JPS6014190A - 集束電極誘導分極検層用装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１９８２年１１月１６日発行のハロルド・ジ
エー・ビネガー並びにモンロー・エイチ・ワックスマン
の米国特許第４，３５９，６８７号に記載されているよ
うな訪導分液検層用システムに係る。前記特許において
開示されているのは、現場測定値を用いて頁岩質砂層の
単位細孔答私あたシの陽イオン交換能カＱｖ、箪解質電
４率Ｃｗ水分飽和状Ｂｓｗを決定するための肋尋分極検
ｆｉｒ用−ＪＡ（：、’５’、および方法でおる。特に
この特許の開示する検層装ｆ１゛７は、圧力測定゛Ｉ７
．−４ケと比較電析と共に電流およびもどり電極を備え
た絶縁ゾンデと、同相電２５＋、’率とｉｆ〔角位ａ電
導車の両方を測定するだめのヨ・段を有するものである
。米国特許＊、　４ｒ３５９＋６８７号に記載された誇
尋分極検層装置は現場測定値からＱｖ　、　Ｃｗ、　Ｓ
ｗの数値全決定する手段を提供しているため、試鈍孔を
掘抜いた層の評価が大幅に改良された。

ところが上述の発明にはいくつか欠点がある。

定心性掘削泥水の充４：４シた試他孔の存在によって、
実際の４１・ｊ成）ｇラメークの真の表示を得るために
試錘孔の修正曲線を使用することが８矢となる。形成物
抵抗率が泥水の抵抗率よυ相当大きい場合、非常に大き
な試り・１！孔の修正が要求される。泥水ｔ＆ｉｌｊυ
液による６２人のひどい形成物の場合、完全な（′１ヶ
造評価を得るためにはいくつか異なる配列の間隔が８仮
となるだめ、間ｉ＆−４は倍加される。薄い形成物を記
録する場合にも、別の問題が生じる。測定された銹導分
極は真の構成値の一部分にすきないからである。真の構
成値に栃力近い数値を得るためには、形成物の厚みがＡ
Ｍ配列間隔の数倍なければならない。上述の検層装置の
もつ限界は、誘導分極電流が装置に隣接する非侵入形成
物の中に入らずに、試銹孔と侵入ゾーンを通って流れる
ことから生じるものである。

本発明の目的は、誘導分極電流が非侵入形成物に集束す
る誘導分極検油方法を提供することである。

本発明によればこの目的は、非電導性測定ゾンデ上に配
置されてお）、かつサーベイ電流電極と前記サーベイ電
流’ＩＣ極の両側に配置された２つの集束電極、モニタ
電極、電圧測定［極と電圧比較および電流戻シ電極を少
なくとも含む複数の電極と、サーベイ電流電極と集束電
極の間の形成物における電流の流れをモニタするため、
前記モニタ′１）ε（・豆に連結込れた回路手段と、モ
ニタされた電流の流れに反応しかつこれと同位相で前記
サーベイ’ｉ＋ｔ　ＴＡＬ　’ｊｊ’ｉ極への電流の流
れを制御するため、前記サーベイ電流’ｊｊ４−Ａｖｆ
ｇと前記回路手段に直接連結された第１１’ｉｆ流制御
子制御ンと、モニタされた電流の流れに反応しかつこｈ
と同位相で前記集束電極への電流の流ｉｔをｉｊ制御す
るため、前記集束１２極に直接連結δれプこ紀２電流制
御ｌ１１ｊ手段と、地表に配はされており、かつその−
ｊ’Ｑは２つの電流制御手段に連結さ）Ｌ１他ψ；１ａ
が電流もどり電（、？ζに連結さｉしており、いろいろ
な個別周波数で交流を供給し祷る交流ソースと、形成物
中でル〕尋された電圧の振幅と移相、およびザーペイ′
１１流電徐への電流の流れの振幅と移相を測定するため
、前記電圧′６１！Ｉ定電極と前記ザーベイｌｉＬ流電
極に連結された測定手段と、ｇＩＪ記測定値を地表に送
るだめの伝送手段とから成る誘導分）ｌ’：、ｌｊ’、
　ｅｔ層用装随によって辻成される。

本ジし明による検層装置・１にふ・いては、集束電極が
、サーベイ電流電極で注入された電流と同位相である電
流を注入する。

抵抗率検層用には集中した電極配列を用いることが業界
での常套手段となっているにもかかわらず、米国特許第
４，３５９，６８７号に記載されたような訪導分極検層
装散に適わしいものが、先行技術では皆無であると言え
る。これは先行技術の装置が用いている集束電極は全て
、電流ソースに連結された変圧器またはコンデンサであ
るためである、変圧器連続であれフンデンザ連続であれ
、集束電流とサーベイ電流との間に移相を生じ、そｈが
極端に小さい（〜１ミリラジアン）形成物移相の測定値
を歪ませてしまう。このことは、移相を祠建しない抵抗
率測妊では問題とならない。形成物移相が米国特許第４
．３５９，６８７号と誘導分極検層装首において測定さ
れる基本的な量であるため、このことは現場測定値を用
いてＱｖ、Ｃｗ、ＳｗのＴ確な数値を得る上で障害とな
る。

仄に添伺図面に７Ｈつで本発明についてよシ詳細に説１
力することで、本発９ノがさらに容易に理解されよう。

２＋！１図るゴ刈１（べすると本発明の教示するところ
に従ってＩｆｌ成される装ｋＬの代表的な実施す様が示
されている。この装置は試龜孔１１を掘抜いた地表下の
上」シ≦形成物１０を調査するものであシ、試帥孔には
業界でｊ角常行なわれている通シ電尋性掘削液丑たは泥
水１２がｉｎたされている。検層用装置は円匍形支持部
材寸たはハウソング部材１３を含み、これに本発明のｉ
−橙が面別されている。支持部材１３の上端部に同定さ
れているのが、円筒形防水性ハウジング１４である。ハ
ウジング］４は支持部材１３に装着さり、た電極の！）
！ｂ作に使用されるいろいろ７Ｚ　’ｔ！ｌ、気回路を
含んでいる。支持部材１３と防水性ハウジング１４を含
めて孔内の装置は地表面から多亜栖１体ケーブル１５を
介して懸吊されておシ、そのケーブルのうち下側１００
フイート程度は電気的絶縁材１６で被われている、地表
では、ケーブル１５が１２ラム・ウィンチ機（図示せず
）によって巻取シ、くシ出しされて試錘孔を出入りする
ようになっている。

電極システムは、支持手段１３に取付けられてこれに支
持される、中心に配置されたサーベイ電流電極ＡＯと前
記サーベイ電流電極ＡＯの上方に位置する上位集東電’
ｔｊｉ＋ｉＡ１とザーベイｌ？、流電（“参ＡＯの下方
に対称的な距離をおいで記動、された下位１１５束電流
Ａ２とから成る。上側にある対のモニタ電極Ｍ１とＭｌ
’は支持手段１３上のサーベイ電流電極ＡＯと上位集束
電極Ａ１との間に配置角されている。同様に下側の対の
モニタ電極Ｍ２とＭ２’は支持手段１３上のサーベイ電
流電極ＡＯと下位集束電極Ａ２との間に配置されている
。上側のモニタ電栃対Ｍ１とＭｌ’の間の等距離の箇所
に配置されているのが′ＩＩＥ　（Ｍ　ＬＩＪ定−５４
ヶＭＯである。１防水性）・ウノング１４の上方で、外
装多京４）体ケーブル１５の」二に自己１白さり、てい
るのが、ｌ（ｊ位比較電極Ｎである。、：」１位比叔′
１１チ栃Ｎの上方の一定距離の箇所に配置・、Ｉされて
いるのが、’ｌ’ｊｉ、流戻シ電イｆ−ｊ　Ｂである。

図示されたいろいろなｉ′Ｅ　イ（ｉ＜の位れは試錘孔
の大き６、ｊ訴望するｒｉｉ４’Ｊ査の深さ、検層でタ
ブ前すべき層のｊ―小厚さによ、！２ある４（４度変え
ることが相部である。一般的にザーベイ重流電４＠　Ａ
　Ｏから電位測定ｒ（を称ＭＯ寸での距離は、試６．・
」河１ｉｊ）ｊ径の２倍にされる。このとき最小地層厚
さはＡ＋１−Ｍｏの距１ｌｉｉ（のは釦゛２倍となる。

ブー２イ酊５流、；ε（ζＡ　（ｌから東京７ｉ’ｉ：
小ｊ！＋ＡＩ　と　Ａ２−ｔ　で］ｊｒレトｉｆｐよノ
；、０　−　Ｍ　Ｉ）　の距ｈ１Ｆの２　”＝　３　Ｇ
”ｒ　トｉ　ｉＥル。サ−ヘイ１４　流’［Ｌ＋、イ＝
ｊ　Ａ　Ｏカら１１ｔ位比へ屯柿１ｑ５−での１７１＋
１゛ζＩ［は、雪−ベイｆ４ｊ、流電極ＡＯとイ］と５
１乏中、４’：・Ｅ’ｒ　Ａ１　；１７’こはＡ２との
１］１」の距１″ジ１１の６、フイど１で１ち４）。ｉ
１＝　Ｄ’、こ契シｒ’ｒ　’Ｉｊ・豆Ｂは１．Ｌ位比
イ’、’ｌ　’ｉ（ｊ、イエ・互から比較的遠距離にお
くことが望ましく、地表に配置ケ【すルコトモテきる。

ＡＯ−Ａ１（７）距ｎｌ！：とＡＯ−Ａ２の距離はゾン
デ直径の少なくとも１０倍である。

対称的な電気的応答を生むために、サーベイ亀流電枠Ａ
Ｏの相対する側に等距離に配置された電極対は抵抗のご
く小さい絶縁与体によって接続されている。こうして、
上位モニター電極Ｍ　１は下位モニター電極Ｍ２に、上
位モニター電極Ｍｌ’は下位モニター電ｉＭ２’に、上
位集束電極Ａ１は下位壬［す束電極Ａ２に接続されてい
る。

モニター型枠Ｍ１、Ｍｌ’、Ｍ２、Ｍ２’は全て、電位
測定電極ＭＯや電位比較電極Ｎと同様、銀／塩化銀など
の無極性の可逆電極である。これが抵抗測定で使用され
る標準的な鉛電極の場合見られるように、電気化学的表
面分柾によって誤った位相が生じるのを防ぐ。銀／塩化
銀電極のもつもう一つの利点はオフセット電位が非常に
低く、それによって装置は孔内にある増幅器の力学的領
域全体を使うことができることである。高圧力、高温銀
／塩化６．．ｌｊ禎１ｌ−１ｉＤの１実施例については
第２図に示すと共に仏に説明する。ザルベイ電流電に’
　Ａ　Ｏｓ集束’ｉ’、（４３ｔ　Ａ　ＩとＡ２、電流
もどり電極Ｂは標準的な鉛電極で植成してもざしつかえ
ない。

各１′Ｌ極に接続された電気回路の構成要素は点線の箱
１４の中に示されておジ、これは防水性〕−ムジング１
４に対応している。孔内におる回路構成安累への紙力は
直流パワーによシ、地表の市；４！　１７から外装多重
等体ケーブル１５を）ｌｊｌって調斃された孔内゛６源
１８に供給される。地表に配置された交流ソース１９の
一端が多重導体ケーブル１５を介して゛Ｉｊｆ、流契シ
［ａなくＢに接続されている。反流ソース１９の他端は
多■（４衣体ケーブル１５を介して電圧ｊ＋ｉ’ｌ　Ｗ
ｌ抵抗器２０と２１に接続されている。電圧制御抵抗器
２１は比軟抵抗器ＲＯを通って調査室流電４’ｆ＝　Ａ
　Ｏに接続されている。電圧ｉｔ’制御抵抗器２０は比
改抵抗器Ｒ１を通って年束電流電イヴＡ１とＡ２に接続
されている。

電圧制御抵抗器は、直列抵抗が制御電圧によって変化す
るような何れかの実現方法で栂成される。

電圧制御抵抗器２１と２２は、そのドレーン抵抗へのソ
ースがケートに印加される圧力に応じて変化する電界効
果パワートランジスタでも良い。モニタ電極Ｍ１とＭ２
は差動増幅器２２の一方の入力に接続されている。モニ
タ電極Ｍｌ’とＭ２’は差動増幅器２２の他方の入力に
接続されている。増幅器２２は非常に高い入力インピー
ダンスを有する差動入力・差動出力増幅器である。増幅
器２２からの１つの差動出力が電圧制御抵抗器２１の制
御となる。差動増幅器２２と電圧制御抵抗器２０および
２１との組合せで、モニタ電極ＭｌとＭＪ′の間の電位
差とモニタ電極Ｍ２とＭ２’の間の電位差をゼロに維持
する。

電位測定電極ＭＱは電圧増幅器２３の一方の端部に接続
きれる一方、電位比較１Ｅ極Ｎが電圧増幅器２３の他端
部に接続される。電圧増幅器２３は直打連結され／こ、
入力インピーダンスが非常に高い差動増幅器であり、土
コ１）形成物に与えられた交流電流によシ生成される電
位を増幅する。電圧増幅器２３の出力は、圧力信号がデ
ィジタル信号に転換されるときにせ信号が生じないよう
にする働きをもつ低域フィルタ２５に接続されている。

低域フィルタ２５の出力はトラック・ボールド増幅器２
８に接続式れている。トラック・ホールド増幅器２８は
実質的にトラック・ホールド増幅器２７に等しく、クロ
ック制御ロジック３０によシ制御埒れる。トラック・ホ
ールド増幅器２７と２８は両方共同じ制御・髪ルスが用
いられるため、電流と電圧が同時にサンプルされる。こ
れによって孔内で測定された電流信号と電圧信号との間
に差分位相シフトが生じなくなる。トラック・ホールド
増１旧器２８のサンプルされた出力はアナログ・ディジ
タル変換器２９に与えられる。トラック・ホールド増幅
器２７と２８のサンプル出力はクロック制御ロジック３
０によりアナログ・ディジタル変換器２９に多重送信さ
れる。従って、アナログ・ディジタル変換器２０の特性
におけるいがなるドリフトも電流チャネルと電圧チャネ
ルに醇しく生じる。アナログ・ディジタル変換器２９が
ら出はれるディジタル化された電流および電圧信号は、
ディジタルエンコーダ３１によって伝送コードによシデ
ィジタル的に符号化され、その出力はライントライバ３
２に進む。ライントライノ印３２は多重導体ケーブル１
５の中央導体を介して地表に接続はれている。中央導体
は、スプリアスケーブル反射を生じることなくディジタ
ル信号を急速度で伝送することが以前から分かつている
。

地表では、ディジタル電流信号および電圧信号がディジ
タルレシーバ３３によシ受信され、これが伝送コードを
解読する。ディジタルレシーバが電流および電圧信号を
ディジクル計算機に供給し、これが自発電位、抵抗率、
移相を計算する。計算機は記録手段３８と記憶手段３９
に接続されている。ディジタルレシーバ３３は址たディ
ジタル。

アナログ変換器３５にも接続されており、これがディジ
タル電流信号と電圧信号をアナログ形式に変換する。デ
ィジタル・アナログ変換器３５から出たアナログ電流信
号と電圧信号は、自発電位（ＳＰ）、抵抗率（Ｒ）、移
相（θ）を測定するアナログ位相計３６に進む。アナロ
グ位相計３６からの出力は記録手段３７によシ記ｅきれ
る。深セエンコーダ４０がウィンチ（図示せず）から与
えられる深さ１６報を計算機に入力する。

第２図に示烙れる銀／塩化銀電極はその中に配Ｉｎきれ
た銀電極５１を有するハウジング５ｏがら青酸される。

銀電極の表面は塩緊（α換により塩化銀に転換されてい
る。塩化銀はハウジングの外側に突出する電極要素５２
の端部に固定されている。

’ｆｋ　極要素５２はＯリング５３によりハウジング内
に密封訟れ−Ｃおり、０リングはねじ弐）髪ツキング２
ンド５４によシ抑圧されている。ハウジングの内部５６
は飽和塩化カリウム基準溶液で満たされている。ハウジ
ング端部の有孔性フリットが塩化カリウム基準溶液を試
錘孔液と接触させている。

次に第１図の検層装置の動作について説明すると、交流
電流ソースが０．０１〜１００　Ｈｚ　、望ましくは１
〜１０　Ｈｚ　と周波数の低い定振幅交流を供給する。

地層における電磁結合から移相の生じるのを防ぐため、
周波数は通常１００　Ｈｚ以下で選択される。同波数か
低すぎると、検層速度は波形の歪みを防ぐため、不可避
的に遅くなる。分速１０フイートという検層速度が１０
　Ｈｚの交流電流周波数とちょうど合うことが分かつて
いる。交流電流がサーベイ電流電極ＡＯと集束電極Ａｌ
およびＡ２の両方に与えられる。サーベイ電極と集束電
極の間での電流分割の比率は、抵抗器・分割器ネットワ
ークとして機能する電圧制御抵抗器２０と２１により制
御きれる。電圧制御抵抗器は純粋に抵抗性であるため、
サーベイ゛電流゛αｉＡＯに供給でれる＜Ｔｆ、流と（
ｉ’％　Ｊｌと電極ＡＩおよびＡ２に供給される電流と
の間に移相が導入きれることは安い。

サーベイ電流電極を通って形成物中に注入される電流は
、比較抵抗器ＲＯＯ両節１１で測定きれる。均質等方性
の土ｊ）１形成物の場合、電圧制御抵抗器２０対電圧制
御抵抗器２１の抵抗比はほぼ ＶＲＩ／ＶＲＯ＝　０．５（Ｒ２−１）”／４ｎであり
、式中ｎ１ｄＡ１−ＡＯの距離対ＭＯ−ＡＯの距離の比
である。（比較抵抗器と形成物の抵抗は電圧１ｌｊｌＪ
　価１抵抗器に比較して小さいと仮定される。〕しかし
ながら、薄い抵抗器に対すると、電圧制御抵抗器２０の
抵抗が、県東′Ｆｕ極ＡＯよりも集束電ｔｉＡ１どＡ２
の方によシ多くの′電流を注入するべく、電圧制御抵抗
器２１に比較して減じられる。

比較抵抗器■Ｌ１が集束電流（図示ぜず）のモニター用
に使用することができる。約１７１−ムという比較抵抗
器ＲＯとＲ１の値が満足すべき信号レベルを与えること
が分かつている。差動増幅器２２がＭｌとＭｌ’、およ
びＭ２とＭ２’の間の電位差をモニタする。差動増幅器
２２か出される差動出力がサーベイ電流電極へ（）に注
入される電流と集束電極Ａ１とＡ２に注入きれる電流と
の間の比率を調整する。このことは、Ｍｌ　とＭｌ’、
Ｍ２とＭ２’の間の電位差が実質的にゼロになるまで、
電圧制御抵抗器２０と２１の間の抵抗比を変えることに
よシ達成される。差動増幅器２２と電圧制御抵抗器２０
と２１は、交流電流周波数に関して十分に・　早いレス
ポンスをもたねばならず、実質的にゼロの付加的移相が
この制御ループに加えられる。

サーベイ電流と生成式れた大地電位とは両方井孔内で測
定はれ符号化きれる。このことによって、アナログ信号
を地表に送ることでケーブルのキャノ髪シタンスから大
＠な移相を受けるのが防がｉ’Ｌる。

４．４　ＫＨｚのクロック周波数が適当であることが分
かつている。ナイキスト周波数はこの時７１Ｈｚとなる
。低域フィルタは最大限平坦なバターワース温式のもの
で、ナイキスト周波数において少なくとも４８　ｄＢＯ
減Ｒｆ：与えるべく設計されている。アナログ・ディジ
タル変換器は、数字化ノイズが実質的に低いものとなる
よう、十分な数のビットを有さねばならない。１２ビツ
トのアナログ・ディジクル変換器が、位イＵノイズを１
ミリラジアン以下に減少きせるのに十分であることが分
かつている。増幅器２３と２４のオリ得は常に少なくと
も８つの有意ビットを保つべく適当な回路手段（図示せ
ず）にょ９自動的にま：、を番される。

数字化した電流信号と電圧信号はディジタル計算機３４
により解析される。計算（幾３４は孔内で測定された”
Ｉｌ流と気圧から地層の抵抗率と移相を計算する。゛ｉ
ユ流および電圧の波形全体（直流と交流両方の成分を含
めて）が数字化でれているため、計算様は自発大地電位
ＳＰも計算することができる。

ディジタルレシーバ３３により地表で受信されたデータ
は、第５図に示すような楕円上の一連の点（ｘｌ　＊　
Ｖｉ）に相当する。脩円巾心の垂直方向の片害シが形成
物の自己電位であシ、水平方向の片寄シがオフセット電
流である。交流久方を適宜制御することでゼロの電流オ
フセットが達成できる。

本発明はサーベイ電流を水平面に集束することを可能に
するため、測定された抵抗率と測定された移相とは実質
的に装置に隣接する形成物のものである。集束誘導分極
装置は、形成物抵抗率が泥水抵抗率よりはるかに大きい
場合、実質的にょシ精確な誘導分極測定ｆ：得る。この
ざ（♂束訪導分極装置のもつさらに別の利点は、薄い抵
抗層に精確に反応することである。

当秦者にとっては、第１図に示す基本的実施態様は本発
明の本質を損うことなくいろいろ修正できることが明白
なはずである。例えば地表に配置された位相計と叶算桜
はハウジング１４内の孔内に配置きれても良い。この場
合、地表へのディジタル伝送は必要なくなる。もう１つ
の変形例は、別個の電圧１１ｔｌｌ定電極Ｎｏを用いる
代りに、モニタ電’Ｉ　Ｍｌ　、　Ｍｌ、’またはＭ２
　、　Ｍ２’の１つを電圧測定電極として使用するもの
である。例えば第３図に示すような、他の電４へ配列も
、本発明の精神の中に入るものである。第３図の配列で
は形成物に与えられる電流を適合することで薄い層から
より良いレスポンスを得るという利点をもつ。２つのサ
ーベイ電流電イ；ソば、電位差ゼロの地点を３つ、すな
わちＭｌ　−Ｍｌ、　’　、　Ｍ２−１’ｖＩ２’、Ｉ
〜■０に有するサヘ束平形電流パターンを提供すること
になる。２つのサーベイ電流ＴＥ極間の間隔は８’ｌｔ
密に６１１］定できる薄い層の厚ざを決定するべく調整
できる。をらに別の実倫態椋では第４図ｔ１ｃ示すよう
に各々の対のモニタ電極Ｍｌ　、　Ｍｌ　’とＭ２　、
　Ｍ２’について別個の差動増幅器を備えることもでき
る。この配置では集束電極Ａ１とＡ２を別個に制御する
ことが可能であシ、形成物の中の抵抗の不均等によって
生じるどんな電流界の歪でも補償することができる。例
えば、薄い層が一方の側に抵抗率の高い形成物を有し、
他方に抵抗率の低い形成物を有す場合、第１図の装置で
は電流界に歪みが生じてしまう、、第４図のシステムで
あれば、この歪みを補償して、薄い層にもつと均一な電
流の流れｆ：ＩＰ供する。電圧制御抵抗器から要求され
る力学的範囲も、この形態においては第１図に比較して
減少式れる。

をらに別の実施態様では第６図に示されるようにモニタ
電極Ｍｌ　、Ｍｌ’とＭ２　、　Ｍ２　’の代わりに長
い円筒形の電流が一ド准極を用いる。第６図の電流ガー
ド電極Ａ１とＡ２は試錘孔液と接触する電気導体であり
、従ってその全長に亘って自動的に電位差ゼロとなって
いる。電流ガード電極Ａ１とＡ２は抵抗のごく小でいワ
イヤによシミ気的に）ジ続されておシ、それによって同
じ′１′！：ｊ、位に維持されている。電流ガード電極
Ａ１とＡ２は薄い絶縁ディスクにより、分割サーベイ電
流電極ＡＯとＡＯ’から物理的にも′ｉ″、気的にも分
離されている。電圧側定電ａＭ（＋は分割ザーベイ電流
電極へ〇とＡＯ’の中間に配置されており、薄い絶縁デ
ィスクによりＡＯとＡＯ’から電気的に絶縁されている
。分割ザーベイ′１°毘びｌ’電極ＡＯとＡＯ’は当該
電極を同一電位に維持する抵抗のごく小さいワイヤによ
り電気的に接続されている。

長い円筒形の集束配列の全長りは、良好な電流シ１）束
を得るためには、ゾンデの直径よシ大きくなければなら
ない。実際上は、ＬははＩ￥１０フィート（３，０５ｍ
　）とできる。分割ザーベイ電流電極の全長ｔはり、１
ニジ小さくなＱすればならず、例えば％〜１フィート（
０，１５〜Ｏ，：３０　ｔｒＩ）でわる。長きｔが、県
東１１θ導分（、）（装置によって結審に６１１１定で
きる薄い）・、フの最小限の厚ざとなる。

長円筒形の集束電極配列のもつ主な利点は、垂直方向で
のサーベイ電流ビームの集束かよシ緊密になることでち
る。これによって、第３図に示される配列のものよりも
つと薄い層の測定が精密に行なえるようになる。

さらに別の変形例は方形波、三角形波、時間領域波形（
すなわち、不動時間のイ５る複極性方形波）、あるいは
多重周波数など、この実施態様に開示された正弦電流波
形以外のｆｆｆｉ　６Ａの入力電力信号を用いるもので
ある。これらの、また同様の変形例は本発明の範囲内で
溝成をれるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によシ栴成された測稈システムのブロッ
ク線図、 第２図は第１図の測鋸システムで使用されている銀／塩
化銀電極の垂直断面図、 第３図は第１図に示したものを変形した電極配列説明図
、 ２１５４図はゲうなるテｊつ来電イア配列説明図、第５
図にじＴＳ　３図の検層・良箇でち↓冨Ｉ）芒れた測定
信号をゾロツＩＬ７／ζ図、 ２゛、′す６し１１・」、ゴＩ’ｓ　３！、Ｌ　’ｌ”
（’：栢配列を変形Ｌ２／こ説明図である。 １０・・・土」ご゛４形成物、　１１・・・試錐孔、１
３・・・支持ｆｉｌｉ材、　Ｊ４・・ハウジング、１５
・・・多重導体ケーブル、　１８・・・’Ｌｌｔ’ｌｊ
源、　１９・・・交流ソース、２ｆｌ　、　２］・・パ
、；εＩｐ　ｉｉｉ制御抵抗器、　２２・・・差動増幅
器、２ニー３・・・’ｆｉｒ、圧”ｌ’Ｊすｊｉｉ器、
２７．２８・・・トシック・ホールド増ＩＩ−長：＊、
２９．３５・・・アナログ・ディジタル変換ｚ））、３
０・・クロック制ｔｎ　Ｃｌシック、３】・・・ディジ
タルエンコーグ、３２・・・ライン１２シイパ、３：３
・・・ラーイノクルレシーバ、３６・・・アナログ位相
計、３７　・ｉ：己（［′、手段、４０・・ｒ仁さＪ−
ンコーダ、ＡＵ　−−’）’　＝Ｚイ；ｉ、ｉ流′ａｈ
、　ＡＩ　、Ａ２　・＝　ｐｊＯ！　電極、ｌＸ１１．
　、ｆ’Ｊ、１．’、　Ｍ２．Ｍ２’　＝−モニタ’ｉ
４’ｇ、　ＭＯ−・・電位＋ｉｆ’ｌ定：ｊ’＋、４Ｊ
　Ｎ　””ｌｔ’ｊ位比叡電極、ＲＯ、Ｒ１−・・比叙
ＩＪ−ｒ、抗器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）非’＋ｉ、ｌ、尋性績檜ゾンデ上に配直さｈでお
   月１ツサーベイ１ｕ、流電極と前記サーベイ電流電極の
   相対する側に配ＩｒＬされた２つの集束電極とモニタｍ
   ’＋きとＩＩＬ圧４１１］定電極と電圧比奴および′１
   ；Ｌ流もどシミ極とを少なくとも含む複数の電極と、サ
   ーベイ電流電極とり１ミ束電極との間で形成ｑ勿内の′
   【電流の流れをモニタするブヒめ前名己モニタ１Ｌ栓に
   連結された回路手段と、前記ツー−ベイ電流１［Ｃ極と
   前記回路手段に直接連結されてモニタされたｊＩ′ｉ、
   流の流れに応じこれと同位相で１）ｊＪ記ササ−ベイ電
   流電極の電流の流れを制御するだめの第１電流制御手段
   と、前汀己ヱに東電極に面接接続されてモニタされた電
   流の流れに応じこれと同位相で前記集束７ＥＷへの電流
   の流れを制御するだめの第２電流制御手段と、地表に配
   置されており、その一方の端部が前記２つの電流制御手
   段に連結されておシ他端部は電流もどシミ極に連結され
   ていているいろな個別周波数で交流電流を供給すること
   のできる交流電流ソースと、前記電圧測定電極とサーベ
   イ電流電極に直接連結されていて形成物において誘導さ
   れる電圧の賑幅および位相と、サーベイ電流電極への電
   流の流れの振幅および位相を測定する測定手段と、前記
   ６）１ｊ定値を地表に伝送するだめの伝送手段とから成
   ることを特徴とする試錘孔を取シ囲む形成物のパラメー
   タを測定するための誘導分極検層装は。 （２）前記回路手段が差動入力／差動出力増幅器から成
   り、前記第１および第２電流制御手段ｉＪ：　１”６圧
   可変抵抗から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の誘導分極検層装置。 （３）前記モニタ電極が前記サーベイ電流電極の各各の
   ｆ！ＩＩに１対ずつ配が１された上下対の電極から成り
   、Ｍｌ記：”ｊｒ圧測定電栖が前記モニタ電極の一方の
   対の間に配すされていることを特徴とする特許請求のＱ
   ４１囲紀２墳にｄｌａの肪々ヌ分極倹層装置１′１゜ （４）ｉｉｉＪ記回路子回路手段の差動入力／差動出力
   増１ｊ謡器′ｆ！：含み、前記垢１幅器の一方がその入
   力を前記モニタ４栓の一方の対に連結さり、ておシ、前
   記増＋１７．ｉ器の４１１方の入力が前記モニタＴｔＥ
   　Ｗの他方の対に連続されており、前記増ＩＭ器は共同
   して前記第１：：℃流１１１Ｊ　＝ｔ＋手段を制御する
   と共に、前記ｇ＋；　２　’ｉｉ、流制御子制御手段Ｎ
   々に制御して前記個別増１１゛１活急に１夏わ゛じさノ
   したモニタ′ｉｉｌなデ対に誇１茄する県束電４）へを
   ｆ！ｉｌｌ仰することを特徴とする特許請求の範ＭＩＪ
   第３’Ｊｊ’４に記１１４のδ、）専分杉検層装危。 （５）上下シ！シ束屯４へか前記ザーベイ屯流ａ極の各
   々の（ｉｉｌｌにζ１距１’ｆｌｌに配！７ｆされてお
   り、上下対のモニタ；ｂ＋’！！へはｆ３ｔＪ記ザーベ
   イ電流を丁！、様の両側のサーベイ・電流電極と集束電
   極の間に配置されており。 電圧測定電極は前記モニタ電接の一方の対の間に配置さ
   れており、電圧比較電体と電流もどり電極とは両方共前
   記集東電極よシ前記サーベイ電流電極から遠距離に配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の誘導分極検層装置。 （６）前記回路手段が差動入力／差動出力増幅器から成
   シ、６対のうち１つのモニタ電極が前記増幅器の１つの
   入力に連結されており、６対の他方のモニタ電極は前記
   増幅器の他方の入力に直接連結されておシ、前記差動入
   力／差動出力増幅器の第１出力は前記第１　ｉＪｉ流制
   御手段に直接連結されており、前記差動入力／差動出力
   増幅器の第２出力がｍＪ記第２電流ｆｉｔｌＪ御手段に
   直接連結されておシ、回路手段はさらに前記第１′１に
   流制御手段にサーベイ電流電′４夕を連結する比較抵抗
   器から成り、前記σ１１］に手段が電圧測定電極と【−
   ７，正比（ズ’ｌＸ’！”に直接連ｆ１りされて＋１１
   り放物においてＣ，ル々、−さ）また′１：Ｌ圧のＪシ
   ２　＋ｉ＋Ｚｉと位相をイ１シ、１定する第１か１１定
   手段と比ＩｊＺ抵抗？計の両）ｂｉ　Ｉｃ　ｉｊ＋按連
   まｈされて前ｆｊｅ・す°−ベイＩに流’ｌｊ、ｕ極へ
   の電流の流れの振幅と位相をえ・１１１足する第２　ｆ
   ！ＩＩ足手段とから成シ、前記伝送手段がｎｉＪ記玖圧
   および電流１ｉｉｌＪ定値を」口表に伝送すべく６１１
   記２ｉ’ｙ　１およびｉｉミル　？ｉ＋＋＋定手段に連
   結されていることヲＩｉ￥徴とする特許請求の範囲な、
   ＩＪＪ］と谷き５与］に「、己らこのルプ滴−分４；１
   發１藝装置１λ。 （７）前記伝送手Ｉグが１゛１Ｃ圧および電流測定値を
   地表への伝送用のディジタル貝に変換するためのアナロ
   グ・ディジタル変換手段を含み、前記変換手段は１つが
   詩棉ｊ′ｌＪ圧の糸１・、４と位相を測定するためであ
   シ、他方がｌｔ費ノｉｔの振１１７４と位相をｄｊす駕
   するためでちるｌス゛づのトラック・ホールド回路から
   成シ、［・１す方のトランク・ホールド回路共単−のｉ
   ；、）Ｊ、４１！回１’ｉｉによフ制仰されることを特
   徴とする特許請求の範１″氾１’４’　ｌ　３Ｊ５にＦ
   ｉ＋２百３の誘導分極検層装置。 （８）前記サーベイ電流電極が２つの電極に分割され、
   かつ抵抗のごく小さいワイヤによ多接続されておシ、前
   記電圧測定電極が前記２つのサーベイ電流電極の間に耐
   蝕されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の誘導分極検層装置。 （９）前記測定電極、比較電極、モニタ電極が無極性の
   銀／塩化銀電極であること全特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の誘導分極検層装置。 ０１　前記交流ソースが時間領域ソースであシ、前記ソ
   ースが０．０１から１００）（ｚの間のいろいろな固有
   周波数で交流を供給できることを特徴とする特許Ｈ請求
   の範囲第１項に記載の誘導分極検層装置。 （Ｉｌｌ　非電導性測定ゾンデと、前記ゾンデ上に配置
   されかつ少なくともサーベイ電流電極と前記サーベイ電
   流電極の相対する側に配置されたガードア（体シと’ｉ
   ｆｆ圧測定［１旙１メと比較および電流もど）’ｉ＋＋
   、（６とを含む投数個の電イクと、ｒＪ：Ｉ　ｒ；ａサ
   ーベイ？！。 流電位に直接連結されており、モニタされた電θＩＬの
   流れに応じこれと同位相で前記サーベイ電流ｉ凛４すへ
   のｊＪ、流の流ｊ″Ｌ全ｆｌｊυｆ１１１する第１制御
   手段と、モニタされた１ｉ、τ流の流れに応じこれと同
   位相で６’＋Ｉ記ガード電極への′「に流の流れを制御
   するべく前記ガードｉ、？Ｅ栖に直接連結された第２制
   御手段と、地表に配置されておシ、その一端部が前記２
   つの１１（：流ｊｉｉｇ御手段に連結されており他端部
   が１［Ｌ流もとり電４４（に連結されていてｏ、ｏ　ｉ
   から１００Ｉ（ｚの間のいろいろな固有周波数で交流を
   供給することのできる交流ソースと、前記電圧１１１定
   電極とサーベイ電流電極に直接連結されていて形成物中
   で話治、された電圧の振幅と位相とサーベイ′？に光電
   極へのＴｉｌ流の流れの振幅と位相を６１ｊｌ定する測
   定手段と、前記測定値を地表に伝送するだめの伝送手段
   とから成ることを特徴とする、試錘孔を取囲む形成物の
   パラメータ測定用の誘堺分栖検層装ｆｒｉ＝０ （１２１前記ガード電極が試錘孔液と接触しかつお互い
   に接続されている長円筒形電極であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項に記載の誘導分砂検Ｍ装飲。 （１３）　前記ガード電極の全長がゾンデ直径よシ少な
   くとも１０倍長いことを特徴とする特許請求の範囲第１
   ２項に記載のＵ導分極検層装眞。