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地下密度構造の推定方法

国内特許コード P120008008
整理番号 S2010-0814
掲載日 2012年10月11日
出願番号 特願2010-113942
公開番号 特開2011-242231
登録番号 特許第5464491号
出願日 平成22年5月18日(2010.5.18)
公開日 平成23年12月1日(2011.12.1)
登録日 平成26年1月31日(2014.1.31)
発明者
  • 笠 原 順 三
  • 近 藤 逸 人
  • 及 川 佳代子
  • 羽佐田 葉 子
出願人
  • 国立大学法人東京海洋大学
発明の名称 地下密度構造の推定方法
発明の概要 【課題】深さ方向を含めて地下の密度構造を一意的に求めることができる地下密度構造の推定方法を提供する。
【解決手段】探査機器位置情報、地形情報、反射断面の情報、地震波屈折法の情報、総合化測定データ群の情報とから、地中の地震波速度の水平・深さ方向の分布を示す地震波速度構造モデルの第一段階と、密度と地震波速度の間の最適関係式を用いて初期密度構造モデルの第二段階と、計算重力ベクトル値と、観測重力ベクトル値とを比較し、修正密度構造モデルの第三段階と、計算重力テンソル値と観測から得られる観測重力テンソル値とを比較し、最適密度構造モデルの第四段階と、前記最適密度構造モデルを地震波速度構造モデルに変換し、前記第一段階から第四段階を繰り返し、理論地震波屈折波、理論地震波広角反射波、理論地震波反射断面を作成し、所定の収束条件を満たす最適密度構造を推定密度構造として出力する第五段階と、を有する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



地下あるいは海底下の密度の異常体分布を推定する方法は従来から種々提案されていた。





まず、「地震波反射法探査」という方法がある。地震波反射法探査は、地震波が地下に垂直に入射したときに、地下の地層境界で反射して地表や海底面に戻ってくる地震波の反射に要する時間や振幅を用いて、地下の地震波速度や密度分布の状態を知る方法である。





この地震波反射法探査は、地下構造が作る「音響インピーダンス」すなわち密度と地震波速度の積が地層境界を挟む境界上下でコントラストがある場合、それを利用し、反射地震波の強さの分布(「地震波の反射強度」、反射面の形)、および、反射面間の平均的な地震波速度あるいは反射面間の地震波速度(「区間地震波速度」分布)を求める。





つぎに、地震波が地下で屈折して伝わる部分を用いて地下構造を求める「地震波屈折法」と、入射波と反射波の作る角度がたとえば30°以上の広角な「地震波広角反射法」を組み合わせた「広角反射法」がある。





「地震波屈折法」と「広角反射法」は地下の「地震波速度の分布(構造)」を求めるのに使用される。この場合、地震波の震源と受震点間を伝搬するのに要する時間(「走時」)を用いて地下の地震波速度の分布(構造)を求める。これを地震波の「走時逆解析(走時インバージョン或いは走時トモグラフィ)法」。波形を利用する場合を「波形逆解析(地震波波形インバージョン)法」と呼ぶ。





さらに、「重力解析」の方法がある。





「重力解析」は重力異常から地下の密度分布(構造)を求める方法であり、重力の異常を観測し、地下の密度異常体を検知する方法である。

産業上の利用分野



本発明は、地下や海底下の鉱物資源、石油、天然ガス、メタンハイドレート、地下水脈、断層帯、地下埋設構造等によって生じる密度異常による地下密度構造の推定方法に関する。





特に、本発明は探査機器の経度、緯度、高度や水深などの位置情報と、探査対象域の地表や海底の地形情報と、地震波反射法による反射断面の情報と、地震波屈折法データの情報と、地震波広角反射データの情報(総合化測定データ群と呼ぶ)に総合的に解釈を加え、地震波速度の水平方向及び深さ方向の分布を示す地震波速度構造を作成し、次に密度と地震波速度の間の最適関係式を用いて前記地震波速度構造から密度構造モデルを作成し、前記密度構造モデルから算出される計算重力ベクトル値と観測による観測重力ベクトル値の差、および、密度構造モデルから算出される計算重力テンソル値と観測から得られる観測重力テンソル値の差から、観測データと計算値との差の2乗和を最小にする最適な密度構造を推定密度構造として出力する地下密度構造の推定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
探査機器の経度、緯度、高度を含む位置情報と、探査対象域の地表または海底の地形情報と、地震波反射法による反射断面の情報と、地震波屈折法のデータの情報と、地震波広角反射のデータの情報からなる総合化計測データ群から、地中の地震波速度の水平方向及び深さ方向の分布を示す地震波速度構造モデルを作成する第一段階と、
密度と地震波速度の間の最適関係式を用いて前記地震波速度構造から初期密度構造モデルを作成する第二段階と、
前記初期密度構造モデルから算出される計算重力ベクトル値と、観測による観測重力ベクトル値とを比較し、それらの差である重力異常分布を最小化するように修正密度構造モデルを作成する第三段階と、
前記修正密度構造モデルから算出される計算重力テンソル値と観測から得られる観測重力テンソル値とを比較し、それらの差が最小化するように最適密度構造モデルを作成する第四段階と、
前記最適密度構造モデルを地震波速度構造モデルに変換し、前記第一段階から第四段階を繰り返し、また地震波速度分布から、理論地震波屈折波、理論地震波広角反射波、理論地震波反射断面を作成し、所定の収束条件を満たす最適密度構造を推定密度構造として出力する第五段階と、を有する地下密度構造の推定方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 2G105AA02
  • 2G105BB01
  • 2G105CC01
  • 2G105GG06
  • 2G105LL01
  • 2G105LL02
  • 2G105LL04
  • 2G105LL07
  • 2G105NN01
画像

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JP2010113942thum.jpg
出願権利状態 登録


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