FR2703470A1 - Permanent transmitting-receiving device for monitoring an underground formation and method of implementation. - Google Patents

Permanent transmitting-receiving device for monitoring an underground formation and method of implementation. Download PDF

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Abstract

- On installe dans un ou plusieurs puits (1) traversant une zone souterraine (2) recélant par exemple des effluents pétroliers, un ensemble d'émission-réception d'ondes sismiques ou acoustiques comportant une ou plusieurs unités d'émission et une ou plusieurs unités de réception, de façon à laisser chaque puits libre d'accès pour d'autres activités liées par exemple à la production de ces effluents. Les unités d'émission et de réception (U1-Up) sont installées par exemple derrière des tubes de cuvelage ou casings (2) ou des colonnes tubulaires utilisées pour d'autres fonctions et reliées de façon permanente ou non par des câbles (4) à une station de commande et d'enregistrement (5) en surface. Ces unités sont disposées au-dessus et au-dessous de la zone à surveiller par exemple ou bien à distance les unes des autres au niveau de la zone surveillée. Elles peuvent être constituées par exemple de transducteurs pouvant fonctionner en émetteurs et en récepteurs tels que des géophones (éventuellement tri-axiaux) ou des accéléromètres associés à des modules locaux de pilotage. Avec des unités de ce type réparties sur toute une portion de puits, on peut réaliser des diagraphies des couches environnant chaque puits en ondes P ou S, à intervalles de temps réguliers de façon à suivre, par comparaisons d'enregistrements successifs, les changements de la zone surveillée au cours du temps. - Application à la surveillance de longue durée d'un gisement.- Is installed in one or more wells (1) crossing an underground zone (2) harboring for example petroleum effluents, a set of emission-reception of seismic or acoustic waves comprising one or more emission units and one or more reception units, so as to leave each well free of access for other activities linked, for example, to the production of these effluents. The transmitting and receiving units (U1-Up) are installed, for example, behind casing tubes or casings (2) or tubular columns used for other functions and connected permanently or not by cables (4) to a control and recording station (5) on the surface. These units are arranged above and below the zone to be monitored, for example, or at a distance from each other at the level of the monitored zone. They can consist, for example, of transducers which can function as transmitters and receivers such as geophones (possibly triaxial) or accelerometers associated with local control modules. With units of this type distributed over an entire portion of the well, it is possible to log the layers surrounding each well in P or S waves, at regular time intervals so as to follow, by comparison of successive records, the changes in the area monitored over time. - Application to the long-term monitoring of a deposit.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'émission- réception pourThe present invention relates to a transmission-reception device for

suivre l'évolution au cours du temps d'une formation souterraine, qui est installé à demeure dans un ou plusieurs puits, ainsi qu'une méthode mettant en oeuvre le dispositif. Le dispositif selon l'invention convient par exemple pour suivre l'évolution d'une formation recélant des effluents notamment pétroliers, cette évolution étant liée par exemple à  monitor the evolution over time of an underground formation, which is permanently installed in one or more wells, as well as a method implementing the device. The device according to the invention is suitable, for example, for monitoring the evolution of a formation concealing effluents, in particular petroleum effluents, this evolution being linked, for example, to

des opérations de production.production operations.

La présente invention trouve des applications notamment pour la surveillance d'un champ pétrolier ou gazier o les exploitants ont besoin de suivre de façon précise l'évolution dans le temps des saturations des fluides dans une zone souterraine de production. Un procédé connu pour suivre l'évolution d'une formation en cours de production consiste par exemple à descendre dans des puits d'observation répartis sur un champ de production, à intervalles réguliers, des outils de diagraphie à neutrons et en déplaçant l'outil dans l'épaisseur des couches-réservoirs, à effectuer des logs qui sont interprétés en termes de saturation en  The present invention finds applications in particular for monitoring an oil or gas field where the operators need to accurately monitor the evolution over time of the saturations of the fluids in an underground production zone. A known method for monitoring the evolution of a formation during production is for example to go down into observation wells distributed on a field of production, at regular intervals, the neutron logging tools and by moving the tool in the thickness of the reservoir layers, to perform logs that are interpreted in terms of saturation in

gaz et corrélés avec les quantités de fluide produites ou injectées.  gas and correlated with the quantities of fluid produced or injected.

__ Ce procédé présente les avantages liées à la mobilité des émetteurs et récepteurs de signaux employés mais en contrepartie, il demande à chaque période d'investigation, que l'on interrompe les opérations qui sont menées au moyen du  __ This process has the advantages of the mobility of the transmitters and receivers of signals used, but in return, it requires each period of investigation, that the operations that are conducted by means of

puits le temps nécessaire au déplacement de la sonde de mesure.  well the time required to move the measuring probe.

Il est donc souhaitable que l'on puisse effectuer des opération de diagraphie d'une zone souterraine plus ou moins épaisse, sans  It is therefore desirable that one can carry out logging operations of a subterranean zone more or less thick, without

pour autant rendre indisponible les puits traversant cette zone.  to make unavailable the wells crossing this zone.

Par les brevets FR 2 600 172, 2 642 849, 2 681 373 (Aff 2533, 2903, 3279) du demandeur, on connait une technique pour éviter l'indisponibilité d'un puits qui consiste e SS eniel Ierlent a installer un grand noib;e de capteurs aà l'extérieur de tubes destinés à cuveler un ou plusieurs puits traversant une zone à surveiller Ces capteurs associés à des boitiers électroniques locaux, sont reliés par des lignes de transmission à une station de commande et d'enregistrement en surface Un tube de cuvelage (ou casing) étant mis en place, les capteurs qui se retrouvent dans l'espace annulaire entre lui et le puits, sont couplés avec les formations environnant le puits par le ciment de scellement Cette technique d'installation et de couplage permet de faire de l'écoute passive des bruits émis spontanément par une formation en cours de production ou bien 1 O encore de mener des opérations de prospection sismique en enregistrant les signaux reçus par les différents capteurs en réponse à des ondes acoustiques ou sismiques émises dans la formation par une source disposée en surface On peut aussi utiliser une source de puits que l'on descend dans un autre puits ou éventuellement dans le même puits mais cet agencement qui rend le puits indisponible, n'est pas compatible avec une  By patents FR 2,600,172, 2,642,849, 2,681,373 (Aff 2533, 2903, 3279) of the applicant, there is a known technique to avoid the unavailability of a well which consists of SS eniel Ierlent to install a large noib sensors on the outside of tubes for casing one or more wells crossing a zone to be monitored These sensors associated with local electronic boxes, are connected by transmission lines to a control station and a surface recording A casing tube (or casing) being put in place, the sensors that are found in the annular space between it and the well, are coupled with the formations surrounding the well by the sealing cement This technique of installation and coupling allows to passive listening spontaneously emitted sounds by training during production or even to conduct seismic prospecting operations by recording the signals received by the various sensors in in response to acoustic or seismic waves emitted in the formation by a source disposed on the surface It is also possible to use a well source that is lowered into another well or possibly into the same well, but this arrangement makes the well unavailable, is not compatible with a

surveillance de longue durée.long-term monitoring.

Le dispositif d'émission-réception acoustique ou sismique à caractère permanent selon l'invention permet de suivre l'évolution au cours du temps d'une formation souterraine Il est caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un ensemble drémission et de réception d'ondes acoustiques ou sismiques installé à demeure dans au moins un puits, comprenant au moins une unité d'émission et au moins une unité de réception disposées à des profondeurs différentes de manière à être couplées avec les terrains environnant ledit puits tout en le laissant libre pour une autre activité (liée notamment à la mise en production de la formation), une station de commande et d'enregistrement comportant un ensemble de commande pour 3 O piloter successivement l'émission d'ondes acoustiques ou sismiques par plusieurs unités d'émission de l'ensemble d'émission et de réception et un système de transmission pour  The acoustic-emission or seismic transmission device of permanent character according to the invention makes it possible to follow the evolution over time of an underground formation. It is characterized in that it comprises in combination a transmitting and receiving assembly. acoustic or seismic waves permanently installed in at least one well, comprising at least one emission unit and at least one reception unit arranged at different depths so as to be coupled with the lands surrounding said well while leaving it free for another activity (related in particular to the production of the training), a control and recording station comprising a control unit for 3 O successively control the emission of acoustic or seismic waves by several emission units of the transmission and reception system and a transmission system for

relier la station à l'ensemble d'émission et de réceptionr.  connect the station to the transmitting and receiving ensemble.

L'ensemble d'émission-réception comporte par exemple plusieurs unités d'émission et de réception réparties sur une portion de longueur d'au moins un puits et disposées en alternance. L'ensemble d'émissionréception peut comporter aussi des  The transmission-reception assembly comprises, for example, several transmission and reception units distributed over a portion of length of at least one well and arranged alternately. The emission-receiving set may also include

unités répartis dans plusieurs puits.  units distributed in several wells.

Suivant un mode de réalisation, chaque unité d'émission est associée à un module local de commande et dans ce cas, l'ensemble d'émission et de réception peut comporter plusieurs 1 O groupes d'émission-réception disposés à des profondeurs différentes dans le puits, chacun d'eux étant adapté à émettre et à recevoir des ondes acoustiques ou sismiques et étant associé à  According to one embodiment, each transmission unit is associated with a local control module and in this case, the transmitting and receiving unit may comprise several transmission / reception groups arranged at different depths in the well, each of them being adapted to emit and receive acoustic or seismic waves and being associated with

un module local d'interface.a local interface module.

Chaque groupe d'émission-réception comporte par exemple  Each transmission-reception group comprises, for example

1 5 au moins un transducteur émetteur-récepteur.  At least one transceiver transducer.

Suivant un mode de réalisation, chaque transducteur émetteur-récepteur est un géophone ou bien encore un accéléromètre et de préférence le dispositif comporte des moyens pour appliquer aux unités d'émission des signaux dont la  According to one embodiment, each transceiver transducer is a geophone or an accelerometer and preferably the device comprises means for applying to the transmission units signals whose

fréquence varie au cours du temps.frequency varies over time.

Suivant un agencement possible, une partie au moins des unités d'émission et de réception sont disposées dans au moins un puits pourvu d'un tube de cuvelage, dans l'espace annulaire  According to a possible arrangement, at least a portion of the transmitting and receiving units are arranged in at least one well provided with a casing tube in the annular space.

entre lui et le puits et noyés dans du ciment de scellement.  between him and the well and drowned in sealing cement.

Suivant un autre agencement, une partie au moins des unités d'émission et de réception sont disposées à l'extérieur d'un tube mis en place dans au moins un puits et reliés à lui par des moyens de liaison permettant un découplage acoustique par  According to another arrangement, at least part of the transmitting and receiving units are disposed outside a tube placed in at least one well and connected to it by connecting means allowing acoustic decoupling by

rapport au tube.compared to the tube.

3 O La méthode d'investigation selon l'invention permet de suivre l'évolution au cours du temps d'une formation souterraine au moyen d'ondes acoustiques ou sismiques Elle est caractérisée en ce qu'elle comporte en combinaison 1) l'installation à poste fixe dans au moins un puits foré au travers de la formation souterraine, d'un ensemble d'émission et de réception d'ondes acoustiques ou sismiques comprenant au moins une unité d'émission et au moins une unité de réception disposées à des profondeurs différentes, cet ensemble étant disposé de manière à être couplé avec les terrains environnant le puits tout en laissant celui-ci accessible (pour une activité liée à la mise en production de la formation par exemple), 2) la réalisation de cycles d'émission-réception comportant 1 O chacun: a) l'émission d'ondes par l'unité d'émission successivement par plusieurs desdites unités d'émission situées à des profondeurs différentes; ainsi que b) la réception des ondes émanant de la formation en 1 5 réponse aux émissions successives et leur enregistrement; et 3) une comparaison des enregistrements effectués au cours de cycles successifs de façon à mettre en évidence les modifications de la formation au cours du temps consécutives à la  The investigative method according to the invention makes it possible to follow the evolution over time of an underground formation by means of acoustic or seismic waves. It is characterized in that it comprises in combination: 1) the installation; fixed station in at least one well drilled through the subterranean formation, a set of emission and reception of acoustic or seismic waves comprising at least one transmission unit and at least one reception unit arranged at different depths, this set being arranged to be coupled with the lands surrounding the well while leaving it accessible (for an activity related to the production of the formation for example), 2) the realization of cycles of transmission-reception comprising 1 O each: a) the emission of waves by the emission unit successively by several of said transmission units situated at different depths; as well as b) the reception of the waves emanating from the formation in response to the successive transmissions and their recording; and 3) a comparison of recordings made in successive cycles so as to highlight training changes over time as a result of

production des effluents.effluent production.

Avec certaines configurations d'unités d'émission et de réception, on réalise dans certains cas une diagraphie des formations environnant les puits Avec d'autres configurations, on  With certain configurations of transmission and reception units, in some cases a logging of the formations surrounding the wells is carried out.

réalise des opérations de prospection sismique de puits à puits.  carries out well-to-well seismic prospecting operations.

Avec le dispositif selon l'invention on peut donc selon l'agencement utilisé, réaliser toutes sortes d'opérations de prospection sismique ou de diagraphie, et ceci sans jamais gêner  With the device according to the invention can therefore according to the arrangement used, perform all kinds of seismic prospecting operations or logging, and this without ever interfere

l'exploitation de la zone surveillée.  the operation of the supervised area.

D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention et de la méthode de mise en oeuvre apparaîtront  Other features and advantages of the device according to the invention and of the method of implementation will appear

3 O mieux à la lecture de la description ci-après de modes de  3 O better reading the following description of modes of

réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés o la F Ig 1 %mon Ctre schématiquement un premier mode de réalisation du dispositif avec un ensemble d'émission- réception  embodiment described by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings where F 1% is schematically a first embodiment of the device with a transmission-reception assembly

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d'ondes acoustiques ou sismiques comportant au moins une unité d'émission et au moins une unité de réception installées à demeure à des profondeurs différentes derrière un tube de cuvelage (casing) et couplées avec les formations par du ciment de scellement; la Fig 2 montre schématiquement un deuxième mode de réalisation o l'ensemble d'émission-réception comporte par exemple deux unités d'émission et deux unités de réception qui sont disposées à intervalles les unes des autres le long d'un 1 O tube et positionnées dans un puits à des profondeurs différentes, par une mise en place du tube dans celui-ci; la Fig 3 montre schématiquement une variante du mode de réalisation de la Fig 1 o l'on dispose au niveau d'une zone à surveiller, un ensemble d'unités d'émission et d'unités de réception disposées derrière un tube de cuvelage, à distance les unes des autres et en alternance, une unité d'émission étant intercalée entre deux unités de réception successives; la Fig 4 montre schématiquement un agencement analogue au précédent appliqué au mode de réalisation de la Fig 2; la Fig 5 montre une variante du mode de réalisation de la Fig 1 o les unités d'émission et de réception utilisées sont des transducteurs capables de fonctionner en émetteurs d'ondes qu'en récepteurs, cette variante étant également applicable au mode de réalisation de la Fig 2; et la Fig 6 montre schématiquement un boitier pour trois transducteurs dont les axes sont orientés suivant trois directions orthogonales, que l'on peut utiliser pour émettre des  acoustic or seismic waves having at least one emission unit and at least one receiving unit permanently installed at different depths behind a casing tube and coupled with the formations by sealing cement; FIG. 2 diagrammatically shows a second embodiment where the transmission-reception assembly comprises, for example, two transmission units and two reception units which are arranged at intervals of one another along a tube and positioned in a well at different depths, by placing the tube therein; FIG. 3 diagrammatically shows a variant of the embodiment of FIG. 1, where a set of emission units and reception units arranged behind a casing tube are arranged at a zone to be monitored, remote from each other and alternately, a transmission unit being interposed between two successive reception units; Fig 4 schematically shows an arrangement similar to the previous applied to the embodiment of Fig 2; FIG. 5 shows a variant of the embodiment of FIG. 1. the transmission and reception units used are transducers capable of operating as wave transmitters as in receivers, this variant also being applicable to the embodiment of FIG. Fig 2; and FIG. 6 schematically shows a box for three transducers whose axes are oriented in three orthogonal directions, which can be used to emit

ondes et capter les composantes d'ondes induites reçues.  waves and capture the induced wave components received.

La méthode selon l'invention est mise en oeuvre au moyen 3 O d'un ensemble d'émission-réception disposé à poste fixe dans au moins un puits traversant une formation souterraine recélant par exemple des effluents pétroliers et couplé avec les formations environnant le puits, de mianière î laisser le libre accès au puits pour tout autre activité Cet ensemble comporte un nombre p déterminé d'unités d'émission et de réception d'ondes acoustiques ou sismiques, et il est relié par un système de transmission comportant un ou plusieurs câbles de transmission,  The method according to the invention is implemented by means of a transmission-reception unit arranged at a fixed station in at least one well passing through a subterranean formation concealing, for example, petroleum effluents and coupled with the formations surrounding the well. , to allow free access to the well for any other activity. This set includes a fixed number p of acoustic and seismic emission and reception units, and is connected by a transmission system comprising one or more transmission cables,

à une station centrale de commande et d'enregistrement.  at a central control and recording station.

Les unités d'émission et de réception Ul, U 2, Uk Up peuvent être installées à poste fixe dans un puits 1 suivant une technique décrite dans les brevets français 2 600 172, 2 642 849, 2.681,373 (Aff 2533, 2903, 3279) déjà cités Les p unités Ul à Up sont positionnées derrière un tube de cuvelage ou casing 2 qui est ensuite descendu dans le puits De préférence les unités sont placées dans des logements (non représentés sur la figure) aménagés à cet effet Le ciment que l'on injecte ensuite dans l'espace 3 entre le tube et les parois du puits, assure le couplage acoustique des unités d'émission et de réception avec les 1 5 formations environnantes Les unités d'émission et de réception (U-Up) sont reliées de façon permanente par un système de transmission comportant au moins un câble 4, à une station 5 de surface comportant un ensemble de commande (Uc) et un ensemble d'enregistrement SR Dans tous les cas, le _ 2 positionnement de l'ensemble d'émission- réception à l'extérieur  The transmitting and receiving units U1, U2, Uk Up can be fixedly installed in a well 1 according to a technique described in French Patents 2,600,172, 2,642,849, 2,681,373 (Aff. 2533, 2903, 3279) already mentioned The units P u to Up are positioned behind a casing tube or casing 2 which is then lowered into the well Preferably the units are placed in housings (not shown in the figure) arranged for this purpose The cement that then injected into the space 3 between the tube and the walls of the well, provides the acoustic coupling of the transmitting and receiving units with the surrounding formations The transmitting and receiving units (U-Up) are permanently connected by a transmission system comprising at least one cable 4, to a surface station 5 comprising a control unit (Uc) and a recording assembly SR. In all cases, the positioning of the emission package reception outside

du tube, laisse le puits libre d'accès pour d'autres utilisations.  of the tube, leave the well free for other uses.

Suivant le mode de réalisation de la Fig 2, on installe à poste fixe un ensemble d'émission-réception comprenant un nombre p déterminé d'unités Ul, U 2, Uk, Up suivant une technique décrite par exemple dans les brevets FR 2 656 034, 2 674 029 (Aff 3007, 3190 Czernichow, Laurent) Ces unités sont associées à  According to the embodiment of FIG. 2, a transmitting-receiving assembly comprising a given number p of units U1, U2, Uk, Up is installed at a fixed station according to a technique described for example in patents FR 2 656. 034, 2 674 029 (Aff 3007, 3190 Czernichow, Laurent) These units are associated with

une colonne tubulaire 6 que l'on descend dans un puits cuvelé.  a tubular column 6 which is lowered into a well casing.

Elles sont plaquées en opération contre le tube de cuvelage de manière à améliorer leur couplage avec les formations environnant le puits Des moyens de liaison 7 connectent les différentes unités à la station de surface 5 Là encore, le positionnement de l'ensemble d'émission- réception à l'extérieur de la colonne tubulaire 6, laisse le puits libre d'avccs pour  They are pressed in operation against the casing tube so as to improve their coupling with the formations surrounding the well. Connecting means 7 connect the different units to the surface station 5. Again, the positioning of the transmission unit receiving outside the tubular column 6, leaves the free well of avccs for

d'autres utilisations.other uses.

De préférence, le système de transmission comporte des modules électroniques (non représentés) associés aux unités de réception Ils sont alimentés depuis la station de surface 5 et adaptés à numériser les signaux reçus et à les transmettre sous une forme codée pour leur enregistrement. Les unités Ul à Up peuvent être installées de part et d'autre de la portion de puits traversant la zone Z et/ou le long de cette portion de puits Une ou plusieurs de ces unités sont des émetteurs d'ondes sismiques ou acoustiques Une ou plusieurs  Preferably, the transmission system comprises electronic modules (not shown) associated with the receiving units They are fed from the surface station 5 and adapted to digitize the received signals and transmit them in coded form for their recording. The units U1 to U1 may be installed on either side of the portion of the well passing through the zone Z and / or along this portion of the well. One or more of these units are transmitters of seismic or acoustic waves. many

1 O d'entre elles sont des récepteurs de ces mêmes ondes.  1 O of them are receivers of these same waves.

Dans sa configuration la plus simple, le dispositif selon l'invention comporte un ensemble d'émission-réception d'ondes  In its simplest configuration, the device according to the invention comprises a transmission-reception set of waves

acoustiques ou sismiques constitué de deux unités Ul et U 2.  acoustic or seismic consists of two units Ul and U 2.

L'une des unités Ul est une unité d'émission disposée dans le puits audessus de la zone à surveiller par exemple, l'autre unité U 2 étant une unité de réception que l'on dispose au-dessous de  One of the units Ul is a transmission unit disposed in the well above the area to be monitored, for example, the other unit U 2 being a receiving unit that is disposed below

cette même zone.this same area.

En actionnant à intervalles choisis l'unité d'émission Ul si elle est unique ou chacune d'elles si l'ensemble en comporte plusieurs, on peut enregistrer à la station 5 les ondes P ou S induites reçues par l'unité de réception U 2 ou chacune d'elles, et par des comparaisons entre les jeux d'enregistrement successifs, déterminer par exemple les variations dans le temps, de la  By operating at intervals the transmission unit U1 if it is unique or each of them if the set comprises several, it is possible to record at station 5 the induced P or S waves received by the reception unit U 2 or each of them, and by comparisons between successive record sets, determine for example the variations in time, the

saturation en gaz des formations traversées.  gas saturation of the formations crossed.

Suivant les variantes des modes de réalisation des Fig 1 et 2 respectivement, schématisées aux Fig 3 et 4, l'ensemble d'émissionréception peut comporter par exemple p unités d'émission et de réception RI, El, R 2, E 2, Rn, En disposées en alternance et à intervalles réguliers le long de la portion de puits  According to the variants of the embodiments of FIGS. 1 and 2 respectively, schematized in FIGS. 3 and 4, the transmission / reception assembly may comprise, for example, transmission and reception units R1, E1, R2, E2, Rn. , Arranged alternately and at regular intervals along the well portion

traversant la zone Z à surveiller.crossing the Z zone to be monitored.

Avec un tel agencement, on peut réaliser une diagraphie acoustique de la zone Z en ondes P ou S On active chaque émetteur El à En successivement et on reçoit les ondes induites renvoyées par la formation sur les récepteurs voisins de chacun d'eux On peut ainsi déterminer par exemple les variations au  With such an arrangement, it is possible to carry out an acoustic logging of the zone Z in P or S waves. Each emitter El to En is activated in succession and the induced waves returned by the formation are received on the neighboring receivers of each of them. determine for example the variations at

cours du temps de la saturation des roches en gaz.  during the time of the saturation of the rocks in gas.

Un mode pratique de réalisation de l'ensemble d'émission- réception consiste par exemple à mettre en place p transducteurs ER 1, E Rk-l, E Rk, E Rk+l E Rp, (Fig 5) capables de fonctionner aussi bien en émetteurs qu'en récepteurs d'ondes acoustiques ou sismiques Chaque transducteur E Rk émet successivement un signal et les signaux induits sont reçus par les  A practical embodiment of the transmission-reception assembly consists for example in setting up transducers ER 1, E Rk-1, E Rk, E Rk + 1 E Rp, (FIG. 5) capable of functioning as well. in transmitters than in acoustic or seismic wave receivers Each transducer E Rk emits a signal successively and the induced signals are received by the

deux transducteurs adjacents E Rk 1 et E Rk+l par exemple.  two adjacent transducers E Rk 1 and E Rk + 1 for example.

1 O Comme transducteurs, on peut utiliser par exemple des géophones que l'on fait fonctionner en vibrateurs L'énergie qu'ils peuvent rayonner étant faible, on les alimente de préférence  As transducers, it is possible to use, for example, geophones which are made to operate in vibrators. The energy they can radiate being small, they are preferably supplied with power.

avec un signal vibratoire dont la fréquence varie dans le temps.  with a vibratory signal whose frequency varies over time.

La durée d'émission du signal de fréquence variable est déterminée en fonction de la puissance que peut rayonner le transducteur choisi, de façon à pouvoir obtenir des  The duration of transmission of the variable frequency signal is determined according to the power that can radiate the chosen transducer, so as to obtain

enregistrements exploitables.exploitable records.

Bien que leur impédance électrique soit généralement beaucoup plus grande que celle des géophones, on peut néanmoins utiliser aussi des accéléromètres de type  Although their electrical impedance is generally much greater than that of the geophones, it is nevertheless possible to use accelerometers of the same type.

piézo-électrique par exemple.piezoelectric for example.

Un mode de commande de chaque unité d'émission et notamment de chaque transducteur utilisé en émetteur consiste à  A control mode of each transmission unit and in particular of each transducer used as a transmitter consists of

engendrer in situ les signaux d'émission.  generate in situ the emission signals.

Le système de transmission comporte dans ce cas des générateurs locaux de signal (non représentés) alimentés en énergie électrique depuis la station de surface 5, ces générateurs étant adaptés à générer le signal à émettre en fonction de signaux codés reçus par des lignes de transmission dans le câble 4 (Fig 1, 3 O 2) Suivant les cas, le signal appliqué à chaque transducteur peut  The transmission system comprises in this case local signal generators (not shown) supplied with electrical energy from the surface station 5, these generators being adapted to generate the signal to be transmitted as a function of coded signals received by transmission lines in cable 4 (Fig 1, 3 O 2) Depending on the case, the signal applied to each transducer may

être impulsionnel ou continu.be impulse or continuous.

Un système de liaison permettant les communications b-direction elles entre les différentes unités de l'ensemble d'émission-réception et la station de surface 5 et la transmission d'énergie électrique vers les unités d'émission, est décrit par exemple dans les demandes de brevet français FR 91/15 691,  A link system allowing the b-direction communications between the different units of the transceiver assembly and the surface station 5 and the transmission of electrical energy to the transmission units is described for example in French patent applications FR 91/15 691,

92/03 575 (Aff 3317, 3364 Staron, Cretin) du demandeur.  92/03 575 (Aff 3317, 3364 Staron, Cretin) of the applicant.

Pour interconnecter les différentes unités d'émission et de réception, on peut utiliser aussi des lignes courant dans des canalisations hydrauliques, suivant la technique décrite dans le  To interconnect the different transmitting and receiving units, it is also possible to use lines running in hydraulic lines, according to the technique described in FIG.

brevet FR 91/15 483 (Aff 3315 J Laurent).  FR 91/15483 (Aff 3315 J Laurent).

On a décrit un ensemble d'émission-réception relié en permanence à la station de surface 5 Cette connexion à la station 5 des unités de l'ensemble d'émission-réception peut toutefois être effectuée aussi de façon discontinue seulement durant les périodes d'observation sismique de la zone Z, suivant la technique décrite dans le brevet FR 92/02 201 (Aff 3349 P Meynier) du demandeur. On a décrit des modes de réalisation o l'ensemble d'émission-réception est placé dans un seul puits Il est bien évident toutefois que les unités d'émission et de réception peuvent être réparties dans plusieurs puits traversant la zone à surveiller, de façon à faire de la prospection sismique de puits à  A transceiver assembly permanently connected to the surface station 5 has been described. This connection to the station 5 of the transceiver units can, however, also be carried out discontinuously only during the periods of time. seismic observation of the zone Z, according to the technique described in patent FR 92/02 201 (Aff 3349 P Meynier) of the applicant. Embodiments have been described where the transceiver assembly is placed in a single well. It is obvious, however, that the transmitting and receiving units can be distributed in several wells traversing the area to be monitored, so that to do seismic prospecting from wells to

puits.well.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1) Dispositif d'émission-réception acoustique ou sismique à caractère permanent, pour suivre l'évolution au cours du temps d'une formation souterraine, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un ensemble d'émission et de réception d'ondes acoustiques ou sismiques (Ul-Up) installé à demeure dans au moins un puits ( 1), comprenant au moins une unité d'émission et au moins une unité de réception disposées à des profondeurs 1 O différentes de manière à être couplées avec les terrains environnant ledit puits tout en le laissant libre pour une autre activité, une station de commande et d'enregistrement ( 5) comportant un ensemble de commande (Uc) pour piloter successivement l'émission d'ondes acoustiques ou sismiques par plusieurs unités d'émission de l'ensemble d'émission et de réception et un système de transmission ( 4, 7) pour relier la  1) Acoustic or seismic emission-reception device of a permanent nature, for monitoring the evolution over time of an underground formation, characterized in that it comprises in combination a set of transmission and reception of waves acoustic or seismic (Ul-Up) permanently installed in at least one well (1), comprising at least one emission unit and at least one reception unit arranged at different depths 1 O so as to be coupled with the grounds surrounding said well while leaving it free for another activity, a control and recording station (5) comprising a control unit (Uc) for successively controlling the emission of acoustic or seismic waves by several emission units of the transmission and reception assembly and a transmission system (4, 7) for connecting the station à l'ensemble d'émission et de réception.  station to the transmitting and receiving set. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble d'émission-réception (U 1-Up) comporte plusieurs unités d'émission et de réception réparties sur une portion de  2) Device according to claim 1, characterized in that the transmission-reception assembly (U 1-Up) comprises a plurality of transmission and reception units distributed over a portion of longueur d'au moins un puits et disposées en alternance.  length of at least one well and arranged alternately. 3) Dispositif selon l'une des revendications précédentes,  3) Device according to one of the preceding claims, caractérisé en ce que l'ensemble d'émission-réception comporte  characterized in that the transceiver assembly comprises des unités répartis dans plusieurs puits.  units distributed in several wells. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes,  4) Device according to one of the preceding claims, caractérisé en ce que chaque unité d'émission (U) est associée à  characterized in that each transmission unit (U) is associated with un module local de commande.a local control module. ) Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'ensemble d'émission et de réception comporte 3 O plusieurs groupes (E, R) d'émission-réception disposés à des profondeurs différentes dans le puits, chacun d'eux étant adapté à émettre et à recevoir des ondes acoustiques ou sismiques et  ) Device according to the preceding claim, characterized in that the transmission and reception assembly comprises 3 O several groups (E, R) transmission-reception arranged at different depths in the well, each of them being adapted to emit and receive acoustic or seismic waves and étant associé à un module local u'iiterface.  being associated with a local module u'iiterface. 1 1 6) Dispositif selon la revendication précécedente, caractérisé en ce que chaque groupe d'émission-réception comporte au moins  1 1 6) Device according to the preceding claim, characterized in that each transmission-reception group comprises at least un transducteur émetteur-récepteur (ERJ-E Rp).  a transceiver transducer (ERJ-E Rp). 7) Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque transducteur émetteur-récepteur est un géophone. 8) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que  7) Device according to the preceding claim, characterized in that each transceiver transducer is a geophone. 8) Device according to claim 6, characterized in that chaque transducteur émetteur-récepteur est un accéléromètre.  each transceiver transducer is an accelerometer. 9) Dispositif selon l'une des revendications précédentes,  9) Device according to one of the preceding claims, 1 O caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour appliquer auxdites unités d'émission des signaux dont la fréquence varie au  1 O characterized in that it comprises means for applying to said transmission units signals whose frequency varies at cours du temps.course of time. ) Dispositif selon l'une des revendications précédentes,  Device according to one of the preceding claims, caractérisé en ce qu'une partie au moins des unités d'émission et de réception est disposée dans au moins un puits pourvu d'un tube de cuvelage ( 2), dans l'espace annulaire ( 3) entre lui et le  characterized in that at least part of the transmitting and receiving units is disposed in at least one well provided with a casing tube (2) in the annular space (3) between it and the casing puits ( 1) et noyés dans du ciment de scellement.  well (1) and embedded in cementitious cement. 11) Dispositif selon l'une des revendications précédentes,  11) Device according to one of the preceding claims, caractérisé en ce qu'une partie au moins des unités d'émission et de réception est disposée à l'extérieur d'une colone tubulaire ( 6) mise en place dans au moins un puits et reliés à elle par des moyens de liaison permettant un découplage acoustique par  characterized in that at least a portion of the transmitting and receiving units are disposed outside a tubular colone (6) placed in at least one well and connected thereto by connecting means allowing a acoustic decoupling by rapport à ladite colonne.to said column. 12) Méthode d'investigation pour suivre l'évolution au cours du temps d'une formation souterraine au moyen d'ondes acoustiques ou sismiques, caractérisée en ce qu'elle comporte en combinaison: 1) l'installation à poste fixe dans au moins un puits foré au travers de la formation souterraine, d'un ensemble d'émission et 3 O de réception d'ondes acoustiques ou sismiques (Ul-Up) comprenant au moins une unité d'émission et au moins une unité de réception disposées à des profondeurs différentes, cet ensemble étant disposé de manière à être couplé a-ec les terrains environnant le puits ( 1) tout en laissant celui-ci accessible; 2) la réalisation de cycles d'émission-réception comportant chacun: a) l'émission d'ondes par chaque unité d'émission ainsi que b) la réception des ondes émanant de la formation en réponse aux émissions successives et leur enregistrement; et 3) une comparaison des enregistrements effectués au cours de cycles successifs de façon à mettre en évidence les modifications de la formation au cours du temps consécutives à la production  12) Investigation method for monitoring the evolution over time of an underground formation by means of acoustic or seismic waves, characterized in that it comprises in combination: 1) the stationary installation in at least one a well drilled through the subterranean formation, an emission and acoustic reception assembly (UI-Up) comprising at least one transmission unit and at least one reception unit arranged at different depths, this assembly being arranged to be coupled with-ec the terrain surrounding the well (1) while leaving it accessible; 2) carrying out transmission-reception cycles each comprising: a) the emission of waves by each transmission unit as well as b) the reception of the waves emanating from the formation in response to the successive transmissions and their recording; and 3) a comparison of recordings made in successive cycles to highlight training changes over time as a result of production. des effluents.effluents. 1 O 13) Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que, l'ensemble d'émission et de réception comportant plusieurs groupes d'émission-réception (R, E) disposés à des profondeurs différentes le long d'au moins un puits dans une portion de celui-ci traversant une zone du sous-sol, la réalisation desdits cycles d'émission-réception consiste en une diagraphie des formations dans ladite portion en activant successivement les différents groupes d'émission-réception pour émettre des ondes à  1 O 13) Method according to the preceding claim, characterized in that the transmission and reception assembly comprising several transmission-reception groups (R, E) arranged at different depths along at least one well. in a portion thereof passing through an area of the subsoil, the realization of said transmission-reception cycles consists of a logging of the formations in said portion by successively activating the different transmission-reception groups to transmit waves to des emplacements différents le long du puits.  different locations along the well. 14) Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que chaque groupe d'émission-réception étant constitué d'un transducteur pouvant fonctionner alternativement en émetteur et en récepteur on réalise une disgraphie des formations traversées par la portion de puits en activant successivement tous les transducteurs au moyen de signaux à fréquence variable et on reçoit les signaux induits au moyen des  14) Method according to the preceding claim, characterized in that each transmission-reception group consisting of a transducer that can operate alternately transmitter and receiver is made a disgraphy of the formations traversed by the well portion by activating successively all transducers by means of variable frequency signals and the signals induced by the autres transducteurs.other transducers. ) Méthode selon la revendication 12, caractérisée en ce que, l'ensemble d'émission et de réception comportant plusieurs unités d'émission disposées à des profondeurs différentes le long 3 O d'au moins un premier puits dans une portion de celui-ci traversant une zone du sous-sol, et plusieurs unités de réception réparties à des profondeurs différentes le long d'au moins un deuxième puits, la réalisation de cycles d'émission-réception comporte une activation successive de différents groupes d'émission dans un puits pour émettre des ondes à des emplacements différents; le long du premier puits et la réception  A method according to claim 12, characterized in that the transmission and reception assembly comprises a plurality of emission units disposed at different depths along at least one first well in a portion thereof. passing through an area of the subsoil, and several reception units distributed at different depths along at least one second well, the realization of emission-reception cycles comprises a successive activation of different emission groups in a well. to emit waves at different locations; along the first well and the reception d'ondes par des unités de réception le long du deuxième puits.  by receiving units along the second well.
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