Brevet FR2614108A1 — publié le 19881021

SOURCES SISMIQUES Le Gouvernement V possède des droits sur cette invention en conséquence du contrat No. DE-AC03- 76SF00098 attribué par le Ministère U.S. de l'Energie. Des sources sismiques qui génèrent des ondes depuis une position profonde à l'intérieur du sol, les ondes étant à caractère commandé (onde de ci- saillement ou d' onde de pression dans des directions commandées) et étant cohérentes à des fréquences d'une pluralité de hertz, sont utiles dans l'explo- ration sismique. Ceci provient du fait que la réflexion des ondes sismiques par une couche géologique dépend de la fréquence des ondes et de leur distance à la source en fonction de ef/c o f est la fréquence et c est la vitesse du son. Une technique pour générer des ondes de cisaillement longitudinal à partir d'une position profonde dans un trou de sonde consiste à placer un vérin hydraulique à l'intérieur du trou de sonde, le cylindre du vérin étant bridé à la paroi du trou de sonde, et à entrainer le vérin à partir d'une source hydraulique située à la surface du sol. Une puissance considérable peut se perdre dans la transmission d'un fluide hydraulique sous haute pression sur une grande profondeur de trou de sonde et il est difficile de commander de près les oscilla- tions des fluides hydrauliques sous haute pression. Un système permettant de générer toute une variété d'ondes sismiques et utilisant un appareil d'un coût relativement modéré placé en une position profonde à l'intérieur du trou de sonde, serait d'une valeur considérable. Conformément à l'une des réalisations de l'invention, on propose un appareil pour générer de façon efficace et pouvant être commandée de près, des ondes sismiques à une position située profon- dément à l'intérieur d'un trou de sonde. L'appareil comporte au moins un stator couplé aux parois du trou de sonde et au moins un élément formant induit, ou élément mobile, qui peut être mis sous tension électrique pour se déplacer par rapport au stator. Dans un système prévu pour générer des ondes de cisaillement de torsion, l'énergie électrique fait rapidement osciller un rotor par rapport à un stator. Dans un système prévu pour générer des ondes de cisaillement longitudinal, un induit oscille le long de l'axe du trou de sonde par rapport au stator. Dans un système prévu pour générer des ondes de pression, une paire de pistons entrainés électri- quement se déplacent en synchronisme en se rapprochant l'un de l'autre et en s'écartant l'un de l'autre pour comprimer un réservoir hydraulique sur la longueur du trou de sonde de façon à faire que le réservoir presse à l'extérieur contre les parois du trou de sonde. Une paire de générateurs d'ondes de cisaillement peuvent être placés près l'un de l'autre à l'intérieur d'un trou de sonde et peuvent être entrainés en synchronisme pour générer des ondes inclinées, d'une façon que l'on peut commander, sous un certain angle. On génère des forces élevées dans un trou de sonde relativement étroit en entrainant les dispo- sitifs sous une valeur de la puissance électrique plus élevée que ce qui pourrait être maintenu de façon continue. Bien que ceci produise un échauf- fement rapide de l'appareil, la mise sous tension ne se poursuit que pendant un temps suffisamment court, non supérieur à environ une minute, pour que l'isolement électrique de l'appareil ne subisse pas de surchauffe. Les caractéristiques nouvelles de l'invention s'énoncent comme suit ledit élément formant induit est constitué d'un rotor monté, avec possibilité de rotation, de façon à tourner sensiblement autour dudit axe prédé- terminé dudit stator; et lesdits moyens de mise sous tension électrique sont construits pour faire tourner ledit rotor dans des sens opposés, ces sens alternant à une fréquence d'aun moins un hertz. -ledit élément formant induit est monté de façon à se déplacer sensiblement linéairement le long dudit axe prédéterminé par rapport audit élément formant stator; et lesdits moyens de mise sous tension élec- trique sont construits pour faire osciller ledit élément formant induit dans des sens opposés le long dudit axe à une fréquence d'au moins un hertz. - l'appareil comporte un élément supplémentaire formant stator et un élément supplémentaire formant induitetlesdits éléments de bridage construits pour brider ledit élément supplémentaire formant stator auxdites parois du trou de sonde à un endroit voisin de l'endroit oû se trouve l'élément formant stator nommé en premier lieu; un premier desdits éléments formant induit comporte un rotor monté pour tourner sensiblement autour dudit axe prédéterminé sur le premier desdits éléments formant stator; un second desdits éléments formant induit est monté de façon à se déplacer sensiblement linéairement le long dudit axe prédéterminé par rapport audit élément formant stator; lesdits moyens de mise sous torsion élec- trique sont construits pour faire tourner ledit rotor dans des sens opposés autour dudit axe et pour faire osciller ledit induit selon un mouvement le long dudit axe, en synchronisme, de façon à générer des ondes de cisaillement inclinées, sous un certain angle. - l'appareil comporte un élément formant stator; des moyens pour brider étroitement ledit élément formant stator aux parois dudit trou de sonde pour résister à la rotation de l'élément formant stator; un élément formant rotor; des moyens formant palier rotatif par lesquels ledit élément formant rotor est monté sur ledit élément formant stator, pour permettre audit élément formant rotor de tourner autour d'un axe largement colinéaire avec l'axe du trou de sonde; des moyens pour créer des champs magné- tiques, réagissant réciproquement, pousant ledit rotor à tourner autour dudit axe, incluant, sur au moins l'un desdits éléments, un conducteur qui peut être mis sous tension électrique et qui crée un champ magnétique poussant ledit élément formant rotor à tourner; et des moyens pour mettre sous tension électrique ledit conducteur de façon à faire que ledit élément formant rotor tourne alternativement dans des sens opposés autour dudit axe avec un changement de sens de fréquence d'au moins dix hertz, de façon à créer dans le sol une onde alternative de cisaillement ou de torsion. - ledit élément formant rotor est sensiblement exempt de contact direct de transmission de force avec ledit stator, excepté par l'intermédiaire desdits champs magnétiques réagissant réciproquement. - lesdits moyens prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont construits pour faire passer le courant dans des sens opposés dans ledit conducteur, le sens du courant changeant à une fréquence d'au moins un hertz. - l'appareil comporte des moyens formant ressort pour pousser ledit rotor en direction d'une position prédéterminée de rotation par rapport audit stator et pour faire osciller ledit rotor à une fréquence de résonance prédéterminée autour dudit axe lorsque l'on écarte ledit rotor de ladite position prédéter- minée; et lesdits moyens prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont construits pour mettre sous tension ledit conducteur à ladite fréquence de résonance. - lesdits moyens formant ressort comportent un vérin hydraulique couplant ledit rotor et ledit stator, les parois formant un réservoir d'une certaine hauteur et contenant un fluide hydraulique couplé audit vérin et contenant un gaz sous pression, ainsi que des moyens pour changer la hauteur du fluide hydraulique dans ledit réservoir. - ledit stator comporte au moins un aimant permanent et forme une surface intérieure largement cylindrique centrée sensiblement le long dudit axe; ledit rotor est principalement constitué, en poids, d'un matériau ferromagnétique et d'une pluralité de conducteurs qui s'étendent sur la longueur dudit axe; et lesdits moyens prévus pour mettre sous tension électrique envoient du courant dans lesdits conduc- teurs pour donner alternativement une accélération de rotation audit rotor dans les sens opposés. - l'appareil comporte un élément formant stator; des moyens pour brider étroitement ledit élément formant stator aux parois dudit trou de sonde pour résister au mouvement du stator parallèlement audit axe; un élément formant induit; des moyens formant portée dans lesquels ledit élément formant induit est monté dans un mouvement sensiblement linéaire le long dudit axe par rapport audit élément formant stator; des moyens pour créer des champs magnétiques, réagissant mutuellement, poussant ledit élément formant induit à se déplacer le long dudit axe, comportant sur au moin l'un desdits éléments, des conducteurs qui peuvent être mis sous tension électrique et qui, une fois mis sous tension, créent un champ magnétique qui pousse ledit élément formant induit à se déplacer le long dudit axe; des moyens pour mettre sous tension électrique lesdits conducteurs d'un façon qui fait que ledit induit se déplace alternativement dans des sens opposés le long dudit axe. - ledit élément formant induit est sensiblement exempt de contact direct de transmission de force avec ledit stator, excepté par l'intermédiaire desdits champs magnétiques réagissant réciproquement. - lesdits moyens prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont construits pour faire passer le courant dans des sens opposés dans ledit conducteur, le sens du courant changeant à une fréquence d'au moins dix hertz. - l'appareil comporte des moyens formant ressort pour pousser ledit induit en direction d'une position axiale prédéterminée par rapport audit stator et pour faire osciller ledit induit à une fréquence de résonance prédéterminée le long dudit axe lorsque l'on écarte ledit induit de ladite position prédéter- minée; et lesdits moyens prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont contruits pour mettre sous tension ledit conducteur à ladite fréquence de résonance. - lesdits moyens formant ressort comportent un vérin hydraulique couplant ledit induit et ledit stator, les parois formant un réservoir d'une certaine hauteur et contenant un fluide hydraulique couplé audit vérin et contenant du gaz sous pression, ainsi que des moyens pour changer la hauteur du fluide hydraulique dans ledit réservoir. -ledit stator comporte au moins un aimant permanent et forme une surface intérieure largement cylindrique sensiblement le long dudit axe, et ledit induit est principalement constitué, en poids d'un matériau ferromagnétique et d'une pluralité de conduc- teurs qui s'étendent sensiblement perpendiculairement audit axe; et lesdits moyens prévus pour mettre sous tension électrique envoient du courant auxdits conducteurs pour donner une accélération axiale audit induit alternativement dans des sens opposés. - l'appareil comporte un réservoir hydraulique qui peut être placé dans le trou de sonde et dont les parois latérales sont étroitement couplées aux parois du trou de sonde pour pousser contre elles, et qui présente des extrémités opposées, ledit réser- voir étant compressible et expansible à la fois le long dudit axe et perpendiculairement audit axe; une paire d'éléments formant piston placés auxdites extrémités du réservoir; des moyens pour entrainer en synchronisme lesdits éléments formant piston en direction l'un de l'autre pour pousser contre les extrémités dudit réservoir, puis pour cesser d'en- trainer lesdits éléments formant piston en direction l'un de l'autre, de façon à faire en sorte que les parois latérales du réservoir appliquent une onde de pression au sol environnant. - lesdits moyens d'entrainement en synchronisme sont construits pour faire osciller lesdits éléments formant piston dans des sens opposés à une fréquence supérieure à un hertz. - lesdits moyens d'entrainement en synchronisme comportent un élément formant stator associé à chaque élément formant piston pour former deux vérins comportant chacun un élément formant stator et un élément formant piston, un élément de chaque vérin comprenant un aimant permanent et l'autre élément comprenant un conducteur orienté de façon que, lorsque le courant passe à travers le conducteur, il se crée un champ magnétique qui pousse l'élément formant piston dans un sens axial et le stator dans l'autre sens axial; et lesdits moyens d'entrainement en synchronisme comportent également des moyens pour envoyer, dans ledit conducteur, du courant qui varie à une fréquence d'au moins un hertz. - le procédé comporte le fait d'installer, à l'intérieur de ladite portion de trou de sonde, un appareil qui comprend un élément formant stator et un élément formant induit, l'un des éléments contenant un aimant permanent et l'autre contenant un conducteur, et de brider le stator aux parois du trou de sonde; le fait de mettre ledit appareil sous tension pour provoquer un mouvement oscillatoire dudit induit sur ledit stator, y compris le fait d'envoyer audit conducteur un courant électrique qui varie à une fréquence d'au moins un hertz. - ledit autre élément comporte autour dudit conducteur un isolant électrique qui ne peut pas résister à une température supérieure à environ 250 C; et ladite étape de mise sous tension comporte le fait d'envoyer du courant d'une intensité suffi- sante pour porter au moins une partie dudit isolant à une température supérieure à 150 C en moins d'une minute et qui porterait ledit isolant à une tempé- rature supérieure à 250 C si on poursuivait pendant cinq minutes, y compris le fait d'envoyer ledit courant pendant une période non supérieure à environ une minute. La figure 1 est une vue en coupe d'un appareil générant des ondes de cisaillement de torsion cons- truit conformément à l'une des réalisations de l'invention. La figure 2 est une vue prise selon la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue axiale en coupe d'un générateur d'ondes de cisaillement de torsion construit conformément à une autre réalisation de l'invention, qui repose sur les résonances pour accroître la puissance fournie par l'appareil; la figure représente une vue prise selon la ligne 3- 3 de la figure 1 mais avec des éléments en tireté représentés en trait plein. La figure 4 est une vue en coupe d'un générateur d'ondes de cisaillement longitudinal construit confor- mément à une autre réalisation de l'invention. La figure 5 est une vue prise selon la ligne -5 de la figure 4. La figure 6 est une vue partielle en coupe d'un générateur d'ondes de pression construit conformément à une autre réalisation de l'invention. La figure 7 est une vue en coupe d'un système pour générer des ondes inclinées sous un certain angle, à l'aide des appareils utilisés sur les autres figures. La figure 8 est une vue partielle en coupe d'un générateur semblable à la figure 4, mais avec un moyen formant ressort à module d'élasticité variable. La figure 9 est une vue partielle en coupe d'un générateur semblable à celui de la figure 1, mais avec un moyen formant ressort à module d'élasticité variable. Les figures 1 et 2 représentent un appareil 10 placé dans une portion 12 d'un trou de sonde 14. La portion 12 du trou de sonde se trouve profon- dément à l'intérieur du sol et s'étend le long d'un axe 16 qui est généralement principalement vertical. L'appareil est étudié pour générer des ondes de cisaillement de torsion indiquées par les flèches 18, à une fréquence que l'on peut commander et de préférence avec une teneur en harmoniques que l'on peut commander. L'appareil comporte un élément formant stator 20 qui est étroitement bridé par une bride hydraulique 24 aux parois du trou de sonde 14. Un élément formant induit, sous forme d'un rotor 22, est monté, avec possibilité de rotation à l'intérieur de l'élément formant stator par des paliers 26. Un oscillateur 30 que l'on peut commander, avec une intensité de sortie élevée, est relié électriquement, par l'intermédiaire d'un raccord 32, au rotor pour mettre sous tension les conducteurs électriques bobinés 34, 36 qui s'y trouvent. Le stator contient des aimants permanents 40, 42 situés près des bobines 34, 36 sur le rotor pour générer des champs qui réagissent réciproquement et font tourner le rotor. La polarité des courants provenant de l'oscillateur varie avec le temps, pour amener le rotor à tourner d'abord dans un sens 44, puis dans l'autre sens 46, pour faire que le rotor oscille de part et d'autre d'une position centrale indiquée sur la figure 2. Lorsque le courant qui passe dans la bobine du rotor produit un couple qui pousse le rotor à tourner dans un sens tel que 44, le rotor accélère rapidement dans ce sens. Du fait que le champ magné- tique qui provoque cette accélération de rotation réagit réciproquement avec le stator 20, et du fait qu'il y a conservation de la quantité de mouvement de rotation, le stator subit un couple de valeur égale et opposée qui le pouse à tourner dans le sens de la flèche 50. Le stator est bridé aux parois du trou de sonde et ne peut pas tourner, mais cette impulsion est transmise par le stator aux parois du trou de sonde. Le résultat est la création, dans les parois du trou de sonde, d'une onde de cisaillement 26 1 4 1 0 8 de torsion qui se propage perpendiculairement à l'axe 16 en s'éloignant du centre du trou de sonde. Après que le rotor a tourné de plusieurs degrés ou moins dans un sens 44, la polarité de la tension envoyée par le raccord 32 aux bobines du rotor s'inverse, de sorte que le rotor accélère rapidement dans le sens de rotation opposé 46. Bien entendu, ceci fait que le stator subit un couple opposé dans le sens de la flèche 48. Ceci se traduit en la propa- gation dans le sol environnant, à partir du trou de sonde d'une onde de cisaillement de torsion opposée. L'appareil particulier 10 est formé avec un stator 20 comprenant un carter 52 en fer doux et des capuchons d'extrémité en fer doux 54 qui donnent un chemin de retour pour le flux des champs magné- tiques dans le fer doux. Les aimants 40, 42 sont montés sur le carter. Le rotor 22 comprend princi- palement un cylindre 56 en fer doux avec des fentes 58 contenant des conducteurs 60 qui transportent le courant. Les conducteurs qui transportent le courant créent des champs magnétiques qui réagissent réciproquement avec les champs magnétiques des aimants permanents pour faire tourner le rotor sens horaire ou sens antihoraire selon le sens du passage du courant dans les conducteurs.- La construction est largement semblable à celle des moteurs à courant continu, à l'exception qu'elle optimise la force maximale sur de petits angles de rotation d'environ ou moins. Le raccord électrique 32 peut comporter des collecteurs conventionnels ou être formé de conducteurs souples qui n'ont besoin de se plier que d'une valeur modérée du fait que le rotor ne tourne que sur des angles limités de part et d'autre. Dans un appareil 10 qui a été étudié pour être installé dans un trou de sonde de 127 mm (5 pouces) de diamètre, l'oscillateur 30 est construit de façon à envoyer une fréquence qui peut s'accorder entre et 300 Hz pendant une période opérationnelle allant jusqu'à 60 secondes. A la fréquence la plus basse d'environ 30 Hz, le rotor tourne de 8 autour d'une orientation centrale, tandis qu'à 300 Hz, le rotor tourne de part et d'aute d'environ 0.2 par rapport à une position initiale. Du fait des contraintes d'espace, des ondes de cisaillement de grande énergie ne peuvent être générées qu'en entrainant le rotor à des niveaux d'intensité élevés. Ceci se fait en employant des intensités si élevées que, si on les poursuivait pendant quelques minutes, l'isolement des conducteurs 58 brûlerait. Toutefois, on n'applique ces intensités que pendant une période limitée de temps, d'environ secondes, temps pendant lequel l'isolement chauffe mais pas suffisamment pour subir des dommages. La chaleur produite ne se dissipe pas rapidement, mais se stocke principalement dans le rotor lorsque sa température augmente. Les isolements existants ne peuvent pas résister à des températures supérieures à environ 250 C. Au cours de la génération des ondes de torsion, le demandeur envoie, pendant une période de moins d'une minute, une intensité suffisante qui chauffe l'isolant jusqu'à une température d'environ C, mais inférieure à 250 C, l'intensité étant d'une valeur telle que l'isolant chaufferait au-dessus de 150 C si cela était poursuivi pendant cinq minutes. Le fait que le rotor soit construit en fer doux et en cuivre (dans les conducteurs) qui présentent l'un et l'autre des chaleurs spécifiques relativement élevées, se traduit en leur aptitude à absorber une importante quantité de chaleur avec une montée en température modérée. De préférence, les aimants 40, 42 sont formés de samarium cobalt, qui peut subir un échauffement considérable allant jusqu'à environ 250 C sans perdre son magnétisme. Bien que le demandeur utilise un aimant permanent sur l'élément formant stator, il est possible de placer l'aimant permanent sur l'élément formant rotor et de mettre sous tension électrique des bobines situées sur l'élément formant stator. Il est même possible de mettre sous tension électrique des bobines situées à la fois sur le stator et sur le rotor, bien que ceci soit généralement peu efficace. Dans cette réalisation de l'invention, la seule relation de transmission de force se fait par l'intermédiaire des champs magnétiques, de sorte qu'il n'y a pas de contact direct des éléments (par l'intermédiaire d'un matériau solide ou d'un matériau liquide) pour transmission de force. La figure 3 est une vue en coupe semblable à celle prise sur la ligne 3-3 de la figure 1, mais avec des ressorts 70, 72 qui couplent le rotor 22A et le stator 20A de l'appareil sismique 10A. On choisit les ressorts 70, 72 en fonction de la quantité de mouvement angulaire du rotor autour de son axe 16A, de façon que la suspension par ressort soit résonnante à une fréquence désirée comme par exemple Hz, à laquelle le rotor doit osciller. On commande l'oscillateur 30, qui met le rotor sous tension électrique, pour faire osciller le rotor à la fré- quence de résonance. Ceci permet de générer de grandes ondes de cisaillement de torsion avec une énergie minimale. La source d'énegie électrique utilisée pour entrainer l'oscillateur 30, et l'oscillateur 30 lui- même, peuvent être placés à la surface du sol 62. On fait passer la puissance électrique par des câbles électriques le long du trou de sonde jusqu'à l'appareil générateur d'ondes sismiques. Bien que ceci implique une certaine dépense et une perte de puissance, ces dernières sont considérablement moindres que ce qui se produit pour les fluides moteurs hydrauliques. Les figures 4 et 5 illustrent un autre appareil sismique 80 qui est construit pour générer des ondes de cisaillement longitudinales ou axiales indiquées en 82 et dirigées parallèlement à l'axe 84 de la portion 86 du trou de sonde dans laquelle se trouve l'appareil. L'appareil comporte un stator 90 qui est fixé par une bride hydraulique 92, ou une autre bride, aux parois du trou de sonde, ainsi qu'un induit 94 qui est monté sur des portées coulissantes 96 qui permettent à l'induit de coulisser dans des directions 98 le long de l'axe du trou de sonde. Le stator comporte un carter 100 dont des portions se trouvent à la fois radialement à l'intérieur et à l'extérieur de l'induit, et qui contient une paire d'aimants 102, 103 qui établissent des champs magné- tiques. L'induit comporte des conducteurs électriques bobinés en bobines 104, 106 et fixés à un cadre 108 qui coulisse sur les portées. Un noyau de fer doux monté sur le cadre d'induit se déplace avec lui pour renforcer les champs magnétiques et pour ajouter une masse à l'induit. Un oscillateur 112 est relié à l'induit par les raccords électriques 114. L'oscillateur 112 met sous tension les bobines à une fréquence entre environ 30 Hz et 300 Hz pour faire que l'induit se déplace vers le haut et vers le bas le long de l'axe 84 du trou de sonde. Dans une réalisation pour un trou de sonde de 127 mm (5 pouces) de diamètre et pour un appareil à stator et induit d'une longueur d'environ 500 mm (20 pouces), l'induit était étudié. pour se déplacer sur une distance maximale D d'environ 1 cm à la fréquence la plus faible de 30Hz. Cette distance était réduite à environ 0.01 cm à une fréquence de 300 Hz. Comme dans le cas de l'appareil générateur d'ondes de cisaillement de torsion des figures 1 et 2, l'appareil générateur d'ondes de cisaillement longitudinal 80 est conçu pour être entrainé à un niveau d'intensité élevé pendant une courte période de temps, de généralement moins d'une minute. A cet instant, les bobines 104, 106 ont chauffé jusqu'à une température supérieure à 150 C, et de préférence supérieure à 200 C, mais encore inférieure à la température de 250 C qui risquerait d'endommager l'isolement sur les conducteurs de la bobine. De cette façon, des ondes de cisaillement de forte amplitude sont générées avec un appareil de dimension minimale, en autorisant l'accumulation, dan-s l'induit et dans le stator, de la chaleur générée pendant une période de temps limitée d'excitation électrique de l'appareil. La figure 4 représente, en tireté, deux piles de rondelles Belleville 116, 117 qui peuvent être utilisées pour suspendre l'induit 94 de façon à obtenir une fréquence de résonance des oscillations axiales. Le circuit oscillateur électrique 112 est entrainé à cette fréquence pour créer d'importantes accélérations avec une faible puissance d'entrée. Il est possible de modifier la fréquence de résonance. La figure 8 illuste un autre dispositif formant ressort 200 que l'on peut utiliser pour suspendre l'induit 94. Le dispositif 200 permet une variation commandée du module d'élasticité, permettant ainsi de modifier la fréquence de résonance des vibrations axiales de l'induit. Le dispositif 200 comporte trois vérins hydrauliques 202 régulièrement espacés autour de l'axe de l'induit. Chaque vérin comprend un piston 204 dont l'une des extrémités porte conte l'induit 94 et dont l'autre extrémité se trouve à l'intérieur d'un cylindre hydraulique 206. Le cylindre hydrau- lique est relié à un réservoir 208 qui contient à sa partie inférieure du liquide hydraulique 210 et à sa partie supérieure du gaz piégé 212. On peut ajouter ou retrancher du liquide hydraulique à partir du réservoir au moyen d'une conduite de remplissage 214 et de la vanne 215. Le module d'élasticité du dispositif 200 augmente proportionnellement à la pression du gaz 212 et inversement proportionnel- lement à la longueur de l'espace 216 contenant le gaz. Par conséquent, le fait d'ajouter suffisamment de fluide hydraulique pour diminuer de moitié l'espace 216 contenant le gaz augmente le module élastique de quatre fois. On peut faire osciller l'induit 94 à toute fréquence, à l'intérieur d'unelarge plage, en modifiant le dispositif formant ressort 200 de façon que la suspension de l'induit soit résonnante pour la fréquence particulière à laquelle il faut faire osciller l'induit. Ceci permet de générer efficacement des ondes de cisaillement sur une certaine plage de fréquence. La figure 9 représente un générateur d'ondes de cisaillement de torsion semblable à celui de figures 1 et 3, dans lequel un dispositif élastique 220 à module d'élasticité variable est utilisé pour permettre une oscillation résonnante du rotor 240 à toute fréquence sur une large plage. Le dispositif élastique 220 comporte deux vérins hydrauliques 222 régulièrement espacés autour de l'axe du rotor. Chaque vérin comprend un piston 224 dont l'une des extrémités porte contre le rotor 240 et dont l'autre extrémité est logée dans un cylindre 226. Le fluide hydraulique qui se trouve dans le cylindre est couplé au fluide hydraulique qui se trouve dans un réservoir 228 qui contient également du gaz comprimé 230. Une conduite de remplissage 232 permet de changer la hauteur de la portion du réservoir contenant du gaz et la pression de gaz à l'intérieur, pour faire varier le module d'élasticité. On fait varier le module d'élasticité de façon que l'induit oscille à une fréquence de résonance égale à celle à laquelle on désire faire osciller l'induit. La figure 6 représente un appareil 120 générateur d'ondes de pression qui génère des ondes de pression indiquées en 122 sur les parois d'une portion 124 d'un trou de sonde, les ondes de pression étant dirigées de façon à s'éloigner de l'axe 126 de la portion' du trou de sonde. L'appareil comporte un réservoir hydraulique 130 qui est placé dans le trou de sonde, avec des parois périphériques 132 portant contre les parois de la portion du trou de sonde et pouvant s'expanser radialement par rapport à l'axe 126 pour venir presser contre les parois du trou de sonde. Une paire d'actionneurs sensiblement iden- tiques 134, 136 se trouvent aux extrémités axiales opposées du réservoir hydraulique. Chaque actionneur, tel que 134, comporte un stator 140, fixé par rapport aux parois du trou de sonde, par exemple par une bride hydraulique 142, et un induit ou piston 144 qui peut coulisser le long de l'axe du trou de sonde par rapport au stator. Les constructions du stator etdel'induit 140, 142 sont largement les m&mes que pour l'induit de la figure 4, en ce sens que le stator comporte un aimant permanent de forme annulaire 146 et que l'induit ou piston comporte une bobine 148 qui est mise sous tension par un oscillateur 150. Les induits ou pistons 144, 152 des deux actionneurs sont mis sous tension en synchronisme de façon à se déplacer simultanément en direction l'un de l'autre ou en s'écartant l'un de l'autre. Lorsque les pistons se déplacent en direction l'un de l'autre, ils pressent contre les extrémités, élastiquement déformables, 154, 156 du réservoir hydraulique pour le comprimer axialement et provoquer par conséquent, son expansion radiale. Les côtés du réservoir pressent contre les parois du trou de sonde pour créer des ondes de pression qui rayonnent largement perpendiculairement à l'axe du trou de sonde. La figure 7 représente un système sismique 170 qui peut produire des ondes de cisaillement inclinées sous un certain angle, indiquées en 172, qui peuvent être dirigées sous un certain angle par rapport à l'axe 174 du trou de sonde 176. L'appareil comporte une pluralité de générateurs lOP, 1OQ, lOR et 10S d'ondes de cisaillement de torsion intercalés avec une pluralité de générateurs 80P, 80Q d'ondes de cisaillement axial ou longitudinal. L'installation des générateurs d'ondes de cisaillement de torsion et de cisaillement axial ou longitudinal les uns après les autres se traduit en le fait que, à une certaine distance du trou de sonde, les ondes de cisaillement représentent une combinaison, de sorte que la direction résultante des ondes de cisaillement est située entre la direction horizontale indiquée par la flèche 180 et la direction verticale indiquée par la flèche 182. De façon générale, tous les géné- rateurs d'ondes de cisaillement fonctionnent en synchronisme, de façon à avoir la même fréquence et une relation de phase constante. Les amplitudes relatives des ondes de cisaillement de torsion et de cisaillement axial déterminent l'inclinaison de la direction de la combinaison. De préférence, la relation de phase est telle que tous les générateurs d'ondes de cisaillement atteignent leur amplitude d'onde maximale simultanément. On peut noter que le système 170 comporte quatre générateurs 1OP-1OS d'ondes de cisaillement de torsion et seulement deux générateurs 80P et 80Q d'ondes de cisaillement axial. Ceci provient- du fait que les générateurs d'ondes de cisaillement de torsion ont une longueur limitée du fait qu'il se produit une saturation magnétique. de leur fer doux s'ils sont fabriqués plus longs avec la même intensité passant dans leurs bobines. Un unique oscillateur 184 peut mettre sous tension l'ensemble des générateurs d'ondes de cisaillement de torsion et de cisaillement axial. Sur la figure 7, un générateur 190 d'ondes de pression est également prévu. Le générateur 190 d'ondes de pression sera, de façon générale, mis sous tension à un instant différent des générateurs d'ondes de cisaillement, vu que les ondes de pression se déplacent dans le sol plus rapidement que les ondes de cisaillement de sorte qu'il est difficile d'utiliser simultanément ensemble des ondes de pression et des ondes de cisaillement. Par conséquent, l'invention propose un appareil pour générer des ondes sismiques d'une façon qui peut se commander de près et avec un rendement raison- nable dans un trou de sonde étroit et profond. Le système utilise des actionneurs électriques mis sous tension à des niveaux élevés de puissance pendant une période de temps relativement courte, car ils chauffent rapidement jusqu'à une température proche de la température qui va endommager l'isolation des conducteurs. On fait osciller rapidement les induits des actionneurs, à une fréquence supérieure à n Hz et de préférence supérieure à dix Hz, pour produire des puissances de sortie élevées dans un dispositif de dimension relativement petite. Bien que l'on ait décrit et illustré ici des réalisations particulières de l'invention, on recon- nait que des modifications et des variantes peuvent facilement apparaitre à l'homme de l'art et par conséquent, l'intention est que les revendications soient interprétées comme couvrant ces modifications et les systèmes équivalents. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Appareil à installer dans une portion (12) d'un trou de sonde situé dans le sol, o les parois de la portion du trou de sonde s'étendent le long d'un axe prédéterminé, pour générer des ondes de cisaillement dans le sol environnant, caractérisé en ce qu'il comporte: un élément formant stator (20); des moyens (24) pour brider étroitement ledit élément formant stator (20) aux parois dudit trou de sonde (14) pour résister à un mouvement relatif entre eux; un élément formant induit (22) monté, mobile, de façon à,se déplacer dans un premier (44) et dans un second (46) sens opposés sur ledit élément formant stator (20); et des moyens (34, 36) qui peuvent être mis sous tension électrique pour générer, entre ledit élément formant stator (20) et ledit élément formant induit (20), des champs magnétiques qui donnent audit élément formant induit (22) une accélération alternativement dans ledit premier (44) et dans ledit second (46) sens opposés pour créer des forces de réaction dans ledit stator (20) , produisant ainsi des ondes de cisaillement (18) dans le sol environnant. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément formant induit (22) est constitué d'un rotor monté, avec possibilité de rotation, de façon à tourner sensiblement autour dudit axe prédé- terminé dudit stator (20); et en ce que lesdits moyens de mise sous tension électrique sont construits pour faire tourner ledit rotor (22) dans des sens opposés, ces sens alternant à une fréquence d'au moins un hertz. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément formant induit (22) est monté de façon à se déplacer sensiblement liné- airement le long dudit axe prédéterminé par rapport audit élément formant stator (20); et en ce que lesdits moyens de mise sous tension électrique sont construits pour faire osciller ledit élément formant induit (22) dans des sens opposés le long dudit axe à une fréquence d'au moins un hertz. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: un élément supplémentaire formant stator et un élément supplémentaire formant induit et lesdits éléments de bridage construits pour brider ledit élément supplémentaire formant stator auxdites parois du trou de sonde à un endroit voisin de l'endroit o se trouve l'élément formant stator nommé en premier lieu; en ce qu'un premier desdits éléments formant induit comporte un rotor monté pour tourner sensi- blement autour dudit axe prédéterminé sur le premier desdits éléments formant stator; un second desdits éléments formant induit est monté de façon à se déplacer sensiblement linéairement le long dudit axe prédéterminé par rapport audit élément formant stator; en ce que lesdits moyens de mise sous tension électrique sont construits pour faire tourner ledit rotor dans des sens opposés autour dudit axe et pour faire osciller ledit induit selon un mouvement le long dudit axe, en synchronisme, de façon à générer des ondes de cisaillement (172) inclinées sous un certain angle. 5. Appareil à installer dans une portion (12) le trou de sonde s'étendant le long d'un axe dans le sol, pour générer des ondes de cisaillement dans la terre à une fréquence qui peut se commander, caractérisé en ce qu'il comporte: un élément formant stator (20); des moyens pour brider étroitement ledit élément formant stator (20) aux parois dudit trou de sonde pour résister à la rotation de l'élément formant stator (20); un élément formant rotor (22); des moyens (22) formant palier rotatif par lesquels ledit élément formant rotor (22) est monté sur ledit élément formant stator (20), pour permettre audit élément formant rotor (22) de tourner autour d'un axe largement colinéaire avec l'axe du trou de sonde; des moyens (34, 36) pour créer des champs magné- tiques, réagissant réciproquement, poussant ledit rotor à tourner autour dudit axe, incluant, sur au moins l'un desdits éléments, un conducteur qui peut être mis sous tension électrique et qui crée un champ magnétique poussant ledit élément formant rotor (22) à tourner; et des moyens (30) pour mettre sous tension élec- trique ledit conducteur de façon à faire que ledit élément formant rotor (22) tourne alternativement dans des sens opposés autour dudit axe avec un changement de sens de fréquenced'au moins dix hertz, de façon à créer dans le sol une onde alternative de cisaillement ou de torsion. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément formant rotor (22) est sensiblement exempt de contact direct de transmission de force avec ledit stator, excepté par l'inter- médiaire desdits champs magnétiques réagissant réciproquement. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (30) prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont cons- truits pour faire passer le courant dans des sens opposés dans ledit conducteur, le sens du courant changeant à une fréquence d'au moins dix hertz. 8. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens formant ressort (70, 72) pour pousser ledit rotor (12) en direction d'une position prédéter- minée de rotation par rapport audit stator (20) et pour faire osciller ledit rotor (12) à une fréquence de résonance prédéterminée autour dudit axe lorsque l'on écarte ledit rotor (12) de ladite position prédé- terminée; et en ce que lesdits moyens (30) prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont construits pour mettre sous tension ledit conduc- teur à ladite fréquence de résonance. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens formant ressort com- portent un vérin hydraulique (222) couplant ledit rotor (240) et ledit stator, les parois formant un réservoir (228) d'une certaine hauteur et contenant un fluide hydraulique couplé audit vérin (222) et contenant un gaz sous pression, ainsi que des moyens (232) pour changer la hauteur du fluide hydraulique dans ledit réservoir (228). 10. Appareil selon la revendication 5, caracté- risé en ce que ledit stator (20) comporte au moins un aimant permanent et forme une surface intérieure largement cylindrique centrée sensiblement le long dudit axe; en ce que ledit rotor (22) est principa- lement constitué, en poids, d'un matériau ferromagné- tique et d'une pluralité de conducteurs qui s'étendent sur la longueur dudit axe; et en ce que lesdits moyens (34, 36) prévus pour mettre sous tension électrique envoient du courant dans lesdits conducteurs pour donner alternativement une accélération de rotation audit rotor dans des sens opposes. 11. Appareil à installer dans une portion (12) d'un trou de sonde situé dans le sol, o les parois de la portion du trou de sonde s'étendent le long d'un axe prédéterminé, pour générer des ondes de cisaillement dans le sol environnant, caractérisé en ce qu'il comporte: un élément formant stator (90); des moyens (92) pour brider étroitement ledit élément formant stator (90) aux parois dudit trou de sonde pour résister au mouvement du stator paral- lèlement audit axe; un élément formant induit (94); des moyens formant portée (96) dans lesquels ledit élément formant induit (94) est monté dans un mouvement sensiblement linéaire le long dudit axe par rapport audit élément formant stator (90); des moyens (104, 106) pour créer des champs magnétiques, réagissant mutuellement, poussant ledit élément formant induit (94) à se déplacer le long dudit axe, comportant, sur au moins l'un desdits éléments, des conducteurs qui peuvent être mis sous tension électrique et qui, une fois mis sous tension, créent un champ magnétique qui pousse ledit élément formant induit (94) à se déplacer le long dudit axe; des moyens (112) pour mettre sous tension électriques lesdits conducteurs d'une façon qui fait que ledit induit se déplace alternativement dans des sens opposés le long dudit axe. 12. Appareil selon la revendication 10, caracté- risé en ce que ledit élément formant induit (22) est sensiblement exempt de contact direct de trans- mission de force avec ledit stator (20), excepté par. l'intermédiaire desdits champs magnétiques réagissant réciproquement. 13. Appareil selon la revendication 10, caracté- risé en ce que lesdits moyens (34, 36) prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont construits pour faire passer le courant dans des sens opposés dans ledit conducteur, le sens du courant changeant à une fréquence d'au moins dix hertz. 14. Appareil selon la revendication 11, caracté- risé en ce qu'il comporte; des moyens formant ressort (116, 117) pour pousser ledit induit (94) en direction d'une position axiale prédéterminée par rapport audit stator (20) et pour faire osciller ledit induit (94) à une fréquence de résonance prédéterminée le long dudit axe lorsque l'on écarte ledit induit (94) de ladite position prédéterminée; et en ce que lesdits moyens (112) prévus pour mettre sous tension électrique ledit conducteur sont construits pour mettre sous tension ledit conducteur à ladite fréquence de résonance. 15. Appareil selon la revendication 14, caracté- risé en ce que: lesdits moyens formant ressort (200) comportent un vérin hydraulique (202) couplant ledit induit (94) et ledit stator (20), les parois formant un réservoir (208) d'une certaine hauteur et contenant un fluide hydraulique couplé audit vérin (202) et contenant du gaz sous pression, ainsi que des moyens (214) pour changer la hauteur du fluide hydraulique dans ledit réservoir (208). 16. Appareil selon la revendication 11, caracté- risé en ce que ledit stator (90) comporte au moins un aimant permanent (102, 103) et forme une surface intérieure largement cylindrique sensiblement le long dudit axe, et en ce que ledit induit (94) est principalement constitué en poids, d'un matériau ferromagnétique et d'une pluralité de conducteurs qui s'étendent sensiblement perpendiculairement audit axe; et en ce que lesdits moyens (112) prévus pour mettre sous tension électrique envoient du courant auxdits conducteurs pour donner une accélération axiale audit induit (94) alternativement dans des sens opposés. 17. Appareil à installer dans une portion (12) d'un trou de sonde situé dans le sol, o les parois de la portion du trou de sonde s'étendent le long d'un axe prédéterminé, pour générer des ondes de cisaillement dans le sol environnant, caractérisé en ce qu'il comporte: un réservoir hydraulique (130) qui peut être placé dans le trou de sonde et dont les parois latérales (132) sont étroitement couplées aux parois du trou de sonde pour pousser contre elles, et qui présente des extrémités opposées, ledit réservoir étant compressible et expansible à la fois le long dudit axe et perpendiculairement audit axe; une paire d'éléments formant piston (144) placés auxdites extrémités du réservoir; des moyens pour entrainer en synchronisme lesdits éléments formant piston (144) en direction l'un de l'autre pour pousser contre les extrémités dudit réservoir, puis pour cesser d'entrainer lesdits éléments formant piston (144) en direction l'un de l'autre, de façon à faire en sorte que les parois latérales (132) du réservoir (130) appliquent une onde de pression au sol environnant. 18. Appareil selon la revendication 17, caracté- risé en ce que lesdits moyens d'entrainement en synchronisme sont construits pour faire osciller lesdits éléments formant piston (144) dans des sens opposés à une fréquence supérieure à un hertz. 19. Appareil selon la revendication 17, caracté- risé en ce que lesdits moyens d'entrainement en synchronisme comportent un élément formant stator (140) associé à chaque élément formant piston (144) pour former deux vérins (134, 136) comportant chacun un élément formant stator (140) et un élément formant piston (144), un élément de chaque vérin comprenant un aimant permanent (146) et l'autre élément compre- nant un conducteur (148) orienté de façon que, lorsque le courant passe.à travers le conducteur, il se crée un champ magnétique qui pousse l'élément formant piston (144) dans un sens axial et le stator (140) dans l'autre sens axial; et en ce que lesdits moyens d'entrainement en synchronisme comportent également des moyens (150) pour envoyer, dans ledit conducteur, du courant qui varie à une fréquence d'au moins un hertz. 20. Procédé pour générer des ondes sismiques dans la portion du sol qui entoure une portion d'un trou de sonde située profondément dans le sol, caractérisé en ce qu'il comporte: le fait d'installer, à l'intérieur de ladite portion de trou de sonde, un appareil qui comprend un élément formant stator (20, 90) et un élément formant induit (22, 94), l'un des éléments contenant un aimant permanent et l'autre contenant un conducteur, et de brider le stator aux parois du trou de sonde; le fait de mettre ledit appareil sous tension pour provoquer un mouvement oscillatoire dudit induit sur ledit stator, y compris le fait d'envoyer audit conducteur un courant électrique qui varie à une fréquence d'au moins un hertz. 21. Procédé selon la revendication 20, caracté- risé en ce que ledit autre élément comporte autour dudit conducteur un isolant électrique qui ne peut pas résister à une température supérieure à environ 250 C; et en ce que ladite étape de mise sous tension comporte le fait d'envoyer du courant d'une intensité suffisante pour porter au moins une partie dudit isolant à une température supérieure à 150 C en moins d'une minute et qui porterait ledit isolant à une température supérieure à 250 C si on poursuivait pendant cinq minutes, y compris le fait d'envoyer ledit courant pendant une période non supérieure à environ une minute.