Brevet FR2128222A1 — publié le 19721020

La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour le repérage directionnel d'un trou de sonde et plus particulièrement un procédé et un appareil pour déterminer la position d'un trou de sonde à n'importe quelle profondeur donnée. Lors de forages pétroliers et de prospections pour obtenir d'autres dépôts minéraux, il est très important dans la pratique d'avoir une information de la position du trou de sonde sur sa longueur par rapport à son point de départ à la surface de la terre. Cette information est intéressante pour de nombreux usages, en particulier pour s'assureur que le trou de sonde reste dans une zone prédéterminée de terre, mesurée à la surface. Parmi les autres utilisations, on peut citer les prospections dans lesquelles des échantillons de minerais prélevés dans les couches de la terre peuvent entre en corrélation avec la position du trou, et les données géologiques peuvent entre réunies pour aider à situer le pétrole et autres dépôts de minerais. Quand on fore un trou de sonde dans civerses formations de terre celui-ci a tendance à dévier de la verticale et par conséquent à se déplacer latéralement d'une valeur dépendant de l'angle de dérivation du trou de sonde, ou de la déviation par rapport à sa direction verticale, également appelée et appelée ci-après angle d'inclinaison. Pour déterminer la position du trou de sonde, il est nécessaire de connaitre la valeur de l'angle d'inclinaison ou sa direction, c'est-à-dire, la direction du compas ou l'azimuth, de la déviation par rapport à une direction de référence appropriée, telle que par exemple, le nord magnétique. Cet angle sera appelé ci-après azimuth. Divers instruments ont été proposés pour effectuer toutes les mesures ci-dessus, ou une partie de ces mesures, tels que ceux comprenant des pendules suspendus, couplés électromagnétiquement, ou des bobines, qui donnent seulement une information de l'angle d'inclinaison du trou de sonde, et ceux qui combinent les éléments électromagnétiques suspendus indiqués ci-dessus et une bobine rotative unique enroulée pour donner une information de l'angle d'inclinaison et de l'azimuth du trou de sonde. Certains inconvénients de ces dispositifs de la technique antérieure résultent de l'imprécision relative et du fait qu'ils donnent seulement une information intermittente de l'angle drinclinaison et de l'azimuth, et dans certains cas qu'ils sont basés sur l'hypothèse d'une constance du champ magnétique de la terre en intensité et en direction.Cependant, le champ magnétique de la terre le long du trou de sonde est souvent soumis à des variations de grandeur et de direction par suite des variations dans la composition des couches de la terre et de la présence occasionnelle de matières magnétiques. Fréquemment, ces variations ne se manifestent pas de façon précise et ont tendance à entre enregistrées d'une manière erronée par l'instrument comme déviations du trou de sonde. Un autre inconvénient des dispositifs de la technique antérieure indiqués ci-dessus est qu'ils donnent seulement une information de l'angle d'inclinaison et de l'azimuth du trou de sonde et non sa position réelle dans la terre.Pour déterminer cette dernière, il est nécessaire de tracer ou de relever manuellement la première information à la surface ce qui est long à réaliser et ajoute à l'imprécision des procédés de la technique antérieure. La présente invention vise un procédé et un appareil pour déterminer l'angle d'inclinaison et l'azimuth du trou de sonde, qui, dans une forme de réalisation, est indépendant du champ magnétique de la terre, et dans une autre forme de réalisation comprend des moyens de calcul uniques déterminant la position réelle de ntim- porte quel segment choisi le long du trou de sonde. En résumé, selon un aspect, la présente invention fournit diverses formes de réalisation d'un instrument de repérage directionnel d'un trou de sonde qui comprend, une première bobine montée de façon à tourner autour d'un axe pratiquement en alignement avec l'axe du trou de sonde. Des moyens sont prévus pour faire tourner la première bobine autour de cet axe. Des moyens sont également prévus pour produire un premier champ magnétique de direction prédéterminée par rapport à la verticale dans au'moins une partie de l'espace occupé par la première bobine qui tourne, produisant un premier signal électrique alternatif représentatif de l'angle d'inclinaison du trou de sonde. L'appareil comporte également une seconde bobine montée pour tourner à la meme vitesse de rotation que la première bobine.La seconde bobine est soumise à un second champ magnétique avec une composante horizontale de direction d'azimuth connue, produisant un second signal électrique alternatif, dont l'angle de phase par rapport au signal de la première bobine est représentatif de l'azimuth du trou de sonde par rapport à la composante du champ magnétique de direction d'azimuth connue. Dans une forme de réalisation, le second champ magnétique est produit par des moyens magnétiques reliés à un gyrocompas qui maintient les moyens magnétiques dans un alignement de compas connu. Dans une autre forme de réalisation, le second champ magnétique est le champ de la terre. Selon un autre aspect, l'invention fournit un procédé de repérage d'un trou de sonde qui comprend les phases suivantes : on produit respectivement un premier et un second signal représentatif, de l'angle dtinclinaison et de l'azimuth du trou de sonde, à des endroits différents sur la longueur du trou de sonde, on produit un signal représentatif des changements incrémentaux de longueur le long du trou de sonde, et en réponse aux signaux ci-dessus et suivant des rapports trigonométriques, on produit d'autres signaux représentatifs des changements incrémentaux de la position des segments du trou de sonde en corrélation avec les segments de longueur incrémentaux correspondants suivant un système de coordonnés approprié, tel que par exemple, les coordonnées cylindriques, et on produit des signaux représentatifs de la position d'un segment choisi du trou de sonde à n'importe quelle profondeur, exprimée dans le système de coordonnés ci-dessus, en additionnant les signaux incrémentaux mentionnés ci-dessus en référence à cette profondeur. Selon un autre aspect, la présente invention fournit un nouvel appareil de calcul en combinaison avec l'instrument de repérage mentionné ci-dessus pour le repérage directionnel d'un trou de sonde, en donnant une information de la position du trou de sonde en se référant à des coordonnés ayant comme origine le point de départ du trou de sonde à la surface de la terre. Des moyens d'entrée du calculateur sont prévus pour recevoir le premier et le second signal provenant de l'instrument de répérage et pour produire des signaux représentatifs des segment s de longueur incrémentaux du trou de sonde au travers desquels l'instrument de repérage est traversé. Le calculateur comprend des opérateurs mathématiques et des opérateurs de fonction trigonométrique répondant à l'azimuth, à l'angle d'inclinaison, et aux signaux des longueurs incrémentales afin de produire des signaux représentatifs du changement incrémental de la position des segments du trou de sonde à travers les longueurs incrémentales mentionnées ci-dessus, et des moyens d'addition pour faire la somme des derniers signaux des changements incrémentaux de position et pour produire des sorties de signaux correspondant à la position d'un segment choisi du trou de sonde à n'importe quelle profondeur. I1 ressort de ce qui précède qu'un objet de l'invention est de fournir un procédé et un appareil perfectionnés pour le repérage directionnel des trous de sonde. ü autre objet de l'invention est de fournir un procédé et un appareil perfectionnés pour le repérage directionnel des trous de sonde indépendamment du champ magnétique de la terre. Un autre objet de l'invention est de fournir un procédé et un appareil pour le repérage directionnel d'un trou de sonde en déterminant sa position dans la terre à n'importe quelle profondeur. Un autre objet de l'invention est de fournir des formes de réalisation d'un instrument perfectionné de repérage de trou de sonde qui aonne une information de l'angle d'inclinaison et de l'azimuth du trou de sonde. Pour une meilleure compréhension de l'invention on se référera aux dessins ci-joints, sur lesquels La figure 1 représente une vue en coupe verticale de la terre traversée par un trou de sonde comportant une forme de réalisation de l'instrument de l'invention et illustrant sous forme de schéma fonctionnel un système utilisant les caractéristiques de l'invention pour déterminer la position du trou de sonde à n'importe quelle profondeur, son angle d'inclinaison et son azimuth. La figure 2 est un schéma de fonctionnement illustrant une forme de réalisation d'un système de calcul analogique qui peut entre utilisé comme calculateur représenté figure 1. La figure 3 est une vue en coupe d'une forme de réalisation de l'instrument de repérage de 1 'invention comprenant une bobine de compas et une bobine d'inclinaison, illustré dans la partie inclinée d'un trou de sonde. La figure 4 est une vue oblique illustrant avec plus de détails la bobine d'inclinaison de l'instrument de repérage représenté figure 3. La figure 5 est une vue oblique illustrant avec plus de détails une partie de l'instrument de la figure 3, en particulier la bobine d'Helmholtz et son montage, qui peut être utilisée pour produire un champ magnétique vertical coupant la bobine d'inclinaison. La figure ô est une vue oblique d'un système de coordonnés à trois dimensions et la représentation trigonométrique illustrant le cas général d'une bobine d'induction rotative, qui peut être utilisée comme bobine d'inclinaison ou comme bobine de compas, soumis à un champ magnétique de direction arbitraire. La figure 7 est une vue oblique de la partie inférieure d'une version modifiée de l'instrument de la figure 3 illustrant les caractéristiques d'une forme de réalisation comprenant un gyrocompas pour produire un champ magnétique horizontal de direction d'azimuth connue coupant la bobine de compas. Les figures 8 et Sa représentent respectivement une vue en plan et une vue en coupe de 1' élévation illustrant avec plus de détails le dispositif produisant le champ magnétique de la forme de réalisation illustrée figure 7. La figure 9 représente une vue oblique de la partie inférieure d'une autre version modifiée de l'instrument de la figure 3 illustrant les caractéristiques d'une autre forme de réalisation pour produire un champ magnétique horizontal de direction d'azimuth connue coupant la bobine de compas. Les figures 10 et 10a représentent respectivement une vue en plan et une vue en coupe de l'élévation illustrant avec plus de détails le dispositif produisant le champ magnétique de la forme de réalisation illustrée figure 9. La figure 11 est un schéma fonctionnel illustrant une forme de réalisation d'un calculateur analogique pour produire un signal correspondant à l'azimuth du trou de sonde, qui peut titre utilisé conjointement aux formes de réalisation de l'instrument de repérage illustrées figures 7 et 9. La figure 12 est une vue oblique d'un système de coordonnées à trois dimensions et de représentation trigonométrique intéressant pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention pour déterminer la position du trou de sonde à n'importe quelle profondeur. La figure 13 est une vue en plan d'une partie de la figure 12. La figure 3 qui est une vue en coupe d'une forme de réalisation de l'instrument de repérage de la présente invention montré dans une partie inclinée d'un trou de sonde, comprend une première bobine tournante 10, également appelée ici bobine d'inclinaison, qui contient plusieurs spires enrobées dans un matériau moulé approprié et qui est relié, par un accouplement 12, à un moteur électrique de vitesse constante 11, tel que par exemple un moteur synchrone. L'instrument comporte un boîtier supérieur 13 comprenant une aile 14 sur laquelle est monté le moteur 11.Le bottier supérieur de l'instrument est fait en une matière magnétiquement perméable qui protège la première bobine 10 du champ magnétique de la terre. I1 comprend également un bottier inférieur 15 fait en matière non magnétique, telle que l'aluminium ou une matière plastique, qui est reliée au boîtier supérieur 13 de l'instrument et forme ainsi un cylindre continu. Les boîtiers supérieur et in férieur 13 et 15 de l'instrument sont, respectivement, de forme cylindrique circulaire et ont un diamètre extérieur voisin de la dimension du trou de sonde permettant ainsi un mouvement axial libre et, la longueur combinée des boîtiers 13 et 15 est suffisante pour que l'alignement des dits bottiers, avec l'axe du trou de sonde soit assuré.On peut également pour assurer l'aligne ment utiliser des dispositifs de centrage sur les parties supérieures et inférieures respectives des boîtiers 13 et 15, ce qui permet d'utiliser de façon satisfaisante un boîtier de forme extérieure plus petite. Un flasque 16 fait en matière magnétiquement perméable s'étend à partir de la partie inférieure du boîtier supérieur 13 de l'instrument. A l'intérieur du flasque 16 est monté un support 17 dans lequel est monté un coussinet 18 qui supporte er, rotation un arbre creux 19 qui est à son tour fixé à la partie inférieure de la bobine d'inclinaison 10.Le moteur 11 et le support de coussinet 17 sont montés sur leurs flasques de supports respectifs 14 et 16 afin que l'axe de rotation de l'arbre creux 19 se trouve aligné parallèlement avec la surface extérieure des boîtiers 13 et 15 de l'instrument, et ainsi l'axe de rotation de la bobine d'inclinaison 10 se trouve pratiquement aligné avec l'axe du trou de sonde. L'instrument comporte également une bobine d'Helmholtz 40, dont les détails sont illustrés figure 5, qui entoure la bobine d'inclinaison 10 et qui produit un champ magnétique parallèle par rapport à son axe central. La bobine d'Helmholtz 40 est montée suspendu au moyen de cardan au boîtier supérieur 13 de l'instrument afin de maintenir son axe central vertical, ce qui permet à la bobine d'inclinaison rotative autre soumise aux lignes du flux magnétique pratiquement verticales. Etant donné que le signal alternatif produit par la bobine d'inclinaison peut être calibré par rapport à l'inclinaison des boîtiers 13 et 15 de l'instrument, on peut utiliser n'importe quel moyen produisant un champ magnétique dtorientation maintenue constante par rapport à la verticale. Toutefois, étant donné qu'il est préférable d'avoir un champ magnétique vertical homogène, on utilisera de préférence pour obtenir un tel champ une bobine d d'Helmholtz. Quand le boîtier 13 de l'instrument est orientée verticalement, c'est-à-dire quand il se trouve dans un trou de sonde non incliné, la bobine d'Helmholtz 40 s'aligne d'elle-meme avec l'axe de rotation de la bobine d'inclinaison 10 et permet ainsi à la bobine d'inclinaison pendant sa rotation de couper les lignes du flux du champ magnétique de la bobine d'Helmholtz en produisant des tensions égales et opposées avec comme résultat aucune tension induite dans la bobine d'inclinaison. Quand le boîtier 13 de l'instrument est incliné suivant un angle, en supposant que l'instrument se trouve dans un trou de sonde ayant une certaine inclinaison, l'axe de la bobine d'Helmholtz forme un angle avec l'axe de rotation du trou de sonde.Donc, lorsqu'elle tourne, la bobine d'inclinaison coupe les lignes du flux du champ magnétique de la bobine d'Helmholtz en développant une tension utile qui est reliée à l'angle d'inclinaison du trou de sonde. On peut voir, comme expliqué ci-après, que la tension induite dans la bobine d'inclinaison est une fonction du sinus de l'angle d'inclinaison Eink = K. Sin (Einc avg = Kinc Sin ..... (1) dans lequel : (EinC)moy la valeur moyenne de la tension alternative induite dans la bobine d'inclinaison. Kinc = une constante qui dépend du nombre de spires, de la surface et de la vitesse de rotation de la bobine d'inclinaison, de l'intensité du champ magnétique produite par la bobine d'Helmholtz, et d'une constante numérique pour convertir la valeur maximale en valeur moyenne. et n = l'angle entre le champ de la bobine d'Helmholtz et l'axe de rotation de la bobine d'inclinaison; cet angle peut entre le meme que l'angle d'in clinaison du trou de sonde. Etant donné que la grandeur de la tension induite dans la bobine d'inclinaison est utilisée pour mesurer l'angle d'inclinaison du trou de sonde, on préfère dans la pratique régler l'instrument avant de l'utiliser. On peut ainsi incliner l'instrument suivant un angle d'inclinaison connu et mesurer la tension moyenne en courant alternatif produite par la bobine d'inclinaison, et en utilisant cette information résoudre Kinc suivant le rapport ci-dessus : dans lequel Einc)avg} cal = la tension moyenne en courant alternatif mesurée quand on fait fonctionner l'ins trument suivant un angle d'inclinaison connu pour le calibrer. L'instrument comporte également une seconde bobine tournante 20, également appelée ici bobine de compas, qui est construite comme la bobine d'inclinaison et qui contient également un certain nombre de spires. La bobine de compas 20 est entraînée par un arbre flexible 21 qui est fixé à l'extrémité inférieure de l'arbre 19 et qui tourne autour d'un axe vertical à la même vitesse de rotation que la bobine d'inclinaison 10. Attaché à la partie inférieure de la bobine de compas 20 se trouve un fil à plomb pour la maintenir verticale. L'arbre 21 est flexible transversalement, mais rigide en rotation, comme par exemple, un câble de compteur d'automobile, ce qui permet à la bobine de con pas 20 de tourner à la même vitesse que la bobine d'inclinaison 10 autour d'un axe vertical sous l'influence du poids de son fil à plomb 22. L'arbre 19 est suffisamment long pour traverser son coussinet 18 et se prolonge bien en dessous du flasque 16, et ainsi la bobine de compas 20 tourne dans le boîtier inférieur 15 de l'instrument dans lequel elle est exposée au champ magnétique de la terre. Par suite, un signal électrique alternatif est induit dans la bobine de compas 20, qui passe par zéro chaque fois que le plan du compas 20 se trouve aligné perpendiculairement à l'axe magnétique nord-sud. Ce signal alternatif est transmis par une paire de conducteurs flexibles 23a et 23b à travers l'arbre creux 19 jusqu' aux bagues collectrices 24 et 25 sur la partie supérieure de l'arbre 19. Des bagues collectrices 2b et 27 se trouvent également sur l'arbre 19 et sont reliées aux conducteurs de la bobine dtin- clinaison 10.Las bagues collectrices ci-dessus sont en contact avec respectivement des balais 28, 29, 3G et 31, qui, pour plus de clarté, sont illustrés sans montage. On comprendra que les balais sont montés d'une manière isolée sur le flasque 14 et qu'ils n'ont pas besoin d'entre orientés suivant un angle particulier autour de l'arbre 19 car les bagues collectrices 24 - 27 sont électriquement continues autour de l'arbre. Deux paires de fils de signaux 32 et 33 sont reliés aux balais et transmettent respectivement les signaux induits dans la bobine de compas 20 et dans la bobine d'inclinaison 10.Les quatre fils de signaux 32, 35 passent dans une ouverture du flasque 14 et sont assemblés pour former un harnais 34 qui sort à la surface de la terre ou éventuellement est relié à un appareillage intégralement monté avec itins- trument de repérage. Dans le harnais de fils 34 sont également prévus des fils 35 pour amener l'énergie au moteur 11. Les spécialistes dans ce domaine se rendront compte qu 'il ntest pas essentiel que la bobine de compas 20 soit suspendue sur un arbre flexible, mais quelle peut, dans une autre forme de réalisation, être montée sur un arbre rigide afin que son axe de rotation soit le même que celui de la bobine d'inclinaison 10. Une telle forme de réalisation produit un signal provenant de la bobine de compas dont l'intensité variera avec l'inclinaison de l'instrument. Ceci n'est pas un inconvénient sérieux car c'est seulement la phase et non l'amplitude qu'on utilise pour déterminer l'azimuth du trou de sonde.Toutefois, dans une telle forme de réalisation, l'angle de phase entre les signaux de la bobine de compas et de la bobine d'inclinaison n'est pas en général égal à l'azimuth désiré, mais est lié à ce dernier par une formule mathématique, à savoir l'équation (7A) ou (7B) comme expliqué ciaprès. Pour que le rapport de phase ou l'angle de phase entre les signaux de la bobine de compas 20 et de la bobine d'inclinaison 10 soit représentatif de l'azimuth du trou de sonde, il est nécessaire seulement que les deux bobines maintiennent une orientation de rotation fixe l'une par rapport à l'autre. Toutefois, dans une forme de réalisation préférée, les deux bobines sont coplanaires dans le cas où le trou de sonde n'est pas incliné, c'est-à-dire quand les boîtiers 13 et 15 de l'instrument sont en position verticale. La description des phases suivantes illustrent mieux le fonctionnement de cette forme de réalisation préférée. 1) - On suppose que l'instrument et son arbre 19 sont placés dans une position de départ, par exemple, perpendiculaire au plan de la bobine de compas le long de la direction nord-sud. Dans cette condition, quand ltinstrument ne présente aucune inclinaison la bobine de compas 20 tournant dans le champ magnétique de la terre produit une tension alternative qui passe par zéro chaque fois que la bobine est parallèle à son orientation de position de départ. Dans cette condition, la bobine d'inclinaison 10 ne produit aucune tension alternative, par ce que son axe de rotation est aligné avec la direction du champ de la bobine d'Helmholtz, à savoir, verticalement, et en outre parce que la bobine 10 est protégée du champ magnétique de la terre par le boîtier supérieur 13 de l'instrument. - - Quand l'instrument est incliné de plusieurs degrés de la verticale dans la direction du nord magnétique, la bobine d'inclinaison lors de sa rotation coupe certaines lignes du flux magnétique produites par la bobine d'Helmholtz d'une manière telle qu'une tension alternative utile est induite dans la bobine dtin- clinaison qui passe par zéro en mtme temps que la tension alternative induite dans la bobine de compas. Dans ce cas, les tensions alternatives induites dans les deux bobines rotatives sont en phase car l'inclinaison du trou de sonde se trouve dans une direction magnétique nord-sud. 3) - quand l'instrument est incliné suivant le même angle par rapport à la verticale que dans l'exemple précédent, mais perpendiculaire à la direction du nord magnétique, la bobine de compas produit les mêmes tensions alternatives que dans l'exemple précédent mais la tension induite dans la bobine d'inclinaison se trouve déphasée avec la tension de la bobine de compas et passe par zéro chaque fois que la perpendiculaire par rapport au plan de la bobine d'inclinaison a sa projection horizontale alignée avec la direction de l'azimuth de l'inclinaison du trou de sonde. Par consaquent, dans cet exemple, la tension de la bobine d'inclinaison est déphasée de 9CO avec la tension de la bobine de compas.On peut voir dans les exemples ci-dessus que la valeur de la tension de la bobine d'inclinaison est une mesure de l'angle d'in- clinaison du trou de sonde, et que l'angle de phase entre les tensions de la bobine d'inclinaison et de la bobine de compas est égal à 1'azimuth du trou de sonde. La figure 4 montre avec plus de détails une forme appropriée de la construction de la bobine 10 et des parties associées. Toutes les parties indiquées sur la figure sont moulées dans ou sur un bloc d'un composé moulé approprié 10a qui pour plus de clarté est illustré par un bloc de matière plastique transparente. A la partie inférieure du bloc 10a est fixé l'arbre creux 19 qui porte les fils des signaux provenant de la bobine de compas.Ces fils sont également noyés dans le bloc et se prolongent à sa partie supérieure. A la partie supérieure du bloc 10a se trouve la partie supérieure de l'arbre 19 qui est de préférence noyée intégralement avec le bloc 1Ca et est fait d'une matière isolante appropriée de sorte que les bagues- collectrices 24 à 27 peuvent eAtre coulées intégralement avec.La paire inférieure de bagues collectrices 26 et 27 est reliée à la bobine d'inclinaison 10 par une paire de conducteurs dans 1 'arbre 19. La paire supérieure de bagues collectrices 24 et 25 est reliée avec la bobine de compas 20 par des conducteurs 23a et 23b qui sont coulés dans la partie su périeure de l'arbre 19 et dans le bloc 10a et traversent la partie inférieure creuse de l'arbre 19 dans la bobine de compas située en dessous. Les spécialistes dans ce domaine se rendront compte que la construction de la bobine d'inclinaison et de la bobine de compas peut varier. I1 est seulement nécessaire que les enroulements des bobines soient supportés de façon appropriée pour tourner et que les conducteurs des signaux soient isolés. La bobine de compas 20 représentée figure 3 peut astre conçue de la même façon que la bobine d'inclinaison, excepté qu'à sa partie inférieure est attaché le fil de plomb 22, et qu'à sa partie supérieure se trouvent les conducteurs des signaux flexibles 23a et 23b et l'arbre flexible 21. Sur la figure 5, qui est une vue obi que d'une bobine d'Helmholtz et son montage, qui peut être utilisée dans l'instrument de repérage pour produire un champ magnétique vertical, deux bobines 41 et 42 sont représentées, alignées axialement et espacées, chacune contenant plusieurs enroulements électriques. Les bobines 41 et 42 sont coulées dans un cylindre creux 40 fait en un composé moulé approprié qui pour plus ae clarté est illustré par une matière plastique transparente. Dans le cylindre 40, à sa partie inférieure, est également coulé un poids 43 ayant la forme d'un anneau. Une paire de bornes 44 et 5 se trouve dans la partie supérieure du cylindre 40 auquel est respectivement reliée une paire de conducteurs flexibles 49 et 50 qui est à son tour reliée à une source d'énergie électrique de courant continu non représentée. Les bobines 41 et 42 sont reliées en série aux bornes 44 et 45 par des fils métalliques 40, 47 et 48 coules dans le cylindre creux 40. Quand on applique une tension de courant continu aux conducteurs 49 et 50 les bobines 41 et 42 produisent un champ magnétique dans le cylindre creux 40 qui est parallèle à l'axe du cylindre.A la partie supérieure du cylindre 40 S détend radialement une paire de bornes pivots 55 et 50 qui sont diamétralement opposées. On balance et on aligne le cylindre 40 afin que lorEqutil est suspendu librement à partir des bornes pivots 55 et 5b son axe magnétique prend une position verticale.Une bague suspendue au moyen d'un cardan 57 s'engage dans les bornes pivots 55 et 56 et fait corps avec les bornes pivots 58 et 59 disposées de sorte que ltaxe entre ces dernières bornes pivots est perpendiculaire à l'axe entre les bornes pivots 55 et 56 et ainsi lorsque la bague attachée au moyen d'un cardan est suQpenuue librement à partir de ses bornes pivots 58 et 59, le cylindre de la bobine d'Helmholtz pivote librement à deux points différents et ainsi son axe magnétique prend une position verticale sous l'influence du poids 43. Les bornes pivots 58 et 59 sont à leur tour montées par pivot dans le boîtier supérieur 13 de l'instrument comme illustré figure 3.On notera que bien qu'on a décrit un montage à pivot simple suspendu au moyen d'un cardan, on peut utiliser n'importe quelle e forme de montage pour la bobine d'Helmholtz qui lui permet de pivoter librement comme indiqué cidessus, telle que les coussinets à roulement à billes, des joints articulés, etc. Dans l'appareil décrit ci-dessus figures 3, 4 et 5, la bobine d'inclinaison est soumise à un premier champ magnétique ayant ces lignes de flux verticales et la bobine de compas est soumise au champ magnétique de la terre. On montrera maintenant que dans un sens plus générai on peut fournir, selon 1 'insention, un appareil de repérage airectionnel dans lequel les deux champs nlagnétiques produisant les signaux directionnels peuvent être des champs ma gnétiques allant dans n'importe quelle direction arbitraire. I1 est seulement nécessaire que la direction de ces champs soit connue. a figure b illustre le cas général d'une bobine dtinduction soumise à un champ magnétique de direction arbitraire. Un système de coordonnés, x, y, z, est représenté fixé à la terre, z étant vertical et x ayant une certaine direction de référence dans le plan horizontal, par exemple la projection horizontale du champ magnétique de la terre appelé communément nord magnétique. Une bobine de surface A et contenant n spires est centrée au point d'origine de x, y, z, et tourne à une vitesse angulaire W autour d'un axe z' qui coincide avec un diamètre de la bobine. L'axe zt se dirige suivant un angle 1 de l'axe z, et le plan de zz' se trouve suivant un angle 1 du plan xz. Une induction magnétique uniforme B se trouve dans n'importe quelle direction générale b qui est définie par les coordonnés angulaires 2 et #2. L'axe x' est défini comme étant dans le plan bz' et perpendiculaire par rapport à z'. La valeur de mouvement de la rotation de la bobine est #' -, c'est-à-dire l'angle dont le N normal de la bobine a tourné à partir de sa position x'. L'angle ( entre z' et b est donné par l'équation suivante: cos z = sin 1 cos e1 sin 2 cos #2 + sin sin #1 sin 2 sin #2 + cos 1 cos 2 ... (3) On notera que 1 et #1 changent lentement comparés à #', et que 2 et 2 sont constants. Le flux d'induction dans la bobine est Flux = AB sin # cos et et Emf E induit est d Flux d #, d #' E = -n , qui pour petit comparé à , et pout dt dt dt d #' constant # # , et pour nABw = K dt donne E = K sin # sin 0' .................. (4) L'équation (4) est réduite en équations (5), (6), (8) et (9) pour les cas suivants d'intérêt spécial. Cas I : Est défini comme le cas où le champ magnétique BI est vertical : BI est vertical : BI = (BI)z s 2 = Equation (3) donne # = 1 et EI = nAw(BI)z sin 1 sin #'I ........... (5) Cas Il :Est défini comme le cas où le champ magnétique BII est horizontal : BII = (BII)x, 2 = #/2, #2 = 0 où dans les équations suivantes : #I' est le déplacement angulaire de N à partir de xI,' qui se trouve dans le plan Xz' et est perpendiculaire à z', tandis que #II' est le déplacement angulaire de N à partir de x'II, qui se trouve dans le plan zz' et est perpendiculaire à z'; La différence #II' - #I' # &alpha; &alpha; est la différence de phases entre EII et EI.Elle peut autre représentée comme liée à 1 et s de la façon suivante : cos 167 cos el co s = cos+sinjsine1 61 ........ (7A) ou sin o( sin 61 = iccs? = tan2 1..,.....,..... (7B) Cas III : Est défini comme le cas où le champ magnétique BIII a une composante verticale (BIII)z et une composante hori zontale (BIII)x On obtient EIII par addition des termes comme dans le Cas I et le Cas II. EIII = nAw[(BIII)z sin 1 sin #I' + (BIII)x Cas IV : Est défini comme le cas où l'axe de rotation de la bobine est vertical, 1 = O, et par l'équation (7A) ou (7B) = = #1, l'équation (8) est réduite en EIV = nAw (BIv)x sin ( &alpha; + #I') .. (9) et &alpha; = On obtient l'azimuth du trou de sonde, #1, en mesurant angle de phase, &alpha; , entre le signal de la bobine d'inclinaison, Einc (comme dans le Cas I) et le signal de la bobine de compas, Ecom. Dans le cas d'une bobine de compas ayant son axe vertical (comme dans le Cas IV), l'angle de phase mesuré &alpha;, entre Ecom et Einc est directement l'angle désiré #l. Dans le cas de la bobine de compas ayant son axe incliné par rapport à la verticale et dans le cas où la bobine est exposée à un champ magnétique (par exemple le champ magnétique ae la terre) ayant à la fois des composantes verticales et horizontales (comme dans le Cas III), l'angle de phase mesurée, &alpha;; , entre Ecom et Einc n'est pas uniquement une fonction de l'angle #1, parce que la composante verticale du champ magnétique produit une composante de Ecom (le premier terme dans l'équation 8) qui est en phase avec Einc, tandis que la compopsante horizontale produit une autre composante de E com (le second terme dans l'équation 8) qui est déphasée avec Einc par l'angle &alpha; . Pour obtenir un signal de bobine de compas qui soit uniquement une fonction de 61 on doit supprimer la composante de E com qui est en phase avec Einc (c'est-à-dire le premier terme dans l'équation 8). Ceci peut être réalisé au moyen de l'une ou l'autre des deux manières suivantes : 1) On supprime la composante verticale du champ magnétique qui produit cette composante non désirée de Ecom (c'est-à-dire fonctionne comme dans le Cas II); ou 2) on soustrait la composante indésirée de E com électriquement, par exemple en soustrayant la fraction (BIII)z/(BI)z de EI, de EIII, et obtient EIII - [(BIII)z/(BI)z] EI = nAw (BIII)x Dans chaque cas l'angle de phase entre Einc et le nouveau Ecom ainsi obtenu sera l'angle &alpha; . Cet angle &alpha; avec l'angle d'inclinaison mesuré 1 donne l'azimuth désiré e1 en utilisant l'équation (7B). En résumé, si on utilise une bobine de compas à axe vertical dans un champ qui peut avoir à la fois des composantes verticales et horizontales on obtient directement #1 à partir de l'angle de phase entre com et Einc, et si on utilise une bobine de compas à axe incliné, en supprimant la composante verticale du champ magnétique o la composante de E com qui est engendrée par le champ, on obtient indirectement 91 par calcul en utilisant l'équation (7). Il ressort facilement de ce qui précède qu'on peut produire diverses formes de réalisation de l'instrument de répérage de l'invention. Une telle forme de réalisation est celle illustrée figures 3, 4 et 5, dans laquelle la bobine d'inclinaison fonctionne comme dans le Cas I et son signal est conforme à l'équation (5) Einc = (nAw)inc(BI)z sin 1 sin #I' .......... (Ela) Dans cette forme ce réalisation la bobine de compas fonctionne comme dans le Cas IV dans le champ Qe la terre et son signal est conforme à l'équation (9), ainsi Ecom = (nAw)com(BE)x sin(#1 + #I') .......... (Elb) Dans cet exemple, on peut obtenir angle d'inclinaison 1 à partir de l'amplitude de Einc z et itazimuth t1 à partir de la dif- férence de phase entre Einc et Ecom. On se réfère maintenant à la figure 7 qui est une vue oblique de la partie inférieure d'une version modifiée de l'instrument représentée figure @ illustrant les caractéristiques d'une forme de réalisation, qui représente un gyrocompas, pour produire un champ magnétique horizontal de airection d'azimuth connue coupant ia bobine de compas, la partie supérieure de l'instrument n?est pas représentée et est telle que décrite ci-dessus figure ). Par conséquent la bobine d'inclinaison fonctionne comme dans le Cas I ci-dessus et son signal est conforme à 1' équation indiquée ci-dessus (Ela).La bobine de compas illustrée figure 7 tourne à la me- me vitesse autour du meme axe incliné que la bobine dtinclinaison, mais est exposée à un champ magnétique horizontal de direction à'azimuth prédéterminée. Far conséquent, la bobine de compas fonctionne comme dans le Cas II et son signal est conforme à l'équa- tion (o), ainsi :: i;com = (nAw) com (BE)x 1-sin2 1 cos2 61 sin( ,+ Q'I)'' (E2b) Dans cette forme ae réalisation, on obtient directement l'an- gle dtinclinaison 1 à partir de l'amplitude du signal de la bobine d'inclinaison, et l'azimuth 61 en mesurant la différence de phases &alpha; entre les signaux de la bobine à'inclinaison et de la bobine de compas et en résolvant ltéquation (7B) pour 81 en fonction de 1 et de &alpha; mesurés. Cette solution peut entre effectuée en utilisant le calculateur analogique illustré figure 11. La forme de réalisation de la figure 7 fournit un moyen pour produire dans les instruments de repérage directionnel, un champ magnétique de référence pour la bobine de compas, afin de remplacer le champ magnétique de la terre dans les cas où on le désire, tels que par exemple quand le puit est gainé avec un conduit en acier de sorte que le champ magnétique de la terre ne pénètre pas dans le tubage et par conséquent ne peut être détecté par la bobine de compas, ou, quand la direction du champ magnétique de la terre varie de façon importante le long du trou de sonde, faisant qu'on ne peut l'utiliser comme une direction de référence constante. D'une manière plus spécifique, la figure 7 représente un gyrocompas 72 qui comporte une chape 71, un anneau suspendu par un cardan 72 qui est monté pour pivoter à l'intérieur de la chape, et une roue à inertie 73 qui est montée pour tourner, sur l'anneau suspendu par un cardan 72. La roue à inertie 73 tourne par un moyen d'entrarnement approprié, non représenté, incorporé dans l'anneau suspendu par un cardan 72, qui fait tourner la roue à inertie 73 à une vitesse angulaire gyroscopique appropriée-conformément à la présente invention. Sur la partie supérieure de la chape 71 est fixé un arbre 74 qui se prolonge vers le haut à travers des coussinets 75 et 76 qui sont à leur tour montés espacés l'un de l'autre et en coïncidence avec l'axe du bottier inférieur 15 de l'instrument et sont portés dans un flasque 77.L'arbre 74 est positionné axialement par rapport aux coussinets 75 et 76 au moyen de bagues de retenue 78 et 79. A l'extrémité supérieure de 1 'arbre 74 est fixée une chape supérieure 80 et- à l'intérieur de ses bras est monté de manière à pivoter un anneau extérieur suspendu par un cardan 81. Un anneau suspendu par un cardan intérieur 82, est monté de manière à pivoter à l'intérieur de l'anneau extérieur 81 afin que son axe de pivotement se trouve en angle droit par rapport à l'axe de pivotement de l'anneau extérieur 81, et ainsi l'anneau intérieur 82 pivote librement. Un fil à plomb 85 est suspendu à l'anneau intérieur 82 et le maintient dans une orientation horizontale constante.L'anneau suspendu par un cardan intérieur 82 est conçu comme un aimant annulaire permanent et comprend une paire de pièces 83 et b4 à pôles diamétralement opposés sur sa surface intérieure qui produisent un champ magnétique horizontal dans 1 'espace situé à l'intérieur de 1 'anneau suspendu par un cardan intérieur. La bobine de compas 20a tourne dans cet espace. La partie supérieure de la bobine de compas 20a est fixée à un prolongement de l'arbre 19 qui traverse le coussinet 18 et se prolonge vers le haut où il est relié à la bobine d'inclinaison 10 et est mis en rotation par le moteur 11 comme expliqué pour la figure 3.Dans cette forme de réalisation le boîtier inférieur de l'instrument 15 peut entre éventuellement fait d'une matière magnétique ou non magnétique car l'intensité du champ magnétique produite par l'anneau suspendu par un cardan intérieur 82 dépasse de beaucoup l'intensité du champ magnétique de la terre. On aligne le gyrocompas 70 avec une direction de référence, par exemple, la direction nord-sud, avant de descendre l'instrument dans le trou de sonde. I1 conserve ensuite cet alignement dans le trou de sonde de sorte que les lignes du flux magnétique entre les pièces à pôles 83 et 84 maintiennent la direction de l'azimuth désirée de référence et une orientation horizontale. Les figures 8 et 8a illustrent avec plus de détails la construction de l'anneau suspendu par un cardan intérieur 82 relié au fil à plomb 85. Sur la figure 9 qui est une vue oblique de la partie inférieure d'une autre version modifiée ae l'instrument de la figure 3 qui illustre les caractéristiques d'une autre forme de réalisation pour produire un champ magnétique horizontal de direction d'azimuth connue coupant la bobine de compas, les signaux de la bobine d'inclinaison et de la bobine de compas de cette forme de réalisation sont liés à l'angle d'inclinaison et à l'azimuth du trou de sonde de la même manière que les signaux de la forme de réalisation illustrée figure 7. Par conséquent, les signaux de la bobine de compas et de la bobine d'inclinaison sont respectivement conformes aux équations (Ela) et (E2b). La chape 120 est disposée axialement et est monte pour pivoter à l'intérieur du boîtier inférieur de l'instrument 15.De la chape 120 se prolonge vers le bas un arbre 121 qui est monté sur des coussinets 122 et 123, à leur tour montés dans un flasque 124 s'étendant du boîtier inférieur 15 de l'instrument. A l'intérieur des bras de la chape 120 est monté pour pivoter un anneau suspendu par un cardan extérieur 125 dont l'axe de pivotement est disposé approximativement en angle droit avec l'axe de pivotement de la chape 120. A l'in- térieur de l'anneau suspendu par un cardan extérieur est monté pour pivoter un anneau suspendu par un cardan intérieur 12b dont l'axe de pivotement est, mutuellement, perpendiculaire aux axes de pivotement de l'anneau suspendu par un cardan extérieur 125, et à la chape 120. Par conséquent, l'anneau intérieur 126 pivote librement et peut prendre n'importe quelle position. L'anneau suspendu par un cardan intérieur 126 est fait en une matière non magnétique, et sur cet anneau est montée intégralement une paire d'aimants en forme de barre diamétralement opposés 127 et 128, montés de telle sorte que les pôles opposés se trouvent face à face dans l'espace intérieur de l'anneau suspendu par un cardan inferieur 120. L'anneua suspenou par un caroan extérieur l25 et le boîtier inférieur 15 de l'instrument sont faits a'une matiére non magnétique permettant la pénetration du champ magnétique de la terre uan ta région occupée par l'anneau suspendu par Uli cardan intérieur 120.La réaction entre le cnamp magétique de la terre et les pôles extérieurs des aimants 127 et 128 fait que l'anneau suspendu par un caroan intérieur 12b combine à la chape 120, se comporte comme un compas et ainsi z l'anneau suspendu par un cardan intérieur 120. est maintenu dans une orientation d'azimuth constante. Par suite, le champ magntique entre les poles opposés dans la Région intérieure ue l'anneau suspenau par un cardan-intérieur 120 est maintent dans une orientation d'azimath constante.De plus, l'anneau suspenou par un cardan intérieur 102 est maintenu dans une position ncrizontale par un fil à plomb 129 suspendu à sa surface intérieure ae sorte que ie dernier champ magnétique indiqué est également maintenu dans une orientation horizontale.La bobine ae compas 2Ga tourne à l'intérieur des pôles intérieurs des ai.mants 127 et i2d et est soumise à ce champ magnétique. La partie supérieure ue la bobine de de c compas 2Ga est fixée à un prolongement ae l'arbre 19 qui traverse le coussinet 18 et continue vers le naut où- il est relié à la bobine d'inclinaison 10 et est mis en rotation par le moteur 11 comme expliqué pour la figure j. Les figures 10 et Iba illustrent avec plus de détails la construction de l'anneau suspendu par un cardan intérieur 120 compre- nant les aimants en forme oe barres 127 et 116 et le fil à plomb 129. Les specialistes dan ce domaine se ren@ront compte qir divers autres modes de réalisation de 'instrument de repérage de l'in- vention sont pessibles en choisissant des comfigurations de bobine d'inclinaison et de bobine de compas à partir de n'importe quel Cas I à TV indiqué ci-dessus. Sur la figure @@ qui est un sehéma fonctionnel illustrant une forme de réalisation d'un calculateur analogique pour produire un signal correspondant à l'azimuts du trou de sonde qui peut être utilisé avec les divers modes Je réalisation de l'instrument de repérage illustrés figures 7 et 9, les signaux Ecom et Eine provenant de 1'instrument de repérage sont transmis à un phasemètre 118 qui mesure l'angle de phase entre les signaux et produit un signal de sortie en courant continu correspondant à l'an- gle de phase &alpha; . Le signal provenant de la bobine d'inclinaison de l'instrument est également transmis à un redresseur 115 qui le convertit en un signal à courant continu qui est une mesure de sin 1.Ce signal est à son tour transmis au calculateur 120 de la figure 1 pour calculer la position du trou de sonde et également à un opérateur pour fonction arc sinus figurant sur la figure 11 qui produit un signal de sortie proportionnel à 1, l'angle d'inclinaison du trou de sonde. Ce signal peut être transmis à un enregisteur de diagramme comme illustré figure 1 où il peut entre lu par un observateur humain. Etant donné que la bobine de compas des instruments de repérage des figures 7 et 9 fonctionne conformément au Cas II, l'angle ae phases entre les signaux Ecom et Einc doit être corrigé selon l'équation (7B) pour obtenir l'azimuth du trou ae scnce.Le signal de sortie d du phasemètre 118 est transmis à un opérateur de fonction sinus 101 qui produit un signal de sortie correspondant à sin &alpha;. Le signal &alpha; est également transmis à un opérateur de2 (cosinus)2 102 qui produit un signal de sortie correspondant à cos2 &alpha; .Le signal proportionnel à 1 provenant de l'opérateur de fonction arc sinus 116 est également transmis à un opérateur de (tangente)4 103 qui produit un signal de sortie correspondant à tang2 1 qui à son tour est transmis à un opérateur de multiplication 104. Le signal cos2 &alpha; provenant de l'opérateur de (cosinus)2 102 est également transmis à l'opéra- teur de multiplication 104 qui multiplie ses deux signaux d'entrée et ajoute l'unité. Le signal de sortie provenant de l'opéra- teur de multiplion 104 correspond par conséquent à la valeur 1 + cos2 &alpha;; tan2 1 Ce signal est à son tour transmis à un opérateur de racine carré 105 qui calcule la racine carrée de cette valeur et transmet un signal correspondant à cette valeur, à l'opérateur le @@@@- @ 10@. Le ce@nal corr@@@@ @ @ sin &alpha; pro@@@@@ @@ @@@ ra- teur de sinus 101 est égalerent transmis b l'opérateur ue division 106 qui divise 1 premier de ses signaux d'entrée pour obtenir le dernier. La sortie de l'opérateur de division 106 correspond donc à sin e1 selon l'équation (7B). Ce signal est transmis à un opéra- teur de fonction arc sinus 107 qui produit un signal de sortie correspondant à 6 l'azimut du trou de sonde. Le signal #1 peut ensuite être transmis au calculateur illustré figures 1 et 2 pour calculer la position du trou de sonde, et également être transmis à un enregistreur de diagramme où il peut entre observé. On se réfère maintenant aux figures 12 et 13. La figure 12 représente une vue oblique d'un système de coordonnées à trois dimensions intéressant pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention afin de déterminer la position du trou de sonde à n'importe quelle profondeur, et la figure 13 représente une vue à deux dimensions, dans le plan xy d'une partie de la figure 12. Les termes utilisés sur ces figures et dans la description ci-après ont la signification suivante 1 = = l'angle dtinclinaison du trou de sonde s1 = l'azimuth du trou de sonde mesuré à partir de l'axe de référence "XI". x, y, z = les axes respectifs d'un système de coordonnées Carté sien ayant son point dtorigine sur l'axe du trou de son de à la surface de la terre, avec l'axe z vertical; l'axe "x" étant de préférence dans la direction du nord magné tique ou du nord géographique. xI' yI' ZI = les axes respectifs.d?un système de coordonnées Cartésien traduit dont les axes sont parallèles à ceux du système x, y, z, avec comme origine un point arbitrai re P situé n'importe où sur la profondeur du trou de son de. r = la distance dans un système de coordonnées cylindriques mesuré entre l'axe z et n1 importe quel point P le long de l'axe du trou de sonde. # = = le déplacement angulaire (dans le système de coordonnées cylindriques) de n'importe quel point P sur l'axe du trou de sonde en se référant à l'axe "x" de direction connue. L = la profondeur de n'importe quel point sur le parcours du trou de sonde. aL = le changement incrémental de L d'un point "p" à un autre point "c" le long du trou de sonde. A r = le changement incrémental de r entre les mêmes points correspondant à # L. A # = le changement incrémental de # entre les mimes points correspondant à # L. Pour déterminer la position du trou de sonde à n'importe quelle profondeur, il est nécessaire d'effectuer une intégration, ou la somme de lteffet de toutes les valeurs instantanées de angle d'inclinaison et de l'azimuth sur tout le parcours du trou de sonde, à partir de la surface de la terre et jusqu'à la profondeur donnée L. Le système de coordonnées x, y, z a son point d'origine au centre du trou de sonde à la surface de la terre, et l'axe z est vertical0 A ntimporte quelle profondeur z, le centre du trou de sonde se déplace vers le point P indiqué par les coordonnées cylindriques Z, r et #. .Supposons qu'à ce point, l'instrument de l'invention mesure que angle d'Inclinaison est 1 et l'azimuth 61 L'incrément de profondeur suivant # est reporté dans un incrément correspondant de longueur le long du trou de sonde #. L jusqu'à son point final C. C est à une distance r + #r de l'axe z, et à un angle # + 8 # de l'axe x mesuré dans un plan horizontal, c'est-à-dire mesuré dans un plan perpendiculaire à ltaxe z. Le résultat désiré est d'obtenir la position du trou de sonde, c'est-à-dire de n'importe quel point P sur sa longueur exprimée en fonction de r et de # pour n'importe quelle longueur connue L sur le parcours du trou de donne, en ayant continuellement mesuré et s pour chaque # L sur le parcours du trou de sonde jusqu'au point P.En appliquant la loi des cosinus au triangle ABC de la figure 13, on a 2 2 2 = = AB + BC - 2AB . BC cos (# ; # + #1) .... (11) en outre En remplaçant les équations (12) dans l'équation (11) et en simplifiant, on a # r = # L sin 1 cos (#1 - # ) En appliquant la règle des sinus au triangle ABC de la figure 13, on a : En remplaçant les expressions appropriées des équations (12) dans l'equation (14), et en simplifiant. on a :: sin 1 sin ( q = arc sin ~ r + Cr et pour t q petit AL sin j sin ( 1- 7 ) Z l)o + E sin sin - ....... (15) Lo r dans lequel (#1)0 = la valeur de l'angle #1 quand r d'abord est égal ou supérieur à , la quantité détectable minimale de r. Les équations (13) et (15) ci-dessus donnent les coordonnées cylindriques, r et #, de la position du trou de sonde à n'importe quelle profondeur L, mesurée sur son parcours, après que toutes les séquences des valeurs de l'angle d'inclinaison et de l'azi- muth aient eu lieu et qu'elles aient été mesurées continuellement en se référant à chaque écrément de longueur,#l, le long du trou de sonde.On montre maintenant qu'il est possible d'obtenir les valeurs des coordonnées ae la position du trou de sonde par calcul, ce calcul pouvant être réalisé simultanément à la marche du repérage directionnel ou encore les données peuvent e-tre emmagasi- nées et le calcul réalisé ultérieurement. Dans l'un ou l'autre cas, les stades de calcul peuvent être effectués avec l'aide d'un appareillage descendu dans le trou cie sonde conjointement avec l'instrument ae repérage, ou encore bien aes stades de calcul peuvent ttre réalisés à n'importe quel moment à la surface de la terre. En se référant maintenant à la figure 1, qui illustre une section verticale cie la terre traversée par un trou de sonde contenant l'instrument de l'invention et qui illustre sous forme de schéma fonctionnel un système utilisant les caractéristiques de l'invention pou céterminer la position du trou de sonde à n'im- porte quelle profondeur, son angle d'inclinaison et son aziniuth, i'instrumen de repérage 13, 15 décrit avec détails dans les fi- gures 3, 4 et 5 est illustré yuans une partie inclinée au trou de sonde. ün câble ae repérage 110 est prévu pour monter et descendre l'instrument de repérage dans le trou de sonde. Le câble de repérage 110 contient trois conducteurs 111, 112 et 113 et passent sur une roue ou une poulie classique 114, qui est montée pour 8tre mise en rotation. Le conducteur 111 transmet l'énergie élec trique à l'instrument. Le conducteur 112 transmet le signal alter natif E- de la bobine d'inclinaison de l'instrument, et le con inc ducteur 113 transmet le signal alternatif EComs de la bobine de compas cie l'instrument de repérage.Le signal de la bobine dtin- clinaison est transmis à un redresseur 115 qui le convertit en un signal ae courant continu qui est une mesure de sin 1 Ce signal est à son tour transmis à un opérateur ae la fonction arc sinus 1i qui produit un signal de sortie qui est une mesure de l'angle lui-même. Ce signal est à son tour enregistré par un enregis- treur ae diagramme 117 comme représenté.Le signal de la bobine d'inclinaison dans le conducteur 112 est également transmis à un phasemètre 118 auquel est également transmis le signal de la bobine de compas dans le conducteur ll@. Le phasemètre 118, quand il est utilisé avec l'instrument tel que réalisé figure 3, mesure la différence de phases alpha; entre ses entrées de signaux alternatifs et produit un signal de sortie de courant continu qui est une mesure se l'azimuth 51. Ce signal ae l'zimuth est transmis à l'en- registreur de diagramme 137 dans lequel il est enregistré. Un phasemètre approprié pouvant être utilisé est celui fabriqué par la Société Ad-u Elecronics Inc. de Passaic, Nes Jersey, sous la dénoniation : Phasemétre de précison type 4051.Une unité de production d'impulsations et de mesure ùe longueur 119 est prévue, elle est mécaniquement reliée à lia poulie 114 et comprend des moyens pour mesurer chaque incrément cie longueur de câble, tel que Far exemple, 30,5 cni passant sur la poulie 114 quand on monte ou abaisse l'instrument cie repérage, et elle produit une impulsion. de déclenchement pour chacun de ces incréments de longueur. L'u- nité cie mesure de longueur 119 comprend également des moyens pour produire un signal de sortie électrique continu correspondant à la longueur du câble. Ce signal ue longueur est transmis à l'enregis- treur 117 dans lequel il est enregistré. L'impulsion de déclen chement représentative du passaJ-e des segments cie longueur incrémentale du câble ue repérage sont transmis à un calculateur 120. bu calculateur 120 sont également transmis les signaux de courant continu provenant du redresseur 13 5 et du phasemètre 118 représen tatifs, respectivement, de sin 1 et de 1?azimuth 51. Le calculateur 120 est comme illustré figure 2, il résoud les équations (i3) et (15) pour r et # , et produit des signaux de sortie cor respondants qui sont transmis à ltenregistreur de diagramme 117 dans lequel ils sont enregistrés. En résumé, on voit que 5 signaux sont enregistrés simultanément par l'enregistreur de digramme 117, à savoir 1, #1, L, r et q . Les trois premiers signdaux 1, #1, et L donnent angle elinclinaison et l'azimuth du trou de sonde à n'importe quelle prcfcndeur où 1 'instrument te repérage est placé.Les trois derniers signaux L, r et # donnent la position du trou de sonde à ntimporte quelle profondeur L, en foncticn d'une coordonné de rayon r et d'une coordonné d'angle hq On notera que la quantité # apparaît dans l'équation (13) pour r et que les deux quantités s? et r apparaissent dans l'équation (15) pour # . Il en résulte que les équations (13) et (15) doivent être résolues par approximations en utilisant des valeurs de peut être utilisée pour calculer une première valeur de # suivant ltéquation (15).Des calculs ultérieurs sont ensuite réalisés en utilisant les valeurs calculées les plus récemment de r et de #; ; ctest-à-dire que le j ième calcul de r et# utilise les valeurs calculées (j-l)ième de r et de dans les équations. On peut voir qutaprès plusieurs solutions successives pour r et , , les équations (13) et (15) donnent par la suite des sommes précises déterminant les valeurs de r et de ^1 . On notera quton peut obtenir des résultats faux à partir de ces calculs dans le cas suivant.Supposons que le trou de sonde s'est écarté, à une certaine profondeur, de la verticale exacte et se déplace vers une position ayant une valeur r de 180 cm à une valeur # de 90 de la direction du nord et quultérieurement à une profondeur différente il retourne à une valeur r qui est égale à zéro, ou suffisamment voisine de zéro que sa valeur est au delà de la capacité de résolution de l'appareil de repérage, et qu'en se référant à ces deux profondeurs et à des profondeurs intermédiaires, le trou de sonde a conservé une valeur # de 900. Supposons qu'ultérieurement à encore une autre profondeur, le trou de sonde se déplace de nouveau suivant un azimuth de 1800.Si dans ce cas 1'équation (15) est résolue continuellement pour toutes ces profondeurs, le calculateur retiendra la valeur de 900 dans la valeur tctale ou intégrée de # pour la profondeur indiquée en dernier malgré que r soit devenu égal à zéro à une profondeur précédente. Ce problème peut entre évité en recommençant le calcul à chaque fois que r approche d'une valeur prédéterminée voisine de la capacité de résolution de l'appareil cie repérage en utilisant dans l'équation (15) la dernière valeur déterminée de # pour l'angle (#1), comme défini dans l'équation (15). Si on utilise des éléments de calcul numérique dans le calculateur 120, ce problème peut entre facilement résolu en programmant le calculateur afin de recommencer la solution des équations (13) et (15), pour remettre r à zéro, et pour reporter jusqutà (l)o la dernière valeur calculée de t? , quand r diminue jusqu'à la valeur prédéterminée. Sur la figure 2 qui illustre un système de calcul analogique pouvant être utilisé comme calculateur représenté figure 1, chaque fois qu'une longueur incrémentale h L du câble de repérage 110 est dévidée et enroulée, l'impulsion de démarrage transmise au calculateur par l'unité de mesure ae longueur 119 est reçue par un générateur dtin.pulsions de déblocage 90, qui produit une impulsion débloquée de durée fixe en réponse à chaque impulsion de démarrage représentant chaque mouvement aL de l'instrument de repérage dans le trou de sonde. Une impulsion débloquée est transmis se à un dispositif de blocage à diode 91 à laquelle est également transmis le signal de courant continu proportionnel à sin 1 provenant du redresseur 115 de la figure 1.Le dispositif de blocage à diode 91 fonctionne comme un commutateur électronique et en réponse à chaque impulsion d'entrée produit une impulsion de sortie dont la durée est égale à la durée de son impulsion d'entrée et dont l'amplitude est proportionnelle à sin 1. Ce signal est transmis à un opérateur de multiplication 92 auquel est également transmis un signal de courant continu proportionnel au cosinus de (51 - z ) qui est obtenu à partir d'une partie du calculateur décrite plus loin.L'opérateur de multiplication 92 multiplie ses deux signaux d'entrée et produit un signal de sortie d'impulsion, dont la durée de chaque impulsion est égale à la durée de chaque impulsion dtentrée provenant du dispositif de blocage à diode 91 et dont l'amplitude de chaque impulsion est égale au produit de sin 1 et de cosinus (61 - # ). On peut voir dans l'équa- tion (13) que chacun de ces signaux d'impulsion correspond à chaque # r qui quand on en fait la somme produit le r total ou la déviation horizontale du trou de sonde à partir de son point de départ. Ce signal est transmis à un adaitonneur 93, qui produit un signal de sortie corresponuant à la somme accumulée des amplitmdes de ses impulsions d'entrée.Le signal de Sortie provenant de l'additionneur 93 correspond donc à r, la déviation horizontale totale du trou de sonde à partir de son point de départ à la surface de la terre. On comprendra que les unités de r, ainsi calculé, seront exprimés par les mêmes unités que celles utilisées pour L. Ainsi, si #L est de 30,5 cm, les unités de la valeur calculée de r est en cm. Le signal de courant continu représentant 81 l'azimuth du trou de sonde est transmis du phasemètre 118 représenté figures 1 et 11 à un opérateur de soustraction représenté figure 2. A l'opérateur de soustraction 94 est également transmis un signal d'alimeta tion provenant de la section de sortIe du @ calculateur correspondant à #. . L'opérateur de soustraction 94 soustrait le premier signal du dernier et produit un signal de sortie de courant continu proportionnel à (#1 - # ).Ce signal est transmis à un oDéra- teur de la fonction cosinus 95 et à un opérateur de la fonction sinus 96. Ce premier produit un signal correspondant au cosinus (#1 - $ ) et le transmet à l'opérateur de multiplication 92 pour l'utiliser dans le calcul de r comme décrit ci-dessus. L'opérateur de la fonction sinus 96 produit un si ;gnal de sortie correspondant à sin (#1 - ' Cette constante d'intégration est (61)o, qui est la valeur que 1 a quand r égale d'abord ou excède t a la valeur de rétablissement prédéterminée de r. Pour développer le signal ( l)o les signaux de r et de q sont tous les deux transmis à un opérateur'd'effacement de # 100, qui court-circuite le signal de à la terre à tous moments, excepté quand r est supérieur à 8 . L'opérateur d'effacement 100 peut comporter un commutateur électronique tel qutun dispositif de blocage à diode qui relie le conducteur # à la terre à tous moments, excepté quand le signal r est supérieur à la valeur de rétablissement prédéterminée qui est placé dans un élément de commande par un discriminateur.En plus du discriminateur, 1 'élément de commande peut comprendre un élément de déblocage (porte) qui fournit un signal de commande au commutateur électronique mentionné ci-dessus ce qui permet au commutateur d'entre ou-vert à tous moments quand r est égal ou supérieur à la valeur placée dans le discriminateur et permet au signal G de passer dans l'opérateur d'effa cernent 100 sous une forme non effacée. Quand r devient inférieur au discriminateur le commutateur électronique se ferme et efface le signal à la terre réenclenchant ainsi l'adiitionneur 99 en supprimant la valeur entière accumulée de .Après chaque occasion quand le signal 1 est effacé et alors quand r croît de nouveau à un point où il est égal ou supérieur à , l'opérateur d'effacement 100 applique une seule impulsion de démarrage au générateur d'impulsions de déblocage 101 qui en réponse applique une impulsion unique à un dispositif de blocage à diode 102. La durée de la dernière impulsion est égale à la durée des impulsions produites par le générateur dtimpulsions de déblocage 90 représentant A L. Au dispositif de blocage à diode 102 est également transmis le signal de courant continu représentant 51 provenant du phasemètre 118 représenté figures 2 et 11.Le dispositif de blocage à diode 102 permet à #1 de passer comme impulsion dont l'amplitude est égale au signal 51 et dont la durée est égale à la durée de son impulsion d'entrée. Ce signal d'impulsion représente la valeur (61) dans I'équation (15) et est transmis du dispositif de blocage à diode 102 à l'additionneur 99 où il est inclu dans la sortie additionnée représentant o? , On notera que le générateur 'impulsions de déblocage 101 applique son impulsion de durée prédéterminée au dispositif de blocage à diode 102 seulement une fois pour chaque occasion quand au est effacé et rétabli.Donc, seulement une impulsion (#1)0. passe par le dispositif de blocage à diode 102 pour chaque séquence d'addition en commençant par le rétablissement de r à une valeur qui est égale ou supérieure à sa valeur de rétablissement prédéterminée minimale . n ressort de ce qui précède que les sorties des additionneurs 93 et 99 re présentent respectivement, r et ? , conformément aux équations (13) et (15). On notera que le calculateur de la figure 2 peut être utilisé conjointement à n'importe quelle forme de réalisation de l'instrument de repérage donné ici en référence dès l'instant que les signaux des bobines d'inclinaison et de compas sont corrigés pour refléter les valeurs réelles de l'angle d'inclinaison et de l'azimuth suivant les équations décrites en se référant à la figure 6. Les spécialistes dans ce domaine noteront que bien qu'on a décrit des techniques de calcul analogique, les calculateurs peuvent également fonctionner très avantageusement au moyen de techniques de calcul numérique, soit simultanément en prenant les dn- nées de repérage directionnel, soit ultérieurement, On notera également qu'une partie ou la totalité de l'appareillage de calcul électronique peut être incorporée dans l'enveloppe de l'instrument de repérage qui est descendu dans le trou de sonde. Dans ce cas, les signaux reçus à la surface de la terre nécessiteront moins de manipulations. REVENDICATIONS 1 - Appareil pour le repérage directionnel d'un trou de sonde à n'importe quelle profondeur dans lequel on obtient des signaux représentatifs de angle d'inclinaison et de l'azimuth du trou de sonie à cette profondeur, caractérisé en ce qu?il comprend:: a - une première bobine d'induction, b - un moyen de rotation de cette première bobine pour faire tourner cette première bobine d'induction autour d'un axe pratiquement parallèle à l'axe longitudinal du trou de sonde, c - un moyen pour produire un premier champ magnétique de direction prédéterminée par rapport à la verticale et dans une région telle que la première bobine coupe le champ quand elle est en rotation, produisant ainsi dans la première bobine un premier signal électrique alternatif représentatif de l'angle entre l'axe de rotation de la bobine et du champ magnétique, ce premier signal dépendant de cet angle de sorte qu'il est représentatif de l'angle d'inclinaison du trou de sonde, d - une seconde bobine d'induction, e - un moyen de rotation de cette seconde bobine pour faire tourner cette seconde bobine d'induction à une vitesse pratiquement égale à celle de la première bobine, pendant que la seconde bobine est soumise à un champ magnétique ayant une composante horizontale dans la direction d'azimuth prédéterminée, qui coupe cette seconde bobine quand elle est en rotation, produisant ainsi dans cette seconde bobine un second signal électrique alternatif dont îtangle de phase par rapport au premier signal est représentatif de 1'azimuth du trou de sonde par rapport à cette composante du champ magnétique de direction d'azimuth prédéterminée, l'an- gle d'inclinaison et l'azimuth du trou de sonde pouvant être dé terminés à partir de ce premier et de ce second signaux. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de production de champ magnétique directionnellement stable pour produire un second champ magnétique, ce champ magnétique ayant une composante horizontale dans une direction d 'azimuth prédéterminée. 3 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de rotation de la première bobine (b) comprend ba - un premier boîtier ayant un axe longitudinal autour duquel la première bobine tourne par rapport à ce bottier, celui-ci étant conçu pour produire-au moins une disposition pratiquement parallèle de cet axe de rotation de la première bobine par rap port à l'axe longitudinal du trou de sonde quand ce boîtier est placé dans le trou de sonde, et bb - un moyen d'entraînement dans ce boîtier et relié à la pre rûlère bobine pour faire tourner la prer.lière bobine autour de cet axe. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ce premier boltier comprend un premier et un second rebords coupant cet axe et espacés le long de l'axe, la première bobine est supportée par rotation sur ce premier et ce second rebords et est en coincidence avec cet axe pour tourner autour de cet axe dans l'espâce situé entre le premier et le second rebords, ce premier boitier entre le premier et ce second rebord est fait d'une matière magnétiquement perméable protégeant ainsi le première bobine du champ magnétique de la terre, et le moyen d'entrînement (bb) comprend un moteur synchrone relié à la première bobine pour faire tourner de façon régulière cette première bobine. 5 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (c) pour produire un premier champ magnétique comprend une bobine d 'Helmholtz reliée magnétiquement à la première bobine d'induction, ayant un axe magnétique, et étant suspendue librement dans ce premier boîtier de sorte que son axe magnétique prend une position verticale quand le premier boîtier est placé dans le trou de sonde, la composante verticale au flux magnétique produit par cette bobine d'Heimholtz produisant dans la première bobine d'induction un premier signal électrique alternatif. @ - - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bobine d'Helmholtz comprend: une paire de bobines électriques dont chacune contient plusieurs enroulements de fils électriques et un poids cylindrique, ces bobines et ce poids ~étant coulés intégralement avec une matière moulable appropriée sous la forme d'un cylindre creux, ces bobines étant coulées dans ce cylindre axialement, espacées l'une de l'autre, et ce poids étant disposé axialement à l'extrémité inférieure du cylindre, ce qui perrret à la paire de bobines électriques quana elles sont alimentees par un courant électrique continu de produire un champ magnétique dont les lignes du flux se trouvent dans une direction axiale pratiquement uniforme dans l'ouverture centrale de ce cylindre entre la paire de bobines électriques, l'ouverture centrale de ce cylindre creux étant suffisamment large pour permettre que la première bobine d'induction tourne librement quand ce cylindre est suspendu librement dans ce boîtier afin de prenure une position verticale, un moyen pour suspendre librement ce cylindre contenant la bobine d'Helmholtz qui comporte un moyen de montage suspendu par un cardan pour permet.tre à 1 'axe magnétique du cylindre de prendre une position verticale sous l'influence du poids quand le premier boîtier est placé dans le trou de sonde. 7 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des bobines d'induction comprend plusieurs enroulements de fil électrique supportés dans un composé moulable approprié, la seconde bobine d'induction comprend un poids disposé pour inciter cette bobine à prendre une position verticale, et le moyen de rotation de la seconde bobine (e) comprend ea - un second boîtier fait en une matière non magnétique permettant la pénétration des lignes du flux du champ magnétique de la terre, et eb - un moyen d'entraînement pour faire tourner la seconde bobine à la même vitesse de rotation que la première bobine d'induction et pour suspendre librement la seccnde bobine pendant que celle est en rotation dans le second boîtier permettant ainsi à la seconde bobine de tourner autour d'un axe pratiquement vertical sous l'influence du poids et astre soumise aux lignes du flux du champ magnétique de la terre, produisant ainsi dans la seconde bobine un second signal électrique alternatif. 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second boîtier est monté sur ou sous le premier bottier, que de la première bobine d'induction est prolongée par un arbre, la première bobine et cet arbre étant montés de manière à tourner sur le premier et le second rebords du premier boîtier définissant ainsi cet axe de rotation, cet arbre étant relié au moteur synchrone, la partie inférie ure de l'arbre traversant et se prolongeant en dessous de son montage sur le second rebord, l'arbre comprend une première paire de fils électriques intégralement montée avec l'arbre et reliée à la première bcbine d'induction pour transmettre le premier signal, et une seconde paire de fils électriques intégralement montée avec l'arbre et se prolongeant en dessous du seccnd rebord, cet arbre ccmprenant une première et une seconde paire de bagues collectrices électriques, la première paire de bagues collectrices étant reliée à la première paire de fils électriques pour transmettre le premier signal, la seconde paire de bagues collectrices étant reliée à la seconde paire de fils, le moyen d'entraînement de la seconde bobine (eb) comprend un élément d'entraînement rigide en rotation et flexible transver salement monté sur la partie inférieure ae l'arbre et se prolongeant vers le bas dans le second boîtier, la seconde bobine d'in- duction étant montée à l'extrémité inférieure de cet élément d'entraînement pour faire tourner la seconde bobine dans le second boîtier, permettant ainsi à la seconde bobine de tourner à la même vitesse que la première bobine autour d'un axe pratiquement vertical, la seconde bobine étant reliée à la seconde paire de fils pour transmettre un second signal produit à la seconde paire de bagues collectrices, et l'appareil comprend en outre deux paires de balais électriques en contact avec les bagues collectrices et montés d'une manière isolée électriquement pour détecter le premier et le second signal alternatif. 9 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier moyen de rotation (b) comprend : un moteur monté dans ce boîtier et relié à la première bobine pour faire tourner cette première bobine autour de cet axe à une vitesse pratiquement uniforme; le moyen pour faire tourner la seconde bobine d'induction comprend un arbre monté en rotation dans ce boîtier, relié à la première et à la seconde bobines, et relié au moteur pour faire tourner les bobines à des vitesses pratiquement égales, le mcyen pour produire un champ magnétique directionnellement stable comprend :: un gyrocompas monté dans ce boîtier et ayant un arbre de sortie maintenue par le gyrocompas dans une position de compas fixe et pratiquement prédéterminée, et le moyen pour produire un champ magnétique relié à 1'arbre de sortie du gyrocompas monté en rotation dans ce boîtier à une position permettant de produire le second champ magnétique, le moyen de production du second champ magnétique étant maintenu dans une position de compas pratiquement fixe par le gyrocompas, 1' angle de phase de ce second signal électrique alternatif par rapport au premier signalent représentatif de l'azimuth du trou de onde par rapport à la position preaéteminse @@ l'arors @@ @@@tie eu gyrccompas. 10 - Appareil selon la revendication 9, caractérise en ce que le gyrocompas comprend : une chape extérieure, un cardan intérieur monté de manière à pivoter sur la chape extérieure, et une roue à inertie tournante montée de manière à tourner sur une suspension à la cardan intérie ure, un arbre monté de manière à tourner dans ce boîtier pour tourner autour d'un axe longitudinal, cet arbre étant disposé dans ledit bottier de sorte que sa partie inférieure se trouve en dessous de la seconde bobine d'induction, cette chape extérieure étant fixée à la partie inférieure de l'arbre de sorte que l'axe de pivotement de la suspension à la cardan intérieure dans la chape extérieure est pratiquement transversal par rapport à l'axe de rotation de l'arbre, et ainsi le gyrocompas quand il est aligné dans une position d'azimuth prédéterminée a tendance à maintenir l'arbre dans cette position d'azimuth prédéterminée quelle que soit la position de l'azimuth du bottier quand celui-ci est placé dans un trou de sonde, et le moyen de production du second champ magnétique est fixé à la partie supérieure de l'arbre, et ainsi l'angle de phase de ce second signal électrique alternatif par rapport au premier signal est représentatif de l'azimuth du trou de sonde par rapport à la position prédéterminée ae l'azimuth du gyrocompas. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen pour produire le second champ magnétique comprend : un aimant en forme d'anneau comprenant une paire de pièces à piles diamétralement opposés, cet aimant en forme d'anneau étant monté en suspension à la cardan sur la partie extérieure de l'arbre dans une position telle que le champ magnétique entre ces pièces à pô- les coupe la seconde bobine quand celle-ci est en rotation; et un poids suspendu à partir de l'aimant en forme d'anneau pour maintenir l'aimant dans une position horizontale, et ainsi la seconde bobine est soumise à un second champ magnétique qui est maintenu horizontal et dont la direction d'azimuth est controlée par le gyrocompas. 12 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen pour faire tourner la seconde bobine d'induction comprend un arbre monté de manière à tourner dans le boîtier, relié à la première et à la seconde bobine, et relié au moteur, permettant ainsi de faire tourner les bobines à des vitesses pratique ment égales, et le moyen de production du champ magnétique directionnellement stable comprend :: un élément de compas comportant un espace intérieur et une paire d'aimants montée de telle sorte que leur pales magnétiques opposés se trouvent face à face dans cet espace intérieur afin de produire un second champ magnétique dans cet espace intérieur, les aimants ayant des pôles extérieurs de polarité Opposée coupant le champ magnétique de la terre, l'élément de compas étant monté en suspension à la cardan dans ce boîtier afin que l'élément de compas pivote librement et dans une position telle que dans le boîtier la seconde bobine tourne au moins en partie dans cet espace où elle est soumise au second champ magnétique; et un poids suspendu à partir de l'élément de compas pour mlainte- nir l'élément de compas dans une orientation constante telle que le second champ magnétique est maintenu dans une direction horizontale constante, et ainsi l'élément de compas par suite de la réaction entre ces ploies extérIeurs avec le champ magnétique de la terre et de l'influence ae ce poids soumet la seconde bobine au second champ magnétique qui est maintenu horizontal et qui a une direction d'azimuth constante. 13 - Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (c) produit un champ magnétique pratiquement vertical coupant la première bobine et que l'appareil comprend en outre : f -un phasemètre relié opérationnellement à la première et à la seconde bobine d'induction pour mesurer l'angle de phases entre le premier et le second signaux et tour produire un troisième signal correspondant à cet angle, et g -un moyen de calcul pour produire un quatrième signal correspondant à l'azimuth du trou de sonde, ce moyen de calcul étant relié à la première bobine d'induction et au phasemètre, ce moyen de calcul produisant le quatrième signal pratiquement conformément à l'eouation suivante dans laquelle 61 = l'azimuth du trou de sonde = l'angle dinclinaison du trou de sonde suivant le pre mier signal &alpha; = = l'angle de phase entre le premier et le second signal. 14 - Appareil pour déterminer la position d'un trou de sonde à n'importe quelle profondeur dans lequel on produit des signaux représentatifs d'au moins une première et une seconde coordonnées spatiales d'un second point situé à cette profondeur par zapport au premier point ayant des coordonnées spatiales connues, carac térisé en ce qu'il comprend a - un premier moyen pour produire un premier signal représentatif de l'angle d'inciinaison du trou de sonde à plusieurs points situés entre le premier et le second points; b - un second moyen pour produire un second signal représentatif de l'azimut du trou de sonde à plusieurs points situés entre le premier et le second point;; c - un moyen de mesure de longueur pour mesurer les segments de longueur incrémentaux du trou de sonde entre le premier et le second points et pour produire un troisième signal représentatif Qe ces segments, et a - un calcalateur relié à ce premier et à ce second moyen et au moyen de mesure ae longueur, ce calculateur comprenant da - un premier moyen de calcul répondant au premier, au second et a troisième signal pour calculer la première coordonnée spatiale du second point et pour produire un quatrième signal correspondant à cette coordonnée, ce premier moyen de calcul étant adapté pour calculer la première coordonnée suivant un premier rapport trigonométrique prédéterminé reliant la première coordonnée du second point avec le premier, le second et le troisième signaux; et db - un second moyen de calcul répondant au premier, au second et au troisième signal pour calculer la seconde coordonnée spatiale du second point et pour produire un cinquième signal correspondant à cette coordonnée, ce second moyen de calcul étant adapté pou calculer la seconde coordonnée suivant un second rapport trigonométrique prédéterminé reliant la seconde coordonnée du second point avec le premier, le second et le troisième si gnaux;; ce quatrième et ce cinquième signal représentant ainsi la position du second point dans le trou d sonde à n'importe quelle profondeur par rapport au premier point de position connue. 15 - Appareil selon la revendication 14 caractérisé en ce que le premier et le second moyen comprend un instrument ue repérage directionnel pour produire le premier et le second signaux, et un moyen pour traverser le trou de sonde avec l'instrument de repérage entre le premier et le second points, un premier et un second signaux étant ainsi produits par rapport à plusieurs points situés entre le premier et le second points;; le moyen ae mesure de longueur est relié au moyen pour traverser le trou de sonde et comprend un moyen générateur d'impulsions pour produire le troisième signal sous la forme d'une série dtimpulsions, ces impulsions représentant les segments de longueurs incrémentaux du trou Üe sonde entre le premier et le second points; le calculateur (a) est relié à l'instrument de repérage et au moyen générateur d'impulsions, et ce calculateur comprend :: da - un premier moyen de cal cul répondant au premier, au second et au troisième signaux pour calculer les changements incrémentaux de la première coordonnée spatiale existant entre le premier et le second points dans le trou de sonde et pour produire un sixième signal correspondant à ces changements, ce premier moyen de calcul étant conçu pour calculer ces changements incrémentaux suivant un premier rapport trigonométriques prédéterminé reliant ces changements incrémentaux au premier, au second et au troisième signaux; db - un premier moyen d'addition relié au premier moyen de calcul pour faire la somme des chanÊ;ements incrémentaux en ajoutant le sixième signal et en produisant un quatrième signal de sortie correspondant à cette soe;; ci - un second moyen de calcul répondant au premier, au second et au troisième signaux pour calculer les changements incrémentaux de la seconde coordonnée spatiale existant entre le premier et le second points dans le trou de sonde et pour produire un septième signal correspondant à ces changements, le second moyen de calcul étant conçu pour calculer les changements incrémentaux suivant un second rapport trigonométrique prédéterminé reliant les changements incrémentaux au premier, au second et au troisième signaux, et dd - un second moyen d'addition relié au second moyen de calcul pou faire la sor;=le dos changements incrémentaux en ajoutant ce septième signal correspondant à cette somme; et ainsi le quatrième et le cinquième signaux de sortie correspondent respectivement aux changements réels de la première et de la seconde coordonnées spatiales du trou de sonde entre le premier et le second points, et le quatrième et le cinquième signaux étant ainsi représentatifs de la première et de la seconde coordonnées spatiales du second point à n'iflporte quelle profondeur dans le trou de sonde. - - Procédé de repérage directionnel d'un trou de sonde à n'im- porte quelle profondeur dans lequel on produit des signaux représentatifs de l'angle d'inclinaison et de l'azimuth du trou de sonde à cette profondeur, caractérisé en ce qutil comprend les phases suivantes a - on produit un premier champ magnétique maintenu dans une direction pratiquement prédéterminée par rapport à la direction verticale;; b - on détecte la déviation de l'angle d'inclinaison entre les lignes du flux des lignes de flux du champ magnétique et la direction du trou de sonde à cette profondeur en faisant tourner une première bobine d'induction autour d'un axe pratiquement parallèle avec le trou de sonde pendant quton soumet la première bobine à ce premier champ magnétique, produisant ainsi un premier signal électrique alternatif dans la première bobine représentatif de l'angle entre les lignes du flux du champ magnétique de direction prédéterminée et l'axe de rotation, le premier signal étant ainsi représentatif de l'angle d'inclinaison du trou de sonde, et c - on produit un second signal électrique alternatif dont l'angle de phase par rapport au premier signal est représentatif de l'azimuth du trou de sonde en faisant tourner une seconde bobine d'induction à la meme vitesse de rotation que la première bobine pendant que la seconde bobine est soumise à un second champ magnétique ayant une composante horizontale maintenue dans une direction pratiquement prédéterminée par rapport à une direction d'azimuth connue, l'angle d'inclinaison et d'azimuth du trou de sonde à cette profondeur pouvant être déterminés à partir de ce premier et de ce second signaux. 17 - Procédé selon la revendication lb, caractérisé en ce que le second champ magnétique est le champ magnétique de la terre. 18 - Procédé selon la revendication 1o, caractérisé en ce que le stade de production du second signal (c) comprend les stades suivants on produit le second champ magnétique maintenu dans une direction pratiquement prédéterminé par rapport à une direction d'azimuth connue. 19 - Procédé pour déterminer la position dtun trou de sonde à n'importe quelle profondeur, caractérisé en ce quton détermine au moins une première et une seconde coordonnée spatiale d'un second point à cette profondeur par rapport à un premier point de référence ayant des coordonnées spatiales connues les coordonnées de ce second point étant liées aux effets accumulés de l'an- gle d'inclinaison et de l'azimuth au trou de sonde suivant un rapport trigonométtique prédéterminé avec la longueur du trou de sonde à partir de ce premier point, et par les stades suivants :: a - on produit un premier signal représentatif de l'angle d'inclinaison du trou de sonde, ce premier signal étant produit par rapport à plusieurs points sur la longueur du trou de sonde, au moins un de ces points étant situé entre le premier et le second points le long du trou de sonde; b - on produit un second signal représentatif de l'azimuth du trou de sonue, ce second signal étant produit PET rapport à plusieurs points le long du trou de sonde;; c - on produit un troisième signal représentatif des segments ae longueur incrémentaux du trou de sonde situés entre le premier et le second points de référerlce, et d - on produit un quatrième et un cinquième signal représentatifs respectivement de la première et ae la seconde coordonnées spatiales au second point à n'iîrporte quelle profondeur, ce quatrième et ce cinquième signal. étant produits en combinant le prenier, le second et le troisième signaux suivant ce rapport trigonométrique d6terminant l'effet accumulé de l'angle d'inclinaison et de l'azimuth, et ainsi le quatrieme et le cinquiéme signaux sont représentatifs de la position du second point dans le trou de sonde à n'impcrte quelle profondeur. 20 - Procédé selon la revandication 19, caractérisé en ce que plusieurs des points par rapport auxquels le premier et le second signaux sont produits comprennent plusieurs points situés entre le prerier et le second points sur la longueur du trou de sonde. 21 - Procédé selon la revendication oc, caractérisé n ce que le stade e production du troisiéme signal (c) consiste à produire une serie de tr@is signaux dont chacun représente un segment de longueur incrémental sur la longueur du trou de sonde entre le premier et le second points, cette série de trois signaux repré- sentant d'une manière accumulée la longueur du trou de sonde entre le premier et le second points, cette première coordonnée spatiale de ce second point est liée au premier, au second et au troisième signaux suivant la somme accumulée d'un premier rapport trigonométrique, la seconde coordonnée spatiale du second point est liée au premier, au seccnd et au troisième signaux suivant la somme accumulée d'un second rapport trigonométrique, et le stade de production du quatrième et du cinquième signaux (d) comprend les stades suivants da - on produit un quatrième signal représentatif de la première coordonnée spatiale du second point, ce quatrième signal étant produit par addition suivant le premier rapport trigonométrique, le premier, le second et le troisième signaux, le quatrième signal représentant le changement réel de la première coordonnée spatiale entre le premier point de coordonnées connues et le second point à n'importe quelle profondeur dans le trou de sonde, et db - on produit un cinquième signal représentatif de la seconde coordonnée spatiale du second point, ce cinquième signal étant produit par addition suivant le second rapport trigonométrique, le premier, le second et le troisième signaux représentant le changement réel de la seconde coordonnée spatiale entre le premier point de ccordonnées connues et le second point à n'importe quelle profondeur dans le trou de sonde.