FR2611920A1 - Dispositif et procede de detection electrique de fractures dans le sous-sol, a partir d'un puits - Google Patents

Abstract

SELON L'INVENTION, LE DISPOSITIF EST DU TYPE UTILISANT UNE SONDE 102 COMPRENANT UNE PLURALITE D'ELECTRODES D'EMISSION 106 DISPOSEES EN COURONNE AU CENTRE DE LA SONDE 102 SUR UN MANDRIN CYLINDRIQUE 108, AU MOINS DEUX ELECTRODES DE FOCALISATION DISPOSEES CHACUNE A UNE EXTREMITE DE LA SONDE 102, UNE ELECTRODE DE RECUEIL 115, DES MOYENS GENERATEURS 117 POUR FAIRE PASSER DES COURANTS RESPECTIFS ENTRE CHACUNE DES ELECTRODES D'EMISSION 106 ET L'ELECTRODE DE RECUEIL 115, DES MOYENS POUR MESURER LES VARIATIONS DU COURANT EMIS PAR LES ELECTRODES D'EMISSION EN FONCTION DE LA PROFONDEUR DE LA SONDE DANS LE PUITS. CE DISPOSITIF DE DETECTION EST CARACTERISE PAR LE FAIT QU'IL COMPORTE DES MOYENS DE CORRECTION PROPRES A AGIR SUR LE POTENTIEL DES ELECTRODES D'EMISSION 106 AFIN DE COMPENSER LA DIFFUSION DU COURANT ELECTRIQUE DANS LE MILIEU FLUIDE 104 CONDUCTEUR DE L'ELECTRICITE ET REMPLISSANT LE PUITS.

Description

Dispositif et procédé de détection électrique de fractures dans le sous-sol, à partir d'un puits
L'invention concerne la détection électrique de fractures que présente le sous-sol, à partir d'un puits foré dans celui-ci.

Les fractures recoupant la paroi interne d'un puits sont mises en évidence par la mesure de la différence de conductivité qui existe en général entre la roche encaissante, résistante, et le fluide remplissant la fracture, beaucoup plus conducteur de l'électricité.

On connaît des outils que l'on descend à l'intérieur d'un puits de forage et qui mesurent l'impédance électrique de la paroi du puits de forage.

De tels outils comprennent généralement une sonde explorant la paroi interne du puits baignant dans un milieu fluide conducteur de l'électricité.

Comme illustré sur la figure 1, une sonde 2 comprend, en contact électrique avec un milieu 4 de résistivité élec triquet une pluralité d'électrodes d'émission 6 émettant chacune un courant électrique 7 dans une direction perpendiculaire à la surface du puits de forage. Les électrodes 6 sont disposées en couronne au centre de la sonde sur un mandrin cylindrique 8. Deux électrodes de focalisation 10 dont le rôle est de contraindre les courants 7 à pénétrer dans le milieu 4, puis dans le terrain, le plus radialement possible, sont disposées à chaque extrémité de la sonde. Une électrode de recueil (non représentée) dont le rôle est de recueillir les courants 7, est placée très loin de la sonde 2, par exemple à la surface du sol.La sonde 2 comprend des moyens générateurs (non représentés) pour faire passer des courants respectifs entre chacune des électrodes d'émission 6 ou chacune des électrodes de focalisation 10 et l'électrode de recueil. Une différence de potentiel est appliquée entre l'ensemble des électrodes portées par la sonde 2, y compris les électrodes de focalisation 10, et l'électrode de recueil. La sonde 2 est reliée à des circuits électriques 11 qui mesurent et enregistrent les variations du courant électrique 7, émis par les électrodes d'émission en fonction de la profondeur de la sonde dans le puits.

En mesurant séparément les courants 7 émis par chaque électrode d'émission, on obtient une information sur la conductivité électrique de la portion de terrain située en face de cette électrode. En outre, la sonde 2 est reliée au moyen d'un câble 9 dont l'armature en acier, électriquement isolée de la sonde 2, peut jouer le rôle d'électrode de recueil, à des moyens 13 capables de déterminer à partir de cette information les paramètres définissant la fracture et d'obtenir une image de la conductivité électrique de la paroi permettant de distinguer son degré de fissuration.

Habituellement, les électrodes d'émission sont équipotentielles, tout au moins dans une section droite horizontale, afin d'assurer la focalisation des courants dans une direction perpendiculaire à la paroi du forage et par conséquent d'accroitre leur profondeur de pénétration dans le terrain.

L'inconvénient de ce genre d'outil est son médiocre pouvoir de résolution. Tout d'abord, les caractéristiques géométriques de la sonde limitent le pouvoir séparateur de celle-ci. Par exemple, si deux portions voisines de la paroi, inégalement conductrices, se situent à l'intérieur d'un secteur angulaire correspondant à une seule électrode d'émission, elles ne peuvent pas être distinguées. I1 en est de même de deux zones séparées verticalement par une distance inférieure à la hauteur des électrodes d'émission. On peut améliorer le pouvoir séparateur de l'coutil en augmentant le nombre des électrodes d'émission et en réduisant leur longueur mais cela sera au prix d'une complication technique croissante de l'outil. Enfin, le pouvoir séparateur d'une sonde isopotentielle connait une limitation de nature physique.

Le milieu fluide conducteur de l'électricité dans lequel baigne la sonde a pour effet de faire diffuser le courant électrique émis par les électrodes d'émission et d'affaiblir d'autant le pouvoir de résolution de la sonde.

Une solution de ce problème est de réduire la distance séparant la sonde de la paroi, par exemple, en fixant les électrodes d'émission à un patin qu'un dispositif mécanique maintient pressé contre la paroi. Malheureusement, les outils de ce type ont un pouvoir de pénétration relativement faible et ne fournissent que des images partielles du puits, à moins de recourir à des outils à plusieurs patins, compliqués et onéreux.

L'invention a justement pour objet de remédier à cet inconvénient. A cette fin, elle propose un moyen d'obtenir un pouvoir de résolution élevé, tout en utilisant un ensemble d'électrodes portées par un mandrin de diamètre nettement inférieur à celui du puits. Ce résultat est obtenu en utilisant des moyens de correction agissant sur le potentiel des électrodes d'émission afin de compenser la diffusion du courant électrique dans le milieu fluide.

De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif de détection électrique de fracture dans le soussol, à partir d'un puits, du type utilisant une sonde cylindrique explorant la paroi interne du puits baignant dans un milieu fluide conducteur de l'électricité, comprenant, en contact électrique avec le milieu, une pluralité d'électrodes d'émission disposées en couronne, au centre de la sonde sur un mandrin cylindrique, ainsi qu'au moins deux électrodes de focalisation disposées chacune à une extrémité de la sonde, une électrode de recueil, des moyens générateurs pour faire passer des courants respectifs entre chacune des électrodes d'émission et l'électrode de recueil, des moyens pour mesurer les variations du courant émis par les électrodes d'émission en fonction de la profondeur de la sonde dans le puits, ce qui permet de calculer les paramètres de fracture et d'obtenir des images de la conductivité électrique de la paroi du puits. Ce dispositif de détection est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de correction propres à agir sur le potentiel des électrodes d'émission afin de compenser la diffusion du courant électrique dans le milieu.

Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de détection de l'invention, les moyens de correction comprennent une pluralité d'électrodes dites "de référence" portées par le mandrin supportant les électrodes d'émission et disposées à une certaine distance en avant de chacune des électrodes d'émission, les électrodes de référence et d'émission étant en outre reliées les unes aux autres par des circuits d'asservissement agissant sur le potentiel des électrodes d'émission pour maintenir les électrodes de référence à un potentiel constant.

Selon un aspect de l'invention, les circuits d'asservissement sont constitués d'amplificateurs opérationnels, l'une des entrées d'un amplificateur étant reliée à une électrode de référence, l'autre entrée étant mise à la masse et la sortie de l'amplificateur étant reliée à l'électrode d'émission associée à ladite électrode de référence.

Selon un autre mode de réalisation préféré du dispositif de détection de l'invention, les moyens de correction comprennent un réseau de résistances disposées en arrière des électrodes d'émission et reliant ces dernières entre elles, une électrode d'émission et un point du réseau étant en outre reliés l'un à l'autre par un circuit d'asservissement agissant sur le potentiel du point du réseau pour maintenir l'électrode d'émission à un potentiel constant.

Selon un autre aspect de l'invention, les valeurs des résistances du réseau sont calculées à partir des mesures effectuées par un dispositif de simulation linéaire ou circulaire.

Avantageusement, la valeur d'au moins une résistance du réseau est réglable à distance, par exemple par télécommande.

De préférence, le dispositif de détection conformément à l'invention comprend au moins trois couronnes d'électrodes d'émission superposées.

Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de détection électrique de fractures dans le sous-sol, à partir d'un puits, utilise une sonde comprenant au moins une électrode de recueil et au moins une électrode d'émission entourée d'une pluralité d'électrodes dites "de protection", les électrodes de protection et d'émission étant reliées à un dispositif de compensation de diffusion du courant dans le milieu défini ci-dessus, les électrodes de protection et d'émission ayant en outre un mouvement de rotation autour d'un axe vertical de la sonde, la sonde balayant hélicoidalement la paroi du puits.

Avantageusement, les électrodes de protection et d'émission tournant dans le milieu fluide sont placées dans un boitier rempli d'un liquide conducteur de l'électricité comprenant une paroi constituée d'un matériau dans lequel sont noyés des éléments conducteurs filiformes, isolés latéralement les uns des autres par le matériau, une extrémité des éléments conducteurs filiformes étant en contact avec le milieu fluide, l'autre extrémité étant en contact avec le liquide remplissant le boîtier.

De préférence, le matériau est de la céramique ou de la résine.

L'invention a également pour objet un procédé de détection électrique de fractures dans le sous-sol à partir d'un puits.

Le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes - a) on descend à l'intérieur du puits une sonde cylindrique explorant la paroi interne du puits baignant dans un milieu fluide conducteur de l'électricité comprenant, en contact électrique avec le milieu, une pluralité d'électrodes d'émission disposées en couronne au centre de la sonde sur un mandrin cylindrique, ainsi que deux électrodes de focalisation disposée chacune à une extrémité de la sonde, et une électrode de recueil; - b) on fait passer des courants respectifs entre chacune des électrodes d'émission et l'électrode de recueil; - c) on agit sur le potentiel des électrodes d'émission afin de compenser la diffusion du courant électrique dans le milieu; - d) on mesure les variations du courant émis par les électrodes d'émission en fonction de la profondeur de la sonde dans le puits;; - e) on calcule les paramètres de fractures et on obtient des images de la conductivité électrique de la paroi du puits.

Selon une autre caractéristique du procédé, conformément à l'invention, l'étape c) de celui-ci est réalisée par les moyens de correction décrits précédemment.

Selon un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, l'étape c) est réalisée en laboratoire par simulation faisant intervenir un dispositif de simulation comprenant au moins une couronne constituée d'une pluralité d'électrodes dites "d'injection" aptes à injecter des courants émis par la sonde et un nombre égal d'électrodes de mesure fixées en regard des électrodes d'injection à une distance, fonction de celle existant précédemment entre la sonde et la paroi du puits, les électrodes d'injection et de mesure étant en outre reliées les unes aux autres par des circuits d'asservissement agissant sur le potentiel des électrodes de mesure pour maintenir les électrodes d'injection à un potentiel constant.

Selon un autre mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, l'étape c) est réalisée en laboratoire par simulation faisant intervenir un dispositif de simulation comprenant un réseau de résistances reliant entre eux des points d'entrée recevant les courants émis par la sonde et des points source, un point d'entrée et un point source étant en outre reliés l'un à l'autre par un circuit d'asservissement agissant sur le potentiel du point source du réseau pour maintenir le point d'entrée à un potentiel constant.

Avantageusement, le dispositif de simulation est de forme linéaire, les électrodes d'injection et de mesure étant portées par deux plaques parallèles dont l'écartement est variable.

Selon encore un autre mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, l'étape c) est réalisée en laboratoire par simulation faisant intervenir un dispositif de simulation calculant mathématiquement la correction à apporter au courant mesuré par une sonde.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de simulation est partiel, seules les électrodes de mesure voisines de celles étudiées étant prises en compte.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 déjà citée est une illustration schématique d'une sonde isopotentielle conformément à l'art antérieur; - la figure 2 est ure vue schématique d'une portion de section droite d'un puits exploré par une sonde selon l'invention; - la figure 3 est le schéma équivalent d'un mode de réalisation des moyens de correction du dispositif de détection selon l'invention; - la figure 4 représente une vue schématique d'une part d'un réseau fictif de résistances représentant le processus de diffusion du courant dans le milieu fluide entre la sonde et la paroi du puits, et d'autre part un réseau réel de résistances, symétrique du précédent, qui sert à la compensation de ladite diffusion conformément à l'invention; ; - la figure 5 représente le schéma équivalent d'un exemple de réseau de résistances correcteur oblique selon l'invention; - la figure 6 représente le schéma électrique illustrant le fonctionnement du procédé de l'invention; - la figure 7 représente une vue schématique d'un dispositif de simulation circulaire selon l'invention; et
la figure 8 est une vue schématique d'une portion d'un dispositif de simulation partiel à deux dimensions, conformément à l'invention, - la figure 9 représente schématiquement une électrode auxiliaire reliée à une électrode de mesure ou d'émission via une boucle d'asservissement pour compenser les phénomènes électrochimiques de polarisation des électrodes de mesure ou d'émission.

Sur la figure 2, on a représenté une portion de section droite d'un puits exploré par une sonde 52 décrite en référence à la figure 1. On voit la uronne d'électrodes d'émission 56 référencées individuellement en Mel, Me2,...

portées par un mandrin cylindrique 58 et séparées les unes des autres par un intervalle isolant 57. La paroi du puits 62 est à une distance L des électrodes 56.

Le puits de forage 62 est rempli d'un fluide 54, généralement de la boue, de résistivité e . On suppose que le terrain est traversé par une fracture conductrice 64 aboutissant à un point M de la paroi. Les électrodes 56 émettent chacune un courant électrique dans une direction 66 perpendiculaire à la surface du puits du forage 62. La fracture conductrice 64 véhicule un courant iM beaucoup plus grand que le courant voisin iN traversant la roche saine. Si le courant iM atteint l'électrode
Mel située en face de M et le courant iN l'électrode
Me2, le contraste de la conductivité électrique de la paroi est correctement restitué. On considère maintenant une surface équipotentielle cylindrique de révolution, au niveau 0 volt par exemple, située entre la couronne d'électrodes 56 et la paroi du puits de forage 62.Le courant iM sortant de la fracture au point M diffuse dans l'espace séparant la surface S de la paroi 62.

Le courant i'M traversant la surface S entre M et Mel est plus petit que iM. Le courant i'N traversant cette surface entre N et Me2 est plus grand que iN.

On suppose maintenant que les électrodes 56 référencées individuellement en Mel, Me21 ... ne soient plus équipotentielles mais que l'électrode Mel située en face de la fracture M soit portée à un potentiel VMe1 inférieur à celui VMe2 des électrodes voisines 56.

Dans l'espace séparant la couronne d'électrodes 56 de la surface S, il existe un champ électrique tangentiel dont le sens est inverse de celui régnant à l'extérieur de S. Le courant iM qui avait tendance à diffuser en s'éloignant de M a maintenant tendance à se concentrer en se rapprochant de Mel. Si le mécanisme de diffusion et le mécanisme de concentration que l'on appellera ci-après mécanisme de capture, se compensent exactement, le contraste de conductivité existant au niveau de la paroi est correctement reproduit par le système d'électrodes.

Dans l'exemple décrit ici, on ne s'intéresse qu'à la seule électrode Mel, mais il est clair que toutes les électrodes 56 doivent être portées à des potentiels VMelt VMe2 ... etc. différents, et ayant les valeurs voulues pour que la compensation soit assurée de façon globale.

L'invention a pour but de réaliser une distribution de potentiels voisine de celle décrite ci-dessus permettant de compenser la diffusion du courant dans le milieu fluide.

On se réfère maintenant à la figure 3 qui représente le schéma équivalent d'un mode de réalisation des moyens de correction du dispositif de détection selon l'invention.

On voit une fracture 114 au point M traversant la paroi de forage 112 remplie d'un milieu fluide 104. En regard de la fracture 114 est placée une électrode d'émission 106,Mel portée par le mandrin 108 de la sonde 102. Une électrode de recueil 115 est reliée à un injecteur de courant 117. A l'emplacement de la surface S décrite en référence à la figure 2 est disposée en face de l'électrode Mel une électrode dite "de référence" 118réel.

L'électrode Mrl est portée par le mandrin 108 de la sonde 102. Une boucle d'asservissement 119 est associée au couple Mel-Mrl pour agir sur le potentiel de l'électrode
Mel, de telle manière que le potentiel de l'électrode de référence Mrl correspondante garde une valeur donnée, par exemple égale à 0 volt. La boucle d'asservissement 119 comporte un amplificateur opérationnel 121 dont une entrée est reliée à l'électrode de référence Mrl, l'autre entrée est mise à la masse et la sortie est reliée à l'électrode d'émission Mel. La boucle d'asservissement 119 comporte également deux résistances R et R' représentées en pointillé. R représente la résistance du fluide 104 entre Mrl et Mel, et R' représente celle du fluide et du terrain entre Mrl et l'électrode de recueil 115 reliée à l'injecteur 117.

Une pluralité d'électrodes de référence 118 sont disposées à une certaine distance en avant de chacune des électrodes d'émission 106. A chaque couple d'électrodes d'émissionélectrodes de référence est associée une boucle d'asservissement 119 agissant sur le potentiel de l'électrode d'émission pour maintenir l'électrode de référence à un potentiel constant.

Dans ces conditions, le potentiel appliqué à Mel en présence d'un courant iM donné ne dépend que de la position géométrique des électrodes de référence 118. Si cellesci sont très proches des électrodes d'émission 106, la sonde 102 se comporte à peu près comme une sonde isopotentielle classique. Si, au contraire, elles sont voisines de la paroi, le processus de capture l'emporte sur celui de diffusion et on obtient une image hypercontrastée de la conductivité électrique de la paroi. Pour une valeur intermédiaire, on peut obtenir une restitution correcte. Le pouvoir de résolution est alors d'autant meilleur que le nombre d'électrodes est plus élevé.

I1 est clair que le système d'asservissement 119 décrit en référence à la figure 3 est le plus simple répondant aux conditions fixées. I1 peut ne pas être le meilleur, en particulier si l'on est en présence de phénomènes électrochimiques au niveau des électrodes. Dans ce cas, on peut être amené à y ajouter d'autres éléments (résistances, condensateurs, etc...) suivant des règles connues de l'homme de l'art.

Les électrodes de référence 118 étant portées par le même mandrin 108 qu celles d'émission 106, leur position géométrique relative est invariable. Une restitution parfaite des contrastes ne pourra s'obtenir que si le diamètre du puits 112 a une valeur déterminée et constante.

Dans tous les autres cas, la compensation n'est qu'approximative. Lorsque l'approximation devient trop mauvaise, on peut remplacer le mandrin par un autre possédant des caractéristiques différentes, mais cette solution est relativement compliquée du point de vue technique.

Il existe un autre moyen d'obtenir une amélioration du pouvoir séparateur sans utiliser d'électrodes de référence 118. I1 consiste à simuler le processus de capture de courant entre électrodes d'émission voisines, grâce à un réseau passif de résistances disposées à l'intérieur de la sonde 102.

On se réfère maintenant à la figure 4 qui représente une vue schématique, d'une part dLùn réseau fictif de résistances représentant le processus de diffusion du courant dans le milieu fluide entre la sonde et la paroi du puits, et d'autre part un réseau réel de résistances, symétrique du précédent, qui sert à la compensation de ladite diffusion conformément à l'invention.

On voit la couronne d'électrodes d'émission 206 référencées individuellement en Mel, Me2, Me31 ..., portées par un mandrin 208 et séparées de la paroi du puits de forage 212 par un fluide 204 de résistivité p. Le terrain est traversé par une fracture conductrice 214 aboutissant au point M de la paroi. Un courant iM atteignant le forage au point M diffuse dans le volume compris entre la paroi du puits 212 et la surface équipotentielle
S. Cette diffusion peut être assimilée au passage du courant à travers un réseau de résistances 220 symbolisant les processus d'échange entre les différents points du fluide. Le réseau 220 se compose de n cellules C comprenant chacune une résistance tangentielle R1 et une résistance radiale R2.R1 et R ,ont telles que les courants i' traversant la surface équipotentielle S sont identiques aux courants i'M, ilN, ..., traversant cette même surface lorsque la diffusion s' effectue dans un véritable milieu fluide.

Les électrodes Mel, Me2, ..., portées par le mandrin 208 de la sonde 202, et maintenues à un potentiel constant, égal à 0 volt par exemple, reçoivent les courants i'M, ilN, ...

Selon l'invention, on dispose, en arrière des électrodes d'émission Mel, Me2, ..., un réseau de résistances 222 identique au réseau représentant fictivement le processus de diffusion. Le réseau 222 se compose de n cellules
C' comprenant chacune une résistance tangentielle R'1 et une résistance radiale R'2. La valeur des résistances
R'1 et R'2 est celle des résistances R1 et R2 simulant la diffusion du courant dans le milieu.

Des boucles d'asservissement (non représentées) semblables à celles décrites en référence à la figure 3, agissent sur les potentiels des points source NS, Ps, ..., du réseau 222, pour maintenir le potentiel des électrodes d'émission à un potentiel constant. Lorsque la distribution de courant est correctement reproduite, les potentiels V(NS), V(PS) pris par les points source du réseau 222 sont égaux et opposés à ceux V(N), V(P) pris par les points N,P.

Le rôle des électrodes de référence référencées individuellement en Mrl, Mr2, ..., décrit en référence à la figure 3 est désormais joué par les électrodes d'émission Mel, Me21 ..., et celui des électrodes d'émission décrites en référence à la figure 3 par les points source MS,
NSI
On peut aussi utiliser un réseau homothétique de celui symbolisant la diffusion (R''1 = kR'1, R"2 = kR'2) et appliquer aux points sources des potentiels V(MS)= -kV(M).

Pour déterminer les valeurs à donner à R'1 et R'2, ou plus exactement à leur rapport a = R'2/R'1, on utilise le fait que les courants ilM, ilN ... parvenant aux électrodes Mel, Me2, doivent être égaux aux courants recueillis par une sonde isopotentielle occupant l'emplacement de S.

Ces courants peuvent être déterminés expérimentalement dans un simulateur circulaire de même diamètre que celui du puits à explorer, alimenté en un seul point M par un courant iM. Les relations liant iM, R1 et R2 et la série des i' sont mathématiquement calculables, ce qui permet de déterminer le rapport a.

Le processus de diffusion du courant est encore amélioré lorsqu'on substitue au réseau droit de résistances décrit en référence à la figure 4 un réseau plus complexe, par exemple oblique.

On se réfère maintenant à la figure 5 qui représente le schéma équivalent d'un exemple de réseau correcteur oblique de résistances selon l'invention.

On voit un réseau de résistances 224 composé de n cellules C" comprenant chacune des résistances R'1 et R'2 décrites en référence à la figure 4 et des résistances R'3 reliant les-électrodes d'émission aux points source du réseau.

Les paramètres du réseau 224 respectivement a = R'2/R'1 et b = R'3/R'1 sont obtenus à partir de la distribution expérimentale des i'.associés à un courant unique iM, dans un simulateur circulaire convenable. Les relations entre iMI les résistances simulant la diffusion du courant dans le milieu, et la série des i' sont algébriquement calculables et a et b peuvent être exactement déterminés.

Les sondes à réseaux de résistances sont plus faciles à réaliser que les sondes à électrodes de référence.

Elles ont l'avantage de nécessiter u. nombre moindre d'électrodes. Elles autorisent des diamètres plus importants du corps de sonde et elles se prêtent plus facilement au réglage du pouvoir de résolution (éventuellement par télécommande) en jouant sur la valeur de l'une des résistances R'11 R'2 ou R'3. En revanche, elles nécessitent l'emploi d'un très grand nombre de résistances, surtout si l'on utilise des réseaux plus compliqués que celui de la figure 5, et ne permettent jamais d'obtenir mieux qu ' une compensation approximative.

Les moyens de correction décrits en référence aux figures 3, 4, 5, s'appliquent uniquement aux phénomènes de diffusion dans un plan horizontal et concernent le pouvoir de résolution angulaire. En réalité, un courant iM atteignant le puits en un point M, diffuse dans toutes les directions à la fois, latéralement, verticalement et obliquement. Pour obtenir une restitution correcte, il faut compenser simultanément les deux processus.

On peut y parvenir au moins approximativement par l'une des deux méthodes exposées précédemment, à condition de remplacer le groupe des électrodes centrales d'émission par une série de couronnes superposées, chacune associée à ses circuits d'asservissement propres. La focalisation globale des courants reste assurée par deux électrodes de focalisation, supérieure et inférieure, de longueur suffisante.

Dans une sonde 102 à électrodes de référence 118, le nombre total d'électrodes est alors de 2mp + 2 (où m est le nombre d'électrodes par couronne et p le nombre de couronnes). I1 est de mp+2 si l'on utilise une compensation par réseau interne mais il faut alors introduire, en plus des résistances assurant la compensation de la diffusion dans le plan horizontal, des éléments de couplage entre couronnes voisines. La réalisation de sondes de ce type est donc relativement compliquée.

Elle reste acceptable si on se limite à p = 3. Une sonde à électrodes de référence possédant 32 électrodes d'émission et 194 électrodes en tout est encore assez facilement réalisable, tout en présentant un pouvoir de résolution à la fois vertical et horizontal nettement supérieur à celui d'une sonde isopotentielle.

L'invention a également pour objet un type de dispositif de détection de fractures utilisant une sonde à électrodes tournantes. Selon l'invention, un tel dispositif comprend une seule électrode d'émission entourée d'un nombre entier q d'électrodes dites "de protection" et d'une électrode de focalisation portées à un potentiel constant, par exemple égal à 0. Le nombre et la taille des électrodes de protection sont choisis tels que les échanges de courant entre l'électrode d'émission et les points de la paroi situés en face de l'électrode de focalisation soient négligeables. Le groupe d'électrodes dites "actives", c'est-à-dire les électrodes de protection et l'électrode d'émission, est connecté suivant l'un des deux principes de compensation de diffusion décrits en référence aux figures 3, 4 et 5.

On utilise soit q+l électrodes de référence isopotentielles, faisant face à q électrodes de protection et à une électrode d'émission, soit q+l électrodes d'émission isopotentielles reliées aux entrées d'un réseau de résistances convenablement calculé.

Le courant mesuré est issu dans tous les cas d'un point unique : électrode d'émission ou point source du réseau, ce qui permet de supprimer le système de commutation des électrodes.

L'ensemble des électrodes actives ne reçoit évidemment que les courants issus d'une fraction de la paroi du puits. Pour analyser complètement cette dernière, on donne au groupe d'électrodes un mouvement de rotation rapide de pulsation çv , autour d'un axe vertical, en même temps qu'on descend la sonde dans le puits. L'électrode centrale du groupe balaie alors la paroi suivant une hélice. Si la compensation est convenable, le courant de sortie associé à cette électrode reproduit successivement les courants iM issus des différents points de cette paroi.Si l'on suppose que l'on mesure ce courant avec une période d'échantillonnage T, les résultats seront équivalents à ceux obtenus avec une sonde comportant une pluralité d'électrodes séparées par un intervalle angulaire A =wT. Par exemple, pour v2= 60 rd/s, c'està-dire 10 tours par seconde et T = 0,5 ms, on obtient
A = 30 milliradians. Ceci correspond à une sonde comprenant un mandrin de 120 mm de diamètre portant 200 électrodes espacées les unes des autres de 1,8 mm. Si la vitesse de descente de la sonde est de 6 m par minute, chaque génératrice verticale du puits est scrutée tous les 1 cm. Si on tourne deux fois plus vite, c'est-à-dire 20 tours par seconde, le pouvoir de résolution théorique au niveau de la paroi d'un puits de 162 mm de diamètre est de 5x5 mm.

La réalisation d'une sonde à électrodes tournantes peut paraître très difficile. Si elle comporte par exemple 24 électrodes de protection et une électrode d'émission (matrice 5x5), on doit faire tourner un groupe de 50 électrodes reliées à des contacteurs rotatifs dont la moitié ne sont pas isopotentiels. Le problème est déjà moins compliqué si l'on utilise une compensation par réseau de résistance. Le nombre d'électrodes est divisé par deux et les contacteurs (tous portés au même potentiel V = 0) n'exigent plus que des isolements sommaires. I1 devient réellement très simple lorsqu'on fait q = 0. Le système tournant ne comporte plus que deux électrodes, une électrode d'émission et une électrode de focalisation.Naturellement, les mesures brutes obtenues par cette méthode sont équivalentes à celles d'une sonde standard isopotentielle et ne permettent pas d'obtenir des images haute résolution en temps réel.

On ne peut pas envisager en pratique de faire tourner rapidement un groupe d'électrodes relativement fragile, à l'intérieur d'un forage plein de boue. La partie tournante devra donc être protégée, par exemple en l'enfermant dans un boîtier séparé du milieu extérieur par une paroi possédant une conductance électrique radiale élevée et une conductance tangentielle nulle.

On peut réaliser une paroi possédant cette propriété en noyant dans une résine quelconque (ou une céramique) des éléments conducteurs filiformes, isolés latéralement les uns des autres par la résine. L'une des extrémités des éléments conducteurs filiformes est en contact avec le milieu fluide. L'autre extrémité des éléments conducteurs filiformes est en contact avec le liquide conducteur d'électricité remplissant le boîtier. Le fluide remplissant le puits est de la boue. Le liquide remplissant le boîtier est un liquide propre, par exemple de l'eau légèrement salée, à l'intérieur duquel se déplace le groupe d'électrodes. Un dispositif assure l'égalité de pression entre les deux fluides afin d'éviter tout effort mécanique sur la paroi.La surface intérieure et extérieure de celle-ci ainsi que la surface extérieure des électrodes tournantes peuvent être rendues parfaitement lisses et concentriques, pour permettre une rotation rapide et régulière de la paroi mobile. La distance séparant la paroi fixe et la paroi mobile, la résistivité du fluide remplissant le corps de la sonde et la résistance électrique radiale de la paroi ne sont pas des paramètres essentiels. Ils peuvent être pris en compte par le dispositif correcteur final.

La réalisation technique des sondes à électrodes tournantes reste évidemment plus compliquée que celle des sondes à électrodes fixes. L'intérêt de celte dernière méthode dépend du pouvoir de résolution ul .e qu'elle permet d'obtenir et de l'utilité que peut représenter un pouvoir de résolution élevé pour une application donnée du détecteur.

La présente invention a également pour objet un procédé de détection de fractures dans le sous-sol, à partir d'un puits de forage.

Ce procédé comprend les étapes suivantes - a) on descend à l'intérieur du puits une sonde 402 cylindrique explorant la paroi interne du puits baignant dans le milieu fluide conducteur de l'électricité 404.

La sonde 402 comprend, en contact électrique avec le milieu 404, une pluralité d'électrodes d'émission 406 disposées en couronne au centre de la sonde 402 sur un mandrin cylindrique 408, ainsi qu'une électrode de recueil; - b) on fait passer des courants respectifs entre chacune des électrodes d'émission 406 et l'électrode de recueil; - c) on agit sur le potentiel des électrodes d'émission 406 afin de compenser la diffusion du courant électrique dans le milieu 404; - d) on mesure les variations du courant émis par les électrodes d'émission 406 en fonction de la profondeur de la sonde à l'intérieur du puits 412; - e) on calcule les paramètres de fractures 414 et on obtient des images de la conductivité électrique de la paroi du puits.

L'étape c) du procédé est réalisée par l'un des moyens de correction décrits en référence aux figures 3 à 5.

Ces moyens ont pour but de réaliser in situ la correction du processus de diffusion responsable de la dégradation du pouvoir séparateur des sondes isopotentielles quand le coefficient de remplissage devient mauvais.

Sur la figure 6, on a représenté le schéma électrique illustrant le fonctionnement du procédé de l'invention.

La sonde 402 est reliée via les circuits électriques 411 par l'intermédiaire d'un câble 409 aux moyens 413 capables de calculer les paramètres de fracture et d'obtenir des images de la conductivité électrique de la paroi du puits. Les moyens 413 comprennent une console de visualisation 430 contrôlée par un microordinateur qui envoie des ordres de scrutation 460.

La console 430 est reliée d'une part à une imprimante 431 pour obtenir des images graphiques de la conductivité électrique de la paroi et d'autre part à une mémoire de masse 433 pour mémoriser les résultats 450.

Grâce au procédé selon l'invention, on peut obtenir de bonnes images de la conductivité électrique de la paroi d'un puits en temps réel, durant la phase de diagraphie du puits de forage. Il suffit pour cela d'échantillonner les courants passant respectivement entre chacune des électrodes d'émission 406 et l'électrode de recueil à une cadence assez rapide puis de présenter les résultats 450 sur la console de visualisation 430 du type de celles utilisées en informatique.A chaque mesure de ieM pour une sonde 402 comportant un dispositif à électrode de référence ou à chaque mesure de ims pour une sonde 402 comportant un dispositif à réseau de résistances, on associe un élément d'image dont la position sur l'écran correspond à celle de l'électrode Mej face à la paroi du puits 412, et dont la brillance (ou la couleur) dépend de l'intensité du courant ieM ou ims. On peut ainsi contrôler en permanence la distribution des conductivités à l'intérieur d'un forage et identifier immédiatement les zones de fracture.

I1 n'est cependant pas indispensable de corriger les signaux à l'intérieur même de la sonde 402. On peut par exemple se contenter de mesurer les courants i' à l'aide d'une sonde isopotentielle classique, puis de les traiter ultérieurement afin d'obtenir des images de qualité supérieure.

La présente invention a également pour objet un procédé de détection dans lequel l'étape c) est réalisée en laboratoire par simulation faisant intervenir un dispositif de simulation inspiré du dispositif de détection décrit ci-dessus.

On suppose que l'on utilise une sonde isopotentielle éventuellement équipée d'un dispositif de visualisation 430 en temps réel, fournissant une image de la conductivité électrique de la paroi du puits de forage de qualité moyenne. On enregistre sur un support magnétique, (non représenté), faisant partie par exemple des moyens 413, la série des i' émis par les électrodes d'émission 6 de la sonde isopotentielle 2 et, par conséquent, on peut en disposer ultérieurement.

On se réfère maintenant à la figure 7 qui représente une vue schématique d'un exemple de dispositif de simulation circulaire de détection selon l'invention.

Le dispositif de simulation de détection 302 comprend p couronnes de m électrodes d'injection 300 référencées individuellement en Mrj, où j est un nombre entier variant de 1 à m disposées sur la paroi interne d'un tube 320 de diamètre D. Le dispositif de simulation comprend en outre un nombre égal d'électrodes de mesure 340 référencées individuellement en Mej fixées en face des électrodes d'injection 300 sur un mandrin 308 de diamètre d. Le coefficient de remplissage d/D doit être le même que celui existant lors de l'enregistrement initial des i'. L'espace annulaire entre le mandrin 308 et le tube 320 est rempli d'un fluide 304 de résistivité p. Le fluide est éventuellement le même que celui existant dans le puits de forage 12.

A chaque électrode 300 on applique à travers une résistance
R (non représentée) un potentiel proportionnel au courant i' émis par une électrode 406 correspondante d'une sonde isopotentielle 402 identique à la sonde 2 décrite en référence à la figure 1 et lu dans les moyens. 413. Si l'électrode Mrj a un potentiel constant, égal à zéro, le courant qui pénètre au niveau de l'électrode Mrj dans le fluide est également proportionnel à i'.

Une boucle d'asservissement 360 constituée d'un amplificateur opérationnel 380 relie l'électrode Mej située en face de l'électrode Mrj à celle-ci. La boucle 360 agit sur le potentiel de l'électrode Mej pour maintenir constamment égal à 0 le potentiel de Mrj. I1 en est simultanément de même pour toutes les électrodes 300. Ainsi, on reconstitue la situation existant dans une sonde à électrodes de référence décrite en référence à la figure 3 entre la surface S portant les électrodes Mrj et le corps de la sonde 402 portant les électrodes Mej. Le courant ieM issu de l'électrode Mej est alors égal, si la correction est bien faite, au courant iM traversant la paroi au point M.

Pour traiter dans un laboratoire les données recueillies avec une sonde isopotentielle dépourvue du dispositif de compensation de diffusion de courant dans le fluide, on peut appliquer par exemple à l'aide d'un commutateur électronique à mp voies, aux mp électrodes 300, des potentiels V' proportionnels aux i' enregistrés, et mesurer les courants traversant les amplificateurs d'asservissement 380 de la couronne centrale seule. Cette opération terminée, on donne aux potentiels V' une nouvelle série de valeurs décalées d'un nomb > égal à celui des électrodes d'une couronne, et on continue jusqu'à épuisement de la mémoire renfermant les i'. La reproduction est correcte si le nombre de couronnes p est assez grand pour que des courants extérieurs à la zone traitée n'aient pratiquement plus d'influence sur les électrodes de la couronne centrale.On peut par exemple se contenter de p = 7.

Si le coefficient de remplissage change, il faut normalement changer le rapport d/D du dispositif de simulation, ce qui n'est pas une opération simple. Avantageusement, dans ce cas, on remplace le dispositif de simulation circulaire par un dispositif de simulation linéaire dans lequel les électrodes 300 et les électrodes 340 sont portées par deux plaques parallèles (non représentées) dont on peut faire varier très facilement l'écartement.

Dans le cas d'un dispositif de simulation linéaire, les électrodes 300 situées aux extrémités des plaques ne peuvent pas interagir entre elles. Ce défaut est corrigé en ajoutant au-delà de Mrm des électrodes supplémentaires reproduisant le comportement des électrodes Mrl, Mr2, ... et en deça de l'électrode Mrl des électrodes reproduisant le comportement des électrodes Mrm, Mur,,, Mr,-2... On fait de même avec les électrodes Mej.

De tels dispositifs de simulation comportent un très grand nombre d'électrodes. Si par exemple m = 24, où m est le nombre d'électrodes et p = 7, où p est le nombre de couronnes, on est amené à réaliser 168 boucles d'asservissement 360 différentes et 210 boucles 360 si l'on est obligé de protéger les extrémités de chaque ligne par trois électrodes supplémentaires dans le cas d'un simulateur linéaire.

On peut réaliser une économie considérable sur le nombre de circuits en remarquant que le courant d'une électrode 340 est pratiquement entièrement déterminé par les courants issus des 48 électrodes 300 qui l'entourent et très peu par ceux provenant d'électrodes extérieures à ce groupe.

On se réfère maintenant à la figure 8 qui représente une vue schématique d'un dispositif de simulation de détection linéaire et partiel. Le simulateur comprend deux plaques parallèles 46 et 48 séparées l'une de l'autre d'un écartement que l'on peut faire varier en déplaçant la plaque mobile 48.

La plaque 46 comprend sur sa partie interne 47 représentée en coupe une électrode centrale de mesure entourée d'une pluralité d'électrodes dites "de protection", (ces électrodes ne sont pas représentées sur la figure 8 car elles sbnt placées sur la partie interne 47 de la plaque 46). Par exemple, huit électrodes de protection entourent l'électrode centrale de mesure. En face des huit électrodes de protection et de l'électrode de mesure sont disposées sur la face interne de la plaque 48 neuf électrodes d'injection isopotentielle 49. Une électrode de focalisation 41 entoure éventuellement les électrodes d'injection isopotentielle 49.

Le dispositif de simulation représenté en référence à la figure 8 illustre simplement le principe de la méthode. Dans la pratique, on devra réaliser une matrice comportant sept (ou neuf) lignes de sept (ou neuf) électrodes, et mesurer le courant ieM issu de l'électrode centrale 42 du groupe.

Avantageusement, dans un premier temps, on applique les quarante-neuf valeurs des i' lues dans les moyens 413 correspondant par exemple au groupe d'électrodes entourant l'électrode Me1. On peut mesurer ainsi le courant iel de l'électrode Mel. On décale ensuite toutes les valeurs de i' d'une colonne pour avoir le courant ie2 de l'électrode Me2 et ainsi de uite jusqu'à la mesure du courant ieM de l'électrode Mem, puis on passe à la ligne suivante. Toutes ces opérations sont facilement réalisables à l'aide d'un microprocesseur ou d'un petit ordinateur et de circuits électroniques courants.

Puisque la diffusion du courant dans le fluide peut être valablement simulée par son passage à travers un réseau de résistances plus ou moins complexe, on peut remplacer le dispositif de simulation décrit en référence à la figure 7 utilisant la diffusion dans un milieu fluide conducteur par un réseau de résistances convenablement calculé.

Le dispositif de simulation comprend un réseau de résistances reliant entre eux des points d'entrée où l'on injecte les différents courants i' et des points source d'où sortent les différents courants ims. Le réseau de résistances peut être droit, comme décrit en référence à la figure 4, ou oblique comme décrit en référence à la figure 5, ou encore plus complexe. Un point d'entrée particulier du reseau et un point source particulier sont en outre reliés l'un à l'autre par un circuit d'asservissement, comme celui décrit en référence à la figure 4.

La boucle d'asservissement agit sur le potentiel du point source du réseau pour maintenir le point entrée à un potentiel constant égal à 0. La détermination des paramètres a et b du réseau s'effectue comme indiqué précédemment. L'adaptation à différents dii:r::tres de puits peut se faire en modifiant. la valeur des résistances R'1 et R'2 décrites en référence à la figure 4, soit par substitution, soit en utilisant des éléments programmables.

Le problème du réseau ouvert analogue au dispositif de simulation linéaire ne se pose pas, car il est toujours facile de le refermer sur lui-même. Par contre, on peut, comme ci-dessus, simplifier la réalisation technique du dispositif de simulation en employant un réseau partiel à 7x7 ou 9x9 entrées auxquelles on applique successivement les potentiels V' proportionnels aux i'.

Tout ce qui est dit au sujet du dispositif de simulation décrit en référence à la figure 7 peut se transposer aisément au cas des dispositifs de simulation dotés de compensateurs à réseau.

Un réseau de résistances est un système physique qui associe à m courants d'entrée IM, m courants de sortie Is reliés aux 1M par des équations linéaires. Le réseau est donc, au moins en principe, entièrement calculable algébriquement.

Partant de ce principe, au lieu d'appliquer aux m entrées du réseau correcteur décrit précédemment des courants proportionnels aux i' mesurés par une sonde isopotentielle, et de mesurer les courants de sortie ieM pour une sonde à électrode de référence ou ims pour une sonde à réseau de résistances, on fait subir aux i' la série d'opérations mathématiques permettant de calculer les courants de sortie. Cette manière de procéder a l'avantage de ne nécessiter aucune construction d'appareillage qui se trouve remplacée par la mise au point d'un logiciel approprié. Ce dispositif de simulation utilisant un logiciel approprié pour corriger les courants mesurés par une sonde isopotentielle s'adapte très facilement à des coefficients de remplissage variés puisqu'il est facile de changer un ou plusieurs paramètres dans le programme.L'usage d'ur ordinateur assez puissant est indispensable si l'on veut pouvoir traiter les données à une vitesse raisonnable. Toutefois, la simulation sera plus aisée si l'on se limite à-des réseaux partiels à 49 ou 81 entrées. Cette méthode mathématique est vraisemblablement préférable à celle utilisant des réseaux de correction par résistance. Toutefois, elle demeure approximative, dans la mesure où la simulation par réseau partiel n'est jamais parfaite. I1 est probable qu'un traitement utilisant un dispositif de simulation décrit en référence aux figures 7 et 8 peut fournir plus rapidement des images de qualité supérieure au prix d'une indiscutable complication technique.

Dans la description ci-dessus, la surface équipotentielle
S a été considérée indifféremment comme appartenant au milieu fluide ou au métal des électrodes qui la matérialisent. Cette approximation n'est pas toujours valable en raison des phénomènes électrochimiques qui apparaissent au niveau de l'interface électrode-fluide, lorsqu'il est traversé par un courant, et provoquent la polarisation des électrodes. Ce phénomène, faible pour des courants alternatifs de fréquence élevée, n' est cependant pas négligeable.Il intervient au niveau des électrodes d'émission 6 dans les sondes isopotentielles décrites en référence à la figure 1 et dans les sondes 202 à réseau de résistances décrites en référence aux figures 4 et 5 et au niveau des électrodes d'injection 300 dans les dispositifs de simulation 302 décrits en référence à la figure 7. I1 n'intervient en principe, ni au niveau des électrodes de référence 118 décrites en référence à la figure 3 (qui ne sont parcourues par aucun courant) ni au niveau d'électrodes déjà engagées dans une boucle d'asservissement (qui prend en ccmpte la force contreélectromotrice de polarisation).

Dans tous les cas où l'amplitude du phénomène de polarisation est gênante, on peut s'en affranchir en modifiant les conditions d'asservissement, ou en introduisant une boucle supplémentaire. Dans le cas d'une électrode d'émission 6 dans une sonde isopotentielle 2, le métal de l'électrode 6 et la couche de fluide 4 contiguë ne sont pas exactement au même potentiel. En plaçant dans le fluide 4 et au voisinage immédiat de celle d'émission 6 une électrode de référence auxiliaire, il est possible d'asservir le potentiel du métal de l'électrode d'émission 6 de manière que celui du fluide 4 qui la baigne soit maintenu à un potentiel constant, égal à zéro. A partir de ce moment, tout se passe à l'intérieur du fluide comme si la polarisation n'existait pas.

On se réfère maintenant à la figure 9 qui représente schématiquement une électrode auxiliaire reliée à une électrode de mesure ou d'émission via une boucle d'asservissement pour compenser les phénomènes électrochimiques de polarisation des électrodes de mesure ou d'émission.

On voit une électrode d'émission 6,56,206,406 ou de mesure 340 en contact électrique avec le milieu fluide 4,54,204,304,404.

Une électrode auxiliaire 500 est disposée légèrement en arrière de l'électrode d'émission 6,56,206,406 ou de mesure 340.

L'électrode auxiliaire 500 et l'électrode d'émission 6,56,206,406 ou de mesure 340 sont reliées l'une à l'autre par une boucle d'asservissement 502 comprenant un amplificateur opérationnel 504 agissant sur le potentiel de l'électrode d'émission 6,56,206,406 ou de mesure 340, pour maintenir l'électrode auxiliaire 500 à un potentiel constant, égal à zéro.

L'une des entrées 506 de l'amplificateur 504 est reliée à l'électrode auxiliaire 500, l'autre 508 est mise à la masse et la sortie 510 est reliée à l'électrode d'émission 6,56,206,406 ou de mesure 340 associée à l'électrode auxiliaire 500.

Cette méthode s'applique au cas des sondes 202 à réseau correcteur décrites en référence aux figures 4 et 5 et à celui des dispositifs de simulation 302 décrits en référence à la figure 7.

Ainsi, la référence d'asservissement qui était initialement le métal d'une électrode d'émission 206 ou de mesure 340 est remplacée par une électrode auxiliaire 500 située à proximité immédiate de l'électrode d'émission 206 ou de mesure 340.

Claims (22)

Revendications

1.- Dispositif de détection électrique de fractures dans le sous-sol, à partir d'un puits, du type utilisant une sonde cylindrique (2:52:102:202:402) explorant la paroi interne du puits baignant dans un milieu fluide (4:54:104:204:404) conducteur de l'électricité, comprenant, en contact électrique avec le milieu (4:54:104:204:404), une pluralité d'électrodes d'émission (6:56:106:206:406) disposées en couronne au centre de la sonde (2:52:102:202: 402) sur un mandrin cylindrique (8:58:108:208:408), ainsi qu'au moins deux électrodes de focalisation (10:410) disposée chacune à une extrémité de la sonde (2:52:102:202:402), une électrode de recueil (115), des moyens générateurs pour faire passer des courants respectifs entre chacune des électrodes d'émission (6:56: 106:206:406) et l'électrode de recueil (115), des moyens pour mesurer les variations du courant émis par les électrodes d'émission en fonction de la profondeur de la sonde dans le puits, ce qui permet de calculer les paramètres de fractures (64:114:214) et d'obtenir des images de la conductivité électrique de la paroi du puits, ce dispositif de détection étant caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de correction propres à agir sur le potentiel des électrodes d'émission afin de compenser la diffusion du courant électrique dans le milieu.

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de correction comprennent une pluralité d'électrodes dites "de référence" (118) portées par le mandrin (108) supportant les électrodes d'émission (106) et disposées à une certaine distance en avant de chacune des électrodes d'émission (106), les électrodes de référence (118) et d'émission (106) étant en outre reliées les unes aux autres par des circuits d'asservissement (119) agissant sur le potentiel des électrodes d'émission pour maintenir les électrodes de référence (118) à un potentiel constant.

3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les circuits d'asservissement (119) sont constitués d'amplificateurs opérationnels (121), l'une des entrées d'un amplificateur étant reliée à une électrode de référence (118), l'autre entrée étant mise à la masse et la sortie de l'amplificateur étant reliée à l'électrode d'émission (106) associée à ladite électrode de référence (118).

4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de correction comprennent un réseau (222) de résistances disposé en arrière des électrodes d'émission (206) et reliant ces dernières entre elles, une électrode d'émission (206) et un point du réseau étant en outre reliés l'un à l'autre par un circuit d'asservissement agissant sur le potentiel du point de réseau pour maintenir l'électrode d'émission (206) à un potentiel constant.

5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'électrodes dites "auxiliaires" (500) en contact électrique avec le milieu (204) et disposées à une certaine distance en arrière de chacune des électrodes d'émission (206), les électrodes auxiliaires (500) et d'émission (206) étant en outre reliées les unes aux autres par des circuits d'asservissement (502) agissant sur le potentiel des électrodes d'émission (206) pour maintenir les électrodes auxiliaires (500) à un potentiel constant.

6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les circuits d'asservissement (502) sont constitués d'amplificateurs opérationnels, l'une des entrées (506) d'un amplificateur étant reliée à une électrode auxiliaire (500), l'autre entrée (508) étant mise à la masse et la sortie (510) de l'amplificateur étant reliée à l'électrode d'émission (206) associée à ladite électrode auxiliaire (500).

7.- Dispositif selon les revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les électrodes auxiliaires (500) et les points du réseau sont reliés les uns aux autres par les circuits d'asservissement agissant sur le potentiel des points du réseau pour maintenir les électrodes auxiliaires (500) à un potentiel constant.

8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois couronnes d'électrodes d'émission (106:206) superposées.

9.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les valeurs des résistances du réseau (222) sont calculées à partir des mesures effectuées par un dispositif de simulation linéaire ou circulaire.

10.- Dispositif selon les revendications 4 et 8, caractérisé en ce que la valeur d'au moins une résistance du réseau (222) est réglable à distance, par exemple par télécommande.

11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il utilise une sonde comprenant au moins une électrode de recueil et au moins une électrode d'émission entourée d'une pluralité d'électrodes dites "de protection", les électrodes de protection et d'émission étant reliées aux moyens de correction, les électrodes de protection et d'émission ayant en outre un mouvement de rotation autour d'un axe vertical de la sonde, la sonde balayant hélicoidalement la paroi du puits.

12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les électrodes d'émission et de protection tournant dans le milieu fluide sont placées dans un boîtier rempli d'un liquide conducteur de l'électricité comprenant une paroi constituée d'un matériau dans lequel sont noyés des éléments conducteurs filiformes, isolés latéralement les uns des autres par le matériau, l'une des extrémités des éléments conducteurs filiformes étant en contact avec le milieu fluide, l'autre extrémité tant en contact avec le liquide remplissant le boitier.

13.- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le matériau constituant le boitier est de la résine ou de la céramique.

14.- Procédé de détection électrique de fractures dans le sous-sol, à partir d'un puits, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - a) on descend à l'int--rieur du puits une sonde cylindrique (402) explorant la paroi interne du puits (412) baignant dans un milieu fluide (404) conducteur de l'électricité, comprenant, en contact électrique avec le milieu (404), une pluralité d'électrodes d'émission (406) disposées en couronne au centre de la sonde (402) sur un mandrin cylindrique, ainsi que deu électrodes de focalisation (410) disposées chacune à une extrémité de la sonde et une électrode de recueil; - b) on fait passer des courants respectifs entre chacune des électrodes d'émission (406) et l'électrode de recueil; ; - c) on agit sur le potentiel des électrodes d'émission (406) afin de compenser la diffusion du courant électrique dans le milieu (404); - d) on mesure les variations du courant émis par les électrodes d'émission (406) en fonction de la profondeur de la sonde à l'intérieur du puits; - e) on calcule les paramètres de fractures (414) et on obtient des images de la conductivité électrique de la paroi du puits (412).

15.- Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape c) est réalisée par un dispositif décrit selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.

16.- Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape c) est réalisée en laboratoire par simulation faisant intervenir un dispositif de simulation (302) comprenant au moins une couronne constituée d'une pluralité d'électrodes (300) dites "d'injection" aptes à injecter des courants émis par la sonde (402) et un nombre égal d'électrodes de mesure (340) fixées en regard des électrodes d'injection (300) à une distance égale à celle existant entre la paroi (412) et la sonde (402), les électrodes d'injection (300) et de mesure (340) étant en outre reliées les unes aux autres par des circuits d'asservissement (360) agissant sur le potentiel des électrodes de mesure (340) pour maintenir les électrodes d'injection (300) à un potentiel constant.

17.- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif de simulation comprend une pluralité d'électrodes dites "auxiliaires" (500) en contact électrique avec le milieu (304) et disposées à une certaine distance en arrière de chacune des électrodes de mesure (340), les électrodes auxiliaires (500) et de mesure (340) étant en outre reliées les unes aux autres par des circuits d'asservissement (502) agissant sur le potentiel des électrodes de mesure (340) pour maintenir les électrodes auxiliaires (500) à un potentiel constant.

18.- Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que les électrodes d'injection (300) et les électrodes auxiliaires (500) sont reliées les unes aux autres par les circuits d'asservissement (360) agissant sur le potentiel des électrodes auxiliaires (500) pour maintenir les électrodes d'injection (300) à un potentiel constant.

19.- Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape c) est réalisée en laboratoire par simulation faisant intervenir un dispositif de simulation comprenant un réseau de résistances reliant entre eux des points d'entrée recevant le courant émis par la sonde (402) et des points source, un point d'entrée et un point source du réseau étant en outre reliés l'un à l'autre par un circuit d'asservissement agissant sur le potentiel du point source du réseau pour maintenir le point entrée à un potentiel constant.

20.- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les électrodes d'injection (49) et de mesure sont portées par deux plaques (46,48) parallèles dont l'écartement est variable.

21.- Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape c) est réalisée en laboratoire par simulation faisant intervenir un dispositif de simulation calculant mathématiquement la correction à apporter au courant mesuré par une sonde.

22.- Procédé selon les revendications 16 et 20, caractérisé en ce que le dispositif de simulation est partiel, seules les électrodes de mesure voisines de celles étudiées étant prises en compte.