Brevet FR2562266A1 — publié le 19851004

La présente invention concerne la mesure de différents paramètres de formations terrestres au cours du forage d'un sondage et plus précisément elle concerne la mesure du pendage des formations par utilisation d'une antenne à ouverture. Pour de nombreuses raisons, il est souhaitable de transmettre des signaux électriques dans la terre qui constitue le milieu de propagation, et de les recevoir à un emplacement distant de l'émetteur. Un tel système de propagation de signaux est utilisé par exemple à la fois pour la détermination de divers paramètres associés au milieu propagateur et pour des communications. Ces systèmes sont souvent utilisés pour l'étude des conditions des milieux entourant un sondage et en particulier des formations terrestres qui l'entourent. Divers types de systèmes de diagraphie des sondages sont disponibles pour ces études. Une catégorie de tels systèmes met en oeuvre des phénomènes dus aux champs électromagnétiques pour l'obtention de données concernant les conditions régnant autour du sondage. Un premier type de diagraphie électromagnétique est la diagraphie électrique qui met en oeuvre un champ électrique, dans la formation environnante, pour la mise en évidence et la mesure de la conductivité de la formation. Une boue conductrice est nécessaire à une utilisation convenable d'un tel système, si bien que celui-ci ne convient pas aux boues à base huileuse. La diagraphie par induction est un autre type de diagraphie électromagné- tique qui met en oeuvre un champ -magnétique créé dans la formation pour la formation d'un courant électrique secondaire dans la formation. Ce courant secondaire crée un second champ magnétique qui induit un courant dans des bobines réceptrices placées dans le sondage. Le courant induit dans la bobine ou les bobines réceptrices est proportionnel au courant électrique secondaire dans la formation et il est donc proportionnel à la conductivité ou inversement proportionnel à la résistivité de la forma- tion qui l'entoure. La propagation des ondes électromagné- tiques permet la mise en oeuvre d'un autre système de diagraphie pour l'étude des conditions régnant autour d'un sondage, ce système faisant l'objet de la présente invention. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 551 797 décrit un exemple de système de diagraphie électromagnétique du type provoquant la propagation d'ondes. Ce brevet décrit un système ayant un câble de forage qui porte un émetteur et une paire de récepteurs espacés axialement le long du sondage. L'émetteur transmet de l'énergie électromagnétique suivant un champ qui est uniformément réparti en direction azimutale autour du sondage, et le signal reçu par les deux antennes distantes axialement est analysé et donne des différences d'amplitude et de phase qui sont représentatives de la conductivité des formations entourant le sondage. Des paramètres qui sont extrêmement utiles pour l'évaluation de la nature des formations souterraines dans lesquelles pénètre un sondage sont l'épaisseur des formations et leur pendage. Le pendage d'une strate géolo- gique est de façon général l'angle du plan dans lequel se trouve la limite entre une formation d'un type particu- lier et la formation contiguë, avec un plan horizontal de référence. Plus précisément, le pendage d'une formation est évalué par détermination de l'angle d'intersection des parois d'un sondage avec le plan de la frontière d'une formation. Ce problème de la détermination du pendage des formations est donc celui du positionnement de trois points dans une couche sédimentaire par rapport à un plan horizontal, le plan étant déterminé par les trois points, l'angle de pendage étant l'angle de ce plan avec le plan horizontal. Les instruments connus mis en oeuvre avec un câble de forage qui ont été utilisés pour l'évaluation de l'orientation des strates des formations, doivent effectuer trois mesures. La première est une mesure du pendage de la formation par rapport au sondage, et elle a été effectuée par enregistrement de trois relevés élec- triques, de préférence distants et orientés en azimut dans le sondage et en particulier par incorporation de trois jeux identiques d'électrodes espacées circonférentiel- lement à 120 autour d'un outil, se trouvant toutes dans un même plan perpendiculaire à l'axe de l'outil. La seconde mesure est une mesure de la direction et de l'angle d'incli- naison du sondage, et la troisième est une mesure de l'orientation de l'axe du sondage par rapport au Nord magnétique. L'azimut et l'inclinaison du sondage sont mesurés de façon classique par des accéléromètres et/ou des magné- tomètres qui utilisent les forces de gravité et magnétique de la Terre comme référentiels. Cependant, le pendage de la formation nécessite la mesure d'une caractéristique de la formation entourant le sondage avec une précision suffisante pour que l'emplacement auquel se termine une formation d'une première composition le long du sondage et auquel une autre formation commence soit déterminé. Un premier type de pendagemètre connu met en oeuvre trois courbes de potentiel spontané pour l'obtention du pendage d'une formation par rapport à l'axe du sondage. Ces dispositifs nécessitent l'appui d'électrodes contre les parois latérales du sondage et la mesure de courants électriques minuscules ou de potentiels très faibles dans les formations par rapport à un potentiel de référence de surface. Une autre technique de mesure des paramètres de la formation, destinée à donner une information sur le pendage, est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 388 323 qui décrit un instrument destiné à être suspendu à un câble de forage et à exécuter une diagraphie par induction par transmission de l'énergie électromagnétique à une fréquence de l'ordre de 10 kHz dans la paroi du sondage et par mesure de la conductivité électrique et de la susceptibilité magnétique de la forma- tion. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4 383 220 décrit un pendagemètre électromagnétique fonctionnant en hyperfréquences qui colporte un outil suspendu à un câble de forage et ayant plusieurs bras radiaux portant chacun un tampon qui est repoussé élastiquement en contact intime avec la paroi du sondage. Chaque tampon porte une antenne émettrice d'hyperfréquences et une antenne réceptrice d'hyperfréquences. De l'énergie en hyperfré- quences,c'est-à-dire à une fréquence de l'ordre de 1 à 3 GHz; se propage dans la formation à partir des antennes émet- trices et l'énergie reçue par les antennes réceptrices est représentative des caractéristiques de la formation si bien que les variations relatives le long du sondage, données par trois capteurs espacés en azimut, déterminent le pendage de la formation. Tous ces systèmes connus, destinés à la mesure des paramètres de la formation, tels que les électrodes conductrices destinées à mesurer un potentiel spontané, les systèmes par induction destinés à la mesure de la conductivité et de la susceptibilité ainsi que les systèmes suspendus mettant en oeuvre une propagation d'ondes en hyperfréquences,présentent certains inconvénients, notamment lors d'une utilisation dans des conditions de mesure en cours de forage. L'incorporation des instruments de mesure dans un train de tiges lors du forage d'un sondage néces- site, dans le cas d'un système à électrodes, l'isolement de la masse-tige formée d'acier par rapport aux différentes électrodes émettrices et réceptrices du système. Ceci nécessite normalement l'utilisation d'un revêtement isolant spécial appliqué sur le train de tiges au voisinage des électrodes, ce revêtement étant coûteux et ayant une fiabilité réduite. Les systèmes de diagraphie par induction doivent normalement fonctionner à une fréquence de l'ordre de quelques dizaines de kHz et nécessitent en conséquence des bobines de grand diamètre pour que le couplage électro- magnétique nécessaire avec la formation soit obtenu. Dans une configuration de mesure en cours de forage, les bobines de diagraphie par induction doivent être montées dans la masse-tige ou autour de celle-ci, dans le train de tiges, et cette partie de la masse- tige ne doit pas être conductrice. La réalisation de masses-tiges non conductrices est difficile, avec conservation de l'intégrité et la résistance mécanique de la structure qui sont nécessaires à l'utilisation dans le train de tiges. Lorsque la taille des bobines est réduite, la fréquence de travail du système doit être augmentée afin' que le couplage nécessaire soit assuré entre les bobines distantes. Dans le cas d'une antenne de dimension fixe, comme la fréquence de travail est supérieure à quelques dizaines de kHz, la propagation des ondes devient le mécanisme prédéterminé de transfert d'énergie et les mesures classiques par induction avec les systèmes à antennes classiques ne sont plus efficaces. Les pendage- mètres mettant en oeuvre des dispositifs de propagation d'hyperfréquences suspendus à un câble, tel que décrit précédemment, n'utilisent pas un ensemble ayant une résis- tance mécanique et une intégrité suffisantes pour pouvoir être incorporés dans un train de tiges et en outre, ils nécessitent des accessoires dépassant radialement et destinés à venir au contact de parois latérales du sondage et à permettre la mesure des paramètres nécessaires, ces accessoires étant évidemment totalement inutilisables en pratique pour des mesures réalisées en même temps qu'un forage. Pratiquement toutes les structures à antennes utilisées dans les instruments de mesure de sondage concer- nent la création de champs électromagnétiques qui doivent se propager dans le milieu environnant. La présente inven- tion concerne cependant l'utilisation d'une antenne fendue de petite dimension, travaillant à une fréquence suffisam- ment faible pour qu'elle mette en oeuvre la composante inductive du champ mais à une fréquence suffisamment élevée pour qu'elle permette la focalisation de l'énergie d'une manière très directionnelle afin que la nature des formations entourant un sondage puisse être utilisée, c'est-adire que la fréquence se trouve dans la région des hautes fréquences qui se trouvent au-dessus des fré- quences de diagraphie par induction mais au-dessous des fréquences de diagraphie en hyperfréquences. Ces mesures donnent à l'opérateur du forage des valeurs de résistivité et de conductivité qui indiquent les changements de forma- tion et en conséquence le pendage des couches. La caracté- ristique essentielle d'un système assurant une mesure pendant le forage est de donner à un opérateur un flot continu de données utiles qui sont représentatives des conditions régnant dans le sondage. Ainsi, un opérateur peut prévoir des situations potentiellement dangereuses et les éviter et peut aussi connaître des données impor- tantes nécessaires à l'évaluation des formations dans lesquelles le sondage passe. Les structures ayant des antennes, utilisées dans le système selon l'invention, s'adaptent facilement aux appareils de diagraphie assurant une mesure pendant le forage. Le système selon l'invention supprime les diffi- cultés de systèmes connus par utilisation d'un système à antenne à ouverture incorporé à la structure d'une masse-tige, le système permettant la création d'énergie électromagnétique ayant un champ H intense perpendi- culaire aux bords de l'ouverture et permettant une induction très directionnelle du champ dans la formation adjacente du sondage afin que les caractéristiques de cette formation puissent être évaluées. Plus précisément, l'invention concerne un système de mesure des caractéristiques des formations -terrestres souterraines, dans lesquelles pénètre un sondage. L'appa- reil comporte un dispositif générateur d'énergie électro- magnétique qui contient un champ H intense, en champ proche, et ce dispositif assure alors la focalisation poussée de ce champ suivant une configuration étroite en azimut, et la direction du champ dans la formation afin que des informations relatives à la nature de la formation soient obtenues dans une direction azimutale particulière. Un outil de sondage est utilisé afin qu'il puisse être incorporé au train de tiges d'un appareil de forage et il comporte trois ensembles à antenne a ouverture répartis régulièrement en azimut autour de l'axe longitudinal de l'outil. Ce dernier comporte aussi un dispositif destiné à recevoir un signal, ayant des ensembles à antenne à ouverture analogues destinés à l'évaluation de la nature de la formation. L'invention concerne aussi un procédé et un appareil de mesure d'une caractéristique d'une formation terrestre adjacente à un sondage, par disposition d'une première antenne à ouverture dans le sondage afin que les parois de l'ouverture se trouvent dans un plan qui est parallèle à l'axe du sondage. Un champ électromagnétique est créé avec une composante H intense en champ proche et a une fréquence telle que les dimensions transversales de l'antenne à ouverture sont faibles par rapport au quart de la longueur d'onde. Le champ électromagnétique est divisé dans l'antenne à ouverture afin qu'ij] forme une composante étroite de champ induit non propagée et qui pénètre dans la paroi du sondage à une distance importante dans la formation environnante. Un signal électromagnétique est reçu et correspond à la pénétration de la formation par l'énergie électromagnétique dirigée par l'antenne à ouverture, sous forme d'une mesure de la caractéristique de la formation dans une direction azimutale particulière. L'invention concerne aussi un procédé et un appareil de mesure d'une caractéristique d'une formation terrestre près d'un sondage, par disposition d'une seconde antenne à ouverture dans le sondage, avec des parois latérales parallèles à la première antenne à ouverture, et à la réception du signal électromagnétique transmis par la formation dans la seconde antenne à ouverture sous forme d'une mesure de la caractéristique de la forma- tion. En outre, l'invention concerne l'utilisation de deux antennes réceptrices à ouverture qui sont distantes, la mesure de la difference de phase des signaux électroma- gnétiques reçus par les deux antennes constituant une mesure de la caractéristique, de la formation dans une direction azimutale particulière. En outre, l'invention concerne la mise en oeuvre de plusieurs paires d'antennes à ouverture émettrices et réceptrices, espacées azimutale- ment les unes par rapport aux autres afin que des caracté- ristiques de la formation soient mesurées simultanément dans différentes directions azimutales. L'invention concerne aussi un procédé et un appareil de mesure d'une caractéristique d'une formation terrestre près d'un sondage, les parois latérales de l'antenne à ouverture étant rectangulaires, la plus grande dimension étant parallèle à l'axe du sondage, la fréquence du champ électromagnétique étant de l'ordre de 2 MHz, et les dimensions de l'antenne à ouverture étant comprises entre 12 et 150 mm. L'invention concerne aussi un appareil de mesure du pendage et de l'épaisseur d'une couche dans une formation terrestre dans laquelle pénètre un sondage, dans des conditions de mesure simultanées à un forage, l'appareil comprenant un tronçon cylindrique conducteur d'une masse- tige, ayant plusieurs premières cavités formées dans le corps de ce tronçon de masse-tige à des intervalles espacés circonférentiellement autour du tronçon. La masse- tige a aussi plusieurs premières antennes à ouverture formées dans la paroi externe du tronçon et communiquant avec des premières cavités respectives, avec des disposi- tifs montés dans chacune des premières cavités pour créer un champ électromagnétiaue,. le champ ayant une composante H intense et ayant une fréquence à laquelle la longueur d'ondeest grande par rapport aux dimensions des premières antennes à ouverture, afin qu'un lobe étroitement limité d'énergie électromagnétique induite soit dirigé par- les antennes à ouvertures dans les parois du sondage sur une distance importante. La masse-tige a aussi plusieurs secondes cavités formées dans le corps du tronçon de masse-tige et alignées axialement sur les premieres cavités respectives, mais à une certaine distance axiale, et plusieurs secondes antennes à ouverture formées dans la paroi externe du tronçon et communiquant avec les secondes cavités respec- tives. L'appareil comporte un dispositif monté dans chacune des secondes cavités et destiné à recevoir l'énergie électromagnétique de la formation entourant le sondage, en fonction de l'énergie dirigée par les premières antennes à ouverture dans la formation, et un dispositif sensible à l'énergie reçue par les dispositifs de réception et destiné à mesurer des paramètres de la formation entourant le sondage le long de celui-ci, et à déterminer le pendage et l'épaisseur des couches des formations dans lesquelles pénètre le sondage. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre faite en référence aux dessins, annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique en élévation latérale d'une installation de forage d'un sondage, illus- trant une étude électromagnétique des formations dans lesquelles pénètre le sondage; la figure 2 est une perspective partielle agrandie d'un train de tiges ayant une antenne à ouverture formée à l'intérieur et destinée à créer un champ électromagné- tique; la figure 3 est un schéma illustrant un procédé d'excitation d'une antenne à ouverture destinée à créer de l'énergie électromagnétique ayant un champ H perpendicu- laire aux bords de l'ouverture; la figure 4 est une vue en plan d'un arrangement d'antennes à ouverture montées dans une masse-tige, et elle indique le dessin du champ induit émis par chaque ouverture; et la figure 5 est une coupe longitudinale, avec des parties arrachées, d'un outil de mesure en cours de forage, destiné à déterminer le pendage des formations souterraines, le long d'un sondage, et comprenant le système à antennesà ouverture selon l'invention. La figure 1 représente une installation 11 de forage placée au-dessus d'un sondage 12. Un premier mode de réalisation d'appareil 10 de mesure du pendage des formations souterraines en cours de forage est porté par un raccord 14 formant une partie d'une masse-tige et placé dans le sondage 12. L'appareil 10 est destiné à la mesure de paramètres dépendant de la composition géologiques des strates entourant le sondage et en consé- quence du pendage des formations dans lesquelles passe le sondage, les mesures étant réalisées en cours de forage. Comme l'indique la figure 1 un trépan 22 est monté à l'extrémité inférieure du train de tiges 18 et il creuse le sondage 12 dans les formations terrestres 24, pendant qu'une boue 26 de forage est pompée à partir d'une tête de puits 28. Un tubage métallique 29 est repré- sentée en position dans le sondage 12 au-dessus du trépan 22 afin que le sondage 12 garde son intégrité à proximité de la surface. Comme décrit dans la suite, l'invention permet une mesure précise du pendage des formations dans lesquelles passe le sondage, cette mesure étant effectuée pendant le forage. L'anneau 16 délimité entre le train de tiges 18 et la paroi 20 du sondage forme un trajet théoriquement fermé de retour du courant de boue. La boue est pompée à partir de la tête de puits 28 par un système 30 de pompage, par l'intermédiaire d'une canalisa- tion 31 d'alimentation en boue couplée au train de tiges 18. La boue de forage est ainsi chassée dans le passage axial central du train de tiges 18 et elle en sort au niveau du trépan 22 afin qu'elle entraîne les débris, notamment les morceaux de terre, de roche et de matières associées qui sont retirés par forage, du trépan vers la surface. Un conduit 32 est monté au niveau de la tête de puits afin qu'il transmette la boue du sondage 12 à une cuve 34 à boue. La boue de forage est par exemple manipulée et traitée par divers appareils (non représentés) tels que des ensembles de dégazage et les réservoirs i1 de circulation afin que la boue garde une viscosité et une consistance choisies. L'appareil logé dans le raccord 14 permet la direction réglée d'énergie électromagnétique à haute fréquence ayant une composante H intense dans le champ proche dans la formation entourant le sondage, et permet la mesure de la nature et de la composition de la formation environnante pendant le pompage du fluide de forage dans le train de tiges. La figure 1 indique aussi que le raccord 14 et la masse-tige 15 forment une partie de l'appareil selon l'invention, dans le sondage. L'appareil 10 est réalisé afin qu'il crée une série de signaux destinés à être transmis vers la tête de puits par télémétrie, ou qu'il enregistre, dans le sondage, des informations représentatives de la composition des formations adjacen- tes et du pendage des couches de la formation par rapport à l'axe du sondage. Ces informations sont obtenues à partir de l'appareillage et de l'antenne électromagnétique disposés dans le raccord 14 comme décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire. Les dispositifs nécessaires de télémétrie et d'analyse peuvent être classiques et on ne les décrit donc pas en détail. Le procédé et l'appa- reil d'évaluation des paramètres de la formation sont cependant décrits en détail dans la suite de la description et constituent l'objet de l'invention. L'appareil selon l'invention a pour caractéris- tique essentielle l'incorporation d'une structure couramment appelée "antenne à fente". Les antennes à fentes sont habituellement réalisées de manière que L = Nk/2. Ainsi, la longueur de l'antenne est un multiple entier de la moitié de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique qui doit être transmis par l'antenne. En outre, une consi- dération essentielle est habituellement la puissance qui est rayonnée et propagée vers le champ lointain par de tels dispositifs à antennes. Cependant, dans les appli- cations de mesure en cours de forage, il est tout à fait impossible en pratique de réaliser des structures d'antenne ayant des dimensions qui correspondent avec précision à la moitié de la longueur d'onde compte tenu des condi- tions de travail. Ainsi, comme un outil de mesure utilisé dans un sondage travaille dans des formations terrestres dans lesquelles les paramètres constitutifs du milieu de transmission peuvent varier avec des variations de la longueur d'onde, la distance qui constitue la demi- longueur d'onde peut aussi beaucoup varier. Il est donc impossible de faire travailler une antenne à fente à la résonance dans des milieux divers et changeants. L'exécution efficace de mesure déterminée en azimut avec un rayonnement électromagnétique nécessite la réalisation d'une antenne à ouverture qui crée un champ H très directionnel et intense en champ proche. Dans le présent mémoire, l'expression "champ H intense" indique que l'amplitude du vecteur du champ H représentatif du rayonnement électromagnétique est grande par rapport à l'amplitude vectorielle du champ E à une distance spéci- fiée de l'antenne. De même, un champ local E intense indique que l'amplitude vectorielle du champ E est grande par rapport à l'amplitude vectorielle du champ H. Un champ local H intense est souhaitable car on considère que les antennes qui créent des champs locaux H intenses sont bien plus efficaces pour l'induction de courants en des points distants du sondage, sans sensibilité exces- sive à la configuration géométrique du sondage et aux conditions locales de constitution, par rapport aux anten- nes qui créent des champs locaux E intenses. La possibilité de l'induction de courants dans une formation terrestre est essentielle pour qu'un signal créé par ces courants induits, proportionnel aux paramètres constituant la formation, puisse être ensuite mesuré. En outre, la possibilité d'induire des courants à une certaine distance du sondage, au-delà des régions ayant des gâteaux de boue et des zones envahies, est nécessaire pour la détermination des paramètres constitutifs des formations non perturbées. Ainsi, l'invention met en oeuvre un procédé d'excitation d'une antenne à ouverture de manière qu'elle crée un champ local H'intense et permette donc la création efficace de courants induits dans une formation distante. Comme l'indique la figure 2 à titre illustratif, une ouverture qui peut être utilisée dans un tel appareil de mesure peut avoir une configuration très variable et ne doit pas nécessairement comprendre une fente de configuration particulière. Comme l'indique la figure 2, une paroi d'une masse-tige 41 a une ouverture 42 dont les paramètres externes délimitent une périphérie irrégu- lière 43. A l'intérieur de la masse du train de tiges 41, un champ électromagnétique est excité et crée un champ H dans la direction de la flèche 44, perpendiculaire- ment aux bords de l'ouverture 43 de l'orifice 42. Lorsque le champ H a une telle orientation, un courant est induit autour des bords de l'ouverture et de l'énergie est émise dans l'environnement, en direction perpendiculaire aux bords de l'ouverture 43. On se réfère maintenant à la figure 3 qui indique qu'une ouverture rectangulaire 45 ayant des parois latérales rectilignes 46 est formée dans les parois d'une masse-tige 47. A proximité de l'ouverture 45, à l'intérieur de la masse-tige, une antenne en forme de boucle peut comprendre une ou plusieurs spires d'un fil 48 et elle est excitée par de l'énergie à haute fréquence si bien que des courants circulent dans l'antenne dans le sens de la flèche 49 et produisent un champ local H intense dans la direction de la flèche 50. Il est préférable, pour la création du champ H voulu dirigé radialement, que l'ouverture ou fente 45 soit excitée par l'énergie à une fréquence pour laquelle les dimensions des parois latérales 46 de l'ouverture 45 sont faibles par rapport à la longueur d'onde. Ainsi, on note que l'antenne à fente ou à ouver- ture selon l'invention ne travaille pas à sa fréquence de résonance ou à son voisinage afin qu'elle propage de l'énergie dans la formation environnante mais au contraire travaille à une fréquence nettement inférieure à sa fréquence de résonance et crée un champ d'induction à haute fréquence ayant une composante H intense en champ proche, dirigée radialement à partir de l'ouverture 45. Comme l'indique la figure 4, les antennes à ouverture ou à fente utilisées selon l'invention ont une construction et une fréquence d'utilisation choisies de manière que l'énergie soit dirigée dans la formation d'une manière très sélective. Comme représenté, une masse- tige 51 a plusieurs fentes 52 décalées à 90 les unes par rapport aux autres et se trouvant toutes dans un plan commun transversal par rapportàl'axe central de la masse-tige 51. Les fentes ou ouvertures 52 sont excitées par de l'énergie à haute fréquence et donnent un effet de focalisation ou de collimation dans le plan horizontal, représenté par un diagramme 53 en champ proche pénétrant dans la formation 54. Il faut noter qu'un effet vertical analogue de focalisation est nécessaire à l'obtention de la résolution verticale voulue afin que les relevés -20 de la formation permettant la détermination du pendage soient de bonne qualité. Les diverses ouvertures 52 formées à la périphérie de la masse- tige permettent d'effectuer simultanément plusieurs mesures. Cependant, il faut noter qu'une seule ouverture ou qu'un seul arrangement peuvent être utilisés pour la mesure dans plusieurs direc- tions différentes, avec un dispositif de contrôle de position en azimut afin que le pendage de la formation puisse être déterminé. Il est clair qu'une séquence de mesure d'informations en azimut est répétée lorsque le train de tiges descend dans le sondage passant dans la formation afin aue toutes lesinformations nécessaires à la détermination du pendage de la formation ainsi que de l'épaisseur du lit so.ien.t..obtenues. Il faut aussi noter que l'antenne à fente ou à ouverture utilisée à des fréquences inférieures à la fréquence de résonance peut aussi être utilisée sous forme de pairesémettrices,comme dans d'autres configurations d'arrangements à fente qui donnent un diagramme de rayonne- ment qui est dirigé dans le sondage. La relation entre les paramètres électriques et la constitution physique des formations adjacentes à un sondage est connue de manière certaine si bien que le pendage d'une couche d'une formation peut être déterminé d'après un jeu de paramètres électriques mesurés d'une manière bien définie. Ainsi, la caractéristique essentielle de l'invention est essentiellement la manière dont son évalués les paramètres électriques de la formation afin que l'emplacement axial et azimutal dans le sondage, auquel ces paramètres changent, soit évalué comme indication de la région de transition entre une formation et la formation contiguë suivante. La figure 5 est une coupe schématique avec des parties arrachées du raccord 14 qui porte l'appareil réalisé selon l'invention. Le raccord 14 est de préférence une masse-tige montée entre des tronçons du train de tiges 18, placés dans le sondage 12. Ce dernier traverse les formations terrestres 24 qui peuvent comprendre, à titre illustratif, une strate de schiste argileux 6],et une strate d'argile 62, ayant une limite repérée par la référence 63. Le procédé et l'appareil selon l'invention peuvent avoir pour fonction la détermination des points, le long de la paroi du sondage, auxquels la couche limite 63 recoupe le sondage 12 afin que le pendage de la limite des formations soit évalué. Il faut aussi noter que la présentation de la relation entre les couches 61 et 62 et la limite 63 est purement illustrative. En réalité, la transition des constructions géologiques peut être beaucoup plus progressive que cette définition très nette de la région représentée. Le raccord 14 comporte un corps cylindrique 71 d'acier ayant une passage axial 72 qui y est formé. Le trou ou passage 72 permet la circulation des fluides de forage qui descendent dans le train de tiges et sortent par le trépan 22 avant de remonter vers la surface dans la région annulaire 16 délimitée entre les côtés du raccord 14 et les parois du sondage 12. La région annulaire 16 est ainsi remplie de fluide conducteur de forage. Une région 73 à gradin qui forme un compartiment 74 de logement d'instrument, est formée près d'une extrémité de la masse- tige 71, près du passage 72. Le- compartiment 74 est fermé de manière étanche afin que le fluide de forage ne puisse pas pénétrer par un élément cylindrique rapporté 75 dont le diamètre interne est égal au diamètre interne du passage 72 et qui a une partie supérieure 76 qui s'évase radialement afin que le compartiment 74 soit fermé. Le compartiment 74 contient à la fois des émet- teurs et des récepteurs à haute fréquence ainsi que des alimentations et d'autres instruments d'enregistrement et/ou de préparation des données avant transmission vers la surface, par des dispositifs non représentés. Le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 5 comporte trois paires d'antennes à ouverture ou à fente montées à 120 les unes des autres en direction azimutale. Les fentes d'émetteur 81 ont une configuration rectangulaire, leur longueur étant parallèle à l'axe de la masse-tige. Les fentes d'émetteurs peuvent par exemple avoir une largeur de l'ordre de 12 mm et une longueur de l'ordre de 100 à 150 mm. Chaque fente 81 est disposée radialement vers l'extérieur dans la masse-tige, à partir d'une cavité 82 de montage d'antenne dans laquelle est placée une antenne émettrice 83 sous forme d'une boucle ovale dont la longueur correspond à la longueur de la fente 81. Chaque boucle 83 peut comporter une ou plusieurs spires d'un conducteur électrique, les extrémités. du fil passant dans un conduit tubulaire 84 formé entre la cavité 82 de montage de l'antenne et la cavité 74 des instruments, dans le corps d'acier de la masse-tige 81, les fils étant alors connectés à la sortie d'un émetteur à haute fréquence. De même, des premières antennes récep- trices à fente ou ouverture identiques 91 sont placées juste au-dessous des antennes émettrices 81, des premières cavités 92 de montage d'antenne réceptrice étant disposées radialement vers l'intérieur de ces antehnes. Les premières antennes réceptrices 91 sont placées à une distance de quelques centimètres des antennes émettrices 81, en direc- tion axiale, et sont alignées axialement sur ces dernières. Une premiere antenne réceptrice 93 en forme de boucle ovale est montée dans chaque cavité 92 et comporte une ou plusieurs spires de fil conducteur dont les parties d'extrémités sont transmises par le guide tubulaire 94 afin que les extrémités soient reliées à un récepteur placé dans la cavité 74. L'outil selon l'invention comporte aussi un arrangement de secondes antennes à ouverture 101, espacées circonférentiellement et placées juste au-dessous des premières antennes réceptrices 91, en étant alignées axialement sur ces dernières. Les secondes antennes à ouverture réceptrices 101 sont aussi placées à une distance de l'ordre de quelques centimètres des premières antennes réceptrices en direction axiale. Chacune des secondes antennes 101 communique avec une seconde cavité de montage 102. Une seconde antenne réceptrice 103 sous forme d'une boucle ovale est montée dans chaque cavité 102 et comporte aussi une ou plusieurs spires d'un fil conducteur, les extrémités étant transmises par un guide tubulaire 104 afin qu'elles soient connectées à un récepteur placé dans la cavité 74 des instruments. L'intérieur des cavités de montage d'antenne et des antennes à ouverture ou à fente est rempli d'un matériau isolant élastique et tenace afin que les antennes émettrices et réceptrices soient suspendues et soient protégées contre les conditions difficiles régnant dans le sondage pendant le forage, la périphérie externe de la masse-tige étant aussi fermée et empêchant la pénétration des fluides tout en formant une surface externe continue. Comme décrit précédemment, les antennes émettrices 83 sont pilotée à une haute fréquence de l'ordre de 2 MHz, les dimensions des antennes à fente ou ouverture étant considérablement inférieures au quart ou à la moitié de la longueur d'onde à cette fréquence. Ainsi, les anten- nes à fente, au lieu de jouer le r8le de résonateur qui rayonne de l'énergie électromagnétique dans la formation environnante, joue le rô]e de "dispositif de redressement" créant un champ électromagnétique induit dans la formation dans des régions étroitement délimitées verticalement' et horizontalement. Les antennes 83 à boucle fonctionnent dans un mode dans lequel le diagramme du champ électroma- gnétique induit contient une composante très intense du champ H, en champ proche, afin que la pénétration et la délimitation du champ dans la formation soient maximales. De même, les antennes réceptrices à fente ou ouverture 91 sont destinées à délimiter un diagramme étroit qui est utilisé pour l'excitation des antennes réceptrices 93 à boucle ovale sous l'action du signal reçu, créé par la conductivité de la formation sous l'action du champ induit. Ainsi, lorsque les trois antennes émettrices 81 sont espacées circonférentiellement autour de la masse-tige et sont excitées simultanément par un signal à haute fréquence ayant une composante intense de champ H dans le champ proche, et si les antennes réceptrices à fente 91 sont chacune échantillonnées simultanément, les signaux reçus sont représentatifs de la conductivité de la formation près de chacune des fentes des antennes réceptrices 91. Ensuite, lorsque le train de tiges 18 est déplacé axialement afin qu'il descende dans le sondage et qu'une transmission ultérieure est assurée par chacune des trois antennes émettrices 81 à fente espacées circonférentiellement, le signal reçu à chacune des trois antennes réceptrices à fente 91 espacées circonférentiellement étant alors comparé à la lecture précédente, une indication du change- ment de la formation entourant le sondage avec la distance le long de celui-ci est donnée. Plus précisément, ce changement de l'information de conductivité en fonction à la fois de la distance longitudinale et de l'azimut, dans le sondage, peut être traité par des logiciels clas- siques pour l'obtention d'une indication du pendage des formations dans lesquelles passe le sondage. Dans un autre mode de réalisation le signal induit dans la formation par les antennes émettrices 81 est reçu à la fois par l'arrangement des premières antennes réceptrices 91 et l'arrangement des secondes antennes réceptrices 101. La différence de phase entre les signaux reçus par les premières antennes 91 et les secondes 101 est représentative d'une caractéristique de la formation adjacente au sondage. Cette différence de phase est mesurée entre les deux signaux reçus, par un comparateur de phases placé dans la cavité 74, avec les récepteurs. Le déplacement de l'outil qui descend dans le sondage, pour plusieurs valeurs mesurées de la différence de phase, permet l'évaluation du pendage de la formation et de l'épaisseur des couches par des techni- ques classiques d'analyse des signaux. Il faut noter qu'une caractéristique essentielle de l'invention est l'utilisation d'une antenne à fente ou ouverture, avec des composantes d'énergie électromagné- tique formant un champ qui ne se propage pas, ayant une fréquence de l'ordre de 2 MHz, c'est-à-dire en présence d'un champ d'induction, afin que, dans la région des fréquences inférieures à la fréquence de résonance de l'antenne, un champ H de grande amplitude et très direction- nel, qui ne se propage pas, soit créé et pénètre dans la formation entourant la paroi du sondage sur une profon- deur notable. Le champ induit par le signal d'excitation peut pénétrer plus profondément hors de, la paroi du sondage que dans le cas d'un signal en hyperfréquence qui se propage à la résonance selon les techniques connues. Comme l'indique la description qui précède, l'appareil et le procédé selon l'invention permettent une détermination précise des valeurs des paramètres de la formation, dans le sondage, la précision étant obtenue à la fois verticalement et en azimut, dans un système qui assure une mesure en même temps que le forage. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure d'une caractéristique d'une formation adjacente à un sondage, caractérisé en ce qu'il comprend: un boîtier cylindrique conducteur (71), une cavité (82) formée à l'intérieur du boîtier, une antenne à ouverture (81) formée dans la paroi externe du boîtier en communication avec l'espace annulaire délimité entre le boîtier et la paroi du sondage et la cavité, un dispositif (83) monté dans la cavité et destiné à créer un champ électromagnétique, ce champ ayant une composante H intense et ayant une fréquence à laquelle la longueur d'onde est grande par rapport aux dimensions de l'antenne à ouverture afin qu'un faisceau étroit bien délimité d'énergie électromagnétique induite soit dirigé dans les parois du sondage sur une distance notable, un dispositif%(93) , -ui aussi monté dans la cavité (82) et destiné à recevoir de l'énergie de la formation entourant la paroi du sondage, en réponse à l'énergie émise, et un dispositif (14), sensible à l'énergie reçue et destiné à déterminer une caractéristique de la formation comprenant la paroi de sondage. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'antenne à ouverture (81) est rectangulaire, et les dimensions de l'ouverture sont bien inférieures aux fractions élevées de la longueur d'onde de l'énergie électromagnétique créée. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a: une seconde cavité (92) formée dans le boîtier, et une seconde antenne à ouverture (91) formée dans le boîtier et en communication avec la seconde cavité, le dispositif de réception de signaux étant disposédans la seconde cavité. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première et la seconde antenne à ouverture (81, 91) ont toutes deux une forme rectangulaire, leurs longueurs étant alignées et parallèles à l'axe central du bottier, les deux antennes étant espacées verticalement l'une par rapport à l'autre. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte aussi un dispositif destiné à contrôler la position en azimut des antennes à ouverture lorsque les mesures sont effectuées. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ électromagnétique a une fréquence de l'ordre de 2 MHz et les dimensions de l'antenne à ouverture sont comprises entre 12 et 150 mm. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité et l'antenne à ouverture sont remplies d'un matériau isolant. 8. Appareil de mesure du pendage et de l'épaisseur des couches d'une formation terrestre dans laquelle pénètre un sondage, dans des conditions de mesure simultanée à un forage, caractérisé en ce qu'il comprend: un tronçon cylindrique conducteur d'une masse-tige (71), plusieurs premières cavités (82) formées dans le corps du tronçon de masse-tige à des intervalles circon- férentiellement espacés autour dudit tronçon, plusieurs premières antennes à ouverture (81) formées dans la paroi externe du tronçon et communiquant avec les premières cavités respectives, un dispositif (83) monté dans chacune des premières cavités et destiné à créer un champ électromagnétique, ce champ ayant une composante H intense et ayant une fréquence à laquelle la longueur d'onde est grande par rapport aux dimensions des premières antennes à ouverture afin qu'un lobe étroit bien délimité d'énergie électroma- gnétique induite soit dirigé par les antennes à ouverture dans les parois du sondage, sur une distance notable, plusieurs secondes cavités (92) formées dans le corps du tronçon, dans l'alignement axial des premières cavités mais à une distance axiale des premières cavités respectives, plusieurs secondes antennes à ouverture (91) formees dans la paroi externe dudit tronçon et communiquant avec les secondes cavités respectives, un dispositif (93) monté dans chacune des secondes cavités et destiné à recevoir de l'énergie électromagné- tique de la formation entourant le sondage, sous l'action de l'énergie dirigée par les premières antennes à ouverture dans la formation, et un dispositif (74) sensible à l'énergie reçue par le dispositif de réception et destiné à mesurer des para- mètres de la formation sur une certaine longueur du sondage et à déterminer le pendage et l'épaisseur des couches des formations dans lesquelles pénètre le sondage. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premières et les secondes antennes à ouver- ture (81, 91) ont des sections rectangulaires dont la longueur est parallèle à l'axe du tronçon de masse-tige. 10. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premières et les secondes cavités (82, 92) et les premières et les secondes antennes à ouverture (81, 91) sont remplies d'un matériau isolant élastique et durable, de manière que la masse-tige ait une surface externe continue et fermée. 11. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif générateur du champ électromagnéti- que (83) comporte des antennes à. boucles se trouvant dans un plan sensiblement parallèle au plan des antennes à ouverture, et un émetteur relié à ces antennes. 12. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le champ électromagnétique a une fréquence de l'ordre de 2 MHz et les dimensions des antennes à ouverture sont comprises entre 12 et 150 mm, les antennes fonctionnant en mode non résonnant. 13. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: plusieurs troisièmes cavités (102) formées dans le corps du tronçon de masse-tige à des intervalles espacés circonférentiellement autour du tronçon, plusieurs troisièmes antennes à ouverture (101) formées dans la paroi externe du tronçon et communiquant avec des troisièmes cavités respectives, et un dispositif (103) monté dans chacune des troi- sièmes cavités et destiné à recevoir de l'énergie électro- magnétique de la formation entourant le sondage sous l'action de l'énergie dirigée par les premières antennes à ouverture dans la formation, et le dispositif sensible à l'énergie reçue comporte un dispositif destiné à comparer les déphasages des signaux reçus par les secondes et les troisièmes antennes à ouver- ture afin qu'il mesure des paramètres- de la formation entourant le sondage. 14. Procédé de mesure d'une caractéristique d'une formation terrestre adjacente à un sondage, caracté- risé en ce qu'il comprend: la disposition d'une première antenne à ouverture (81) dans le sondage afin que les côtés de l'ouverture se trouvent dans un plan qui est sensiblement parallèle à l'axe du sondage, la création d'un champ électromagnétique ayant une composante H intense en champ rapproché et ayant une fréquence telle que les dimensions transversales de l'antenne à ouverture sont faibles par rapport à un quart de la longueur d'onde, la direction du champ électromagnétique par l'antenne à ouverture afin qu'une composante induite étroite, ne se propageant pas, soit formée et pénètre dans la paroi du sondage sur une distance notable dans la formation environnante, et la réception d'un signal électromagnétique qui dépend de la pénétration de la formation par l'énergie électromagnétique dirigée par l'antenne à ouverture, sous forme d'une mesure de la caractéristique de la formation. 15. Procédé selon la revendication 14, caracté- risé en ce que l'opération de réception comprend: la disposition d'une seconde antenne à ouverture (91) dans le sondage, avec des côtés parallèles à ceux de la première antenne à ouverture, et la réception du signal électromagnétique renvoyé- par la formation dans la seconde antenne à ouverture sous forme d'une mesure de la caractéristique de la forma- tion. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les côtés de l'antenne à ouverture sont rectangu- laires, leur longueur étant parallèle à l'axe du sondage. 17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la fréquence du champ électromagnétique est de l'ordre de 2 MHz et les dimensions des antennes à ouverture sont comprises entre 12 et 150 mm. 18. Appareil de mesure d'une caractéristique d'une formation terrestre adjacente à un sondage, caracté- risé en ce qu'il comprend: un dispositif (71) de positionnement d'une première antenne à ouverture (81) dans le sondage de manière que les côtés de l'ouverture se trouvent dans un plan qui est sensiblement parallèle à l'axe du sondage, un dispositif (83) générateur d'un champ électro- magnétique ayant une composante H intense en champ rapproché et ayant une fréquence telle que les dimensions transver- sales de l'antenne à ouverture sont faibles par rapport à un quart de la longueur d'onde, un dispositif destiné à diriger le champ électro- magnétique dans l'antenne à ouverture afin qu'une compo- sante étroite du champ induit, ne se propageant pas, soit délimitée et traverse la paroi du sondage et pénètre sur une distance importante dans la formation environnante, et un dispositif (93) destiné à recevoir un signal électromagnétique qui dépend de la pénétration dans la formation de l'énergie électromagnétique dirigée par l'antenne à ouverture, sous forme d'une mesure de la caractéristique de la formation. 19. Appareil selon la revendication 18, caracté- risé en ce que le dispositif de réception comporte: un dispositif (71) de positionnement d'une seconde antenne à ouverture (92) dans le sondage, avec. des côtés parallèles à la première antenne à ouverture, et un dispositif destiné à recevoir le signal électro- magnétique revenant de la formation par la seconde antenne à ouverture, sous forme d'une mesure de la caractéristique de la formation. 20. Appareil selon la revendication 18, caracté- risé en ce que les côtés de l'antenne à ouverture délimi- tent un rectangle dont la longueur est parallèle à l'axe du sondage. 21. Appareil selon la revendication 18, caracté- risé en ce que la fréquence du champ électromagnétique est de l'ordre de 2 MHz, et les dimensions des antennes à ouverture sont comprises entre 12 et 150 mm.