Brevet FR2459874A1 — publié le 19810116

-1 2459874 L'invention se rapporte à un procédé de repérage de l'orien- tation d'une carotte de forage par rapport à la ligne de plus gran- de pente inférieure d'un forage ainsi qu'au moyen de mise en oeuvre. On connaît déjà des appareils servant à repérer la ligne de plus grande pente inférieure d'un carottier au moyen d'un dispo- sitif faisant corps-avec l'outil carottier ou introduit dans celui- ci. Ces appareils présentent l'inconvénient de réduite la lon- gueur utile du carottier en raison de la nécessité d'écarter le fond de l'appareil utilisé du sommet de la carotte en cours de for- mation et de manquer de précision dans la détermination de la ligne de la plus grande pente du corps cylindrique en regard de la ligne correspondante du carottier. L'invention a donc pour objet un procédé de repérage de 1s l'orientation d'une carotte de forage selon lequel le repérage de la ligne inférieure de plus grande pente s'effectue au moyen d'un appareil indépendant du carottier. L'intérêt d'un tel procédé est d'une part de supprimer l'in- convénient qui vient d'être signalé puisque l'on peut dégager tout l'espace délimité par l'outil de carottage, le dispositif de repé- rage étant indépendant, d'autre part de diminuer de façon considé- rable le temps de remontée du dispositif puisque n'étant plus soli- daire de l'outil de carottage il ne dépend plus du train de tiges et peut en conséquence être descendu et remonté au câble. Un autre objet de l'invention est un dispositif 'de mise en oeuvre de ce procédé caractérisé en ce qu'il comprend des masses additionnelles en vue de faciliter sa descente et la prise d'emprein- te du fond de forage, un balourd mobile autour de l'axe du dispo- sitif permettant de matérialiser par l'index qu'il entraîne la li- gne inférieure de plus grande pente du dispositif dans le forage. Un autre objet de l'invention est de conserver la précision fournie par un tel dispositif par le blocage provoqué par les masses additionnelles de la position du balourd au moyen d'un ensemble de pointes pénétrant dans un disque de liège, ou de matériaux simi- laires, rendu solidaire du balourd. Même pour des inclinaisons voisines de la verticale et in- férieures à 100 on parvient ainsi à une grande précision, cette précision étant au moins de l'ordre de 1 à 30 pour des inclinaisons supérieures à 100. Un autre objet de l'invention est d'assurer la fiabilité 2 2459874 du dispositif quelles que soient le.s conditions de carottage en rendant le dispositif étanche et en le remplissant d'eau de telle sorte que l'équilibrage des pressions au moyen d'un passage équi- pé d'un filtre étant réalisé quelle que soit la profondeur, les palpeurs puissent déclencher en fin de course du dispositif et sous l'action du propre poids de l'ensemble, le moyen de blocage du disque solidaire de l'index et du balourd. D'autres objets et caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description suivante faite en référence aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de la présente invention. Sur les dessins La figure 1 est une vue schématique partiellement en coupe axiale du dispositif La figure 2 la vue en bout de l'extrémité inférieure sui- vant la flèche A de la figure 1 La figure 3 la coupe selon le plan III III de la figure 1 et, La figure 4 la coupe selon le plan IV - IV de la figure 1. Le dispositif représenté figure 1 comprend une enveloppe cylindrique 1 étanche dont la partie supérieure porte un ensemble indicateur 2 et dont la partie inférieure est obturée par un en- semble étanche 3 porteur de palpeurs tels que 4, le nombre de ces pal- neurs pouvant être par exemple de 8 à 12 de façon à obtenir une représentation adéquate du fond de forage. L'ensemble indicateur 2 se termine par un index de lecture solidaire de l'arbre mobile 6 monté sur les deux plateaux 7 et 8 équipés des roulements 27 et 28. L'arbre 6 est en outre solidaire d'un balourd 9 et d'un plateau d'immobilisation 10 susceptible d' être perforé un grand nombre de fois sans risque de déchirure et de déformation après perforation. Ce peut être un disque de tout matériau répondant à cette condition: liège par exemple, ou encore matière plastique non rigide et de tenue suffisante et que l'on peut-éventuellement rechanger périodiquement après un grand nombre de mesures. A cet effet le disque 10 est monté sur le support 31 au moyen du boulon 29. L'arbre 6 est rendu solidaire du balourd 9 par les vis 24. Un guide Il figures 1 et 3 disposé au dessous duplateau 10 assure par les passages 30 le guidage du mécanisme perforateur qui dans le mode de réalisation choisi est constitué de barres 12 por- 3 24598?4 tant à leur extrémité supérieure des pointes 13. L'ensemble de ces barres est solidaire du cylindre 14 dont la partie centrale infé- rieure 15 est évidée pour servir de logement à un ressort 16 prenant appui sur le fond 17 d'un cylindre coulissant 18 disposé entre le cylindre 14 et l'enveloppe cylindrique 1. Le cylindre coulissant 18 est normalement retenu en position écartée du guide 11 au moyen d'une bille de retenue 19 se logeant dans une cavité sphérique 23 de petite dimension à l'inté- rieur de l'enveloppe 1. Elle est sollicitée par un ressort 20 logé dans la partie évidée cylindrique 21 située entre les faces interne 17 et externe 22 de la base du cylindre coulissant 18. L'ensemble 3 porteur des palpeurs 4 est constitué d'un bloc cylindrique étanche pourvu d'un ensemble de logements cylindri- ques 25 figure 2 à l'intérieur desquels sont disposés des joints toriques 26 assurant à la fois l'étanchéité du dispositif et le glissement des palpeurs 4 sous l'effet de la force suffisante obte- nue par des masses additionnelles. A cet effet l'ensemble de repérage de l'orientation est fixé à un tube porte-lest 34. A titre d'exemple le tube 34 peut être vissé sur un raccord 41, lui même fixé à l'enveloppe cylindrique 1 du dispositif. Le lest 37 peut reposer sur l'anneau 36 et comporte un passage intérieur 40 conduisant à un filtre 39 porté par la bague 38. Un chapeau 35 obture le tube porte-lest 34 et comporte en outre un dispositif d'accrochage 43 ainsi que des orifices 44 communiquant -avec le filtre 39. Ainsi l'ensemble du dispositif de repérage de l'orien - tation 1 et du porte-lest 34 se trouvant dans l'état représenté figure 1 c'est-à-dire avec l'ensemble des palpeurs 4 écartés du dis- positif de verrouillage 19 du moyen de commande 14 du verrouillage du plateau 10 indicateur de la position du balourd 9, et le palpeur central 32 étant raccordé en 33 au cylindre 18 verrouillé par la bille 19 en 23, on remplit le dispositif d'eau et on le descend au câble. Des bagues 42 rendues solidaires des extrémités des palpeurs permettent de limiter leur course avant la descente du dispositif. Sous le poids de l'ensemble et en fonction de l'inclinaison du fond du forage les palpeurs 4 s'enfoncent plus ou moins en chassant un certain volume d'eau qui s'évacue à travers le filtre 39. Dès que le palpeur central 32, ou selon le cas un palpeur 4 repousse la base du cylindre 18, la bille 19 est chassée de sa cavité sphérique de petite dimension 23 pour retomber après un faible déplacement du 4 ' 2459874 cylindre 18 dans la cavité sphérique.20 de plus grande dimension afin d'assurer un verrouillage résistant à la poussée du ressort 16 lorsque celui-ci -vient à se comprimer en fin d'impact des pointes 13 dans le disque de liège 10. Des vis telles que 45 solidaires du guide 14 limitent la course de ce dernier en butant contre le contour d'une lumière 46. Après remontée de l'ensemble au moyen d'un câble il suffit de..retirer le tube porte-lest 34 pour conna5tre par le disque 5 maintenu fixe par les pointes 13 et le disque 10 la position des palpeurs par rapport à la ligne de plus grande pente inférieure. La restauration de l'ensemble s'effectue par simple traction sur les palpeurs 4 et le palpeur 32,fixation du porte-lest 34 et remplissage d'eau., REVENDICATIONS ) Procédé de repérage de l'orientation d'une carotte de forage par rapport à la ligne de plus grande pente inférieure d'un forage selon lequel on utilise un appareil orienteur comprenant au moins un moyen de repérage d'empreintes du sommet de la carotte et un moyen de repérage de la ligne de plus grande pente par rapport audit moyen de repérage d'empreintes caractérisé en ce que l'appa- reil utilisé est descendu au câble et détermine les empreintes et la ligne de plus grande pente indépendammant de sa position par rapport au carottier. 2 ) Dispositif de mise en oeuvre du procédé revendiqué en 1 pourvu à sa base de palpeurs coulissants pour la détermination des empreintes caractérisé en ce que le dispositif orienteur proprement dit est pourvu d'un poids additionnel assurant la pénétration plus ou moins importante de divers palpeurs ) Dispositif tel que revendiqué en 2 dont les parois étan- ches formant un réservoir rempli d'eau et comportent au moins un passage vers l'extérieur équipé d'un filtre. ) Dispositif tel que revendiqué en 3 dont les palpeurs sont guidés dans des passages cylindriques pourvus de joints toriques, l'ensemble des palpeurs à l'exception du palpeur central étant sus- ceptibles de subir un déplacement libre notable avant d'entrer en contactavec le mécanisme de commande de verrouillage du dispositif indicateur de l'orientation de la ligne de plus grande pente infé- rieure auquel se trouve lié le palpeur central. ) Dispositif tel que revendiqué en 4 dont le moyen de détermination de la ligne de plus grande pente inférieure est un balourd commandant un indicateur monté à l'extrémité opposée à celle portant les palpeurs. 60) Dispositif tel que revendiqué en 5 dont le balourd en- traîne en plus de l'indicateur un moyen de verrouillage disposé à l'opposé du dispositif indicateur par rapport au balourd. ) Dispositif tel que revendiqué en 6 dont le moyen de verrouillage de la position du balourd est formé d'un disque d'un matériau perforable non déchirable recevant des pointes actionnées par le mécanisme palpeur. ) Dispositif tel que revendiqué en 6 dont le poids addi- tionnel assure en outre le déclenchement d'un mécanisme actionnant le moyen de verrouillage du balourd. 90) Dispositif tel que revendiqué en 7 dont les pointes sont 6 2459874 disposées à l'extrémité de tiges solidaires d'un ensemble passant d'une première position de verrouillage o les pointes sont écartées du disque de verrouillage à une seconde position de verrouillage o les pointes s'enfoncent dans le disque, ledit ensemble étant soli- daire du palpeur central. ) Dispositif tel que revendiqué en 8 dont le mécanisme de déclenchement du moyen de verrouillage du balourd comprend un cylindre raccordé au palpeur central, ledit cylindre étant verrouil- lé par une bille sollicitée par un ressort pour se loger partielle- ment hors du cylindre dans un premier logement de la paroi du dis- positif, lorsque le palpeur central est au repos; ledit cylindre étant déverrouillé de cette première position sous l'action du palpeur central pour passer dans une seconde position o ladite bille tombe dans un second logement de plus fort diamètre, la courte distance des deux logements déterminant la course du palpeur central et le déplacement suffisant dudit cylindre pour assurer le verrouil- lage du balourd. ) Dispositif tel que revendiqué en 10 dont ledit cylindre de déclenchement comporte un ressort central sollicitant un ensemble d'éléments de blocage du balourd. ) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 3 à Il dont l'ensemble est garni d'une paroi latéra- le étanche et remplie d'eau, le poids additionnel formé d'un cylin- dre contenant un lest se fixant à l'extrémité du dispositif porteur de l'indicateur de la plus grande pente, un canal traversant le lest pour aboutir à un filtre en communication-avec l'extérieur par des orifices situés en dessous des moyens de repêchage du cylindre porte-lest.