CA2633430A1

CA2633430A1 - Automated-precision pressure meter

Info

Publication number: CA2633430A1
Application number: CA002633430A
Authority: CA
Inventors: Francis Cour
Original assignee: Individual
Current assignee: DATC Europe SAS
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2007-07-19
Also published as: WO2007080283A1; US20080295589A1; EP1977049A1; EP1977049B1; MA30150B1; FR2895011A1; DE602006009152D1; FR2895011B1; ATE442490T1

Abstract

L' invention concerne un pressiomètre comprenant notamment, sous la forme d'une sonde (1) et d'un équipement de surface (2), un manchon gonflable (11), un réservoir (4) indéformable contenant un gaz (G) et un liquide (L), une source de gaz sous pression (21), divers conduits (31, 32), des moyens de contrôle de débit (220-222) de gaz, un capteur de pression (5), et un capteur de volume. Selon l'invention, le réservoir (4) est porté par la sonde, le débit de gaz est contrôlé par un ajutage (221) et un clapet (222), et ce pressiomètre comprend également des moyens (7, 8) de pilotage de pression conçus pour ouvrir le clapet (222), lors de l'établissement de chaque nouveau palier de pression à une pression de consigne (Kpi), pendant un intervalle de temps (Tpi) correspondant à cette consigne. The invention relates to a pressuremeter comprising in particular, in the form a probe (1) and a surface equipment (2), an inflatable sleeve (11), a reservoir (4) dimensionally stable containing a gas (G) and a liquid (L), a source of gas under pressure (21), various conduits (31, 32), means for gas flow control (220-222), a pressure sensor (5), and a sensor of volume. According to the invention, the reservoir (4) is carried by the probe, the flow rate is controlled by a nozzle (221) and a valve (222), and pressuremeter also comprises pressure control means (7, 8) designed to open the flap (222), when establishing each new pressure level at a set pressure (Kpi), during an interval of time (Tpi) corresponding to this instruction.

Description

PRESSIOMETRE DE PRECISION AUTOMATISE

L'invention concerne, de façon générale, les techniques de diagraphie.

Plus précisément, l'invention concerne un pressiomètre destiné à permettre l'évaluation d'une propriété géotechnique du sous-sol, ce pressiomètre comprenant, en tant que sous-ensembles, un outil de fond destiné à être introduit dans un forage, un équipement de surface, et des moyens de raccordement au moins propres à
relier l'outil à l'équipement, ces sous-ensembles comprenant eux-mêmes au moins un premier manchon gonflable porté par l'outil de fond, un réservoir sensiblement indéformable contenant des volumes complémentaires de gaz et de liquide, une source de gaz sous pression, un premier conduit reliant la source de gaz au volume de gaz du réservoir, un deuxième conduit reliant le volume de liquide du réservoir au premier manchon gonflable, des moyens de contrôle de débit interposés sur le premier conduit, un capteur de pression propre à fournir un signal lié à la pression du liquide dans le réservoir, et un capteur de volume propre à
fournir un signal lié au volume du liquide dans le réservoir.

Des dispositifs de ce type sont très bien connus de l'homme du métier depuis leur invention par L. Ménard en 1955.

Le pressiomètre permet d'évaluer in situ les paramètres mécaniques des sols.

Une fois l'outil de fond, ou "sonde", introduit dans un forage, chaque manchon gonflable est soumis à une pression croissante par paliers, en nombre de six à
quatorze par exemple, et suivant une progression arithmétique.

A chaque palier, le volume de liquide introduit dans le premier manchon à partir du réservoir est mesuré, typiquement 15 secondes, 30 secondes et une minute après la fin de la mise en pression AUTOMATED PRECISION PRESSIOMETER

The invention relates generally to the logging techniques.

More specifically, the invention relates to a pressuremeter intended to allow the evaluation of a geotechnical property of the basement, this pressuremeter comprising, as subsets, a background tool intended for introduction into a borehole, equipment for surface area, and connection means at least connect the tool to the equipment, these subassemblies including themselves at least one first sleeve inflatable carried by the bottom tool, a tank substantially indeformable containing volumes additional gas and liquid, a source of gas under pressure, a first conduit connecting the source of gas to the gas volume of the tank, a second duct connecting the liquid volume of the tank to the first inflatable sleeve, flow control means interposed on the first conduit, a pressure sensor clean to provide a signal related to the pressure of the liquid in the tank, and a volume sensor specific to provide a signal related to the volume of the liquid in the tank.

Devices of this type are very well known to those skilled in the art since their invention by L. Ménard in 1955.

The pressuremeter makes it possible to evaluate in situ the mechanical parameters of soils.

Once the bottom tool, or "probe", introduces into a drill, each inflatable sleeve is subjected to a escalating pressure in steps from six to fourteen for example, and following a progression arithmetic.

At each level, the volume of liquid introduced into the first sleeve from the reservoir is measured, typically 15 seconds, 30 seconds and a minute after the end of the pressurization

2 Le résultat de ces mesures est traduit par deux graphiques de chargement, ou courbes pressiométriques, dont l'une donne la variation de volume, mesurée à une minute, en fonction de la pression, et dont l'autre correspond aux variations de volume entre 30 secondes et une minute, en fonction de la pression.

Les pressiomètres existants souffrent de plusieurs défauts qui limitent très sérieusement la précision des résultats qu'ils fournissent.

L'invention, qui s'inscrit dans ce contexte, a justement pour but de pallier ces imperfections et de proposer un pressiomètre de précision.

A cette fin, le pressiomètre de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé
en ce que le réservoir est porté par l'outil de fond, en ce que les moyens de contrôle de débit comprennent un ajutage et un clapet, en ce que l'équipement de surface comprend en outre des moyens de pilotage de pression dans lesquels sont mémorisés une pluralité de consignes de pression de valeurs croissantes, un programme d'application successive dans le temps de ces consignes, et une loi de correspondance reliant au moins ces consignes à des intervalles de temps respectifs correspondants, et en ce que ces moyens de pilotage de pression sont conçus pour ouvrir sélectivement le clapet, en vue de l'application de chaque nouvelle consigne de pression conformément au programme, pendant l'intervalle de temps correspondant à cette consigne.

Grâce à cet agencement, la pression du liquide est contrôlée de façon rigoureuse, sans intervention humaine, et sans subir ni l'influence de l'écoulement du gaz sur la mesure de la pression, ni celle du retard d'établissement de la pression dans le réservoir.

De préférence, les moyens de pilotage de pression sont reliés au capteur de pression et sont en outre conçus pour ouvrir le clapet pendant un intervalle de WO 2007/080282 The result of these measures is reflected in two loading charts, or pressuremeter curves, one of which gives the variation of volume, measured at a minute, depending on the pressure, and the other corresponds to volume changes between 30 seconds and one minute, depending on the pressure.

Existing pressuremeters suffer from several defects that seriously limit the accuracy of results they provide.

The invention, which fits into this context, has precisely to remedy these imperfections and to propose a precision pressuremeter.

For this purpose, the pressuremeter of the invention, for otherwise consistent with the generic definition given in the preamble above is essentially characterized in that the reservoir is carried by the bottom tool, in what the flow control means include a nozzle and a flapper, in that the surface equipment further comprises pressure control means in which are stored a plurality of instructions of pressure of increasing values, a program successive application in time of these instructions, and a law of correspondence linking at least these setpoints at respective time intervals corresponding, and that these means of piloting pressure are designed to selectively open the flap, with a view to the application of each new directive of pressure according to the program, during the interval time corresponding to this instruction.

Thanks to this arrangement, the pressure of the liquid is controlled in a rigorous way, without human intervention, and without undergoing or influencing the flow of gas on the measurement of the pressure, nor that of the delay establishing the pressure in the tank.

Preferably, the pressure control means are connected to the pressure sensor and are furthermore designed to open the flap during an interval of WO 2007/08028

3 PCT/FR2006/002754 temps prédéfini en réponse à un déficit du signal de pression par rapport à une pression de consigne, lorsque ce déficit apparaît pendant un palier à cette pression de consigne et lorsqu'il dépasse un seuil prédéterminé.

Les moyens de pilotage de pression comprennent par exemple une unité de commande actionnant le clapet et un ordinateur dans lequel sont mémorisés les consignes de pression, le programme, et la loi de correspondance, cet ordinateur étant relié à l'unité de commande et la pilotant.

Dans un mode de réalisation aisé de l'invention, les moyens de contrôle de débit peuvent comprendre une électrovalve portant à la fois l'ajutage et le clapet.

Pour augmenter encore la précision du pressiomètre de l'invention, il est possible de prévoir que le capteur de volume comprenne un détecteur de niveau de liquide logé
dans le réservoir, et que les moyens de raccordement comprennent un lien de transmission reliant le détecteur de niveau à l'équipement de surface.

Grâce à cet agencement, le volume est mesuré de façon simple et fiable sans que la mesure obtenue soit perturbée par divers artefacts, tels que le poids de la colonne de liquide entre la surface et le fond, la déformation du conduit de liquide qui, dans les pressiomètres existants, relie généralement le premier manchon au réservoir disposé en surface, ou encore l'inertie qu'oppose ce conduit à la circulation de liquide entre la surface et le fond.

En configuration opérationnelle de l'outil de fond dans un forage, le réservoir est avantageusement disposé
au-dessus du premier manchon gonflable, c'est-à-dire plus proche de la surface du sol que ce premier manchon.

De préférence, le signal de volume est de nature électrique, le lien de transmission comprenant alors une ligne électrique. 3 PCT / FR2006 / 002754 predefined time in response to a signal deficit of pressure with respect to a set pressure, when this deficit appears during a plateau at this pressure of setpoint and when it exceeds a predetermined threshold.

The pressure control means comprise by example a control unit actuating the flap and a computer in which are stored the instructions of pressure, the program, and the law of correspondence, this computer being connected to the control unit and the driving.

In an easy embodiment of the invention, the means of flow control may include a solenoid valve carrying both the nozzle and the valve.

To further increase the accuracy of the pressuremeter the invention, it is possible to provide that the sensor of volume includes a liquid level detector housed in the tank, and that the connecting means include a transmission link connecting the detector level to the surface equipment.

Thanks to this arrangement, the volume is measured so simple and reliable without the measure obtained being disturbed by various artifacts, such as the weight of the column of liquid between the surface and the bottom, the deformation of the liquid duct which, in the existing pressuremeters, usually connects the first sleeve to the tank disposed on the surface, or the inertia that opposes this leads to the circulation of liquid between the surface and the bottom.

In operational configuration of the bottom tool in a borehole, the reservoir is advantageously arranged above the first inflatable sleeve, that is to say more close to the surface of the ground as this first sleeve.

Preferably, the volume signal is of a nature electrical connection, the transmission link then comprising a electric line.

4 Dans le mode de réalisation privilégié de l'invention, il est prévu que le liquide présente une résistivité électrique relativement faible, que le détecteur de niveau comprenne au moins un élément résistif relié à un générateur d'énergie électrique et partiellement immergé dans le liquide, que l'élément résistif présente une forme allongée suivant la hauteur du réservoir et une résistivité électrique relativement forte, et que le liquide et l'élément résistif partiellement shunté par le liquide forment pour le générateur une charge résistive présentant une résistance dépendant du niveau de ce liquide dans le réservoir.

Par ailleurs, le générateur d'énergie électrique délivre de préférence un courant alternatif pour éviter les polarisations parasites.

Pour simplifier la mesure et son interprétation, le réservoir peut être de forme cylindrique, l'élément résistif pouvant lui-même s'étendre suivant l'axe central du réservoir.

Comme dans le cas des pressiomètres connus, l'outil de fond du pressiomètre de l'invention peut comprendre en outre des deuxième et troisième manchons gonflables, et un troisième conduit reliant le volume de gaz du réservoir à ces deuxième et troisième manchons.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un pressiomètre conforme à l'invention et en cours d'utilisation; et - la figure 2 est une vue schématique en coupe verticale d'un détail fonctionnel de ce pressiomètre.
Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un pressiomètre destiné à permettre l'évaluation d'une propriété géotechnique du sous-sol.

Un tel appareil comprend, en tant que sous-ensembles, un outil de fond 1 destiné à être introduit dans un forage F, un équipement de surface 2, et des moyens de raccordement, tels que 30 à 33, permettant notamment de 4 In the preferred embodiment of the invention, it is intended that the liquid has a relatively low electrical resistivity, that the level detector comprises at least one element resistive connected to an electric power generator and partially immersed in the liquid, that the element resistive has an elongated shape depending on the height of the reservoir and a relatively high electrical resistivity strong, and that the liquid and the resistive element partially shunted by the liquid form for the generator a resistive load with a resistance depending on the level of this liquid in the tank.

In addition, the electric power generator preferably delivers an alternating current to avoid parasitic polarizations.

To simplify the measurement and its interpretation, the tank can be cylindrical, the element resistive can itself extend along the central axis of the tank.

As in the case of known pressuremeters, the tool background of the pressuremeter of the invention may comprise in in addition to the second and third inflatable sleeves, and a third conduit connecting the volume of gas tank to these second and third sleeves.

Other features and advantages of the invention will be clear from the description which is below, as an indication and in no way limiting, with reference to the accompanying drawings, in which:

- Figure 1 is a schematic sectional view vertical position of a pressuremeter according to the invention and course of use; and FIG. 2 is a schematic sectional view vertical of a functional detail of this pressuremeter.
As previously announced, the invention relates to a pressuremeter intended to allow the evaluation of a geotechnical property of the basement.

Such an apparatus includes, as subsets, a basic tool 1 intended to be introduced into a drilling F, a surface equipment 2, and means of connection, such as 30 to 33,

5 relier l'outil 1 à l'équipement 2.

L'outil de fond 1 comprend en général trois manchons gonflables, à savoir un manchon principal et central 11, et deux manchons auxiliaires 12 et 13, adjacents au manchon central 11 et situés de part et d'autre de ce dernier.

Le manchon principal 11 est essentiellement formé par une membrane élastique annulaire susceptible d'être gonflée par injection d'un liquide L sous pression, par exemple de l'eau, provenant d'un réservoir 4 et acheminé
par un conduit 32.

Le réservoir 4, par exemple réalisé dans un cylindre métallique sensiblement indéformable aux pressions considérées, contient, au-dessus du- liquide L, un gaz G
de propulsion tel que de l'azote pressurisé, le liquide et le gaz occupant des volumes respectifs et complémentaires Vl et Vg de ce réservoir 4.

L'équipement de surface 2 comprend typiquement une source 21 de gaz propre à délivrer le gaz G sous pression et reliée au volume de gaz Vg du réservoir 4 par un conduit d'alimentation 31.

L'équipement de surface 2 comprend également des moyens de contrôle de débit, tels que 220-222, qui sont interposés sur le conduit 31 et qui permettent de contrôler le passage du gaz G de la source 21 vers le réservoir 4, donc le passage du liquide L du réservoir 4 vers le manchon 11 à travers le conduit 32.

Le pressiomètre de l'invention comprend encore, de façon classique, un capteur de pression 5 et un capteur de volume 6, le capteur de pression 5 étant conçu pour fournir un signal Sp lié à la pression du liquide L dans le réservoir 4, et le capteur de volume 6 étant conçu 5 connect tool 1 to the equipment 2.

The bottom tool 1 generally comprises three sleeves inflatable, namely a main and central sleeve 11, and two auxiliary sleeves 12 and 13, adjacent to the central sleeve 11 and located on either side of this latest.

The main sleeve 11 is essentially formed by an annular elastic membrane likely to be inflated by injection of a liquid L under pressure, by example of the water, coming from a tank 4 and conveyed by a conduit 32.

The reservoir 4, for example made in a cylinder substantially indeformable considered, contains, above the liquid L, a gas G
propellant such as pressurized nitrogen, the liquid and the gas occupying respective volumes and VI and Vg of this tank 4.

The surface equipment 2 typically comprises a source 21 of clean gas to deliver the gas G under pressure and connected to the volume of gas Vg of the tank 4 by a supply duct 31.

Surface equipment 2 also includes means of flow control, such as 220-222, which are interposed on the conduit 31 and which allow check the passage of the gas G from the source 21 to the tank 4, so the passage of the liquid L of the tank 4 to the sleeve 11 through the conduit 32.

The pressuremeter of the invention further comprises, conventional way, a pressure sensor 5 and a sensor of volume 6, the pressure sensor 5 being designed to provide a Sp signal related to the liquid pressure L in the tank 4, and the volume sensor 6 being designed

6 pour fournir un signal Sv lié au volume Vl du liquide dans le réservoir 4.

Selon l'invention, le réservoir 4 est porté par l'outil de fond 1 et par exemple disposé au-dessus du manchon gonflable central 11 lorsque l'outil de fond 1 est en place dans un forage F.

L'équipement de surface 2 comprend en outre des moyens de pilotage de pression, et les moyens de contrôle de débit comprennent un ajutage 221 et un clapet 222, par exemple intégrés à une électrovalve 220.

Dans le mode de réalisation illustré, les moyens de pilotage de pression comprennent une unité de commande 7 propre à actionner le clapet 222, et un ordinateur 8 relié à l'unité de commande 7 et la pilotant.

L'ordinateur 8 est doté d'une mémoire dans laquelle sont stockés une pluralité de consignes de pression de valeurs croissantes Kpi, un programme PROG d'application successive dans le temps de ces consignes Kpi, et une loi de correspondance CORR permettant de déterminer, au moins sur la base des consignes Kpi, des intervalles de temps respectifs correspondants Tpi.

Le programme PROG a pour fonction de déterminer à
quels instants devront être appliqués les différents paliers de pression, les consignes Kpi définissant quant à elles les valeurs des différentes pressions qui devront être atteintes et maintenues au cours de ces différents paliers de pression.

La loi de correspondance CORR est définie de manière qu'à chaque nouveau palier de pression, c'est-à-dire lors de l'application de chaque nouvelle consigne de pression Kpi conformément au programme PROG, cette consigne de pression puisse être atteinte par l'ouverture du clapet 222, par les moyens 7 et 8 de pilotage de pression, pendant l'intervalle de temps Tpi correspondant à cette consigne Kpi. 6 to provide a signal Sv related to the volume Vl of the liquid in the tank 4.

According to the invention, the tank 4 is carried by the bottom tool 1 and for example disposed above the central inflatable sleeve 11 when the bottom tool 1 is in place in a drill F.

The surface equipment 2 further comprises pressure control means, and control means of flow comprise a nozzle 221 and a valve 222, by example integrated with a solenoid valve 220.

In the illustrated embodiment, the means of Pressure control include a control unit 7 adapted to actuate the flap 222, and a computer 8 connected to the control unit 7 and driving it.

The computer 8 has a memory in which are stored a plurality of pressure commands from increasing values Kpi, an application PROG program successive in time these instructions Kpi, and a law CORR correspondence to determine, at least on the basis of Kpi instructions, time intervals respective corresponding Tpi.

The purpose of the PROG program is to determine what moments will have to be applied the different pressure levels, the Kpi instructions defining to them the values of the different pressures that will have to to be attained and maintained during these different pressure levels.

The CORR correspondence law is defined in such a way at each new pressure level, that is to say during the application of each new pressure instruction Kpi in accordance with the PROG program, this directive pressure can be achieved by opening the valve 222, by the means 7 and 8 of piloting pressure, during the corresponding time interval Tpi to this instruction Kpi.

7 En pratique, comme le gaz G est admis dans le réservoir G à travers l'ajutage 221, il s'écoule de façon laminaire.

La masse de gaz G admise dans le réservoir pendant une durée déterminée est donc, conformément à la loi de Poiseuille, essentiellement représentée par une fonction linéaire de cette durée, l'incidence mineure des variations de la différence entre les pressions existant en amont et en aval de l'ajutage pouvant en outre être prise en compte et corrigée grâce à la connaissance préalable de la pression en amont de l'ajutage 221 et de la consigne Kpi à atteindre.

En variante, ou de façon cumulative, la loi de correspondance CORR peut être déterminée ou affinée expérimentalement par un calibrage préliminaire.

La loi CORR peut enfin être mémorisée sous forme d'une relation mathématique, ou plus simplement sous forme d'une ou plusieurs abaques.

Une fois qu'un nouveau palier de pression a été
atteint de la façon indiquée ci-dessus, il convient de maintenir la pression dans le réservoir 4 à la valeur de la pression de consigne de ce palier jusqu'à l'instant où
un autre palier de pression devra être atteint.

Comme cependant le manchon 11 peut, pendant la durée d'un palier de pression, refouler radialement la paroi du forage F et donc augmenter de volume, la pression dans le réservoir 4 peut décroître pendant cette durée et doit donc être compensée.

Pour ce faire, l'ordinateur 8 reçoit le signal de pression Sp en provenance du capteur de pression 5 auquel il est relié et compare ce signal de pression Sp, en permanence ou périodiquement à fréquence élevée, à la pression de consigne Kpi qui doit être maintenue pendant le palier de pression en cours.

Dans le cas où le signal de pression Sp présente, par rapport à cette pression de consigne Kpi, un déficit 7 In practice, as gas G is allowed in the tank G through the nozzle 221, it flows out so laminar.

The mass of gas G admitted into the reservoir during a fixed period is therefore, in accordance with the law of Poiseuille, essentially represented by a function linear of this duration, the minor impact of variations in the difference between existing pressures upstream and downstream of the nozzle which may furthermore be taken into account and corrected thanks to knowledge prior to the pressure upstream of the nozzle 221 and the setpoint Kpi to be reached.

Alternatively, or cumulatively, the law of correspondence CORR can be determined or refined experimentally by preliminary calibration.

The CORR law can finally be memorized in form of a mathematical relation, or more simply under form of one or more charts.

Once a new level of pressure has been reached in the manner indicated above, it is necessary to keep the pressure in tank 4 at the value of the set pressure of this stage until the moment another pressure level must be reached.

However, as the sleeve 11 can, during the period of a pressure bearing, to push back the wall radially of drilling F and therefore increase in volume, the pressure in tank 4 may decrease during this time and must therefore be compensated.

To do this, the computer 8 receives the signal of pressure Sp from the pressure sensor 5 at which it is connected and compares this pressure signal Sp, in permanently or periodically at high frequency, at the setpoint pressure Kpi which must be maintained during the current pressure level.

In the case where the pressure signal Sp presents, by compared to this set pressure Kpi, a deficit

8 supérieur à un seuil de tolérance prédéterminé, l'ordinateur 8 transmet à l'unité de commande 7 l'ordre d'ouvrir le clapet 222 pendant un intervalle de temps prédéfini TO.

En pratique, l'intervalle de temps T0 est choisi de manière que la masse de gaz traversant l'ajutage 221 pendant cet intervalle de temps soit au moins légèrement supérieure à la masse de gaz nécessaire, dans le pire cas, pour compenser le déficit de pression correspondant au seuil de tolérance.

Dans le cas où la précision souhaitée sur le maintien de la pression au cours d'un palier est élevée, c'est-à-dire dans le cas où la valeur donnée au seuil de tolérance est faible, l'intervalle de temps T0 prendra donc lui-même une valeur faible, la compensation adéquate du déficit de pression au cours d'un palier de pression étant réalisée par adaptation automatique de la fréquence d'ouverture du clapet 222 en fonct.ion de la vitesse de la chute de pression dans le réservoir 4.

Par ailleurs, l'ordinateur 8, qui reçoit le signal de volume Sv, assure également l'enregistrement de ce signal Sv et du signal de pression Sp de manière corrélée dans le temps, en vue du traitement ultérieur de ces signaux.

Pour augmenter encore la précision du pressiomètre de l'invention, il est possible de prévoir que le capteurde volume 6 comprenne un détecteur 61 de niveau de liquide logé dans le réservoir 4.

Un lien de transmission 30 est alors prévu pour relier le détecteur de niveau 61 à l'équipement de surface 2, ce lien étant par exemple constitué par une ligne électrique dans le cas avantageux où le signal de volume Sv est de nature électrique.

Dans un mode de réalisation efficace de l'invention, le détecteur de niveau 61 est de type résistif.

Pour ce faire, le liquide L est choisi pour présenter une résistivité électrique relativement faible. Il est 8 greater than a predetermined tolerance threshold, the computer 8 transmits to the control unit 7 the order to open the flap 222 during a time interval predefined TO.

In practice, the time interval T0 is chosen from way that the mass of gas passing through the nozzle 221 during this time interval at least slightly higher than the mass of gas needed, in the worst case, to compensate for the corresponding pressure deficit at the tolerance level.

In case the desired precision on the maintenance pressure during a plateau is high, ie say in the case where the value given at the threshold of tolerance is low, the T0 time interval will take therefore itself a low value, adequate compensation pressure deficit during a pressure level being realized by automatic adaptation of the frequency opening of the valve 222 in function of the speed of the pressure drop in the tank 4.

Moreover, the computer 8, which receives the signal of Sv volume, also ensures the recording of this signal Sv and pressure signal Sp correlatively correlated in the time for the further processing of these signals.

To further increase the accuracy of the pressuremeter the invention, it is possible to provide that the sensor volume 6 includes a liquid level detector 61 housed in the tank 4.

A transmission link 30 is then provided for connect the level detector 61 to the equipment of surface 2, this link being for example constituted by a electrical line in the advantageous case where the signal of Sv volume is electrical in nature.

In an effective embodiment of the invention, the level detector 61 is of the resistive type.

To do this, the liquid L is chosen to present a relatively low electrical resistivity. It is

9 notamment possible d'utiliser, en tant que liquide L, de l'eau ionisée par la présence d'impuretés, de sel ou, plus avantageusement encore, d'antigel.

Le détecteur de niveau 61 est quant à lui composé par exemple d'un élément résistif 610 et d'un conducteur pur tel qu'une barre de cuivre, l'élément résistif et le conducteur étant reliés à un générateur d'énergie électrique 60 et partiellement immergés dans le liquide L
du réservoir 4.

Le générateur délivre par exemple un courant alternatif d'amplitude constante et de fréquence égale à 270 Hz.

L'élément résistif 610 présente une forme allongée suivant la hauteur du réservoir 4 et, par définition, une résistivité électrique relativement forte c'est-à-dire au moins cent fois supérieure à celle du liquide L.

L'élément résistif 610 est par exemple enroulé autour de la barre conductrice 611 sans être en contact galvanique direct avec cette barre.

Dans ces conditions, l'élément résistif 610 et la barre conductrice 611 sont galvaniquement reliés l'un à
l'autre par le liquide L au voisinage immédiat du niveau de ce liquide dans le réservoir, l'élément résistif 610 étant shunté par le liquide sur toute sa longueur immergée.

En d'autres termes, le liquide L, l'élément résistif 610, et accessoirement la barre conductrice 611, forment pour le générateur de courant 60 une charge résistive CR dont la résistance électrique dépend du niveau de ce liquide dans le réservoir 4, donc du volume de liquide L dans ce réservoir.

Le signal Sv de volume peut ainsi être représenté par le signal de sortie d'un voltmètre à détection en phase 62 installé en parallèle sur le générateur de courant 60.

En variante, la paroi du réservoir 4, également supposée conductrice, peut être utilisée à la place de la barre conductrice 611 pour refermer la boucle de courant.

Des détecteurs de niveau de ce type sont par exemple 5 décrits dans le brevet US 4 188 826.

Comme le montre la figure 1, le capteur de pression 5 peut quant à lui être disposé dans la phase gazeuse du contenu du réservoir 4, et notamment dans le conduit 31 d'alimentation en gaz G. 9 particular possible to use, as liquid L, ionized water by the presence of impurities, salt or more preferably still, antifreeze.

The level detector 61 is composed of example of a resistive element 610 and a pure conductor such as a copper bar, the resistive element and the driver being connected to an energy generator 60 and partially immersed in the liquid L
of the tank 4.

The generator delivers for example a current alternating constant amplitude and equal frequency at 270 Hz.

The resistive element 610 has an elongated shape following the height of the tank 4 and, by definition, a relatively high electrical resistivity that is to say at less than one hundred times that of liquid L.

The resistive element 610 is for example wound around of the 611 busbar without being in contact galvanic live with this bar.

Under these conditions, the resistive element 610 and the conductor bar 611 are galvanically connected one to the other by the liquid L in the immediate vicinity of the level of this liquid in the reservoir, the resistive element 610 being shunted by the liquid throughout its length submerged.

In other words, the liquid L, the element resistive 610, and incidentally the conductive bar 611, form for the current generator 60 a charge resistive CR whose electrical resistance depends on level of this liquid in the tank 4, so the volume of liquid L in this tank.

The volume Sv signal can thus be represented by the output signal of a sensing voltmeter phase 62 installed in parallel on the generator of current 60.

In a variant, the wall of the tank 4, also supposedly conductive, can be used in place of the busbar 611 to close the current loop.

Level detectors of this type are for example Described in US Patent 4,188,826.

As shown in FIG. 1, the pressure sensor 5 can be arranged in the gaseous phase of the content of the tank 4, and in particular in the duct 31 gas supply G.

10 Comme le montre encore la figure 1, les manchons gonflables auxiliaires 12 et 13 sont sélectivement gonflés par le gaz G, et à cette fin reliés, par un conduit 33, au volume Vg de gaz G du réservoir 4.

L'invention telle que décrite inclut donc également toutes les étapes de mise en oeuvre du pressiomètre tel qu'il vient d'être décrit. 10 As shown in FIG. 1, the sleeves auxiliary inflatable 12 and 13 are selectively inflated by the gas G, and for this purpose connected, by a duct 33, at the volume Vg of gas G of the tank 4.

The invention as described therefore also includes all stages of implementation of the pressuremeter that it has just been described.

Claims

1 - Pressuremeter to allow evaluation of a geotechnical property of the basement, this pressuremeter comprising, as subsets, a tool for bottom (1) intended to be introduced into a borehole (F), a surface equipment (2), and means (30-33) of connection at least fit to connect the tool to equipment, these subassemblies including themselves at minus a first inflatable sleeve (11) carried by the tool bottom (1), a tank (4) substantially indeformable containing additional volumes (Vg, Vl) of gas (G) and liquid (L), a source of gas under pressure (21), a first conduit (31) connecting the gas source (21) to gas volume (Vg) of the tank (4), a second conduit (32) connecting the volume of liquid (Vl) tank (4) to the first inflatable sleeve (11), flow control means (220-222) interposed on the first conduit (31), a pressure sensor (5) suitable for provide a signal (Sp) related to the pressure of the liquid in the tank (4), and a volume sensor (6) adapted to provide a signal (Sv) related to the volume (Vl) of the liquid in the tank (4), characterized in that the tank (4) is carried by the bottom tool (1), in that the means flow control devices (220-222) include a nozzle (221) and a valve (222), in that the equipment surface (2) further comprises means (7, 8) for pressure control in which are stored a plurality of setpoints (Kpi) of value pressure growing, a program (PROG) of successive application in the time of these instructions (Kpi), and a law of correspondence (CORR) linking at least these instructions (Kpi) at respective time intervals corresponding (Tpi), and that these means (7, 8) of pressure control are designed to open selectively the valve (222), for the application of each new pressure reference (Kpi) according to in the program (PROG) during the time interval (Tpi) corresponding to this instruction.

2- pressuremeter according to claim 1, characterized in that the control means (7, 8) of pressure are connected to the pressure sensor (5) and in that they are furthermore designed to open the flapper (222) during a predefined time interval (T0) in response to a deficit of the pressure signal (Sp) with respect to a set pressure (Kpi), when this deficit appears during a plateau at this set pressure (Kpi) and when it exceeds a predetermined threshold.

3- pressuremeter according to claim 1 or 2, characterized in that the control means (7, 8) of pressure comprise a control unit (7) actuating the flap (222) and a computer (8) in which are memorized the pressure instructions (Kpi), the Program (PROG), and the Correspondence Act (CORR), this computer (8) being connected to the control unit (7) and driving it.

4- Pressuremeter according to any one of preceding claims, characterized in that the flow control means (220-222) include a solenoid valve (220) carrying both the nozzle (221) and the valve (222).

- Pressuremeter according to any of the preceding claims, characterized in that the volume sensor (6) includes a level detector liquid (61) housed in the reservoir (4), and in that the connection means (30-33) comprise a link of transmission (30) connecting the level detector (61) to surface equipment (2).

6 - Pressuremeter according to any one of the preceding claims, characterized in that the tank (4), in operational configuration of the tool bottom (1) in a borehole (F), is disposed above the first inflatable sleeve (11).

7 - Pressuremeter according to any of the preceding claims combined with claim 5, characterized in that the volume signal (Sv) is electrical nature and in that the link of transmission (30) comprises a power line.

8 - Pressuremeter according to any of the preceding claims, characterized in that the tank (4) is cylindrical.

9 - Pressuremeter according to any one of preceding claims combined with claim 5, characterized in that the liquid (L) has a relatively low electrical resistivity, in that the level detector (61) comprises at least one element resistive (610) connected to an energy generator electric (60) and partially immersed in the liquid (L), in that the resistive element (610) has an elongated shape according to the height of the tank (4) and a relatively high electrical resistivity, and in that that the liquid (L) and the resistive element (610) partially shunted by the liquid (L) form for the generator (60) a resistive load (CR) having a resistance depending on the level of this liquid in the tank (4).

Pressuremeter according to Claim 9, characterized in that the energy generator electrical (60) delivers an alternating current.

11 - Pressuremeter according to any one of preceding claims, characterized in that the tool (1) further comprises second and third inflatable sleeves (12, 13), and a third conduit (33) connecting the volume (Vg) of the tank (4) at the second and third sleeves (12, 13).