Brevet FR2768456A1 — publié le 19990319

La présente invention est relative au forage de trous pour l'enfouissement d'un système d'emission ou de réception sismique. Le système d'émission est constitué de charges explosives que l'on enterre dans des trous dont la profondeur peut varier de quelques dizaines de centimètres à quelques centaines de mètres et dont le diamètre est de l'ordre de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres. Le système de réception est constitué de géophones ou d'hydrophones que l'on enterre dans les trous dont la profondeur peut varier de quelques dizaines de centimètres à quelques centaines de mètres et dont le diamètre est de l'ordre de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres. Le forage de ces trous est généralement réalisé au moyen d'outils à têtes tournantes (foreuses). Toutefois, les techniques de forage actuellement utilisées s'avèrent très onéreuses : le coût du forage peut représenter jusqu'à la moitié du coût d'une acquisition. Le but de l'invention est de proposer une nouvelle technique de forage sismique susceptible de réduire cet inconvénient. A cet effet, l'invention propose un dispositif pour le forage de trous pour des charges explosives sismiques comportant une tête de forage terminant un train de tiges rotatif, ainsi que des moyens qui entraînent ledit train de tiges en rotation, caractérisé en ce que la tête de forage présente au moins une buse d'injection d'eau sous pression, le dispositif comportant des moyens pour alimenter la tête de forage en eau sous pression à travers le train de tiges. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit qui est purement illustrative et non limitative et qui doit être lue en regard de la figure unique annexée sur laquelle on a représenté schématiquement un dispositif conforme à un mode de réalisation possible de l'invention. Le dispositif de forage illustré sur la figure comporte un train de tiges de forage 1, qui se termine par une tête de forage 2. Le train de tiges de forage 1 est monté axialement rotatif sur une potence 5, qui porte également un système 4 qui entraîne ledit train de tiges de forage 1 et la tête de forage 2 en rotation axiale. Les tiges de forage 1 sont des tiges tubulaires raccordées de façon étanche les unes aux autres. De l'eau sous pression est injectée à travers le train de tiges de forage 1 jusqu'à la tête de forage 2. Celle-ci est une tête de type bi, tri ou quadrilame ou tout autre type de tête auxquel le dispositif est susceptible d'être adapté, qui présente au moins deux buses 6, 7 pour l'injection de l'eau sous pression sur la roche attaquée. La buse 6 présente une direction d'injection qui est voisine de l'axe du train de tiges 1. La buse 7 présente une direction d'injection qui est inclinée d'environ 250 par rapport à l'axe du train de tiges 1. Les moyens pour l'injection de l'eau sous pression dans le train de tiges 1 comportent une pompe à eau 3 Haute Pression (1000 bars par exemple), ainsi qu'un joint tournant 8 monté à l'extrémité du train de tiges opposée à la tête de forage 2. Le joint tournant supporte des pressions supérieures à 1000 bars et des vitesses de rotation de l'ordre de 250 tr/mn. Le dispositif qui vient d'être décrit permet de réaliser des forages sismiques - c'est à dire des trous verticaux descendants - pour des profondeurs allant jusqu'à plusieurs centaines de mètres et pour tous les types de terrain susceptibles d'être forés automatiquement avec cette méthode : homogènes ou hétérogènes. L'ensemble du dispositif est modulaire. Tout ou partie est soit portée, soit héliportée, soit fixée sur un support mobile 9, ce qui permet de déplacer aisément le dispositif d'un point à un autre dès qu'un forage est terminé. 4 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le forage de trous pour enfouissement d'un système d'émission ou de réception sismique comportant une tête de forage (2) terminant un train de tiges (1) rotatif, ainsi que des moyens (4) qui entraînent ledit train de tiges (1) en rotation, caractérisé en ce que la tête de forage (2) présente au moins une buse (6, 7) d'injection d'eau sous pression, le dispositif comportant des moyens (3,8) pour alimenter la tête de forage en eau sous pression à travers le train de tiges. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de forage présente au moins deux buses (6,7), l'une qui présente une direction d'injection voisine de l'axe du train de tiges, l'autre dont la direction d'injection est inclinée par rapport audit axe. 3. Dispositif selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'inclinaison de la direction d'injection de la deuxième buse (7) par rapport à l'axe du train de tiges (1) est de l'ordre de 25". 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il modulaire, tout ou partie des modules pouvant être fixé sur un support mobile(9)ou héliporté.