FR3024906B1

FR3024906B1 - Dispositif de mesure d'un champ electromagnetique a base de metamateriau

Info

Publication number: FR3024906B1
Application number: FR1557749A
Authority: FR
Inventors: Ahmed Elsayed Fouda; Burkay Donderici
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2015-08-14
Publication date: 2019-07-05
Anticipated expiration: 2035-08-14
Also published as: GB2541853A; US20170090061A1; FR3024906A1; GB201700212D0; NO20162040A1; CA2952573A1; GB2541853B; US10422913B2; CA2952573C; WO2016025009A1

Abstract

Un dispositif de mesure de champ électromagnétique utilise des métamatériaux pour manipuler des champs électromagnétiques. Un tel dispositif s'avère utile dans un certain nombre d'applications comprenant par exemple le jalonnement gradiométrique de fond de puits.

Description

Dispositif de mesure de champ électromagnétique À base de MÉTAMATÉRIAU

DOMAINE DE LA DESCRIPTION

La présente description concerne globalement des dispositifs de mesure de champ électromagnétique et plus précisément un dispositif de mesure de champ électromagnétique qui divise et qui inverse des ondes électromagnétiques par l'emploi de métamatériaux.

CONTEXTE

La détermination de la position et de la direction d'un tuyau conducteur (boîtier métallique, par exemple) avec précision et efficacité est nécessaire dans un certain nombre d'applications de fond de puits. Il se peut que la plus importante de ces applications soit le cas d'un puits soufflé dans lequel le puits cible doit rejoindre très précisément un puits de secours afin d'interrompre le souffle de l'explosion. D'autres applications importantes comprennent le forage d'un puits parallèle à un puits existant dans des systèmes de drainage par gravité induit par de la vapeur (« SAGD »), qui évitent des collisions avec d'autres puits dans un champ pétrolifère dense où les puits sont forés à proximité les uns des autres et la surveillance d'une voie souterraine de forage à l'aide d'un tuyau métallique à courant injecté sur le sol en tant que référence.

Les démarches classiques ont tenté d'apporter des solutions à ce problème. Selon un procédé, une source de type électrode sert à induire du courant sur le boîtier cible pour produire un champ magnétique. Le gradient du champ magnétique rayonné par le boîtier cible, en plus du champ magnétique lui-même, est mesuré à l'aide de deux récepteurs qui nécessitent souvent un étalonnage sur le terrain. Grâce à une relation entre le champ magnétique et son gradient, on effectue une mesure précise de jalonnement Comme on utilise deux récepteurs toutefois, l'étalonnage sur le terrain des récepteurs est souvent requis.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1A représente un rayon R le long d'un espace initial comportant un axe x-y.

La figure IB représente un rayon R le long d'un espace transformé comportant un axe u-v.

La figure IC représente un espace transformé pour une application de masquage.

La figure ID représente un certain nombre de rayons R dans un masquage 3D.

La figure 2 représente un masque d'invisibilité fonctionnant à 8,5 GHz, réalisé à l'aide de résonateurs en anneau fendu en tant que métamatériaux, selon un exemple de mode de réalisation de la présente description.

La figure 3 représente un dispositif de mesure électromagnétique selon exemple de mode de réalisation de la présente description.

La figure 4A est une vue éclatée du dispositif de mesure électromagnétique de la figure 3.

La figure 4B représente la non-inversion de supports de rotation du champ électromagnétique.

La figure 4C représente des supports de rotation du champ électromagnétique inversé.

La figure 4D est une représentation en organigramme du dispositif de mesure de champ électromagnétique de la figure 3 comportant deux supports de rotation de champ électromagnétique.

La figure 5 est une représentation en organigramme d'un dispositif de mesure de champ électromagnétique comportant un support unique de rotation du champ électromagnétique, selon un autre mode de réalisation de la présente description.

La figure 6 enfin représente les dispositifs de mesure électromagnétique déployés dans une application de forage et de câble de forage, selon certains procédés d'illustration de la présente description.

DESCRIPTION DE MODES DE RÉALISATION ILLUSTRATIFS

On indique ci-après des modes de réalisation illustratifs et des méthodologies afférentes de la présente description tels qu'on peut les employer dans un dispositif de mesure de champ électromagnétique qui inverse et divise des ondes électromagnétiques. Par souci de clarté, on ne mentionne pas toutes les caractéristiques d'une installation ou d'une méthodologie réelle dans cette description. On appréciera bien entendu que dans le développement de tout mode de réalisation de cette sorte, de nombreuses décisions spécifiques de mises en œuvre doivent être faites pour atteindre les objectifs spécifiques des développeurs, telles que la conformité avec les contraintes liées au système et liées à l'activité commerciale, qui doivent varier d'une installation à l'autre. On constatera aussi que cet effort de développement peut s'avérer complexe et chronophage, mais peut être une entreprise de routine pour les spécialistes bénéficiant de cette description. D'autres aspects et avantages des divers modes de réalisation et des méthodologies afférentes de la description doivent apparaître après consultation de la description des dessins suivants.

Dans ce contexte, des méthodologies et des modes de réalisation illustratifs de la présente description décrivent des dispositifs de mesure de champ électromagnétique qui manipulent des ondes ou des champs électromagnétiques à l'aide d'une optique de transformation pour produire ainsi des signaux susceptibles d'être utilisés pour un certain nombre d'applications. Dans un mode de réalisation illustratif généralisé, un dispositif de mesure à base de métamatériau comprend un récepteur comportant une première et une deuxième entrée à travers lesquels on peut recevoir des ondes électromagnétiques. Un support de rotation du champ électromagnétique (« EMF ») constitué d'un métamatériau est couplé à la deuxième voie d'entrée du récepteur. Le support de rotation de l'EMF reçoit un champ électromagnétique selon un premier angle spatial, puis fait tourner le premier angle spatial jusqu'à un deuxième angle spatial. Le champ électromagnétique tourné est donc déphasé spatialement avec le champ électromagnétique initial d'un degré donné. Autrement dit, le déphasage spatial d'un degré donné signifie qu'une composante du champ électrique/magnétique représente une version tournée de l'autre après qu'une rotation d'un certain angle est appliquée par le métamatériau du support de rotation de l'EMF.

Lors du fonctionnement de ce mode de réalisation généralisé, le récepteur reçoit des champs électromagnétiques dans ses première et seconde voies d'entrée. Le champ électromagnétique reçu à travers la première voie d'entrée peut être un champ électromagnétique directement à partir de l'environnement, tandis que le champ électromagnétique reçu à travers la seconde voie d’entrée est le champ électromagnétique tourné. Après réception, le récepteur superpose les deux champs électromagnétiques pour produire un signal qui peut être encore traité pour toute application voulue. Le signal peut par exemple être utilisé pour obtenir une mesure gradiométrique. Dans ces modes de réalisation, le champ électromagnétique tourné tourne sensiblement de 180° par rapport au champ électromagnétique initial, ce qui inverse sensiblement les deux champs, comme on va le décrire plus en détail ci-après. Selon un autre mode de réalisation, deux supports de rotation de l'EMF peuvent être couplés au récepteur pour donner deux champs électromagnétiques qui ont été tournés de sensiblement 90° dans le sens opposé l'un par rapport à l'autre, ce qui entraîne aussi des champs électromagnétiques inversés qui sont reçus au niveau du récepteur.

En conséquence, les modes de réalisation décrits ici s'avèrent particulièrement utiles pour des applications gradiométriques parce qu'il suffit d'un récepteur pour effectuer une mesure de gradient. De plus, comme il suffit d'un seul récepteur dans ces applications, aucun besoin d'étalonnage sur le terrain n'est nécessaire. Ces avantages et applications de la présente description ainsi que d'autres apparaîtront aux spécialistes bénéficiant de cette description.

Comme on l'a déjà mentionné, les modes de réalisation illustratifs de la présente description utilisent une optique de transformation pour réguler les champs électromagnétiques. Ces transformations peuvent être réalisées dans un certain nombre de manières comprenant par exemple des métamatériaux. Les métamatériaux sont des composites élaborés artificiellement qui héritent leurs propriétés électriques d'après la géométrie et la configuration de leurs cellules unitaires constitutives. On peut obtenir des métamatériaux de nombreuses différentes manières en fonction de la fréquence de fonctionnement. Parmi les modes de réalisation illustratifs décrits ici, le dispositif de mesure de champ électromagnétique à base de métamatériau est conçu pour les ondes électromagnétiques à division inversées.

Il faut d'abord décrire certains principes de l'optique de transformation. La figure IA représente un rayon R le long d'un espace initial 2 comportant un système de coordonnées x-y. Supposons que la grille sous-jacente (espace initial 2) soit « élastique » et qu'on puisse la déformer pour atteindre une certaine forme de champ comme le montre la figure IB. En conséquence, un espace transformé 2T est formé dans un système de coordonnées u-v. En conséquence de l’invariance de forme de l'équation de Maxwell dans la transformation de coordonnées, ces transformations peuvent être interprétées comme si le milieu initial dans l'espace déformé était remplacé par un milieu globalement anisotrope et non homogène. Les matériaux présentant ces propriétés peuvent ne pas exister dans la nature et donc, on les appelle « métamatériaux », Une application illustrative de l'optique de transformation est la masquage par invisibilité. La figure IC représente un espace transformé 2T destiné à une application de masquage. Ici, l'espace 2T est transformé de manière à créer une enceinte dans la région interne (p < R]), tout en maintenant la grille intacte dans la région extérieure (p > R2). La région Ri < p < R2 est celle où un métamatériau sert à imiter la déformation de grille représentée. La transformation représentée permet de diriger délicatement les rayons autour de la région interne quelle que soit le contenu matériel de cet espace interne, ce qui rend tout objet placé dans l'espace interne invisible, comme le montre la figure ID.

On va maintenant donner une description mathématique de l'optique de transformation. Dans l'espace initial (fig. IA), nous avons les équations de Maxwell : ?xE = ~>|tH éq(la) et V x H = JuieE -t- J, éq( 1 b).

Considérons la transformation suivante dans les coordonnées cylindriques : p = p (ρ,φ,ζ') éq(2a), φ* = φ'(ρ,φ,ζ) éq(2b), et s* — ζ’ίρ, φ. 2) éq(2c).

Les équations de Maxwell sont de forme invariante dans la transformation de coordonnées. Dans l'espace transformé, elles prennent la forme suivante ; V' x E’ = éq(3a) et + È éq(3b), où : . _ ΑμΑτ lAl éq(4a),

. _ AeAT lAl éq(4b), I - ,s ΙΑ,,Ι éq(4c) et ' dp ρδφ dz A _ ρ’δφ' ρ’δφ' ρ’δφ’ dp ρδφ dz dz dz dz’ dp ρδφ dz éq(5) constituent la matrice jacobienne de la transformation. On trouve ci-dessus les propriétés des matériaux et la source équivalente de courant qu'on doit utiliser pour réaliser la transformation prescrite de coordonnées. Les transformations qui préservent la continuité de grille à travers la limite d'espace transformé produisent des métamatériaux non réfléchissants, à iso-impédance. Une autre classe de transformations existe, qu'on appelle transformations incorporées, dans lesquelles la continuité de grille est rompue et où donc une transmission non réfléchissante à travers l'interface du milieu de métamatériau/arrière-plan n'est pas garantie. Les transformations incoiporées procurent toutefois un degré plus élevé de souplesse pour manipuler des champs en dehors du dispositif à métamatériau, et on peut les concevoir de manière à limiter les réflexions parasites.

On va maintenant décrire la réalisation pratique de métamatériaux utilisée dans certains exemples de modes de réalisation de la présente description. Tandis que les matériaux classiques atteignent leurs propriétés macroscopiques à partir de la composition chimique des atomes constitutifs, les métamatériaux atteignent leurs propriétés macroscopiques à partir des cellules unitaires constitutives élaborées artificiellement. On a réalisé les métamatériaux de nombreuses manières différentes en fonction de l’application et de la fréquence du fonctionnement. On va maintenant décrire quelques réalisations illustratives ; toutefois, ces réalisations ne sont ni exhaustives ni censées limiter la portée de cette description,

La figure 2 représente un masque d'invisibilité fonctionnant par exemple à 8,5 GHz et réalisé à l'aide de résonateurs en anneau fendu en tant que métamatériaux, qu'on peut utiliser en tant que métamatériau dans le mode de réalisation illustratif de la présente description. Le masque d’invisibilité à deux dimensions illustré 4 nécessite la composante radiale du tenseur de perméabilité (//„) pour varier radialement, comme le montrent les encarts 6 de la figure 2, l'un d'eux se trouvant à environ 30 mm et l'autre se trouvant à environ 60 mm. Ce profil est réalisé à l'aide de dix cylindres 8 dotés de résonateurs en anneau fendu imprimés (« SRR ») 10. Les dimensions des SRR 10 dans chaque cylindre sont ajustées pour obtenir le profil requis. Pour pouvoir décrire la série de SRR 10 avec des propriétés matérielles macroscopiques efficaces, la dimension de la cellule unitaire doit être nettement plus petite que la longueur d'onde de fonctionnement, qu'on appelle condition d'homogénéisation. Néanmoins, la dimension des SRR 10 doit être suffisamment grande pour résonner à la fréquence de fonctionnement ou à proximité de celle-ci.

Dans d’autres modes de réalisation, les métamatériaux utilisés peuvent être d'autres couches électriques et magnétiques de métamatériaux. Dans ces modes de réalisation, les couches électriques réalisent le profil discrétisé £& grâce aux cinq ensembles de résonateurs électriques LC (‘ELC’), alors que les couches magnétiques réalisent le profil discrétisé Ayy Ayy grâce aux SRR. La lentille à indice négatif de réfraction (‘NIR’) (qu'on appelle aussi lentille parfaite) constitue un autre exemple d'optique incorporée de transformation où l'on emploie des métamatériaux doubles négatifs (‘DNG’) (qu'on appelle aussi métamatériaux gauchers (LH). On atteint la perméabilité négative à l'aide des SRR alors qu'on réalise la pennittivité négative à l'aide de fils fins.

Aux fréquences inférieures, les dimensions des SRR et des ELC doivent résonner tandis que la fréquence de fonctionnement devient trop grande pour une réalisation pratique. On peut toutefois employer des composants localisés pour atteindre la résonance à des fréquences inférieures sans accroître les dimensions cellulaires des unités. On peut par exemple employer des lentilles simples négatives (‘SNG’) utiles en imagerie de résonance magnétique (‘IRM’) en tant que métamatériau. On a employé ces lentilles à capacité chargée pour améliorer la sensibilité et la résolution spatiale des bobines de RF dans des systèmes d'ÏRM. On notera que comme la longueur d'onde de fonctionnement des bobines RF d'IRM est bien plus grande que les dimensions de la bobine (régime quasi-magnétostatique), une lentille NIR MM peut suffire en tant que lentille SNG avec μ, r= -1.

Selon d'autres modes de réalisation illustratifs encore, une autre conception de métamatériaux DNG qu’on peut utiliser sont des matériaux chiraux. Un métamatériau chiral est constitué de bandes de métal isolé enroulé dans une hélice, puis les hélices individuelles sont empilées selon un arrangement 3D pour former une structure DNG isotrope. Cette conception a l'avantage selon lequel ses cellules unitaires (hélices chirales) peuvent avoir des résonances internes avec des dimensions de l'ordre de 1/1000e de la longueur d'onde de fonctionnement. Cette caractéristique s'avère particulièrement importante pour concevoir des métamatériaux fonctionnant à de très basses fréquences (métamatériaux quasi-statiques).

Une caractéristique des techniques de réalisation de métamatériaux décrite précédemment vient du fait qu'elle repose sur des structures résonantes, d'une manière ou d'une autre. Ainsi, le métamatériau est hautement dispersif et sujet à des pertes quand il fonctionne près de la résonance, ce qui signifie aussi qu'un métamatériau qui a des propriétés données ne peut être conçu que pour fonctionner à une seule fréquence.

Il existe un certain nombre d'autres réalisations de métamatériaux qu'on peut employer dans des modes de réalisation conformes à la présente description. L'emploi de métamatériaux a aussi été par exemple étendu à des applications quasi-statiques et de CC. Les exemples comprennent un métamatériau diamagnétique à CC, un masque magnétique à CC et un concentrateur électrique à CC.

Après avoir décrit un certain nombre de réalisations de métamatériaux, on va maintenant décrire des modes de réalisation illustratifs de la présente description. Bien que les dispositifs de mesure de champ électromagnétique décrits ici puissent être utilisés dans un certain nombre d'applications, la description suivante doit se concentrer sur des applications de classification de puits de forage pour positionner précisément et de manière fiable un puits en cours de forage, le puits « injecteur », par rapport à un premier puits cible proche, habituellement le puits producteur, si bien que l'injecteur peut être maintenu à peu près parallèle au puits producteur. Dans un tel mode de réalisation, le puits cible doit avoir une conductivité plus élevée que la formation environnante, qu'on peut réaliser par l'usage d'un corps conducteur allongé le long du puits cible, tel qu'un tubage qui est déjà présent dans la plupart des puits pour préserver l'intégrité du puits. Les spécialistes bénéficiant de cette description comprendront ces applications et/ou adaptations ainsi que d'autres.

La figure 3 représente un dispositif de mesure électromagnétique 300 placé le long d'un puits de forage, selon un mode de réalisation illustratif de la présente description. Dans ce mode de réalisation, un premier puits 20 est foré à l'aide de toute technique appropriée de forage. Puis ce premier puits 20 reçoit le tubage 22. Un deuxième puits 24 est ensuite foré à l'aide d'un ensemble approprié de forage (non représenté) qui peut par exemple être un ensemble à diagraphie en cours de forage (‘LWD’), un ensemble de mesure en cours de forage (‘MWDj ou un autre ensemble voulu de forage. Bien qu'on décrive un deuxième puits 24 comme étant ensuite foré, selon d'autres modes de réalisation, le premier puits 20 et le deuxième puits 24 peuvent être forés simultanément. En pareil cas, la masse-tige du premier puits 20 peut agir fonctionnellement en tant que tubage 22.

Après avoir foré le deuxième puits 24 (c.-à-d. le trou de forage de classification), on déploie un câble de forage au fond par le biais du câble de forage 26 pour effectuer des opérations de jalonnement. Les opérations de jalonnement peuvent se faire pour mesurer la distance et la direction d'un puits à partir de l'autre que l'on peut utiliser dans des applications visant à forer des puits parallèles lors d'une opération de SAGD, pour éviter des collisions de puits dans des zones encombrées ou à produire des intersections entre puits dans des opérations sur puits de secours. Le dispositif de mesure électromagnétique 300 forme une pailie de l'ensemble formant un câble de forage, et il est logé dans un boîtier 28. Le boîtier 28 peut être à n'importe quelle température et sous n'importe quelle pression résistant au boîtier convenant pour des applications de jalonnement de fond de puits. Il peut par exemple s'agir d'une section à masse-tige qui est constituée d’un métal non ferreux, tel que l'acier inoxydable. Comme on l'indique ci-après, le dispositif de mesure électromagnétique 300 permet par exemple un jalonnement gradiométrique par le biais d'un récepteur unique.

La figure 4A est une vue éclatée du dispositif de mesure électromagnétique 300. Comme on peut le voir, le dispositif de mesure électromagnétique 300 comprend un récepteur 30 situé entre deux supports de rotation de l'EMF 32a et 32b. Il n'est pas nécessaire que le récepteur 30 et les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b soient en contact mutuel, mais la distance entre le récepteur 30 et les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b doit être limitée pour réduire des effets de diffusion géométrique ou de propagation. Le récepteur 30 peut par exemple être formé de bobines, de solénoïdes, de magnétomètres ou d'un certain nombre d'autres réalisations qui équivalent à des dipôles magnétiques ou électriques. Les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b sont constitués d'un métamatériau, tel qu'on l'a déjà décrit, qui agissent tous deux comme rotateurs de polarisation de champs électromagnétiques. Les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b sont deux moitiés symétriques du même métamatériau par rapport au centre de mesure du récepteur 30. Dans certains modes de réalisation, les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b peuvent être des pièces séparées couplées aux deux côtés du récepteur 30. Dans d'autres modes de réalisation, les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b forment une pièce monolithique comportant un espacement (par ex. une rainure) s'étendant à travers son centre, où le récepteur 30 peut être positionné. Quoi qu'il en soit, dans tous les modes de réalisation, les dispositifs de rotation de l'EMF situés de part et d'autre du récepteur 30 doivent être symétriques par rapport au centre de mesure du récepteur 30.

Les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b peuvent être inversés mutuellement. Les figures 4B et 4C illustrent ce concept, la figure 4B représentant des supports de rotation de l'EMF non inversés et la figure 4C représentant des supports de rotation de l'EMF inversés. À la figure 4B, les supports de rotation de l'EMF A et B sont non inversés, ce qui signifie que pour un même champ d'incident donné, ils produisant la même direction de vecteur champ au niveau de leurs accès de récepteur. A la figure 4C cependant, les supports de rotation d’EMF A et B ont été inversés, ce qui signifie que pour un même champ d'incident donné, ils produisent la direction de vecteur champ opposé au niveau de leurs accès de récepteur. Dans ce mode de réalisation illustratif, les supports de rotation de l'EMF A et B identiques sont tournés de 90° l'un par rapport à l'autre de manière à produire des signaux électromagnétiques déphasés au récepteur 30. Ici, la « phase » correspond à l'angle spatial de phase de l'onde électromagnétique, qui est le degré de rotation de l'onde dans l'espace. Ainsi, le déphasage correspond à un défaut d'alignement (qu'on appelle ici le « déphasage spatial »). Le déphasage d'un certain nombre de degrés d'un composant du champ électrique/magnétique correspond à une version tournée de l'autre après application de la rotation d'un certain angle par les supports de rotation de l'EMF.

La figure 4D est une représentation sous forme d'organigramme du dispositif de mesure de champ électromagnétique 300 utile pour illustrer la rotation de l'angle de phase spatiale. Comme on l'a déjà mentionné, les supports de rotation de l'EMF 32a et 32b ont été tournés de 90° l'un par rapport à l'autre. Ainsi, pendant le fonctionnement, une onde électromagnétique 34 est émise à partir d'une source telle que par exemple un puits de forage tube ou l'environnement lui-même. Comme l'indiquent les flèches 34, les ondes électromagnétiques ont un premier angle spatial dans la même direction que leur parcours dans les entrées 36 des supports de rotation de l’EMF 32a et 32b. Du fait de la nature inversée des supports de rotation de l'EMF 32a et 32b, le métamatériau du support de rotation de l'EMF 32a tourne du premier angle spatial d'onde 34 de 90° jusqu'à un deuxième angle spatial, ce qui produit une onde électromagnétique tournée 34R au niveau de la sortie 38. Le métamatériau du support de rotation de l’EMF 32b tourne du premier angle spatial de son onde 34 de 90° également jusqu'à un deuxième angle spatial. Du fait de la nature inversée du suppoxt de rotation de l'EMF 32b toutefois, cette rotation a lieu dans une direction opposée à la direction de la rotation de l'onde électromagnétique 34R. Ainsi, le support de rotation de l'EMF 32b produit une onde électromagnétique tournée 34R' au niveau de sa sortie 38. Les entrées 36 représentent les champs magnétiques incidents (par ex. l’onde EM 34) nécessitant des mesures. Les sorties 38 représentent les champs magnétiques (onde EM 34R, 34R') qui sont électromagnétiquement superposées sur le récepteur pour créer le signal de gradient.

Si l'on se réfère encore à la figure 4D, on voit que le récepteur 30 contient une première voie d’entrée 40 et une deuxième voie d’entrée 42 à travers lesquelles il reçoit les ondes électromagnétiques. L'onde électromagnétique tournée 34R est reçue à travers sa première voie d’entrée 40, moyennant quoi un premier signal est produit. L'onde électromagnétique tournée 34R' est reçue à travers la deuxième voie d’entrée 42, moyennant quoi un deuxième signal est produit. Comme les deuxièmes angles spatiaux des ondes électromagnétiques tournées 34R et 34R' sont orientées dans le sens opposé d'un total de 180° dans cet exemple, les premier et deuxième signaux obtenus peuvent servir à déterminer le gradient. Dans ce mode de réalisation illustratif donc, les premier et deuxième signaux sont superposés électromagnétiquement sur le récepteur 30 pour produire un signal proportionnel à une mesure gradiométrique de l'onde électromagnétique 34. Lorsqu’une diffusion géométrique susceptible de se produire entre les supports de rotation 32a et 32b et 30 est ignorée, la mesure est équivalente à la différence entre les champs magnétiques au niveau des entrées 36 avec un espacement équivalent à la distance entre les entrées 36. Toutefois, lorsque l'effet de diffusion géométrique est compris, l’espacement équivalent peut différer de la valeur idéale. Ainsi, jusqu'à une constante de mise à l'échelle, la lecture du récepteur 30 est proportionnelle au gradient du champ ambiant. On peut calculer la constante de mise à l'échelle par le biais d'une procédure d'étalonnage impliquant des mesures de laboratoire avec une source de référence contrôlée.

En conséquence, du fait de la nature inversée du métamatériau, le mode de réalisation illustratif du dispositif de mesure de champ électromagnétique 300 permet le calcul du gradient par le biais d'une seule mesure (par le biais d'un seul récepteur). Au contraire, les outils de gradient de l'état de la technique (par ex., les outils de jalonnement) nécessitent l’emploi de deux récepteurs sensibles pour mesurer des champs électromagnétiques pour obtenir le gradient. Les circuits de traitement analysent ensuite les champs mesurés, moyennant quoi ils sont différenciés et divisés par leur espacement pour obtenir le gradient. Dans les modes de réalisation illustratifs décrits ici toutefois, le métamatériau des supports de rotation de l'EMF effectuent les calculs du gradient et il n'est donc pas nécessaire que les circuits de traitement effectuent ces calculs. De plus, comme on ne peut utiliser qu'un seul récepteur, il n'est pas nécessaire d'utiliser de multiples étalonnages de récepteur comme avec les outils de l'état de la technique.

La figure 5 est une représentation en organigramme d'un dispositif de mesure de champ électromagnétique 500 servant à illustrer la rotation de l'angle de phase spatiale, selon au moins un mode de réalisation de la présente description. Le dispositif de mesure de champ électromagnétique 500 est quelque peu similaire au dispositif 300 déjà décrit et peut donc être compris au mieux en référence à celui-ci, où des numéros identiques indiquent des éléments identiques. À la différence du système 300 toutefois, le dispositif de mesure de champ électromagnétique 500 n'utilise qu'un seul support de rotation de l'EMF 44. Le métamatériau utilisé dans le support de rotation de l'EMF 44 est conçu pour faire tourner l'angle spatial d'une onde électromagnétique incidente de 180°. Comme on l'a déjà indiqué, on y parvient à l'aide d'un métamatériau qui effectue une transformation de coordonnées équivalente à une rotation de 180°. On peut réaliser ce métamatériau à l'aide d'un matériau chiral ou d’un autre type de matériau approprié.

Lors du fonctionnement du dispositif de mesure de champ électromagnétique 500 donc, une onde électromagnétique 34 est émise à partir d'une source telle qu'un puits de forage tubé ou de l'environnement lui-même. Comme l’indiquent les flèches 34, les ondes électromagnétiques ont un premier angle spatial orienté dans la même direction alors qu'elles parcourent l'entrée 36 du support de rotation de l’EMF 44. Simultanément, l'onde électromagnétique 34 parcourt aussi la première voie d'entrée 40 du récepteur 30 pour donner un premier signal. Le métamatériau du support de rotation de l'EMF 44 tourne du premier angle spatial d'onde 34 180° à un deuxième angle spatial, ce qui produit une onde électromagnétique tournée 34R au niveau de la sortie 38. L'onde électromagnétique tournée 34R est reçue à travers la deuxième voie d'entrée 42 moyennant quoi un deuxième signal est produit. Comme le deuxième angle spatial de Fonde électromagnétique tournée 34R est orienté à 180° de déphasage par rapport à Fonde électromagnétique 34, les premier et deuxième signaux obtenus peuvent servir à déterminer le gradient. Dans cet exemple de mode de réalisation donc, le récepteur 30 superpose ensuite les premier et deuxième signaux pour produire un signal proportionnel à une mesure gradiométrique de Fonde électromagnétique 34.

Comme on Fa déjà indiqué, les dispositifs de mesure du champ électromagnétique peuvent être utilisés dans différentes applications. Ces applications comprennent par exemple des mesures d'étude de source contrôlée par EM, des applications de tomographie à travers le puits ou au fond du puits telles que la diagraphie ou les câbles de forage. Bien que la figure 3 représente un dispositif de mesure de champ électromagnétique 300 placé le long d’un câble de forage, l'exemple qui suit va décrire son utilisation le long d'un ensemble de forage. Si l'on se réfère à la figure 3 donc, lors d'un emploi dans une application de jalonnement de fond de puits, un câble de forage (comprenant un dispositif de mesure de champ électromagnétique 300, 500) (non montré) peut être déployée en bas du puits pour forer un premier puits 24 (e.g., le puits d'injection) après ou pendant le forage du second puits 20 (par ex., le puits producteur). Pour maintenir le premier puits 24 à la distance et suivant la direction voulues du second puits, un courant / est induit le long du tubage 22 du second puits 20 qui engendre un champ magnétique 34 rayonnant du tubage 22 vers le dispositif de mesure de champ électromagnétique 300, 500 dans le premier puits 24. Les champs électromagnétiques 34 sont ensuite reçus par le dispositif de mesure de champ électromagnétique 300, 500, moyennant quoi le gradient est déterminé comme on l'a déjà indiqué. Puis les données gradiométriques peuvent servir à déterminer la distance et la direction jusqu'au deuxième puits 20. Une fois que la position relative est déterminée, des circuits de traitement peuvent alors produire des signaux nécessaires pour diriger le câble de forage dans la direction nécessaire pour maintenir la distance et la direction voulues à partir du second puits 20.

La figure 6 illustre un système 600 servant à jalonner les opérations selon un mode de réalisation illustratif de la présente description. On notera que le système 600 peut aussi contenir un système de pompage ou d’autres opérations. Le système 600 contient une installation de forage 602 située au niveau d'une surface 604 d'un puits de forage. L'installation de forage 602 procure un support pour un appareil de fond de puits, comprenant une chaîne de forage 608. Le train de tiges de forage 608 pénètre dans une table rotative 610 pour forer un trou de puits/puits de forage 612 à travers les formations souterraines 614. Le train de tiges de forage 608 contient un Kelly 616 (dans sa partie supérieure), un tuyau de forage 618 et un ensemble de fond de trou 620 (situé au niveau de la partie inférieure du tuyau de forage 618). Dans certains modes de réalisation illustratifs, l'ensemble de fond de trou 620 peut contenir des masses-tiges 622, un outil de fond de puits 624 et un trépan 626. Bien que l'outil de fond de puits 624 puisse être un outil quelconque parmi un certain nombre de types différents comprenant des outils de mesure lors du forage (‘MWD’), de jalonnement lors du forage (‘LWD’), etc. ; dans ce mode de réalisation, l'outil de fond de puits 624 est un quelconque des dispositifs de mesure de champ électromagnétique décrits ici.

Lors des opérations de forage, le train de tiges de forage 608 (comprenant un Kelly 616, un tuyau de forage 618 et un ensemble de fond de trou 620) peut être tourné par une table rotative 610. En plus ou à la place de cette rotation, l'ensemble de fond de trou 620 peut aussi être tourné par un moteur qui est au fond du puits. Les masses-tiges 622 peuvent seivir à ajouter du poids sur le trépan 626. Les masses-tiges 622 raidissent aussi éventuellement l'ensemble de fond de trou 620 en lui permettant de transférer le poids vers le trépan 626. Le poids procuré par les masses-tiges 622 aide aussi le trépan 626 à pénétrer dans la surface 604 et dans les formations souterraines 614.

Lors des opérations de forage, une pompe à boue 632 pompe éventuellement du fluide de forage (par ex. de la boue de forage) à partir d'une fosse à boue 634 à travers un tuyau 636, jusqu'au tuyau de forage 618, puis jusqu'au trépan 626. Le fluide de forage peut s'écouler hors du trépan 626 et revenir à la surface à travers une zone annulaire 640 entre le tuyau de forage 618 et les côtés du trou de forage 612. Le fluide de forage peut ensuite être renvoyé jusqu'à la fosse à boue 634, par exemple par le biais du tuyau 637, puis le filtre est filtré. Le fluide de forage refroidit le trépan 626 et permet la lubrification du trépan 626 lors de l'opération de forage. De plus, le fluide de forage supprime les coupures des formations souterraines 614 produites par le trépan 626.

Si l'on se réfère encore à la figure 6, on voit que l'outil de fond de puits 624 comprend aussi un nombre quelconque de capteurs qui suivent différents paramètres de fond de puits et qui produisent des données qui sont enregistrées dans au moins un support différent d'enregistrement dans l'outil de fond de puits 624. Sinon, par ailleurs, les données peuvent être transmises en un site distant (par ex. en surface) et traitées en conséquence. Ces paramètres peuvent comprendre des données de jalonnement liées aux diverses caractéristiques des formations souterraines (telles que la résistivité, le rayonnement, la densité, la porosité, etc.) et/ou aux caractéristiques du trou de puits (par ex. la taille, la forme, etc.), etc.

La figure 6 illustre aussi un autre mode de réalisation dans lequel un système de câble de forage est déployé. Dans un tel mode de réalisation, le système de câble de forage peut contenir un corps d'outil de fond de puits 671 couplé à une base 676 par un câble de jalonnement 674. Le câble de jalonnement 674 peut contenir sans s'y limiter un câble électrique (câbles multiples d'alimentation électrique et de télécommunication), un monocâble (conducteur simple) et un câble de forage (non destiné à l'alimentation électrique ou aux télécommunications). La base 676 se trouve au-dessus du sol et comprend éventuellement des dispositifs de support, des dispositifs de télécommunication et des dispositifs de calcul. Le corps d'outil 671 loge l'un quelconque des dispositifs de mesure de champ électromagnétique 672 décrit ici. Dans un mode de réalisation, une alimentation électrique (non représentée) se trouve dans le corps d’outil 671 pour conduire de l'électricité jusqu'à l'outil 671. En cours de fonctionnement, un système de câble de forage est habituellement envoyé au fond du trou après l'accomplissement d'une partie du forage. Plus précisément, selon certains modes de réalisation, le train de tiges de forage 508 crée un puits de forage 612, puis le train de tiges de forage 608 est enlevé, et le système de câble de forage est introduit dans le puits de forage 612, comme un spécialiste bénéficiant de cette description le comprendra. On notera qu'un seul puits de forage apparaît par souci de simplicité, afin de montrer les outils déployés dans des applications de forage et de câbles. Dans certaines applications, telles que le jalonnement, de multiples trous de forage seront forés comme on le sait dans la technique.

Les métamatériaux présentent de nombreux avantages lorsqu'on les applique dans des applications de fond de trou. En premier lieu, la bande étroite, le fonctionnement à une seule fréquence de nombreux outils de fond de trou fonctionne bien avec un métamatériau parce que des réalisations pratiques de métamatériau fonctionnent bien sur des bandes étroites. Deuxièmement, la géométrie cylindrique de nombreux outils de fond de trou procurent également un avantage. Ici, certaines réalisations de métamatériau pratiques possibles ont deux variations dimensionnelles sans variations dans la troisième dimension. Dans les trous de forage, une variation géométrique dans la dimension axiale peut souvent être négligée, ce qui donne une bonne adéquation.

Troisièmement, la gamme de fonctionnement à basse fréquence de nombreux outils de fond de trou rend le principe d'homogénéisation facilement applicable. Les métamatériaux à rotation de polarisation sont fondés sur l'optique de transformation incorporée, ce qui signifie que la continuité de grille à travers l'interface du métamatériau est rompue. Cela donne lieu à une fausse distorsion quand le signal électromagnétique traverse cette interface. En pratique cependant, cette distorsion eut être négligée, suilout aux basses fréquences de fonctionnement mises en œuvre dans le jalonnement.

Quatrièmement, les champs électriques et magnétiques sont découplés dans de nombreux outils de fond de trou, ce qui facilite la réalisation de métamatériaux à l'aide d'un ensemble réduit de propriétés matérielles. Cinquièmement, la plupart des outils de fond de trou ont une polarisation de champ prédéfinie, ce qui facilite la conception du métamatériau à partir d'un ensemble réduit de paramètres. Sixièmement, si le SNG et le DNG s’avèrent facultatifs, on peut concevoir des métamatériaux non résonants, à pertes faibles fonctionnant à des longueurs d'onde bien plus longues que la cellule unitaire.

En conséquence, les dispositifs de mesure du champ électromagnétique décrits ici permettent des mesures différentielles de jalonnement de gradient utilisant un seul récepteur installé au lieu de deux comme dans les outils classiques - ce qui réduit le coût de l'outil. Le métamatériau à division inversée peut être produit en usine pour garantir la symétrie et donc aucun autre étalonnage n'est nécessaire sur le terrain. De plus, comme on n'utilise qu'un seul récepteur, aucun étalonnage des multiples récepteurs n'est nécessaire non plus.

Les modes de réalisation décrits ici concernent en outre l’un quelconque des paragraphes suivants : 1. Dispositif de mesure de champ électromagnétique comprenant un récepteur comprenant : une première voie d’entrée à travers laquelle il reçoit un champ électromagnétique en produisant ainsi un premier signal grâce au récepteur ; et une deuxième voie d’entrée à travers laquelle il reçoit un champ électromagnétique en produisant ainsi un second signal grâce au récepteur ; et un premier support de rotation du champ électromagnétique (EMF) couplé à la deuxième voie d’entrée du récepteur, le premier support de rotation de l'EMF comprenant : une entrée servant à recevoir un champ électromagnétique présentant un premier angle spatial, le support de rotation de l’EMF étant conçu pour faire tourner le premier angle spatial jusqu'à un deuxième angle spatial ; et une sortie à travers laquelle le champ électromagnétique ayant le deuxième angle spatial passe dans la deuxième voie d’entrée du récepteur pour produire ainsi le second signal. 2. Dispositif selon le paragraphe 1, dans lequel le premier support de rotation de l'EMF est constitué d'un métamatériau. 3. Dispositif selon le paragraphe 1 ou 2, dans lequel le récepteur est un dipôle magnétique. 4. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 3, dans lequel le récepteur est un dipôle électrique. 5. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 4, dans lequel le support de rotation de l'EMF est conçu pour faire tourner le premier angle spatial jusqu’à un deuxième angle spatial qui est sensiblement à 180° hors de la phase spatiale par rapport au premier angle spatial ; et où le récepteur est conçu pour se superposer aux premier et deuxième signaux pour produire ainsi un signal proportionnel à une mesure gradiométrique. 6. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 5, comprenant en outre un deuxième support de rotation de l'EMF couplé à la première voie d’entrée du récepteur, le deuxième support de rotation de l'EMF comprenant : une entrée servant à recevoir un champ électromagnétique présentant un premier angle spatial, le deuxième support de rotation de l'EMF étant conçu pour faire tourner le premier angle spatial jusqu'à un deuxième angle spatial ; et une sortie à travers laquelle le champ électromagnétique présentant le deuxième angle spatial atteint la première voie d’entrée du récepteur pour produire ainsi le premier signal. 7. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 6, dans lequel les premier et deuxième supports de rotation comprennent une construction sensiblement symétrique par rapport à un centre de mesure du récepteur. 8. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 7, dans lequel le deuxième angle spatial produit par le premier support de rotation de l'EMF est une rotation de sensiblement 90° par rapport au premier angle spatial ; le deuxième angle spatial produit par le support de rotation de l'EMF est une rotation de sensiblement 90° par rapport au premier angle spatial, la rotation du deuxième support de rotation de l'EMF étant en sens opposé par rapport à la rotation du premier support de rotation de l'EMF ; et le récepteur étant conçu pour superposer les premier et deuxième signaux pour produire ainsi un signal proportionnel à une mesure gradiométrique. 9. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 8, dans lequel le récepteur se trouve dans un trou de puits ; et où une source des signaux électromagnétiques se trouve dans un deuxième puits. 10. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 9, comprenant en outre des circuits de traitement servant à calculer une distance entre les premier et deuxième puits grâce aux premier et deuxième signaux. 11. Dispositif selon l'un quelconque des paragraphes 1 à 10, dans lequel le récepteur forme une partie d'un câble ou un ensemble de forage. 12. Procédé de réalisation d'une mesure de champ électromagnétique, ce procédé comprenant : la réception d'un champ électromagnétique à travers une première voie d’entrée d'un récepteur et la production d'un premier signal dans le récepteur ; la réception d'un champ électromagnétique dans un premier support de rotation du champ électromagnétique (‘EMF’) couplé au récepteur ; l'utilisation du premier support de rotation de l'EMF, la rotation d'un premier angle spatial du champ électromagnétique jusqu'à un deuxième angle spatial ; et la réception du champ électromagnétique présentant le deuxième angle spatial dans une deuxième voie d’entrée du récepteur, et la production d'un deuxième signal dans le récepteur. 13. Procédé selon le paragraphe 12, comprenant en outre le calcul d'une mesure gradiométrique à partir des premier et deuxième signaux. 14. Procédé selon les paragraphes 12 ou 13, dans lequel la rotation du premier angle spatial du champ électromagnétique jusqu'au deuxième angle spatial comprend la rotation du premier angle spatial de sensiblement 180°. 15. Procédé selon l'un quelconque des paragraphes 12 à 14, dans lequel la réception du champ électromagnétique à travers la première voie d’entrée du récepteur comprend la réception du champ électromagnétique directement à partir d'un environnement adjacent au récepteur. 16. Procédé selon l'un quelconque des paragraphes 12 à 15, dans lequel la réception du champ électromagnétique à travers la première voie d’entrée du récepteur comprend : la réception d'un champ électromagnétique dans un deuxième support de rotation de l'EMF couplé au récepteur ; l'utilisation du deuxième support de rotation de l'EMF, la rotation d'un premier angle spatial du champ électromagnétique jusqu'à un deuxième angle spatial ; et la réception du champ électromagnétique présentant le deuxième angle spatial dans la première voie d’entrée du récepteur, et la production consécutive du premier signal dans le récepteur. 17. Procédé selon l'un quelconque des paragraphes 12 à 16, dans lequel : grâce au premier support de rotation de l’EMF, la rotation du premier angle spatial jusqu'au deuxième angle spatial comprend la rotation du premier angle spatial de sensiblement 90° ; et grâce au deuxième support de rotation de l'EMF, la rotation du premier angle spatial jusqu'au deuxième angle spatial comprend la rotation du premier angle spatial de sensiblement 90° dans un sens opposé à la rotation appliquée par le premier support de rotation de l'EMF. 18. Procédé selon l'un quelconque des paragraphes 12 à 17, dans lequel : une source des champs électromagnétiques est un premier puits de forage ; le récepteur est déployé le long d'un deuxième puits de forage ; et le procédé comprend en outre l'utilisation des premier et deuxième signaux pour déterminer une distance entre les premier et deuxième puits de forage. 19. Procédé selon l'un quelconque des paragraphes 12 à 18, comprenant en outre le déploiement du récepteur le long d'un ensemble de fond de puits.

De plus, les méthodologies décrites ici peuvent être mises en œuvre dans un système comprenant des circuits de traitement servant à mettre en œuvre l'un quelconque des procédés, ou dans un produit de type programme informatique comprenant des instructions qui lorsqu'on les exécute à l’aide d'au moins un processeur, amène le processeur à effectuer l'un quelconque des procédés décrits ici.

Bien que divers modes de réalisation et diverses méthodologies aient été présentés et décrits, la description ne se limite pas à ces modes de réalisation et à ces méthodologies et sera comprise comme comprenant toutes les modifications et variantes, comme cela apparaîtra à un spécialiste. On comprendra donc que la description ne vise pas à se limiter aux formes particulières décrites. En fait, l'intention est de couvrir toutes les modifications, les équivalents et les alternatives faisant partie de l'esprit et de la portée de la description telle que définie par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de mesure de champ électromagnétique comprenant : un récepteur comprenant : une première voie d’entrée à travers laquelle il reçoit un champ électromagnétique et produisant ainsi un premier signal par le récepteur ; et une deuxième voie d’entrée à travers laquelle il reçoit un champ électromagnétique en produisant ainsi un second signal grâce au récepteur ; et un premier support de rotation du champ électromagnétique (‘EMF’) couplé à la deuxième voie d’entrée du récepteur, le premier support de rotation de l'EMF comprenant : une entrée servant à recevoir un champ électromagnétique présentant un premier angle spatial, le support de rotation de l'EMF étant conçu pour faire tourner le premier angle spatial jusqu'à un deuxième angle spatial ; et une sortie à travers laquelle le champ électromagnétique ayant le deuxième angle spatial passe dans la deuxième voie d’entrée du récepteur pour produire ainsi le second signal.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le premier support de rotation de l’EMF est constitué d'un métamatériau.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le récepteur est un dipôle magnétique.
4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le récepteur est un dipôle électrique.
5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel : le support de rotation de l'EMF est conçu pour faire tourner le premier angle spatial jusqu'à un deuxième angle spatial qui est sensiblement à 180° hors de la phase spatiale par rapport au premier angle spatial ; et où le récepteur est conçu pour se superposer aux premier et deuxième signaux pour produire ainsi un signal proportionnel à une mesure gradiométrique.
6. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un deuxième support de rotation de l'EMF couplé à la première voie d’entrée du récepteur, le deuxième support de rotation de l'EMF comprenant : une entrée servant à recevoir un champ électromagnétique présentant un premier angle spatial, le deuxième support de rotation de l'EMF étant conçu pour faire tourner le premier angle spatial jusqu'à un deuxième angle spatial ; et une sortie à travers laquelle le champ électromagnétique présentant le deuxième angle spatial atteint la première voie d’entrée du récepteur pour produire ainsi le premier signal.
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les premier et deuxième supports de rotation comprennent une construction sensiblement symétrique par rapport à un centre de mesure du récepteur.
8. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel : le deuxième angle spatial produit par le premier support de rotation de l'EMF est une rotation de sensiblement 90° par rapport au premier angle spatial ; le deuxième angle spatial produit par le support de rotation de l'EMF est une rotation de sensiblement 90° par rapport au premier angle spatial, la rotation du deuxième support de rotation de l'EMF étant en sens opposé par rapport à la rotation du premier support de rotation de l'EMF ; et le récepteur étant conçu pour superposer les premier et deuxième signaux pour produire ainsi un signal proportionnel à une mesure gradiométrique.
9. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel : le récepteur se trouve dans un trou de puits ; et où une source des signaux électromagnétiques se trouve dans un deuxième puits.
10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant en outre des circuits de traitement servant à calculer une distance entre les premiei’ et deuxième puits grâce aux premier et deuxième signaux.
11. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le récepteur forme une partie d’un câble ou un ensemble de forage.
12. Procédé de réalisation d'une mesure de champ électromagnétique, ce procédé comprenant : la réception d’un champ électromagnétique à travers une première voie d’entrée d'un récepteur et la production d'un premier signal dans le récepteur ; la réception d'un champ électromagnétique dans un premier support de rotation du champ électromagnétique (‘EMF’) couplé au récepteur ; Futilisation du premier support de rotation de l'EMF, la rotation d'un premier angle spatial du champ électromagnétique jusqu'à un deuxième angle spatial ; et la réception du champ électromagnétique présentant le deuxième angle spatial dans une deuxième voie d’entrée du récepteur, et la production d'un deuxième signal dans le récepteur.
13. Procédé selon la revendication 12, comprenant en outre le calcul d'une mesure gradiométrique à partir des premier et deuxième signaux.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel la rotation du premier angle spatial du champ électromagnétique jusqu'au deuxième angle spatial comprend la rotation du premier angle spatial de sensiblement 180°.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel la réception du champ électromagnétique à travers la première voie d’entrée du récepteur comprend la réception du champ électromagnétique directement à partir d'un environnement adjacent au récepteur.
16. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel la réception du champ électromagnétique à travers la première voie d’entrée du récepteur comprend : la réception d’un champ électromagnétique dans un deuxième support de rotation de l'EMF couplé au récepteur ; l'utilisation du deuxième support de rotation de l'EMF, la rotation d'un premier angle spatial du champ électromagnétique jusqu'à un deuxième angle spatial ; et la réception du champ électromagnétique présentant le deuxième angle spatial dans la première voie d’entrée du récepteur, et la production consécutive du premier signal dans le récepteur.
17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel : grâce au premier support de rotation de l'EMF, la rotation du premier angle spatial jusqu'au deuxième angle spatial comprend la rotation du premier angle spatial de sensiblement 90° ; et grâce au deuxième support de rotation de l'EMF, la rotation du premier angle spatial jusqu'au deuxième angle spatial comprend la rotation du premier angle spatial de sensiblement 90° dans un sens opposé à la rotation appliquée par le premier support de rotation de l'EMF.
18. Procédé selon l'un quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel : une source des champs électromagnétiques est un premier puits de forage ; le récepteur est déployé le long d’un deuxième puits de forage ; et le procédé comprend en outre l'utilisation des premier et deuxième signaux pour déterminer une distance entre les premier et deuxième puits de forage.
19. Procédé selon l'un quelconque des revendications 12 à 14, comprenant en outre le déploiement du récepteur le long d'un ensemble de fond de puits.