JPS61159183A - 井孔用磁気探査装置 - Google Patents
井孔用磁気探査装置Info
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- JPS61159183A JPS61159183A JP60103605A JP10360585A JPS61159183A JP S61159183 A JPS61159183 A JP S61159183A JP 60103605 A JP60103605 A JP 60103605A JP 10360585 A JP10360585 A JP 10360585A JP S61159183 A JPS61159183 A JP S61159183A
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- magnetic
- cryostat
- coils
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/26—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
産業上の利用分野
本発明は井孔の磁気的測定に関し、特に岩石の残留化石
磁化の決定に関する。
磁化の決定に関する。
従来技術
井孔が貫通している岩石の残留磁化に関するデータは、
これら岩石から極めて多数のサンプルを採取し、これら
を地表に引上け、各サンプルの詳細な磁気分析を実験室
で行うことによって得られることが知られている。この
分析手順は時間を要し、コストも高い。
これら岩石から極めて多数のサンプルを採取し、これら
を地表に引上け、各サンプルの詳細な磁気分析を実験室
で行うことによって得られることが知られている。この
分析手順は時間を要し、コストも高い。
発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、特に岩石が記憶している地磁場の反転
を突きとめるため、場合によっては各反転の特徴を明ら
かにするために、地表のデータ処理装置に接続された磁
気測定用のプローブを井孔内で移動させることによって
、岩石の残留磁化をその場で測定可能とすることにある
。
を突きとめるため、場合によっては各反転の特徴を明ら
かにするために、地表のデータ処理装置に接続された磁
気測定用のプローブを井孔内で移動させることによって
、岩石の残留磁化をその場で測定可能とすることにある
。
発明の構成
問題点を解決するための手段
上記目的のため本発明は、軸に沿った細長い全体形状を
持ち、磁場のベクトル測定手段を備え、井孔に沿って移
動され井孔が貫通する岩石の磁気特性を深さの関数とし
て連続的に記憶する磁気測定用プローブ；井孔上方の地
表に設置されるデータ処理装置：及びプローブをデータ
処理装置に接続し、プローブによって得られたデータを
データ処理装置に送る電気ケーブパから成り、プローブ
の上部が電気値を変換する手段を備え、プローブの下部
が超電導温度に保たれ且つ傾度測定器として配置された
少くとも１つの極低温磁気計を含んだクライオスタット
を形成する井孔用磁気探査装置において、上記クライオ
スタットがグローブの軸方向に沿い傾度測定器として配
置された３つの磁気計を含み；上記プローブが更に岩石
の帯磁率を測定する手段を備え；上記データ処理装置が
、傾度測定器として配置された磁気計から供給されるデ
ータの数学的積算を行う積分器と、磁場のベクトル測定
手段によって得られたデータと測定された帯磁率の積を
発生する乗算器と、積分器から供給された積算の結果か
ら上記積を差引く減算器とを備えて成〕、岩石の残留磁
化特に該磁化の反転に関するデータを得ることを特徴と
している。
持ち、磁場のベクトル測定手段を備え、井孔に沿って移
動され井孔が貫通する岩石の磁気特性を深さの関数とし
て連続的に記憶する磁気測定用プローブ；井孔上方の地
表に設置されるデータ処理装置：及びプローブをデータ
処理装置に接続し、プローブによって得られたデータを
データ処理装置に送る電気ケーブパから成り、プローブ
の上部が電気値を変換する手段を備え、プローブの下部
が超電導温度に保たれ且つ傾度測定器として配置された
少くとも１つの極低温磁気計を含んだクライオスタット
を形成する井孔用磁気探査装置において、上記クライオ
スタットがグローブの軸方向に沿い傾度測定器として配
置された３つの磁気計を含み；上記プローブが更に岩石
の帯磁率を測定する手段を備え；上記データ処理装置が
、傾度測定器として配置された磁気計から供給されるデ
ータの数学的積算を行う積分器と、磁場のベクトル測定
手段によって得られたデータと測定された帯磁率の積を
発生する乗算器と、積分器から供給された積算の結果か
ら上記積を差引く減算器とを備えて成〕、岩石の残留磁
化特に該磁化の反転に関するデータを得ることを特徴と
している。
本発明のその他の特徴は、限定の意味するものでなく、
添付の図面を参照して示す実施例の以下の説明から明ら
かになろう。
添付の図面を参照して示す実施例の以下の説明から明ら
かになろう。
実施例
第１図は、井孔内に降下されそれに沿い移動されて測定
値を発生する一方、電気ケーブル２を介し地表に設置さ
れたデータ処理装置３に接続された磁気測定用プローブ
ｌを示している。
値を発生する一方、電気ケーブル２を介し地表に設置さ
れたデータ処理装置３に接続された磁気測定用プローブ
ｌを示している。
第２ｊ３図は、プローブ１内に含まれる全ての装置をそ
れぞれ上部と下部について示している。プローブの上部
では、プローブのヘッド４下方に多重伝送エレク）ａニ
クスを含む画室５が位置する。プローブの下部は、篤４
図から明らかなように、ファイノ々強化合成樹脂製の２
重壁７で画成されたクライオスタット６を形成し、２重
壁の間に熱スクリーン８が配置されている。
れぞれ上部と下部について示している。プローブの上部
では、プローブのヘッド４下方に多重伝送エレク）ａニ
クスを含む画室５が位置する。プローブの下部は、篤４
図から明らかなように、ファイノ々強化合成樹脂製の２
重壁７で画成されたクライオスタット６を形成し、２重
壁の間に熱スクリーン８が配置されている。
このクライオスタットはその上部で、熱スクリーン９に
より熱絶縁されている。
より熱絶縁されている。
傾度測定器として配置された３つの磁気計がＩＪ定ココ
イル１０１１．１２の各位置によって示されており、こ
れらの測定コイルがプローブの２軸に対する穐場成分の
傾度を、それぞれ２軸及び相互に且つ２軸に直角な他の
１．７両軸忙沿って検知する。又位置１３は’８ＱＵＩ
Ｄ”（超電導量子干渉装置）として周知な測定プローブ
を示しており、これに上記測定コイルがそれぞれ同軸ケ
ーブル１４．１５．１６を介し接続されている。同軸ケ
ーブル１７が熱スクリーン９ヲ貫亀、“５ＱＵＩＤ”を
取得エレクトロニクス画室１８に接続する。誘導測定コ
イル１０，１１゜１２は一組として、金属スクリーン１
９で取囲まれている。
イル１０１１．１２の各位置によって示されており、こ
れらの測定コイルがプローブの２軸に対する穐場成分の
傾度を、それぞれ２軸及び相互に且つ２軸に直角な他の
１．７両軸忙沿って検知する。又位置１３は’８ＱＵＩ
Ｄ”（超電導量子干渉装置）として周知な測定プローブ
を示しており、これに上記測定コイルがそれぞれ同軸ケ
ーブル１４．１５．１６を介し接続されている。同軸ケ
ーブル１７が熱スクリーン９ヲ貫亀、“５ＱＵＩＤ”を
取得エレクトロニクス画室１８に接続する。誘導測定コ
イル１０，１１゜１２は一組として、金属スクリーン１
９で取囲まれている。
クライオスタット６と取得エレクトロニクス画室１８の
間に、磁場測定装置２０．帯磁率測定装置２１及び傾斜
計２２が配置されている。
間に、磁場測定装置２０．帯磁率測定装置２１及び傾斜
計２２が配置されている。
これらの装置は全て、取得エレクトロニクス区画１８へ
電気的に接続される。
電気的に接続される。
クライオスタット６は液体ヘリウム中に浸漬されている
。液体ヘリウムは蒸発するので、クライオスタット内の
圧力を安全限界内に保つ措置が講じられねばならない。
。液体ヘリウムは蒸発するので、クライオスタット内の
圧力を安全限界内に保つ措置が講じられねばならない。
との目的のため、クライオスタットを地表に接続するド
レンが設けられる。ドレンは、プローブと地表を接続す
るケーブル２内に設けられた中空ストランドから成る。
レンが設けられる。ドレンは、プローブと地表を接続す
るケーブル２内に設けられた中空ストランドから成る。
ヘリウム蒸気を再液化可能な閉回路を設置してもよい。
図示例では、一方において、プローブが井孔内に降下さ
れる前に排気され、且つ細い導管２４とクライオスタッ
ト内の動作圧力である１、０５０ミリバールに較正され
た弁２５によってクライオスタット６の頂部に接続され
る大容量室２３と、他方において、小型外装圧縮器２６
及び室２３から流入し、室２３内で所定圧力レベルが検
出されるや否や圧力測定装置２８によって圧縮器が始動
したとき圧縮器２６で圧縮されるヘリウムを受入れる室
２７とが組合せられている。圧縮器２６は、室２７内に
ヘリウムの高圧を形成すると共に、必要に応じプローブ
ｌから安全弁２９を介してヘリウムを排出することを可
能にする。又、室２３は安全弁３０を介し外部に接続さ
れている。これらの安全弁２９゜３Ｇは更に、プローブ
を地表へ戻したときプローブの解体前に内外圧力の均衡
化を行うため、オペレータがトリが−できるノダージ系
を備えて込る。
れる前に排気され、且つ細い導管２４とクライオスタッ
ト内の動作圧力である１、０５０ミリバールに較正され
た弁２５によってクライオスタット６の頂部に接続され
る大容量室２３と、他方において、小型外装圧縮器２６
及び室２３から流入し、室２３内で所定圧力レベルが検
出されるや否や圧力測定装置２８によって圧縮器が始動
したとき圧縮器２６で圧縮されるヘリウムを受入れる室
２７とが組合せられている。圧縮器２６は、室２７内に
ヘリウムの高圧を形成すると共に、必要に応じプローブ
ｌから安全弁２９を介してヘリウムを排出することを可
能にする。又、室２３は安全弁３０を介し外部に接続さ
れている。これらの安全弁２９゜３Ｇは更に、プローブ
を地表へ戻したときプローブの解体前に内外圧力の均衡
化を行うため、オペレータがトリが−できるノダージ系
を備えて込る。
室２３は、その容量が充分であればそれ１つだけでもよ
い。逆に、室２７を１つだけ用いてもよく、この場合圧
縮器２６は、最初に排気される室２３の干渉を受けずに
クライオスタット６から直接気体ヘリウムを引く。
い。逆に、室２７を１つだけ用いてもよく、この場合圧
縮器２６は、最初に排気される室２３の干渉を受けずに
クライオスタット６から直接気体ヘリウムを引く。
がンマ線装置３１が画室５下方に設けられている０図面
を分り易くするため、クライオスタット６内の磁気計及
び測定装置２０．２１．２２とエレクトロニクス画室１
８の間、エレクトロニクス画室１８と画室５０間、更Ｋ
ｆｆンマ線装置３１と画室５の間を結ぶ内部の電気接続
は示していなり。
を分り易くするため、クライオスタット６内の磁気計及
び測定装置２０．２１．２２とエレクトロニクス画室１
８の間、エレクトロニクス画室１８と画室５０間、更Ｋ
ｆｆンマ線装置３１と画室５の間を結ぶ内部の電気接続
は示していなり。
第５図に示すように、傾度測定器として配置された各磁
気計は、同等だが、その傾度を測定すべき磁場成分の方
向と直交する反対方向に巻かれておシ、プローブの軸に
沿い距離ｄだけ相互に離れた２個のコイル３２，３３ｔ
−備えている。
気計は、同等だが、その傾度を測定すべき磁場成分の方
向と直交する反対方向に巻かれておシ、プローブの軸に
沿い距離ｄだけ相互に離れた２個のコイル３２，３３ｔ
−備えている。
磁場Ｂは各軸” ｓ ７ ａ Ｂに沿った成分ベクトル
によって定義され、その係数はそれぞれＢｘｊＢ７ 、
Ｂｓである。人間活動の影響を受けな込堆積領域にお
ける電磁場は深さに伴い極めてゆっくシ変化するので、
プローブの２軸に沿った電磁場の傾度は無視でき、１次
又は２次の使用磁気計は電磁場の影響を取除いて、岩石
の磁化だけに関する情報、つｔ、ｂ電磁場によって岩石
内に誘起された磁化及び岩石の残留磁化に関する情報を
与える。
によって定義され、その係数はそれぞれＢｘｊＢ７ 、
Ｂｓである。人間活動の影響を受けな込堆積領域にお
ける電磁場は深さに伴い極めてゆっくシ変化するので、
プローブの２軸に沿った電磁場の傾度は無視でき、１次
又は２次の使用磁気計は電磁場の影響を取除いて、岩石
の磁化だけに関する情報、つｔ、ｂ電磁場によって岩石
内に誘起された磁化及び岩石の残留磁化に関する情報を
与える。
傾度δＨｚ／δ２．δＢｙ／Ｊｚ、δＢｚ／δ２をそれ
ぞれＧｘ 、 Ｇｙ 、 Ｇｚで表わせば、磁場の成分
Ｂｘの傾度を測定する磁気計の出力信号Ｉｘは、Ｉｚｗ
Ｌｌ（ＧｘＸｄ）となる。但し、Ｌ、はＸ軸に直角な平
面内におけるコイルの面積。
ぞれＧｘ 、 Ｇｙ 、 Ｇｚで表わせば、磁場の成分
Ｂｘの傾度を測定する磁気計の出力信号Ｉｘは、Ｉｚｗ
Ｌｌ（ＧｘＸｄ）となる。但し、Ｌ、はＸ軸に直角な平
面内におけるコイルの面積。
実際上、コイル３２ｊ３３の製作で全く等しい両面積Ｌ
１、−Ｌｌを得るのは不可能で、又両コイルの平面度と
平行度も完全と成り得す、更に接続ワイヤ３４は充分に
注意しても擬似面積を与える。
１、−Ｌｌを得るのは不可能で、又両コイルの平面度と
平行度も完全と成り得す、更に接続ワイヤ３４は充分に
注意しても擬似面積を与える。
磁場ベクトルがそれらに沿って分析される３つの軸１
ｍ ７ ｓ Ｋに沿う擬似面積Ｍ” 、 Ｍ）’ 、
Ｍ”を考慮に入れると、コイル３２の面積８ｘト＝ｒイ
ル３３の面積Ｓ！は次のように表わされる：従って、傾
度信号は次式に比例する： すなわち： これは次のような形に表わせる： 上式の（１）項が、測定すべき磁場の傾度に対応する。
ｍ ７ ｓ Ｋに沿う擬似面積Ｍ” 、 Ｍ）’ 、
Ｍ”を考慮に入れると、コイル３２の面積８ｘト＝ｒイ
ル３３の面積Ｓ！は次のように表わされる：従って、傾
度信号は次式に比例する： すなわち： これは次のような形に表わせる： 上式の（１）項が、測定すべき磁場の傾度に対応する。
（２）項は磁場Ｂの擬似面積に対する影響に対応する。
（３）項は磁場傾度の擬似面積に対する影響に対応する
。（３）項は（１） 、 （２）両頂に比べて小さく、
無視できる。
。（３）項は（１） 、 （２）両頂に比べて小さく、
無視できる。
従来のコイル巻線技術で、有効面積の約１０””のオー
ダーへ擬似面積を制限することができる。
ダーへ擬似面積を制限することができる。
コイルの近傍に超電導ループ等の補償装置を加えれば、
見かけの残留擬似面積を有効面積の１Ｇ−４又は１Ｏ−
５のオーダーへ低めることが可能である。
見かけの残留擬似面積を有効面積の１Ｇ−４又は１Ｏ−
５のオーダーへ低めることが可能である。
傾度測定器の特徴は、既知の磁場又は磁場傾度を用いて
見かけの残留擬似面積を求め、次いでこうして求めた値
を（２）項の計算及び（３）項が無視できないときは（
３）項の計算に用いることによプ、得られた信号からこ
れらの補正項を差引き必要な（１）項の正確な値を求め
ることにある。との計算はデータ処理装置３で行われる
。
見かけの残留擬似面積を求め、次いでこうして求めた値
を（２）項の計算及び（３）項が無視できないときは（
３）項の計算に用いることによプ、得られた信号からこ
れらの補正項を差引き必要な（１）項の正確な値を求め
ることにある。との計算はデータ処理装置３で行われる
。
傾度測定器用コイルの構成では、傾度測定器の各中心を
できるだけ接近した寸法で配置し、又各傾度測定器の２
コイル間の距離をできるだけ同じに成るようにする。
できるだけ接近した寸法で配置し、又各傾度測定器の２
コイル間の距離をできるだけ同じに成るようにする。
第６図は、第４図の例で選ばれた構成を示し、３つの傾
度測定器内の次の３対のコイルが別々である：傾度δＨ
ｇ／δ２用のコイル対３５．３６：傾度δＨｚ／δ２用
のコイル対３７．３８；及び傾Ｊｉｔ−’ Ｈｙ／ ａ
ｓ 用Ｏ＊ イ＃対３９ｊ４０ｅこの構成は対称的でな
く、測定点がズしているためデータの広範囲な再調整を
必要とするという欠点を持つが、２軸に関する゛分解能
が各傾度について同じで、各コイル対が分離しているた
め、４１゜４２．４３等の超電導コイルによって擬似面
積の影響を修正するのが比較的容易である。
度測定器内の次の３対のコイルが別々である：傾度δＨ
ｇ／δ２用のコイル対３５．３６：傾度δＨｚ／δ２用
のコイル対３７．３８；及び傾Ｊｉｔ−’ Ｈｙ／ ａ
ｓ 用Ｏ＊ イ＃対３９ｊ４０ｅこの構成は対称的でな
く、測定点がズしているためデータの広範囲な再調整を
必要とするという欠点を持つが、２軸に関する゛分解能
が各傾度について同じで、各コイル対が分離しているた
め、４１゜４２．４３等の超電導コイルによって擬似面
積の影響を修正するのが比較的容易である。
ｗ、７図は、コイル対３７．３８の構成を更忙詳しく示
している。同図に見られるように、コイル３７．３８を
接続するワイヤが地点４４で交差され、ワイヤによって
囲まれた面積に対する磁場の影響を補償するようにしで
ある。地点４４はコイル３７．３８間の距離のほぼ中央
に配置されるが、この交差点の位置はそれを調節して最
適な補償を得られるように調整可能である。δＨｚ／δ
２の測定に影響を及ぼさないように、同軸ケーブル１４
はコイル３７．３８の平面をそれらのレベルで通過して
いる。同じく、δ々／δ２の測定に影響を及ぼさな込よ
うに、同軸ケーブル１４．１５はコイル３９．４０の平
面をそれらのレベルで通過する。
している。同図に見られるように、コイル３７．３８を
接続するワイヤが地点４４で交差され、ワイヤによって
囲まれた面積に対する磁場の影響を補償するようにしで
ある。地点４４はコイル３７．３８間の距離のほぼ中央
に配置されるが、この交差点の位置はそれを調節して最
適な補償を得られるように調整可能である。δＨｚ／δ
２の測定に影響を及ぼさないように、同軸ケーブル１４
はコイル３７．３８の平面をそれらのレベルで通過して
いる。同じく、δ々／δ２の測定に影響を及ぼさな込よ
うに、同軸ケーブル１４．１５はコイル３９．４０の平
面をそれらのレベルで通過する。
第８図は、次の３対のコイルが中心合せされた構成を示
している：傾度δＨｍ／δ２用の中間分離コイル対４５
，４６：傾度δＨｚ／δ２用の接近コイル対４７．４８
：及び傾度ＪＨｙ／δ２用の最遠コイル対４９，５０．
擬似面積の影響を補償するコイル５１，５２．５３も図
示しである。
している：傾度δＨｍ／δ２用の中間分離コイル対４５
，４６：傾度δＨｚ／δ２用の接近コイル対４７．４８
：及び傾度ＪＨｙ／δ２用の最遠コイル対４９，５０．
擬似面積の影響を補償するコイル５１，５２．５３も図
示しである。
この構成は対称的で、擬似面積の補償を容易化し、一致
した３つの測定点を有する。しかし、３つの傾度測定器
は２に関して異つ要分解能を持つ。
した３つの測定点を有する。しかし、３つの傾度測定器
は２に関して異つ要分解能を持つ。
第９図は、次の３対のコイルが相互に連続的にズして配
列され、６対の両コイルが同じ距離だけ離れているよう
な構成を示している：傾度ａＨ２／δ２用のコイル対５
４，５５：傾度δＨｙ／δ２用のコイル対５６ 、５７
：及び傾度ａＨｘ／δ２用のコイル対５８．５９゜補
償コイル６０，６１゜６２も設けられている。この構成
では、各傾度測定器が２に関して同じ分解能を持ち、補
償が容易である。但し、測定点が少しづつズしておシ、
系が対称的でない。
列され、６対の両コイルが同じ距離だけ離れているよう
な構成を示している：傾度ａＨ２／δ２用のコイル対５
４，５５：傾度δＨｙ／δ２用のコイル対５６ 、５７
：及び傾度ａＨｘ／δ２用のコイル対５８．５９゜補
償コイル６０，６１゜６２も設けられている。この構成
では、各傾度測定器が２に関して同じ分解能を持ち、補
償が容易である。但し、測定点が少しづつズしておシ、
系が対称的でない。
ｔＸＩＯ図は傾度ａＨｘｌａｘに関するコイル対６３．
６４．傾度δＨｚ ／δ２に関するコイル対６５．６６
、及び傾度δＨｙ／δ２に関するコイル対６７．６８の
織シ交ぜ構成を示しており、６対の一方のコイル６３，
６５．６７が第１絶縁ブロツク６９上に取付けられ、６
対の他方のコイル６４，６６．６８が第２絶縁ブロック
７０上忙取付けられている。この構成では、各傾度測定
器が２に関し同じ分解能を持ち、測定点が一致し、更に
系が対称であるが、擬似面積の影響を物理的に補償する
のは非常に難しく、実際には計算で補償しなければなら
ない。
６４．傾度δＨｚ ／δ２に関するコイル対６５．６６
、及び傾度δＨｙ／δ２に関するコイル対６７．６８の
織シ交ぜ構成を示しており、６対の一方のコイル６３，
６５．６７が第１絶縁ブロツク６９上に取付けられ、６
対の他方のコイル６４，６６．６８が第２絶縁ブロック
７０上忙取付けられている。この構成では、各傾度測定
器が２に関し同じ分解能を持ち、測定点が一致し、更に
系が対称であるが、擬似面積の影響を物理的に補償する
のは非常に難しく、実際には計算で補償しなければなら
ない。
磁場の測定は、次の２つの利用から不可欠である。第１
に、地磁場によって岩石内に誘起された磁化に基き井孔
内に生じている磁場を計算する必要があシ、従って地磁
場のベクトルを知シ、それに帯磁率のテンソルを乗算す
る必要がある。第２に、磁気計による測定の解釈は、磁
場の北方向と垂直方向で決定される固定標準に対するプ
ローブの位置が分って初めて可能になる。
に、地磁場によって岩石内に誘起された磁化に基き井孔
内に生じている磁場を計算する必要があシ、従って地磁
場のベクトルを知シ、それに帯磁率のテンソルを乗算す
る必要がある。第２に、磁気計による測定の解釈は、磁
場の北方向と垂直方向で決定される固定標準に対するプ
ローブの位置が分って初めて可能になる。
装置２０で測定されるベクトルは井孔内の磁場ベクトル
だが、これは上記２つの用途に充分使える近似の地磁場
ベクトルと見なすことができる。
だが、これは上記２つの用途に充分使える近似の地磁場
ベクトルと見なすことができる。
この磁場ベクトルは、例えば次の２つの手順の１つに基
き測定できる。第１の手順では、磁場の３成分ＢＸ 、
ＢＹ 、 ＢＺ が測定され（例えば１フラツクスゲ一
ト１中薄層型等の周知のプローブを用いる）、得られる
相対的精度は約１０−４のオーダーである。第２の手順
では、磁場の方向が１フラック？−）”又は薄層型のプ
ローブに採用された配向、例えば必要な方向に直角な配
向によって求められ、係数が核の歳差運動磁気計で測定
される。一般にはあまり要求されないが、もつと正確な
測定が必要な場合には、磁気計をクライオスタット６内
に配置すればよい。
き測定できる。第１の手順では、磁場の３成分ＢＸ 、
ＢＹ 、 ＢＺ が測定され（例えば１フラツクスゲ一
ト１中薄層型等の周知のプローブを用いる）、得られる
相対的精度は約１０−４のオーダーである。第２の手順
では、磁場の方向が１フラック？−）”又は薄層型のプ
ローブに採用された配向、例えば必要な方向に直角な配
向によって求められ、係数が核の歳差運動磁気計で測定
される。一般にはあまり要求されないが、もつと正確な
測定が必要な場合には、磁気計をクライオスタット６内
に配置すればよい。
帯磁率の測定は、堆積岩が等方的な帯磁率を有する点を
考慮し、例えば他の測定に干渉しないような周波数の交
流を用いた誘導プローブ法等、帯磁率測定用の任意の従
来法で行える。傾度測定器の深さ及び高さに匹敵する探
査の深さ及び高さを得るには、適当な間隔の発−受信器
対が用いられる。この点については％Ｇ、Ｃ１＊ｒａと
Ｂ、 Ｆｒｔｇｎｅｔの「Ｒｏｏｍｌｕｓ誘導プローブ
を用いた電気伝導度と帯磁率の測定記録」（鉱山探査へ
の応用−第７回ヨーロッノ々測定記録コロキウム要録、
１９８１年）９す）を参照のこと、帯磁率を等方性と見
なすと近似が不適切になる場合には、各軸ｘ、ｙ、ｚに
沿った帯磁率の値ＸＸ、 ３ＣＹ 、 １ｇを測定する
ことができる。従って、岩石内に誘起されている磁化Ｊ
は次の成分から成る：Ｊｘｘ ｌｌｚ −ｘｚ ＪＴ冨Ｂｙ ０！？ Ｊ、−Ｂ、・Ｘｚ 第１１図は、各種データがいかにプローブｌによって集
められ、データ処理装置３へ送られるかをブロック図で
示している。多重化伝送用のエレクトロニクス画室５が
、がンマ線装置３１、傾斜計２２ 、 ＠５ＱＵＩＤ”
プローブ１３．磁場測定装置２０．帯磁率測定装置２１
及び第２゜３図には示してなく従って不可欠ではない軸
方向移動の加速計７１で検知されたデータを受取る。同
軸ケーブル２が、プローブ１の画室５と地表にあるデー
タ処理装置３のデマルチプレクス化データ取得用エレク
トロニクス７２間における信号交換を可能とする。つま
９、プローブｌは地表から指令を受取り、収集したデー
タに関する情報を地表に送る。又エレクトロニクス７２
が、プログラムに従ってデータを処理する計３１装置７
３ヘデータを送る。
考慮し、例えば他の測定に干渉しないような周波数の交
流を用いた誘導プローブ法等、帯磁率測定用の任意の従
来法で行える。傾度測定器の深さ及び高さに匹敵する探
査の深さ及び高さを得るには、適当な間隔の発−受信器
対が用いられる。この点については％Ｇ、Ｃ１＊ｒａと
Ｂ、 Ｆｒｔｇｎｅｔの「Ｒｏｏｍｌｕｓ誘導プローブ
を用いた電気伝導度と帯磁率の測定記録」（鉱山探査へ
の応用−第７回ヨーロッノ々測定記録コロキウム要録、
１９８１年）９す）を参照のこと、帯磁率を等方性と見
なすと近似が不適切になる場合には、各軸ｘ、ｙ、ｚに
沿った帯磁率の値ＸＸ、 ３ＣＹ 、 １ｇを測定する
ことができる。従って、岩石内に誘起されている磁化Ｊ
は次の成分から成る：Ｊｘｘ ｌｌｚ −ｘｚ ＪＴ冨Ｂｙ ０！？ Ｊ、−Ｂ、・Ｘｚ 第１１図は、各種データがいかにプローブｌによって集
められ、データ処理装置３へ送られるかをブロック図で
示している。多重化伝送用のエレクトロニクス画室５が
、がンマ線装置３１、傾斜計２２ 、 ＠５ＱＵＩＤ”
プローブ１３．磁場測定装置２０．帯磁率測定装置２１
及び第２゜３図には示してなく従って不可欠ではない軸
方向移動の加速計７１で検知されたデータを受取る。同
軸ケーブル２が、プローブ１の画室５と地表にあるデー
タ処理装置３のデマルチプレクス化データ取得用エレク
トロニクス７２間における信号交換を可能とする。つま
９、プローブｌは地表から指令を受取り、収集したデー
タに関する情報を地表に送る。又エレクトロニクス７２
が、プログラムに従ってデータを処理する計３１装置７
３ヘデータを送る。
第１２図は、計算装置７３で行う必要のある動作をブロ
ック図で示している。これらの動作は次の通如ニ ー異り九高度の測定を考慮できるように、座標Ｂｚ 、
Ｂｙ ＊ Ｂｚで定義された磁場ベクトルＢをメモリ
７４内に前もって記憶された帯磁率λ０で乗算し、傾度
ｄＢ！／ｄｉの測定高度に対応した測 ・定高度と呼ば
れる高度に関連した値λ０に調整し、ここでは加速計７
１でモニターされている記憶装置７５とプログラミング
によって残りの測定全てが同じ測定高度に調整され、乗
算器７６で乗算が行われ、その出力が成分Ｊｘ 、 Ｊ
Ｔ、 Ｊｚで定義された誘導磁化ベクトルＪを生じる；
−プローブの配向を求める装置７８からの情報を受取り
、′デジタル特性化”と呼ばれる装置内で磁場勾配Ｇｘ
、Ｇτｍ ＧＫの測定値を修正し、コイルの擬似面積に
対する磁場の影響に対応した前述の（２）項を考慮して
、傾度の修正測定値ＧＸ＠ ｓａｙ、 ＠ Ｇｚｃ
を生じるニ ー傾度測定値ＧＸ＠ ＊ Ｇｙｅがメモリ７９．８０内
に記憶され、各測定の高度間における距離に依存スる装
置７５のプログラムに従って、測定高度に調整された測
定値ＧＸｅｍ ｊ’−を得る；−内部場又は傾度基準に
よって井孔外又は井孔内で行われる測定で得られた較正
データを較正器８２から受取る積分器８１内で、傾度測
定値の結果がＦ渦、積分され、磁化ベクトル人の成分ム
ｘ、Ａ丁ｍ ＡＭを与える； −減算器８３内で人とＪの減算を行い、自然の残留磁化
ベクトルＲをその成分ＲＸ ｊＲＹ ＃ ＲＺとして与
える、つまり： Ｒｘ！Ａｘ−Ｊｘ ｇｙｘＡｙ−ＪＴ ａｘ ” ＡＭ −ＪＺ ニ ープローブの配向を求める装置７８及び磁気傾度を記憶
する装置８５から較正中に入力する情報を受取る座標変
換器８４内で地理上の座標に変換し、誘起磁化ベクトル
の各成分を８６に又残留磁化ベクトルの各成分を８７に
それぞれ生じる。
ック図で示している。これらの動作は次の通如ニ ー異り九高度の測定を考慮できるように、座標Ｂｚ 、
Ｂｙ ＊ Ｂｚで定義された磁場ベクトルＢをメモリ
７４内に前もって記憶された帯磁率λ０で乗算し、傾度
ｄＢ！／ｄｉの測定高度に対応した測 ・定高度と呼ば
れる高度に関連した値λ０に調整し、ここでは加速計７
１でモニターされている記憶装置７５とプログラミング
によって残りの測定全てが同じ測定高度に調整され、乗
算器７６で乗算が行われ、その出力が成分Ｊｘ 、 Ｊ
Ｔ、 Ｊｚで定義された誘導磁化ベクトルＪを生じる；
−プローブの配向を求める装置７８からの情報を受取り
、′デジタル特性化”と呼ばれる装置内で磁場勾配Ｇｘ
、Ｇτｍ ＧＫの測定値を修正し、コイルの擬似面積に
対する磁場の影響に対応した前述の（２）項を考慮して
、傾度の修正測定値ＧＸ＠ ｓａｙ、 ＠ Ｇｚｃ
を生じるニ ー傾度測定値ＧＸ＠ ＊ Ｇｙｅがメモリ７９．８０内
に記憶され、各測定の高度間における距離に依存スる装
置７５のプログラムに従って、測定高度に調整された測
定値ＧＸｅｍ ｊ’−を得る；−内部場又は傾度基準に
よって井孔外又は井孔内で行われる測定で得られた較正
データを較正器８２から受取る積分器８１内で、傾度測
定値の結果がＦ渦、積分され、磁化ベクトル人の成分ム
ｘ、Ａ丁ｍ ＡＭを与える； −減算器８３内で人とＪの減算を行い、自然の残留磁化
ベクトルＲをその成分ＲＸ ｊＲＹ ＃ ＲＺとして与
える、つまり： Ｒｘ！Ａｘ−Ｊｘ ｇｙｘＡｙ−ＪＴ ａｘ ” ＡＭ −ＪＺ ニ ープローブの配向を求める装置７８及び磁気傾度を記憶
する装置８５から較正中に入力する情報を受取る座標変
換器８４内で地理上の座標に変換し、誘起磁化ベクトル
の各成分を８６に又残留磁化ベクトルの各成分を８７に
それぞれ生じる。
装置７８は、傾斜計７２からの情報と磁場成分”Ｘ ｅ
Ｂｙの測定値を受取る。岩石が強く磁化されている火
山岩層の場合、ローカル磁場に対するプローブ配向の決
定は、充分満足できる精度で行えない。この場合には、
磁場に対するプローブの配向測定手段の他に又はそれに
代えて、ジャイロスコープ等独立の配向決め装置８８を
用いなければならない。
Ｂｙの測定値を受取る。岩石が強く磁化されている火
山岩層の場合、ローカル磁場に対するプローブ配向の決
定は、充分満足できる精度で行えない。この場合には、
磁場に対するプローブの配向測定手段の他に又はそれに
代えて、ジャイロスコープ等独立の配向決め装置８８を
用いなければならない。
ガンマ線装置３１から供給される情報をメモリ８９内に
記憶する手段も設けられ、測定高度に対応した情報が９
０で得られる。
記憶する手段も設けられ、測定高度に対応した情報が９
０で得られる。
Ｊ」じυ１１
予備的な試験では、本装置によって、磁気断層の！テン
シャルを著しく増加させる岩石の残留磁化の反転を充分
に満足できる方法で突きとめられることが見い出されて
いる。
シャルを著しく増加させる岩石の残留磁化の反転を充分
に満足できる方法で突きとめられることが見い出されて
いる。
第１図は本装置の概略全体図；
＠２．３図は本装置のプローブを概略的に示す；
第４図は第２，３図のクライオスタットの拡大図；
第５図は傾度測定器の１対のコイルを示す；１！６ 、
７ 、８ 、９及び１０図はコイル対の各種構成をそれ
ぞれ示す； 第１１図はデータがいかにプローブから収集されデータ
処理装置へ伝送されるかを示すブロック図；及び 第１２図はデータ処理装置で行われる主な動作を示すブ
ロック図である。 ｌ・・・プローブ、２・・・電気ケーブル、３・・・デ
ータ処理装置、５・・・電気値変換手段、６・・・クラ
イオスタット％ １０，１１．１２・・・磁気計、２０
・・・磁気ベクトル測定手段、２１・・・帯磁率測定手
段、２４・・・導管、２５・・・較正弁、２６・・・圧
縮器、２７・・・圧力室、３５−３６．３７−３８．３
９−４０．４５−４６．４７−４８．４９−５０゜５４
−５５．５６−５７．５８−５９・・・コイル対、７４
，７９．８０・・・メモリ記憶手段、７５・−ゾログラ
ミング／記憶装置、７６・・・乗算器、７７・・・測定
値修正装置、８１・・・積分器、８３・・・減算器。
７ 、８ 、９及び１０図はコイル対の各種構成をそれ
ぞれ示す； 第１１図はデータがいかにプローブから収集されデータ
処理装置へ伝送されるかを示すブロック図；及び 第１２図はデータ処理装置で行われる主な動作を示すブ
ロック図である。 ｌ・・・プローブ、２・・・電気ケーブル、３・・・デ
ータ処理装置、５・・・電気値変換手段、６・・・クラ
イオスタット％ １０，１１．１２・・・磁気計、２０
・・・磁気ベクトル測定手段、２１・・・帯磁率測定手
段、２４・・・導管、２５・・・較正弁、２６・・・圧
縮器、２７・・・圧力室、３５−３６．３７−３８．３
９−４０．４５−４６．４７−４８．４９−５０゜５４
−５５．５６−５７．５８−５９・・・コイル対、７４
，７９．８０・・・メモリ記憶手段、７５・−ゾログラ
ミング／記憶装置、７６・・・乗算器、７７・・・測定
値修正装置、８１・・・積分器、８３・・・減算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軸に沿った細長い全体形状を持ち、磁場のベクトル
測定手段（２０）を備え、井孔に沿って移動され井孔が
貫通する岩石の磁気特性を深さの関数として連続的に記
録する磁気測定用プローブ（１）；井孔上方の地表に設
置されるデータ処理装置（３）；及びプローブをデータ
処理装置に接続し、プローブによって得られたデータを
データ処理装置に送る電気ケーブ（２）；から成り、プ
ローブの上部が電気値を変換する手段（５）を備え、プ
ローブの下部が超電導温度に保たれ且つ傾度測定器とし
て配置された少くとも１つの極低温磁気計を含んだクラ
イオスタット（６）を形成する井孔用磁気探査装置にお
いて、上記クライオスタット（６）がプローブの軸方向
に沿い傾度測定器として配置された３つの磁気計 （１０、１１、１２）を含み；上記プローブ（１）が更
に岩石の帯磁率を測定する手段（２１）を備え；上記デ
ータ処理装置（３）が、傾度測定器として配置された磁
気計から供給されるデータの数学的積算を行う積分器（
８１）と、磁場のベクトル測定手段（２０）によって得
られたデータと上記帯磁率測定手段で測定された帯磁率
の積を発生する乗算器（７６）と、積分器（８１）から
供給された積算の結果から上記積を差引く減算器（８３
）とを備えて成り、岩石の残留磁化特に該磁化の反転に
関するデータを得ることを特徴とする磁気探査装置。 ２、データ処理装置（３）が更に、磁場とプローブ（１
）の配向に関する情報を受取り、磁気計の構造上の不完
全から各磁気計に磁場が加える擬似影響を計算して、磁
気計（１０、１１、１２）によって与えられる傾度の測
定値を修正する装置（７７）を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁気探査装置。 ３、データ処理装置（３）が更に、一定の測定値をメモ
リ内に記憶する手段（７４、７９、８０）と、得られた
測定値グループを同じ測定高度に関連づけるプログラミ
ング／記憶装置（７５）とを備えたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の磁気探査装置。 ４、傾度測定器として配置された３つの磁気計（１０、
１１、１２）がそれぞれ一対のコイルを備え、これらの
コイル対（３５−３６、３７−３８、３９−４０）が相
互に分離され、順番に配置されたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の磁気探査装置。 ５、傾度測定器として配置された３つの磁気計がそれぞ
れ一対のコイルを備え、これらのコイル対（４５−４６
、４７−４８、４９−５０）がそれぞれ３つのコイル対
に共通な中心に対して対称に配置された２つのコイルを
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
気探査装置。 ６、傾度測定器として配置された３つの磁気計がそれぞ
れ一対のコイルを備え、３つのコイル対（５４−５５、
５６−５７、５８−５９）が相互に中心をズラして配置
され、各コイル対の２つのコイルが同一距離だけ離れて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
探査装置。 ７、クライオスタット（６）が液体ヘリウムを含み、較
正弁（２５）を備えた導管（２４）がクライオスタット
（６）の頂部をプローブ（１）内に含まれた初期に排気
される室（２３）へ接続することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の磁気探査装置。 ８、クライオスタット（６）が液体ヘリウムを含み、プ
ローブ（１）が圧縮器（２６）に接続された圧力室（２
７）を備え、圧縮器（２６）がクライオスタット（６）
内で蒸発したヘリウムを圧力室（２７）内に加圧注入可
能に配置されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の磁気探査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8407502A FR2564601B1 (fr) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage |
| FR84.07502 | 1984-05-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159183A true JPS61159183A (ja) | 1986-07-18 |
| JPH065303B2 JPH065303B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=9303992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60103605A Expired - Lifetime JPH065303B2 (ja) | 1984-05-15 | 1985-05-15 | 井孔用磁気探査装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4646025A (ja) |
| JP (1) | JPH065303B2 (ja) |
| CA (1) | CA1229660A (ja) |
| FR (1) | FR2564601B1 (ja) |
| GB (1) | GB2158950B (ja) |
| NO (1) | NO851929L (ja) |
| OA (1) | OA08019A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015014526A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 電磁探査方法 |
| JP2016042063A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-03-31 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 探査装置 |
| WO2019093178A1 (ja) * | 2017-11-08 | 2019-05-16 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 磁場測定素子、磁場測定装置及び磁場測定システム |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827217A (en) * | 1987-04-10 | 1989-05-02 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Low noise cryogenic apparatus for making magnetic measurements |
| DE3729628A1 (de) * | 1987-09-04 | 1988-01-07 | Heinz Dr Markert | Bohrloch-hysteresemeter fuer gesteinsmagnetische "in situ"-untersuchungen in prospektions- und geologischen forschungsbohrungen |
| EP0390935A1 (de) * | 1989-03-29 | 1990-10-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Kalibrieren von Mehrkanal-Squid-Systemen mit Gradiometern beliebiger Ordnung |
| FR2652911A1 (fr) * | 1989-10-10 | 1991-04-12 | Total Petroles | Procede et dispositif de detection des inversions du champ magnetique terrestre par mesures dans un trou de forage. |
| US5164673A (en) * | 1989-11-13 | 1992-11-17 | Rosener Kirk W | Induced electric field sensor |
| US5311129A (en) * | 1990-02-02 | 1994-05-10 | Dornier Gmbh | Local magnetic field measurement apparatus having gradiometers arranged on non-parallel, non-orthogonal surfaces |
| DE4125733C1 (ja) * | 1990-02-17 | 1993-02-11 | Dornier Gmbh, 7990 Friedrichshafen, De | |
| DE4005079A1 (de) * | 1990-02-17 | 1991-08-22 | Dornier Gmbh | Vorrichtung zur vollstaendigen bestimmung des gradiententensors eines magnetfelds |
| DE69128162T2 (de) * | 1990-03-20 | 1998-03-12 | Fujitsu Ltd | Mehrkanaliger Squidflussmesser |
| GB2254441B (en) * | 1991-04-02 | 1995-10-04 | Bartington Instr Ltd | Telemetry |
| JP2750033B2 (ja) * | 1991-11-28 | 1998-05-13 | 三菱電機株式会社 | 超伝導磁力計 |
| FR2708749B1 (fr) * | 1993-07-30 | 1995-09-22 | Commissariat Energie Atomique | Installation et procédé pour la mesure de l'aimantation remanente de formation géologique. |
| GB9813889D0 (en) * | 1998-06-27 | 1998-08-26 | Secr Defence | Apparatus for detecting metals |
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| EP3267213A1 (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-10 | Biomagnetik Park GmbH | Sensor for measuring magnetic fields |
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| FR2540253A1 (fr) * | 1983-02-01 | 1984-08-03 | Petroles Cie Francaise | Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage |
-
1984
- 1984-05-15 FR FR8407502A patent/FR2564601B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-05-08 US US06/732,019 patent/US4646025A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-05-09 CA CA000481196A patent/CA1229660A/fr not_active Expired
- 1985-05-13 GB GB08512090A patent/GB2158950B/en not_active Expired
- 1985-05-14 NO NO851929A patent/NO851929L/no unknown
- 1985-05-15 OA OA58594A patent/OA08019A/xx unknown
- 1985-05-15 JP JP60103605A patent/JPH065303B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CA1229660A (fr) | 1987-11-24 |
| GB8512090D0 (en) | 1985-06-19 |
| GB2158950B (en) | 1988-02-17 |
| FR2564601B1 (fr) | 1987-02-06 |
| OA08019A (fr) | 1987-01-31 |
| GB2158950A (en) | 1985-11-20 |
| FR2564601A1 (fr) | 1985-11-22 |
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