FR2706044A1 - Procédé et appareil pour diagraphie par induction directionnelle. - Google Patents
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Abstract
Au moins une bobine d'émission (1) et au moins une bobine de réception (2) sont disposées le long de l'axe de trou (18) d'un trou de sondage (7), de façon à ce que ces bobines soient inclinées l'une en face de l'autre, obligeant ainsi ces bobines à montrer une directivité pour examiner les caractéristiques électriques d'une couche géologique (8) autour du trou de sondage (7). Plus spécifiquement, un procédé et un appareil de diagraphie par induction directionnelle sont proposés, lesquels permettent la mesure de la répartition de conductivité électrique d'une couche géologique (8) dans la direction circonférentielle sur plusieurs mètres autour du trou de sondage (7) et permettent aussi la représentation par image reflétant la conductivité électrique.
Description
PROCEDE ET APPAREIL POUR DIAGRAPHIE
PAR INDUCTION DIRECTIONNELLE
Cette invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour diagraphie par induction directionnelle pour obtenir des informations sur les couches géologiques en mesurant des caractéristiques électriques de ces couches par l'intermédiaire de l'utilisation d'un trou de sondage. L'invention peut s'appliquer à de très nombreux domaines. Parmi ces domaines, ceux pour lesquels l'application s'applique particulièrement, sont les suivants. (1) Relevés topographiques et sondages de réserves pétrolifères et géothermiques: l'invention permet de représenter par une image la répartition circonférentielle de la conductivité électrique à différentes profondeurs de trous de sondage et démontre ainsi son efficacité pour des relevés topographiques et sondages de réserves de failles et
réserves anisotropes analogues.
(2) Capteurs de mesures dans les techniques MWD (mesures prises en cours de sondage) pour effectuer des mesures pendant le percement du trou de sondage: lorsqu'elle est utilisée en tant que capteur de resistivité dans le procédé MWD, l'invention permet de surveiller les couches géologiques supérieures et inférieures pendant un sondage horizontal ou analogue. Il est ainsi possible de percer un trou de sondage sans
sortir de la couche géologique souhaitée.
(3) Relevés topographiques de fondations à des fins de constructions de travaux publics et de bâtiments: - L'invention permet de représenter par une image la répartition circonférentielle de la conductivité à différentes profondeurs de trous de sondage et démontre ainsi son efficacité pour les relevés topographiques de
fondations anisotropes.
La figure 25 représente globalement un appareil de diagraphie par induction de la technique antérieure, qui se compose de bobines d'émission et de réception 31 et 32 disposées de manière coaxiale dans un trou de sondage 7. Les principes de base de l'appareil de diagraphie par induction sont les suivants: A. Un champ magnétique est créé en envoyant un
courant alternatif à la bobine d'émission 31.
B. Le champ magnétique produit crée un courant de Foucault dans une couche géologique 8 autour de l'instrument de sorte que le courant est sensiblement proportionnel à la conductivité électrique de la couche
géologique 8.
C. Le courant de Foucault ainsi produit crée un champ magnétique secondaire. Ce champ magnétique secondaire induit une tension aux bornes de la bobine de
réception 32 à l'intérieur de l'instrument.
D. La tension induite est proportionnelle à l'amplitude du courant de Foucault, c'est-à-dire à la conductivité de la couche géologique 8 entourant les bobines. Ainsi, Il est possible de mesurer la conductivité électrique de la couche géologique 8 en - mesurant la tension aux bornes de la bobine de réception 32. E. Aux bornes de la bobine de réception 32, une tension est également induite par induction mutuelle avec la bobine d'émission 31. Cependant, ce signal est déphasé de 90 degrés par rapport à la tension induite dans la bobine de réception 32 par le courant de Foucault dans la couche géologique 8. Ainsi, ce signal et la tension induite peuvent être séparés l'un de l'autre en utilisant
un comparateur de phase.
En se référant à la figure 25, la référence numérique 6 désigne un câble, la référence numérique 20 désigne une source de courant, la référence numérique 23 désigne un enregistreur, la référence numérique 33 désigne un circuit électronique d'émission/réception, la référence numérique 34 désigne un treuil, et la référence numérique 35 désigne une poulie. Les appareils de diagraphie par induction, utilisés à l'heure actuelle, sont munis de plusieurs bobines
d'émission et de réception disposées de manière coaxiale.
Cependant, les principes de base restent les mêmes.
Des appareils de diagraphie par induction de ce type, munis de bobines d'émission et de réception, sont
décrits dans les descriptions des brevets U.S.
no 1 819 923, 1 913 293, 2 220 070, 2 220 788, 2 582 314, 3 067 383, 3 166 709, 3 226 633, 4 481 472 et 4 513 376
ou analogues.
Dans l'appareil de diagraphie par induction décrit précédemment, on règle la sensibilité dans la direction circonférentielle par rapport à l'axe du trou. Par conséquent, l'appareil ne possède aucune directivité dans la direction circonférentielle. Cela signifie qu'avec l'appareil de diagraphie par induction de la technique antérieure, on ne peut obtenir aucune information concernant la répartition de la conductivité électrique
--dans la direction circonférentielle du trou de sondage.
- -En même temps, différents appareils de diagraphie par induction, à des fins spécifiques, ont été proposés,
par exemple ceux des descriptions des brevets U.S.
n 3-014 177, 3 187 252, 3 510 757, 3 561 007 et
3 808 520.
Cependant, dans n'importe quel appareil de diagraphie par induction, employé à des fins spécifiques, on utilise une disposition orthogonale des bobines, et on fait tourner le champ magnétique électriquement ou mécaniquement pour mesurer les prolongements anisotropes et les inclinaisons des couches géologiques en pente ou horizontales. Par conséquent, à la différence de la présente invention, il est impossible d'obtenir la répartition de conductivité électrique circonférentielle autour d'un trou de sondage, pas plus que la représentation par image de cette répartition. Pour remplacer les électrodes de la technique antérieure montées sur des contacts d'ondemètre à absorption, on connaît un appareil de diagraphie du type à induction possédant une sensibilité asymétrique, comme
décrit dans la spécification de brevet U.S. n 3 539 911.
Dans cet appareil, au moins deux bobines d'émission, électriquement connectées en série, sont disposées de manière oblique dans une plage de contact, et un arbre de bobine de réception est disposé entre les bobines d'émission adjacentes de façon à ce que l'arbre soit parallèle à l'axe du trou. Par conséquent, cet appareil n'a rien à voir avec le concept technique de la présente invention. Un premier objectif de la présente invention est de proposer un dispositif comprenant au moins une bobine d'émission 1 et au moins une bobine de réception 2, disposées le long de l'axe 18 d'un trou de sondage 7 de façon à ce que ces bobines soient face à face, en position oblique l'une par rapport à l'autre et soient ainsi obligées de montrer une directivité permettant l'examen des caractéristiques électriques de la couche géologique autour du trou de sondage, permettant, ainsi, le relevé topographique des caractéristiques électriques de la couche géologique dans la direction spécifique et dans la direction circonférentielle sur une zone de plusieurs mètres autour du trou de sondage, ce que l'on ne pouvait obtenir avec le procédé de la technique antérieure. Un second objectif de la présente invention est de proposer un dispositif comprenant une bobine d'émission 1 et une bobine de réception 2, disposées dans un trou de sondage 7 et que l'on fait tourner au moyen d'un dispositif d'entraînement 14 pour mesurer la répartition de conductivité électrique dans la direction circonférentielle du trou de sondage, ce qui permet de mesurer la répartition de la conductivité électrique de la couche géologique dans la direction circonférentielle sur une zone de plusieurs mètres autour du trou de sondage, ce que l'on ne pouvait obtenir avec le procédé de la technique antérieure. On peut donc déterminer la surface de démarcation entre une réserve et une roche différente qui est située à une distance de plusieurs mètres du trou de sondage, ce qui permet de percer un
trou de sondage le long d'une couche géologique mince.
Un troisième objectif de la présente invention est de proposer un dispositif comprenant une bobine d'émission 1 et une bobine de réception 2, disposées dans un trou de sondage 7 et que l'on fait tourner au moyen d'un système d'entraînement 14 pour obtenir des mesures en continu de la conductivité électrique le long de l'axe du trou 18, ce qui permet de représenter l'image de la conductivité électrique d'une couche géologique 8 autour du trou de sondage. On peut donc ainsi obtenir des informations sur la direction d'extension, ou analogue, des réserves, lesquelles informations sont importantes pour les relevés topographiques ou les sondages des
réserves de failles ou réserves anisotropes analogues.
Les objectifs précédents et autres objectifs, ainsi que les particularités de cette invention deviendront
évidents à partir de la description des modes de
réalisation préférés de l'invention qui va suivre, en relation avec les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de profil, en coupe partielle, pour expliquer un procédé de diagraphie par induction directionnelle en tant que mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue représentant la synthèse de directivité avec une disposition coaxiale des bobines selon la technique antérieure; la figure 3 est une vue représentant la synthèse de directivité avec une disposition inclinée des bobines selon la présente invention; la figure 4 est une vue représentant un modèle expérimental de surface de démarcation en pente; la figure 5 est une vue de profil, en coupe partielle, représentant un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 6 est une vue de profil agrandie, en coupe partielle, représentant une partie de la figure 5; la figure 7 est une représentation schématique d'un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 8 est une vue de profil agrandie, représentant une partie de la figure 7; la figure 9 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation de la présente invention; la figure 10 est une vue de profil agrandie, représentant une partie de la figure 9; la figure 11 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan XY dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines OT est réglé à 0 ; la figure 12 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan XY dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines OT est réglé à 30 ; la figure 13 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan XY dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines BT est réglé à 60 ; la figure 14 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan XY dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines OT est réglé à 90 ; la figure 15 est une vue représentant la direction sur les figures 11 à 14; la figure 16 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan YZ dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines OT est réglé à 0 ; la figure 17 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan YZ dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines OT est réglé à 30 ; la figure 18 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan YZ dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines OT est réglé à 60 ; la figure 19 est une photographie représentant une répartition de sensibilité d'un plan YZ dans le cas o l'angle d'inclinaison des bobines 8T est réglé à 90 ; la figure 20 est une vue représentant les directions sur les figures 16 à 19; la figure 21 est une vue montrant les valeurs théoriques représentant la réponse dans une surface de démarcation en pente lorsque l'angle d'inclinaison de surface de démarcation est de 45 ; la figure 22 est une vue montrant les valeurs expérimentales représentant la réponse dans la surface de démarcation en pente lorsque l'angle d'inclinaison de surface de démarcation est de 45 ; la figure 23 est une photographie représentant un - mode de -réalisation de représentation par image de réponse théorique passant par- l'intermédiaire de la surface de démarcation en pente lorsque l'angle de la surface de démarcation est de 30 ; la figure 24 est une photographie représentant un mode de réalisation de représentation par image de réponse théorique passant par l'intermédiaire de la surface de démarcation en pente lorsque l'angle de la surface de démarcation est de 60 ; et la figure 25 est une représentation schématique d'un dispositif pour effectuer une diagraphie par
induction selon un procédé de la technique antérieure.
La présente invention concerne un procédé et un appareil de diagraphie par induction directionnelle pour
des couches géologiques autour d'un trou de sondage 7.
Plus spécifiquement, la présente invention concerne un procédé et un appareil de diagraphie par induction directionnelle dans le but de mesurer la conductivité électrique d'une couche géologique dans une direction particulière par rapport à la circonférence d'un trou de
sondage.
Dans le procédé et l'appareil de la présente invention, au moins une bobine d'émission 1 et au moins une bobine de réception 2 sont disposées dans un trou de sondage 7, le long de l'axe 18 de ce trou et de manière oblique de façon à ce que ces bobines soient en face l'une de l'autre et soient donc obligées de montrer une directivité nécessaire à l'examen des caractéristiques électriques d'une couche géologique autour du trou de sondage. Spécifiquement, comme le montre la figure 20, les bobines d'émission et de réception 1 et 2 sont disposées face à face, tout en faisant en sorte que les axes de ces
bobines soient inclinés d'un angle d'inclinaison OT.
-- - Avec cette disposition, on peut obtenir la --25 directivité dans les directions d'inclinaison P, pour
lesquelles les bobines se font face.
En outre, on fait tourner les bobines d'émission et de réception 1 et 2 dans le trou de sondage 7 au moyen d'un dispositif d'entraînement 14 pour mesurer la
conductivité électrique autour du trou de sondage.
De plus, on peut mesurer, en continu, la conductivité électrique le long de l'axe du trou en faisant tourner les bobines d'émission et de réception 1 et 2 dans le trou de sondage au moyen du dispositif
d'entraînement 14.
La figure 1 représente schématiquement un appareil de diagraphie par induction 5 comme un mode de réalisation de la présente invention. Selon la présente invention, au moins une bobine d'émission 1 et au moins une bobine de réception 2 sont disposées dans le trou de sondage 7, le long de l'axe 18 de ce trou, de manière oblique (avec un angle d'inclinaison OT, de préférence égal à environ 30 ) et de façon à ce que ces bobines soient en face l'une de l'autre. Un courant alternatif est délivré à la bobine d'émission 1, en provenance d'un émetteur 3, pour produire un champ magnétique, créant ainsi un courant de Foucault sensiblement proportionnel à la conductivité électrique dans la couche géologique environnante 8. Le courant de Foucault produit un champ magnétique secondaire que l'on mesure avec la bobine de
réception 2.
L'amplitude de la tension induite aux bornes de la bobine de réception 2 et la différence de phase par rapport au courant fourni à la bobine d'émission 1 sont mesurées par un comparateur de phase 4 pour être transmises, par l'intermédiaire d'un câble 6, vers la surface du sol pour être enregistrées par un moyen d'enregistrement bien connu. Avec l'inclinaison des bobines d'émission et de réception 1 et 2 dans une seule --direction, il se forme une zone 9 de concentration de production de courant de Foucault, et, de cette manière, il est possible de ne mesurer que la conductivité
électrique dans une direction particulière.
En outre, en faisant tourner mécaniquement la paire de bobines de ce dispositif, il est possible de mesurer
la conductivité électrique autour du trou de sondage.
- De plus,- en élevant et en abaissant la paire de bobines d'émission et de réception 1 et 2 de ce -dispositif:le long de l'axe du trou tout en la faisant tourner mécaniquement, il est possible d'obtenir la représentation par image reflétant la conductivité électrique des couches géologiques à différentes
profondeurs le long du trou de sondage.
La caractéristique de directivité et l'angle d'inclinaison optimal obtenus par simulation sur
ordinateur, vont être décrits ci-après.
Le courant de Foucault produit par la bobine d'émission 1 s'écoule, de manière coaxiale, dans un plan parallèle à celle-ci. Sa répartition d'intensité est représentée aux figures 2 et 3. La répartition de sensibilité, par rapport au courant de Foucault produit par la bobine de réception 2, est, d'après le théorème réciproque du champ électromagnétique, égal à la répartition du courant de Foucault formé par la bobine d'émission 1. Ainsi, la sensibilité de l'appareil de diagraphie du type à induction est l'intégrale de l'aire de recouvrement des répartitions de sensibilité formées par les bobines d'émission et de réception 1 et 2, comme le représentent les figures 2 et 3. Avec la disposition coaxiale de la technique antérieure (figure 2), sa répartition est symétrique par rapport à l'axe du trou 18. Au contraire, avec la disposition inclinée selon la -présente invention (figure 3), la zone de sensibilité est - 25 limitée dans une seule direction par rapport à la circonférence de l'axe du trou. Ainsi, il est possible d'obtenir la directivité. Les figures 11 à 20 montrent les résultats du calcul théorique de la variation de la répartition de sensibilité dans les plans perpendiculaires à l'axe du trou 18 et comprenant ce dernier pour différents angles d'inclinaison eT des bobines- d'émission et de réception 1 et 2. D'après les figures 11 à 20, on trouve que l'angle d'inclinaison :-. -adéquat OT des-:bobines d'émission et de réception 1 et 2
= se situe au voisinage de 30 .
A présent, la vérification des caractéristiques de directivité au moyen d'expériences sur modèle va être décrite. Pour vérifier les caractéristiques de directivité dans le cas de la présente invention, la réponse a été obtenue par simulation sur ordinateur et par des expériences en laboratoire en utilisant un modèle expérimental simulant une surface de démarcation entre des couches géologiques de différentes conductivités électriques comme le représente la figure 4 (la couche géologique supérieure étant d'un milieu à conductivité électrique élevée, la couche inférieure étant d'un milieu à conductivité électrique faible). Les figures 21 et 22 montrent une représentation par niveaux de gris et une représentation par contours de l'intensité de la réponse par rapport à la position de l'axe du trou et le gisement par rapport à l'axe Y de la direction P, suivant laquelle les bobines d'émission et de réception 1 et 2, inclinées de façon à se faire face, sont orientées, comme référence. La figure 21 montre les valeurs théoriques obtenues par simulation sur ordinateur, tandis que la
figure 22 montre les valeurs expérimentales.
Les valeurs théoriques et expérimentales sont bien concordantes, et la réponse obtenue est proportionnelle à la conductivité électrique dans la direction P, suivant laquelle les bobines d'émission et de réception 1 et 2, inclinées de façon à se faire face, sont orientées. Selon la présente invention, il a donc été confirmé qu'il était possible de connaître la répartition de conductivité
électrique circonférentielle.
A présent la représentation par image va être décrite. La représentation par image de la répartition de la conductivité.électrique à l'intérieur de la surface du trou peut être obtenue en élevant et en abaissant le système de bobines, qui est muni des bobines d'émission et de réception 1 et 2 en position oblique et se faisant face, tout en faisant tourner le système. Les figures 23 et 24 montrent les modes de réalisation de représentation par image du modèle de surface de démarcation en pente, comme le représente la figure 4, dans les cas o l'angle d'inclinaison est de 30 et de 60 , ce qui peut être
obtenu avec l'appareil de la présente invention.
Ces modes de réalisation de représentation par image sont des représentations par niveaux de gris de la conductivité électrique apparente mesurée par rapport à la position de l'axe du trou et au gisement de la direction, suivant laquelle les bobines d'émission et de réception 1 et 2, inclinées de façon à se faire face, sont orientées. Les images représentent les répartitions de conductivité électrique à l'intérieur de la surface du trou, obtenues en développant les divisions longitudinales du trou de sondage. Sur les images, la surface de démarcation est une courbe semblable à une courbe sinusoïdale, et l'on verra que plus grand est l'angle d'inclinaison de la surface de démarcation, plus
grande est l'amplitude de la courbe.
En tant que systèmes de représentation par image ou instruments similaires, il existe un instrument de représentation par image acoustique de trou de sondage (par exemple l'instrument BHTV) qui permet de représenter par image l'intensité des ondes supersoniques réfléchies depuis la surface du trou de sondage, et un instrument de représentation par image de la résistivité du trou de sondage (par exemple l'instrument FMI) qui permet de représenter par image la répartition de résistivité dans la surface du trou de sondage. Cependant, ces instruments ou systèmes ne permettent la représentation par image que de- la surface du trou de sondage. Au contraire, selon la présente invention, il est possible de permettre la représentation par image de l'intérieur de la surface du trou de sondage. Ainsi, selon la présente invention, on peut obtenir non seulement une mesure efficace, mais il est également possible de connaître la structure interne de la couche géologique qui n'apparaît pas sur la surface du trou de sondage, même dans des environnements du type o l'on ne peut pas employer les systèmes BHTV ou FMI, précédemment cités, à cause de paroi de trou de sondage
boueuse ou de zones d'infiltration d'eau boueuse.
Les figures 5 et 6 représentent un premier mode de réalisation de la présente invention. Ce mode de réalisation concerne un procédé et un appareil pour
représenter par image la conductivité électrique (c'est-
à-dire les caractéristiques électriques) des couches géologiques à différentes profondeurs d'un trou de sondage. Dans ce mode de réalisation, à l'intérieur d'un trou de sondage 7, au moins une bobine d'émission 1 et au moins une bobine de réception 2 sont solidement fixées à un arbre 10 s'étendant le long de l'axe du trou 18 de façon à ce que ces bobines soient inclinées (d'un angle d'inclinaison OT, de préférence égal à environ 30 ) de façon à être face à face. Un instrument de mesure de
gisement 12 est solidement fixé à l'arbre 10.
Des conducteurs, provenant des bobines d'émission et de réception 1 et 2 et de l'instrument de mesure de gisement 12 sont reliés, par l'intermédiaire d'une bague collectrice 11, respectivement à l'émetteur 3, au comparateur de phase 4, et au générateur de signal de
gisement 17.
L'émetteur 3, le comparateur de phase 4 et le générateur- de signal de gisement 17 peuvent être solidement fixés à un arbre, et les lignes de source de courant e-t- les- lignes de sortie peuvent passer par la
bague collectrice 11 jusqu'à la surface du sol.
Dans ce mode de réalisation, les lignes de source de courant et les lignes de signal sont reliées, par l'intermédiaire d'une bague collectrice 30, située sur un treuil 34, à une source de courant 20 et à un enregistreur 23. Un signal de profondeur, qui est produit par une poulie 21, supportant un câble 6 et munie d'un codeur rotatif et d'un générateur de signal de profondeur
22, est également injecté à l'enregistreur 23.
L'arbre 10 est relié, par un connecteur 13, à un dispositif d'entraînement 14 comprenant un moteur. Le dispositif d'entraînement 14 fait tourner l'arbre 10 à
vitesse constante.
Un courant alternatif est délivré à la bobine d'émission 1, par l'émetteur 3, et l'amplitude et la phase d'une tension induite aux bornes de la bobine de réception 2 sont détectées par le comparateur de phase 4 et sont transmises, par l'intermédiaire du câble 6, vers la surface du sol. Le générateur de signal de gisement 17 produit un signal correspondant au gisement provenant du signal issu de l'instrument de mesure de gisement 12 et transmet le signal produit vers la surface du sol par
l'intermédiaire du câble 6.
L'appareil est déplacé, de manière continue, le long de l'axe du trou 18 en faisant mouvoir le câble 6, tout en faisant tourner mécaniquement l'arbre 10, de façon à ce que l'amplitude et la phase de la tension aux bornes de la bobine de réception 2, dans le gisement P, - suivant lequel les bobines d'émission et de réception 1 et 2, inclinées et se faisant face, sont orientées, sont enregistrées dans l'enregistreur 23, en même temps que les informations de profondeur, pour être représentées par image. Dans le procédé de représentation par image, la conductivité électrique est calculée, par un procédé - bien connu, à partir, par exemple, de l'amplitude-et de la phase de la tension aux bornes de la bobine de réception 2, et est affichée sous forme de représentation par niveaux de gris sur un plan d'image à deux dimensions en prenant l'un des axes perpendiculaires pour la profondeur et l'autre axe pour le gisement P, suivant lequel les bobines inclinées, se faisant face, sont orientées. De cette façon, on peut obtenir une image reflétant la conductivité électrique de couches géologiques à des profondeurs supérieures au trou de sondage. Le dispositif d'entraînement 14 est solidement fixé à un élément de support 15 situé dans une partie intermédiaire de l'appareil de diagraphie par induction 5. L'extrémité supérieure de l'arbre 10 est reliée à l'arbre de sortie du dispositif d'entraînement 14 et l'extrémité inférieure de l'arbre 10 est solidement fixée à un autre élément de support 15 situé dans une partie
inférieure de l'appareil de diagraphie par induction 5.
Les figures 7 et 8 représentent un second mode de réalisation de la présente invention. Ce mode de réalisation s'applique à un appareil de relevés topographiques pour percer un trou de sondage horizontal 7, ou analogue, dans une couche géologique souhaitée, tout en contrôlant les couches géologiques supérieures et
inférieures 24 et 26 de celle-ci.
-. Dans ce mode de réalisation, au moins une bobine d'émission 1 et au moins une bobine de réception 2 sont solidement fixées à un arbre 10 s'étendant le long de l'axe du trou 18 du trou de sondage 7 de façon à ce que ces bobines soient inclinées (d'un angle d'inclinaison ST, de préférence égal à environ 30 ) de façon à se faire
face. De plus, une autre bobine d'émission 1' et une.
autre bobine de réception 2' similaires aux bobines d'émission et de réception 1 et 2 et symétriques à 180 degréspar rapport à celles-ci, sont également solidement fixées à l'arbre 10. Une masselotte 27 est solidement fixée à l'arbre 10 de sorte que chaque paire des bobines d'émission et de réception soit orientée vers la masselotte. La masselotte est supportée, de manière à pouvoir tourner, par des paliers 16, supportant l'arbre, de façon à ce que, à tout instant, l'une des paires des bobines d'émission et de réception soit orientée dans le
sens de la pesanteur.
Les conducteurs, provenant des bobines d'émission 1 et 1l et des bobines de réception 2 et 2', sont reliés à l'émetteur 3 et au comparateur dephase 4, par l'intermédiaire d'une bague collectrice 11 et de
commutateurs 28.
L'émetteur 3, le comparateur de phase 4 et les commutateurs 28 peuvent être solidement fixés à l'arbre 10 et les lignes d'alimentation en courant et les lignes de sortie peuvent être reliées à la surface du sol par
l'intermédiaire de la bague collectrice 11.
L'émetteur 3 fournit un courant alternatif aux bobines d'émission 1 et 1', par l'intermédiaire des commutateurs 28, et l'amplitude et la phase de la tension induite aux bornes des bobines de réception 2 et 2' sont détectées par le comparateur de phase 4, par l'intermédiaire des commutateurs 28 et sont transmises, - -par l'intermédiaire du câble 6, vers la surface du sol --25- pour être séparées par l'intermédiaire d'un commutateur 29 synchronisé aux- commutateurs 28 et pour les
enregistrer sur l'enregistreur 23.
Cet appareil permet la mesure de la conductivité électrique du trou de sondage du côté de la gravité et du côté opposé. Lorsque cet appareil est appliqué à l'examen d'un trou de sondage horizontal, s'il y a une différence dans la conductivité électrique entre la couche géologique supérieure 24 et la couche géologique inférieure 26 de la couche géologique souhaitée 25, il est possible de savoir si le trou de sondage est sorti de la couche géologique souhaitée ou si le trou de sondage est proche de la couche géologique supérieure ou inférieure. De plus, lorsque l'appareil est appliqué à un capteur pour MWD (mesures prises en cours de sondage), il constitue un instrument de navigation pour percer un trou
de sondage sans sortir de la couche géologique souhaitée.
La partie de l'appareil qui est à la surface du sol est
la même que dans le premier mode de réalisation.
Les figures 9 et 10 représentent un troisième mode de réalisation de la présente invention. Ce mode de réalisation concerne un procédé et un appareil de mesure de la conductivité électrique dans une direction spécifique. Dans ce mode de réalisation, au moins une bobine d'émission 1 et au moins une bobine de réception 2 sont solidement fixées à l'arbre 10 s'étendant le long de l'axe du trou d'un trou de sondage 7 de façon à ce que ces bobines soient inclinées (d'un angle d'inclinaison OT, de préférence égal à environ 30 ) de façon à se faire face. L'émetteur 3 fournit un courant alternatif à la bobine d'émission 1, et l'amplitude et la phase de la tension induite aux bornes de la bobine de réception 2 sont détectées par le comparateur de phase 4 pour être enregistrées- sur un enregistreur. En faisant tourner l'arbre 10, il est possible de mesurer la conductivité électrique dans une direction spécifique par rapport au
trou de sondage 7.
Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du
domaine de l'invention.
Claims (6)
1. Procédé de diagraphie par induction directionnelle comprenant les étapes suivantes: disposer au moins une bobine d'émission (1) et au moins une bobine de réception (2) dans un trou de sondage (7), le long de l'axe (18) du trou de sondage (7) de façon à ce que lesdites bobines soient inclinées l'une en face de l'autre; et obliger lesdites bobines à montrer une directivité pour examiner les caractéristiques électriques d'une
couche géologique autour dudit trou de sondage.
2. Appareil de diagraphie par induction directionnelle comprenant au moins une bobine d'émission (1) et au moins une bobine de réception (2), qui sont disposées dans un trou de sondage (7), le long de l'axe (18) du trou de sondage (7) de façon à ce que lesdites bobines soient inclinées l'une en face de l'autre et de façon à ce qu'elles soient obligées de montrer une directivité pour examiner les caractéristiques électriques d'une couche géologique autour dudit trou de sondage.
3. Procédé de diagraphie par induction directionnelle selon la revendication 1, dans lequel lesdites bobines d'émission et de réception (1 et 2) sont mises en rotation dans ledit trou de sondage (7) au moyen d'un dispositif d'entraînement (14) pour mesurer la répartition de conductivité électrique d'une couche
géologique autour dudit trou de sondage.
4. Appareil de diagraphie par induction directionnelle selon la revendication 2, dans lequel lesdites bobines d'émission et de réception (1 et 2) sont mises en rotation dans ledit trou de sondage (7) au moyen d'un dispositif d'entraînement (14) pour mesurer la répartition de conductivité électrique d'une couche
géologique autour dudit trou de sondage.
5. Procédé de diagraphie par induction directionnelle selon la revendication 1 ou 3, dans lequel lesdites bobines d'émission et de réception (1 et 2) sont mises en rotation dans le trou de sondage (7) au moyen du dispositif d'entraînement (14) pour mesurer, de manière continue, la conductivité électrique le long de l'axe du trou (18), obtenant ainsi une représentation par image reflétant la conductivité électrique des couches
géologiques (8) autour dudit trou de sondage.
6. Appareil de diagraphie par induction directionnelle selon la revendication 2 ou 4, dans lequel lesdites bobines d'émission et de réception (1 et 2) sont mises en rotation dans le trou de sondage (7) au moyen du dispositif d'entraînement (14) pour mesurer, de manière continue, la conductivité électrique le long de l'axe du trou (18), obtenant ainsi une représentation par image reflétant la conductivité électrique des couches
géologiques (8) autour dudit trou de sondage.
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| US3539911A (en) * | 1968-06-21 | 1970-11-10 | Dresser Ind | Induction well logging apparatus having investigative field of asymmetric sensitivity |
| GB2066475A (en) * | 1979-12-31 | 1981-07-08 | Schlumberger Ltd | Apparatus and method of induction logging |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH06342081A (ja) | 1994-12-13 |
| US5508616A (en) | 1996-04-16 |
| GB2279149A (en) | 1994-12-21 |
| FR2706044B1 (fr) | 1996-05-03 |
| JP2534193B2 (ja) | 1996-09-11 |
| GB9400902D0 (en) | 1994-03-16 |
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