FR2578060A1 - Procede d'amelioration du couplage avec le sol de sources sismiques terrestres - Google Patents
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Abstract
PROCEDE POUR AMELIORER LE COUPLAGE DE SOURCES SISMIQUES AVEC LE SOL PAR CONSOLIDATION PROVISOIRE DE CELUI-CI LE PROCEDE CONSISTE ESSENTIELLEMENT A FORER UN OU PLUSIEURS TROUS D'INJECTION T A T AU VOISINAGE DES EMPLACEMENTS SUCCESSIFS D'UN PROFIL SISMIQUE OU L'ON COMPTE DECLENCHER UNE SOURCE SISMIQUE ET A INJECTER DANS CES TROUS UN LIQUIDE REFRIGERANT QUI GELE LE SOL ET ACCROIT SA RESISTANCE A LA COMPRESSION ET AU CISAILLEMENT. LE PROCEDE PERMET EN PARTICULIER DE MINIMISER LES PERTES DE COUPLAGE AUX FREQUENCES RELATIVEMENT ELEVEES. APPLICATION A LA PROSPECTION SISMIQUE.
Description
- 1 - L'invention a pour objet un procédé d'amélioration du couplage avec
le
sol de sources sismiques terrestres.
Les sources terrestres comportent généralement des moyens de création de forces oscillantes ou impulsionnelles et des moyens d'application au sol des forces ainsi créées. Parmi les sources connues, on peut citer par exemple celles qui comportent un élément-cible couplé avec le sol, une masse adaptée à chuter en direction des surfaces d'impacts de l'élémentcible, et des moyens pour élever la masse et guider sa
chute en direction des surfaces d'impact.
La masse peut être guidée par un élément de guidage rectiligne disposé verticalement, vers une face d'impact parallèle à la surface du sol, de manière à produire des ondes P ou ondes longitudinales. Un dispositif fonctionnant suivant ce principe est décrit dans la demande
de brevet publiée n 2 398 316.
La masse peut être également guidée dans sa chute par des câbles ou un bras pivotant, vers une face d'impact latérale d'un élément-cible couplé avec le sol, de manière à produire des ondes transversales ou de cisaillement (ondes S). Un tel dispositif est décrit, par exemple,
dans le brevet français n 2 276 599.
-2- Un procédé connu pour améliorer le couplage d'une source sismique consiste à fixer des éléments de couplage dentelés ou pointus sous l'élément-cible. Leur enfoncement dans le sol, facilité si l'on fait peser par exemple une partie du poids d'un véhicuTe sur l'élément-cible disposé en un point de "tir" choisi, contribue à
accroître le coefficient de couplage de la source sismique.
Un autre procédé connu pouvant être éventuellement associé au précédent, consiste à isoler la face inférieure de l'élément-cible par une jupe périphérique et à mettre ladite face en position d'application sur le sol au moyen d'une pompe à vide, de la manière décrite dans le certificat d'addition nO 2 434 402 au brevet français
n 2 276 599 déjà cité.
Les procédés connus permettent d'accroître très sensiblement le coefficient de couplage des sources sismiques avec le sol et, par conséquent, leur rendement énergétique. Cependant, comme on le verra
plus en détail dans la description, les procédés connus ne permettent
pas d'obtenir une bonne homogénéité dans la transmission au sol de
toutes les fréquences du spectre de fréquence émis au moment du tir.
Le procédé de couplage selon l'invention permet d'élargir dans de notables proportions le spectre de fréquence des ondes sismiques
effectivement transmises dans le sol.
Le procédé est caractérisé en ce que l'on abaisse localement la température du terrain au dessous de la surface d'application au sol
des ondes sismiques créées par le déclenchement des sources.
L'abaissement local de la température du terrain est effectué
avantageusement par injection de substances réfrigérantes.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la
description ci-après de modes de réalisation donnés à titre d'exemples
non limitatifs et en se reportant aux dessins annexés o: - 3 - - la figure 1 représente l'allure générale, après lissage, du spectre de fréquence des ondes sismiques transmises dans le sol, par un procédé classique de couplage comportant l'application d'une force d'appui pour l'amélioration de l'ancrage d'une source sismique, et - la figure 2 représente une disposition de points d'injection dans
le sol d'un fluide réfrigérant.
On peut assimiler la loi de variation du module du spectre de l'énergie transmise par une source sismique donnée dans le sol, en considérant celui-ci comme un milieu visco-élastique, à une loi du type parabolique: S(f) = - bf2 o b est un coefficient de proportionnalité dépendant de la source d'ondes acoustiques utilisées, du terrain et des conditions opératoires. Le module du spectre de l'énergie transmise est maximal pour les fréquences inférieures à quelques dizaines de Hertz et décroît rapidement pour les fréquences plus grandes. Selon les cas, le
facteur d'atténuation à 100 Hz peut varier de 10 à 30 dB et même plus.
I1 en résulte que le pouvoir de résolution des sources sismiques terrestres qui est lié à la largeur de la bande de fréquences qu'elles
sont susceptibles de transmettre dans le sol, est relativement faible.
Le procédé selon l'invention permet d'accroître le coefficient de couplage des sources sismiques terrestres et d'améliorer dans de notables proportions la largeur de leur spectre d'émission et par
conséquent leur pouvoir de résolution.
La position des emplacements de déclenchement de la source utilisée ayant été préalablement fixée, on injecte dans le sol une substance - 4 réfrigérante telle que l'azote liquide par exemple, de manière à geler jusqu'à une profondeur déterminée une certaine zone autour de chacun desdits emplacements. La surface de chaque zone dépend de la forme et de l'aire de l'élément de couplage au moyen duquel les ondes acoustiques sont appliquées au sol. Dans le cas de la source à impacts dirigés verticalement, décrite dans la demande de brevet français nO 2 398 316 déjà citée o l'élément de couplage est la plaque de base circulaire d'un élément-cible déposé sur le sol, on injecte une substance réfrigérante de manière à obtenir une zone gelée à symétrie cylindrique centrée sur l'axe de l'élément-cible. Suivant un premier mode de réalisation (Fig.2), on perce plusieurs trous à la périphérie de l'emplacement S o l'on compte déposer la plaque de base de l'élément de couplage ou l'élément-cible de la source utilisée, et l'on y injecte une certaine quantité de liquide réfrigérant au moyen d'une canne d'injection appropriée. La quantité de liquide introduite dans les trous est suffisante pour que les différents volumes V de terrain centrés autour de ceux-ci se recoupent et que l'on obtienne un volume total gelé de façon bien homogène. Pour accroître l'effet réfrigérant à l'emplacement S de l'élément de couplage de la source sismique, on peut également percer un trou en son centre et y injecter du produit réfrigérant. Dans l'exemple représenté, six trous T1 à T6 sont forés au centre et à la périphérie de chaque emplacement S. Leur diamètre est de quelques centimètres et
leur profondeur varie par exemple entre 60 cm et 120 cm.
Suivant un autre mode de réalisation permettant de simplifier l'étape de préparation des emplacements de "tir", on peut également geler le volume de terrain au dessous de l'élément de couplage ou de l'élément-cible'de la source, en forant un trou d'injection unique tel que T6, au centre de chaque emplacement S. - 5 - Le délai d'attente après les injections de liquide réfrigérant pour obtenir une zone de terrain suffisamment gelé dépend du nombre de trous d'injection et la quantité de produits réfrigérants injectés, de la nature du terrain, de la température, etc. L'humidité a une influence essentielle dans l'amélioration du coefficient de transmission du fait que la glace qui se forme par action des produits réfrigérants soude les particules de terrain et augmente la résistance
du sol à la compression et au cisaillement.
On détermine expérimentalement l'influence des différents paramètres influant sur la vitesse de gel de manière à optimiser le délai d'attente et le coefficient de transmission du sol gelé. L'injection de liquide réfrigérant est effectuée par exemple, et selon les cas, entre 12 heures et 24 heures avant les instants o les "tirs" sont
effectués aux emplacements gelés.
L'application du procédé selon l'invention permet d'augmenter très sensiblement le coefficient de transmission du sol pour les fréquences relativement élevées et d'obtenir ainsi un spectre d'émission plus
homogène.
Un avantage secondaire, mais très important, du procédé tient au caractère provisoire de la consolidation apportée par le gel. Lorsque le sol qui a été gelé est revenu à sa température première, il peut être restitué à son usage normal. L'organisation de campagnes de prospection dans des régions agricoles ou des zones urbaines s'en
trouve facilitée.
- 6 -
Claims (4)
1. - Procédé pour améliorer le couplage avec le sol d'une source sismique terrestre, caractérisé en ce qu'il comporte l'abaissement local de la température du terrain, au dessous de la surface d'application au sol des ondes acoustiques engendrées par le déclenchement de ladite source sismique.
2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il
comporte l'injection dans le terrain de substances réfrigérantes.
3. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite injection est effectuée dans la partie centrale de la zone de contact
avec le sol de ladite source sismique.
4. - Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en
ce que ladite injection est effectuée en plusieurs emplacements (T1-T5) sur le pourtour de la zone de contact avec le sol de ladite
source sismique.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8502924A FR2578060B1 (fr) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Procede d'amelioration du couplage avec le sol de sources sismiques terrestres |
| US06/833,265 US4776425A (en) | 1985-02-28 | 1986-02-27 | Method for improving coupling with the ground of land based seismic sources |
| NL8600502A NL8600502A (nl) | 1985-02-28 | 1986-02-27 | Werkwijze voor het verbeteren van de koppeling met de grond van terrestrische seismische bronnen. |
| DE19863606605 DE3606605A1 (de) | 1985-02-28 | 1986-02-28 | Verfahren zum koppeln seismischer terrestrischer quellen mit dem erdboden |
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|---|---|---|---|
| FR8502924A FR2578060B1 (fr) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Procede d'amelioration du couplage avec le sol de sources sismiques terrestres |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2578060B1 FR2578060B1 (fr) | 1987-03-20 |
Family
ID=9316722
Family Applications (1)
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3489240A (en) * | 1967-05-04 | 1970-01-13 | Western Co Of North America | Seismic method |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2049236A (en) * | 1934-10-27 | 1936-07-28 | Geophysical Res Corp | Surveying underground structures |
| DE936922C (de) * | 1950-09-20 | 1955-12-22 | Deilmann Bergbau G M B H C | Verfahren zur Feststellung der Ausbildung des Gefrierringes bei Gefrierschaechten |
| JPS4949519B1 (fr) * | 1968-10-01 | 1974-12-27 | ||
| US3943722A (en) * | 1970-12-31 | 1976-03-16 | Union Carbide Canada Limited | Ground freezing method |
| FR2434402A2 (fr) * | 1978-07-05 | 1980-03-21 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif mobile pour engendrer des ondes acoustiques transversales |
| FR2276599A1 (fr) * | 1974-06-27 | 1976-01-23 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif mobile pour engendrer dans le sol des ondes acoustiques transversales |
| SU564423A1 (ru) * | 1975-06-25 | 1977-07-05 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу "Виогем" | Способ моделировани ледопородных ограждений и устройство дл его осуществлени |
| US4020919A (en) * | 1975-11-14 | 1977-05-03 | Standard Oil Company (Indiana) | Seismic source with no reaction mass |
| FR2398316A1 (fr) * | 1977-07-20 | 1979-02-16 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif pour engendrer des ondes sismiques par percussion d'une masse sur une cible |
| US4125159A (en) * | 1977-10-17 | 1978-11-14 | Vann Roy Randell | Method and apparatus for isolating and treating subsurface stratas |
| US4567770A (en) * | 1983-03-21 | 1986-02-04 | Sonic Instruments Inc. | Ultrasonic transducer apparatus and method for high temperature measurements |
| FR2565274B1 (fr) * | 1984-06-01 | 1986-10-17 | Air Liquide | Procede et installation de congelation de sols au moyen d'un liquide cryogenique |
| US4597444A (en) * | 1984-09-21 | 1986-07-01 | Atlantic Richfield Company | Method for excavating a large diameter shaft into the earth and at least partially through an oil-bearing formation |
-
1985
- 1985-02-28 FR FR8502924A patent/FR2578060B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-02-27 US US06/833,265 patent/US4776425A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-02-27 NL NL8600502A patent/NL8600502A/nl not_active Application Discontinuation
- 1986-02-28 CA CA000502942A patent/CA1261052A/fr not_active Expired
- 1986-02-28 DE DE19863606605 patent/DE3606605A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3489240A (en) * | 1967-05-04 | 1970-01-13 | Western Co Of North America | Seismic method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4776425A (en) | 1988-10-11 |
| CA1261052A (fr) | 1989-09-26 |
| FR2578060B1 (fr) | 1987-03-20 |
| NL8600502A (nl) | 1986-09-16 |
| DE3606605A1 (de) | 1986-08-28 |
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