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地下流体観測装置及び測定方法

国内特許コード P10A015675
整理番号 QP070081
掲載日 2010年8月31日
出願番号 特願2007-237182
公開番号 特開2009-068971
登録番号 特許第5453611号
出願日 平成19年9月12日(2007.9.12)
公開日 平成21年4月2日(2009.4.2)
登録日 平成26年1月17日(2014.1.17)
発明者
  • 水永 秀樹
  • 田中 俊昭
出願人
  • 国立大学法人九州大学
発明の名称 地下流体観測装置及び測定方法
発明の概要 【課題】電位計測の基準電極の設置を不要とするとともに、流動電流をより精度よく検出可能として流体の流動状態をリアルタイムでモニタリング可能とした地下流体観測装置を提供する。
【解決手段】被計測エリア内の所定位置にそれぞれ設置して地下を流動する流体によって生じた流動電流を検出する検出部と、この検出部で検出された流動電流のデータを解析して流体の流動状態を特定する解析部とを備えた地下流体観測装置であって、検出部は、検出部を通る第1仮想直線上の2点間の電位差の変動を検出する第1電位変動検出手段と、検出部を通り、第1仮想直線と交差する第2仮想直線上の2点間の電位差の変動を検出する第2電位変動検出手段と、第1仮想直線と第2仮想直線との交点部分における磁場の変動を検出する磁場変動検出手段とを有することとする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



従来、地下構造の調査や各種の資源鉱床の調査を行う場合には、地下比抵抗を探査する比抵抗探査法を用いることが多い。比抵抗探査法では、調査エリアに所定の電磁場を生じさせるための電磁場源が必要であって、調査エリアの大きさや調査深度に応じて適宜の電磁場源を設置して、所定の地点での地下比抵抗を計測している。





このような比抵抗探査法において、電磁場源を設けるのではなく、たとえば雷放電などの電磁場変動によって生じる地磁気の変動を計測することにより地下比抵抗を求めるいわゆるMT法と呼ばれる電磁探査法も知られている(例えば、特許文献1参照。)。





MT法では地磁気を利用するため、計測される電場の大きさが数十mV/km、磁場の大きさが数十nT程度といった微小電場及び微小磁場の計測を行わねばならず、高精度での計測が要求されるため、計測作業にある程度の熟練を要することとなっていた。





このような現状において、本発明者らは、以前より流体流動電位法を用いた地下の電気探査法の研究を行っていた。流体流動電位法では、流体が地下で流動することにより発生する流動電流を検出し、検出された流動電流から流体の流動状態を特定しているものである。





したがって、地下水の利用を目的とした調査や、加圧水などを用いた石油の強制回収を目的とした調査のように、地下を流動する流体を対象とした調査において効果的な電気探査方法として知られていた。

【特許文献1】

開平05-323038号公報

産業上の利用分野



本発明は、地下水や石油・天然ガスなどのように地下に存在する流体が地下を流動することによって生じる流動電流に基づいて流体の流動状態を観測する地下流体観測装置、及び、前記流体の流動状態を測定する測定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被計測エリア内の所定位置にそれぞれ設置して地下を流動する流体によって生じた流動電流を検出する複数の検出部と、これら複数の検出部で検出された前記流動電流のデータを解析して前記流体の流動状態を特定する解析部とを備えた地下流体観測装置であって、
前記検出部は、
前記検出部を通る第1仮想直線上の2点間の電位差の時間変動を検出する第1電位変動検出手段と、
前記検出部を通り、前記第1仮想直線と交差する第2仮想直線上の2点間の電位差の時間変動を検出する第2電位変動検出手段と、
前記第1仮想直線と前記第2仮想直線との交点部分における磁場の時間変動を検出する磁場変動検出手段とをそれぞれし、
前記解析部は、前記第1電位変動検出手段及び前記第2電位変動検出手段が検出した電位差の時間変動、並びに、前記磁場変動検出手段が検出した磁場の時間変動、を利用して特定した各検出部における電位の時間変動量に基づいて前記流体の流動状態を特定することを特徴とする地下流体観測装置。

【請求項2】
前記磁場変動検出手段は、互いに直交させて配置した3つの磁気センサ素子で構成され、
前記第1仮想直線と前記第2仮想直線とは、直交していることを特徴とする請求項1に記載の地下流体観測装置。

【請求項3】
被計測エリア内の所定位置にそれぞれ設定される複数の検出ポイントの地下を流動する流体によって生じた流動電流を検出し、これら複数の検出ポイントで検出された前記流動電流のデータを解析して前記流体の流動状態を測定する測定方法であって、
前記検出ポイントを通る第1仮想直線上の2点間の電位差の時間変動をそれぞれ検出する第1工程と、
前記検出ポイントを通り、前記第1仮想直線と交差する第2仮想直線上の2点間の電位差の時間変動をそれぞれ検出する第2工程と、
前記第1仮想直線と前記第2仮想直線との交点部分における磁場の時間変動をそれぞれ検出する第3工程と、
を含み、
前記第1工程及び前記第2工程において検出した電位差の時間変動、並びに、前記第3工程において検出した磁場の時間変動、を利用して特定した各検出ポイントにおける電位の時間変動量に基づいて前記流体の流動状態を測定することを特徴とする測定方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 2G105AA02
  • 2G105BB05
  • 2G105EE02
  • 2G105EE04
  • 2G105LL07
画像

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JP2007237182thum.jpg
出願権利状態 登録
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