Brevet FR2372312A1 — publié le 19780623

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour faciliter le déplacement, dans un trou de forage, d'une sonde dilatée par un fluide incompressible. On connaît la technique de mesure des caractéristiques d'un sol consistant à introduire dans un trou de forage une sonde ayant une paroi latérale dilatable, cette dilatation étant obtenue par l'introduction dans la sonde d'un fluide incompressible dont on mesure les variations de volume et de pression pour en tirer des informations sur certaines caractéristiques du sol dans lequel a été réalisé le trou de forage. Ce type de sonde est généralement connu sous la dénomination "sonde pressiométrique" et cette technique a été décrite par exemple dans les brevets français 1 117 983 et 1 234 756. Lorsque l'on annule la pression d'injection de liquide dans la sonde, on constate, dans la pratique, que la sonde conserve une certaine dilatation en raison de la colonne d'eau constituée par la canalisation qui relie la sonde à la surface, et cette dilatation résiduelle est d'autant plus importante que le niveau de la sonde est profond et que le niveau de la nappe phréatique est bas ou que celle-ci n'existe pas. Cette dilatation résiduelle crée un empêchement à l'extraction de la sonde hors du trou de forage et la présente invention a pour but de faciliter cette extraction. On y parvient, selon la présente invention, en soumettant la paroi dilatable de la sonde à une contre pression de gaz apte à refouler le fluide incompressible résiduel,et en purgeant ledit gaz après élimination de la dilatation résiduelle en recueillant le volant de liquide résiduel dans des cavités adéquates. Ce procédé est mis en oeuvre avec un dispositif très simple qui peut se réduire à une gaine placée autour de la paroi dilatable et qui constitue autour de cette paroi une chambre étanche reliée à la surface par une canalisation communiquant avec une source de gaz sous pression, le volume de fluide restant alors dans les tubulures venant, par action combinée de la gravité et de la pression atmosphérique augmentée de l'inertie de dilatation des membranes (phénomène du tube barométrique) se loger dans une cavité suffisante pour qu'aucune dilatation résiduelle de la sonde ne gène les manoeuvres de déplacement. Cette cavité est pratiquée dans chaque cellule de la sonde, par exemple de la manière décrite plus loin. On décrira ci-après un dispositif conforme à la présente invention, en reférence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma de principe d'une sonde pressiométrique telle que décrite dans le brevet français 1 117 983; - la figure 2 est un schéma de principe d'un dispositif modifié conformément à la présente invention - la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'une variante de réalisation avantageuse, et - la figure 4 est une coupe verticale d'une autre variante de réalisation. La figure 1, qui est identique à la figure du brevet français 1 117 983, montre, à titre d'exemple, une sonde pressiométrique comportant trois cellules cylindriques 1, 2, 3 dont les parois latérales 8, 9, 10 sont constituées par des membranes souples élastiquement déformables, la déformation de ces membranes étant obtenue par l'injection d'un fluide incompressible, par exemple de l'eau, au moyen de tubulures t qui relient la sonde à la surface où elles aboutissent à des pompes p d'injection auxquelles sont associés des manomètres et des jauges permettant de connaître en permanence le volume du liquide dans chacune des trois cellules de la sonde. Selon la présente invention, et comme cela est représenté à titre d'exemple sur la figure 2, on entoure la sonde d'une gaine 12 reliée par une tubulure 13 à une source 14 de gaz sous pression. La gaine 12 définit avec les parois élastiquement déformables 8, 9, 10 un espace annulaire 15 dans lequel on admet le gaz provenant de la source 14, après avoir supprimé la pression d'injection de l'eau ou autre fluide incompressible dans les tubulures telles que t, pour créer sur les parois 8, 9, 10 une contre pression schématisée par les flèches sur la figure 2, de façon à plaquer les membranes 8, 9, 10 sur le noyau central rigide de la sonde (comme cela a été représenté sur la figure 2). Lorsque le liquide de chaque cellule a été chassé vers les réservoirs tels que 18, on ferme les robinets tels que 16 sur les tubulures telles que t, et on purge le gaz de l'espace 15, par exemple en agissant sur la vanne à trois voies 17, ce qui dégonfle la paroi 12. Lorsque les circuits d'eau ont été fermés et le gaz purgé, les colonnes d'eau se mettent en équilibre avec la pression atmosphérique augmentée de la contre pression variable de gonflage des membranes et gaines superposées de la sonde (phénomène de tube barométrique). I1 y a donc un certain volume de liquide qui redescend au niveau de la sonde. Ce volume est alors stocké dans des cavités ad-hoc dans la sonde du niveau de chaque cellule. A cet effet, les noyaux non dilatables des cellules de la sonde sont munis de retraints, c'est-à-dire de parties en retrait par rapport aux parties les plus extérieures des noyaux, en sorte que le liquide résiduel de la sonde puisse occuper l'espace compris entre ces parties en retrait et les parties les plus extérieures du noyau, ces dernières définissant le diamètre du trou de sonde. La figure 3 représente, à titre d'exemple, cette modification prévue par la présente invention. Dans cet exemple, les noyaux 4, 5, 6 des cellules ont des formes de bobines, les parties centrales constituant les parties en retrait et les parties d'extrémité des bobines définissant le plus grand diamètre de la sonde. L'invention s'applique aux sondes quel que soit le nombre de cellules qui les composent et, dans le cas le plus simple, elle s'applique à une sonde constituée d'une cellule unique, comme celle représentée à titre d'exemple schématique sur la figure 4. REVENDICATIONS 1. Procédé pour faciliter le déplacement, dans un trou de forage, d'une sonde ayant une paroi latérale dilatable sous la pression d'un fluide incompressible, caractérisé en ce que l'on soumet la paroi dilatable à une contre pression de gaz apte à refouler le fluide incompressible et on purge ledit gaz après avoir obtenu ledit refoulement, en recueillant le volant de liquide résiduel dans des cavités adéquates. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à supprimer l'alimentation de la sonde avec ledit fluide incompressible après avoir obtenu ledit. refoulement et avant de purger le gaz. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une sonde apte à être introduite dans un trou de forage et qui comprend une paroi latérale dilatable sous la pression d'un fluide incompressible, caractérisé en ce qu'une gaine est placée autour de la paroi dilatable de la sonde de façon à constituer entre la gaine et la paroi dilatable une chambre étanche, et en ce qu'une canalisation relie cette chambre à une source de gaz sous pression. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi dilatable de la sonde est portée par un noyau rigide qui comporte des parties en retrait par rapport aux parties les plus extérieures des noyaux, en sorte que le liquide résiduel des tubulures de la sonde provenant du phénomène de tube barométrique puisse occuper l'espace compris entre ces parties en retrait et les parties les plus extérieures des noyaux.