EP1346239A1 - Device for generating focused elastic waves in a material medium such as underground, and method using same - Google Patents

Device for generating focused elastic waves in a material medium such as underground, and method using same

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EP1346239A1
EP1346239A1 EP01995737A EP01995737A EP1346239A1 EP 1346239 A1 EP1346239 A1 EP 1346239A1 EP 01995737 A EP01995737 A EP 01995737A EP 01995737 A EP01995737 A EP 01995737A EP 1346239 A1 EP1346239 A1 EP 1346239A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
medium
mass
inertia
transducers
pavilions
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01995737A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Axelle Baroni
Patrick Meynier
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Publication of EP1346239A1 publication Critical patent/EP1346239A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/003—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design
    • G01V1/005—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design with exploration systems emitting special signals, e.g. frequency swept signals, pulse sequences or slip sweep arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0611—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile
    • B06B1/0618—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile of piezo- and non-piezoelectric elements, e.g. 'Tonpilz'
    • G—PHYSICS
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    • G01V1/02—Generating seismic energy
    • G01V1/143—Generating seismic energy using mechanical driving means, e.g. motor driven shaft
    • G01V1/145—Generating seismic energy using mechanical driving means, e.g. motor driven shaft by deforming or displacing surfaces, e.g. by mechanically driven vibroseis™

Definitions

  • the present invention relates to an electromechanical device with focused emission for generating vibrations in a material medium, such as the basement and a method for its implementation.
  • Such a device finds applications in particular in the context of seismic exploration operations or seismic monitoring of an underground formation such as a hydrocarbon deposit.
  • the purpose of seismic prospecting operations is to record seismograms of the formation to be explored from elastic waves picked up by appropriate receptors coupled with the formation (arranged on the surface or in wells), these waves being returned by the discontinuities. from the basement in response to waves emitted by an elastic wave source of any type, whether it be a pulse source: charge of explosives in a hole, air guns towed by a ship in sea, etc., or vibrators emitting duration signals variable, usually at variable frequency.
  • the frequency variation can be continuous over a certain frequency range (sweep or "sweep") as described in US Pat. No. 2,688,124 or else with discontinuous variation with binary coding as in patent FR 2,589,587.
  • the vibrators can be, for example, of the electromagnetic or electro-hydraulic type or even piezoelectric.
  • a piezoelectric type vibrator comprises for example a horn intended to ensure coupling with the ground, a sufficiently heavy mass of inertia coupled with the horn via one or more piezoelectric transducers.
  • Each transducer comprises for example a stack of piezoelectric ceramic elements coupled in parallel, and it is connected to a generator of vibratory signals.
  • a piezoelectric vibrator is described for example in patent FR 2,791,780 of the applicant.
  • the seismic sources coupled with the ground surface are directive but the seismic energy which they can emit depends a lot on the quality of their coupling, and this one, of the local climatic variations. This is a drawback in particular when carrying out long-term monitoring operations of a deposit during exploitation so as to be able to compare, at time intervals of several months for example, the seismograms obtained successively, and thus detect variations in its condition. Also, when one wishes to preserve a certain reproducibility of the emissions, it is preferable to couple the sources with the formation, under the so-called altered zone ("weathered zone" or WZ). To this end, a well is dug deep enough to reach the base of the altered zone, and the source is installed at the bottom by connecting it to an appropriate energy generator.
  • altered zone weathered zone
  • a directional source is described, for an acoustic application, in US Pat. No. 4,996,674. It is an immersed source of the Janus type at high frequency comprising a mass fixed between two piezoelectric transducers. A flag is attached to the end of each transducer opposite the central mass. The mechanical impedance opposed by the immersion medium is identical at the level of each of the pavilions. The two transducers are powered independently of one another so that the movement of one or the other horn is canceled.
  • the device according to the invention makes it possible to generate in a material medium, a focused vibrational wave field (obtained in a single time or in two successive times with two distinct wave fields, not focused, but complementary in the sense that their sum results in a focused field), in a frequency domain where the wavelengths of the waves generated are large compared to the dimension of the device.
  • H comprises at least one vibrator adapted to be buried in the medium, including at least one mass of inertia, at least two pavilions mechanically coupled with the medium (the mechanical impedance of this medium is not necessarily uniform so that the two pavilions can see different impedances), electromechanical transducers connecting each inertial mass to the pavilions and a control system adapted to apply to the electromechanical transducers, respective control signals such as the wave field resulting generated in the medium by the device, is focused in a privileged direction.
  • each vibrator comprises a single mass of inertia, at least two pavilions coupled with the medium and electromechanical transducers rigidly fixed on the one hand to the mass of inertia and respectively to the pavilions, two of said pavilions having a common orientation in space, the control system being adapted to apply to them different control signals chosen so that the combination of the stresses applied to the medium is oriented mainly in a defined direction.
  • each vibrator comprises a single mass of inertia, at least a pair of horns coupled with the medium and at least a pair of electromechanical transducers rigidly fixed on the one hand to the mass of inertia and respectively to pavilions of said pair of pavilions, in that the two pavilions of each pair have a common orientation in space and are arranged on either side of the mass of inertia, the two electromechanical transducers of each pair being aligned along the same axis.
  • each vibrator comprises at least two pairs of pavilions associated with the mass of inertia by means of at least two pairs of transducers, the respective axes of the different pairs of transducers being oriented in different directions .
  • the control system comprises means for applying to a first transducer of said pair of transducers, a combined control signal obtained by summing a first signal (U D ) and a second signal (U F ) chosen as a function of the first signal ( U D), and for applying to the second transducer of said transducer pair, a second combined control signal, obtained by summing a first signal fo (Uo) and a second signal f F (U ⁇ so as' to neutralize the radiation from the roof associated with the second transducer.
  • a first signal fo Uo
  • f F U ⁇ so as' to neutralize the radiation from the roof associated with the second transducer.
  • the second signal Up is expressed as a function of the first signal U D by
  • the device comprises several vibrators each comprising at least one mass of inertia, at least two horns mechanically coupled with the medium, electromechanical transducers rigidly connecting the mass of inertia to the horns and a suitable control system to apply to the electromechanical transducers of the vibrators, respective control signals such as the overall wave field produced by the device, is oriented in a direction determined in space.
  • the device comprises for example means (a mass of cement or the like or an element made of elastic material in contact with at least one of the flags, for example) to modify the coupling coefficient of the different flags with the medium, so as to reinforce the polarization waves applied to the medium by the device.
  • means a mass of cement or the like or an element made of elastic material in contact with at least one of the flags, for example
  • At least one mass of inertia is constituted by a volume of said medium or a volume of a solid material.
  • the method of prospecting for a material medium such as the subsoil according to the invention comprises the formation of seismograms of the formation to be explored from elastic waves picked up by appropriate wave receptors coupled with the formation, these waves being returned by the discontinuities of the medium in response to elastic waves emitted.
  • a source of elastic waves of a device comprising at least one vibrator adapted to be buried in the medium, including at least one mass of inertia, at least two horns mechanically coupled with the medium, transducers electromechanical connecting each mass of inertia at the pavilions and a transducer control system, and the application to the transducers, control signals of amplitudes and phases chosen so that the resulting wave field applied to the medium is focused within a certain direction
  • each vibrator comprising a single mass of inertia, connected to at least one pair of horns by at least one pair of electromechanical transducers, the two horns of each pair being arranged on either side of the mass of inertia and having a common orientation in space, and the two electromechanical transducers of each pair being aligned along the same axis, the resulting wave field is generated:
  • the seismogram obtained by summation resulting in a wave field, corresponding to a focused emission of elastic signals.
  • the resulting wave field is generated by applying a signal to one of the electromechanical transducers vibration equal to the sum of a first signal vibration (U D ) and a second vibration signal (U F ) chosen as a function of the first vibration signal (U D ), and by applying to the other electromechanical transducer, a second combined control signal obtained by summing a first signal f ⁇ (U D ) and a second signal MU ⁇ ) so as to neutralize the radiation from the roof associated with the second electromechanical transducer.
  • the vibration signal (U F ) is linked to the vibration signal (U D ) for example by the
  • the resulting wave field is generated by making the pavilions asymmetrical or the mode of coupling the pavilions with the medium.
  • At least a first pavilion is brought into contact with a mass of cement or the like, and at least a second pavilion, in direct contact with the medium.
  • the device according to the invention therefore makes it possible to bury in depth one or more vibrators emitting, in a frequency domain where the wavelengths of the waves generated are large compared to the dimensions of the device, a focused wave field.
  • - Fig.l schematically shows the arrangement of the vibrator with its associated control device
  • - Fig.2 shows a schematic example of setting up in the field of a terrestrial seismic system using the vibrator of Fig.l
  • Fig.3A, 3B, 3C show the respective emission lobes of the two vibrator transducers, in a two-step seismic acquisition procedure (Fig.3A, 3B) allowing to obtain by summation of traces a field d 'waves resulting very strongly directive (Fig.3C);
  • each vibrator comprises several electromagnetic transducers oriented differently in space
  • each vibrator comprises several pairs of electromagnetic transducers each oriented in a direction different from that of the others;
  • - Fig.6 schematically shows another embodiment where the device comprises several vibrators buried in the vicinity of each other, adapted to emit waves focused in directions different from each other;
  • Fig.7 schematically shows another embodiment where the device comprises one or more vibrators comprising two masses of inertia and three electromechanical transducers;
  • Fig.8 schematically shows the dynamic components of the device of Fig.l for example.
  • the device comprises at least one focused vibrator N essentially comprising a mass of inertia sufficiently heavy 1, two plates or pavilions 2, 3 arranged parallel to each other and on either side of the inertial mass, two electromechanical transducers 4, 5 of any type (piezoelectric, magnetostrictive, hydraulic , etc.), aligned along the same axis, connecting the inertial mass 1 respectively to the two pavilions 2, 3, and an elastic coating sheath 6 for externally isolating the vibrator V.
  • N essentially comprising a mass of inertia sufficiently heavy 1, two plates or pavilions 2, 3 arranged parallel to each other and on either side of the inertial mass, two electromechanical transducers 4, 5 of any type (piezoelectric, magnetostrictive, hydraulic , etc.), aligned along the same axis, connecting the inertial mass 1 respectively to the two pavilions 2, 3, and an elastic coating sheath 6 for externally isolating the vibrator V.
  • the vibrator V is placed (Fig. 2) in a cavity in the middle, in a consolidated area, either directly or embedded in a mass of cement poured into the cavity around it.
  • a control system 7 adapted to apply respective forces to the two transducers such that the resulting wave field generated in the medium is asymmetrical.
  • the vibrator N is associated with receivers of R waves coupled with the medium and an acquisition and recording system 8 adapted to form seismic seismograms of the medium from the signals picked up by the receivers in response to the wave fields. issued.
  • a second step the amplitude ratios that the forces generated must have are calculated so that, after combination, certain emission directions are favored.
  • F 1 k n U 1 + k 12 U 2
  • F 2 Jc 21 U 1 + k 22 U 2
  • k u - ⁇ ⁇ z 2 K 2 - ⁇ 2 [M ⁇ Z 2 + K 2 ) + K 2 M 2 ⁇ + ⁇ 4 M 2 M]
  • F 1 F 2 ; which implies the following value for the supply voltage U 2 : 2K 2 Z 1 Z 2 - ⁇ 2 (Z 1 Z 2 M + Z X K 2 M + Z X K 2 M 2 + Z 2 K 2 M 1 ) + ⁇ Z 1 M 2 M
  • the resulting wave field is obtained in two stages. First, we apply respectively to the two
  • transducers 4 15 transducers 4, 5, two sinusoidal signals in phase opposition U F (t) and f F (Up (t)) (Fig. 3A).
  • the vibrator N generates a first wave field along the common axis of the two transducers 4, 5 and the seismic signals returned by the medium are acquired, so as to form a first seismogram of the medium.
  • two sinusoidal signals are applied to the two transducers.
  • an analogous result is obtained by applying to one of the transducers 4 a signal equal to the sum of the preceding signals Up (t) + Uo (t), and to the opposite transducer 5, a signal equal to f ⁇ (Uo (t)) + fp (Up (t)).
  • a signal equal to the sum of the preceding signals Up (t) + Uo (t)
  • each vibrator N comprises a mass of inertia 1 and at least three electromagnetic transducers, Tl, T2, T3. Two of them T1, T2 whose axes are oriented in a common direction, connect two pavilions PI, P2 to the mass of inertia.
  • the third transducer T3 connecting a third pin P3 to the inertial mass 1, is oriented in a direction different from the first two.
  • the control system 7 is common to all the transducers T1-T3 and applies to them selected control signals to obtain a focused emission in a certain direction.
  • each vibrator N has a common mass of inertia 1 and several (three in the example shown) pairs, (Tl, T '1), (T2, T'2) ( T3, T'3) each connecting two flags (PI, P'1) or (P2, P'2) or (P3, P'3) to the common inertia mass 1,
  • the transducers of each pair are oriented according to a common direction, different from that of the other pairs.
  • the directions of the three pairs are for example oriented according to the edges of a triangular trihedron.
  • the control system is also common to all pairs of transducers and applies selected control signals to them to obtain a focused emission in a certain direction.
  • the amplitude of the control signals suitable for this other embodiment is likewise calculated as indicated above. This embodiment offers a particularly great latitude of orientation in the space of focused emissions.
  • the device comprises n vibrators Nl-Vn (n ⁇ 2) buried in the ground, in the vicinity of each other, each comprising a mass of inertia I, T and two (or plus) electromagnetic transducers (Tl, T 'I) and (T2, T'2) each connecting a pavilion (PI, P'I) and (P2, P'2) to one of the inertial masses 1, l'.
  • the axes of two transducers of each vibrator NI, N2 are oriented in a common direction, different from that of the transducers of the other vibrator.
  • the device comprises a control system 7 common to the two NI vibrators, N2, is suitable for applying signals to them so as to obtain a combined wave field whose orientation and overall shape depend on the amplitudes and phases of the signals applied. respectively to the vibrators.
  • a control system 7 common to the two NI vibrators, N2 is suitable for applying signals to them so as to obtain a combined wave field whose orientation and overall shape depend on the amplitudes and phases of the signals applied. respectively to the vibrators.
  • each vibrator comprises at least two inertia masses I, I 'connected to each other by an electromechanical transducer Tl, each of the masses 1, the being being mechanically connected by an electromechanical transducer T2, T3 with pavilion P, P '.
  • Another means also consists in using transducers 4, 5 of different characteristics.
  • the transducers are of the piezoelectric type. They each comprise a pillar constituted, in a manner known per se, by stacking sensitive piezoelectric elements, electrically connected in parallel.
  • the transducers can be made different by modifying the number of piezoelectric elements constituting the stacks, or by taking elements of different shapes or of different sizes by their surface and / or their thickness.
  • the mass of inertia can be made of any material: metal, cement or the like, or even of a volume of the medium where the device is buried, interposed between the transducers.

Abstract

The invention concerns an electromechanical device for generating elastic waves in a material medium, such as underground in a frequency domain where the wavelengths of the generated waves are high relative to the dimensions of the device, and a method using said device. The device comprises one or several vibrators adapted to be buried in a medium, associated with a control system. Each vibrator comprises at least a centre mass (1), several head masses (2, 3) providing mechanical coupling with the medium, electromechanical transducers (4, 5) connecting the centre masses (1) to the head masses (2, 3). The control system (7) is adapted to apply to the various transducers (4, 5) respective control signals such that the resulting elastic wave field generated in the medium by the device, is oriented preferably along one or several directions. Said focused wave field can be directly obtained by applying appropriate control signals to the various transducers of each vibrator or by successively transmitting several times, with different wave fields, so that, by combining seismograms produced at those different times, the equivalent wave field is focused, or by combining the focused wave fields transmitted by several single vibrators. The invention is applicable to earth's seismic exploration for example.

Description

DISPOSITIF POUR ENGENDRER DES ONDES ELASTIQUES FOCALISEES DANS UN MILIEU MATERIEL TEL QUE LE SOUS-SOL, ET METHODE POUR SA MISE EN OEUVREDEVICE FOR GENERATING FOCUSED ELASTIC WAVES IN A MATERIAL MEDIUM SUCH AS THE BASEMENT, AND METHOD FOR ITS IMPLEMENTATION
La présente invention porte sur un dispositif électromécanique à émission focalisée pour engendrer des vibrations dans un milieu matériel, tel que le sous-sol et une méthode pour sa mise en œuvre.The present invention relates to an electromechanical device with focused emission for generating vibrations in a material medium, such as the basement and a method for its implementation.
Un tel dispositif trouve des applications notamment dans le cadre d'opérations d'exploration sismique ou de surveillance sismique d'une formation souterraine telle qu'un gisement d'hydrocarbures.Such a device finds applications in particular in the context of seismic exploration operations or seismic monitoring of an underground formation such as a hydrocarbon deposit.
2) Etat de la technique2) State of the art
Les opérations de prospection sismique ont pour objet l'enregistrement de sismogrammes de la formation à explorer à partir d'ondes élastiques captées par des récepteurs appropriés couplés avec la formation (disposés en surface ou dans des puits), ces ondes étant renvoyées par les discontinuités du sous-sol en réponse à des ondes émises par une source d'ondes élastiques d'un type quelconque qu'il s'agisse d'une source impulsionnelle : charge d'explosifs dans un trou, canons à air remorqués par un navire en mer, etc., ou des vibrateurs émettant des signaux de durée variable, généralement à fréquence variable. La variation de fréquence peut être continue sur une certaine plage de fréquence (balayage ou « sweep ») comme décrit dans le brevet US 2 688 124 ou bien à variation discontinue à codage binaire comme dans le brevet FR 2 589 587.The purpose of seismic prospecting operations is to record seismograms of the formation to be explored from elastic waves picked up by appropriate receptors coupled with the formation (arranged on the surface or in wells), these waves being returned by the discontinuities. from the basement in response to waves emitted by an elastic wave source of any type, whether it be a pulse source: charge of explosives in a hole, air guns towed by a ship in sea, etc., or vibrators emitting duration signals variable, usually at variable frequency. The frequency variation can be continuous over a certain frequency range (sweep or "sweep") as described in US Pat. No. 2,688,124 or else with discontinuous variation with binary coding as in patent FR 2,589,587.
Les vibrateurs peuvent être, par exemple, de type électromagnétique ou électro-hydraulique ou bien encore piézo-électrique. Un vibrateur de type piézoélectrique comporte par exemple un pavillon destiné à assurer le couplage avec le sol, une masse d'inertie suffisamment lourde accouplée avec le pavillon par l'intermédiaire d'un ou plusieurs transducteurs piézo-électriques. Chaque transducteur comporte par exemple un empilement d'éléments en céramique piézoélectrique couplés en parallèle, et il est connecté à un générateur de signaux vibratoires. Un vibrateur piézo-électrique est décrit par exemple dans le brevet FR 2 791 780 du demandeur.The vibrators can be, for example, of the electromagnetic or electro-hydraulic type or even piezoelectric. A piezoelectric type vibrator comprises for example a horn intended to ensure coupling with the ground, a sufficiently heavy mass of inertia coupled with the horn via one or more piezoelectric transducers. Each transducer comprises for example a stack of piezoelectric ceramic elements coupled in parallel, and it is connected to a generator of vibratory signals. A piezoelectric vibrator is described for example in patent FR 2,791,780 of the applicant.
Les sources sismiques couplées avec la surface du sol sont directives mais l'énergie sismique qu'elles peuvent émettre dépend beaucoup de la qualité de leur couplage, et celle-ci, des variations climatiques locales. C'est un inconvénient notamment lorsque l'on réalise des opérations de surveillance à long terme d'un gisement en cours d'exploitation de façon à pouvoir comparer, à intervalles de temps de plusieurs mois par exemple, les sismogrammes obtenus successivement, et ainsi détecter des variations de son état. Aussi, lorsque l'on souhaite conserver une certaine reproductibilité des émissions, il est préférable de coupler les sources avec la formation, sous la zone dite altérée ("weathered zone" ou WZ). A cette fin, on creuse un puits de profondeur suffisante pour atteindre la base de la zone altérée, et on installe la source au fond en la reliant à un générateur d'énergie approprié.The seismic sources coupled with the ground surface are directive but the seismic energy which they can emit depends a lot on the quality of their coupling, and this one, of the local climatic variations. This is a drawback in particular when carrying out long-term monitoring operations of a deposit during exploitation so as to be able to compare, at time intervals of several months for example, the seismograms obtained successively, and thus detect variations in its condition. Also, when one wishes to preserve a certain reproducibility of the emissions, it is preferable to couple the sources with the formation, under the so-called altered zone ("weathered zone" or WZ). To this end, a well is dug deep enough to reach the base of the altered zone, and the source is installed at the bottom by connecting it to an appropriate energy generator.
Ce mode de couplage a cependant pour inconvénient que la source n'est plus directive et émet vers le haut. Le rayonnement traversant la zone altérée vient perturber les sismogrammes obtenus. Une source directionnelle est décrite, pour une application acoustique, dans le brevet US 4 996 674. C'est une source immergée de type Janus à haute fréquence comportant une masse fixée entre deux transducteurs piézoélectriques. Un pavillon est fixé à l'extrémité de chaque transducteur opposé à la masse centrale. L'impédance mécanique opposée par le milieu d'immersion est identique au niveau de chacun des pavillons. Les deux transducteurs sont alimentés indépendamment l'un de l'autre de telle façon que l'on annule le mouvement de l'un ou l'autre pavillon. Dans la gamme des fréquences acoustiques relativement élevées, comme les longueurs d'onde des ondes émises sont petites devant les dimensions de la source, il en résulte que l'émission des ondes n'a lieu que vers l'extérieur du pavillon mobile et pratiquement pas du côté opposé. Dans le domaine de très basses fréquences où opèrent les sources sismiques, l'annulation de la vitesse de l'un des pavillons ne rend pas la source directionnelle du fait que le pavillon mobile génère une onde arrière en opposition de phase.However, this coupling mode has the drawback that the source is no longer directive and emits upwards. The radiation crossing the altered zone disturbs the seismograms obtained. A directional source is described, for an acoustic application, in US Pat. No. 4,996,674. It is an immersed source of the Janus type at high frequency comprising a mass fixed between two piezoelectric transducers. A flag is attached to the end of each transducer opposite the central mass. The mechanical impedance opposed by the immersion medium is identical at the level of each of the pavilions. The two transducers are powered independently of one another so that the movement of one or the other horn is canceled. In the range of relatively high acoustic frequencies, as the wavelengths of the waves emitted are small compared to the dimensions of the source, it follows that the emission of the waves takes place only towards the outside of the mobile horn and practically not on the opposite side. In the very low frequency range where seismic sources operate, the cancellation of the speed of one of the pavilions does not make the source directional because the movable pavilion generates a rear wave in phase opposition.
La méthode et le dispositif selon l'inventionThe method and the device according to the invention
Le dispositif selon l'invention permet d'engendrer dans un milieu matériel, un champ d'ondes vibratoires focalisé (obtenu en un seul temps ou en deux temps successifs avec deux champs d'ondes distincts, non focalisés, mais complémentaires au sens où leur somme résulte en un champ focalisé), dans un domaine de fréquences où les longueurs d'ondes des ondes générées sont grandes devant la dimension du dispositif. H comporte au moins un vibrateur adapté à être enfoui dans le milieu, incluant au moins une masse d'inertie, au moins deux pavillons couplés mécaniquement avec le milieu (l'impédance mécanique de ce milieu n'est pas forcément uniforme si bien que les deux pavillons peuvent voir des impédances différentes), des transducteurs électromécaniques reliant chaque masse d'inertie aux pavillons et un système de commande adapté à appliquer aux transducteurs électromécaniques, des signaux de commande respectifs tels que le champ d'ondes résultant généré dans le milieu par le dispositif, soit focalisé dans une direction privilégiée.The device according to the invention makes it possible to generate in a material medium, a focused vibrational wave field (obtained in a single time or in two successive times with two distinct wave fields, not focused, but complementary in the sense that their sum results in a focused field), in a frequency domain where the wavelengths of the waves generated are large compared to the dimension of the device. H comprises at least one vibrator adapted to be buried in the medium, including at least one mass of inertia, at least two pavilions mechanically coupled with the medium (the mechanical impedance of this medium is not necessarily uniform so that the two pavilions can see different impedances), electromechanical transducers connecting each inertial mass to the pavilions and a control system adapted to apply to the electromechanical transducers, respective control signals such as the wave field resulting generated in the medium by the device, is focused in a privileged direction.
Suivant un mode de réalisation, chaque vibrateur comporte une seule masse d'inertie, au moins deux pavillons couplés avec le milieu et des transducteurs électromécaniques fixés rigidement d'une part à la masse d'inertie et respectivement aux pavillons, deux des dits pavillons ayant une orientation commune dans l'espace, le système de commande étant adapté à leur appliquer des signaux de commande différents choisis pour que la combinaison des contraintes appliquées au milieu soit orientée principalement suivant une direction définie.According to one embodiment, each vibrator comprises a single mass of inertia, at least two pavilions coupled with the medium and electromechanical transducers rigidly fixed on the one hand to the mass of inertia and respectively to the pavilions, two of said pavilions having a common orientation in space, the control system being adapted to apply to them different control signals chosen so that the combination of the stresses applied to the medium is oriented mainly in a defined direction.
Suivant un autre mode de réalisation, chaque vibrateur comporte une seule masse d'inertie, au moins une paire de pavillons couplés avec le milieu et au moins une paire de transducteurs électromécaniques fixés rigidement d'une part à la masse d'inertie et respectivement aux pavillons de la dite paire de pavillons, en ce que les deux pavillons de chaque paire ont une orientation commune dans l'espace et sont disposés de part et d'autre de la masse d'inertie, les deux transducteurs électromécaniques de chaque paire étant alignés suivant un même axe.According to another embodiment, each vibrator comprises a single mass of inertia, at least a pair of horns coupled with the medium and at least a pair of electromechanical transducers rigidly fixed on the one hand to the mass of inertia and respectively to pavilions of said pair of pavilions, in that the two pavilions of each pair have a common orientation in space and are arranged on either side of the mass of inertia, the two electromechanical transducers of each pair being aligned along the same axis.
Suivant un autre mode de réalisation, chaque vibrateur comporte au moins deux paires de pavillons associés à la masse d'inertie par l'intermédiaire d'au moins deux paires de transducteurs, les axes respectifs des différentes paires de transducteurs étant orientés suivant des directions différentes.According to another embodiment, each vibrator comprises at least two pairs of pavilions associated with the mass of inertia by means of at least two pairs of transducers, the respective axes of the different pairs of transducers being oriented in different directions .
Le système de commande comporte des moyens pour appliquer à un premier transducteur de la dite paire de transducteurs, un signal de commande combiné obtenu en sommant un premier signal (UD) et un deuxième signal (UF) choisi en fonction du premier signal (UD) , et pour appliquer au deuxième transducteur de la dite paire de transducteurs, un deuxième signal de commande combiné, obtenu en sommant un premier signal fo(Uo) et un deuxième signal fF(Uι , de façon ' à neutraliser le rayonnement du pavillon associé au deuxième transducteur. Les fonctions fo et f? seront précisées par la suite.The control system comprises means for applying to a first transducer of said pair of transducers, a combined control signal obtained by summing a first signal (U D ) and a second signal (U F ) chosen as a function of the first signal ( U D), and for applying to the second transducer of said transducer pair, a second combined control signal, obtained by summing a first signal fo (Uo) and a second signal f F (Uι so as' to neutralize the radiation from the roof associated with the second transducer. The functions fo and f? will be specified later.
Le deuxième signal Up s'exprime en fonction du premier signal UD parThe second signal Up is expressed as a function of the first signal U D by
2π exemple par la relation UF = UD x— — .2π example by the relation U F = U D x— -.
AAT
Suivant un autre mode de réalisation, le dispositif comporte plusieurs vibrateurs comprenant chacun au moins une masse d'inertie, au moins deux pavillons couplés mécaniquement avec le milieu, des transducteurs électromécaniques reliant rigidement la masse d'inertie aux pavillons et un système de commande adapté à appliquer aux transducteurs électromécaniques des vibrateurs, des signaux de commande respectifs tels que le champ d'ondes global produit par le dispositif, soit orienté suivant une direction déterminée dans l'espace.According to another embodiment, the device comprises several vibrators each comprising at least one mass of inertia, at least two horns mechanically coupled with the medium, electromechanical transducers rigidly connecting the mass of inertia to the horns and a suitable control system to apply to the electromechanical transducers of the vibrators, respective control signals such as the overall wave field produced by the device, is oriented in a direction determined in space.
Le dispositif comporte par exemple des moyens (une masse de ciment ou analogue ou un élément en matériau élastique en contact avec au moins un des pavillons par exemple) pour modifier le coefficient de couplage des différents pavillons avec le milieu, de façon à renforcer la polarisation des ondes appliquées au milieu par le dispositif.The device comprises for example means (a mass of cement or the like or an element made of elastic material in contact with at least one of the flags, for example) to modify the coupling coefficient of the different flags with the medium, so as to reinforce the polarization waves applied to the medium by the device.
Suivant un autre mode de réalisation, au moins une masse d'inertie est constituée par un volume du dit milieu ou un volume d'un matériau solide.According to another embodiment, at least one mass of inertia is constituted by a volume of said medium or a volume of a solid material.
La méthode de prospection d'un milieu matériel tel que le sous-sol selon l'invention, comporte la formation de sismogrammes de la formation à explorer à partir d'ondes élastiques captées par des récepteurs d'ondes appropriés couplés avec la formation, ces ondes étant renvoyées par les discontinuités du milieu en réponse à des ondes élastiques émises. Elle comporte l'utilisation comme source d'ondes élastiques, d'un dispositif comprenant au moins un vibrateur adapté à être enfoui dans le milieu, incluant au moins une masse d'inertie, au moins deux pavillons couplés mécaniquement avec le milieu, des transducteurs électromécaniques reliant chaque masse d'inertie aux pavillons et un système de commande des transducteurs, et l'application aux transducteurs, des signaux de commande d'amplitudes et de phases choisies pour que le champ d'ondes résultant appliqué au milieu, soit focalisé dans une certaine directionThe method of prospecting for a material medium such as the subsoil according to the invention comprises the formation of seismograms of the formation to be explored from elastic waves picked up by appropriate wave receptors coupled with the formation, these waves being returned by the discontinuities of the medium in response to elastic waves emitted. It includes the use as a source of elastic waves, of a device comprising at least one vibrator adapted to be buried in the medium, including at least one mass of inertia, at least two horns mechanically coupled with the medium, transducers electromechanical connecting each mass of inertia at the pavilions and a transducer control system, and the application to the transducers, control signals of amplitudes and phases chosen so that the resulting wave field applied to the medium is focused within a certain direction
Suivant un mode de mise en oeuvre où chaque vibrateur comportant une seule masse d'inertie, reliée à au moins une paire de pavillons par au moins une paire de transducteurs électromécaniques, les deux pavillons de chaque paire étant disposés de part et d'autre de la masse d'inertie et ayant une orientation commune dans l'espace, et les deux transducteurs électromécaniques de chaque paire étant alignés suivant un même axe, on génère le champ d'ondes résultant :According to an embodiment where each vibrator comprising a single mass of inertia, connected to at least one pair of horns by at least one pair of electromechanical transducers, the two horns of each pair being arranged on either side of the mass of inertia and having a common orientation in space, and the two electromechanical transducers of each pair being aligned along the same axis, the resulting wave field is generated:
en appliquant dans un premier temps respectivement aux transducteurs électromécaniques respectivement, deux signaux vibratoires en opposition de phase (UF) et fp(-Up) de manière à former un premier sismogramme du milieu ;by initially applying respectively to the electromechanical transducers respectively, two vibrational signals in phase opposition (U F ) and fp (-Up) so as to form a first seismogram of the medium;
- en appliquant dans un deuxième temps respectivement aux deux transducteurs électromécaniques respectivement, deux signaux vibratoires en phase (UD) et fϋC o), avec (UD) choisi en fonction du premier signal vibratoire (UF), de manière à former un deuxième sismogramme du milieu ; et- by applying in a second time respectively to the two electromechanical transducers respectively, two vibrational signals in phase (U D ) and f ϋ C o), with (U D ) chosen as a function of the first vibratory signal (U F ), so as to forming a second seismogram of the medium; and
en sommant les sismogrammes formés dans le premier et deuxième temps, le sismogramme obtenu par sommation résultant en un champ d'ondes, correspondant à une émission focalisée de signaux élastiques.by summing the seismograms formed in the first and second step, the seismogram obtained by summation resulting in a wave field, corresponding to a focused emission of elastic signals.
Suivant un mode de mise en œuvre avec un dispositif comportant une seule masse d'inertie, reliée à au moins une paire de pavillons, par au moins une paire de transducteurs électromécaniques, les deux pavillons de chaque paire étant disposés parallèlement l'un à l'autre et de part et d'autre de la masse d'inertie, et les deux transducteurs électromécaniques de chaque paire étant alignés suivant un même axe, on génère le champ d'ondes résultant en appliquant à l'un des transducteurs électromécaniques un signal vibratoire égal à la somme d'un premier signal vibratoire (UD) et d'un deuxième signal vibratoire (UF) choisi en fonction du premier signal vibratoire (UD), et en appliquant à l'autre transducteur électromécanique, un deuxième signal de commande combiné obtenu en sommant un premier signal fϋ(UD) et un deuxième signal MUψ) de façon à neutraliser le rayonnement du pavillon associé au deuxième transducteur électromécanique.According to an embodiment with a device comprising a single mass of inertia, connected to at least one pair of horns, by at least one pair of electromechanical transducers, the two horns of each pair being arranged parallel to one another. other and on either side of the inertia mass, and the two electromechanical transducers of each pair being aligned along the same axis, the resulting wave field is generated by applying a signal to one of the electromechanical transducers vibration equal to the sum of a first signal vibration (U D ) and a second vibration signal (U F ) chosen as a function of the first vibration signal (U D ), and by applying to the other electromechanical transducer, a second combined control signal obtained by summing a first signal f ϋ (U D ) and a second signal MUψ) so as to neutralize the radiation from the roof associated with the second electromechanical transducer.
Le signal vibratoire (UF) est relié au signal vibratoire (UD) par exemple par laThe vibration signal (U F ) is linked to the vibration signal (U D ) for example by the
2π relation UF = UD x— — .2π relation U F = U D x— -.
AAT
Suivant un autre mode de mise en œuvre, on génère le champ d'ondes résultant en rendant dissymétriques les pavillons ou le mode de couplage des pavillons avec le milieu.According to another mode of implementation, the resulting wave field is generated by making the pavilions asymmetrical or the mode of coupling the pavilions with the medium.
Suivant un autre mode de mise en œuvre, on met au moins un premier pavillon en contact avec une masse de ciment ou analogue, et au moins un deuxième pavillon, en contact directement avec le milieu.According to another mode of implementation, at least a first pavilion is brought into contact with a mass of cement or the like, and at least a second pavilion, in direct contact with the medium.
Le dispositif selon l'invention permet donc d'enfouir en profondeur un ou plusieurs vibrateurs émettant, dans un domaine de fréquence où les longueurs d'ondes des ondes générées sont grandes devant les dimensions du dispositif, un champ d'ondes focalisé.The device according to the invention therefore makes it possible to bury in depth one or more vibrators emitting, in a frequency domain where the wavelengths of the waves generated are large compared to the dimensions of the device, a focused wave field.
Présentation sommaire des figuresSummary presentation of the figures
D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention et de la méthode de mise en œuvre, apparaîtront à la lecture de la description ci-après, en se référant aux dessins annexés où :Other characteristics and advantages of the device according to the invention and of the implementation method will appear on reading the description below, with reference to the accompanying drawings, in which:
- la Fig.l montre schématiquement l'agencement du vibrateur avec son dispositif de commande associé ; - la Fig.2 montre un exemple schématique de mise en place sur le terrain d'un système sismique terrestre utilisant le vibrateur de la Fig.l ; et- Fig.l schematically shows the arrangement of the vibrator with its associated control device; - Fig.2 shows a schematic example of setting up in the field of a terrestrial seismic system using the vibrator of Fig.l; and
- les Fig.3A, 3B, 3C montrent les lobes d'émissions respectifs des deux transducteurs du vibrateur, dans une procédure d'acquisition sismique en deux temps (Fig.3A, 3B) permettant d'obtenir par sommation de traces un champ d'ondes résultant très fortement directif (Fig.3C) ;- Fig.3A, 3B, 3C show the respective emission lobes of the two vibrator transducers, in a two-step seismic acquisition procedure (Fig.3A, 3B) allowing to obtain by summation of traces a field d 'waves resulting very strongly directive (Fig.3C);
- la Fig.4 montre schématiquement un mode de réalisation où chaque vibrateur comporte plusieurs transducteurs électromagnétiques orientés différemment dans l'espace ;- Fig.4 schematically shows an embodiment where each vibrator comprises several electromagnetic transducers oriented differently in space;
- la Fig.5 montre schématiquement un autre mode de réalisation où chaque vibrateur comporte plusieurs paires de transducteurs électromagnétiques orientés chacune suivant une direction différente de celle des autres ;- Fig.5 schematically shows another embodiment where each vibrator comprises several pairs of electromagnetic transducers each oriented in a direction different from that of the others;
- la Fig.6 montre schématiquement un autre mode de réalisation où le dispositif comporte plusieurs vibrateurs enterrés au voisinage les uns des autres, adaptés à émettre des ondes focalisées dans des directions différentes les uns des autres ;- Fig.6 schematically shows another embodiment where the device comprises several vibrators buried in the vicinity of each other, adapted to emit waves focused in directions different from each other;
la Fig.7 montre schématiquement un autre mode de réalisation où le dispositif comporte un ou plusieurs vibrateurs comportant deux masses d'inertie et trois transducteurs électromécaniques; etFig.7 schematically shows another embodiment where the device comprises one or more vibrators comprising two masses of inertia and three electromechanical transducers; and
- la Fig.8 montre schématiquement les composantes dynamiques du dispositif de la Fig.l par exemple.- Fig.8 schematically shows the dynamic components of the device of Fig.l for example.
DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION
Suivant le mode de réalisation de la Fig.l, le dispositif comporte au moins un vibrateur focalisé N comprenant essentiellement une masse d'inertie suffisamment lourde 1, deux plaques ou pavillons 2, 3 disposés parallèlement l'un à l'autre et de part et d'autre de la masse d'inertie, deux transducteurs électromécaniques 4, 5 d'un type quelconque (piézoélectriques, magnétostrictifs, hydrauliques, etc.), alignés suivant un même axe, reliant la masse d'inertie 1 respectivement aux deux pavillons 2, 3, et une gaine élastique d'enrobage 6 pour isoler extérieurement le vibrateur V.According to the embodiment of Fig.l, the device comprises at least one focused vibrator N essentially comprising a mass of inertia sufficiently heavy 1, two plates or pavilions 2, 3 arranged parallel to each other and on either side of the inertial mass, two electromechanical transducers 4, 5 of any type (piezoelectric, magnetostrictive, hydraulic , etc.), aligned along the same axis, connecting the inertial mass 1 respectively to the two pavilions 2, 3, and an elastic coating sheath 6 for externally isolating the vibrator V.
Le vibrateur V est disposé (Fig.2) dans une cavité ménagée dans le milieu, dans une zone consolidée, soit directement, soit noyé dans une masse de ciment coulé dans la cavité autour de lui. Un système de commande 7 adapté à appliquer aux deux transducteurs des forces respectives telles que le champ d'ondes résultant généré dans le milieu soit dissymétrique. Au vibrateur N, on associe des récepteurs d'ondes R couplés avec le milieu et un système d'acquisition et d'enregistrement 8 adapté à former des sismogrammes sismiques du milieu à partir des signaux captés par les récepteurs en réponse aux champs d'ondes émis.The vibrator V is placed (Fig. 2) in a cavity in the middle, in a consolidated area, either directly or embedded in a mass of cement poured into the cavity around it. A control system 7 adapted to apply respective forces to the two transducers such that the resulting wave field generated in the medium is asymmetrical. The vibrator N is associated with receivers of R waves coupled with the medium and an acquisition and recording system 8 adapted to form seismic seismograms of the medium from the signals picked up by the receivers in response to the wave fields. issued.
Le calcul des signaux à appliquer à chaque vibrateur pour obtenir une émission focalisée suivant une direction donnée, est effectué comme suit.The calculation of the signals to be applied to each vibrator to obtain a focused emission in a given direction is carried out as follows.
Dans un premier temps, on se fixe une valeur d'impédance acoustique au niveau de chaque pavillon et on calcule les forces générées sur chacun d'eux. A cet effet, on modélise le vibrateur en se basant sur la technique des matrices de transfert décrite par exemple par Decarpigny J.Ν. et al, dans J. Acoust. Soc. Am., 78 (5) Νov. 1985, pp 1499 à 1507.First, we set an acoustic impedance value at each pavilion and calculate the forces generated on each of them. To this end, the vibrator is modeled on the basis of the transfer matrix technique described for example by Decarpigny J.Ν. et al, in J. Acoust. Soc. Am., 78 (5) Νov. 1985, pp 1499 to 1507.
Dans un deuxième temps, on calcule les rapports d'amplitude que doivent avoir les forces générées pour que, après combinaison, certaines directions d'émission soient privilégiées. Pour cela, on peut utiliser les diagrammes de rayonnement théorique de sources ponctuelles de type force ou dipôle, dans des espaces ou demi-espaces, ou encore calculer ces rayonnements au moyen de logiciels spécialisés de calcul numérique bien connus des gens de l'art. Pour illustrer la méthode de calcul des signaux de commande qui conduisent à annuler le rayonnement d'un côté du dispositif, on considère le cas général d'une paire de transducteurs (Fig.8) où ni le dispositif ni les impédances vues par les deux pavillons ne sont symétriques. On nomme M, la masse de la masse d'inertie 1, Mi et M2, les masses respectives des pavillons PI et P2, K et K2 les raideurs des transducteurs 4, 5 associés respectivement aux pavillons PI et P2, Zi et Z2 les impédances du sol vues par respectivement les pavillons PI et P2, et r2 les coefficients de couplage électrodynamiques qui relient la tension électrique à la force dynamique, et Uι(t) et U2(t) ci-après notées Ui et U , les tensions d'alimentation • variables en fonction du temps des transducteurs 4 et 5 (tensions positives si elles impliquent un allongement du pilier, par convention).In a second step, the amplitude ratios that the forces generated must have are calculated so that, after combination, certain emission directions are favored. For this, one can use the theoretical radiation diagrams of point sources of the force or dipole type, in spaces or half-spaces, or even calculate these radiations using specialized software of numerical calculation well known to those skilled in the art. To illustrate the method of calculating the control signals which lead to canceling the radiation on one side of the device, we consider the general case of a pair of transducers (Fig. 8) where neither the device nor the impedances seen by the two pavilions are only symmetrical. We name M, the mass of the mass of inertia 1, Mi and M 2 , the respective masses of the flags PI and P2, K and K 2 the stiffness of the transducers 4, 5 associated respectively with the flags PI and P2, Zi and Z 2 the ground impedances seen by the pavilions PI and P2 respectively, and r 2 the electrodynamic coupling coefficients which connect the electric voltage to the dynamic force, and Uι (t) and U 2 (t) hereinafter denoted Ui and U, the supply voltages • variable as a function of the time of the transducers 4 and 5 (positive tensions if they involve an extension of the pillar, by convention).
Les forces dynamiques Fi et F2 développées par les pavillons PI et P2, dans le milieu environnant, vérifient (en les orientant dans le. même sens):The dynamic forces Fi and F 2 developed by the flags PI and P2, in the surrounding environment, verify (by orienting them in the same direction):
F1 = knU1 + k12U2, F2 = Jc21U1 + k22U2, avec ku = -^{z2K2 -ω2[M{Z2 + K2) + K2M2} + ω4M2M],F 1 = k n U 1 + k 12 U 2 , F 2 = Jc 21 U 1 + k 22 U 2 , with k u = - ^ {z 2 K 2 -ω 2 [M {Z 2 + K 2 ) + K 2 M 2 } + ω 4 M 2 M],
D = Z1Z2(K1 + K2)+ K1K2(Z1 +Z2) - ω2 [KλK2 (M +Ml +M2)+ (K, + K2 )iμ2zx + MXZ2 ) + M (ZXZ2 +ZÏK2 + Z2KX )] . + ω4[MM1(Z2 + K2)+MM2(z1 + K1) + M1M2(κι + K2)]-ωβM1M2M.D = Z 1 Z 2 (K 1 + K 2 ) + K 1 K 2 (Z 1 + Z 2 ) - ω 2 [K λ K 2 (M + M l + M 2 ) + (K, + K 2 ) iμ 2 z x + M X Z 2 ) + M (Z X Z 2 + Z Ï K 2 + Z 2 K X )]. + ω 4 [MM 1 (Z 2 + K 2 ) + MM 2 (z 1 + K 1 ) + M 1 M 2 (κ ι + K 2 )] - ω β M 1 M 2 M.
Pour que le dispositif agisse comme une simple force sur le milieu, il faut que F1 = F2 ; ce qui implique la valeur suivante pour la tension d'alimentation U2 : 2K2Z1Z2 - ω2(Z1Z2M + ZXK2M + ZXK2M2 + Z2K2M1) + ω Z1M2MFor the device to act as a simple force on the medium, it is necessary that F 1 = F 2 ; which implies the following value for the supply voltage U 2 : 2K 2 Z 1 Z 2 - ω 2 (Z 1 Z 2 M + Z X K 2 M + Z X K 2 M 2 + Z 2 K 2 M 1 ) + ω Z 1 M 2 M
U2 = fF(U1) = -UX X^- 2KxZxZ2 - ω2(zxZ2M +Z2K M + Z2KxMx + ZxK M2 ) + ω4Z2MxM _U 2 = f F (U 1 ) = -U X X ^ - 2K x Z x Z 2 - ω 2 (z x Z 2 M + Z 2 KM + Z 2 K x M x + Z x KM 2 ) + ω 4 Z 2 M x M _
Pour que le dispositif agisse comme un dipôle, il faut que F λ - F 2 > ce qui implique la valeur suivante pour la tension d'alimentation U2 :For the device to act as a dipole, it is necessary that F λ - F 2> which implies the following value for the supply voltage U 2 :
Z2K2M -ZXZ2M -ZXK2M -ZxK2M2 + ω2ZxM2MZ 2 K 2 M -Z X Z 2 M -Z X K 2 M -Z x K 2 M 2 + ω 2 Z x M 2 M
U2 = fO (Ux) = Ux x- ZXKXM2 - Z2ZXM - Z2KXM - Z2KXMX + ώlZ2MlMU 2 = f O (U x ) = U x x- Z X K X M 2 - Z 2 Z X M - Z 2 K X M - Z 2 K X M X + ώ l Z 2 M l M
Pour que la combinaison des deux émissions soit minimisée d'un coté duSo that the combination of the two issues is minimized on one side of the
2π dispositif, il faut que (F1)force = (Fx)dι ole X — , où λ est la longueur d'onde des ondes2π device, it is necessary that (F 1 ) force = (F x ) dι ole X -, where λ is the wavelength of the waves
générées ; cette dernière relation permet de choisir {Ux)force en fonction de (Ux)ώ ole . 10 ci-après notées respectivement Up et UD avec, :generated; this last relation makes it possible to choose {U x ) force according to (U x ) ώ ole . 10 below, denoted respectively Up and U D with,:
2π UF = UD x~ , (D2π U F = U D x ~, (D
pour que les rayonnements du dipôle et la force s'annulent d'un côté.so that the radiation from the dipole and the force cancel each other out on one side.
Suivant un premier mode de mise en œuvre, le champ d'ondes résultant est obtenu en deux temps. Dans un premier temps, on applique respectivement aux deuxAccording to a first mode of implementation, the resulting wave field is obtained in two stages. First, we apply respectively to the two
15 transducteurs 4, 5, deux signaux sinusoïdaux en opposition de phase UF(t) et fF(Up(t)) (Fig.3A). Le vibrateur N génère un premier champ d'ondes suivant l'axe commun des deux transducteurs 4, 5 et on procède à l'acquisition des signaux sismiques renvoyés par le milieu, de façon à former un premier sismogramme du milieu. Dans un deuxième temps, on applique aux deux transducteurs deux signaux sinusoïdaux en15 transducers 4, 5, two sinusoidal signals in phase opposition U F (t) and f F (Up (t)) (Fig. 3A). The vibrator N generates a first wave field along the common axis of the two transducers 4, 5 and the seismic signals returned by the medium are acquired, so as to form a first seismogram of the medium. In a second step, two sinusoidal signals are applied to the two transducers.
20 phase UD(t) et fû(UD(t)) (Fig.3B) et on procède pareillement à l'acquisition des signaux sismiques renvoyés par le milieu, de façon à former un deuxième sismogramme du milieu. On règle correctement les signaux UFOO et Uo(t) en accord avec la relation 1 ci-dessus, pour qu'en sommant les sismogrammes formés dans le premier temps et le deuxième temps, on obtienne un sismogramme sismique équivalent correspondant à un champ d'ondes élastiques focalisé, tel que celui de la Fig.3C.20 phase U D (t) and f û (U D (t)) (FIG. 3B) and the seismic signals returned by the medium are similarly acquired, so as to form a second seismogram of the medium. We correctly set the signals U F OO and Uo (t) in agreement with relation 1 above, so that by summing the seismograms formed in the first time and the second time, one obtains an equivalent seismic seismogram corresponding to a focused elastic wave field, such as that of FIG. 3C.
Suivant un deuxième mode de mise en œuvre, on obtient un résultat analogue en appliquant à l'un des transducteurs 4 un signal égal à la somme des signaux précédents Up(t) + Uo(t), et au transducteur opposé 5, un signal égal à fϋ(Uo(t)) + fp(Up(t)). Ceci a pour effet de neutraliser à distance le rayonnement « arrière », le dispositif étant ainsi rendu focalisé.According to a second embodiment, an analogous result is obtained by applying to one of the transducers 4 a signal equal to the sum of the preceding signals Up (t) + Uo (t), and to the opposite transducer 5, a signal equal to fϋ (Uo (t)) + fp (Up (t)). This has the effect of neutralizing the "rear" radiation from a distance, the device thus being made focused.
L'amplitude relative des signaux de commande l'un par rapport à l'autre dépendent généralement de la longueur d'onde, et on doit les ajuster en conséquence, dans le cas où l'on modifie les fréquences émises (émission de fréquences glissantes par exemple). Suivant le mode de réalisation de la Fig.4, chaque vibrateur N comporte une masse d'inertie 1 et au moins trois transducteurs électromagnétiques, Tl, T2, T3. Deux d'entre eux Tl, T2 dont les axes sont orientés suivant une direction commune, relient deux pavillons PI, P2 à la masse d'inertie. Le troisième transducteur T3 reliant un troisième pavillon P3 à la masse d'inertie 1, est orienté suivant une direction différente des deux premiers. Le système de commande 7 est commun à tous les transducteurs T1-T3 et leur applique des signaux de commande choisis pour obtenir une émission focalisée suivant une certaine direction.The relative amplitude of the control signals with respect to each other generally depend on the wavelength, and they must be adjusted accordingly, in the case where the transmitted frequencies are modified (transmission of sliding frequencies for example). According to the embodiment of FIG. 4, each vibrator N comprises a mass of inertia 1 and at least three electromagnetic transducers, Tl, T2, T3. Two of them T1, T2 whose axes are oriented in a common direction, connect two pavilions PI, P2 to the mass of inertia. The third transducer T3 connecting a third pin P3 to the inertial mass 1, is oriented in a direction different from the first two. The control system 7 is common to all the transducers T1-T3 and applies to them selected control signals to obtain a focused emission in a certain direction.
Le calcul des amplitudes convenant pour ce mode de réalisation, se conduit aisément en appliquant la méthode de calcul décrite plus haut, appliquée au système oscillant T1-T3. Suivant le mode de réalisation de la Fig.5, chaque vibrateur N comporte une masse d'inertie commune 1 et plusieurs (trois dans l'exemple représenté) paires, (Tl, T' 1), (T2, T'2) (T3, T'3) reliant chacune deux pavillons (PI, P'1) ou (P2,P'2) ou (P3, P'3) à la masse d'inertie commune 1, Les transducteurs de chaque paire sont orientés suivant une direction commune, différente de celles des autres paires. Les directions des trois paires sont par exemple orientés suivant les arêtes d'un trièdre trirectangle. Le système de commande est également commun à tous les couples de transducteurs et leur applique des signaux de commande choisis pour obtenir une émission focalisée suivant une certaine direction. L'amplitude des signaux de commande convenant pour cet autre mode de réalisation, est calculée de même comme indiqué plus haut. Ce mode de réalisation offre une latitude particulièrement grande d'orientation dans l'espace des émissions focalisées.The calculation of the amplitudes suitable for this embodiment is easily carried out by applying the calculation method described above, applied to the oscillating system T1-T3. According to the embodiment of Fig.5, each vibrator N has a common mass of inertia 1 and several (three in the example shown) pairs, (Tl, T '1), (T2, T'2) ( T3, T'3) each connecting two flags (PI, P'1) or (P2, P'2) or (P3, P'3) to the common inertia mass 1, The transducers of each pair are oriented according to a common direction, different from that of the other pairs. The directions of the three pairs are for example oriented according to the edges of a triangular trihedron. The control system is also common to all pairs of transducers and applies selected control signals to them to obtain a focused emission in a certain direction. The amplitude of the control signals suitable for this other embodiment is likewise calculated as indicated above. This embodiment offers a particularly great latitude of orientation in the space of focused emissions.
Suivant le mode de réalisation de la Fig.6, le dispositif comporte n vibrateurs Nl-Vn (n ≥ 2) enfouis dans le sol, au voisinage les uns des autres, comprenant chacun une masse d'inertie I, T et deux (ou plus) transducteurs électromagnétiques (Tl, T' I) et (T2, T'2) reliant chacun un pavillons (PI, P'I) et (P2, P'2) à une des masses d'inertie 1, l'. Les axes de deux transducteurs de chaque vibrateur NI, N2 sont orientés suivant une direction commune, différente de celle des transducteurs de l'autre vibrateur. Le dispositif comporte un système de commande 7 commun aux deux vibrateurs NI, N2, est adapté à leurs appliquer des signaux de manière à obtenir un champ d'ondes combiné dont l'orientation et la forme globale dépendent des amplitudes et des phases des signaux appliqués respectivement aux vibrateurs. En utilisant par exemple trois vibrateurs dont les axes sont orientés suivant les axes d'un trièdre, on peut, en jouant sur les amplitudes et phases, orienter le champ d'ondes produit en fonction de la zone du sous-sol à explorer.According to the embodiment of FIG. 6, the device comprises n vibrators Nl-Vn (n ≥ 2) buried in the ground, in the vicinity of each other, each comprising a mass of inertia I, T and two (or plus) electromagnetic transducers (Tl, T 'I) and (T2, T'2) each connecting a pavilion (PI, P'I) and (P2, P'2) to one of the inertial masses 1, l'. The axes of two transducers of each vibrator NI, N2 are oriented in a common direction, different from that of the transducers of the other vibrator. The device comprises a control system 7 common to the two NI vibrators, N2, is suitable for applying signals to them so as to obtain a combined wave field whose orientation and overall shape depend on the amplitudes and phases of the signals applied. respectively to the vibrators. By using for example three vibrators whose axes are oriented along the axes of a trihedron, it is possible, by playing on the amplitudes and phases, to orient the wave field produced as a function of the zone of the subsoil to be explored.
Suivant le mode de réalisation de la Fig.7, chaque vibrateur comporte au moins deux masses d'inertie I, I' reliées entre elles par un transducteur électromécanique Tl, chacune des masses 1, l' étant reliée mécaniquement par un transducteur électromécaniques T2, T3 avec un pavillon P, P'.According to the embodiment of FIG. 7, each vibrator comprises at least two inertia masses I, I 'connected to each other by an electromechanical transducer Tl, each of the masses 1, the being being mechanically connected by an electromechanical transducer T2, T3 with pavilion P, P '.
On peut obtenir également un champ d'ondes résultant privilégiant une direction d'émission par rapport à la direction opposée, en rendant inégal le mode de couplage des deux pavillons avec le milieu. On peut mettre par exemple l'un des pavillons, (le pavillon 2 par exemple), en contact avec une masse de ciment ou analogue, et le pavillon opposé (3 par exemple), en contact directement avec le milieu. On peut également intercaler entre l'un des pavillons et le milieu une couche d'un matériau présentant une qualité acoustique différente : une couche d'élastomère par exemple.One can also obtain a resulting wave field favoring a direction of emission compared to the opposite direction, by making unequal the mode of coupling of the two pavilions with the medium. One can for example put one of the pavilions (pavilion 2 for example) in contact with a mass of cement or the like, and the opposite pavilion (3 for example) in direct contact with the middle. It is also possible to insert between one of the pavilions and the medium a layer of a material having a different acoustic quality: a layer of elastomer for example.
Un autre moyen consiste encore à utiliser des transducteurs 4, 5 de caractéristiques différentes.Another means also consists in using transducers 4, 5 of different characteristics.
Suivant un mode préféré de réalisation, les transducteurs sont de type piézoélectrique. Es comportent chacun un pilier constitué, de façon connue en soi, par empilement d'éléments sensibles piézo-électriques, électriquement connectés en parallèle. On peut dans ce cas rendre les transducteurs différents en modifiant le nombre d'éléments piézo-électriques constitutifs des empilements, ou en prenant des éléments de formes différentes ou de tailles différentes par leur surface et/ou leur épaisseur.According to a preferred embodiment, the transducers are of the piezoelectric type. They each comprise a pillar constituted, in a manner known per se, by stacking sensitive piezoelectric elements, electrically connected in parallel. In this case, the transducers can be made different by modifying the number of piezoelectric elements constituting the stacks, or by taking elements of different shapes or of different sizes by their surface and / or their thickness.
La masse d'inertie peut être réalisée en quelconque matériau : métal, ciment ou analogue, ou même d'un volume du milieu où le dispositif est enfoui, intercalé entre les transducteurs. The mass of inertia can be made of any material: metal, cement or the like, or even of a volume of the medium where the device is buried, interposed between the transducers.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif pour engendrer des ondes élastiques dans un milieu matériel tel que le sous-sol, dans une gamme de fréquence où les longueurs d'ondes des ondes générées sont grandes devant les dimensions du dispositif, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un vibrateur adapté à être enfoui dans le milieu, incluant au moins une masse d'inertie (1), au moins deux pavillons (2, 3) couplés mécaniquement avec le milieu, des transducteurs électromécaniques (4, 5) reliant chaque masse d'inertie (1) aux pavillons (2, 3) et un système de commande (7) adapté à appliquer aux transducteurs électromécaniques (4, 5), des signaux de commande respectifs tels que le champ d'ondes résultant généré dans le milieu par le dispositif, soit focalisé dans une direction privilégiée.1) Device for generating elastic waves in a material medium such as the subsoil, in a frequency range where the wavelengths of the waves generated are large compared to the dimensions of the device, characterized in that it comprises at least a vibrator adapted to be buried in the medium, including at least one mass of inertia (1), at least two pavilions (2, 3) mechanically coupled with the medium, electromechanical transducers (4, 5) connecting each mass of inertia (1) to the pavilions (2, 3) and a control system (7) adapted to apply to the electromechanical transducers (4, 5), respective control signals such as the resulting wave field generated in the medium by the device, or focused in a preferred direction.
2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque vibrateur comporte une seule masse d'inertie (1), au moins deux pavillons (2,3) couplés avec le milieu et des transducteurs électromécaniques (4,5) fixés rigidement d'une part à la masse d'inertie (1) et respectivement aux pavillons (2,3), deux des dits pavillons ayant une orientation commune dans l'espace, le système de commande étant adapté à leur appliquer des signaux de commande différents choisis pour que la combinaison des contraintes appliquées au milieu soit orientée principalement - suivant une direction définie.2) Device according to claim 1, characterized in that each vibrator comprises a single mass of inertia (1), at least two flags (2,3) coupled with the medium and electromechanical transducers (4,5) rigidly fixed d '' a part to the mass of inertia (1) and respectively to the flags (2,3), two of the said flags having a common orientation in space, the control system being adapted to apply to them different control signals chosen so that the combination of constraints applied to the environment is oriented mainly - in a defined direction.
3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque vibrateur comporte une seule masse d'inertie (1), au moins une paire de pavillons (2,3) couplés avec le milieu et au moins une paire de transducteurs électromécaniques (4,5) fixés rigidement d'une part à la masse d'inertie (1) et respectivement aux pavillons (2,3) de la dite paire de pavillons, en ce que les deux pavillons de chaque paire ont une orientation commune dans l'espace et sont disposés de part et d'autre de la masse d'inertie (1), les deux transducteurs électromécaniques (4, 5) de chaque paire étant alignés suivant un même axe.3) Device according to claim 1, characterized in that each vibrator comprises a single mass of inertia (1), at least a pair of pavilions (2,3) coupled with the medium and at least a pair of electromechanical transducers (4 , 5) rigidly fixed on the one hand to the mass of inertia (1) and respectively to the pavilions (2,3) of said pair of pavilions, in that the two pavilions of each pair have a common orientation in the space and are arranged on either side of the mass of inertia (1), the two electromechanical transducers (4, 5) of each pair being aligned along the same axis.
4) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque vibrateur comporte au moins deux paires de pavillons (P, P') associés à la masse d'inertie (1) par l'intermédiaire d'au moins deux paires de transducteurs , les axes respectifs des différentes paires de transducteurs étant orientés suivant des directions différentes.4) Device according to claim 2, characterized in that each vibrator comprises at least two pairs of pavilions (P, P ') associated with the mass of inertia (1) by means of at least two pairs of transducers, the respective axes of the different pairs of transducers being oriented in different directions.
5) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de commande (7) comporte des moyens pour appliquer à un premier transducteur (4) de la dite paire de transducteurs, un signal de commande combiné obtenu en sommant un premier signal (UD) et un deuxième signal (UF) dépendant du premier signal (UD), et pour appliquer au deuxième transducteur (5) de la dite paire de transducteurs, un deuxième signal de commande combiné obtenu en sommant un premier signal fϋC o) et un deuxième signal fp(Up), de façon à neutraliser le rayonnement du pavillon (3) associé au deuxième transducteur (5).5) Device according to claim 3, characterized in that the control system (7) comprises means for applying to a first transducer (4) of said pair of transducers, a combined control signal obtained by summing a first signal ( UD) and a second signal (U F ) depending on the first signal (U D ), and to apply to the second transducer (5) of said pair of transducers, a second combined control signal obtained by summing a first signal f ϋ C o) and a second signal fp (Up), so as to neutralize the radiation from the roof (3) associated with the second transducer (5).
6) Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le6) Device according to the preceding claim, characterized in that the
2π système de commande (7) est adapté à appliquer un deuxième signal UF = UD x— •2π control system (7) is suitable for applying a second signal U F = U D x— •
AAT
7) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs vibrateurs comprenant chacun au moins une masse d'inertie, au moins deux pavillons (2, 3) couplés mécaniquement avec le milieu, des transducteurs électromécaniques (4, 5) reliant la masse d'inertie (1) aux pavillons (2, 3) et un système de commande (7) adapté à appliquer aux transducteurs électromécaniques (4, 5) des vibrateurs, des signaux de commande respectifs tels que le champ d'ondes global produit par le dispositif, soit orienté suivant une direction déterminée dans l'espace.7) Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises several vibrators each comprising at least one mass of inertia, at least two horns (2, 3) mechanically coupled with the medium, electromechanical transducers (4 , 5) connecting the mass of inertia (1) to the pavilions (2, 3) and a control system (7) adapted to apply to the electromechanical transducers (4, 5) vibrators, respective control signals such as the field of global waves produced by the device, or oriented in a direction determined in space.
8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour modifier le coefficient de couplage des différents pavillons avec le milieu, de façon à renforcer la polarisation des ondes appliquées au milieu par le dispositif.8) Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for modifying the coupling coefficient of the different pavilions with the medium, so as to reinforce the polarization of the waves applied to the medium by the device.
9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour modifier le coefficient de couplage des différents pavillons avec le milieu comportent une masse de ciment ou analogue ou un élément en matériau élastique en contact avec au moins un des pavillons (2).9) Device according to claim 8, characterized in that the means for modifying the coupling coefficient of the different pavilions with the medium comprise a mass of cement or the like or an element of elastic material in contact with at least one of the pavilions (2) .
10) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une masse d'inertie est constituée par un volume du dit milieu ou un volume d'un matériau solide.10) Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one mass of inertia is constituted by a volume of said medium or a volume of a solid material.
11) Méthode de prospection d'un milieu matériel tel que le sous-sol comportant la formation de sismogrammes de la formation à explorer à partir d'ondes élastiques émises par une source d'émission dans une gamme de fréquence où les longueurs d'ondes des ondes générées sont grandes devant les dimensions du dispositif, et captées par des récepteurs d'ondes appropriés couplés avec la formation, ces ondes étant renvoyées par les discontinuités du milieu en réponse à des ondes élastiques émises, caractérisée en ce que l'on utilise comme source d'ondes élastiques un dispositif comprenant au moins un vibrateur adapté à être enfoui dans le11) Method of prospecting a material medium such as the subsoil, comprising the formation of seismograms of the formation to be explored from elastic waves emitted by a source of emission in a frequency range where the wavelengths generated waves are large compared to the dimensions of the device, and picked up by appropriate wave receivers coupled with the formation, these waves being returned by the discontinuities of the medium in response to elastic waves emitted, characterized in that one uses as a source of elastic waves, a device comprising at least one vibrator adapted to be buried in the
, milieu, incluant au moins une masse d'inertie (1), au moins deux pavillons (2, 3) couplés mécaniquement avec le milieu, des transducteurs électromécaniques (4, 5) reliant chaque masse d'inertie (1) aux pavillons (2, 3) et un système de commande (7) des transducteurs (4, 5), et l'on applique aux transducteurs (4, 5), des signaux de commande d'amplitudes et de phases choisies pour que le champ d'ondes résultant appliqué au milieu, soit focalisé dans une certaine direction., medium, including at least one mass of inertia (1), at least two flags (2, 3) mechanically coupled with the medium, electromechanical transducers (4, 5) connecting each mass of inertia (1) to the flags ( 2, 3) and a control system (7) for the transducers (4, 5), and to the transducers (4, 5) are applied control signals of amplitudes and phases chosen so that the field of resulting waves applied to the medium, be focused in a certain direction.
12) Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce que, chaque vibrateur comportant une seule masse d'inertie (1), reliée à au moins une paire de pavillons (2,3) par au moins une paire de transducteurs électromécaniques (4,5), les deux pavillons de chaque paire étant disposés de part et d'autre de la masse d'inertie (1) et ayant une orientation commune dans l'espace, et les deux transducteurs électromécaniques (4, 5) de chaque paire étant alignés suivant un même axe, on génère le champ d'ondes résultant :12) Method according to claim 11, characterized in that, each vibrator comprising a single mass of inertia (1), connected to at least one pair of pavilions (2,3) by at least one pair of electromechanical transducers (4, 5), the two flags of each pair being arranged on either side of the mass of inertia (1) and having a common orientation in space, and the two electromechanical transducers (4, 5) of each pair being aligned along the same axis, the resulting wave field is generated:
en appliquant dans un premier temps respectivement aux transducteurs électromécaniques (4, 5) respectivement, deux signaux vibratoires en opposition de phase (UF) et fp(-Up) de manière à former un premier sismogramme du milieu ;by initially applying respectively to the electromechanical transducers (4, 5) respectively, two vibrational signals in phase opposition (U F ) and fp (-Up) so as to form a first seismogram of the medium;
en appliquant dans un deuxième temps respectivement aux deux transducteurs électromécaniques (4, 5) respectivement, deux signaux vibratoires en phase (UD) et fϋ(Uo), avec (UD) choisi en fonction du premier signal vibratoire (UF), de manière à former un deuxième sismogramme du milieu ; etby applying in a second step respectively to the two electromechanical transducers (4, 5) respectively, two vibratory signals in phase (U D ) and f ϋ (Uo), with (U D ) chosen as a function of the first vibratory signal (U F ) , so as to form a second seismogram of the medium; and
en sommant les sismogrammes formés dans le premier et deuxième temps, le sismogramme obtenu par sommation résultant en un champ d'ondes, correspondant à une émission focalisée de signaux élastiques.by summing the seismograms formed in the first and second step, the seismogram obtained by summation resulting in a wave field, corresponding to a focused emission of elastic signals.
13) Méthode selon la revendication 12, caractérisé en ce que le signal13) Method according to claim 12, characterized in that the signal
2π vibratoire (UF) est relié au signal vibratoire (UD) par la relation UF = UD x — .2π vibratory (U F ) is linked to the vibratory signal (U D ) by the relation U F = U D x -.
AAT
14) Méthode selon la revendication 11, caractérisée en ce que, le dispositif comportant une seule masse d'inertie (1), reliée à au moins une paire de pavillons (2,3) par au moins une paire de transducteurs électromécaniques (4,5), les deux pavillons de chaque paire étant disposés parallèlement l'un à l'autre et de part et d'autre de la masse d'inertie (1), et les deux transducteurs électromécaniques (4, 5) de chaque paire étant alignés suivant un même axe, on génère directement le champ d'ondes résultant en appliquant à l'un des transducteurs électromécaniques (4) un signal vibratoire égal à la somme d'un premier signal vibratoire (UD) et d'un deuxième signal vibratoire (UF) choisi en fonction du premier signal vibratoire (UD), et en appliquant à l'autre transducteur électromécanique (5), un deuxième signal de commande combiné obtenu en sommant un premier signal ϋ(Uo) et un second signal fp(Up), de façon à neutraliser le rayonnement du pavillon (3) associé au deuxième transducteur électromécanique (5).14) Method according to claim 11, characterized in that, the device comprising a single mass of inertia (1), connected to at least one pair of pavilions (2,3) by at least one pair of electromechanical transducers (4, 5), the two horns of each pair being arranged parallel to each other and on either side of the inertia mass (1), and the two electromechanical transducers (4, 5) of each pair being aligned along the same axis, the resulting wave field is directly generated by applying to one of the electromechanical transducers (4) a vibratory signal equal to the sum of a first vibratory signal (U D ) and a second signal vibration (U F ) chosen as a function of the first vibration signal (U D ), and by applying to the other electromechanical transducer (5), a second signal combined control obtained by summing a first signal ϋ (Uo) and a second signal fp (Up), so as to neutralize the radiation from the roof (3) associated with the second electromechanical transducer (5).
15) Méthode selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que l'on génère le champ d'ondes résultant en rendant dissymétriques les pavillons ou le mode de couplage des pavillons avec le milieu.15) Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that one generates the resulting wave field by making the pavilions asymmetrical or the coupling mode of the pavilions with the medium.
16) Méthode selon la revendication 10 à 14, caractérisée en ce que l'on met au moins un premier pavillon (2) en contact avec une masse de ciment ou analogue, et au moins un deuxième pavillon (3), en contact directement avec le milieu. 16) Method according to claim 10 to 14, characterized in that at least a first pavilion (2) is brought into contact with a mass of cement or the like, and at least a second pavilion (3), in direct contact with the middle.
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