Brevet FR2523205A1 — publié le 19830916

La présente invention concerne les dispositifs pour l'aération deiluides et a notamment pour objet un dispositif d'ascension à l'air, ou"airlift",notamment de pulpe de forage. L'invention s'applique de préférence au forage avec circulation inverse, dans lequel la circulation de la pulpe s'effectue par passage du liquide de circulation de l'espace annulaire, entourant la tige de forage, dans le canal de cette tige pour la remontée de la pulpe par ledit canal. Invention trouve aussi des applications dans d'autres branches de la technique, dans lesquelles il est nécessaire de soumettre un liquide quelconque à une aération. On connait largement un dispositif d'ascension à l'air, dans lequel l'air comprimé arrive par un tube qui entoure coaxialement la tige de forage. Ce dispositif connu comprend une chambre annulaire formée par ue douille cylindrique entourant la tige de forage et placée dans le tube amenant l'air comprimé. La chambre annulaire est mise en communication avec le canal de la tige de forage par une fente circulaire réalisée dans la paroi de la tige de forage. Dans la paroi frontale inférieure de la chambre sont ménagés des trous axiaux, chacun de ces trous pouvant être obturé par une valve de retenue montée sur une saillie de la tige de forage, qui est réalisée au dessous de la paroi frontale inférieure de la chambre annulaire. Ce dispositif d'ascension connu n'assure pas une admission efficace de l'air comprimé dans la zone où son fonctionnement est le plus efficace, c'est-à-dire à une profondeur d'environ vingt mètres. Pour illustrer ce fait, on peut considérer par exemple le fonctionnement du dispositif d'ascension connu avec utilisation d'un compresseur à haute pression. Il est connu que le forage avec circulation inverse du liquide de circulation peut être réalisé efficacement à partir d'une profondeur d'environ vingt mètres. Jusqu'à cette profondeur, le forage est réalisé par un procédé connu quelconque, puis le train de tiges est remonté, le dispositif d'ascension est monté sur le train de tiges à proximité du trépan, après quoi le train de tiges est descendu dans le forage jusqu'à ce qu'il entre en contact avec le front de taille. Ceci fait, le compresseur est mis en marche et le forage continue, mais cette fois avec circulation inverse. Au fur et à mesure de l'approfondissement du forage, le dispositif d'ascension à l'air descend de plus en plus bas, et pour injecter l'air comprimé dans le canal des tiges de forage, ce qui n'est possible qu'en surmontant la pression hydrostatique du liquide à la profnndeur atteinte, le compresseur doit accroitre la pression de l'air comprimé. Il s'ensuit un accroissement de la consommation d'énergie du compresseur. Par exemple, en cas d'injection de l'air comprimé par un compresseur à haute pression, quand la profondeur du forage atteint 190 mètres, le compresseur développe sa puissance maximale. En cas d'utilisation d'un compresseur à basse pression, on effectue le forage jusqu'à une profondeur de 20 mètres par un procédé connu quelconque. Puis le train de tiges est remonté, le dispositif d'ascension à l'air est monté sur le train de tiges à proximité du trépan, et le train de tiges est descendu dans le forage jusqu'à ce qu'il entre en contact avec le front de taille. Ceci fait, le compresseur est mise en marche et le forage continue avec circulation inverse. Au fur et à mesure de l'approfondissement du forage, le dispositif d'ascension à l'air descend de plus en plus bas, et la pression devéloppéépar le compresseur devient insufissante pour injecter l'air dans le mélangeur, par suite de la contre-pression hydrostatique du liquide se trouvant dans la tige de-forage. Quand le dispositif d'ascension à l'air atteint une profondeur de 40 mètres, le train de tiges est remonté, ledit dispositif est démonté, puis il est placé sur le train de tiges à une distance de 20 mètres de la surface, après quoi le train de tiges est descendu dans le forage et le forage continue. De la sorte, si le forage doit être exécuté jusqu'à une profondeur de 150 mètres, les transpositions du dispositif d'ascension à l'air dans la zone de charge optimale nécessiteront six remontées et descentes du train de tiges, ce qui abaisse fortement le pourcentage de temps réellement productif et diminue la vitesse de forage de 2 à 3 fois. On s'est donc proposé de créer un dispositif d'ascension à l'air dans lequel la valve de retenue et la fente circulaire seraient conçues de manière à assurer une diminutionde la consommation d'énergie et un accroissement de la vitesse de forage. Ce problème est résolu du fait que le dispositif d'ascension à l'air1 du type comprenant une chambre annulaire formée autour de la tige de forage et mise en communication avec le canal de celle-ci, cette chambre communiquant en outre avec un tube d'alimentation en air comprimé via une valve de retenue, est caractérisé, d'après l'invention,en ce que la valve de retenue comprend un corps formé par une douille cylindrique entourant coaxialement la tige de forage et dont l'alésage comprend un étage inférieur de plus grand diamètre et un étage supérieur de plus petit diamètre, ainsi que par la paroi de la tige de forage et par des flasques circulaires, et un piston placé dans ledit corps et poussé vers le haut par un ressort, ledit piston comportant un étage inférieur de plus grand diamètre et un étage supérieur de plus petit diamètre, formant dans ledit corpsdes chambres de volume variable mises en communication avec le tube d'alimentation en air comprimé par des trous pratiqués dans les flasques circulaires dudit corps, et mises en outre en communication entre elles par des canaux axiaux réalisés dans le piston, la surface de l'étage inférieur de l'alésage de la douille cylindrique formant avec la surface extérieure de l'étage supérieur du piston une cavité annulaire de volume variable mise en communication par des trous radiaux de la douille cylindrique avec l'espace entourant la tige de forage afin de.permettre le déplacement du piston vers le bas, ladite chambre annulaire étant formée par la surface de l'alésage cylindrique du piston et par une gorge circulaire réalisée sur le côté extérieur de la paroi de la tige de forage, ladite gorge circulaire étant mise en communication avec le canal de la tige de forage et étant susceptible de communiquer avec la chambre de volume variable située audessus du piston quand celui-ci descend. Une telle conception du dispositif d'ascension à l'air permet à l'air comprimé se trouvant dans la chambre de volume variable située au-dessus du piston d'arriver automatiquement dans le canal de la tige de forage à travers la chambre annulaire et la fente circulaire quand le dispositif d'ascension à l'air atteint dans le forage une profondeur déterminée. Dans le dispositif d'ascension à l'air conforme à l'invention, le piston est donc réalisé étagé, de forme cylindrique, de manière à former des chambres de volume variable dont 1' une est mise en communication avec le canal de la tige de forage via la chambre annulaire et la fente circulaire. La mise en communication de la cavité annulaire de volume variable avec l'espace entourant la tige permet le déplacement automatique du piston vers le bas, én permettant ainsi à lair comprimé se trouvant dans la chambre de volume variable située au-dessus du piston d'arriver dans le canal de la tige de forage via la chambre annulaire. Il est avantageux que le piston comporte dans la partie supérieure de sa paroi cylindrique intérieure des trous radiaux, ainsi qu'une gorge circulaire réalisée dans sa paroi intérieure pour mettre la chambre de volume variable située au-dessus du piston en communication avec la chambre annulaire, un anneau élastique étant placé dans ladite gorge circulaire pour obturer les trous radiaux quand le piston est en position basse. Une telle communication permet à l'air comprimé se trouvant dans la chambre de volume variable située audessus du piston de passer par lesdits trous radiaux de la paroi cylindrique intérieure du piston, par ladite gorge circulaire, dans laquelle ils débouchent, et par la chambre annulaire, pour arriver dans le canal de la tige de forage quand le piston est en position basse. L'anneau élastique placé dans la gorge circulaire ne permet pas au liquide se trouvant dans le canal des tiges de forage de pénétrer dans la chambre de volume variable située au dessus du piston en passant par les trous radiaux, et de la sorte, prévient l'engorgement de cette chambre et du canal du tube d'alimentation en air comprimé par les débris de forage. Il est recommandé de ménager dans la partie supérieure de la paroi cylindrique extérieure du piston une gorge circulaire dans laquelle est placé un ressort annulaire fendu, destiné à coopérer avec la surface de l'étage inférieur de l'alésage de la douille cylindrique pour fixer le piston quand celui-ci est en position basse. Le ressort de forme annulaire, en matière élastique, peut se détendre, c'est-à-dire augmenter de diamètre, quand il se trouve dans l'étage inférieur de la douille cylindrique. Une telle conception assure la fixation du piston quand il est en position basse, afin que, pendant le fonctionnement du dispositif d'ascension à l'air, les pulsations de l'air comprimé débité par le compresseur et du liquide se trouvant dans l'espace annulaire autour des tiges de forage ne provoquent pas son déplacement axial gr ce à cette fixation, on obtient une arrivée régulière de l'air comprimé dans la tige de forage De la sorte, le dispositif d'ascension à l'air conforme à l'invention assure une diminution de la consommation d'énergie pour le forage, ainsi qutur.eaugmentation de la vitesse de forage par réductinn de la durée des opérations de descente et de remontée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels -la figure 1 représente schématiquement un dispositif d'ascension à l'air conforme à l'invention (vue en coupe longitudinale partielle) - la figure 2 représente le même dispositif dans le cas où le tube d'alimentatinn en air comprimé entoure coaxialement la tige de forage - la figure 3 est une vue, jusqu'à son axe de symétrie, du même dispositif au cours de son fonctionnement. Le dispositif d'ascension à l'air ou " airlift" faisant l'objet de l'invention est destiné à amener l'air comprimé dans la tige de forage 1 (figure 1) en passant par un tube 2 le raccordant à une source (non représentée). Le dispositif conforme à l'invention comprend une chambre annulaire 3 formée autour de la tige de forage 1 et mise en communication avec le canal de celle-ci, ainsi qu'avec le tube 2 d'alimentation en air comprimé via une valve de retenue 4. La figure 1 montre que le tube 2 est disposé sensiblement parallèlement à la tige de forage 1, à laquelle il est fixé par des colliers 5 disposés transversalement à l'axe longitudinal 6 de la tige de forage 1. La valve de retenue 4 comprend un corps 7 formé par une douille cylindrique 8 entourant coaxialement la tige de forage 1, ainsi que par la paroi de la tige de forage 1 et des flasques circulaires 9. Les flasques circulaires 9 sont rigidement fixés à la tige de forage 1 ; en l'occurence, ils sont fabriqués d'une seule pièce avec elle, comme -montré sur la figure 1. L'alésage de la douille cylindrique 8 comprend un étage inférieur 10 de diamètre relativement grand et un étage supérieur Il de plus petit diamètre. La valve de retenue 4 comporte un piston 12 placé dans le corps 7. La paroi intérieure 12a dupkRon 12 qui est adjacente à 7a surface extérieure de la tige de forage 1 est de plus grande longueur que sa parcs extérieure 12b adjacente à la surface intérieure de la douille cylindrique 8, de sorte que lorsque le piston 12 est en position haute, la tranche de sa paroi intérieure 12a bute contre le flasque circulaire supérieur 9 du corps 7. Le piston 12 est ainsi conçu pour que sa fixation en position haute soit plus fiable. Il comporte un étage inférieur 13 de diamètre relativement grand et un étage supérieur 14 de plus petit diamètre. Le piston 12 est lui aussi disposé coaxialement à la tige de forage 1. Dans le corps 7, il y a un ressort 15 place sur le piston 12 et poussant le piston 12 vers le haut. La course du ressort 15 est limitée par une douille cylindrique 15a disposée coaxialement à la tige de forage 1 et contactant la surface de l'étage inférieur 40 de la douille 8. Le piston 12 forme dans le corps 7 une chambre 16 de volume variable située au-dessus dudit piston et une chambre 17 de volume variable située au-dessous. Les chambres 16, 17 sont mises en communication avec le tube 2 par des trous 18, 19 pratiqués dans les flasques circulaires 7. Les flasques circulaires 9 ont des chambrages (non représentés) dans lesquels sont engagés et soudés les bouts des tronçons du tube 2. Les chanbres 16, 17 sont mises en communication entre elles par des canaux axiaux 20 réalisés dans le piston 12. Les canaux 20 sont disposés d'une manière équidistant suivant une circonférence et sont réalisés parallèlement à l'axe 6 de la tige de forage 1. La surface de l'étage inférieur 10 de l'alésage de la douille cylindrique 8 forme avec la surface extérieure de l'étage supérieur Il du piston 12 une cavité annulaire 21 de volume variable, augmentant quand le piston 12 descend. La douille cylindrique 8 comporte des- trous radiaux 22 distribués uniformément dans sa paroi. La cavité annulaire 21 est mise en communication avec l'espace entourant la tige par les trous 22 pour que le liquide se trouvant dans cet espace entre la cavité 21 et agisse sur la face de l'étage inférieur 13 du piston 12, en provoquant ainsi sa descente. Grâce à une telle réalisation, la valve de retenue 4 entre automatiquement en fonctionnement à une profondeur déterminée. Sur le côté extérieur de la paroi de la tige de forage 1 est réalisée une gorge circulaire23 qui forme avec la surface cylindrique intérieure du piston 12 la chambre annulaire 3 et qui est mise en communication avec le canal de la tige de forage 1 par une fente circulaire 24. Dans sa partie supérieure, la paroi cylindrique intérieure 12a du piston 12 comporte des trous radiaux 25 qui débouchent dans une gorge circulaire 26 réalisée dans l'alésage du piston 12. Les trous radiaux 25 et la gorge 26 ont pour fonction de mettre la chambre 16 de volume variable, située audessus du piston 12, en communication avec la chambre annulaire 3 quand le piston 12 est en position basse, afin de permettre le passage de l'air comprimé. La gorge 23, comme indiqué plus haut, est mise en communication avec le canal de la tige de forage 1 par la fente circulaire 24, qui est réalisée dans la paroi de la tige de forage 1. Ladite fente circulaire 24 est inclinée sous un certain angle par rapport à l'axe 6 de la tige de forage 1, afin que le flux d'air comprimé soit dirigé vers le haut. Quand le piston 12 descend, la gorge circulaire 23 est mise en communication avec la chambre 16 de volume variable pour que l'air comprimé arrivant par le tube 2 puisse entrer dans la tige de forage 1 Dans la gorge circulaire 26 est placé un anneau élastique 27 dont la fonction est d'empêcher le liquide du canal de la tige de trage 1 de pénétrer dans la chambre 16 située au-dessus du piston 12 au cours du raccordement de la tige de forage 1, pourvue d'un dispositif d'ascension à l'air, à celles se trouvant dans le forage. Dans la partie supérieure de la paroi cylindrique extérieure 12b du piston 12 est ménagée une gorge circulaire 28 dans laquelle est placé un ressort annulaire fendu 29, dont la fonction est de coopérer avec la surface de l'étage inférieur 10 de l'alésage de la douille 8, afin de fixer le piston 12 quand il est en position basse. Un tel système assure une fixation fiable du piston 12, ce qui est nécessaire pour que, pendant le fonctionnement du dispositif d'ascension à l'air, les pulsations de l'air comprimé débité par le compresseur (non représenté) et du liquide se trouvant dans l'espace entourant la tige de forage 1 ne soient pas communiquées au piston 12, afin de ne pas perturber la communication entre la chambre de volume variable 16 située au-dessus du piston 12, et celle entre la fente circulaire 24 et le canal de la tige de forage 1. Le piston 12 a dans sa paroi extérieure 12b, audessus de la gorge circulaire-28 dans laquelle est placé le ressort annulaire fendu 29, une gorge (non désignée ) dans laquelle est logé un anneau d'étanchéité 30. L'anneau 30 coopère avec la paroi de l'étage supérieur 11 de l'alésage de la douille 8 et rend étanche la chambre de volume variable 16 par rapport à la cavité annulaire 21. Cette cavité annulaire 21 est mise en communication avec l'espace autour de la tige de forage 1 par les trous radiaux 22. Grace à cette disposition de l'anneau d'étanchéité 30, l'air comprimé admis dans la chambre de volume variable 16 située au-dessus du piston 12 ne peut s'échapper dans l'espace autour de la tige de forage 1 en passant par le jeu (non représenté) entre la paroi extérieure 12b du piston 12 et la surface de l'étage supérieur 11 de l'alésage de la douille 8 ; d'autre part, le liquide se trouvant dans l'espace autour de la tige de forage 1 ne peut pénétrer dans la chambre de volume variable 16 située au-dessus du piston 12 quand l'air comprimé n'est pas admis dans le dispositif d'ascension à l'air. Cela peut se produire, par exemple,lors du raccordement d'une mouvelle tige de forage avec le dispositif d'ascension à l'air. Dans la paroi de l'étage inférieure 13 du psiton 12 est ménagée une gorge circulaire (non désignée), dans laquelle est logé un anneau d'étanchéité 31. L'anneau d'étanchéité 31 assure l'étanchéité de la chambre de volume variable 17 située au-dessous du piston 12, quand la surface de l'étage inférieur 13 du piston 12 coopère avec celle de l'étage inférieur 10 de l'alésage de la douille 8 Une telle disposition de l'anneau 31 empêche l'air comprimé admis dans la chambre de volume variable 17 située au-dessous du piston 12 de s'échapper dans l'espace autour de la tige de forage 1 en passant par le jeu (non représenté) entre l'étage inférieur 13 du piston 12 et l'étage inférieur 10 de l'alésage de la douille quand le dispositif d'ascension à l'air fonctionne ; d'autre part, le liquide se trouvant dans l'espace autour de la tige de forage 1 ne peut pénétrer dans la chambre de volume variable 17 située au-dessous du piston 12 quand ledit dispositif n'est pas alimenté en air comprimé .Cela peut se produire, par exemple , lors du raccordement d'une nouvelle tige de forage 1 avec le dispositif d'ascension à l'air. La paroi intérieure 12a du piston 12 est munie d'anneaux d'étanchéité 32. Les anneaux 32 assurent l'étanchéité des chambres de volume variable 16, 17, situées respectivement au-dessus et au-dessous du piston 12, par rapport à la chambre annulaire 3 et au canal de la tige de forage 1. Gracie à une telle disposition des anneaux d'étanchéité 32, 1 'air comprimé admis dans les chambres de volume variable 16, 17 ne peut pénétrer dans la chambre annulaire 3 par le Jeu entre la paroi intérieure 12a du piston 12 et la paroi de la tige de forage 1 quand le dispositif d'ascension à l'air n'a pas atteint la profnndeur à laquelle il se met en action. De la sorte, tout l'air comprimé débitépar le conpresamr est fourni sans pertes au dispositif d'asoBaon inFriuren acUon. La figure 2 représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le tube 2a d'alimentation en air comprimé de la tige de forage 1 entoure coaxialement la tige 1. La chambre annulaire 3, de même que dans le mode de réalisation précédent, est formée autour de la tige de forage 1 et reliée au tube 2a par l'intermédiaire de la valve de retenue 4a. Le valve de retenue 4a comprend un corps 7a constitué par une douille cylindrique 8a entourant coaxialement la tige de forage 1, et par la paroi de la tige de forage 1 et les flasques circulaires 9a fabriqués d'une seule pièce avec la tige de forage 1. L'alésage de la douille 8a comprend un étage inférieure îOa de diamètre relativement grand et un étage supérieur lia de diamètre relativement petit. La valve de retenue 4a comprend aussi un piston 12c disposé coaxialement dans le corps 7a . La paroi intérieure (non désignée) du piston 12c qui est adjacente à la surface extérieure de la tige de forage 1 est de plus grande longueur que sa paroi extérieure (non désignée) contactant la surface intérieure de la douille cylindrique 8a. Le piston 12c comprend un étage inférieur 13a de diamètre relativement grand et un étage supérieur 14a de plus petit diamètre. Dans le corps 7a, au-dessus du piston 12c, est disposé un ressort 15b poussant le piston 12c vers le haut. La course du ressort 15b, de même que dans le mode de réalisation précédent, est limitée par une douille cylindrique (non désignée). Le piston 12c forme dans le corps 7a une chambre 16a de volume variable, située au-dessus du piston 12c, et une chambre 1a de volume variable, située au-dessous du piston 12c. De même que dans re mode de réalisation précédent, les chambres 16a, 17a sont mises en communication avec le tube 2a, ainsi qu' entre elles, par des canaux axiaux 20a réalisés dans le piston 12c et disposés uniformément suivant une circonférence et lue long de l'axe 6 de la tige 1. La surface de l'étage inférieure 10a de l'alésage de la douille cylindrique 8a forme avec la surface extérieure du piston 12c uneecavité annulaire 21a de volute variable, qui augmente quand le piston 12c descend. La douille cylindrique 8a a des trous radiaux 22 par l'intermédiaire desquels la cavité annulaire 21a communique avec l'espace entourant la tige de forage 1. Dans le côté extérieur de la paroi de la tige de forage 1 est réalisée une gorge annulaire 23 qui forme avec l'alésage du piston 12c une chambre annulaire 3 et qui est mise en communication avec le canal de la tige de forage 1 par la fente circulaire 24 ménagée dans la paroi de ladite tige 1. Dans sa partie supérieure, la paroi cylindrique intérieure du piston 12c a des trous radiaux 25a qui débouchent dans une gorge circulaire 26a. Les trous 25a et la gorge 26a ont pour fonction de mettre la chambre 16a en communication avec la chambre annulaire 3. Dans la gorge circulaire 26a est placé un anneau élastique 27a qui obture les trous radiaux 25a quand le piston 12c est en position basse. Dans sa paroi supérieure, la paroi cylindrique extérieure du piston 12c a une gorge circulaire 28a dans laquelle est percé un ressort annulaire fendu 29a. De même que dans le mode de réalisation précédent, il est prévu des anneaux d'étanchéité 30a, 31a, 32a. Le dispositif d'ascension à l'air conforme à l'invention, représenté sur la figure 1, fonctionne de la façon suivante. Le train de tiges de forage 1 muni du dispositif d'ascension à l'air monté immédiatement au-dessus du trépan (non représenté) est introduit dans le forage exécuté au préalable. Quand la profondeur atteinte est d'environ 20 mètres, la pression hydrostatique du liquide régnant dans l'espace autour de la tige de forage 1 est transmise à travers lestons 22 et agit sur la face de l'étage inférieur 13 du piston 12. De ce fait, le piston 12 commence à se déplacer vers le bas, car l'effort du ressort 15 placé sous le piston 12 est choisi de façon qu'il soitinférieur à la pression hydrostatique exercée sur le piston 12 par le liquide à une profondeur d'environ 20 mètres. Continuant sa descente sous l'action de la pression hydrostatique, le piston 12 met la chambre 16 située audessus de ce piston, et par conséquent, le canal du tube 2 d'alimentation en air comprimé, en communication avec la chambre annulaire 3, d'où l'air comprimé arrive dans le canal de la tige de forage 1 en passant par la fente circulaire 24. Ceci fait, l'air comprimé est injecté à l'aide d'un compresseur (non représenté) et le forage commence. Quand une profondeur de 40 mètres est atteinte, la tige de forage 1 suivante, pourvue d'un dispositif d'ascension à l'air, est raccordée au train de tiges, et le forage continue. D'abord c'est la tige de forage 1 inférieure, pourvue du dispositif d'ascension à l'air, qui fonctionne, car le dispositif d'ascension à l'air de la tige de forage supérieure se trouve dans la zone où la pression hydrostatique régnant dans l'espace autour de la tige de forage 1 est insuffisante pour faire descendre le piston 12 jusqu'à sa position basse. De ce fait, la chambre 16 située au-dessus du piston 12, et par conséquent, le canal du tube 2 d'alimentation en air comprimé, ne sont pas mis en communication avec la chambre annulaire 3, et l'air comprimé ne peut aller au canal des tiges de forage 1. L'air comprimé passe par les canaux axiaux 20 du piston 12, traverse la chambre 17 située au-dessous du piston 12 et entre dans le canal du tronçon inférieur du tube 2, d'où il passe dans la chambre 17 située au-dessous du piston 12 de la première ( à partir du haut) tige de forage 1 pourvue d'un dispositif d'ascension à l'air. Etant donné qu'à cette profondeur la pression hydrostatique a déplacé le piston 12 jusqu'à sa position basse, la chambre 16 située au-dessus du piston 12 est en communication avec la chambre annulaire 3 et, via cette chambre 3, avec la fente circulaire 24 et le canal de la tige de forage 1. L'air comprimé étant injecté dans la tige de forage 1, le liquide qui s'y trouve à cette profondeur est aéré et, sous l'effet de la différence des poids spécifiques des liquides se trouvant respectivement dans l'espace entourant la tige de forage 1 et dans la tige de forage 1, il remonte par le canal des tiges 1 et se déverse dans un décanteur (non représenté). Quand le dispositif d'ascension supérieur atteint une profondeur de 20 mètres, la pression hydrostatique régnant dans 1 'espace autour de la tige de forage 1 et transmise par les trous radiaux 22 de la douille 8 exerce sur la face de l'étage inférieur 13 du piston 12 une force supérieure à l'effort du ressort 15 se trouvant sous le piston 12 ; le piston 12 se déplace vers le bas et met la chambre 16 en communication avec la chambre annulaire 3. Dès que cette communication est établie, l'air pénètre dans le canal de la tige de forage 1 et le dispositif d'ascension à l'air supérieur entre en fonctionnement. La première tige de forage 1,avec-son dispositif d'ascension à l'air, se trouve à ce moment à une profondeur de 40 mètres, aussi la pression statique régnant dans la chambre annulaire 3 est-elle égale à 4,05.105Pa ou quatre atmosphères. Comme la contre-pression agissant dans la zone du dispositif d'ascension à l'air suivant n'est que de 2,025.105Pa ou deux atmosphères, tout l'air passe à travers ce dispositif d'ascension à l'air, tandis que le premier dispositif d'ascension à l'air cesse de fonctionner l'air comprimé n'arrive plus jusqu'à lui. De la sorte, le forage est exécuté en montant une tige de forage 1 avec un dispositif d'ascension à l'air à peu près tous les vingt mètres. Chaque dispositif d'ascension à l'air suivant arrête le précédent quand ils se trouvent respectivement à une profondeur d'environ vingt mètres et à une profondeur d'environ quarante mètres. Le dispositif représenté sur les figures 2 et 3 fonctionne de la même manière. On a fabriqué plusieurs prototypes de tiges de forage munis de dispositifs d'ascension à l'air réalisés d'après l'invention et qui ont subi tous les essais avec succès. Les prototypes se sont avérés fiables et sont entrés en fonctionnement à la profondeur requise, c'est-à-dire à la profondeur de fonctionnement le plus efficace. Le dispositif d'ascension à l'air faisant l'objet de l'invention est d'utilisation simple et d'un côut relativement peu élevé. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif d'ascension à l'air notamment de pulpe de forage, du type comprenant une chambre annulaire (3) formée autour de la tige de forage (î) et mise en communication,d'une part, avec le canal de celle-ci, et d'autre part, par l'intermédiaire d'une valve de retenue 4, avec un tube (2) d'alimentation en air comprimé, caractérisé en ce que la valve de retenue (4) comprend un corps (7) formé par une douille cylindrique (8) entourant coaxialement la tige de forage (1) et dont l'alésage comprend un étage inférieure de diamètre relativement grand et un étage supérieur de diamètre relativement petit, par la paroi de la tige de forage (î) et par des flasques circulaires (9), un piston (12) placé dans le corps (7) et poussé vers le haut par un ressort, ledit piston comportant un étage inférieur (13) de diamètre relativement grand et un étage supérieur (14) de diamètre relativement petit et délimitant dans le corps (7) des chambres (î6, 17) de volume variable, mises en communication avec le tube (2) d'alimentation en air comprimé par des trous (18, 19) pratiqués dans les flasques circulaires (9) du corps (7), lesdites chambres (16,17) etn't mises en camnunication entre elles par des canaux axiaux (20) réalisés dans le piston (12), l'étage inférieur (10) de l'alésage de la douille cylindrique (8) formant avec la surface extérieure de l'étage supérieur (14) du piston (12) une cavité annulaire (21) de volume variable, mise en communication par des trous radiaux (22) de la douille cylindrique (8) avec l'espace entourant la tige (1) pour assurer le déplacement du piston (12) vers le bas, ladite chambre annulaire (3) étant formée par la surface intérieure cylindrique du piston (12) et par une gorge circulaire (23) réalisée sur le côté extérieur de la paroi de la tige de forage (1), ladite gorge étant mise en communication avec le canal de la tige de forage (1) et communiquant avec la chambre de volume variable (16) située au-dessus du piston (12) quand celui-ci descend. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (12) comporte dans la partie supérieure de sa paroi cylindrique intérieure (12a) des trous radiaux (25) débouchant dans une gorge circulaire (26) réalisée dans sa paroi intérieure pour mettre la chambre de volume variable (16) située au-dessus du piston (12) en communication avec la chambre annulaire (3), un anneau élastique (27) étant placé dans la gorge circulaire (26) pour obturer les trous radiaux (25) quand le piston (12) est en position basse. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston (12) comporte dans la partie supérieure de sa paroi cylindrique extérieure (12b) une gorge circulaire (28) dans laquelle est placé un ressort annulaire fendu (29) destiné à coopérer avec la surface de l'étage inférieur (10) de l'alésage de la douille cylindrique (8) de manière à fixer le piston (12) en position basse.