FR2686159A1 - Procede et dispositif de diagraphie a electrodes azimutales passives. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif de diagraphie à électrodes azimutales passives. Le dispositif comprend un réseau d'électrodes azimutales (M'azi ) espacées circonférenciellement les unes des autres sur un corps et deux électrodes annulaires de garde (A2) disposées de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales (M'azi ). Des courants sont émis par les électrodes de garde (A2). Deux électrodes annulaires de contrôle (M3, M4) sont associées aux électrodes annulaires de garde (A2). On détecte la différence de potentiel (DELTAVazi ) entre les électrodes de contrôle (M3, M4) reliées entre elles et chaque électrode azimutale (M'azi ). En réponse aux différences de potentiel détectées, on élabore des signaux de sortie (R'azi ) représentatifs de la résistivité des formations dans plusieurs directions autour de l'axe du sondage. Le dispositif selon l'invention concerne aussi un appareil à deux modes de fonctionnement alternatifs, l'un correspondant à une technique à électrodes azimutales passives et l'autre à une technique à émission de courants (Iazi ) par des électrodes azimutales.
Description
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE DIAGRAPHIE
À ÉLECTRODES AZIMUTALES PASSIVES
L'invention se rapporte aux diagraphies pour l'étude de la résistivité des formations géologiques traversées par un sondage et plus particulièrement à des procédés et dispositifs de diagraphie électrique
à électrodes azimutales.
On connaît des appareils de diagraphie qui détectent la résistivité des formations selon plusieurs directions azimutales autour de l'axe du sondage Le brevet britannique GB 928 583 (British Petroleum Company Limited) par exemple, décrit un réseau d'électrodes azimutales réparties circonférenciellement sur la périphérie d'une sonde Des courants de mesure sont émis par les électrodes azimutales Un courant auxiliaire est émis par une électrode de garde qui entoure les électrodes
azimutales afin de focaliser les courants de mesure.
Un autre dispositif de diagraphie à électrodes azimutales est décrit dans la demande de brevet français No 91 14701 déposée le 28 novembre 1991 La sonde comprend un réseau d'électrodes azimutales de courant et des électrodes de garde disposées de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales En outre, la sonde comprend des électrodes de
contrôle associées aux électrodes de courant et aux électrodes de garde.
Des circuits ou boucles d'asservissement sensibles aux potentiels détectés sur les électrodes de contrôle commandent les courants de mesure. Ces techniques peuvent présenter des problèmes dans certaines circonstances et notamment si, par suite d'un mauvais fonctionnement de l'appareil, l'émission d'un des courants azimutaux est anormale, ce qui - 2- perturbe alors l'ensemble des mesures Dans d'autre cas, si les fluides du sondage ont une résistivité élevée, des mesures de résistivité
précises sont difficiles à obtenir.
Un objet de l'invention concerne une technique de mesure de
résistivités azimutales peu sensible à des limitations instrumentales.
Un autre objet de l'invention est une technique de diagraphie à électrodes azimutales permettant d'obtenir des mesures satisfaisantes
dans des conditions de résistivités élevées des fluides du sondage.
Enfin, un autre objet de l'invention est une technique de diagraphie électrique focalisée ayant deux modes de fonctionnement qui peuvent être
sélectionnés selon les circonstances.
Selon un premier aspect de l'invention, un procédé pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage comprend les étapes consistant à émettre dans les formations des courants électriques par des électrodes annulaires de garde longitudinalement espacées l'une de l'autre sur un corps allongé adapté à être déplacé le long du sondage, détecter les potentiels apparaissant sur un réseau d'électrodes azimutales espacées circonférenciellement les unes des autres et disposées sur le corps entre les électrodes annulaires de garde et, en réponse aux potentiels détectés sur les électrodes azimutales, élaborer des signaux de sortie azimutaux représentatifs de la résistivité des
formations dans plusieurs directions autour du sondage.
Un dispositif pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage comprend un corps allongé adapté à être déplacé le long
du sondage, un réseau d'électrodes azimutales espacées circonférenciel-
lement les unes des autres sur le corps, deux électrodes annulaires de garde disposées longitudinalement sur le corps de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales et des moyens pour émettre des courants électriques par les électrodes de garde Le dispositif comprend de plus des moyens pour détecter les potentiels apparaissant sur les électrodes azimutales et des moyens pour élaborer, en réponse aux potentiels détectés, des signaux de sortie azimutaux représentatifs de la
résistivité des formations dans plusieurs directions autour du sondage.
-3- De préférence, pour élaborer chaque signal de sortie azimutal, on détermine le rapport (Vazi/àVazi) du potentiel (Vazi) apparaissant sur deux électrodes annulaires de contrôle reliées entre elles, respectivement associées aux électrodes annulaires de garde, à la différence de potentiel (àVazi) détectée entre les électrodes annulaires
de contrôle et une électrode azimutale.
Selon un deuxième aspect de l'invention, un procédé pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage dans lequel on émet dans les formations des courants auxiliaires par des électrodes annulaires de garde longitudinalement espacées l'une de l'autre sur un corps allongé adapté à être déplacé le long du sondage comporte deux modes de fonctionnement Le premier mode de fonctionnement comprend les étapes consistant à émettre des courants de mesure par un réseau d'électrodes azimutales espacées circonférenciellement les unes des autres et disposées sur le corps entre les électrodes de garde et élaborer, en réponse aux courants de mesure, des premiers signaux de sortie azimutaux représentatifs de la résistivité des formations dans plusieurs directions autour du sondage Le deuxième mode de fonctionnement comprend les étapes consistant à détecter les potentiels apparaissant sur les électrodes azimutales et élaborer, en réponse aux potentiels détectés sur les électrodes azimutales, des deuxièmes signaux de sortie azimutaux représentatifs de la résistivité des formations dans
plusieurs directions autour du sondage.
Un dispositif pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage comprend un corps allongé adapté à être déplacé le long
du sondage, un réseau d'électrodes azimutales espacées circonférenciel-
lement les unes des autres sur le corps, deux électrodes annulaires de garde disposées longitudinalement sur le corps de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales et des moyens pour émettre des courants électriques par les électrodes de garde Le dispositif comprend des moyens pour émettre, dans un premier mode de fonctionnement, des courants de mesure par les électrodes azimutales et des moyens pour élaborer, en réponse aux courants de mesure, des premiers signaux de sortie azimutaux représentatifs de la résistivité des formations dans plusieurs directions autour du sondage Le dispositif comprend de plus des moyens pour détecter, dans un deuxième mode de fonctionnement, les potentiels apparaissant sur les électrodes azimutales et des moyens pour -4- élaborer, en réponse aux potentiels détectés, des deuxièmes signaux de sortie azimutaux représentatifs de la résistivité des formations dans
plusieurs directions autour du sondage.
De préférence le dispositif comprend deux électrodes annulaires de contrôle disposées de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales et respectivement associées aux électrodes de garde En outre, chaque électrode azimutale comprend une électrode azimutale de courant et une
électrode azimutale de contrôle disposées à proximité l'une de l'autre.
Dans le premier mode de fonctionnement, on détecte les potentiels apparaissant sur des électrodes azimutales de contrôle, on détecte les potentiels apparaissant sur des électrodes annulaires de contrôle associées aux électrodes de garde et l'on commande l'émission des courants en réponse aux potentiels détectés pour focaliser longitudinalement et azimutalement les courants de mesure Chacun des premiers signaux de sortie azimutaux est fonction du rapport (Vazi/Iazi) du potentiel détecté sur les électrodes annulaires de contrôle à
l'intensité du courant de mesure émis par une électrode azimutale.
Dans le deuxième mode de fonctionnement, chacun des deuxièmes signaux de sortie azimutaux est fonction du rapport (Vazi/A Vazi) du potentiel détecté sur les électrodes annulaires de contrôle à la différence de potentiel détectée entre une électrode azimutale de
contrôle et les électrodes annulaires de contrôle.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux
de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif,
en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente un dispositif de diagraphie selon l'invention
comprenant une sonde à électrodes azimutales suspendue dans un sondage.
la figure 2 représente une configuration d'électrodes susceptible d'être portée par le dispositif de diagraphie de la figure 1, pour la mise en oeuvre d'une technique de mesures azimutales décrite dans la
demande de brevet français No 91 14701 mentionnée précédemment.
La figure 3 représente une autre configuration d'électrodes pour la -5 mise en oeuvre d'une technique de mesures azimutales selon un premier
aspect de l'invention.
La figure 4 est un schéma synoptique de circuits électriques utilisables dans le dispositif de diagraphie de la figure 1, pour la mise en oeuvre alternative, selon un deuxième aspect de l'invention, de
l'une ou l'autre des deux techniques ci-dessus.
En référence à la figure 1, un dispositif de diagraphie pour l'étude de la résistivité de formations géologiques 10 traversées par un sondage 11 comprend une sonde 12 suspendue dans le sondage à l'extrémité d'un câble multiconducteur 13 Le câble 13 passe sur une poulie 14 et s'enroule sur un treuil 15 destiné à déplacer la sonde 12 le long du
sondage Le treuil 15 fait partie d'une unité de surface 16.
La sonde 12 comprend quatre sections fixées bout à bout de façon à former un corps allongé 17 La section supérieure 20 est une enveloppe métallique étanche contenant des circuits électriques Une première section intermédiaire 21 comprend un corps tubulaire 22 qui porte un réseau 23 d'électrodes azimutales circonférenciellement espacées les unes des autres Une deuxième section intermédiaire 24, fixée à la partie inférieure de la première section intermédiaire 21, porte des électrodes annulaires utilisées pour des mesures de type Laterolog classique Une section inférieure 25 comprend un corps métallique 26 sur lequel sont articulés quatre patins de centrage 27 adaptés à venir
en appui sur la paroi du sondage 11 sous l'action de ressorts à lame 28.
Un patin de mesure 30 articulé à l'extrémité inférieure d'un patin de centrage 27 est repoussé par un ressort individuel 31 contre la paroi du sondage Ce patin de mesure 30 est équipé d'électrodes classiques pour effectuer une mesure de microrésistivité à focalisation sphérique de type connu La section inférieure 25 peut aussi être remplacée par une simple électrode allongée si l'on ne désire pas de mesure de microrésistivité. La sonde 12 comprend un premier réseau d'électrodes annulaires Ao, M 1-M'1, M 2-M'2, A 1-A'l et A 2-A'2 pour mettre en oeuvre une technique connue de Double Laterolog en mode profond L Ld et en mode moins profond
L Ls selon la technique décrite dans le brevet US 3 772 589 (Scholberg).
De plus, l'électrode A 2 est réalisée en deux parties entre lesquelles 6- est disposé le réseau 23 d'électrodes azimutales afin d'effectuer des
mesures de résistivité dans plusieurs directions autour du sondage.
La figure 2 représente une configuration d'électrodes pour la mise en oeuvre d'un procédé de mesures azimutales décrit dans la demande de
brevet francais No 91 14701 mentionnée précédemment.
En référence à la figure 2 qui représente la section intermédiaire 21 de la sonde 12, le corps 22 de cette section forme deux électrodes de garde A 2 auxquelles sont respectivement associées deux électrodes annulaires de contrôle M 3, M 4 électriquement reliées entre elles Entre les deux électrodes annulaires M 3 et M 4, est disposé le réseau 23 de douze électrodes azimutales circonférenciellement espacées les unes des autres Chaque électrode azimutale comprend une électrode azimutale de courant Aazi entourant une électrode azimutale de contrôle Maz, i étant un indice de 1 à 12 Pour obtenir des mesures de résistivité dans plusieurs directions autour du sondage, on émet dans les formations des courants de mesure Iazi par les électrodes azimutales de courant Aazi Ces courants sont focalisés longitudinalement par des courants auxiliaires émis par les électrodes A 2 Un système d'asservissement formé de douze boucles d'asservissement commande les courants de mesure Iazi de façon à annuler sensiblement la différence de potentiel A Vazi détectée entre les électrodes annulaires de contrôle M 3, M 4 reliées entre elles et chacune des électrodes azimutales de contrôle Mazi On détecte de plus le potentiel Vaz des électrodes annulaires de contrôle M 3, M 4 reliées entre elles et l'on élabore des signaux de sortie azimutaux Razi chacun fonction du rapport du potentiel Vaz détecté sur les électrodes annulaires de contrôle au courant Iazi émis par une électrode azimutale selon l'équation:
Raz = kl Vaz/Iaz.
dans laquelle kl est un coefficient qui dépend de la géométrie de la sonde Cette technique donne des résultats satisfaisants dans la
pluparts des conditions rencontrées habituellement.
La figure 3 représente une autre technique de mesure pouvant être utilisée dans le dispositif de la figure 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention Le réseau 23 est formé de douze électrodes - 7- azimutales M'azi circonférenciellement espacées les unes des autres et disposées, comme sur la figure 2, entre des électrodes annulaires de contrôle M 3, M 4 et des électrodes de garde A 2 Comme précédemment, on émet des courants auxiliaires par les électrodes A 2 Par contre on n'émet pas de courant par les électrodes azimutales M'azi Des différences de potentiel A Vazi apparaissent entre les électrodes annulaires de contrôle M 3, M 4 reliées entre elles et chacune des électrodes azimutales de contrôle Mazi En détectant le potentiel Vaz des électrodes annulaires de contrôle M 3, M 4, on peut élaborer des signaux de sortie azimutaux R'azi chacun fonction du rapport du potentiel Vaz détecté à la différences de potentiel A Vazi selon l'équation:
R'az = cl Vaz/A Vaz.
dans laquelle cl = gl Rm gl étant un coefficient qui dépend de la
géométrie de la sonde et Rm etant la résistivité des fluides du sondage.
Dans le mode de réalisation décrit, les électrodes de contrôle annulaires M 3 et M 4 sont situées entre les électrodes A 2 et le réseau 23 d'électrodes azimutales Ces électrodes de contrôle peuvent aussi être situées à l'intérieur de chaque électrode A 2 de façon que'Ilrélectrode supérieure A 2 se prolonge en dessous de l'électrode M 4 et que l'électrode inférieure A 2 se prolonge au dessus de l'électrode M 3 On remarquera que, pour cette technique, il n'est pas nécessaire d'avoir des électrodes azimutales de courant Il est toutefois possible d'utiliser un réseau identique à celui de la figure 2 On peut alors détecter la différence de potentiel A Vazi soit sur Aazi, soit sur Mazi,
soit sur les deux électrodes Aazi et Mazi.
De même que les signaux Razi, les signaux R'azi sont représentatifs de résistivités azimutales des formations En effet, le dénominateur A Vaz de R'azi est la chute de potentiel due au courant provenant de l'électrode de garde et s'écoulant en face de l'espace séparant cette électrode de garde de chaque électrode azimutale La chute de potentiel A Vazi est donc une mesure de ce courant, mesure que l'on normalise en quelque sorte en la divisant par la résistivité Rm des fluides du sondage. Cette deuxième technique est préférable à la première dans certaines circonstances Sa qualité ne dépend pas du bon fonctionnement de -8 - circuits d'asservissement pour la commande d'émission des courants de mesure Les mesures de résistivité sont meilleures si les fluides du
sondage ont une résistivité élevée, par exemple supérieure à 2 ohm m.
Enfin, les mesures de résistivité ne sont pas soumises à des effets
indésirable dus aux impédances de contact des électrodes azimutales.
Comme ce procédé d'obtention de mesures azimutales ne nécessite pas de courants focalisés, le réseau d'électrodes azimutales peut être disposé, non pas entre deux électrodes A 2, mais à l'extrémité d'une
électrode A 2 unique.
La technique à électrodes azimutales passives représentée sur la figure 3 est particulièrement souhaitable en complément de la technique à émission de courants azimutaux représentée sur la figure 2 On utilise alors, sur la sonde 12, un réseau 21 d'électrodes azimutales similaire à celui de la figure 2 Des circuits électriques (non représentés) sont prévus pour effectuer des mesures en modes L Ld et L Ls comme indiqué précédemment Une partie des circuits électriques, représentée sur la figure 4, permet d'obtenir les mesures azimutales
pour la mise en oeuvre alternative des deux techniques ci-dessus.
En référence à la figure 4, les circuits de surface sont situés dans l'unité de surface 16 et les circuits de fond sont situés dans les sections 20 et 21 En bas et à droite de la figure, on a-représenté schématiquement les électrodes A 2, M 3, M 4, Mazi et Aazi déjà décrites, une seule électrode Mazi et une seule électrode Aazi étant représentées
pour simplifier l'exposé.
Un courant alternatif It à la fréquence de 35 Hz est envoyé depuis une source de surface 39 vers la sonde de fond par un ou plusieurs conducteurs 40 du câble 13 Ce courant total It est détecté au fond au moyen d'une résistance série 41 de faible valeur dont les bornes sont reliées à un amplificateur 42 suivi d'un filtre passe-bande 43 centré sur la fréquence 35 Hz La phase du courant total It est aussi détectée au moyen d'un circuit 44 de détection de phase La mesure au fond du courant total It et la détection de sa phase permet de s'affranchir des distorsions qui ont pu être introduite par la transmission le long du câble 13 Une partie du courant total est appliquée par l'intermédiaire d'un conducteur 45 aux électrodes A 2 électriquement court- cicuitées -9- comme indiqué schématiquement par la connexion 46 Le courant total circule entre les électrodes de courant et une électrode B éloignée
située en surface.
Les électrodes annulaires de contrôle M 3, 44 reliées entre elles sont reliées à l'entrée d'un amplificateur de mesure 50 dont l'autre entrée est reliée à une électrode de référence N qui est l'armure du câble La sortie de l'amplificateur 50 est appliquée à un filtre passe-bande 51 centré sur la fréquence 35 Hz lequel fournit un signal alternatif Vaz représentatif de la différence de potentiel entre les électrodes M 3, M 4 et l'électrode de référence N. Chaque électrode azimutale de contrôle Maz est reliée à une entrée différentielle d'un préamplificateur 52 i dont l'autre entrée est connectée aux électrodes annulaires de contrôle M 3, M 4 La sortie du préamplificateur 52 i est reliée à deux commutateurs 53 i et 54 i commandés en synchronisme Le commutateur 53 i est connecté à l'entrée d'un étage d'amplification 55 i à gain élevé ayant aussi une fonction de filtrage à Hz, lui même connecté à une source de courant 56 i formée par un convertisseur tension-courant Le courant de sortie de la source 56 i est appliqué entre l'électrode de garde A 2 et l'électrode azimutale de courant Aazi associée à l'électrode Mazi considérée Lorsque le commutateur 53 i est en position 1, correspondant au premier mode de fonctionnement, la boucle 52 j, 55 et 56 i commande chaque courant azimutal Iazi de façon à annuler la différence de potentiel entre M 3, 44
et l'électrode azimutale de contrôle correspondante.
Lorsque le commutateur 54 i est en position 1, le signal de-sortie de l'étage d'amplification 55 i est appliqué à un amplificateur de mesure 57 i suivi d'un filtre passe-bande 58 i centré sur la fréquence 35 Hz de façon à fournir un signal alternatif Iazi représentatif du courant de mesure émis par l'électrode azimutale Aazi Comme indiqué en pointillés sur la figure 4, le dispositif comprend douze canaux identiques
fournissant les courants de mesure Iazi.
Lorsque le commutateur 53 i est en position 2 correspondant au deuxième mode de fonctionnement, l'entrée de l'étage d'amplification 55 i est mis à la masse, de sorte qu'aucun courant n'est fourni par la source de courant 56 i De plus, le commutateur 54 i est en position 2 reliant - la sortie du préamplificateur 52 i à l'entrée de l'amplificateur de mesure 57 qui fournit alors, à la sortie du filtre 58 f, un signal alternatif A Vaz représentatif de la différence de potentiel entre M 3, i M 4 et l'électrode azimutale Maz Les signaux Vaz, It et les douze signaux Iazi (ou A Vazi) sont appliqués à un multiplexeur 60 dont la sortie est appliquée à un convertisseur analogique-numérique 61 comportant un amplificateur d'entrée à gain variable Les sorties numériques du convertisseur 61 sont appliquées à un circuit de traitement numérique 62 constitué par un processeur de signal numérique (DSP) programmé pour effectuer une fonction de redresseur synchronisé en phase et une fonction de filtre passe-bas La référence de phase nécessaire à la fonction de redressement provient du circuit 44 de façon à être synchronisée avec le courant de fond total It Le circuit de traitement 62 fournit aussi un signal de commande à l'amplificateur à gain variable du convertisseur analogique-numérique 61 de façon à réduire la dynamique des signaux
d'entrée du convertisseur.
Les signaux numériques multiplexés représentant les amplitudes des
courants ou tensions Vaz, It et Iazi dans le premier mode de fonction-
nement, ou Vaz, It et &Vazi dans le deuxième mode de fonctionnement, sont appliqués à des circuits de télémesure 63 adaptés à moduler et à
transmettre ces signaux vers la surface par le câble 13.
Comme représenté sur la figure 4, les signaux de fond sont reçus et démodulés en surface par un circuit de télémesure 64 puis entrés dans un ordinateur 65 qui peut être par exemple un micro-ordinateur Microvax
commercialisé par la société Digital Equipment Corporation.
L'ordinateur 65 effectue un démultiplexage des signaux Vaz, It et Iazi (ou A Vazi) et calcule,selon le mode de fonctionnement, des signaux de résistivité des formations Razi et Rhr ou R'azi et R'hr selon les équations suivantes:
Raz = kl Vaz/Iaz.
Rhr = k 2 Vaz/E Iaz.
ou R'azi = gl Rm Vaz/àVazi R'hr = g 2 Rm Vaz/EàVazi dans lesquelles k 1, k 2, gl et g 2 sont des constantes prédéterminées qui dépendent de la géométrie de la sonde de fond Rm est la résistivité
des fluides du sondage, estimée ou mesurée séparément.
Rhr et R'hr, qui correspondent à des moyenne des conductivités 1/Razi ou 1/R'az, sont des mesures de résistivité des formations à haute résolution longitudinale Les différents signaux de résistivité sont enregistrés en fonction de la profondeur dans un appareil d'enregistrement 66 qui peut comprendre un enregistreur optique et un
enregistreur magnétique.
Les circuits qui viennent d'être décrits permettent d'obtenir alternativement des mesures de résistivités azimutales selon les deux techniques des figures 2 et 3 L'homme du métier en déduira facilement les circuits nécessaires à la mise en oeuvre seule de la technique de la figure 3, en supprimant les parties de circuits dont la fonction sert exclusivement aux mesures indiquées sur la figure 2, comme par exemple les circuits servant à l'émission de courants azimutaux et les
commutateurs pour passer de l'une à l'autre des deux techniques.
Les modes de réalisation qui viennent d'être décrits peuvent évidemment faire l'objet de nombreuses variantes ou perfectionnements tout en restant dans le cadre de l'invention telle que définie dans les
revendications ci-après En particulier, les deux types de mesure
peuvent être réalisées simultanément en émettant des courants à des
fréquences différentes pour les mesures Razi et R'azi.
12 -
Claims (15)
1 Procédé pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage comprenant les étapes suivantes: émettre dans les formations des courants électriques par des électrodes annulaires de garde (A 2) longitudinalement espacées l'une de l'autre sur un corps allongé adapté à être déplacé le long du sondage; détecter les potentiels apparaissant sur un réseau d'électrodes azimutales (M'azi) espacées circonférenciellement les unes des autres et disposées sur le corps entre les électrodes annulaires de garde (A 2); et en réponse aux potentiels détectés sur les électrodes azimutales (M'azi), élaborer des signaux de sortie (R'azi) représentatifs de la
résistivité des formations dans plusieurs directions autour du sondage.
2 Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'élaboration des signaux de sortie comprend les étapes suivantes: détecter le potentiel (Vaz) apparaissant sur deux électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) reliées entre elles, respectivement associées aux électrodes annulaires de garde (A 2); détecter la différence de potentiel (A Vaz 1) entre les électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) et chaque électrode azimutale (M'azi); et élaborer des signaux de résistivité azimutaux (R'azi) chacun fonction du rapport (Vaz/A Vazi) du potentiel détecté (Vaz) à la
différence de potentiel détectée (A Vaz 1).
3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant en
outre l'étape consistant à élaborer un signal de sortie moyen (R'hr)
fonction des signaux de résistivité azimutaux (R'azi).
4 Dispositif pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage comprenant: un corps allongé adapté à être déplacé le long du sondage;
un réseau d'électrodes azimutales (M'azi) espacées circonférenciel-
lement les unes des autres sur le corps; deux électrodes annulaires de garde (A 2) disposées longitudinalement sur le corps de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales (M'azi); et des moyens pour émettre des courants électriques par les électrodes 13 - de garde (A 2); caractérisé en ce qu'il comprend de plus: des moyens por détecter les potentiels apparaissant sur les électrodes azimutales (M'azi); et des moyens pour élaborer, en réponse aux potentiels détectés, des signaux de sortie (R'azi) représentatifs de la résistivité des
formations dans plusieurs directions autour du sondage.
Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend de plus: deux électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) respectivement associées aux électrodes annulaires de garde (A 2) et disposées de part
et d'autre du réseau d'électrodes azimutales (M'azi).
6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour élaborer les signaux de sortie comprennent: des moyens pour détecter le potentiel (Vaz) des électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) reliées entre elles; des moyens pour détecter la différence de potentiel (A Vazi) entre les électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) et chaque électrode azimutale (M'azi); et des moyens pour élaborer des signaux de résistivité azimutaux (R'azi) chacun fonction du rapport (Vaz/A Vazi) du potentiel détecté
(Vaz) à la différence de potentiel détectée (A Vazi).
7 Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en
ce qu'il comprend de plus des moyens pour élaborer un signal de sortie
moyen (R'hr) fonction des signaux de résistivité azimutaux (R'azi).
14 - 8 Procédé pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage comprenant les étapes suivantes: émettre dans les formations des courants auxiliaires par des électrodes annulaires de garde (A 2) longitudinalement espacées l'une de l'autre sur un corps allongé adapté à être déplacé le long du sondage; dans un premier mode de fonctionnement, émettre des courants de mesure (Iazi) par un réseau d'électrodes azimutales (Aazi, Mazi) espacées circonférenciellement les unes des autres et disposées sur le corps entre les électrodes de garde (A 2) et élaborer, en réponse aux courants de mesure (Iazi), des premiers signaux de sortie (Razi) représentatifs de la résistivité des formations dans plusieurs directions autour du sondage; et dans un deuxième mode de fonctionnement, détecter les potentiels apparaissant sur les électrodes azimutales (Aazi, Mazi) et élaborer, en réponse aux potentiels détectés sur les électrodes azimutales, des deuxièmes signaux de sortie (R'azi) représentatifs de la résistivité des
formations dans plusieurs directions autour du sondage.
9 Procédé selon la revendication 8, dans lequel chaque électrode azimutale comprend une électrode azimutale de courant (Aazi) et une électrode azimutale de contrôle (Mazi), le procédé comprenant de plus, dans le premier mode de fonctionnement, les étapes suivantes: détecter les potentiels apparaissant sur les électrodes azimutales de contrôle (Mazi); détecter les potentiels apparaissant sur deux électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) respectivement associées aux électrodes de garde (A 2); et commander l'émission des courants en réponse aux potentiels détectés pour focaliser longitudinalement et azimutalement les courants de mesure (Iazi). Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'étape de commande des courants comprend les étapes suivantes: détecter la différence de potentiel entre chacune des électrodes azimutale de contrôle (Mazi) et les électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) reliées entre elles; et commander le courant émis par chacune des électrodes azimutales de courant (Aazi) de façon à annuler ladite différence de potentiel détectée. -
11 Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, dans lequel
l'étape d'élaboration des premiers signaux de sortie (Razi) comprend les étapes suivantes: détecter le potentiel (Vaz) sur les deux électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) reliées entre elles; détecter les intensités des courants de mesure (Iazi) émis par les électrodes azimutales de courant (Aazi); et élaborer des premiers signaux de résistivité azimutaux (Razi) chacun fonction du rapport (Vaz/Iazi) du potentiel détecté (Vaz) à l'intensité
détectée du courant de mesure (Iazi).
12 Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, dans lequel
l'étape d'élaboration des deuxièmes signaux de sortie (R'azi) comprend les étapes suivantes: détecter le potentiel (Vaz) sur les deux électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) reliées entre elles; détecter les différences de potentiel (A Vazi) entre les électrodes azimutales de contrôle (Mazi) et les électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4); et élaborer des deuxièmes signaux de résistivité azimutaux (R'azi) chacun fonction du rapport (Vaz/A Vazi) du potentiel détecté (Vaz) à la
différence de potentiel détectée (A Vazi).
13 Dispositif pour étudier la résistivité des formations traversées par un sondage comprenant: un corps allongé adapté à être déplacé le long du sondage; un réseau d'électrodes azimutales (Aazi, Mazi) espacées circonférenciellement les unes des autres sur le corps; deux électrodes annulaires de garde (A 2) disposées longitudinalement sur le corps de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales (Aazi, Mazi); des moyens pour émettre des courants électriques par les électrodes de garde (A 2); et dans un premier mode de fonctionnement, des moyens pour émettre des courants de mesure (Iazi) par les électrodes azimutales (Aazi), et des moyens pour élaborer, en réponse aux courants de mesure (Iazi), des premiers signaux de sortie (Razi) représentatifs de la résistivité des formations dans plusieurs directions autour du sondage; 16 - caractérisé en ce qu'il comprend de plus: dans un deuxième mode de fonctionnement, des moyens pour élaborer, en réponse aux potentiels détectés sur les électrodes azimutales (Mazi), des deuxièmes signaux de sortie (R'azi) représentatifs de la résistivité
des formations dans plusieurs directions autour du sondage.
14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend de plus deux électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) disposées de part et d'autre du réseau d'électrodes azimutales (Aazi,
Maz) et respectivement associées aux électrodes de garde (A 2).
Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que chaque électrode azimutale comprend une électrode azimutale de courant (Aaz) et une électrode azimutale de contrôle (Mazi) disposées sur le
corps à proximité l'une de l'autre.
16 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens pour détecter le potentiel (Vaz) sur les électrodes annulaires de contrôle (M 3, M 4) reliées entre elles; et des moyens pour détecter les différences de potentiel (A Vazi) entre les électrodes azimutales de contrôle (Mazi) et les électrodes
annulaires de contrôle (M 3, M 4) reliées entre elles.
17 Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens pour commander, dans le premier mode de fonctionnement, l'émission des courants de mesure (Iazi) en réponse aux différences de potentiel détectées (A Vazi) afin de focaliser longitudinalement et azimutalement les courants de mesure (Iazi); et des moyens pour désactiver, dans le deuxième mode de fonctionnement,
les moyens de commande d'émission de courants.
18 Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend des circuits de traitement reliés de façon déconnectable aux moyens de commande d'émission de courants pour produire, dans le premier mode de fonctionnement, des signaux représentatifs des intensités des
courants de mesure (Iazi).
17 - 19 Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens pour déconnecter, dans le deuxième mode de fonctionnement, les circuits de traitement des moyens de commande d'émission de courants et les connecter aux moyens de détection des différences de potentiel (àVazi) pour produire des signaux
représentatifs des différences de potentiel (A Vazi).
Dispositif selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé
en ce que les moyens pour élaborer les premiers signaux de sortie (Razi) comprennent des moyens pour calculer chaque premier signal de sortie (Razi) en fonction du rapport (Vaz/Iazi) du potentiel détecté (Vaz) à
l'intensité du courant de mesure (Iazi).
21 Dispositif selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé
en ce que les moyens pour élaborer les deuxièmes signaux de sortie (R'azi) comprennent des moyens pour calculer chaque deuxième signal de sortie (R'azi) en fonction du rapport (Vaz/I Vazi) du potentiel détecté
(Vaz) et de la différence de potentiel détectée (A Vazi).
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