分光による測定対象流体の体積分率を求
める方法を提供する。 【解決手段】測定した光強度から時刻ｔの波長ｊの透過
率ＴＤｊ（ｔ）を計算し、各時刻ｔでＦｌｏｗ Ｒｅｇ
ｉｍｅをＳｌａｇとＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗ
の共存するＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅの式群としてモデリ
ングし、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅによる強度の寄与の項
を一つの未知の物質でかつ散乱損失による係数Ｓｊを未
知の物質の擬似Ｓｌａｇ分の体積分率と見立て、最小二
乗法等で、各物質ｉのＳｌａｇ分の体積分率Ｆｓｊを求
め、Ｓｌａｇ分の項をＴＤｊから引き、この差を吸収率
Ｄｊに変換し、Ｓｊも定数Ｓと近似して、Ｍｉｘｅｄ
Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｍｉと屈折率ｎｉｊに起因す
る屈折や多重散乱による光路長の延長による因子Ｓｂｉ
ｊを波長依存性が無い定数Ｓｂｉと近似し、関Ｆｍｉ＊
Ｓｂｉを最小二乗法等で求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】各種移動物体分光装置や移動物体
分光情報処理方法。石油探査や石油生産用の光学的流体
分光装置や分光装置の信号処理方法。移動固体のＸ線や
Ｇａｍｍａ線分光装置の信号処理方法。油井の生産計画
法、油田の試掘井の計画、油田からの生産計画法。

【０００２】

【従来の技術】Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅのモデルに関し
ては多数あり、Ｓｌｕｇ ｏｆ Ｍａｊｏｒｉｔｙ ＆
Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅに関しては、私の指導的研究
者Ｄｒ．Ｄａｎ ＨｉｎｅｓがＳｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅ
ｒ Ｄｏｌｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈにて１９９０年５月上
旬まで石油と水の流体系に関して研究と発明を行ない米
国特許として出されている。この方法の名前はＥｆｆｅ
ｃｔｉｖｅ Ｆｌｏｗ Ｓｔｒｅａｍ法と呼ばれてい
た。本方法はこれと異なり、私は請求項の幾つかは同社
の社員であった１９９０年において単独で独自に開発を
行い、例えば、請求項２１では全てのＦｌｏｗ Ｒｅｇ
ｉｍｅにおいて石油と水に対してほぼＭｅａｎＳｑｕａ
ｒｅ Ｅｒｒｏｒが５％になる複雑なアルゴリズムを開
発したが、同社が特許化しないため、私が特許申請を今
回行う。Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙの予測方法は圧力の
変化と小さなＣｈａｍｂｅｒを埋め尽くす速度により近
似的にＳｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ社では一般的に式Ｓｃ
ｈｌで表される。Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔの予測方法はＰｅ
ｒｍｅａｂｉｌｉｔｙの予測からの方法がＳｃｈｌｕｍ
ｂｅｒｇｅｒ社では一般的に式Ｓｃｈ２で表される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓ
ｅのＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅだけでは無く、有限の大き
さを持つ光学的窓や、時間的な積分作用のある光電変換
系と電気系の影響と散乱やＳｌｕｇのあるＦｌｏｗ Ｒ
ｅｇｉｍｅのある流体の分光に関する解析方法を求める
事が出来る。更に石油探査において、地表及び地中で
油、水、ガスの混在する流体の分光を行ない体積分率を
もとめ、それを従来のＷａｔｅｒ ＣｕｔやＰｅｒｍｅ
ａｂｉｌｉｔｙと関連付ける事。

【０００４】

【課題を解決するための手段】混合しない物質が存在す
る可能性のある一つ以上のＮ個の物質が移動又は存在し
える流体の各物質ｉの吸収分光特性を利用し、複数の波
長の光りを持つ照明光１を光学系２でコリメートした後
に光軸にそった光学セル中の真空中の光学長がｄの使用
波長で吸収率が少ない光学的窓４と５を持った断面が長
方形の光学セルに照射し、光学セルの中に流体を流し、
又は、静止させ、各分光データサンプルの光強度測定の
積分時間Ｔａｖを、照明領域内に、例えば９０％以上位
の様に、殆どの流体の体積が積分時間内に収まる位い移
動量が小さくなる様に短くとり、透過型の分光装置６で
分光計測を行なう。この計測データを信号及び情報処理
装置７で以下のごとく処理及び解析する。測定光強度と
予め計測した空の光学セルの時の光強度等の情報から時
刻ｔにおける波長ｊに関する透過率データ列ＴＤｊ
（ｔ）を計算し、本流体に関してのＦｌｏｗ Ｒｅｇｉ
ｍｅを窓の面の任意の場所の光軸の方向に対し反対側の
窓まで一つの物質しか存在しない場合のＳｌｕｇと二つ
以上存在するＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗの共存
状態のＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅの式１．１と式１．２と
してモデリングし更に、積分の効果がほぼ無視出来ると
仮定し式１．３で之以下では時間ｔを必要でなければ文
章を短くするため明示して書かづ常に時間の関数である
と仮定して表し、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗに
よる強度の寄与の項式２．１と２．２を一つの新たな未
知の分光特性をもつ物質で且つその散乱損失による係数
Ｓｊを未知の分光特性をもつ物質の疑似Ｓｌｕｇ Ｆｌ
ｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の疑似体積分率として見て最小二
乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法で、ま
ず、既知の吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを持
つ各物質ｉのＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体
積分率Ｆｓｉを求め、Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍ
ｅ分体積分率推定値Ｆｓｉを各物質ｉが１００％の体積
分率の式３の透過率に掛けてＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅ
ｇｉｍｅ分の項をＴＤｊから式４による減算をし、この
差ＴＭｊの式５．１から式５．４をＭｉｘｅｄＰｈａｓ
ｅ Ｆｌｏｗとし、その１０の基底の対数をとり更に−
１を掛け吸収率Ｄｊに変換し、散乱損失の係数Ｓｊの対
数の項１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）も全ての波長ｊに対
し一定の値を持つ物質と近似して、その係数の値をその
物質のＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率１／ｄ＊ｌ
ｏｇ（１／Ｓ）として、各物体ｉの既知の吸収率（Ａｂ
ｓｏｒｂａｎｃｅ）分光特性Ａｉｊから、全て物質のＭ
ｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｍｉと更にそのＭ
ｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅでの各物質ｉと波長ｊにより異な
る吸収以外の屈折率ｎｉｊに起因する屈折や多重散乱に
よる光路長の延長によるＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｆａｃ
ｔｏｒ Ｓｂｉｊの関をＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｆａｃ
ｔｏｒ Ｓｂｉｊの波長依存生を近似的に無いとして定
数Ｓｂｉと近似し、したがって前記の関をＦｍｉ＊Ｓｂ
ｉと近似し、全体のＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅのモデルを
式６．１から式６．３とし、このＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓ
ｅ分の項に関しては式７として、関Ｆｍｉ＊Ｓｂｉを最
小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法で
求め、各物質ｉ当たりＳｌｕｇＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ
分とＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｍ
ｉを求めこれらを加え各物質の全体の体積分率Ｆｉを求
める。

【式１】

【式２】

【式３】

【式４】

【式５】

【式６】

【式７】 上記の方法において、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積
分率をＮ個の全ての流体の組成の物質の分率のたし合わ
せは、１．０であると言う条件から、Ｓｃａｔｔｅｒｉ
ｎｇ Ｆａｃｔｏｒ Ｓｂｉｊの関をＳｃａｔｔｅｒｉ
ｎｇ Ｆａｃｔｏｒ Ｓｂｉｊの波長依存生を近似的に
無いとして定数Ｓｂｉと近似し、したがって前記の関を
Ｆｍｉ＊Ｓｂｉと近似したモデルに基づき式８．１を使
って．式８．２を満足した近似解のＦｅｍｉとしてＭｉ
ｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率を求める方法。

【式８】 第３の方法として、前記の方法において、透過率ＴＤｊ
からＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の推定におい
て、測定値ＴＤｊとモデルによる推定値の差に対して、
非負の条件下で、最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋ
ｅｌｉｈｏｏｄ法、更に他の各種の最小化法を用いて、
既知の吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを持つ各
物質ｉのＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分
率Ｆｓｉを求め、ＴＤｊとこの推定Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ
Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉからの推定Ｓｌｕｇ
Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅの項の差の式４をＭｉｘｅｄ
Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗとし、その１０の基底の対数をと
り更に−１を掛け吸収率Ｄｊに変換し、この後の算出法
は第１と２の方法と同様とし、各物質ｉの全体の体積分
率Ｆｉを求める。第４の方法として、第１と２の方法に
おいて、透過率ＴＤｊからＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇ
ｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉを求めた後、測定値ＴＤｊと
モデルによる推定値の差の式５が非負の値を持つ波長群
Ｏｐｓを選び、この波長での差の値のみ、Ｍｉｘｅｄ
Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗ分の体積分率Ｆｍｉを求める為の
透過率データとして、これから吸収率データＤｊを請求
項１と同様に求め、必要であれば、各物質ｉの分光特性
を考慮したＰｅａｋのＤｅｔｒｅｎｄや一次以上の微分
又は積分等をした線形変換後のデータ値ＤＬｊと各物質
ｉの同じ変換後の参照値ＡＬｉｊで、又はＤｊと各物質
ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを使い、最
小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法で
ＭｉｘｅｄＰｈａｓｅ Ｆｌｏｗ分の体積分率Ｆｍｉ＊
Ｓｂｉを求める、式８．１を使いＦｅｍｉと全体の体積
分率Ｆｉを求める方法。第５の方法として、第１と２の
方法において、体積分率Ｆｓｉを求めた後、測定値ＴＤ
ｊとモデルによる推定値の差の式５が非負の値を持つ波
長で、且つＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積
分率計算Ｆｓｉで用いながった波長群Ｏｐｓｓのデータ
を選びＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗ分の体積分率
Ｆｍｉを求める為の透過率データとして、これから吸収
率データＤｊを第１法と同様に求め、第４の方法と同様
に以下は体積分率求める方法。第６の方法は、第１の方
法において、第１の方法の様に、分割してＦｓｉとＦｍ
ｉ＊Ｓｂｉを求めるのではなく、Ｓｌｕｇ Ｐｈａｓｅ
とＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの項と散乱効果によるモデル
式１における各物質ｉの夫々の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ
＊Ｓｂｉを、透過率での測定値ＴＤｊとモデルを利用し
た予測値との差の誤差が非負の条件で、この誤差の各種
最小化法、最小二乗法、又はＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅ
ｌｉｈｏｏｄ法で求め、式８．１による算法によりＭｉ
ｘｅｄＰｈａｓｅ体積分率Ｆｅｍｉを求め、ＦｓｉとＦ
ｅｍｉを和算し各物質ｉの全体の体積分率Ｆｉを求める
方法である。本発明では、これらの上記の方法におい
て、問題になる散乱損失の係数の対数の部分１／ｄ＊Ｌ
ｏｇ（１／Ｓｊ）を以下の方法によって推定する。散乱
損失の係数の対数の部分１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）
を、全ての測定物質の吸収分光率の中の吸収率が波長に
関し最も低い波長ｋでの吸収率を等価的に波長に依存し
ない散乱損失の係数の対数の項１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／
Ｓ）として近似し、その波長での各測定吸収率（Ａｂｓ
ｏｒｂａｎｃｅ）Ｄｋを式９の様に１／ｄ＊Ｌｏｇ（１
／Ｓ）とし、他の波長の測定吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎ
ｃｅ）Ｄｊから式１０．１の様に引き、之を新たに各波
長での補正測定吸収率Ｄｂｊとしこれを測定吸収率Ｄｊ
の代わりに、更に、各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａ
ｎｃｅ）Ａｉｊをこの波長ｋの吸収率Ａｉｋですべての
波長ｊの吸収率Ａｉｊを減算し式１０．２に示される参
照様補正された分光吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａ
ｂｉｊとし、これをＡｉｊの代わりに、第１から６の方
法に使用し、これらの各方法と同様の計算方法で各物質
当たりＳｌｏｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率
ＦｓｉとＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｅｍｉ
を求めこれらを加え各物質の全体の体積分率Ｆｉを求め
る方法。

【式９】

【式１０】 第二に、散乱損失の係数の対数の部分１／ｄ＊Ｌｏｇ
（１／Ｓｊ）を疑似吸収率特性Ｅｊ（Ｓｋ）と式１１．
１で定義し、全ての測定物質の吸収分光率の中の吸収率
が波長に関し低く安定してＳｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度
が測定できる１／ＳｊがＳｃａｔｔｅｒｅｒの密度と形
状と空間的分布の差のばらつき等による統計的ばらつき
の小さい一つ以上の波長ｋを含む波長群Ｏｓｃでの測定
吸収率ＤｋとＳｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度と波長に対す
る依存性の実験等による対数項１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓ
ｋ）に相当する既知の散乱による疑似吸収率特性Ｅｋ
（Ｓｋ）データから式１１．２と式１１．３に示される
散乱による疑似吸収率特性のモデル等を使った最小二乗
法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法等で推定
した値Ｅｓｋで式１１．３として近似し、このＥｓｋと
既知の散乱による疑似吸収率Ｅｋ（Ｓｋ）を使い波長ｋ
以外の波長」での波長ｊに依存する散乱損失の寄与分の
推定疑似吸収率Ｅｓｊを式１１．４求め、各測定吸収率
（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）ＤｊからこのＥｓｊを式１
２．１の様に引き、之を新たに各波長ｊでの測定吸収率
ＤｂｊとしＤｊの変わりに、更に、式１２．２の様に各
物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを波長
ｋの中で最ｂ全ての物質ｉの吸収率の和が小さい波長ｕ
の吸収率Ａｉｕで引き参照吸収率ＡｂｉｊとしＡｉｊの
代わりとし、前請求項と違い測定吸収率ＤｋをＥｓｋに
置き換える事による誤差がＯでなくＡｂｓｏｒｂａｎｃ
ｅの減少に寄与する事を考慮して、最小二乗法やＭａｘ
ｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法でＭｉｘｅｄ Ｐｈ
ａｓｅ Ｆｌｏｗ分の体積分率Ｆｍｉ＊Ｓｂｉを求め、
式８．１によりＦｅｍｉを求め、全体の体積分率Ｆｉを
求める方法。

【式１１】

【式１２】 第三に、１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）の推定において、
全ての測定物質の吸収分光率の中の吸収率が波長に関し
低く安定してＳｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度が測定できる
１／ＳｊがＳｃａｔｔｅｒｅｒの密度と形状と空間的分
布の差のばらつき等による統計的ばらつきの小さい一つ
の波長ｋでの測定吸収率Ｄｋを１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓ
ｋ）と近似しこれを、Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度と波
長に対する依存性の実験等による散乱損失による対数項
１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）に相当する既知の散乱によ
る疑似吸収率特性Ｅｋ（Ｓｋ）データと比べ一致する又
は非負で最も誤差の少ない値Ｅｋ（Ｓｋ）を選び、これ
に対応する散乱損失による疑似吸収率分光特性Ｅｊ（Ｓ
ｋ）から、式１１．４の様に他の波長ｊに対する散乱損
失による疑似吸収率分光特性値Ｅｓｊ（Ｓｋ）を求め、
前記のＥｊ（Ｓｋ）を推定の第二の方法と同様に各種体
積分率ＦｅｍｉとＦｉを求める方法。第四の散乱損失の
係数の対数の部分１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）推定方法
として、安定してＳｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度が測定で
きる１／ＳｊがＳｃａｔｔｅｒｅｒの密度と形状と空間
的分布の差のばらつき等による統計的ばらつきの小さい
一つ以上の波長ｋを含む波長群Ｏｓｌｐで、Ｓｃａｔｔ
ｅｒｉｎｇの強度と波長に対する依存性の実験等による
対数項１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）に相当する既知の散
乱による疑似吸収率特性Ｅｋ（Ｓｋ）テータから式１
１．２と１１．３に示される散乱による疑似吸収率特性
のモデル等を使い、更に、各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏ
ｒｂａｎｃｅ）ＡｉｊとＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅでの体
積分率Ｆｍｉと散乱による光路長の変化に起因する散乱
効果のＳｂｉｊからの式１３．１の関係のモデルを使
い、更に、Ｓｂｉｊの波長依存性を無視してＳｂｉと見
なし、式１３．２と近似し、各波長ｊでの、又、必要で
あれば各強度での測定系からくる予測された分散誤差Ｓ
ｄｊを用いた重み付けをした二乗誤差による式１３．４
の評価関数Ｅｖ２に対する最小二乗法や、式１３．３の
代わりに式１３．３の評価関数Ｅｖに対する最小二乗法
やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法を用い、同
時に散乱損失による疑似吸収率特性ＥｓｊとＦｍｉ＊Ｓ
ｂｉを求め、式８．１によりＦｅｍｉを加えた各物質の
全体の体積分率Ｆｉを求める方法。

【式１３】 ＯＥｖ：最小二乗誤差の評価用の波長の集合。 この散乱損失の推定における、最小二乗法の評価関数や
式１３．４において、各波長ｊでの、又、必要であれば
各強度での測定系からくる予測された分散誤差Ｓｄｊ以
外に散乱の変動による分散ＳＳｄｊを加えた重み付けを
した二乗誤差による式１４に表される評価関数に対す
る、最小二乗法や、式１４の代わりにＭａｘｉｍｕｍ
Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法を用いる方法

【式１４】 ＯＥｖ：最小二乗誤差の評価用の波長の集合。 第６として上記の第２から５の方法の、散乱損失吸収率
１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）の推定において、散乱強度
予測用の波長群ＯｓｌｐやＯｓｃでの散乱損失吸収率１
／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）の推定値Ｆｊ（Ｓｋ）の算出
方法を、その散乱損失吸収率の実験や理論計算からの参
照吸収スペクトル、要素ｋが波長ｋである吸収率ＳＬｍ
ｋで表されるベクトルＳＬｍとすると、線形独立なスペ
クトルＳＬｍを選び、更に必要であれば直交基底のスペ
クトルＯＳＬｍを作り、Ｎｍ次元の線形空間を作り、夫
々実験や理論により求まる値に関しては線形和の重みＷ
ｍにより、例えば、式３９でモデリングして表し、重み
Ｗｍのベクトルを未知数にして、しかも直交化させてい
ない時は、重み要素が、一つの値以外殆ど０であると言
う解を選び、散乱強度の推定Ｓｋに対応するＦｋ（Ｓ
ｋ）の推定を吸収度での推定では式１１．３や１３．１
や１３．２のモデルにおいて最小二乗法やＭａｘｉｍｕ
ｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法や、式群１６や式１５等の
各種誤差の関数の最小化によりＷｍを求めて行ない、Ｓ
Ｌｍから他の波長ｊにおいてもこの重みＷｍによる線形
和によって式４０にて近似する方法と之を用いる装置。
特に、行列表示をすると、式３９は式３９．１となる。

【式３９】

【式３９．１】 Ｅｓ：Ｏｓｃ又はＯｓｌｐの要素の数ＮｕのＮｕ次元の
ベクトルでｋ番目の要素がＥｋ（Ｓｋ）． ＳＬＭ：Ｎｕ Ｘ Ｎｍの行列で、ＳＬＭｉｊ＝ＳＬｊ
ｉ，ｉ∈Ｏｓｃ，Ｏｓｌｐ，１＜＝ｊ＜＝Ｎｍ Ｗｖ：Ｎｍ次元のベクトルで、Ｗｖｉ＝Ｗｉ，１＜＝ｉ
＜＝Ｎｍ ＳＬｊｉ：Ｎｕ次元のベクトルで、ｉが波長を示しｊは
基底のベクトルの番号。

【式４０】 次に、上記の全ての方法の中で体積分率や散乱による影
響ＳｂｉｊやＳｊを求めるに当たり、各波長ｊでの、
又、必要であれば各強度での光源と光学系と検出装置に
おいての熱雑音やその他の影響により時間積分時間を考
慮した予測された変動の標準偏差Ｓｄｊによる重み付け
をした各種生又は処理及び変換後のＤａｔａ更に各種モ
デルからの予測値Ｅｓｔｉｍａｔｅとして書くと之らの
誤差の二乗誤差による式１５．１に表される評価関数Ｅ
ｖｗ１に対する最小二乗法、又は散乱の変動による分散
ＳＳｄｊを加えた式１５．２に表される評価関数Ｅｖｗ
２に対する最小二乗法を、これらの中の最小二乗法にお
いて使用する方法。

【式１５】 ＯＥｖ：最小二乗誤差の評価用の波長の集合。 更に、以上の体積分率や散乱効果の推定の後に、更に誤
差を小さくするために以下の高精度化の方法を行い精度
を向上させようとする。上記の方法から得た散乱効果と
各Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ
＊Ｓｂｉの値を要素に持つ体積分率ベクトルＦを初期値
にし、Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒを用いた多
次元ニュートン・ラプソン法を用い、全ての物質の吸収
分光特性を考慮して選ばれた複数個ｍの波長群Ｏｎｌの
各波長ｕで、又、必要であれば各強度での、光源と光学
系と検出装置においての熱雑音やその他の影響による時
間積分時間を考慮した変動の標準偏差Ｓｄｕとオフセッ
ト分の誤差Ｅｏｕを誤差の重み付けとして、測定透過率
ＴＤｕと式１に表されるモデルによる予測値ＴＥｕとの
誤差の評価基準である式群１６の何れかの誤差関数を使
い、式群１７中の収束条件の係数Ｃｊを小さくとりこの
誤差を減少させ、波長Ｏｎｌ以外を含む波長ｊでの測定
透過率ＴＤｕに対する予測値ＴＥｕの誤差を、光源と光
学系と検出装置においての熱雑音やその他の影響による
時間積分時間を考慮した変動の標準偏差Ｓｄｊとオフセ
ット分の誤差Ｅｏｊの範囲に入るまで最小化させ、これ
らを満たす各Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓ
ｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉの値を求め、式８．１でＦｅｍｉを
求め体積分率Ｆｉを求める方法。

【式１６】 Ｏｎｌ：ニュートン・ラプソン法誤差の評価用の波長の
集合。 Ｏｃｖ：収束条件の評価用の波長ｊの集合。

【式１７】 Ｃｊ：各ｊに対し設定された定数で３．０以下を普通と
り、通常１．０より小さい値を指定する ｅｅｊ：各ｊに対し設定された定数で、更なる収束条件
用定数。 Ｃｓｃ：収束条件用定数。 Ｃｆｃ：収束条件用定数。 Ｃｒｃ：収束条件用定数。 Ｃｎｃ：収束条件用定数。 ＯＭ：収束条件の評価用のＭ個の波長の集合。 第二の方法は、請求項１から１２の各方法から得た散乱
効果と各Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉと
Ｆｍｉ＊Ｓｂｉを要素に持つ体積分率ベクトルＦを初期
値にし、Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒを用いた
多次元ニュートン・ラプソン法を用い、全ての物質の吸
収分光特性を考慮して選ばれた複数個ｍの波長群Ｏｎｌ
の各波長ｊで測定透過率ＴＤｕと式１に表されるモデル
による予測値ＴＥｕとの式群１６に表された何れかの誤
差に対し、非負の条件の下各種最小化を行い式群１７に
表された何れかの予め決められた一つ以上の収束条件を
満たすと反復計算を停止し、式８．１でＦｅｍｉを求め
体積分率Ｆｉを求める方法。第三の方法は、請求項１か
ら１２の各方法から得た散乱効果と各Ｆｌｏｗ Ｒｅｇ
ｉｍｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉの値を要素
に持つ体積分率ベクトルＦを初期値にし、全ての物質の
吸収分光特性を考慮して選ばれた複数個ｍの波長群Ｏｎ
ｌの各波長ｊと必要であれば各強度での光源と光学系と
検出装置においての熱雑音やその他の影響により時間積
分時間を考慮した変動の標準偏差Ｓｄｊとオフセット分
の誤差Ｅｏｊを誤差の重み付けに用いた式１６．ｎ２か
式１６．ｎ１から式１６．ｎ４のいずれかの評価関数を
用いて、収束条件の判定用関数とし、この波長群内の全
ての波長ｊでの誤差の非負の条件の下、散乱効果と各Ｆ
ｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓ
ｂｉの値によるベクトルを変化させて誤差を最小化させ
る各種最小化を行い、式群１７の中の一つ以上の何れか
の予め決められた収束条件を満たすと反復計算を停止
し、式８．１でＦｅｍｉを求め体積分率Ｆｉを求める方
法。第４の方法は、高精度化の第１と２の方法におい
て、最小化反復計算の中で、測定透過率ＴＤｕとモデリ
ングにより求まる透過率ＴＥｕの差が負に任意の波長ｕ
でなる場合はＲｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ Ｅ
ｘを減少させ差が正になる様にＲｅｌａｘａｔｉｏｎ
Ｆａｃｔｏｒ Ｅｘを設定し、反復計算に復帰し、誤差
を減少させ、その後はこれら請求項の方法を用い、収束
条件を満たすと反復計算を停止し、式８．１でＦｅｍｉ
を求め体積分率Ｆｉを求める方法。第５の方法は、上記
の高精度化の全ての方法の最小化において、収束判定条
件に、反復回ｎ回目での体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂ
ｉ等を要素に持つｍ次元の体積分率ベクトルＦｎの変化
ベクトルｄＦｎの各種ノルムが許容誤差の範囲で且つ、
式群１８の何れかの様に誤差の移動平均Ｆ２ｎ（Ｌ）や
Ｆ１ｎ（Ｌ）が連続して減少する事を加え、全ての収束
判定条件を満たした場合反復計算を終了し、式８．１で
Ｆｅｍｉを求め体積分率Ｆｉを求める方法。

【式１８】 ｍ：全体積分率と散乱係数Ｓｂｉや散乱損失Ｅｓｊ又は
１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）の予測値によるベクトルＦ
ｎの次元。 上記までの全ての方法において、各波長ｊの測定透過率
ＴＤｊに対し、各強度、つまり等価的に各透過率の値、
に対する各波長での光源と光学系と検出装置においての
熱雑音やその他の影響により時間積分時間を考慮した変
動の標準偏差Ｓｄｊの３倍以下の値とオフセット分の誤
差Ｅｏｊを式１９の様に加算した値ＴＤｅｊを任意の段
階で代用し、ＴＤｅｊとモデリングＴＥｊの誤差に対し
非負の条件下に、これらの各請求項によって表された方
法によって誤差の各種最小化を行い、式８．１でＦｅｍ
ｉを求め体積分率Ｆｉを求める方法。

【式１９】 第７の方法は、上記の高精度化の全ての方法で、測定透
過率ＴＤｊ又はＴＤｅｊと、式群２０でモデリングされ
たＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅのｎ回の反復計算の予測項ＴＳ
ｊｎの式群１６の各種誤差を、初期値のＭｉｘｅｄ Ｐ
ｈａｓｅの体積分率Ｆｍｉと散乱効果Ｓｂｉとその関の
Ｆｍｉ＊Ｓｂｉを固定したまま、ＦｓｉｎとＳｊｎ又は
Ｓｎを変化させ各方法で、ｎ回の反復計算の誤差Ｅｖｆ
２Ｔｊ＝（ＴＤｊ−ＴＳｊｎ）が非負の条件下で最小化
し、ｗ回目で最小化すると、この時のＳｌｕｇ Ｐｈａ
ｓｅの体積分率Ｆｓｉｗと散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗを求
めるＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅの予測体積分率Ｆｓｉｗと散
乱強度Ｓｊｗ又はＳｗとし、次に、これらの解を固定
し、Ｆｍｉｎ＊Ｓｂｉｎを変化させて最小化させるた
め、透過率ＴＤｊやＴＤｅｊからＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅ
のみの予測項ＴＳｏｊｗを引き、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓ
ｅの項を吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ｄｊｗへ変換
とし、Ｅｓｊｗ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｊｗ）又はＥ
ｓｗ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｗ）として之を固定し、
式群２１をモデル用として、式群１６の各種誤差を最小
にする関Ｆｍｉ＊Ｓｂｉの解を付属資料１の方法や、Ｍ
ａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法、各種最小化法、
又は最小二乗法等により求め、式８．１によりＦｅｍ
ｉ、さらにＦｉを求める方法。

【式２０】

【式２１】 第８の方法は、第７の方法において、測定透過率ＴＤｊ
又はＴＤｅｊと、式群２０でモデリングされたＳｌｕｇ
Ｐｈａｓｅのｎ回の反復計算の予測項ＴＳｊｎの式群
１６の各種誤差を、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの項の値が
重要ないかなる体積分率Ｆｍｉでも小さい波長群Ｏｓｌ
の波長で、その条件を満たしたある値以下の小さい透過
率の時、この波長ｊで各種の方法で初期値のＭｉｘｅｄ
Ｐｈａｓｅの体積分率Ｆｍｉと散乱効果Ｓｂｉとその
関のＦｍｉ＊Ｓｂｉを固定したまま、ＦｓｉｎとＳｊｎ
又はＳｎを変化させ各方法で、ｎ回の反復計算の誤差Ｅ
ｖｆ２Ｔｊ＝（ＴＤｊ−ＴＳｊｎ）が非負の条件下で最
小化し、ｗ回目で最小化すると、この時のＳｌｕｇ Ｐ
ｈａｓｅの体積分率Ｆｓｉｗと散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗ
を求めるＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅの予測体積分率Ｆｓｉｗ
と散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗとし、次に、別の波長群Ｏｍ
ｘに対して、このＦｓｉｗと散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗを
固定して、Ｆｍｉｎ＊Ｓｂｉｎを変化させて最小化させ
るため、透過率ＴＤｊやＴＤｅｊからＳｌｕｇ Ｐｈａ
ｓｅのみの予測項ＴＳｏｊｗを引き、吸収率Ｄｊｗに変
換し、散乱損失のＥｓｊ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｊ
ｗ）又はＥｓｊ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｗ）を固定
し、式群２１をモデルとして、式群１６の各種誤差を最
小にする関Ｆｍｉ＊Ｓｂｉの解を付属資料１の方法や、
Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法、各種最小化
法、又は最小二乗法等により求め、式８．１によりＦｅ
ｍｉ、さらにＦｉを求める方法。第９の方法で請求項２
１の方法は、Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅのモデルを請求項
１の一つではなく、式２２のＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ、
式２３のＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅ、式２４のＳｌｕｇ ｏ
ｆ Ｍａｊｏｒｉｔｙ＆Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ、式１
のＳｌｕｇ＆Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ、としてこのモデ
ルを示すインデックスをｖとすると、測定吸収率ＴＤｖ
ｊとその値からの吸収率Ｄｒｖｊから、各モデルで、散
乱効果、ＳｌｕｇとＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各体積分
率ＦｓｉｖとＦｍｉｖ＊Ｓｂｉｖを計算し、これらを要
素に持つベクトルを体積分率ベクトルＦｖとすると、体
積分率ベクトルＦｖと各波長ｊごとの誤差を要素に持つ
誤差ベクトルＳｅと式１５や式群１６の各種誤差、測定
されたそれぞれの透過率又は吸収率のパターンに対し
て、各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊ
の特性と全ての分率の組み合わせから得られる各率の分
光特性の値の特性とそれに対する体積分率ベクトルＦｖ
の特性から得られた判断基準と各種誤差を最小にする等
も含む誤差に関する判断基準による複数の判断基準を用
い、Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ ｖの判定を行ない、その
モデルにあう体積分率ベクトルＦｖを解として選び、式
８．１によりＦｅｍｉ、さらにＦｉを求める方法。

【式２２】 ｗｈｅｒｅｅｏｄ１ｊ，ｅｏｄｃ１ｊ，ｅｄ１ｊ，ｅｏ
１ｊ，ｅｄ１ｃｊ，ｅｏｃ１ｊ：各波長ｊにおけるラン
ダムなエラー。

【式２３】 ｗｈｅｒｅ ｅｄ２ｊ：各波長ｊにおけるランダムなエラー。

【式２４】 ｗｈｅｒｅ ｅｍ３ｊ，ｅｍｃ３ｊ，ｅｍｏ３ｊ：各波長ｊにおける
ランダムなエラー。 第１０の方法は、第９の方法で、Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍ
ｅの判定の後に、対応するモデルを使い、更に、各種誤
差を最小にするために、モデルが式１５や式群１６に表
される各種誤差を最も小さくすると考えられる透過率Ｔ
Ｄｊが吸収率Ｄｊか又は両方の空間において、請求項１
３から２０までの各方法とその他のモデルに対する応用
も含む、多次元ニュートンラプソン法や他の各種最小化
法を用い、各種誤差を減少させ、且つ、必要であればＦ
ｖに対して請求項１７の条件を収束条件に加え、収束判
定を行ない、最小化反復計算を終了させ、誤差評価関数
が収束した値に対応する体積分率ベクトルＦｖを解と
し、式８．１によりＦｅｍｉ、さらにＦｉを求める方
法。次に反射型又は散乱分光装置に関する発明は以下の
通りである。混合しない物質を含む流体や移動物体の各
物質ｉの波長ｊに対する散乱分光特性Ｒｊｉを利用し
た、一つの時間サンプル中の計測の為の積分時間をＴｉ
ｎｔとすると、反射型分光計測を行ない、その光強度か
ら反射率を計算し、時刻ｔでのこの波長に関する散乱断
面積又は反射率テータ列Ｒｊ（ｔ）から、照射領域をＡ
ＲＥＡ１としこの内点だけで１．０の値を持ち他の点で
０の窓関数Ｗ（Ｘ）式２５を使い、更に速度をＶ（Ｘ，
ｔ）とすると光学セル部分の光学窓に平行の照射面内
（Ｘ）の微小厚さの平板の照明面内の中の面積分率Ｆａ
ｉ（Ｘ，ｔ）としこの面内の微小面積での面積分率をｆ
ａｉ（Ｘ，ｔ）として式２６と２７でこれらを定義付
け、測定データ列Ｒｊ（ｔ）と誤差をｅ１ｊ（ｔ）を使
いモデル式２８によってモデリングし、更に、物体の分
布にかんする微小面積分率ｆａｉの空間移動による空間
変位量をΔＸ（Ｘ，ｔ）とし物体の移動による寄与を式
２９．１から式２９．３で近似し、更に、移動により殆
ど組成の割合が移動物体のその体積において変化が少な
く面積分率が殆ど変化しない事を仮定し、式３０．１か
ら式３０．２で近似し、さらに、全ての物質ｉの面積分
率の変化の面積分率の移動速度に変換した速度が測定時
間内に一様であると仮定して、式３１．１に示される様
に中間値の定理から平均速度と同様のものＶａ（Ｘ，
ｔ）を使い誤差をｅ２ｊ（ｔ）とし、式３１．１から式
３１．３できらに近似し、更に、照射面内の物質ｉの面
積分率の時間空間平均近似ＡＦｉを式３２で近似し、こ
れと誤差ＥＲｊを使い、式３４の正規化方程式を満たす
様に係数Ｃ１をとり、式３３の近似を行ない、近似式３
３をこのシステムのモデルとして使い、この式を透過型
分光計測の吸収率のＤｊに置き換えて、参考資料１と同
様の最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄ
法で、又は、式群１６の何れかの誤差に対する最小化や
通常の最小二乗法を用い、又はＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋ
ｅｌｉｈｏｏｄ法で、ＡＦｉを求め、これを面分率と近
似する方法とこの方法を用いる装置。

【式２５】 Ｗ（Ｘ）＝１．０ＸがＡｒｅａ１の中点の位置ベクトル Ｗ（Ｘ）＝０．０ ＸがＡｒｅａ１の外の位置ベクトル

【式２６】

【式２７】

【式２８】

【式２９】

【式３０】

【式３１】

【式３２】

【式３３】

【式３４】 更に、上記の分光方法と分光データの解析方法を、水と
油及びガスの混ざった任意のＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅに
対する流体に応用する方法と更にこれらの利用方法と解
析方法に関しての発明を以下に記す。シュルンベルジェ
社のＭｏｄｕｌａｒ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｅｓｔｅｒに
一例が上げられる様に油井の中に岩層の中から液体を採
取する装置において、上記の請求項を用いた、石油と水
及びガスに対する分光装置を用い、地層中の夫々の流体
の圧力の下に地層流体を少量採取する時に、大量に採取
する生産時のこれらの圧力が予測できさらにこの圧力の
時間変化により生産時の自発的採取可能の石油及びガス
の埋蔵量が従来の各種の方法で予測できるが、これらの
物質の上記の様な採取装置に自発的に流体の圧力と採取
系の中のガス圧力との差により、又はポンプにより強制
的に人為的圧力差を作る事により、流体の流れ込む速度
と量とその組成の時間変化が見られるが組成の時間的変
化を本方法と装置で測定し、圧力と左記の速度の情報と
共に重要な生産可能埋蔵量の推定の情報に以下のように
する方法。地層中の水が大部分をしめる層の部分と油が
最大限多くなる部分の境目の領域をＯｉｌ−Ｗａｔｅｒ
Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、更にここでの油井
に出てくる水の体積分率をＷａｔｅｒ Ｃｕｔと定義
し、同様に油とガスが大部分の層の部分の境目の部分を
Ｏｉｌ−Ｇａｓ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、こ
こでの気体状熊の物をＧａｓ更にその圧力での体積分率
をＧａｓ Ｃｕｔ、ガスと水が大部分の層の部分の境目
の部分をＧａｓ−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ
Ｚｏｎｅ更にここでの油井に出てくる水の体積分率をＷ
ａｔｅｒｉｎ ｇａｓ Ｃｕｔとここでは呼び、これら
をこの装置により、微量又はそれ以上のＯｉｌの検出に
より、更に、Ｏｉｌ−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏ
ｎＺｏｎｅの開始領域ＯＷＣｕｔを求め、又はこの近傍
での上記の計測からの組成の時間的変化から、Ｄｒａｗ
Ｄｏｗｎ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄＰに近いＦｏｒｍａ
ｔｉｏｎ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｅと既知の装置内の圧
力の圧力差ＤＰｏが安定した領域での体積分率の時間平
均値を式３５の様に疑似Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔとし、これ
を求め、Ｏｉｌ−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ
Ｚｏｎｅの領域の予測又は確認を行ない、さらに生産可
能なムーバブルオイルの層の厚さ方向の又は静水圧の変
化方向や油井方向に対するＣｏｎｔｏｕｒ Ｍａｐを書
くような圧力と流体速度情報から密度及び流体圧力分布
及びＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ及びＷａｔｅｒ Ｃｕｔ
のＣｏｎｔｏｕｒ Ｍａｐを書くようなＷａｔｅｒ Ｃ
ｕｔの分布の推定に役立て、さらに、別の層においてガ
スが存在すれば、全ての吸収率で０．０の吸収を持つ物
質をガスとしそれに対し疑似Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔと同様
の測定値からの計算によりＧａｓ Ｃｕｔを求め、Ｏｉ
ｌ−Ｇａｓ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅの位置を
求め、更に、存在すれば同様の方法でＷａｔｅｒ ｉｎ
Ｇａｓ Ｃｕｔを測定値からの計算により求めとＧａ
ｓ−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅの位
置の予測又は確認を行ない、更に、請求項２７の疑似Ｐ
ｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ油井方向の各種生産可能ムーバ
ブルオイルやＧａｓの密度及び流体圧力分布及びＰｅｒ
ｍｅａｂｉｌｉｔｙの分布と生産物の埋蔵位置での生産
物体の体積分率の各Ｃｕｔの推定を行なう事により、生
産計画の立案に有意義な情報を提供し生産可能石油とガ
スの埋蔵量の推定に役立てる本方法とこれに用いる分光
装置とこの情報利用し解析する解析装置。上記の疑似Ｗ
ａｔｅｒ Ｃｕｔを式３５として定義し、油田のその場
所の地層での生産可能な油と水の体積分率とする方法。

【式３５】 ｗｈｅｒｅ， Ｆｗ（ｔ）：Ｔｉｍｅ ｖａｒｒｙｉｎｇ Ｓｔａｎｔ
ｅｎｅｏｕｓ Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏ
ｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ．時刻ｔでの瞬間的体積分率。 ｔ：Ｔｉｍｅ．時刻。 Ｔａｖ：Ａｖｅｒａｇｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ．平均
時間。 Ｐｅ：Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ Ｐｒｅｓｓｕ
ｒｅ．地層内液体の静止圧力。 Ｐｍ（ｔ）：Ｍｅａｓｕｒｅｄ Ｆｌｕｉｄ Ｐｒｅｓ
ｓｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｐ
ｐａｒａｔｕｓ，ａｓｓｕｍｅｄ ｔｏ ｂｅｃｌｏｓ
ｅｄ ｔｏ Ｗｅｌｌ Ｂｏｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｄｕｒｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｆｕｔｕｒ
ｅ．圧力計によって計られた時刻ｔでの流体静止圧力で
殆ど生産時の油井の中の静止圧力と近い値。 ｅ：Ａｌｌｏｗｅｄ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｆｌｕｃｔｕ
ａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇａｕｇｅ ｒ
ｅａｄ ｏｕｔ．任意の圧力計の圧力値の時間変動の標
準偏差の二乗に対する変動許容量の値で小さい値。 Ｌ：Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｒｅｓｓｕ
ｒｅ Ｇａｕｇｅ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｐｅｃ
ｔｒｏｓｃｏｐｙ ｕｎｉｔ．圧力計と光学的分光計の
流路の長さ。 Ｖ：Ｆｌｕｉｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ．流体の移動速度。 Ｖｓ：Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｓｏｕｎｄ ｉｎ ｔ
ｈｅ ｆｌｕｉｄ，ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ａｓ ｖｅｌ
ｏｃｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅ ｉｆ ｔｈｅ ｆｌｕｉｄ ｉｓ ｎ
ｏｔｍｏｖｉｎｇａｔ ａｌｌ．流体の中の音波の伝搬
スピードで、流体が移動しなければ圧力の伝搬スピード
と近似できる為。 ここで、ｄｔは０としてもかまわない。第二の疑似Ｗａ
ｔｅｒ Ｃｕｔの定着を式３６で表し、油田のその場所
の地層での生産可能な油と水の体積分率とする方法。

【式３６】 但し、記号群は請求項２５と同じ。ここで、ｄｔは０と
してもかまわない。上記に記されたように、光学的測定
がら疑似Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｋｉを式３７．１
として定義しこれが又は式３７．２で近似して測定し、
各種解析に利用する方法。

【式３３】 ｗｈｅｒｅ， Ｖｉ：Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ ｉｔｅｍ
ｉ ａｔ ｔｉｍｅｔ 時刻ｔでの物ｉの流速の予測
値 μｉ：Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ ｉｔｅ
ｍ ｉ 物ｉの温度Ｔ圧力Ｐｍでの粘性の予測値 Ｖｔｋ（ｔ１）：Ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｆｌｕｉｄ ｉ
ｎｔａｋｅ ｉｎｔｏａ ｃｈａｍｂｅｒ ｌｉｋｅ
ｐｒｅｔｅｓｔ ｃｈａｍｂｅｒ ｏｆ ＲＦＴｄｕｒ
ｉｎｇ ｉｎｔａｋｅ ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｔ１ ｔ
ｏ ｔ１＋Ｔａｖ．ある容器か体積内に時刻ｔ１からｔ
１＋Ｔａｖの間に流入させた流体全体の体積。例えばＳ
ｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ社のＲＦＴやＭＤＴと言う装置
では、Ｐｒｅｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒに時刻ｔ１から
ｔ１＋Ｔａｖの間に流入させた流体全体の体積を指す。 Ａ：Ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈ
ａｍｂｅｒ ｔｈａｔｄｒｅｗ ｔｈｅ ｆｌｕｉｄ
ｉｎ．同じ容器の中に時刻ｔ１がらｔ１＋Ｔａｖの間に
流入させた流体全体の体積をいれた容器の断面の面積。
例えばＳｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ社のＲＦＴやＭＤＴと
言う装置では、Ｐｒｅｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒの断面
面積を指す。 Ｖｔｋ（ｔ１）／Ａ：Ａｖｅｒａｇｅ Ｓｐｅｅｄ ｏ
ｆ ｆｌｕｉｄ ｆｌｏｗ ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｔ１
ｔｏ ｔ１＋Ｔａｖ，ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅｍｅａ
ｓｕｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｉｓｔｏｎ ｍｏｖｅｍ
ｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｔｅｓｔ ｃｈａｍｂｅ
ｒ ｏｆ ＲＦＴ ｄｕｒｉｎｇ ｄｒａｗｉｎｇｔｈ
ｅ ｆｌｕｉｄ ｆｒｏｍ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｒ
ｏｍ ｔｉｍｅ ｔ１ ｔｏ ｔ１＋Ｔａｖ．同じ容器
の中に時刻ｔ１からｔ１＋Ｔａｖの間に流入させた流体
全体の体積をいれた容器への流体全体の流量。例えばＳ
ｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ社のＲＦＴやＭＤＴと言う装置
では、Ｐｒｅｔｅｓｔ ＣｈａｍｂｅｒのＰｉｓｔｏｎ
の時刻ｔ１からｔ１＋Ｔａｖの間に動くスピードである
し、その平均値を使う事もできる。 上記と請求項２４の装置と方法を用いて、Ｒｅｓｅｒｖ
ｏｉｒｅの地震探査等で得られる情報と試掘井からの情
報からの予想位置とＤｒｉｌｌ Ｓｔｅｍ Ｔｅｓｔか
らの生産可能の石油の広がりから予測されるＯｉｌ−Ｗ
ａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、Ｏｉｌ−
Ｇａｓ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、Ｇａｓ−Ｗ
ａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅの位置の予
測と、更に、請求項２５から２７までの方法も使い、Ｗ
ａｔｅｒ ＣｕｔとＰｅｒｍｉａｂｉｌｉｔｙとＧａｓ
Ｃｕｔと必要であればＷａｔｅｒ ｉｎ Ｇａｓ Ｃ
ｕｔの予測の精度を向上し生産可能石油とガスの埋蔵量
の推定の精度の向上と生産計画の立案や生産制御を行う
ため、地下での請求項２４の装置と方法による流体の採
取と流体の体積分率と流れの時間変化を測定するため、
推定される生産井として重要な場所と、少なくとも予測
されるＷａｔｅｒ Ｃｕｔが消滅しかかる場所、更なる
試掘井を作り、Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔと疑似Ｗａｔｅｒ
Ｃｕｔと疑似Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙの三次元的分布
の予測の精度を上げる事により生産可能石油とガスの位
置、密度、Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ、圧力分布更に、
現実的な指標としてのＷａｔｅｒ Ｃｕｔや、Ｇａｓ
Ｃｕｔ、 Ｗａｔｅｒ ｉｎＧａｓ Ｃｕｔ、Ｐｅｒｍ
ｅａｂｉｌｉｔｙと疑似Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙの精
度を向上させて埋蔵量及び生産計画や生産制御を行う方
法とこれを用いるシステムとその使用方法。更に、ここ
で上記の油と水とガスの混ざった流体の特異性を生かし
た分光に関しての本発明の方法を記す。上記の透過型分
光に関する請求項１から２２までの方法を、例えば１．
５７がら１．８５ｕｍの波長に上げられる様に、油の吸
収率のピークと近傍の複数の波長を測定波長に選び、吸
収率測定から、吸収率Ｄｊを求め、Ｄｊが、Ｄｊの一次
微分が差分のＤｄ１ｊ，Ｄｊの二次微分か一次差分の差
分やＤｄ２ｊ、必要ならば同様に高次ｋの微分や差分値
Ｄｄｋｊに対し、物質ｉが１００％の体積分率の時の吸
収率も同様の微分及び差分値Ａｄｋｊとして利用する方
法。更に第二には、前記の方法に対し、微分値を吸収率
と併用し、式３８の様に疑似波長ｊ＋ｍのデータとして
取扱い、疑似吸収率ＤＳｊ＋ｍとし、さらに物質ｉが１
００％の体積分率の時の吸収率も同様の微分及び差分値
Ａｄｋｊを使い疑似波長ｊ＋ｍの参照吸収率ＡＳｉ，ｊ
＋ｍとして取扱い、高度のグローバルな精度の向上と収
束を試みる方法とこれを有する装置又は使用する装置。

【式３８】 ｗｈｅｒｅ， Ｌｋ：ｋ次までの微分又は差分の吸収率のスペクトルで
解析に使用される波長の数。 分光装置に関しては、光学セルの断面の光軸方向の厚み
を１から２ｍｍの薄い物にして全ての散乱効果を低め、
解析の精度を向上させる方法と之を有する装置。又、第
２に，光学セルの断面の光軸方向の厚みを１から２ｍｍ
の薄い物にし更に幅も短くして、流速の高速化し殆どＳ
ｌｕｇが分解されなるべくＭｉｘｅｄＰｈａｓｅにその
光学セルの近傍からなる様にし、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓ
ｅでの散乱効果が多くなる場合も厚みが薄い事からＳｊ
やＳｂｉｊ等の非線型性を抑える系にし、解析の精度を
向上きせる方法と之を有する装置。又、流体以外の固体
も含む移動体に対しては、請求項２４から２８以外の方
法を使用し光学的分光測定の一つの測定時間内に測定領
域を移動する物体の体積分率又は面積分率を求める方法
が上げられる。更に以上の方法において、各種誤差等の
最小化の時に反復法を用いる場合、反復の回数に上限値
を持たせこの回数の間の最小の誤差の時の値を解とする
方法。これらの方法とこの方法を用いた装置により解決
する。

【０００５】

【発明の実施の形態】課題を解決するための手段の全文
の記述と同じである。参照して下さい。更に具体例の概
略として、特に、ここでは高精度化のニュートンラプソ
ン法を用いた計算手法の部分の一例を表すフローチャー
トを上げる。上記の方法で求められた初期値の全ての物
質のＳｌｕｇ及び散乱係数Ｓｂｉ込みのＭｉｘｅｄ Ｐ
ｈａｓｅの体積分率Ｆｓｉ，Ｆｍｉ＊Ｓｂｉ，散乱効果
Ｓｊ又はＳを持つベクトルＦｖｎ（反復回数ｎで今回は
ｎ＝０）とすると、まづ、予測誤差ｄＴＦｎ（ｎ＝０）
を計算し、この評価関数で式群１６の内の一つＥｖ１６
を計算し式群１７の判定条件で誤差許容値内でなけれ
ば、計算を続行し、Ｊａｃｏｂｉａｎ Ｊｎを計算しそ
の逆行列Ｊ−１ｎ（反復回数ｎで今回はｎ＝０）を計算
し、Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ Ｅｘをま
づ，初期値のＲｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ Ｅ
ｘｔと設定し、反復回数インデックスｌを０にして、通
常反復回数ｎとは別の反復部分ｌに入る。ここでは予測
誤差が非負である事をなるべく行う為の反復回数をｌと
して最大Ｌ回まで反復計算をＪ−１ｎとＦｖｎを固定し
行う。まづ反復計算としてＦｖの新しい値Ｆｖｌ＋１を
Ｊ−１ｎとｄＴＥｌ（初期値はｄＴＥ０＝ｄＴＥｎ）、
Ｅｘｔさらに固定のＦｖｎから計算し、新たなｄＴＥｌ
＋１を計算し、負の要素があれば、１以下の定数ｒ１を
設定した後、ＦｘｔをＦｘｔ＊ｒ１として減少させ更新
し、ｌを１つ増加させたあとＦｖｌ＋１の計算の所にま
で戻りこの反復を最大Ｌ回繰り返す。 全て正であった
り最大Ｌ回まで繰り返した後は、ｄＴＥｎ＋１にｄＴＥ
ｌ＋１とＦｖｎ＋１にＦｖｌ＋１としてその後ｎを増加
させ、これを繰り返す収束条件を満たすが最大の回数Ｌ
ｎ回繰り返し、たとえばこの反復の中で最小の誤差の時
のＦｖｎを解とする方法。

【０００６】

【発明の効果】同上の方法により、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａ
ｓｅのＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅだけでは無く、有限の大
きさを持つ光学的窓や、時間的な積分作用のある光電変
換系と電気系の影響と散乱やＳｌｕｇのあるＦｌｏｗ
Ｒｅｇｉｍｅのある流体の分光に関する解析方法を求め
る事が出来る。更に石油探査において、地表及び地中で
油、水、ガスの混在する流体の分光を行ない体積分率を
もとめ、それを従来のＷａｔｅｒ ＣｕｔやＰｅｒｍｅ
ａｂｉｌｉｔｙと関連付ける事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】透過型流体用分光装置の横断面の概略図。

【図２】透過型流体用分光装置の中を２相流で一つが全
くＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅを持たづにＭｉｘｅｄ Ｐｈａ
ｓｅのみになっている流体が流れている時の光学セルの
流体の進行方向に対しての断面の概略図。

【図３】透過型流体用分光装置の中を光軸にそって光学
セルの両端の窓を完全に一つの流体物体で埋めつくした
Ｓｌｕｇ Ｐｈａｓｅのある流体が流れた時の光学セル
の流体の進行方向に対しての断面の概略図。

【図４】透過型流体用分光装置の中を油と水の２相流で
油が少量しか流れない流体で油が全くＳｌｕｇ Ｐｈａ
ｓｅを持たづにＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅのみになってい
て光りを散乱させる時の光学セルの流体の進行方向に対
しての横断面の概略図。

【図５】架空の理想的な湾曲地層構造においてＰｅｒｍ
ｅａｂｉｌｉｔｙの非常に小さいＣａｐ Ｒｏｃｋが上
部に存在する単純な油田の横断面の想像概略図。

【図６】架空の理想的な湾曲地層構造においてＰｅｒｍ
ｅａｂｉｌｉｔｙの非常に小さいＣａｐ Ｒｏｃｋが上
部に存在する単純な油田で試掘井が多数存在していて、
本方法も含む方法でＷａｔｅｒ Ｃｕｔ １００％の境
界線により囲まれた形状をを上部から見た投影図の想像
概略図。

【図７】ニュートンラプソン法を用いた計算手法の部分
の一例を表すフローチャート。 １．光源 ２．コリメーター用光学系 ３．コリメートされた照明光 ４．照明側の光学セルの窓。 ５．検出器側の光学セルの窓。 ６．分光系 ７．信号及び情報処理装置 ８．流体内の溶けない物質１ ９．流体内の溶けない物質２ １０．流体内の溶けない物質３ １１．流体の大部分の体積を占める物質４ １２．流体の移動方向の速度ベクトルを表す概略の線 １３．分光用照明光の透過光散乱が無い時の光軸を表す
概略の線 １４．光学セルが存在する時の光りを通さない横の壁面
部材。 １５．流体内の溶けない物質１でかつ光軸にそって光学
セルの両端の窓を完全に埋めつくした物質１のＳｌｕｇ
Ｐｈａｓｅの部分。 １６．流体内の溶けない物質１で光学セルの両端の窓の
間に物質４が光の進行方向にそって存在しＭｉｘｅｄ
Ｐｈａｓｅを作っている物質１。 １７．物質１のＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅの部分を透過した
光りの光路を示す線。 １８．物質４のＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅの部分を透過した
光りの光路を示す線。 １９．物質１と物質４によるＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの
部分を透過した光りが物質１が無い時に散乱を受けづに
通過するであろう光路を示す線。 ２０．物質１と物質４によるＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの
部分を透過した光りが物質１が無い時に散乱を受けづに
通過するであろう光路を示す線。 ２１．水と油による流体において水が殆どをしめ流速が
ある程度早く油が粒状に水流の速度が最も早い所に集中
して流れている流体での油が球からだ円体のような形に
変形してセルの中心を流れている時の油の粒Ｄｒｏｐｌ
ｅｔ。 ２２．水と油による流体において水が殆どをしめ流速が
ある程度早く油が粒状に水流の速度が最も早い所に集中
して流れている流体での油が球からだ円体のような形に
変形してセルの中心を流れている時の水。 ２３．１．水と油によるＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの部分
を透過した光りが油が無い時に散乱を受けづに通過する
であろう光路を示す線。 ２３．２．水のＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅの部分を透過した
光りの光路を示す線。 ２４．油井。 ２５．Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙの非常に低い地層でＣ
ａｐ Ｒｏｃｋなった地層。 ２６．断層。 ２７．ガスがたまった領域。 ２８．原油がこの油田では一番密度が高い領域で生産対
象領域。 ２９．１．Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔが１００％以下のＯｉｌ
−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ． ２９．２．Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔが１００％の境界面。 ３０．Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｃｋ． ３１．試掘井と生産油井。 ３２．Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔが１００％の境界面の上面か
ら見た境界線。 ３３．試掘井２４でのＷａｔｅｒ Ｃｕｔや圧力等の計
測から予測されるＷａｔｅｒ Ｃｕｔ１００％になると
予測される距離を持つ曲面のＷａｔｅｒ Ｃｕｔが１０
０％の境界面の交点にある試掘井３６の位置も含む曲面
のこの投影深度での投影面と交差する曲線。 ３４．２４に隣接する試掘井から予測された３３と同様
の曲線。 ３５．試掘井と生産油井がサンプリングと同様に整列し
ている井戸の場所を結ぶ直線。 ３６、将来に試掘をする事を計画した井戸のＷａｔｅｒ
Ｃｕｔが１００％の境界面上での場所。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年６月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】有限の大きさ持つ光学
的窓による空間的積分作用と光電変換及び電子的処理に
よる時間的な積分作用の影響と、散乱の無いＭｉｘｅｄ
ＰｈａｓｅのＦｌｏｗＲｅｇｉｍｅだけでは無く、光
の散乱、更に、ＳｌａｇのあるＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ
のある移動する流体に対する分光によって測定対象流体
の体積分率を求める分光データの解析方法を求める事。
更に、石油探査において、地表及び地中で油、水、ガス
の混在する液体に対する分光データをもとにそれぞれの
体積分率を求める方法を求め、それを従来のＷａｔｅｒ
ＣｕｔやＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙと関連づける方法
を求める事。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】課題を解決するための手段の全文の記述を
包含しここに参照する。更に、高精度化の方法の具体例
として、ニュートンラプソン法を応用したに、高度化の
計算方法の部分の一例を図７のフローチャートに上げ
る。全ての各物質のＳｌａｇ分の体積分率Ｆｓｉ及び散
乱係数Ｓｂｉ込みのＭｉｘｅｄＰｈａｓｅ分の体積分率
Ｆｍｉ＊Ｓｂｉ、散乱効果Ｓｊ又はＳを要素に持つ反復
計算用変数ベクトルをＦｖｎとする。但し、このｎは反
復回数とし、初期値は０とする。まづ前記の方法で求め
られた全ての各物質のＳｌａｇ分の体積分率Ｆｓｉ及び
散乱係数Ｓｂｉ込みのＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積
分率Ｆｍｉ＊Ｓｂｉ、散乱効果Ｓｊ又はＳをＦｖｎの初
期値Ｆｖ０の要素とする。このＦｖ０をモデルの式群１
に代入し計算した後に、此れを測定値から計算した透過
率ＴＤｊから引いた分の誤差を予測誤差ｄＴＥと定義し
この反復回数をｌとする予測誤差ｄＴＥｌを反復回数ｌ
の初期値を１として、ｄＴＥ１を計算する。式群１６の
一つの評価関数をＥｖ１６として計算し、式群１７の判
定条件で誤差許容値内でなければ、反復計算を続行し、
許容値内であれば反復計算を終了し、Ｆｖｎの各値を高
精度化の解とする。反復計算は以下のとうりに行う。Ｊ
ａｃｏｂｉａｎ Ｍａｔｒｉｘ Ｊｎとこの一般化逆行
列Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｌｎｖｅｒｓｅ Ｊ−１ｎ
を反復回数をｎとして計算し、Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ
Ｆａｃｔｏｒ Ｅｘを初期値のＥｘｔと設定し、予測誤
差ｄＴＥを非負になるべくするＦｖｎ＋１を求める為の
新たな反復計算を初期値０の反復回数ｌを利用し、Ｊ−
１ｎとＦｖｎを固定して最大Ｌ回まで行う。この反復計
算部分では初期値のｄＴＥｌをｄＴＥｎとしてＦｖｎｌ
＋１とｄＴＥｌを固定のＪ−１ｎとＦｖｎから求め、こ
れら両者からｄＴＥｌ＋１を求めこの要素ｄＴＥｌ＋１
ｊに負の値があれば、Ｅｘｔを減少させｌを１増加させ
た後Ｆｖｎｌ＋１の計算の箇所の２に戻る。全て正であ
ったり最大Ｌ回に達すると、ｄＴＥｎ＋１にｄＴＥｌ＋
１を代入し、Ｆｖｎ＋１にＦｖｎｌ＋１を代入しｎを１
増加させ、ｎの評価の箇所の前の箇所１に戻る。収束条
件を満たすか最大反復回数Ｌｎ回に達すると反復計算の
中で最小の誤差の時のＦｖｍを解とする方法。したがっ
てこのベクトルＦｖｍの要素の各体積分率を全体の解と
する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図６】

【図５】

【図７】

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】混合しない物質が存在する可能性のある一
   つ以上のＮ個の物質が移動又は存在しえる流体の各物質
   ｉの吸収分光特性を利用し、複数の波長の光りを持つ照
   明光を光学系でコリメートした後に光軸にそった光学セ
   ル中の真空中の光学長がｄの使用波長で吸収率が少ない
   光学的窓を持った断面が長方形の光学セルに照射し、光
   学セルの中に流体を流し、又は、静止させ、各分光デー
   タサンプルの光強度測定の積分時間Ｔａｖを、照明領域
   内に、例えば９０％以上位の様に、殆どの流体の体積が
   積分時間内に収まる位い移動量が小さくなる様に短くと
   り、透過型の分光計測を行ない、その測定光強度と予め
   計測した空の光学セルの時の光強度等の情報から時刻ｔ
   における波長ｊに関する透過率データ列ＴＤｊ（ｔ）を
   計算し、本流体に関してのＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅを窓
   の面の任意の場所の先軸の方向に対し反対側の窓まで一
   つの物質しか存在しない場合のＳｌｕｇと二つ以上存在
   するＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗの共存状態のＦ
   ｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅの式１．１と式１．２としてモデ
   リングし更に、積分の効果がほぼ無視出来ると仮定し式
   １．３で之以下では時間ｔを必要でなければ文章を短く
   するため明示して書かづ常に時間の関数であると仮定し
   て表し、Ｍｉｘｅｄ ＰｈａｓｅＦｌｏｗによる強度の
   寄与の項式２．１と２．２を一つの新たな未知の分光特
   性をもつ物質で且つその散乱損失による係数Ｓｊを未知
   の分先特性をもつ物質の疑似Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅ
   ｇｉｍｅ分の疑似体積分率として見て最小二乗法やＭａ
   ｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法で、まず、既知の
   吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを持つ各物質ｉ
   のＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓ
   ｉを求め、Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分体積分
   率推定値Ｆｓｉを各物質ｉが１００％の体積分率の式３
   の透過率に掛けてＳｌｕｇ ＦｌｏｗＲｅｇｉｍｅ分の
   項をＴＤｊから式４による減算をし、この差ＴＭｊの式
   ５．１から式５．４をＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏ
   ｗとし、その１０の基底の対数をとり更に−１を掛け吸
   収率Ｄｊに変換し、散乱損失の係数Ｓｊの対数の項１／
   ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）も全ての波長ｊに対し一定の値
   を持つ物質と近似して、その係数の値をその物質のＭｉ
   ｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／
   Ｓ）として、各物体ｉの既知の吸収率（Ａｂｓｏｒｂａ
   ｎｃｅ）分光特性Ａｉｊから、全て物質のＭｉｘｅｄ
   Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｍｉと更にそのＭｉｘｅｄ
   Ｐｈａｓｅでの各物質ｉと波長ｊにより異なる吸収以外
   の屈折率ｎｉｊに起因する屈折や多重散乱による光路長
   の延長によるＳｃａｔｔｅｒｉｎｇＦａｃｔｏｒ Ｓｂ
   ｉｊの関をＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ Ｓｂ
   ｉｊの波長依存生を近似的に無いとして定数Ｓｂｉと近
   似し、したがって前記の関をＦｍｉ＊Ｓｂｉと近似し、
   全体のＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅのモデルを式６．１から
   式６．３とし、このＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の項に関
   しては式７として、関Ｆｍｉ＊Ｓｂｉを最小二乗法やＭ
   ａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法で求め、各物質
   ｉ当たりＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分とＭｉｘ
   ｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｍｉを求めこ
   れらを加え各物質の全体の体積分率Ｆｉを求める方法と
   この方法を用いる装置。 【式１】 【式２】 【式３】 【式４】 【式５】 【式６】 【式７】
2. 【請求項２】請求項１で、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の
   体積分率の近似値ＦｅｍｉをＮ個の全ての流体の組成の
   物質の分率のたし合わせは、１．０であると言う条件か
   ら、Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ Ｓｂｉｊの
   関をＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ Ｓｂｉｊの
   波長依存生を近似的に無いとして定数Ｓｂｉと近似し、
   したがって前記の関をＦｍｉ＊Ｓｂｉと近似したモデル
   に基づき式８．１を使って．式８．２を満足した近似解
   を求める方法とこの方法を用いる装置。 【式８】
3. 【請求項３】請求項１と２において、透過率ＴＤｊから
   Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の推定において、
   測定値ＴＤｊとモデルによる推定値の差に対して、非負
   の条件下で、最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌ
   ｉｈｏｏｄ法、更に他の各種の最小化法を用いて、既知
   の吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを持つ各物質
   ｉのＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆ
   ｓｉを求め、ＴＤｊとこの推定Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒ
   ｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉからの推定Ｓｌｕｇ Ｆ
   ｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅの項の差の式４をＭｉｘｅｄ Ｐ
   ｈａｓｅ Ｆｌｏｗとし、その１０の基底の対数をとり
   更に−１を掛け吸収率Ｄｊに変換し、この後の算出法は
   請求項１と２と同様とし、各物質ｉの全体の体積分率Ｆ
   ｉを求める方法とこの方法を用いる装置。
4. 【請求項４】請求項１と２において、透過率ＴＤｊから
   Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉ
   を求めた後、測定値ＴＤｊとモデルによる推定値の差の
   式５が非負の値を持つ波長群Ｏｐｓを選び、この波長で
   の差の値のみ、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗ分の
   体積分率Ｆｍｉを求める為の透過率データとして、これ
   から吸収率データＤｊを請求項１と同様に求め、必要で
   あれば、各物質ｉの分光特性を考慮したＰｅａｋのＤｅ
   ｔｒｅｎｄや一次以上の微分又は積分等をした線形変換
   後のデータ値ＤＬｊと各物質ｉの同じ変換後の参照値Ａ
   Ｌｉｊで、又はＤｊと各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂ
   ａｎｃｅ）Ａｉｊを使い、最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ
   Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法でＭｉｘｅｄ ＰｈａｓｅＦ
   ｌｏｗ分の体積分率Ｆｍｉ＊Ｓｂｉを求め、請求項２の
   方法等を用い各物質ｉのＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体
   積分率Ｆｅｍｉを求め、Ｓｌｕｇ ＦｌｏｗＲｅｇｉｍ
   ｅ分の体積分率Ｆｓｉとこれを加えた各物質の全体の体
   積分率Ｆｉを求める方法とこの方法を用いる装置。
5. 【請求項５】請求項１と２において、透過率ＴＤｊから
   Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉ
   を求めた後、測定値ＴＤｊとモデルによる推定値の差の
   式５が非負の値を持つ波長で、且つＳｌｕｇ Ｆｌｏｗ
   Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率計算Ｆｓｉで用いなかった
   波長群Ｏｐｓｓのデータを選びＭｉｘｅｄＰｈａｓｅ
   Ｆｌｏｗ分の体積分率Ｆｍｉを求める為の透過率データ
   として、これから吸収率データＤｊを請求項１と同様に
   求め、必要であれば、各物質ｉの既知の分光特性を考慮
   したＰｅａｋのＤｅｔｒｅｎｄや一次以上の微分又は積
   分等をした線形変換後のデータ値ＤＬｊと各物質ｉの同
   じ変換後の参照値ＡＬｉｊで、又はＤｊと各物質ｉの吸
   収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを使い、最小二乗
   法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法でＭｉｘ
   ｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗ分の体積分率体積分率Ｆｍ
   ｉ＊Ｓｂｉを求め、請求項２の方法等を用い各物質ｉの
   Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｅｍｉを求め、
   Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉ
   とこれを加えた各物質の全体の体積分率Ｆｉを求める方
   法とこの方法を用いる装置。
6. 【請求項６】請求項１において、Ｓｌｕｇ Ｐｈａｓｅ
   とＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの項と散乱効果によるモデル
   式１における各物質ｉの夫々の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ
   ＊Ｓｂｉを、透過率での測定値ＴＤｊとモデルを利用し
   た予測値との差の誤差が非負の条件で、この誤差の各種
   最小化法、最小二乗法、又はＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅ
   ｌｉｈｏｏｄ法で求め、請求項２による方法によりＭｉ
   ｘｅｄ Ｐｈａｓｅ体積分率Ｆｅｍｉを求め、Ｆｓｉと
   Ｆｅｍｉを和算し各物質ｉの全体の体積分率Ｆｉを求め
   る方法とこの方法を用いる装置。
7. 【請求項７】請求項１から６の各方法で、散乱損失の係
   数の対数の部分１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）を、全ての
   測定物質の吸収分光率の中の吸収率が波長に関し最も低
   い波長ｋでの吸収率を等価的に波長に依存しない散乱損
   失の係数の対数の項１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓ）として近
   似し、その波長での各測定吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃ
   ｅ）Ｄｋを式９の様に１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓ）とし、
   他の波長の測定吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ｄｊか
   ら式１０．１の様に引き、之を新たに各波長での補正測
   定吸収率Ｄｂｊとしこれを測定吸収率Ｄｊの代わりに、
   更に、各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉ
   ｊをこの波長ｋの吸収率Ａｉｋですべての波長ｊの吸収
   率Ａｉｊを減算し式１０．２に示される参照様補正され
   た分先吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａｂｉｊとし、
   これをＡｉｊの代わりに、請求項１から６の方法に使用
   し、これらの各方法と同様の計算方法で各物質当たりＳ
   ｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率Ｆｓｉと
   Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｅｍｉを求めこ
   れらを加え各物質の全体の体積分率Ｆｉを求める方法と
   この方法を用いる装置。 【式９】 【式１０】
8. 【請求項８】請求項１から６の各方法で、散乱損失の係
   数の対数の部分１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）を疑似吸収
   率特性Ｅｊ（Ｓｋ）と式１１．１で定義し、全ての測定
   物質の吸収分光率の中の吸収率が波長に関し低く安定し
   てＳｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度が測定できる１／Ｓｊが
   Ｓｃａｔｔｅｒｅｒの密度と形状と空間的分布の差のば
   らつき等による統計的ばらつきの小さい一つ以上の波長
   ｋを含む波長群Ｏｓｃでの測定吸収率ＤｋとＳｃａｔｔ
   ｅｒｉｎｇの強度と波長に対する依存性の実験等による
   対数項１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｋ）に相当する既知の散
   乱による疑似吸収率特性Ｅｋ（Ｓｋ）データから式１
   １．２と式１１．３に示される散乱による疑似吸収率特
   性のモデル等を使った最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌ
   ｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法等で推定した値Ｅｓｋで式１１．
   ３として近似し、このＥｓｋと既知の散乱による疑似吸
   収率Ｅｋ（Ｓｋ）を使い波長ｋ以外の波長ｊでの波長ｊ
   に依存する散乱損失の寄与分の推定疑似吸収率Ｅｓｊを
   式１１．４求め、各測定吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃ
   ｅ）ＤｊからこのＥｓｊを式１２．１の様に引き、之を
   新たに各波長ｊでの測定吸収率ＤｂｊとしＤｊの変わり
   に、更に、式１２．２の様に各物質ｉの吸収率（Ａｂｓ
   ｏｒｂａｎｃｅ）Ａｉｊを波長ｋの中で最も全ての物質
   ｉの吸収率の和が小さい波長ｕの吸収率Ａｉｕで引き参
   照吸収率ＡｂｉｊとしＡｉｊの代わりとし、前請求項と
   違い測定吸収率ＤｋをＥｓｋに置き換える事による誤差
   が０でなくＡｂｓｏｒｂａｎｃｅの減少に寄与する事を
   考慮して、最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉ
   ｈｏｏｄ法でＭｉｘｅｄＰｈａｓｅ Ｆｌｏｗ分の体積
   分率Ｆｍｉ＊Ｓｂｉを求め、請求項２の方法等を用い各
   物質ｉのＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｅｍｉ
   を求め、ＳｌｕｇＦｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率
   Ｆｓｉとこれを加えた各物質の全体の体積分率Ｆｉを求
   める方法とこの方法を用いる装置。 【式１１】 【式１２】
9. 【請求項９】請求項８の方法で、散乱損失の係数の対数
   の部分１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）の推定において、全
   ての測定物質の吸収分光率の中の吸収率が波長に関し低
   く安定してＳｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度が測定できる１
   ／ＳｊがＳｃａｔｔｅｒｅｒの密度と形状と空間的分布
   の差のばらつき等による統計的ばらつきの小さい一つの
   波長ｋでの測定吸収率Ｄｋを１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓ
   ｋ）と近似しこれを、Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度と波
   長に対する依存性の実験等による散乱損失による対数項
   １／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）に相当する既知の散乱によ
   る疑似吸収率特性Ｅｋ（Ｓｋ）データと比べ一致する又
   は非負で最も誤差の少ない値Ｅｋ（Ｓｋ）を選び、これ
   に対応する散乱損失による疑似吸収率分光特性Ｅｊ（Ｓ
   ｋ）から、式１１．４の様に他の波長ｊに対する散乱損
   失による疑似吸収率分光特性値Ｅｓｊ（Ｓｋ）を求め、
   各測定吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）ＤｊからこのＥ
   ｓｊを式１２．１の様に引き、之を新たに各波長ｊでの
   測定吸収率ＤｂｊとしＤｊの変わりに、更に、式１２．
   ２の様に各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ａ
   ｉｊを波長ｋの中で最も全ての物質ｉの吸収率の和が小
   さい波長ｕの吸収率Ａｉｕで引き参照吸収率Ａｂｉｊと
   しＡｉｊの代わりとし、前請求項と違い測定吸収率Ｄｋ
   をＥｓｋに置き換える事による誤差が０でなくＡｂｓｏ
   ｒｂａｎｃｅの減少に寄与する事を考慮して、最小二乗
   法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法でＭｉｘ
   ｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗ分の体積分率Ｆｍｉ＊Ｓｂ
   ｉを求め、請求項２の方法等を用い各物質ｉのＭｉｘｅ
   ｄ Ｐｈａｓｅ分の体積分率Ｆｅｍｉを求め、Ｓｌｕｇ
   Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｅｍ
   ｉを加えた各物質の全体の体積分率Ｆｉを求める方法と
   この方法を用いる装置。
10. 【請求項１０】請求項１から６の各方法で、散乱損失の
    係数の対数の部分１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）を、安定
    してＳｃａｔｔｅｒｉｎｇの強度が測定できる１／Ｓｊ
    がＳｃａｔｔｅｒｅｒの密度と形状と空間的分布の差の
    ばらつき等による統計的ばらつきの小さい一つ以上の波
    長ｋを含む波長群Ｏｓｌｐで、Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇの
    強度と波長に対する依存性の実験等による対数項１／ｄ
    ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）に相当する既知の散乱による疑似
    吸収率特性Ｅｋ（Ｓｋ）データから式１１．２と１１．
    ３に示される散乱による疑似吸収率特性のモデル等を使
    い、更に、各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）
    ＡｉｊとＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅでの体積分率Ｆｍｉと
    散乱による光路長の変化に起因する散乱効果のＳｂｉｊ
    からの式１３．１の関係のモデルを使い、更に、Ｓｂｉ
    ｊの波長依存性を無視してＳｂｉと見なし、式１３．２
    と近似し、各波長ｊでの、又、必要であれば各強度での
    測定系からくる予測された分散誤差Ｓｄｊを用いた重み
    付けをした二乗誤差による式１３．４の評価関数Ｅｖ２
    に対する最小二乗法や、式１３．３の代わりに式１３．
    ３の評価関数Ｅｖに対する最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ
    Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法を用い、同時に散乱損失によ
    る疑似吸収率特性ＥｓｊとＦｍｉ＊Ｓｂｉを求め、請求
    項２の方法等を用い各物質ｉのＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ
    分の体積分率Ｆｍｉを求め、Ｓｌｕｇ Ｆｌｏｗ Ｒｅ
    ｇｉｍｅ分の体積分率ＦｓｉとＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ
    分の体積分率Ｆｍｉを加えた各物質の全体の体積分率Ｆ
    ｉを求める方法とこの方法を用いる装置。 【式１３】 ＯＥｖ：最小二乗誤差の評価用の波長の集合。
11. 【請求項１１】請求項８と１０の最小二乗法の評価関数
    や式１３．４において、各波長ｊでの、又、必要であれ
    ば各強度での測定系からくる予測された分散誤差Ｓｄｊ
    以外に散乱の変動による分散ＳＳｄｊを加えた重み付け
    をした二乗誤差による式１４に表される評価関数に対す
    る、最小二乗法や、式１４の代わりにＭａｘｉｍｕｍ
    Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法をもちいて各種体積分率を求め
    請求項２を用いＦｅｍｉと更に全体の体積分率Ｆｉを求
    める方法とこの処理方法を用いる装置。 【式１４】 ＯＥｖ：最小二乗誤差の評価用の波長の集合。
12. 【請求項１２】請求項１から１０において各波長ｊで
    の、又、必要であれば各強度での光源と光学系と検出装
    置においての熱雑音やその他の影響により時間積分時間
    を考慮した予測された変動の標準偏差Ｓｄｊによる重み
    付けをした各種生又は処理及び変換後のＤａｔａ更に各
    種モデルからの予測値Ｅｓｔｉｍａｔｅとして書くと之
    らの誤差の二乗誤差による式１５．１に表される評価関
    数Ｅｖｗ１に対する最小二乗法、又は散乱の変動による
    分散ＳＳｄｊを加えた式１５．２に表される評価関数Ｅ
    ｖｗ２に対する最小二乗法を、これらの中の最小二乗法
    において使用する方法とこの方法を用いる装置。 【式１５】 ＯＥｖ：最小二乗誤差の評価用の波長の集合。
13. 【請求項１３】請求項１から１２の方法に、更に、これ
    ら方法から得た散乱効果と各Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分
    の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉの値を要素に持つ体
    積分率ベクトルＦを初期値にし、Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ
    ｆａｃｔｏｒを用いた多次元ニュートン・ラプソン法
    を用い、全ての物質の吸収分光特性を考慮して選ばれた
    複数個ｍの波長群Ｏｎｌの各波長ｕで、又、必要であれ
    ば各強度での、光源と光学系と検出装置においての熱雑
    音やその他の影響による時間積分時間を考慮した変動の
    標準偏差Ｓｄｕとオフセット分の誤差Ｅｏｕを誤差の重
    み付けとして、測定透過率ＴＤｕと式１に表されるモデ
    ルによる予測値ＴＥｕとの誤差の評価基準である式群１
    ６の何れかの誤差関数を使い、式群１７中の収束条件の
    係数Ｃｊを小さくとりこの誤差を減少させ、波長群Ｏｎ
    ｌ以外を含む波長ｊでの測定透過率ＴＤｕに対する予測
    値ＴＥｕの誤差を、光源と光学系と検出装置においての
    熱雑音やその他の影響による時間積分時間を考慮した変
    動の標準偏差Ｓｄｊとオフセット分の誤差Ｅｏｊの範囲
    に入るまで最小化させ、これらを満たす各Ｆｌｏｗ Ｒ
    ｅｇｉｍｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉの値を
    求め、更に請求項２の方法を用いＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓ
    ｅの各物質ｉの体積分率Ｆｅｍｉを求め、Ｓｌｕｇ及び
    Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各物質ｉの体積分率Ｆｓｉと
    Ｆｅｍｉの和Ｆｉを求める方法とこの方法を用いる装
    置。 【式１６】 Ｏｎｌ：ニュートン・ラプソン法誤差の評価用の波長の
    集合。 Ｏｃｖ：収束条件の評価用の波長ｊの集合。 【式１７】 Ｃｊ：各ｊに対し設定された定数で３．０以下を普通と
    り、通常１．０より小さい値を指定する ｅｅｊ：各ｊに対し設定された定数で、更なる収束条件
    用定数。 Ｃｓｃ：収束条件用定数。 Ｃｆｃ：収束条件用定数。 Ｃｒｃ：収束条件用定数。 Ｃｎｃ：収束条件用定数。 ＯＭ：収束条件の評価用のＭ個の波長の集合。
14. 【請求項１４】請求項１から１２の方法に、更に、これ
    ら方法から得た散乱効果と各Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分
    の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉを要素に持つ体積分
    率ベクトルＦを初期値にし、Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｆ
    ａｃｔｏｒを用いた多次元ニュートン・ラプソン法を用
    い、全ての物質の吸収分光特性を考慮して選ばれた複数
    個ｍの波長群Ｏｎｌの各波長ｊで測定透過率ＴＤｕと式
    １に表されるモデルによる予測値ＴＥｕとの式群１６に
    表された何れかの誤差に対し、非負の条件の下各種最小
    化を行い、式群１７に表された何れかの予め決められた
    一つ以上の収束条件を満たすと反復計算を停止し、更に
    請求項２の方法を用いＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各物質
    ｉの体積分率Ｆｅｍｉを求め、Ｓｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ
    Ｐｈａｓｅの各物質ｉの体積分率ＦｓｉとＦｅｍｉの
    和Ｆｉを求める方法とこの方法を用いる装置。
15. 【請求項１５】請求項１から１２の方法に、更に、これ
    ら方法から得た散乱効果と各Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ分
    の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉの値を要素に持つ体
    積分率ベクトルＦを初期値にし、全ての物質の吸収分光
    特性を考慮して選ばれた複数個ｍの波長群Ｏｎｌの各波
    長ｊと必要であれば各強度での光源と光学系と検出装置
    においての熱雑音やその他の影響により時間積分時間を
    考慮した変動の標準偏差Ｓｄｊとオフセット分の誤差Ｅ
    ｏｊを誤差の重み付けに用いた式１６．ｎ２か式１６．
    ｎ１から式１６．ｎ４のいずれかの評価関数を用いて、
    収束条件の判定用関数とし、この波長群内の全ての波長
    ｊでの誤差の非負の条件の下、散乱効果と各Ｆｌｏｗ
    Ｒｅｇｉｍｅ分の体積分率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉの値
    によるベクトルを変化させて誤差を最小化させる各種最
    小化を行い、式群１７の中の一つ以上の何れかの予め決
    められた収束条件を満たすと反復計算を停止し、更に請
    求項２の方法を用いＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各物質ｉ
    の体積分率Ｆｅｍｉを求め、Ｓｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ
    Ｐｈａｓｅの各物質ｉの体積分率ＦｓｉとＦｅｍｉの和
    Ｆｉを求める方法とこの方法を用いる装置。
16. 【請求項１６】請求項１３から１４の方法において、最
    小化反復計算の中で、測定透過率ＴＤｕとモデリングに
    より求まる透過率ＴＥｕの差が負に任意の波長ｕでなる
    場合はＲｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ Ｅｘを減
    少させ差が正になる様にＲｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｆａｃ
    ｔｏｒ Ｅｘを設定し、反復計算に復帰し、誤差を減少
    させ、その後はこれら請求項の方法を用い、収束条件を
    満たすと反復計算を停止し、請求項２等を使いＳｌｕｇ
    及びＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各物質ｉの体積分率Ｆｓ
    ｉとＦｅｍｉ、更に、これらの和Ｆｉを求める方法とこ
    の方法を用いる装置。
17. 【請求項１７】上記の請求項１３から１６の全ての最小
    化において、収束判定条件に、反復回ｎ回目での体積分
    率ＦｓｉとＦｍｉ＊Ｓｂｉ等を要素に持つｍ次元の体積
    分率ベクトルＦｎの変化ベクトルｄＦｎの各種ノルムが
    許容誤差の範囲で且つ、式群１８の何れかの様に誤差の
    移動平均Ｆ２ｎ（Ｌ）やＦ１ｎ（Ｌ）が連続して減少す
    る事を加え、全ての収束判定条件を満たした場合反復計
    算を終了し、請求項２等を使いＳｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ
    Ｐｈａｓｅの各物質ｉの体積分率ＦｓｉとＦｍｉ、更
    に、これらの和Ｆｉを求める方法とこの方法を用いる装
    置。 【式１８】 ｍ：全体積分率と散乱係数Ｓｂｉや散乱損失Ｅｓｊ又は
    １／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）の予測値によるベクトルＦ
    ｎの次元。
18. 【請求項１８】請求項１から１７の方法で、各波長ｊの
    測定透過率ＴＤｊに対し、各強度、つまり等価的に各透
    過率の値、に対する各波長での光源と光学系と検出装置
    においての熱雑音やその他の影響により時間積分時間を
    考慮した変動の標準偏差Ｓｄｊの３倍以下の値とオフセ
    ット分の誤差Ｅｏｊを式１９の様に加算した値ＴＤｅｊ
    を任意の段階で代用し、ＴＤｅｊとモデリングＴＥｊの
    誤差に対し非負の条件下に、これらの各請求項によって
    表された方法によって誤差の各種最小化を行い、請求項
    ２等を使いＳｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各物
    質ｉの体積分率ＦｓｉとＦｍｉ、更に、これらの和Ｆｉ
    を求める方法とこの方法を用いる装置。 【式１９】
19. 【請求項１９】請求項１３から１８の方法で、測定透過
    率ＴＤｊ又はＴＤｅｊと、式群２０でモデリングされた
    Ｓｌｕｇ Ｐｈａｓｅのｎ回の反復計算の予測項ＴＳｊ
    ｎの式群１６の各種誤差を、初期値のＭｉｘｅｄ Ｐｈ
    ａｓｅの体積分率Ｆｍｉと散乱効果Ｓｂｉとその関のＦ
    ｍｉ＊Ｓｂｉを固定したまま、ＦｓｉｎとＳｊｎ又はＳ
    ｎを変化させ各方法で、ｎ回の反復計算の誤差Ｅｖｆ２
    Ｔｊ＝（ＴＤｊ−ＴＳｊｎ）が非負の条件下で最小化
    し、ｗ回目で最小化すると、この時のＳｌｕｇ Ｐｈａ
    ｓｅの体積分率Ｆｓｉｗと散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗを求
    めるＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅの予測体積分率Ｆｓｉｗと散
    乱強度Ｓｊｗ又はＳｗとし、次に、これらの解を固定
    し、Ｆｍｉｎ＊Ｓｂｉｎを変化させて最小化させるた
    め、透過率ＴＤｊやＴＤｅｊからＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅ
    のみの予測項ＴＳｏｊｗを引き、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓ
    ｅの項を吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）Ｄｊｗへ変換
    とし、Ｅｓｊｗ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｊｗ）又はＥ
    ｓｗ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｗ）として之を固定し、
    式群２１をモデル用として、式群１６の各種誤差を最小
    にする関Ｆｍｉ＊Ｓｂｉの解を付属資料１の方法や、Ｍ
    ａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法、各種最小化
    法、又は最小二乗法等により求め、請求項２等を使いＳ
    ｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各物質ｉの体積分
    率ＦｓｉとＦｅｍｉ、更にこれらの和Ｆｉを求める方法
    とこの方法を用いる装置。 【式２０】 【式２１】
20. 【請求項２０】請求項１９において、測定透過率ＴＤｊ
    又はＴＤｅｊと、式群２０でモデリングされたＳｌｕｇ
    Ｐｈａｓｅのｎ回の反復計算の予測項ＴＳｊｎの式群
    １６の各種誤差を、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの項の値が
    重要ないかなる体積分率Ｆｍｉでも小さい波長群Ｏｓｌ
    の波長で、その条件を満たしたある値以下の小さい透過
    率の時、この波長ｊで各種の方法で初期値のＭｉｘｅｄ
    Ｐｈａｓｅの体積分率Ｆｍｉと散乱効果Ｓｂｉとその
    関のＦｍｉ＊Ｓｂｉを固定したまま、ＦｓｉｎとＳｊｎ
    又はＳｎを変化させ各方法で、ｎ回の反復計算の誤差Ｅ
    ｖｆ２Ｔｊ＝（ＴＤｊ−ＴＳｊｎ）が非負の条件下で最
    小化し、ｗ回目で最小化すると、この時のＳｌｕｇ Ｐ
    ｈａｓｅの体積分率Ｆｓｉｗと散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗ
    を求めるＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅの予測体積分率Ｆｓｉｗ
    と散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗとし、次に、別の波長群Ｏｍ
    ｘに対して、このＦｓｉｗと散乱強度Ｓｊｗ又はＳｗを
    固定して、Ｆｍｉｎ＊Ｓｂｉｎを変化させて最小化させ
    るため、透過率ＴＤｊやＴＤｅｊからＳｌｕｇ Ｐｈａ
    ｓｅのみの予測項ＴＳｏｊｗを引き、吸収率Ｄｉｗに変
    換し、散乱損失のＥｓｊ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｊ
    ｗ）又はＥｓｊ＝１／ｄ＊ＬＯＧ（１／Ｓｗ）を固定
    し、式群２１をモデルとして、式群１６の各種誤差を最
    小にする関Ｆｍｉ＊Ｓｂｉの解を付属資料１の方法や、
    Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法、各種最小化
    法、又は最小二乗法等により求め、請求項２等を使いＳ
    ｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各物質ｉの体積分
    率ＦｓｉとＦｅｍｉ、更にこれらの和Ｆｉを求める方法
    とこの方法を用いる装置。
21. 【請求項２１】Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅのモデルを請求
    項１の一つではなく、式２２のＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓ
    ｅ、式２３のＳｌｕｇ Ｐｈａｓｅ、式２４のＳｌｕｇ
    ｏｆ Ｍａｊｏｒｉｔｙ＆Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ、
    式１のＳｌｕｇ＆Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅ、としてこの
    モデルを示すインデックスをｖとすると、測定吸収率Ｔ
    Ｄｖｊとその値からの吸収率Ｄｒｖｊから、各モデル
    で、散乱効果、ＳｌｕｇとＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅの各
    体積分率ＦｓｉｖとＦｍｉｖ＊Ｓｂｉｖを計算し、これ
    らを要素に持つベクトルを体積分率ベクトルＦｖとする
    と、体積分率ベクトルＦｖと各波長ｊごとの誤差を要素
    に持つ誤差ベクトルＳｅと式１５や式群１６の各種誤
    差、測定されたそれぞれの透過率又は吸収率のパターン
    に対して、各物質ｉの吸収率（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）
    Ａｉｊの特性と全ての分率の組み合わせから得られる各
    率の分光特性の値の特性とそれに対する体積分率ベクト
    ルＦｖの特性から得られた判断基準と各種誤差を最小に
    する等も含む誤差に関する判断基準による複数の判断基
    準を用い、Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅ ｖの判定を行な
    い、そのモデルにあう体積分率ベクトルＦｖを解として
    選び、請求項２等を使いＳｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ Ｐｈ
    ａｓｅの各物質ｉの体積分率ＦｓｉとＦｍｉ、更にこれ
    らの和Ｆｉを求める方法とこの方法を用いる装置。 【式２２】 【式２３】 【式２４】
22. 【請求項２２】請求項２１において、Ｆｌｏｗ Ｒｅｇ
    ｉｍｅの判定の後に、対応するモデルを使い、更に、各
    種誤差を最小にするために、モデルが式１５や式群１６
    に表される各種誤差を最も小さくすると考えられる透過
    率ＴＤｊか吸収率Ｄｊか又は両方の空間において、請求
    項１３から２０までの各方法とその他のモデルに対する
    応用も含む、多次元ニュートンラプソン法や他の各種最
    小化法を用い、各種誤差を減少させ、且つ、必要であれ
    ばＦｖに対して請求項１７の条件を収束条件に加え、収
    束判定を行ない、最小化反復計算を終了させ、誤差評価
    関数が収束した値に対応する体積分率ベクトルＦｖを解
    とし、請求項２等を使いＳｌｕｇ及びＭｉｘｅｄ Ｐｈ
    ａｓｅの各物質ｉの体積分率ＦｓｉとＦｍｉ、更にこれ
    らの和Ｆｉを求める方法とこの方法を用いる装置。
23. 【請求項２３】混合しない物質を含む流体や移動物体の
    各物質ｉの波長ｊに対する散乱分光特性Ｒｊｉを利用し
    た、一つの時間サンプル中の計測の為の積分時間をＴｉ
    ｎｔとすると、反射型分光計測を行ない、その光強度か
    ら反射率を計算し、時刻ｔでのこの波長に関する散乱断
    面積又は反射率データ列Ｒｊ（ｔ）から、照射領域をＡ
    ＲＥＡ１としこの内点だけで１．０の値を持ち他の点で
    ０の窓関数Ｗ（Ｘ）式２５を使い、更に速度をＶ（Ｘ，
    ｔ）とすると光学セル部分の光学窓に平行の照射面内
    （Ｘ）の微小厚さの平板の照明面内の中の面積分率Ｆａ
    ｉ（Ｘ，ｔ）としこの面内の微小面積での面積分率をｆ
    ａｉ（Ｘ，ｔ）として式２６と２７でこれらを定義付
    け、測定データ列Ｒｊ（ｔ）と誤差をｅ１ｊ（ｔ）を使
    いモデル式２８によってモデリングし、更に、物体の分
    布にかんする微小面積分率ｆａｉの空間移動による空間
    変位量を_ΔＸ（Ｘ，ｔ）とし物体の移動による寄与を式
    ２９．１から式２９．３で近似し、更に、移動により殆
    ど組成の割合が移動物体のその体積において変化が少な
    く面積分率が殆ど変化しない事を仮定し、式３０．１か
    ら式３０．２で近似し、さらに、全ての物質ｉの面積分
    率の変化の面積分率の移動速度に変換した速度が測定時
    間内に一様であると仮定して、式３１．１に示される様
    に中間値の定理から平均速度と同様のものＶａ（Ｘ，
    ｔ）を使い誤差をｅ２ｊ（ｔ）とし、式３１．１から式
    ３１．３でさらに近似し、更に、照射面内の物質ｉの面
    積分率の時間空間平均近似ＡＦｉを式３２で近似し、こ
    れと誤差ＥＲｊを使い、式３４の正規化方程式を満たす
    様に係数Ｃ１をとり、式３３の近似を行ない、近似式３
    ３をこのシステムのモデルとして使い、この式を透過型
    分光計測の吸収率のＤｊに置き換えて、参考資料１と同
    様の最小二乗法やＭａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄ
    法で、又は、式群１６の何れかの誤差に対する最小化や
    通常の最小二乗法を用い、又はＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋ
    ｅｌｉｈｏｏｄ法で、ＡＦｉを求め、これを面分率と近
    似する方法とこの方法を用いる装置。 【式２５】Ｗ（Ｘ）＝１．０ ＸがＡｒｅａｌの中点の
    位置ベクトル Ｗ（Ｘ）＝０．０ ＸがＡｒｅａｌの外の位置ベクトル 【式２６】 【式２７】 【式２８】 【式２９】 【式３０】 【式３１】 【式３２】 【式３３】 【式３４】
24. 【請求項２４】シュルンベルジェ社のＭｏｄｕｌａｒ
    Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｅｓｔｅｒに一例が上げられる様に
    油井の中に岩層の中から液体を採取する装置において、
    上記の請求項を用いた、石油と水及びガスに対する分光
    装置を用い、地層中の夫々の流体の圧力の下に地層流体
    を少量採取する時に、大量に採取する生産時のこれらの
    圧力が予測できさらにこの圧力の時間変化により生産時
    の自発的採取可能の石油及びガスの埋蔵量が従来の各種
    の方法で予測できるが、これらの物質の上記の様な採取
    装置に自発的に流体の圧力と採取系の中のガス圧力との
    差により、又はポンプにより強制的に人為的圧力差を作
    る事により、流体の流れ込む速度と量とその組成の時間
    変化が見られるが組成の時間的変化を本方法と装置で測
    定し、圧力と左記の速度の情報と共に重要な生産可能埋
    蔵量の推定の情報に以下のようにする方法。地層中の水
    が大部分をしめる層の部分と油が最大限多くなる部分の
    境目の領域をＯｉｌ−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏ
    ｎ Ｚｏｎｅ、更にここでの油井に出てくる水の体積分
    率をＷａｔｅｒ Ｃｕｔと定義し、同様に油とガスが大
    部分の層の部分の境目の部分をＯｉｌ−Ｇａｓ Ｔｒａ
    ｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、ここでの気体状態の物をＧ
    ａｓ更にその圧力での体積分率をＧａｓ Ｃｕｔ、ガス
    と水が大部分の層の部分の境目の部分をＧａｓ−Ｗａｔ
    ｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ更にここでの油
    井に出てくる水の体積分率をＷａｔｅｒｉｎ ｇａｓ
    Ｃｕｔとここでは呼び、これらをこの装置により、微量
    又はそれ以上のＯｉｌの検出により、更に、Ｏｉｌ−Ｗ
    ａｔｅｒ ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＺｏｎｅの開始領域Ｏ
    ＷＣｕｔを求め、又はこの近傍での上記の計測からの組
    成の時間的変化から、Ｄｒａｗ Ｄｏｗｎ Ｐｒｅｓｓ
    ｕｒｅ ｄＰに近いＦｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｅｓｓｕ
    ｒｅ Ｐｅと既知の装置内の圧力の圧力差ＤＰｏが安定
    した領域での体積分率の時間平均値を式３５の様に疑似
    Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔとし、これを求め、Ｏｉｌ−Ｗａｔ
    ｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅの領域の予測又
    は確認を行ない、きらに生産可能なムーバブルオイルの
    層の厚さ方向の又は静水圧の変化方向や油井方向に対す
    るＣｏｎｔｏｕｒ Ｍａｐを書くような圧力と流体速度
    情報がら密度及び流体圧力分布及びＰｅｒｍｅａｂｉｌ
    ｉｔｙ及びＷａｔｅｒ ＣｕｔのＣｏｎｔｏｕｒ Ｍａ
    ｐを書くようなＷａｔｅｒ Ｃｕｔの分布の推定に役立
    て、きらに、別の層においてガスが存在すれば、全ての
    吸収率で０．０の吸収を持つ物質をガスとしそれに対し
    疑似Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔと同様の測定値からの計算によ
    りＧａｓ Ｃｕｔを求め、Ｏｉｌ−Ｇａｓ Ｔｒａｎｓ
    ｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅの位置を求め、更に、存在すれば
    同様の方法でＷａｔｅｒ ｉｎ Ｇａｓ Ｃｕｔを測定
    値からの計算により求めとＧａｓ−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａ
    ｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅの位置の予測又は確認を行な
    い、更に、請求項２７の疑似Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ
    油井方向の各種生産可能ムーバブルオイルやＧａｓの密
    度及び流体圧力分布及びＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙの分
    布と生産物の埋蔵位置での生産物体の体積分率の各Ｃｕ
    ｔの推定を行なう事により、生産計画の立案に有意着な
    情報を提供し生産可能石油とガスの埋蔵量の推定に役立
    てる本方法とこれに用いる分光装置とこの情報利用し解
    析する解析装置。
25. 【請求項２５】請求項２４の疑似Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔを
    式３５として定義し、油田のその場所の地層での生産可
    能な油と水の体積分率とする方法とこれを用いる装置。 【式３５】 ｗｈｅｒｅ， Ｆｗ（ｔ）：Ｔｉｍｅ ｖａｒｒｙｉｎｇ Ｓｔａｎｔ
    ｅｎｅｏｕｓ Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏ
    ｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ．時刻ｔでの瞬間的体積分率。 ｔ：Ｔｉｍｅ．時刻。 Ｔａｖ：Ａｖｅｒａｇｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ．平均
    時間。 Ｐｅ：Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ Ｐｒｅｓｓｕ
    ｒｅ．地層内液体の静止圧力。 Ｐｍ（ｔ）：Ｍｅａｓｕｒｅｄ Ｆｌｕｉｄ Ｐｒｅｓ
    ｓｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｐ
    ｐａｒａｔｕｓ，ａｓｓｕｍｅｄ ｔｏ ｂｅｃｌｏｓ
    ｅｄ ｔｏ Ｗｅｌｌ ＢｏｒｅＰｒｅｓｓｕｒｅ ｄ
    ｕｒｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｆｕｔｕｒ
    ｅ．圧力計によって計られた時刻ｔでの流体静止圧力で
    殆ど生産時の油井の中の静止圧力と近い値。 ｅ：Ａｌｌｏｗｅｄ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｆｌｕｃｔｕ
    ａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇａｕｇｅ ｒ
    ｃａｄ ｏｕｔ．任意の圧力計の圧力値の時間変動の標
    準偏差の二乗に対する変動許容量の値で小さい値。 Ｌ：Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｒｅｓｓｕ
    ｒｅ Ｇａｕｇｅ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｐｅｃ
    ｔｒｏｓｃｏｐｙ ｕｎｉｔ．圧力計と光学的分光計の
    流路の長さ。 Ｖ：Ｆｌｕｉｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ．流体の移動速度。 Ｖｓ：Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｓｏｕｎｄ ｉｎ ｔ
    ｈｅ ｆｌｕｉｄ，ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ａｓ ｖｅｌ
    ｏｃｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｐ
    ｒｅｓｓｕｒｅ ｉｆ ｔｈｅ ｆｌｕｉｄ ｉｓ ｎ
    ｏｔｍｏｖｉｎｇａｔ ａｌｌ．流体の中の音波の伝搬
    スピードで、流体が移動しなげれば圧力の伝搬スピード
    と近似できる為。 ここで、ｄｔは０としてもかまわない。
26. 【請求項２６】請求項２４の疑似Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔを
    式３６として定義し、油田のその場所の地層での生産可
    能な油と水の体積分率とする方法とこれを用いる装置。 【式３６】 但し、記号群は請求項２５と同じ。ここで、ｄｔは０と
    してもかまわない。
27. 【請求項２７】請求項２４において、光学的測定がら疑
    似Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｋｉを式３７．１として
    定義しこれか又は式３７．２で近似したり測定し、各種
    解析に利用する方法とこれを用いる装置。 【式３３】 ｗｈｅｒｅ， Ｖｉ：Ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ ｉｔｅｍ
    ｉ ａｔ ｔｉｍｅｔ 時刻ｔでの物ｉの流速の予測
    値 μｉ：Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ ｉｔｃ
    ｍ ｉ物ｉの温度Ｔ圧力Ｐｍでの粘性の予測値 Ｖｔｋ（ｔ１）：Ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｆｌｕｉｄ ｉ
    ｎｔａｋｅ ｉｎｔｏａ ｃｈａｍｂｅｒ ｌｉｋｅ
    ｐｒｅｔｅｓｔ ｃｈａｍｂｅｒ ｏｆ ＲＦＴ ｄｕ
    ｒｉｎｇ ｉｎｔａｋｅ ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｔ１
    ｔｏ ｔ１＋Ｔａｖ．ある容器か体積内に時刻ｔ１から
    ｔ１＋Ｔａｖの間に流入させた流体全体の体積。例えば
    Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ社のＲＦＴやＭＤＴと言う装
    置では、Ｐｒｅｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒに時刻ｔ１か
    らｔ１＋Ｔａｖの間に流入させた流体全体の体積を指
    す。 Ａ：Ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈ
    ａｍｂｅｒ ｔｈａｔｄｒｅｗ ｔｈｅ ｆｌｕｉｄ
    ｉｎ．同じ容器の中に時刻ｔ１からｔ１＋Ｔａｖの間に
    流入させた流体全体の体積をいれた容器の断面の面積。
    例えばＳｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ社のＲＦＴやＭＤＴと
    言う装置では、Ｐｒｅｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒの断面
    面積を指す。 Ｖｔｋ（ｔ１）／Ａ：Ａｖｅｒａｇｅ Ｓｐｅｅｄ ｏ
    ｆ ｆｌｕｉｄ ｆｌｏｗ ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｔ１
    ｔｏ ｔ１＋Ｔａｖ，ｆｏｒ ｃｘａｍｐｌｅｍｅａ
    ｓｕｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｉｓｔｏｎ ｍｏｖｅｍ
    ｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｔｅｓｔ ｃｈａｍｂｅ
    ｒ ｏｆ ＲＦＴ ｄｕｒｉｎｇ ｄｒａｗｉｎｇｔｈ
    ｅ ｆｌｕｉｄ ｆｒｏｍ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｒ
    ｏｍ ｔｉｍｅ ｔ１ ｔｏ ｔ１＋Ｔａｖ．同じ容器
    の中に時刻ｔ１からｔ１＋Ｔａｖの間に流入させた流体
    全体の体積をいれた容器への流体全体の流量。例えばＳ
    ｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ社のＲＦＴやＭＤＴと言う装置
    では、Ｐｒｅｔｅｓｔ ＣｈａｍｂｅｒのＰｉｓｔｏｎ
    の時刻ｔ１からｔ１＋Ｔａｖの間に動くスピードである
    し、その平均値を使う事もできる。
28. 【請求項２８】請求項２４の装置と方法を用いて、Ｒｅ
    ｓｅｒｖｏｉｒｅの地震探査等で得られる情報と試掘井
    からの情報からの予想位置とＤｒｉｌｌ Ｓｔｅｍ Ｔ
    ｅｓｔからの生産可能の石油の広がりから予測されるＯ
    ｉｌ−Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、
    Ｏｉｌ−Ｇａｓ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ、Ｇ
    ａｓ−Ｗａｔｅｒ ＴｒａｎＳｉｔｉｏｎ Ｚｏｎｅの
    位置の予測と、更に、請求項２５から２７までの方法も
    使い、Ｗａｔｅｒ ＣｕｔとＰｅｒｍｉａｂｉｌｉｔｙ
    とＧａｓ Ｃｕｔと必要であればＷａｔｅｒ ｉｎ Ｇ
    ａｓ Ｃｕｔの予測の精度を向上し生産可能石油とガス
    の埋蔵量の推定の精度の向上と生産計画の立案や生産制
    御を行うため、地下での請求項２４の装置と方法による
    流体の採取と流体の体積分率と流れの時間変化を測定す
    るため、推定される生産井として重要な場所と、少なく
    とも予測されるＷａｔｅｒ Ｃｕｔが消滅しかかる場
    所、更なる試掘井を作り、Ｗａｔｅｒ Ｃｕｔと疑似Ｗ
    ａｔｅｒ Ｃｕｔと疑似Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙの三
    次元的分布の予測の精度を上げる事により生産可能石油
    とガスの位置、密度、Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ、圧力
    分布更に、現実的な指標としてのＷａｔｅｒ Ｃｕｔ
    や、Ｇａｓ Ｃｕｔ、 Ｗａｔｅｒ ｉｎ ＧａｓＣｕ
    ｔ、Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙと疑似Ｐｅｒｍｅａｂｉ
    ｌｉｔｙの精度を向上させて埋蔵量及び生産計画や生産
    制御を行う方法とこれを用いるシステムとその使用方
    法。
29. 【請求項２９】請求項１から２２までの方法を、油の吸
    収率のピークと近傍の複数の波長を測定波長に選び、吸
    収率測定から、吸収率Ｄｊを求め、Ｄｊか、Ｄｊの一次
    微分か差分のＤｄ１ｊ，Ｄｊの二次微分か一次差分の差
    分やＤｄ２ｊ、必要ならば同様に高次ｋの微分や差分値
    Ｄｄｋｊに対し、物質ｉが１００％の体積分率の時の吸
    収率も同様の微分及び差分値Ａｄｋｊとして利用する方
    法と之を有する装置。
30. 【請求項３０】請求項２９の、微分値を吸収率と併用
    し、式３８の様に疑似波長ｊ＋ｍのデータとして取扱
    い、疑似吸収率ＤＳｊ＋ｍとし、さらに物質ｉが１００
    ％の体積分率の時の吸収率も同様の微分及び差分値Ａｄ
    ｋｊを使い疑似波長ｊ＋ｍの参照吸収率ＡＳｉ，ｊ＋ｍ
    として取扱い、高度のグローバルな精度の向上と収束を
    試みる方法とこれを有する装置又は使用する装置。 【式３８】 ｗｈｅｒｅ， Ｌｋ：ｋ次までの微分又は差分の吸収率のスペクトルで
    解析に使用される波長の数。
31. 【請求項３１】請求項２９や３０に更に，光学セルの断
    面の光軸方向の厚みを１から２ｍｍの薄い物にして全て
    の散乱効果を低め、解析の精度を向上させる方法と之を
    有する装置。
32. 【請求項３２】請求項２９や３０に更に，光学セルの断
    面の光軸方向の厚みを１から２ｍｍの薄い物にし更に幅
    も短くして、流速の高速化し殆どＳｌｕｇが分解されな
    るべくＭｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅにその光学セルの近傍か
    らなる様にし、Ｍｉｘｅｄ Ｐｈａｓｅでの散乱効果が
    多くなる場合も厚みが薄い事からＳｊやＳｂｉｊ等の非
    線型性を抑える系にし、解析の精度を向上させる方法と
    之を有する装置。
33. 【請求項３３】請求項８や１０及びその他の関連する請
    求項において、散乱強度予測用の波長群ＯｓｌｐやＯｓ
    ｃでの散乱損失吸収率１／ｄ＊Ｌｏｇ（１／Ｓｊ）の推
    定値Ｅｊ（Ｓｋ）の算出方法を、その散乱損失吸収率の
    実験や理論計算からの参照吸収スペクトル、要素ｋが波
    長ｋである吸収率ＳＬｍｋで表されるベクトルＳＬｍと
    すると、線形独立なスペクトルＳＬｍを選び、更に必要
    であれば直交基底のスペクトルＯＳＬｍを作り、Ｎｍ次
    元の線形空間を作り、夫々実験や理論により求まる値に
    関しては線形和の重みＷｍにより、例えば、式３９でモ
    デリングして表し、重みＷｍのベクトルを未知数にし
    て、しかも直交化させていない時は、重み要素が、一つ
    の値以外殆ど０であると言う解を選び、散乱強度の推定
    Ｓｋに対応するＥｋ（Ｓｋ）の推定を吸収度での推定で
    は式１１．３や１３．１や１３．２のモデルにおいて最
    小二乗法やＭａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ法
    や、式群１６や式１５等の各種誤差の関数の最小化によ
    りＷｍを求めて行ない、ＳＬｍから他の波長ｊにおいて
    もこの重みＷｍによる線形和によって式４０にて近似す
    る方法と之を用いる装置。特に、行列表示をすると、式
    ３９は式３９．１となる。 【式３９】 【式３９．１】 Ｅｓ： Ｏｓｃ又はＯｓｌｐの要素の数ＮｕのＮｕ次元
    のベクトルでｋ番目の要素がＥｋ（Ｓｋ）． ＳＬＭ： Ｎｕ Ｘ Ｎｍの行列で、ＳＬＭｉｊ＝ＳＬ
    ｊｉ．ｉ∈Ｏｓｃ，Ｏｓｌｐ，１＜＝ｊ＜＝Ｎｍ Ｗｖ：Ｎｍ次元のベクトルで、Ｗｖｉ＝Ｗｉ，１＜＝ｉ
    ＜＝Ｎｍ ＳＬｊｉ：Ｎｕ次元のベクトルで、ｉが波長を示し、ｊ
    はこの空間の基底のベクトルの番号。 【式４０】
34. 【請求項３４】請求項２４から２８以外の上記の請求項
    の方法を流体以外に固体も含む移動体に対して使用し光
    学的分光測定の一つの測定時間内に測定領域を移動する
    物体の体積分率又は面積分率を求める方法とこれを用い
    る装置。
35. 【請求項３５】全ての請求項で、各種誤差等の最小化の
    時に反復法を用いる場合、反復の回数に上限値を持たせ
    この回数の間の最小の誤差の時の値を解とする方法。