FR2558521A1 - Appareil de detection de gaz dans les puits souterrains - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN APPAREIL ET UN PROCEDE DE DETECTION DE LA QUANTITE DE GAZ ENTRAINES DANS UN FLUIDE DE FORAGE. LA DETECTION DU DEBUT DE VENUES DE GAZ LORS DE FORAGES PASSE PAR LA CONNAISSANCE DE LA QUANTITE DE GAZ ENTRAINES DANS LE FLUIDE. ON PRELEVE UN MELANGE DE GAZ ET D'AIR A LA SURFACE DU PUITS, ET ON LE PRESENTE A UN DEGRE HYGROMETRIQUE ET UN DEBIT VOLUMETRIQUE CONSTANTS A UN CAPTEUR. DE L'AIR DE DILUTION EST AJOUTE AUTOMATIQUEMENT SI LA CONCENTRATION DE GAZ PRELEVE EST EXCESSIVE. UN ETALONNAGE AUTOMATIQUE PERIODIQUE DES CAPTEURS EST PREVU. ON OBTIENT DES SIGNAUX STABLES DU CAPTEUR A DEUX DEBITS DISTINCTS. DOMAINE D'APPLICATION: FORAGES PETROLIERS

Description

La présente invention concerne la détection des gaz produits dans les

puits souterrains de gaz et de pétrole pendant les opérations de forage et le contrôle du niveau

des gaz pour déceler le début des venues de gaz.

Lors des opérations de forage classiques, on fait circuler en permanence un fluide de forage ou une boue

de forage entre l'outil de forage et la surface du puits.

D'infimes quantités de gaz peuvent 'être entratnées dans ce fluide de forage et atteindre la surface o elles peuvent être identifiées par un détecteur de gaz. Dans les systèmes classiques de détection de gaz, une pompe à vide commandée par un moteur aspire de l'air à travers un dégazeur monté dans la conduite d'écoulement du fluide de forage et le gaz intercepté est acheminé jusqu'à un laboratoire sur le chantier. On fait alors passer le gaz à travers un filtre, un débitmètre etun détecteur de gaz à fil chaud comportant deux filaments maintenus à des températures différentes afin de pouvoir distingner entre un gaz riche et un gaz pauvre. Les iustallations classiques, à fonctionnement manuel, peuvent détecter un débit aussi faible que 0,00028 m3 de gaz /heure mélangé

à l'air provenant du ddgazeuro On peut relier le détec-

teur de gaz à un appareil enregistreur afin que le signal apparaisse sur le diagramme d'enregistrement. On ne peut obtenir de cette manière des valeurs absolues-âe eoncent trations de gaz puisque la quantité d'air mélangé avec

les niveaux variables du gaz dans le fluide en circula-

tion ne reste pas constante. Les variations relatives du niveau dans les fluides de forage peuvent néanmoins

être décelées par un opérateur. Avec ces systèmes clas-

siques, l'opérateur doit aussi compenser en permanence les variations de sensibilité du capteur et il doit regler son système de détection de gaz reposant sur les niveaux relatifs de gaz détectés. Par exemples certains

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ensembles de captage classiques possèdent une limite su-

périeure de concentration de gaz à laquelle ils peuvent servir, alors que d'autres éléments de captage ne

peuvent détecter que des concentrations de gaz relative-

ment fortes. Il est donc courant, avec les installations

de détection de gaz, d'utiliser plusieurs capteurs cor-

respondant à différentes plages de débit. L'opérateur doit donc déterminer quel capteur doit être utilisé

pour assurer une détection précise des niveaux de gaz.

Etant donné qu'on ne peut obtenir de valeurs absolues de la cc-

centration de gaz avec des installations classiques, le

choix de la sensibilité des capteurs effectué par l'opé-

rateur est sujet à l'interprétation et à l'erreur.

Un autre procédé de la technique antérieure recourant aux systèmes classiques à capteurs manuels consiste à

utiliser un seul capteur capable de détecter des concen-

trations de gaz relativement basses et de diluer le prélè-

vement de gaz dans l'air ambiant afin de réduire le niveau absolu du signal du capteur. Des changements de plages correspondants pour compenser la dilution manuelle variable doivent aussi être réalisés afin de surveiller les niveaux de gaz présents. Ces changements rendent 4dficile la détermination du niveau exact des hydrocarbures gazeux présents dans le fluide de forage

en circulation, et le chef foreur ne peut-donc.pas affi=-

mer s'il a rencontré une poche de gaz ou si une-venue

de gaz est imminente. Ces variations aléatoires du ni-

veau du signal risquent aussi de rendre difficile à

interpréter un relevé permanent du niveau du gaz.

L'invention a trait à un appareil et un procédé pour déceler la présence de gaz combustibles produits par une formation souterraine et entrainés dans un fluide que l'on fait circuler dans le forage souterrain; l'appareil cprend un dispositif de récupération de gaz, un sous-ensemble de pompe de prélèvement de gaz et d'air

et un sous-ensemble de commande locale. Les gaz combus-

tibles sont libérés du fluide en circulation par un dégazeur. Les fluides et les solides sont éliminés de l'échantillon de gaz et d'air. La pression de l'échantillon prélevé de gaz et d'air est augmentée par une pompe, le degré hygrométrique étant de 100 %. Lorsqu'on abaisse ensuite la pression, on peut établir un degré hygrométrique constant du prélèvement de gaz et d'air à envoyer vers

les capteurs. Le prélèvement de gaz et d'air est trans-

mis à un détecteur de diffusion de gaz combustibles à un débit constant. Le prélèvement de gaz et d'air passe

horizontalement devant un capteur monté verticalement.

Le montage du capteur permet une diffusion verticale des gaz du prélèvement de gaz et d'air-et, dans les limites de débit fixées par un régulateur de débit de prélèvement, le signal produit par le capteur pour une concentration de gaz connue reste constant. La limite supérieure des gaz combustibles à laquelle peut fonctionner le capteur est inférieure aux concentrations de gaz susceptibles de se produire. On peut injecter de l'air de dilution dans le prélèvement de gaz et d'air en amont du capteur afin de réduire la concentration de gaz présentée au capteur. Le débit volumétrique avec l'air de dilution

est supérieur au débit volumétrique sans air de dilution.

La sortie du capteur de gaz combustibles varie suivant le débit. Il est prévu une chambre-afin que la sortie du capteur avec air de dilution reste néanmoins constante quelles que soient les variations de débit qui se produisent lors du fonctionnement normal du régulateur de débit de prélèvement. Cependant, la sortie du capteur avec air de dilution diffère nettement de la sortie sans air de dilution. Un microprocesseur de régulation corrige la sortie afin qu'un signal précis soit fourni pour les cas avec ou sans air de

dilution.

L'invention sera décrite plus en détail en regard

des dessins annexes à titre d'exemplesnullement limita-

tifset sur lesquels: la figure 1 représente une installation de forage classique sur laquelle peut être utilisé le détecteur de gaz;

la figure 2 représente le sous-ensemble de récupéra-

tion de gaz interconnecté avec le sous-ensemble pompe deprélèvement / air et le sous-ensemble de commande du détecteur de gaz;

la figure 3 est un schéma montrant les intercon-

nexions entre les sous-ensembles du détecteur de gaz et l'appareillage de sortie; la figure 4 est un schéma de principe du système de détection de gaz;

la figure 5 est un schéma de principe du sous-

ensemble de régulation de débit montrant le régime de l'air de dilution des prélèvements;

la figure 6 est un schéma de-principe du sous-

ensemble de régulation de débit montrant le régime pour l'étalonnage en l'absence de gaz; la figure 7 est un schéma de principe montrant le régime pour l'étalonnage du champ de mesure afin

de déterminer la réponse des capteurs à un gaz d'éta-

lonnage;

la figure 8 est un schéma de principe du sous-

ensemble de régulation de débit montrant le régime d'utilisation d'un autre capteur; la figure 9 est une vue d'un capteur particulier; la figure 10 représente le montage du capteur; la figure 11 est une vue en plan du support de montage du capteur; la figure 12 montre le signal de réponse pour le sous-ensemble capteur; la figure 13 montre une autre forme de réalisation

de capteur particulier.

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La figuare 1 représente une installation de forage

clc$sique 200 sur laquelle peut être utilisé le détec-

teur de gaz constituant la forme de réalisation préférée de la présente invention. La figure 1 montre le bottier de tdl!affichage 1 du détecteur de gaz, le boîtier de' c-nm-1aae locale 2 et la pompe 7 de prélèvement d'air équipé-f situCs sur]e plancher 204 de l'installati9on. La dêgazeur 9 e trouve stur le tamxis vibrant 202 à proximité de rdservoirs contenant de la boue de forage circulant %0 en remontant depuis le puits de forage. Le bottier de tâ.léaffichage 1 de dé'tection da gaz est représenté sur le plancher de l'inïstallation et peut être utilisé var le foreur. Un autre boîtier d'affichage 208 peut être placé sur la remorque 206 ou en un autre point

à proxlmaité de l'installation ou ailleurs.

Quand on perce un p"uits de forage souterrain pour la production de gaz ou de pétrole, on fait circuler un flu de en permannce à travers le puits de forage

depuis la surface jusqu'au voisinage de l'outil de fo-

rage, puis le fluide revient à la surface. Ce fluide est cossunénment appelé boue de forage. La boue de forage

est un mélanDge d'argile, d'eau et d'additif chimique en-

voyé par pompage au fond du trou par la tige de forage et l'outil. La boue refroidit l'outil en rotation; elle lubrifie la tige de forage en mouvement; elle remonte les déblais à la surface; et elle sert à empêeherla paroi du forage de s'effriter ou de s'écroulero La boue de forage assure aussi une pression hydrostatique empê& carnt les fluides étrangers, dont les gaz présents dans les formations souterraines, de pénétrer dans le forage ou de sortir rapidement du forage. De cette manière on e-ut conhrôler la pression au fond des puits!ors des forages. Cepesndant, les fluides produits dans les for= ma.tions souterrainez viennent inévitablement à être >5 entrains dans la boua de forage et circulent jusqu'à la surface. La figure 1 montre le tamis vibrant 202 o

les déblais sont séparés de la boue de forage. Au ni-

veau du tamis vibrant, la boue de forage est accessible, si bien que les gaz entrainés dans la boue de forage peuvent être récupérés par le dégazeur 9. Dans une installation de forage classique, le tamis vibrant 201

est le premier endroit o la boue de forage est acces-

sible une fois revenue à la surface depuis le niveau

de l'outil de forage en remontant par le puits.

Du fait que les liquides et gaz combustibles peuvent se mélanger à la boue de forage, on considère normalement les abords du tamis vibrant comme une zone

dangereuse dans la mesure o des exhalaisons sont sou-

vent présentes dans ces parages. A la figure 2 est représenté un tuyau ou une conduite d'écoulement de prélèvements 30 s'étendant du dégazeur 9 à une pompe 7 de prélèvement d'air équipée qui peut tre à l'écart de la zone dangereuse sur le tamis vibrant. Les gaz récupérés par le dégazeur sont transmis par la conduite d'écoulement 30 à la pompe de prélèvement d'air, puis

ils sont transmis à un sous-ensemble de commande 2..

Des capteurs pour détecter la quantité relative de gaz combustibles présents dans le prélèvement réalisé dans la boue de forage se trouvent dans le sous-ensemble de commande. 2. Les signaux produits par le capteur et

les équipements annexes dans le sous-ensemble-de com-

mande locale 2 sont ensuite transmis aux bottiers de sortie 1 et 208 que l'on peut installer dans des zones

moins dangereuses.

La figure 2 montre les éléments constitutifs du sous-ensemble de récupération de gaz et les éléments des sous-ensembles de pompage de prélèvements d'air et de régulation de débit. Le d6gazeur 9 est placé sur le tamis vibrant, la partie inférieure du corps 16 du dégazeur s'étendant sous le niveau de la bolue, de sorte que l'orifice 18 pénétrant à l'intérieur du bac à boue

se trouve dans la boue de forage. Dans la forme de réa-

lisation préférée de l'invention, le corps 16 est suf-

fisamment long pour que le sous-ensemble d6gazeur 9 puisse servir à faire varier les niveaux de boue pré- visibles pendant les forages. Un agitateur 12 situé dans

le corps du dégazeur et actionné par un moteur pneuma-

tique 14 est également disposé de façon à pénétrer dans

la boue de forage en circulation. L'agitateur 12 per-

turbe la circulation du liquide et libère les gaz entraî-

nés dans la boue de forage en circulation. Le moteur pneumatique 14 est commandé par l'alimentation pneumatique de l'installation communiquant par le conduit 26. Un filtre à air 20, un régulateur de pression d'air 22

et un graisseur pneumatique 24 préparent l'air de Vins-

tallation de forage commandant le moteur pneumatique 14 classique. Les gaz entrainés libérés par l'agitateur 12 sont mêlés à l'air ambiant introduit dans le corps du dégazeur par une entrée 15. Les gaz produits libérés mélangés à l'air ambiant passent ensuite dans la conduite

par l'intermédiaire d'une partie verticale 30a.

Les gaz produits libérés de la boue de forage dans

le dégazeur 9 sont généralement des hydrocarbures com-

bustibles issus des formations souterraines pénétrées par le forage. C'est pourquoi les appareils électriques

risquant de provoquer l'inflammation de ces gaz combus-

tibles ne sont pas situés à proximité du sous-ensemble de récupération de gaz à cause de la présence de gaz dangereux. En outre, la température de la boue de forage dans le tamis vibrant est généralement supérieure à la température de l'air ambiant à la surface du puits. Les gaz combustibles entrainés dans la boue de forage e1us chaude ont eux aussi une température plus élevée que celle de l'air ambiant. Le tronçon vertical 30a de la conduite 3a 30 d'écoulement de prélâvements constitue un dispositif pour éloigner du dégazeur 9 et des fortes températures de la surface des bacs à boue le mélange prélevé de gaz et d'air. Il faut s'attendre à ce que le mélange prélevé de gaz et d'air recueilli par le dégazeur 9 contienne beaucoup de vapeur d'eau. Un tronçon vertical 9a permet une condensation au moins partielle de cette vapeur d'eau. Au moins une partie des liquides et des solides pouvant être entraînés dans le prélèvement de gaz et

d'air tend aussi à en sortir par gravité lorsque le pré-

lèvement de gaz et d'air traverse le tronçon vertical a. La vitesse du prélèvement de gaz et d'air dans le tronçon vertical 30a est insuffisante pour emporter beaucoup des solides et liquides entraînés jusqu'aux parties aval de la conduite d'écoulement de prélèvements 30. Un tronçon 30b de circulation d'air prélevé s'étend du tronçon vertical 30a à un réservoir de glycol 8 à travers lequel on fait barboter le prélèvement de gaz et d'air. Le réservoir de glyol sert à élimdner l'humidité et d'autres liquides ou solides qui peuvent rester dans le milange gaz-air. On fait ensuite passer le prélèvement de gaz et d'air du réservoir de glycol, par l'intermdaire du tronçon aval suivant de la cnbiite 30 d'coulement de prélèvements, dans un réservoir de condensation situé à proximité du sous-ensble de prélèvement d'air et du sous-ensoeble

de cannade locale. Dans la forme de réalisation prefée--é la pré-

sente invention, le collecteur de ondensat 6 est placé sur un monntant de support 3. Le bottier de commande locale 2 se trouve aussi sur le montant de support 3, juste au-dessus du sous-ensemble 7 de pompe de prélèvement / air. Une source de gaz d'étalonnage et un régulateur 4 de pression de gaz d'étalonnage sont également placés près du bottier 2 de commande locale avec un tuyau de liaison approprié reliant le régulateur de gaz d'étalonnage au bottier

de commande locale 2.

La figure 3 montre i 'interconnexion de 1' installation de détecion de gaz avec un ou plusieurs dispositifs de téléaffichagc Des sorties numériques ou analogiques peuvent être reliAes par liinterm<diaire 5.di seousdhsem1le de coeunande locale à uxe série de vielu-3cls dt Srti. 1 sat1 -d. Par exemple, les si gnawu:I peuvxt -tre v isua!liss sur un systém e 'visulogger 1" o'; Vi;iulo'uer II% ' -is logger' est une marquGe déposée

de. o îo.n, I fil 3 ale. de Baker International Corpo-

ra tion. Los y5târè 'Vislog'er constituent des sys-

tU-m,:e Milaffichage à base de microprocesseurs dane lesquels le. paramètres de.fo(rage ou les paramitres de iar-uavre d&citil peuvent tre tisLualisîs à distance. Par eriple, des p'>I?;;res de forage inressnts peuv(nt être psentés auchef fo.iur dai ess oratiors d' forage. Chacun des systms 'Vilggsr utilis e.ns,lev fexrz de brriè de sécurité BS ou une bolte de jcn-tion i nes rLeo si'tifs 7passifs ld:.ent la tension et l'intensi reis ou tranises dpuis le ous- seinle 2 de commalnde locale. Une méesura du gaz décelé dans le fluide de forage mis en cirzculation peut &-tre sortie sur les systèmes Visuiogger

ainsi que d'autres pgram.ètres de forage intéressants.

Une autre possibilité consiste à utiliser un système s6paré de tlé. affichage Ilb ne sortant que la mesure

d de ection de gaz. Un relevé total des gaz peut ega-

Ilment être présenté sous formae de diagramme sur bands

par un enregistreur à papier déroulant 11.

L interception, le transport, la préparation et la dëtection d'un gaz combustible entra né dans un fluide de forage en circulation sont représentés schéatiqe

)30 ienht ux figures 4 à 8. La figure 4 représente le sous-

enzeiable. de recupéeration de g, comprenant le ddgazelur 9, le sousensemble 7 de pompe lde prlèvemaent d' air et le sou -ensemb! e 2 de commxande locale, et montre la ci&(',..^tcn du prêlèvemenrt de gaz et dair entre le tamis vibran- et les détecteurs de gaz 112 et 114

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Ainsi qu'on l'a décrit plus en détail à propos de la figure 2, un mélange de gaz et d'air est récupéré par le dégazeur 9 et est transmis par l'intermédiaire d'une condulte 30 d'écoulement de prélèvements à un réservoir de glycol 8 et un collecteur de condensat 6. Pendant le passage de ce prélèvement dans la conduite , le prélèvement de gaz et d'air se refroidit, tout d'abord dans le tronçon vertical 30a de la conduite d'écoulement de prélèvements. Le prélèvement de gaz et d'air traverse ensuite le réservoir de glycol 8 et le

collecteur de condensat 6, après quoi une grande Tuantî-

té d'humidité et d'autres contaminants, par exemple les particules solides entrainées dans le flux de fluide,

a été éliminée. Le prélèvement de gaz et d'air est en-

suite transmis vers la pompe 7 de prélèvèment d'air par

l'entrée 32.

La pression du mélange de gaz et d'air dans la con-

duite 30 au niveau de l'entrée 32 est généralement infé-

rieure à la pression ambiante. Une pompe à diaphragme 34 comportant deux diaphragmes 34a et 34b actionnés par un seul moteur 34c est placée à coté de l'entrée 32 pour prélèvements. Le prélèvement de gaz et d'air dans la conduite 30 est introduit d'un seul c8té de la pompe 34 à deux diaphragmes. Après le passage par l'étage 34a de la pompe, la pression du mélange de gaz et d'air dans la conduite 36 s'est élevée au-dessus de la pression ambiante. En général, le mélange de gaz et d'air dans la conduite 36 est satuté ou quasi saturé en vapeur

d'eau et peut contenir un excédent de gouttelettes d'eau.

Un filtre coalesceur de prélèvements 38 se trouve sur le tronçon de conduite 36 et l'excédent d'humidité est éliminé pendant la traversée du filtre coalesceur. Juste en aval du filtre coalesceur 38 dans la conduite 40, le mélange de gaz et d'air est en grande partie saturé. Un régulateur 42 de pression de prélèvements se trouve en aval du filtre 38, et le régulateur 42 réduit la pression dua prélèvement de gaz et d'air à environ 105 kPao Puisque la quantité de vapeur d'eau dans le prélèvement de gaz et d'air demeure constante pendant que le prélèvement traverse le régulateur de pression 42, le degré hygro- métrique du prélèvement de gaz et d'air est réduit à

un pourcentage inférieur à 100 %, car la pression par-

tielle de la vapeur d'eau dans le mélange de gaz et d'air dans la conduite 40 est inférieure à la pression de saturation dans la conduite 44, ce qui a pour effet une baisse du degré hygrométrique après la réduction de la pression de l'installation par le régulateur de pression 42 de prélèvements. La quantité de vapeur d'eau

dans le mélange de gaz et d'air dans la conduite d'écou-

lement de prélèvements reste constante dans tout le système de détection de gaz en aval du régulateur de pression 42. Ainsi, le dégré hygrométrique du mélange de gaz et d'air présenté aux capteurs 112 et 114 est

constant, à un pourcentage inférieur à 100 %.

Une conduite d'évitement 46 rejoint la conduite 44

d'écoulement de prélèvements en aval du régulateur 42.

Un régulateur by-pass 48 classique situé sur la conduite d'évitement 46 maintient une pression différentielle constante sur les côtés opposés d'un orifice situé en aval du régulateur by-pass. Un débit constant du mélange

de gaz et d'air est donc maintenu au passage deiori-

fice. La conduite d'évitement 46 est reliée à un orifice

52 en aval du régulateur by-pass 48. Une partie du pré-

lèvement de gaz et d'air de la conduite 44 peut donc

être évacuée à un débit constant par la conduite d'évite-

ment 46. L'autre partie du mélange de gaz et d'air de la conduite 44 peut alors passer par une sortie 54 dans un tuyau d'écoulement 82. Le volume réduit de mélange

de gaz et d'air sortant de l'ensemble de pompe de prélè-

vement d'air peut Ètre transporté plus rapidement

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vers les capteurs, de sorte que les variations de con-

centration du gaz dans le mélange de gaz et d'air sont plus rapidement détectables par les capteurs 112 et 114. Plus important, le régulateur bypass 48 assure une aspiration d'air dans le circuit au niveau du sousensemble de récupération de gaz, cet air s'ajoutant aux gaz entratnés libérés de la boue de forage. Ainsi, le

prélèvement de gaz et d'air initialement fourni à l'ins-

tallation contient des gaz à concentration réduite. La

saturation de l'installation lorsque de grandes quanti-

tés de gaz sont entraînées dans la boue de forage, qui survient au moment d'une venue, peut être retardée, et on peut détecter des valeurs relatives appropriées de

concentration des gaz.

Le prélèvement de gaz et d'air est transmis de l'en-

semble 7 de pompe de prélèvement d'air à l'ensemble 2 de commande locale au moyen de la conduite extérieure

82. La conduite 82 communique avec une entrée de prélè-

vements 92 pour introduire le mélange de gaz et d'air

dans la conduite 94 à l'intérieur de l'ensemble de com-

mande locale. Une électrovanne 96 classique est placée le long de la conduite 94. Dans la configuration de la

figure 4, l'électrovanne est représentée avec deux ori-

fices alignés et ouverts pour permettre un écoulement à travers eux. Un troisième orifice, l'orifice hachuré, est représenté en position fermée à la figure-4.--'ur

chacun des deux schémas considérés ici, la sortie ha-

churée d'une 4,:ptrovanne classique est fermée. Le mé-

lange de gaz et d'air dans la conduite 94 passe par l'électrovanne 96 dans le régulateur 98 de débit de prélèvements. Le régulateur 98 de débit de

prélèvements est un appareil classique conçu pour main-

tenir une pression différentielle constante dans un

orifice en aval, ici représenté schématiquement en 102.

De nouveau, une pression différentielle constante dans

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i'orifice 102 détermine un d6bit volumétrique constant par: l'orifice 102 et la conduite 108 en aval. 1 est bien entendu que l'on peut remplacer les régulateurs de debit Volumétrique utilisés ici par des régualateurs

Z 1.-bit, mssique cassiaques. Après avoir franchi l'cri-

:J '-, l02 e mélange de gaz et d'air passe par uncontacteur de:lu: 105 déterminîut si la mélange de gaz et d'air l e traerse. Si aucun I9lg de gaz et d'air ne passe par: 1 co tacteuz dc fllux 106, le contacteur de flux u0 c un signail. indiqant que l'on ne doit pas ten:r compi"te àcs valeirz so uniqueée par les capteurs J'2 et 11i4,. ens la co:nfiguratiqîor de la figure 4g le

:Aiange dee gaz et d'air de la conduite 108 traverse en-

suite une électrovanne classique 1110 lui permettant de pénuetrer dans l'entr4z 144 d'un capteur. Le mélange de gaz eh d'air est ainsi introdnlit dans un capteur 12 à un dbt volumé_ttrituec constant et à un degré hygromé3

trique iférieur i 10i0 %. Le capteur équipé 112 est cons-

tu- de'un capteur cqble de détecter la- quantité relative O de qez dans le iélan5e de gaE et d'air et d'émettre un

sig,!J. correspondant. Dans la forme de realisation pré-

fêe-4 de la présente i nvention le capteur 112 est coustitud d'un capteur, appelé génériquement capteur

Z _ii chaeud, pouvaat comporter un capteur à bourre-

let catay-ljtque, décelant la présence de gaz cobus-

tibles. Un évent 140 se trouve en aval du cap r-i 112

e9t tout rziqua2t de méânge de gaz et d'air set de sous-

produits de combustioa créés par le fonctionnement du eapt;eur est rejeté. 6 dans l'atmosphère.o

0 r'5s capteurs clazsiques de détection de:gaz combus-

bieJ '3possèdent u-e l.mi te supérieure pour la concen-

retin de gaz détectable. Par exemple, un capteur clas-

3que 5 fil chaud ou A bourrelet cataly7tique pouvant

a<e %er Q-es Cz combustibles peut avoir une limite su-

périr écgal e à iun concentration de gaz de 5 % dans le mélange de gaz et d'air. Cette limite relativement basse de concentration de gaz décelable par des capteurs classiques est incompatible avec les concentrations de gaz auxquelles on peut s'attendre lorsqu'une grande quantité de gaz produits par une formation souterraine est entrandée dans le fluide en mouvement libéré au niveau du dégazeur 9. Un circuit de dilution de 1' air

est réalisé dans le sous-ensemble 7 de pompe de prélè-

vement d'air et le sous-ensemble 2 de commande locale afin de diluer davantage le prélèvement de gaz et d'air lorsque la concentration originale de gaz dans le

prélèvement dépasse une valeur prédéterminée. Quand le cap-

teur 112 détecte une concentration de gaz égale à la limite supérieure prédéterminée, un dispositif approprié de commande est mis en oeuvre pour ouvrir le circuit de dilution d'air et le faire communiquer avec la conduite de circulation de prélèvements d'air 108 en amont du capteur 112. Ce courant de dilution d'air est représenté aux figures 4 et 5. La figure 4 montre la conduite de dilution d'air en position fermés.L'air ambiant est recueilli par une admission 56 et est pompé par l'étage

34b à diaphragme actionné par le moteur de pompe 34c.

L'air ambiant dans la conduite 58 en aval de l'ensemble

de pompage passe à travers un filtre 60 à air coales-

cent pour l'élimination des contaminants et de la vapeur d'eau condensée. L'air s'écoule ensuite-dpuis le filtre coalescent 60 jusqu'à un régulateur de débit d'air 64, semblable aux régulateurs de débit 48 et 98, pour maintenir une pression différentielle constante

à travers un orifice situé en aval de l'appareil princi-

pal de régulation de débit. L'air ambiant à un débit volumétrique constant sort ensuite du sous-ensemble de pompage d'air par la sortie 68 pour pénétrer dans une conduite 84. La conduite 84 communique avec l'entrée

86 de l'ensemble de commande locale. Dans la configu-

ration de la figure 4, l'air ambiant introduit à 1 en-

trée 86 traverse une électrovanne 116 classique et est 6vacu4 dans l'atmosphère.o Si la concentration des gaz com}nustibles introduits par la conduite 108 dans le capteur 112 dépasse la limite supérieureprédéteuminde, l'électrovanne 116 est actionnée pour introduire de 1'ai-t de dilution à un débit volumétrique constant dans

la conduite 118.

La figure 5 montre la position de 1'électrovanne

116 pour introduire de l'air de dilution dans la con-

duite 118. La conduite 118 communique avec la conduite 108 de prélèvements en amont de l'électrovanne 110 du capteur. L'air de dilution est mélangé au mélange initial de gaz et d'air pour diluer le gaz à une concentration décelable par le capteur 112. Quand l'air de dilution

est introduit dans la conduite 108, le débit volumé-

trique du mélange dilué de gaz et d'air est supérieur

au débit volumétrique du mélange initial de gaz et.d'air.

Cependant, le débit du mélange dilué de gaz et d'air est constant car le débit volumétrique initial du mélange de gaz et d'air est constant, et le débit volumétrique de l'air de dilution introduit dans la conduite 108 est lui aussi constant. Le capteur 112 doit pouvoir détecter correctement la concentration de gaz à la fois au débit volumétrique initial et au débit volumétrilque du mélange

dilué de gaz et d'air. -.

Le système de détection de gaz constituant la forme

de réalisation préférée de la présente invention com-

porte un dispositif d'étalonnage automatique des capteurs

pour assurer que les variations de sensibilité des cap-

teurs dans le temps, ou les variations de température ambiante ou d'himldit6 relative nesoient pasinterprétées

à tort coeme une indication de changement dans la concen-

tration des gaz entrain4s dans le fluide de forage en circulation. La figure 6 montre l'4tat du sous-ensemble 2 de commande locale pour ne fournir de l'air qu'au capteur

112 afin d'étalonner la réponse du capteur à un prélève-

ment ne contenant pas de gaz décelables. L'écoulement

de l'air de dilution dans la conduite 118 est ininter-

rompu sur le schéma de principe de la figure 6. Cependant, la pénétration de l'air de prélèvement dans le sous-ensemble

de commande locale au niveau de l'entrée 92 est inter-

rompue par l'électrovanne 96. La position de l'électro-

vanne 96 représentée à la figure 5 a été changée pour bloquer le passage du prélèvement de mélange de gaz et d'air. L'électrovanne 101 a également été actionnée pour

évacuer tout prélèvement d'air et de gaz hors du régula-

teur 98 par l'évent 138. Dans cette configuration, seul

l'air de dilution dans la conduite 118 atteint le cap-

teur 112, et on doit obtenir du capteur 112 uneindication précise de zéro. Dans la forme de réalisation préférée de la présente invention, on doit effectuer régulièrement

l'étalonnage en l'absence de gaz. Dans le microproces-

seur de commande, un logiciel approprié sert à manoeu-

vrer les électrovannes appropriées en vue de l'étalonnage.

On peut aussi utiliser un autre circuit aux fins de

l'étalonnage en l'absence de gaz. La fermeture de l'élec-

trovanne 116 pour empêcher le passage de l'air de dilu-

tion dans la conduite 118 et l'ouverture de l'électro-

vanne 101 expose encore le capteur 112 à un air ambiant ne contenant pas de gaz décelables, si on maintfint

l'électrovanne 96 dans la position fermée de la figure 6.

L'air de dilution de la conduite 120 entre par l'électro-

vanne 122 et l'électrovanne 96 et traverse le régulateur de débit 98. Le régulateur de débit 98 régule le débit volumétrique de l'air ambiant et établit ce débit à une valeur égale au débit volumétrique normal du prélèvement de mélange de gaz et d'air. Il se produit bien s r un

passage initial de mélange de gaz et d'air dans la con-

duite 108, mais après l'évacuation du mélange initial

de gaz et d'air hors de la conduite 108, seul lVair am-

blant à un débit volumétrique égal au d4bit normal du

mélange de gaz et d'air est communiqué au capteur 112.

Bien que la réponse du capteur 112 dépende du débit de gaz ou d'air auquel il est soumis, l'absence d'un gaz décelable dans l'air de dllution ou l'air ambiant traversant le régulateur 98 doit donner la même valeur zAro.

* Outre l'4talonnage de l'indication zéro pour le cap-

teur 112, il est aussi nécessaire d'étalonner périodique-

ment le champ de réponse du capteur 112 à un gaz détec-

table ayant une concentration connue. La figure 7 montre la configuration du système de détection de gaz pour cet

étalonnmage du champ de mesures. On a interrompu le pas-

sage normal du prélèvement de gaz et d'air en fermant l'électrovanne 96. Dans la configuration de la figure 7, l'entrée de l'air de dilution dans la conduite 108 est interrompue en fermant l'électrovanne 116 et en fermant

la conduite 120 en actionnant l'électrovanne 122! On an-

troduit un gaz d'4talonnage, contenu dans un réservoir , dans l'enserible de commande locale par l'évent 128.

Dans la forme de réalisation préférée de la présente in-

vention, le gaz détectable contenu dans le réservoir 5

est constitué de méthane à une concentration de 2,5 %.

Un régulateur de pression classique 124 maintient la pres-

sion du gaz d'étalonnage introduit à l'entrée-1Zà une

valeur compatible avec le détecteur de gaz. L'électro-

vmie 122 fermant la conduite 120 et ouvrant la conduite introduit le gaz d'étalonnage par l'lectrovanne 96

dans la régulateur 98 de prélèvements0 Dans cette con-

flgration, ie gaz d'étalonnage est introduit dans le zapteur 112 au mnme débit- volumétrique que le prélèverment nromal de melange de gaz et d'air. Ainsi, la réponse du captlur 112; un gaz dêtectable ayant une concentration c onnue pe-it- s-&óTitr i étalonner 1' installation et à fournir une valeur précise de la concentration des gaz détectables dans le prélèvement de mélange de gaz et d'air. On peut aussi étalonner la réponse du capteur 112 en ouvrant l'électrovanne 116 pour introduire de l'air de dilution à un débit volumétrique connu et cons-

tant dans la conduite 108 et l'incorporer au gaz d'éta-

lonnage. Etant donné que les débits volumétriques de l'air de dilution et du gaz d'étalonnage sont constants, la concentration du gaz d'étalonnage est dgalemest constante au débit de dilution. On peut donc déterminer la réponse

du capteur 112 au débit de dilution.

Dans la forme de réalisation préférée de la présente invention, les étalonnages du zéro et du champ de mesures ont lieu à intervalles réguliers. L'électrovanne 96 étant fermée pendant l'étalonnage du zéro et du champ de mesures, on ne peut effectuer aucune mesure de concentration de gaz dans le prélavement de mélange de gaz et d'air lors de la séquence d'étalonnage. Cependant, la concentration des gaz produits par la formation souterraine pourrait être à un niveau considérable au moment d'un étalonnage périodique. Cette hausse de la concentration des gaz,

ou ce renforcement de l'indice de gaz, pourrait révé-

ler un début de venue de gaz et il peut être souhaitable de contr8ler en permanence la hausse des quantités de

gaz présents dans le mélange de gaz et d'air. C'est pour-

quoi le logiciel du micoprocesseur commandant Ie-lYonction-

nement de l'installation de détection de gaz est program-

mable pour empocher toute séquence d'étalonnage si la proportion de gaz décelée par les capteurs dépasse une valeur prédéterminée. L'étalonnage se produit seulement après que la proportion des gaz ait été réduite ou après

une intervention manuelle du chef foreur.

Dans la forme de réalisation préférée, deux capteurs 112 et 114 identiques sont prévus. Le capteur 114 sert de sécurité pour le capteur 112. L'électrovanne 110 permet de diriger le flux soit vers le capteur 112, soit vers le capteur 114. Dans la configuration des figures 5-7,

seul le capteur 112 est exposé à un prélèvement de mé-

lange de gaz et d'air. Dans la configuration de la figure 3, la position de lPlectrovanne 110 a changé suite à

une instruction du microprocesseur ou suite à une inter-

vention manuelle et le prélèvement de mélange de gaz et d'air est présenté au capteur identique 114. L'ensemble de commande à microprocesseur peut déterminer s'il s'est produit dans la tension de référence du capteur ou le signal correspondant à une concentration de gaz nulle

des changements dépassant une marge préétablie. Le micro-

processeur peut également déceler si la tension ou le signal du capteur est toujours égal à une valeur maximale préétablie au-delà d'un temps donné. Si la variation du signal de référence est excessive, le microprocesseur enclenche un processus d'étalonnage en introduisant du

gaz d'étalonnage dans le capteur. Si la sortie du cap-

teur est égale à une valeur maximale pendant un temps trop long, de l'air de dilution peut être introduit dans le capteur et on peut déceler toute modification de la sortie du capteur. Si la sortie ducapteur ne varie pas, on peut entreprendre un étalonnage complet. Une réponse

non satisfaisante du capteur à l'étalonnage fait automa-

tiquement passer le flux du prélèvement de gaz et d'air

vers l'autre capteur. On peut aussi ajouter un'disposi-

tif de contr8le approprié pour savoir si le capteur à

été contaminé.

La forme de réalisation préférée de l'installation de détection de gaz décrite ici utilise un capteur de détection de gaz vendu dans le commerce pour détecter la présence de gaz combustibles contenus dans les fluides de forage en circulation0 Dans la forme de réalisation préférée de la présente invention, un détecteur de gaz

combustible, le'4odêle 550" fabriqué par Delphian Corpo-

ration, est utilisé. Une description du capteur type

utilisé ici figure dans les brevet des E.U.A. n 4 305 724.

Ce capteur est un capteur à bourrelet catalytique à fil

chaud et utilise un fil de platine conducteur de l'élec-

tricité. Lorsqu'un mélange de gaz ou de vapeur combus-

tible et d'air passe à proximité du fil de platine élec-

troconducteur, le gaz combustible s'oxyde. Le capteur

utilisé dans la forme de réalisation préférée de la pré-

sente invention comporte un fil de platine logé dans un bourrelet en céramique enrobé d'un catalyseur très actif au palladium ou au platine. Cette réaction

d'oxydation est exothermique, ce qui élève la tempéra-

ture du bourrelet et donc augmente la résistance électri-

que de la petite torsade de platine noyée dans le bour-

relet en céramique. Le changement de résistance de la

torsade de platine noyée est proportionnel à la quan-

tité d'énergie chimique libérée par la réaction d'oxy-

dation. On se sert d'un principe de Wheatstone de ten-

sion ou d'intensité constante et on réduit l'alimentation électrique du bourrelet à mesure que la température

s'élève, la résistance électrique de la torsade de pla-

tine noyée étant maintenue pratiquement constante. La réduction de l'alimentation électrique est linéairement proportionnelle à la concentration des gaz combustibles. En empochant les forts échauffements, on réduit les pertes de sensibilité et les échauffements auxquels On peut

s'attendre -avec le temps.

Cet élément de détection classique est un capteur

à diffusion. Un pare-flamme ou un filtre métallique cen-

tral, par exemple une toile ou un treillis en acier inoxydable, entoure l'élément de détection à bourrelet catalytique. Un équilibre s'établit entre le mélange

de gaz et d'air diffusant vers l'intérieur et la diffu-

sion des sous-produits de combustion vers l'extérieur.

Le capteur utilisé dans la forme de réalisation préférée de la présente invention est constitué d'un capteur à

diffusion pour la survei-lM&ce continue des hydrocar-

bures combustibles. Bien que des capteurs de ce type aient servi dans les forages de gaz, ces capteurs à diffusio.oi sont suretout prévus pour surveiller plutat que pour quantifier la proportion d'hydrocarbures

co7ustibles dans l'air ambiant.

Dans la forme de réalisation préférée de la présente

invention, chaque capteur 112 ou 114 est monté pour dé-

1 tecter la présence d'hydrocarbures combustibles dans un flux en Mouvement entrant par la conduite 108 et sortant par les évents 140 ou 1420 La figure 9 montre un ensemble de montage de capteur comportant une conduite

d'entrée 144 qui communique par l'intermédiaire de 1'é-

lectrovanne 110 avec la conduite 108, et une sortie 140 qui communique avec un évent placé afin d'évacuer tous les gas combustibles sans grands risques d'explosion0 Un te1 rejet du mélange de gaz combustibles et d'air

est nécessité par les règles de sécurité en vigueur.

Le mélange de gaz et d'air présenté aux capteurs 112 et 114 passe donc en flux à déplacement contirnu derant les capteurs. La figure 9 montre le capteur 112 mronté verticalement

sur un support de montage et fixé sur un chambre d'écou-

lement 146. Des conducteurs de signaux 152 partent du

capteur de flux et sont interconnectés avec les'-icro-

processeues servant à relayer les signaux vers les

visuels de sortie appropriés, afin de traiter les si-

gnavix reçus du capteur. Le fil de platine revêtu de córamique et le filtre (non représenté) de diffusion en toile métallique inclus dans le capteur classique décrit ici se trouvent dans l'élément de détection 112 au-dessus de la chambre d'écoulement 146. La chambre d'écoulement 146 est fixée au capteur 112 par plusieurs boulons 148 montés sur la base de la chambre d'écoule- lement 146. La chambre d'écoulement 146 est constituée

d'un cylindre circulaire droit ouvert à son extré-

mité supérieure et comportant une base 146b solidaire

à l'extrémité inférieure des parois cylindriques 146a.

Une entrée et une sortie alignées sont situées en des points opposés sur la paroi cylindrique 146a. Les entrées et les sorties assurent la communication entre la

conduite 144 et l'intérieur de la chambre et l'évacua-

tion par l'évent 140. Chaque entrée et sortie est espa-

cde par rapport à la surface supérieure de la base 14Gb et la surface en coupe transversale définie entre les parois cylindriques 146a de la chambre d'écoulement est

plus grande que la surface en coupe transversale de l'en-

trée ou de la sortie. C'est pourquoi le flux pénétrant dans la chambre d'écoulement 146 est d'abord ralenti, puis accéléré lorsqu'il sort par l'évent 140. Cependant, la turbulence est minimisée par 1' alignement de l'entrée et de la sortie et par l'espacement des entrées et de

la sortie par rapport à la base de la chambre d'écoule-

ment. Dans la forme de réalisation préférée de la pré-

sente invention, la conduite d'entrée 144 et la conduite de sortie 140 sont orientées horizontalement alors que

le capteur 112 est orienté verticalement. Ainsi, le mé-

lange prélevé de gaz et d'air circule horizontalement entre l'entrée et la sortie, et les gaz combustibles

atteignent l'élément de détection par diffusio fC rti-

cale. L'élément de détection 112 est logé dans l'extré-

mité supérieure des parois 146a cylindriques de la cham-

bre d'écoulement et un joint torique 150 empêche la dif-

fusion aes gaz: à l'extérieur du capteur 112. Tous les gaz

diffusant verticalement qui atteignent l'élément de dé-

tection à bourrelet en céramique doivent traverser le filtre à diffusion en toile métallique qui maintient un équilibre entre les gaz diffusant vers l'intérieur

et les sous-produits de combustion diffusant vers l'ex-

térieur. Les capteurs classiques du type utilisé ici communiquent un signal de capteur en réponse à une variation de débit

pour une concentration de gaz constante. Avec les cap-

teurs classiques, le signal émis par le capteur reste à peu près constant avec des débits faibles, mais il com-

mence à se renforcer énormément aux débits moyens. Ce-

pendant, le signal du capteur atteint un maximum et com-

mence à s'affaiblir nettement à des débits volumétriques encore plus grands, à moins qu'on ne laisse le flux arrivant diffuser, et il est à peu près fixe aux abords du capteur. L'installation de détection de gaz décrite ici doit néanmoins maintenir un débit constant lors de la traversée du capteur afin de fournir un mélange de

gaz et d'air à un débit suffisant pour obtenir une ré-

ponse relativement rapide auc variations de concentra-

tion des gaz et afin d'évacuer le mélange de gaz et d'air vers un lieu sans danger. Afin de réduire la vitesse du mélange de gaz et d'air d'arrivée à un débit auquel le signal du capteur est constant par rapport au débit, une chambre d'écoulement ou un collecteur d'aspiration

pratiquement trop grand à proximité du capteur est néces-

saire. Cependant, on a constaté qu'en montant un capteur classique darsla chambre d'écoulement 146, on peut obtenir

un signal de réponse du capteur came montré à la figure 12.

Avec une concentration constante de gaz, le signal du capteur reste pratiquement constant aux faiblê-àbits,

mais il se renforce de manière classique aux débits moyens.

Cependant, aux débits élevés, le signal du capteur devient sensiblemeent constant, mais à un niveau supérieur au signal initial du capteur pour les débits faibles. Dans le détecteur de gaz constituant la forme de réalisation préférée de la présente invention, le débit initial du prélèvement de mélange de gaz et d'air entrant par le régulateur 98 et laconduite 108 est sensiblement égal à la valeur représentée en 152 et se trouve dans la plage des débits auxquels le signal du capteur reste presque constant. Quand on ajoute de l'air de dilution par la conduite 118, le débit élevé de l'air de dilution plus le prélèvement de mélange de gaz et d'air entrant par le régulateur 98 chute au voisinage du point

154 aux débits o le signal du capteur est sensiblement cons-

tant et à un niveau supérieur au point 152. Comme le débit normal dans les deux régimes concernés se situe dans les zones constantes séparées, de légères variations de débit par rapport à la valeur optimale susceptibles de se produire dans la plage de précision-possible des débits volumétriques des régulateurs de débit classiques,ne donnent pas des signaux de capteur très différents ni des indications erronées de variations de concentration

des gaz.

La figure 13 montre une variante pour améliorer les possibilités d'un capteur classique du type utilisé

ici. Un filtre en toile métallique à porosité pratique-

ment constante peut être installé au bas du capteur 112 entre l'entrée et la sortie de la chambre d'écoulement 146 et le capteur 112. Ce filtretamis supplémentaire peut réduire la concentration des gaz du flux de mélange

de gaz et d'air présenté au capteur. Comme on peut mal-

triser la porosité du filtre-tamis 156 supplémentaire, le signal du capteur en réponse aux concentrations de gaz plus faibles au-dessus du filtre 156 peut être traîtd-par un logiciel approprié dans le microprocesseur correspondant pour refléter exactement la concentration des gaz dans

le flux sous le filtre 156.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Appareil pour détecter la présence d'un gaz en-

tratné drans un fluide iîis en circulation dans un puits de forage souterrain, caractris ern ce qu'il ccprend un dispositif de récupération de gaz pour recueil- lir le gaz libéré du fluide circulant et l'envoyer dans une conduite d'écoulement du gaz prélevé;

un régulateur de débit de prélèvements, cons-

ti.tué d'un dispositif établissant un débit constant d'écoulement du gaz prélevé; un dispositif de détection ' de la présence de gaz dans le flux de gaz prélevé; un dispositif établissant un degré hygrométrique constant du gaz prélevé, inférieur à 100 % au niveau du dispositif de détection; une conduite de dilution pourant communiquer de

tmanière sélective avec le régulateur de ddbit de prél-

vements et le dispositif de détection pour réduire la concentration du gaz; et

29 *un dispositif de coimande établissant une commu-

nication avec la conduite de dilution et quand la concen-

tration du gaz dans le conduit d'alimentation dépasse

une concertration prd4tenuinée, grâoe à quoi la concentra-

ticon du gaz présenté au dispositif de détection est inférieure à la concentration prédéterminée é.'

2. Appareil servant à détecter en permanence la concentration de gaz pendant le forage d'un puits souterrain en contr81ant la production de gaz depuis une formation souterraine, caractérisé en ce qu'il cprer: un dispositif d6gazeur (9) pour recueillir des

ga= produits entraîn4s dans un fluide mis en circula-

tion à traverz le puits de forage souterrain jusqu'E la surface du pets et pour mélanger les gaz produits aveu de P'air; une conduite (30) d'écoulement de prélèvements s'étendant du dispositif dégazeur (9) à un point à l'écart du dispositif dégazeur; un régulateur de débit (98) pouvant communiauer avec l'ensemble (34) de pompage de prélèvements de gaz comprenant un dispositif faisant circuler le mélange d'air et de gaz à un débit constant; un capteur (112) comportant un dispositif pour

produire un signal en réponse aux variations quantita-

tives du gaz combustible; une conduite (108) pour transporter le mélange d'air et de gaz entre le régulateur de débit (98) et le capteur (112) pour présenter le mélange d'air et de gaz au capteur (112); un dispositif, comportant un ensemble de pompage

(7),destiné à maintenir degré hygrométrique constant in-

férieur à 100 % et une pression prédéterminée au niveau du capteur (112); et une sortie située de manière à communiquer avec le capteur pour afficher en permanence la quantité relative de gaz combustible transporté à la surface

du puits.

3. Appareil _ pour -détecter le début de venues de gaz dans un puits souterrain en décelant la présence de gaz produits depuis une formation souterraine et entrainés dans un fluide mis en circulation à travers un puits souterrain, comprenant un dégazeur (9) pour

recueillir des gaz produits libérés du fluide en cir-

culation; un ensemble de pompage (34) pour transporter un prélèvement de gaz libérés dans une conduite (30) d'écoulement de prélèvements; un capteur (112) pour détecter la présence de gaz produits dans le prélèvement de gaz; et un régulateur de débit (98) pour maintenir un débit constant du prélèvement de gaz vers le capteur (112), caractérisé en outre en ce qu'il comprend une source de gaz d'étalonnage contenant du gaz produit à une concentration connue;

une vanne pour fermer la conduite (30) d'écoule-

ment de prélèvements en amont du régulateur de débit (98); un dispositif de contrôle destiné à surveiller la sortie et introduire sélectivement du gaz d'étalonnage en amont du régulateur de débit, grace à quoi le gaz d'étalonnage est présenté au capteur pour étalonner la réponse du capteur à une concentration connue du gaz d'étalonnage transporté au débit constant établi par le régulateur de débit; et un dispositif pour transporter séparément l'air ambiant par l'intermédiaire du régulateur de débit jusqu'au capteur pour étalonner la réponse du capteur

à une concentration nulle de gaz produit.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle comporte en outre un dispositif pour surveiller en permanence le signal de référence de sortie du capteur correspondant à l'absence

de gaz produits; un dispositif pour établir une varia-

tion précise du signal de référence; et un dispositif

pour déceler un changement du signal de référence dépas-

sant la variation du signal de référence, grace à quoi le dispositif de contrôle introduit du gaz d'étalonnage en amont du régulateur de débit si le changement du signal de référence dépasse la variation préciseêau

signal de référence.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il conprend en outre unsecond capteur (114) et undispositif pour introduire le prélèvement de gaz dans le second capteur (114) si le changement du signal de référence du premier capteur cité (112) dépasse la variation

précise du signal de référence.

6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle comprend n cutre un dispositif établissant une variation maximale du capteur; un dispositif pour surveiller le temps écoulé pendant lequel la sortie du capteur est constamment égale à la sortie maximale du capteur; et un dispositif pour introduire davantage d'air dans le capteur si le temps écoulé pendant lequel la sortie du capteur est constamment égale A la sortie maximale du capteur dépasse une durée précise, grace à quoi on détecte tout changement dans la sortie du capteur en réponse à l'introduction

du complément d'air.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle introduit du gaz d'étalonnage en amont du régulateur de débit en l'absence

de changeent dans lasortie du capteur en réponse à l'in-

troduction du complément d'air.

8. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de transport de l'air ambiant à travers le régulateur de débit comprend une

conduite communiquant avec la vanne en amont du régu-

lateur de débit et d'une seconde vanne.

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé

en ce que le dispositif d'introduction de gaz d'étalon-

nage en amont du régulateur de débit comprend une conduite entre la source de gaz d'étalonnage et la seconde vanne, du gaz d'étalonnage étant transporté vers le régulateur de débit lorsque la seconde vanne est dans une position et de l'air ambiant étant transporté vers le régulateur de débit lorsque la vanne est dans une

autre position.

10. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en outre par un dispositif d'introduction d'air ambiant à un débit supérieur au débit constant du gaz prélevé entre le régulateur de débit et le capteur pour diluer la concentration du gaz d'étalonnage, grâce à quoi le

degré de dilution est étalonnable et la réponse du cap-

teur à la dilution du gaz prélevé peut être étalonnée.

11. Appareil selon la revendication 3, caractdriseé en ce que le gaz d'6talonnage et l'air ambiant sont transportés de façon intermittente par l'intermédiaire

du r4gulateur de débit.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en outre par un dispositif de surveillance du signal

émis par le capteur en r4ponse aux variations quantita-

tives des gas produits et un dispositif interdisant l'introduction de gaz d'étalonnage ou deair abiant à travers le régulateur de débit si le signal dépasse

une valeur prédéterminée.

13. Appareil selon la revendication 3, caractérisé eh ce que le capteur comporte un dispositif de détection

de la présence de gaz combustibles.