FR 2628143 A1 19890908 FR 8802680 A 19880303 (d RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication: 2 628 143 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national 88 02680 PARIS ( Int CI'4 E 21 B 49/08. @ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 ) Date de dépôt: 3 mars 1988. ( Demandeur(s): ETUDES ET FABRICATIONS FLOPE- TROL, Société Anonyme. - FR. Q Priorité: ( Inventeur(s): Pierre Goldschild. 4 Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " n 36 du 8 septembre 1989. (i Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: rns Titulaire(s): Mandataire(s): Jacques Ritzenthaler, Etudes et Produc- tions Schlumberger. Sonde de prélèvement d'échantillons fluides, notamment à l'intérieur d'un puits de pétrole. 57 Pour prélever un nombre pratiquement illimité d'échantil- Ions fluides, notamment dans un puits en production, on utilise une sonde comportant autant de dispositifs de prélèvements modulaires 10 que d'échantillons à prélever. Ces dispositifs 10,!72 disposés bout à bout, sont actionnés successivement par une v, tige de commande centrale 66 animée d'un mouvement de va- X et-vient par un dispositif d'actionnement situé à la partie '' supérieure de la sonde. Un embout inférieur amène le disposi- q- tif de prélèvement inférieur dans une position d'attente dans laquelle il est actionné par une remontée de la tige 66. Le b prélèvement d'un échantillon amène ensuite le dispositif de I prélèvement voisin dans sa position d'attente, et ainsi de suite, de proche en proche, jusqu'au dispositif d'actionnement 10 le. plus haut. N J UL o Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE, 27. rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 SONDE DE PRELEVEMENT D'ECHANTILLONS FLUIDES, NOTAMMENT A L'INTERIEUR D'UN PUITS DE PETROLE DESCRIPTION L'invention concerne une sonde conçue notamment pour prélever en une seule opération plusieurs échantillons fluides. Cette sonde, particulièrement adaptée pour prélever des échantillons des fluides présents dans le fond des puits de pétrole en production, n'est cependant pas Limitée à cette application. En particulier, eLLe peut aussi être utilisée pour effectuer des prélèvements dans Les industries océanographique et alimentaire. La plupart des sondes de prélèvement d'échantillons fluides existantes fonctionnent selon le principe décrit dans le document US-A-3 095 930. Dans ces sondes de prélèvement connues, un liquide tel que de l'huile, préalablement introduit dans une chambre prévue à cet effet dans le corps tubulaire de la sonde, maintient un piston dans une position de repos. Dans cette position du piston, aucun fluide n'est admis dans une chambre de prélèvement communiquant avec l'extérieur par un orifice formé dans le corps de sonde. L'opération de prélèvement est déclenchée par un dispositif commandé à distance, qui met en communication La chambre contenant le liquide avec une chambre à air sous pression relativement faible par rapport à l'extérieur, également prévue dans Le corps de sonde. Selon le cas, ce dispositif peut être constitué par un dispositif pyrotechnique, une électrovanne, etc. Un régulateur, tel qu'un étranglement, placé entre la chambre contenant initialement Le Liquide et la chambre à air évite que Le transfert du Liquide ne s'effectue trop rapidement, sous l'effet de la pression très élevée régnant habituellement au fond des puits. Cette description fait apparaître la complexité des sondes de prélèvement existantes, qui se traduit dans la pratique 2628 1 43 par des préparatifs et une mise en oeuvre relativement Longs et fastidieux. En particulier, la chambre contenant le liquide doit être remplie avec soin, car toute présence d'air à L'intérieur de cette chambre conduirait à une erreur dans le volume de L'échantillon prélevé et fausserait, par conséquent, Les analyses faites ultérieurement sur cet échantillon. Par ailleurs, il a déjà été envisagé, notamment dans le document EP-A-O 148 696, d'introduire dans un mime puits soit plusieurs sondes d'échantillonnage, soit une sonde comportant plusieurs dispositifs d'échantillonnage, afin que plusieurs échantillons puissent être prélevés au cours d'une seule descente. Cette dernière solution est avantageuse, car elle permet de réduire le temps d'immobilisation du puits lorsque plusieurs prélèvements doivent être effectués successivement. Cependant, le nombre de prélèvements qui peuvent ainsi être effectués au cours d'une seule descente est limité par l'encombrement de chaque dispositif d'échantillonnage dû à la complexité de ces dispositifs. En outre, la procédure de mise en oeuvre de chaque dispositif d'échantillonnage, qui reste longue et fastidieuse, se trouve multipliée par le nombre de dispositifs à introduire dans le puits, ce qui est difficilement admissible sur un puits en production. L'invention a précisément pour objet une sonde dans laquelle le prélèvement d'échantillons fluides s'effectue en ayant recours à des moyens très simplifiés par rapport aux sondes existantes (suppression de la chambre contenant Le Liquide, de la chambre à air, du dispositif de déclenchement et du régulateur), ces moyens étant faciles à mettre en oeuvre en un temps très court. L'invention a aussi pour objet une sonde de conception modulaire permettant de prélever en une seule descente un nombre d'échantillons fluides quelconque et pratiquement illimité. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une sonde de prélèvement d'échantillons fluides, comprenant au moins un dispositif de prélèvement, chaque dispositif de prélèvement comprenant un corps tubulaire, un piston d'aspiration monté coulissant dans ledit corps tubulaire de façon à délimiter une chambre de prélèvement, un orifice d'admission formé dans le corps tubulaire pour admettre du fluide dans la chambre de prélèvement, et des moyens pour déplacer le piston d'aspiration à l'intérieur du corps tubulaire, caractérisé par le fait que les moyens pour déplacer le piston d'aspiration comprennent une tige de commande qui traverse librement le piston d'aspiration, et des moyens d'embrayage pour coupler ladite tige au piston d'aspiration avant d'effectuer un prélèvement d'échantillon, puis découpler ladite tige du piston d'aspiration une fois l'échantillon prélevé. De préférence, la tige de commande est orientée axialement à l'intérieur du piston d'aspiration et peut se déplacer parallèlement à elle-même sous l'action de moyens d'actionnement logés dans un corps tubulaire raccordé au corps tubulaire d'un dispositif de prélèvement voisin. Afin de permettre le prélèvement d'un nombre quelconque d'échantillons au cours d'une même descente, La sonde selon l'invention comprend généralement plusieurs dispositifs de prélèvement identiques disposés bout à bout, les corps tubulaires et les tiges de commande de ces dispositif étant reliés entre, eux par des moyens de raccordement déconnectables. Préférentiellement, chaque moyen d'embrayage couple la tige au piston d'aspiration sous l'effet d'un déplacement du piston d'aspiration correspondant d'une position initiale neutralisée dans une position d'attente. Un organe fixé sur Le corps tubulaire d'un dispositif de prélèvement situé à L'extrémité de la sonde permet alors d'assurer le déplacement du piston d'aspiration correspondant à ce dispositif dans La position d'attente permettant son actionnement par La tige de commande. Lorsque ce dispositif d'extrémité a été actionné, son piston d'aspiration amène à son tour le piston d'aspiration du dispositif voisin en position d'attente, de sorte que ce dernier piston peut à son tour etre déplacé par la tige de commande. Des déplacements successifs de la tige de commande assurent ainsi, à tour de r8le, l'actionnement de tous Les dispositifs de prélèvement de la sonde. Un mode de réalisation préféré de l'invention va maintenant être décrit, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale représentant un dispositif de prélèvement modulaire conçu pour être utilisé dans une sonde selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée représentant une pièce fixée au piston d'aspiration du dispositif de prélèvement de la figure 1, dans laquelle sont montés des doigts de verrouillage immobilisant le piston dans le corps de sonde lorsque le prélèvement a été effectué; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale représentant un dispositif d'actionnement conçu pour être associé à un ou plusieurs dispositifs de prélèvement modulaires, conformément à l'invention; - les figures 4a à 4f sont des vues en coupe longitudinale représentant schématiquement, à plus petite échelle, plusieurs dispositifs de prélèvement modulaires disposés bout à bout, à.différents moments de leur actionnement; - la figure 5 est une vue en plan représentant un collier de sécurité permettant d'immobiliser provisoirement chaque piston d'aspiration dans le tronçon de corps de sonde correspondant, lorsque la sonde est ramenée en surface; - La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de prélèvement modulaire contenant un échantillon fluide et équipé de bouchons, dans La position qu'il occupe par exempLte lors de son transfert entre un puits et un laboratoire d'analyse; et - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale représentant un dispositif de prélèvement modulaire contenant un échantillon fluide, dans une installation permettant d'effectuer différentes mesures et analyses sur i'échantillon. En se référant à la figure 1, on décrira tout d'abord un dispositif de prélèvement constituant l'élément de base d'une sonde conforme à l'invention. Comme on le verra par la suite, ce dispositif est de conception modulaire, ce qui permet de disposer bout à bout un nombre quelconque de dispositifs de prélèvements, ce nombre étant pratiquement illimité et dépendant essentiellement de l'utilisation envisagée. On verra également ultérieurement que tous ces dispositifs sont commandés à partir d'un dispositif d'actionnement unique, qui constitue un autre élément de la sonde. Le dispositif de prélèvement de la figure 1, désigné dans son ensemble par la référence 10, comprend un tronçon de corps de sonde 12, de forme tubulaire. Le tronçon de corps de sonde 12 présente un alésage 14 dans lequel sont montés coulissants de façon étanche un piston d'aspiration 16 et un piston de fermeture 18. Plus précisément, le piston de fermeture 18 est de forme annulaire et il présente sur sa surface périphérique extérieure deux gorges annulaires dans lesquelles sont loges deux joints d'étanchéité annulaires 20, par exemple de forme torique, qui sont en contact étanche avec la surface intérieure de l'alésage 14. Avant la mise en oeuvre du dispositif de prélèvement, un épaulement formé sur Le piston est en appui sur un épaulement 22 formé dans L'alésage 14. Cet épaulement 22 est tourné vers le haut Lorsque la sonde est introduite dans un puits. L'extrémité inférieure du piston de fermeture 18 fait alors saillie vers le bas audelà de L'extrémité inférieure- du tronçon de corps de sonde 12, comme l'illustre la figure 1. Dans cette position initiale du piston 18, Le dispositif 10 est neutralisé, comme on te verra par La suite. Le piston d'aspiration 16 est également de forme annulaire. Il se compose d'une première pièce 24, constituant le piston proprement dit, et d'une deuxième pièce 26, vissée dans La pièce 24 et dont la description sera faite ultérieurement en se référant à la figure 2. La pièce 24 est montée dans l'alésage 14 immédiatement au-dessus du piston 18 et elle présente sur sa face périphérique extérieure une gorge annulaire dans laquelle est logé un joint d'étanchéité annulaire 28, par exemple de forme torique, qui est en contact étanche avec la surface intérieure de l'alésage 14. La pièce 24 se prolonge vers le bas, à l'intérieur du piston de fermeture 18, par une partie tubulaire à l'extrémité inférieure de laquelle est vissée une douille 30 apte à venir en appui sur un épaulement 32, tourné vers le bas, formé à l'intérieur du piston 18. Au-dessus de cet épaulement 32, un joint d'étanchéité annulaire 34, par exemple de forme torique, est monté dans une gorge formée à l'intérieur du piston 18. Ce joint 34 est en contact étanche avec la surface extérieure de la partie tubulaire de la pièce 24. Les joints 20, 28 et 34 délimitent ainsi, entre les pistons 16 et 18 et le tronçon de corps de sonde 12, une chambre de prélèvement d'échantillon fluide 36. Avant la mise en oeuvre du dispositif et comme l'illustre la figure 1, le piston d'aspiration 16 occupe une position initiale basse dans laquelle il est en appui sur le piston de fermeture 18. Le volume de la chambre de prélèvement 36 est alors pratiquement nul. Dans ces conditions, un orifice de prélèvement 38 formé dans le tronçon de corps de sonde 12 débouche dans l'alésage 14 immédiatement au-dessus de la pièce 24. Des passages 40 et 42 également formés dans le tronçon 12 débouchent alors dans l'alésage 14 respectivement entre la pièce 24 et le piston 18 et entre les deux joints 20 portés par ce dernier. La pièce 26 présente de façon générale la forme d'un manchon cylindrique, comme l'illustre la figure 2. L'extrémité inférieure 44, de plus petit diamètre, de cette pièce 26 est filetée de façon à pouvoir être vissée dans un taraudage formé à l'extrémité supérieure de la pièce 24. Les deux pièces se comportent ainsi comme un piston unique 16. La pièce 26 est traversée par des évidements 46, de forme rectangulaire, circonférentielLement répartis à un même niveau, à proximité de son extrémité supérieure. Chacun de ces évidements 46, par exemple au nombre de quatre, reçoit un doigt de verrouilLage 48 apte à coulisser selon une direction radiale par rapport à la pièce 26. Chaque doigt de verrouilLage 48 est plaqué contre la surface intérieure de l'alésage 14 par un organe élastique. Dans l'exemple de réalisation représenté, cet organe élastique est un ressort en fil 50, du type corde à piano, orienté approximativement paralLèlement à l'axe de la pièce 26 et dont les extrémités supérieure et inférieure sont logées respectivement dans des trous formés dans le doigt 48 correspondant et dans les pièces 24 et 26. Le débattement de chacun des ressorts 50 dans une direction radiale est permis grice à des fentes longitudinales 52 formées dans la pièce 26 et débouchant dans les évidements 46. Dans sa partie tournée radialement vers l'intérieur et faisant saillie à l'intérieur de la pièce 26 lorsqu'il est en appui à l'intérieur de l'alésage 14, chaque doigt 48 présente une surface supérieure biseautée 54 et une surface inférieure biseautée 56 constituant une surface d'appui servant à déplacer le piston d'aspiration 16 vers le haut, comme on va le voir ci- après. Une gorge 58 est formée dans la partie supérieure de l'alésage 14. La Largeur de cette gorge est pratiquement égale à la hauteur de chacun des doigts 48, de telLe sorte que, Lorsque Le piston d'aspiration 16 arrive dans Le haut du tronçon de corps de sonde 12, les doigts 48 sont automatiquement introduits dans la gorge 58 par Les ressorts 50, verrouiLlant ainsi Le piston 16 dans sa position finale de rempLissage de La chambre 36. Des trous 60 formés dans Le tronçon 12 débouchent dans le fond de La gorge 58. Ces trous 60 servent à appliquer La pression hydrostatique sur La face supérieure du piston d'aspiration 16. Au-dessus des évidements 46, la pièce 26 présente sur 2 6 2 8 1 4 sa surface périphérique extérieure une gorge annulaire 62 relativement profonde. Lorsque les doigts 48 sont verrouillés dans la gorge 58, au moins un trou 64 formé dans le tronçon de corps de sonde 12 se trouve en face de cette gorge 62. En plus du tronçon de corps de sonde 12 et des pistons 16 et 18, chaque dispositif de prélèvement 10 comporte un tronçon d'organe de commande 66, comme le montre La figure 1. Ce tronçon d'organe de commande 66 est constitué par une tige cylindrique disposée selon l'axe du tronçon de corps de sonde 12 et apte à se déplacer selon cet axe indépendamment des pistons 16 et 18. Des portées cylindriques formées à l'intérieur des pièces 24 et 26 du piston 16 assurent le guidage de la tige 66. Dans sa partie supérieure située audessus d'un épaulement 68, la tige 66 supporte une bague 70. Cette bague est plaquée contre l'épaulement 68 par un ressort hélico'dal de compression 72 entourant la tige 66 au-dessus de la bague. Des lames de ressort 74 fixées par leur extrémité supérieure sur la bague 70 s'étendent vers le bas selon une direction approximativement parallèle à l'axe de la tige. A leur extrémité inférieure, ces lames de ressort 74 portent des doigts 76 dont la section dans un plan radial passant par l'axe de la tige est approximativement hexagonale. L'ensemble formé par la bague 70, les lames de ressort 74 et les doigts 76 constitue une pièce d'entraînement. Lorsque la bague 70 est en appui sur L'épaulement 68, les doigts 76 se trouvent en face d'une partie 66' de relativement grand diamètre de La tige 66, empêchant tout déplacement des doigts vers L'intérieur. Les doigts 76 sont alors en appui sur La surface 54 ou sur La surface 56 des doigts 48, seLon qu'ils se trouvent au-dessus ou en-dessous de ces derniers. Avant toute mise en oeuvre du dispositif, Les doigts 76 sont au-dessus des doigts 48, comme L'illustre La figure 1. Un déplacement vers Le haut de la tige 66, entraînant un déplacement dans le mime sens de L'ensemble formé par La bague 70, les Lames 2 6 2 8 143 de ressort 74 et les doigts 76, est alors sans effet sur les pistons 16 et 18. Au contraire, lorsque les pistons 16 et 18 occupent une position d'attente Légèrement plus élevée à l'intérieur du tronçon de corps de sonde 12, et dont on verra ultérieurement comment elle est obtenue, les doigts 76 sont en-dessous des doigts 48. Un déplacement vers le haut de La tige 66, de la bague , des lames de ressort 74 et des doigts 76 entraîne alors dans la mime direction le piston 16. L'ensemble formé par la bague 70, les lames de ressort 74 et les doigts 76 peut aussi se déplacer vers le haut le long de la tige 66, en comprimant le ressort 74. Les doigts 76 se trouvent alors en face d'une partie 66" de la tige 66 de plus petit diamètre que la partie 66'. Les doigts 76 peuvent alors s'escamoter radialement vers l'intérieur pour franchir les doigts 48, lors d'un déplacement relatif entre la tige 66 et le piston 16. Comme on l'a déjà mentionné précédemment, le dispositif de prélèvement 10 est de conception modulaire, c'est-à-dire qu'il est' conçu de telle sorte qu'un nombre quelconque de dispositifs de prélèvement identiques peuvent Itre disposés bout à bout. A cet effet, on voit également sur la figure 1 que L'extrémité supérieure de chaque tronçon de corps de sonde 12 présente un taraudage intérieur 78 apte à tre vissé sur un filetage 80 formé sur l'extrémité inférieure d'un tronçon voisin. De façon comparable, chaque tronçon d'organe de commande présente un filetage 82 à son extrémité supérieure, sur Lequel peut venir se visser un taraudage 84 formé à l'extrémité inférieure d'un tronçon voisin. La longueur des tronçons 66 entre les filetages 82 et les taraudages 84 est égale à la longueur de tronçons 12 entre les filetages 80 et les taraudages 78. La commande du ou des dispositifs de prélèvement 10 de la sonde est assurée en imprimant un mouvement de va et vient à l'organe de commande constitué par tous Les tronçons 66 mis bout à bout, selon L'axe de cet organe, comme on le verra plus en 2 6 2 8 1 43 détail par La suite. Pour assurer ce déplacement, La sonde de prélèvement comprend, en plus du ou des dispositifs 10, un dispositif d'actionnement 86 apte à être fixé au-dessus des dispositifs de prélèvement. Ce dispositif d'actionnement 86 va maintenant être décrit en se référant à la figure 3, dont Les parties gauche et droite représentent respectivement les parties haute et basse de ce dispositif. Le dispositif d'actionnement 86 comprend un tronçon de corps de sonde 88, présentant une forme tubulaire et un diamètre identique à celui des tronçons de corps de sonde 12 des dispositifs de prélèvement 10. A son extrémité inférieure, le tronçon de corps de sonde 88 présente un filetage 90 identique aux filetages 80 des tronçons 12. Le tronçon 88 peut ainsi être vissé dans le tronçon 12 voisin, pour assurer le raccordement déconnectable de ces deux tronçons du corps de sonde. Dans sa partie supérieure, le tronçon de corps de sonde 88 contient un moteur électrique 92 dont l'arbre de sortie 94, orienté vers le bas, est disposé selon l'axe du corps de sonde. Le moteur 92, qui peut être équipé d'un réducteur, est alimenté électriquement à partir de la surface, au travers d'un module d'interconnexion électronique 96, de conception classique, qui ne fait pas partie de l'invention. En-dessous -du moteur 92, l'arbre 94 entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un accouplement 98, une tige cylindrique 100 disposée selon l'axe du corps de sonde. La tige traverse une pièce 102 vissée de façon étanche à l'intérieur du tronçon de corps de sonde 88 et séparant une zone supérieure de ce tronçon, isolée de façon étanche de L'extérieur et sous pression atmosphérique, d'une zone inférieure communiquant avec L'extérieur. Le confinement vis-à-vis de L'extérieur de la zone supérieure est assure, au-dessus du module d'interconnexion électronique 96, par des joints d'étanchéité 104 et, en-dessous du moteur 92, par un presse-étoupe 106. Des trous 107 formés dans Le tronçon de corps de sonde 88 font communiquer la zone inférieure avec L'atmosphère extérieure. Une butée à billes 108 interposée entre La tige 100 et La pièce 102 permet à La tige de supporter Les différences de pression importantes existant entre Les deux zones lorsque La sonde est placée au fond d'un puits. En-dessous de La pièce 102, la tige 100 présente une partie filetée 110 sur Laquelle est vissé un écrou 112 immobilisé en rotation à L'intérieur du tronçon de corps de sonde 88 par un doigt 114 Logé dans une rainure axiaLe 116 formée dans ce dernier. L'écrou 112 est prolongé vers Le bas, selon L'axe de la sonde, par un tronçon supérieur 118 de L'organe de commande. Ce tronçon 118, en forme de tige cylindrique, est terminé par un taraudage 120 identique aux taraudages 84 des tronçons 66 et par Lequel Le tronçon supérieur 118 peut être vissé sur Le tronçon d'organe de commande 66 du dispositif de prélèvement 10 situé immédiatement en-dessous du dispositif d'actionnement 86. Grâce à L'agencement qui vient d'être décrit, un actionnement dans l'un ou L'autre sens du moteur 92 a pour effet une montée ou une descente à faible vitesse de L'organe de commande. Pour Limiter La course vers Le haut et vers Le bas de L'organe de commande, la tige 100 présente une deuxième partie filetée 122 entre L'accouplement 98 et la pièce 102. Un chariot 124, vissé sur cette partie fiLetée 122, est immobilisé en rotation à L'intérieur du tronçon de corps de sonde 88. Ce. chariot peut venir actionner un contact de fin de course haut 126 et un contact de fin de course bas 128 fixés dans le tronçon 88, sous L'effet du déplacement axial du chariot 124 provoqué par La rotation de La tige 100. Le fonctionnement d'une sonde de prélèvement conforme à L'invention, comportant pLusieurs dispositifs de prélèvement disposés bout à bout et surmontés par un dispositif d'actionnement, va maintenant être décrit en détaiL en se référant aux figures 4a à 4f. Les figures 4a à 4f représentent L'extrémité inférieure d'une sonde de prélèvement comportant au moins trois dispositifs de prélèvement. Pour identifier ces dispositifs ainsi que Les élémants qui les constituent, les chiffres de référence sont affectés en partant du bas des indices a, b et c. Ces dispositifs de prélèvement 10a, 10b et 10c, dont le nombre est pratiquement illimité, sont surmontés par le dispositif d'actionnement 86 précédemment décrit. Les tronçons de corps de sonde et les tronçons d'organe de commande de tous ces dispositifs sont vissés les uns dans les autres de façon à former un corps de sonde et un organe de commande uniques. Comme l'illustre la figure 4a, avant l'introduction de la sonde dans le puits, un embout inférieur 130 pourvu d'un taraudage 132 à son extrémité supérieure est vissé sur le filetage 80a du tronçon de corps de sonde 12a du dispositif de prélèvement le plus bas 10a. Un épaulement 134 formé dans l'embout 130 vient alors en appui sur l'extrémité inférieure du piston 18a, ce qui a pour effet de déplacer simultanément vers le haut d'une distance donnée les pistons 18a et 16a à l'intérieur du tronçon de corps de sonde 12a. Au cours de ce déplacement, le tronçon d'organe de commande 66a reste immobile et occupe une position basse représentée sur la figure 1. La montée des pistons 18a et 16a a donc pour effet de repousser vers le haut les doigts 76a, en comprimant le ressort 72a, jusqu'à ce que ces doigts arrivent en face de la partie de plus petit diamètre 66"a. Ils s'effacent alors radialement vers L'intérieur et Laissent passer les doigts 48a portés par le piston.16a. Le ressort 72a repousse alors vers le bas les doigts 76a, qui s'écartent à nouveau en face de la partie de plus grand diamètre 66'a. Ainsi, à la fin du déplacement vers le haut des pistons 16a et 18a résultant de la mise en place de L'embout 130, les doigts 48a du dispositif de prélèvement inférieur 10a se trouvent au-dessus des doigts 76a de L'organe de commande, alors que Les doigts 48b, etc. des autres dispositifs de prélèvement 10b, etc. sont toujours en-dessous des autres doigts 76b, etc. de l'organe de commande. Dans cette position, représentée sur la figure 4a, le piston d'aspiration 16a du dispositif inférieur 10a occupe une 13 2628143 position intermédiaire d'attente, alors que Les pistons d'aspiration 16b, 16c, etc. des autres dispositifs de prélèvement occupent une position initiale neutralisée. Dans cette position intermédiaire d'attente des pistons 16a et 18a, La chambre de prélèvement 36a, formée entre ces pistons et dont Le volume est alors pratiquement nuL, communique avec L'extérieur par l'orifice 38a, alors que les autres trous formés dans le corps de sonde mettent en équipression chacun des joints d'étanchéité associés aux pistons 16a et 18a. Par ailleurs, un jonc 136a constituant un organe de freinage du piston 18a et Logé dans une gorge formée à l'extrémité inférieure de ce dernier, vient alors affLeurer l'extrémité inférieure du tronçon de corps de sonde 12a. Lorsque la sonde est descendue au fond du puits et atteint la profondeur correspondant au premier prélèvement à effectuer, on commande depuis La surface un actionnement du moteur 92 dans le sens correspondant à une montée de l'organe de commande formé par les tronçons 66a, 66b, 66c, etc. et 118 à l'intérieur du corps de sonde. Cette montée de l'organe de commande est sans effet sur les dispositifs de prélèvement 10b, 10c, etc. puisque Les doigts 76b, etc. sont au-dessus des doigts 48b, etc. En revanche, et comme L'ilLustre la figure 4b, elle s'accompagne d'une montée du piston d'aspiration 16a du dispositif de prélèvement inférieur 10a, puisque Les doigts 76a sont en-dessous des doigts 48a. Le piston 18a reste au contraire immobile, sous L'effet de La coopération du jonc 136a avec La surface intérieure du corps de sonde. Par conséquent, La chambre de prélèvement 36a se remplit progressivement du fLuide présent à L'extérieur, par effet de seringue au travers de L'orifice 38a. IL est à noter que le temps de remplissage de La chambre de préLèvement 36a est déterminé par la vitesse du moteur 92 et indépendant de la pression, puisque le piston 16a est en équipression. Lorsque le volume de ftuide présent dans la chambre 36a atteint la valeur désirée, c'est-àdire, par exemple, environ cc, la douille 30a fixée au. piston 16a vient en appui sur l'épaulement 32a du piston 18a (figure 4b). Les deux pistons 16a et 18a se déplacent ensuite à l'unisson vers le haut comme l'illustre la figure 4c. Ce déplacement du piston de fermeture 18a fait déboucher l'orifice 38a entre les deux joints montés à la périphérie du piston 18a. La chambre de prélèvement 36a contenant un volume déterminé d'échantilion fluide est donc isolée de l'extérieur, de la même manière que dans les sondes de prélèvement classiques. Par ailleurs, à la fin de son déplacement vers le haut, le piston d'aspiration 16a vient en appui par son extrémité supérieure contre l'extrémité inférieure du piston de fermeture 18b du dispositif de prélèvement voisin 0lob. Le piston 16a repousse ainsi les pistons 18b et 16b du dispositif de prélèvement 10b dans leur position intermédiaire d'attente identique à celle occupée par les pistons 18a et 16a sur la figure 4a. La fin de la course vers le haut de l'organe de commmande est déterminée par le contact de fin de course haut 126 (figure 3), qui commande l'arrêt du moteur 92. Les doigts de verrrouillage 48a se trouvent alors au niveau de la gorge 58a, dans laquelle ils sont introduits par les lames de ressort 50a, comme l'illustre la figure 4c. Le piston d'aspiration -16a est ainsi verrouillé à l'intérieur du corps de sonde dans sa position finale de remplissage. Afin que la sonde soit prête à effectuer un nouveau prélèvement, l'organe de commande est redescendu par un actionnement en sens inverse du moteur 92. Au tours de ce mouvement, les doigts 76b associés au tronçon d'organe de commande 66b viennent en appui sur les doigts 48b associés au piston 16b. Ainsi, les doigts 76b sont soulevés à l'encontre du ressort 72b, viennent en face de la partie 66"b de plus petit diamètre, s'effacent radialement vers l'intérieur pour permettre le franchissement des doigts 48b, puis s'écartent à nouveau et reviennent se placer en face de la partie 66'b, sous l'action du resJort 72b, comme l'illustre La figure 4d. Lors de la descente de l'organe de commande, les doigts 76a se déplacent vers Le haut à L'encontre du ressort 72a et s'escamotent dans La partie 66"a de petit diamètre, comme le montre également la figure 4d. Enfin, les autres doigts 76c, etc. restent au-dessus des doigts 48c, etc. qui leur correspondent. Dans ces conditions, un nouveau prélèvement peut être effectué à l'aide du dispositif de prélèvement 10b situé immédiatement au-dessus du dispositif inférieur 10a qui a servi à prélever le premier échantillon fluide. Lorsque la sonde atteint la profondeur souhaitée, ce prélèvement est réalisé, comme le précédent, en actionnant le moteur 92 dans le sens correspondant à La montée de l'organe de commande à L'intérieur du corps de sonde. Comme l'illustrent successivement les figures 4e et 4f, ce déplacement vers le haut de L'organe de commande est sans effet sur les dispositifs de prélèvement 10a, 10c, etc. En revanche, il entraîne avec lui le piston d'aspiration 16b du dispositif de prélèvement 10b, puisque les doigts 72b associés à l'organe de commande sont en prise sur les doigts 48b associés au- piston 16b. Un deuxième échantillon est ainsi prélevé par l'orifice 38b dans la chambre 36b. Comme lors de la mise en oeuvre du dispositif de prélèvement 10a, à la fin de sa course Le piston 16b entraîne avec lui Le piston 18b, ce qui a pour effet d'interrompre la communication entre la chambre de prélèvement 36b et L'extérieur. De plus, Le piston 16b repousse vers Le haut les pistons 18c et 16c, ce qui amène ces pistons dans Leur position intermédiaire d'attente. Après une nouvelle descente de L'organe de commande, La sonde est ainsi prête pour effectuer un nouveau prélèvement par son dispositif 10c. On comprend que Les opérations qui viennent d'être décrites pour deux dispositifs de prélèvement 10a et 10b peuvent être répétées autant de fois que nécessaire, pour prélever autant d'échantillons fluides que la sonde comporte de dispositifs de prélèvement 10 assemblés bout à bout, en commandant alternativement la montée, puis la descente de l'organe de commande à partir du dispositif d'actionnement 86. Dans la sonde de prélèvement qui vient d'être décrite, la commande du prélèvement est faite de façon totalement mécanique, de sorte que la chambre de liquide, la chambre à air sous pression, le dispositif déclencheur et le dispositif régulateur utilisés dans toutes les sondes existantes sont supprimés. Les préparatifs et la mise en oeuvre de la sonde s'en trouvent très simplifiés et raccourcis. Par ailleurs, lorsque la sonde comporte plusieurs dispositifs de prélèvement modulaires mis bout à bout comme dans l'exemple qui vient d'être décrit, il est possible d'effectuer successivement un nombre de prélèvements pratiquement illimité au cours d'une même descente. En outre, la sonde selon l'invention est conçue pour satisfaire aux exigences de sécurité imposées par la très forte pression des échantillons prélevés, pour garantir une parfaite connaissance du volume de ces échantillons, pour assurer un transfert aisé et sûr de ces échantillons jusqu'à un laboratoire d'analyse, et pour permettre d'effectuer facilement les mesures et analyses souhaitées. Ainsi., lorsque la sonde est ramenée à la surface, un collier tel que le collier 138 sur la figure 5 est placé sur chacun des dispositifs de prélèvement 10a, 0lob, etc. de la sonde. Chaque collier 138 est placé autour du tronçon de corps de sonde 12 du dispositif correspondant, au niveau des trous 64 en face desquels se trouve alors la gorge 62 de La pièce 26. Chacun des colliers 138 est forimé par exemple de deux demi-coquiLLes 140a, 140b articulées entre elles par un axe 142 à une de Leurs extrémités. Un mécanisme à grenouillère 144 permet d'ouvrir et de fermer Le collier. L'une des demi-coquilles (140a sur La figure 5) porte une broche 146 qui fait saillie 17 2628143 radialement vers L'intérieur. En pénétrant par l'un des trous 64 dans La gorge 62, la broche 146 immobilise de façon sOre le piston d'aspiration 16 du dispositif de prélèvement. Tous Les colliers 138 étant en pLace, les différents dispositifs de prélèvement 10 constituant La sonde sont démontés sans crainte pour la sécurité du personnel. La tige 66 constituant la tronçon d'organe de commande de chaque dispositif est extraite de ce dernier et un bouchon 148, 150 est vissé à L'extrémité du tronçon de corps de sonde 12 de ce dispositif. Le bouchon supérieur 148, vissé dans L'alésage 78, vient en appui sur l'extrémité supérieure du piston 16 et garantit La sécurité du personnel pendant le transport. Les colliers 138 peuvent donc Itre retirés lorsque les bouchons 148 et 150 sont en place. Il est à noter que la sonde peut aussi être transportée sans subir de démontage, si elle ne contient qu'un petit nombre de dispositifs de prélèvement. On peut aussi transporter des groupes de deux ou trois dispositifs non démontés. En outre, l'enlèvement des tronçons de tige 66 est facultative. Lorsque la sonde est ramenée à la surface, la pression régnant à l'intérieur de la chambre de prélèvement 36 est telle que l'épaulement 32 du piston de fermeture 18 est plaqué contre la douille 30 fixée au piston d'aspiration 16 (figure 6). Le volume du fluide occupant la chambre 36 est donc bien identique au volume occupé par ce fluide lors du prélèvement. Etant donné que la sonde est équipée par ailleurs, de façon classique, de moyens de mesure de la température et de la pression à l'emplacement de chaque prélèvement, iL est donc possible de reconstituer en laboratoire les conditions exactes dans lesquelles se trouvait Le fluide prélevé. La figure 7 montre que la structure de chaque dispositif de prélèvement de ta sonde selon L'invention se prête parfaitement aux mesures et aux analyses qui sont habituellement faites sur les échantillons prélevés dans un puits. Lorsque chaque dispositif 10 équipé de ses bouchons 148 et 150 (figure 6) arrive au laboratoire, un collier 138 (figure 18 2 628143 ) est remis en place de La manière décrite précédemment, pour assurer laà-sécurité du personnel lors du démontage des bouchons. A la place de chaque bouchon, on visse sur le tronçon de corps de sonde 22 deux cylindres borgnes 152 et 154 dans lesquels peuvent coulisser de façon étanche deux pistons 156 et 158, respectivement. Une canalisation 160 relie la chambre formée entre chaque piston 156, 158 et le cylindre correspondant, 152, 154 à une source de fluide hydraulique sous pression 162. Par ailleurs, une bague 164 est placée autour du tronçon de corps de sonde 22, pour obturer l'orifice 38 et le trou 40. Les colliers 138 sont alors démontés, puisque la sécurité du personnel est assurée par l'ensemble cylindre 152-piston 156. L'extrémité du piston 156 tournée vers la pièce 26 est équipée d'une couronne biseautée 166 qui vient en appui sur des rampes formées sur les doigts 48, pour déplacer ces derniers radialement vers l'intérieur lors d'une montée en pression. L'installation qui vient d'être décrite permet de mesurer le point de bulle de l'échantillon contenu dans la chambre 36. A cet effet, on assure la montée en pression des cylindres 152, 154, à partir de la source 162, jusqu'à atteindre une pression légèrement supérieure à la pression de l'échantillon lors du prélèvement. On ferme ensuite une vanne 168 placée dans la canalisation 160, entre la source 162 et le cylindre 154, pour maintenir sur le piston de fermeture 18 du dispositif, au travers du piston 158, la pression précitée. On reliche ensuite progressivement la pression appliquée sur le piston d'aspiration 16 par le piston 156, de façon à tracer la courbe de variation de la pression de l'échantillon en fonction de son volume. Si on prend soin de choisir un piston 156 dont La section efficace est égale à La section annulaire de la chambre 36, un tracé direct de cette courbe peut tre fait. Le point de bulle correspond de façon connue à la cassure de cette courbe. L'installation de la figure 7 permet ensuite de transférer L'échantillon vers un dispositif d'analyse tel qu'un 19 2628143 chromatographe. A cet effet, une vanne 170 faisant communiquer Le cylindre 154 avec un dispositif de vidange est ouverte. L'ensemble formé par les pistons 156, 16, 18 et 158 se déplace alors vers le bas sous l'effet de la pression régnant dans le cylindre 152. L'échantillon contenu dans la chambre 36 est alors en face de l'orifice 38, et celui-ci est relié à un ou plusieurs appareils d'analyse par une canalisation 172 raccordée sur la bague 164. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être'décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, La sonde selon l'invention peut aussi être actionnée par une tige de commande coopérant avec chaque piston d'aspiration par un moyen d'embrayage d'un type différent de celui qui a été décrit, tel qu'un embrayage électromagnétique. 2628143 REVENDICATIONS 1. Sonde de prélèvement d'échantillons fluides, comprenant au moins un dispositif de prélèvement (10), chaque dispositif de prélèvement comprenant un corps tubulaire (12), un piston d'aspiration (16) monté coulissant dans ledit corps tubuLaire de façon à délimiter une chambre de prélèvement (36), un orifice d'admission (38) formé dans Le corps tubulaire pour admettre du fluide dans la chambre de prélèvement, et des moyens pour déplacer Le piston d'aspiration à l'intérieur du corps tubulaire, caractérisé par Le fait que les moyens pour déplacer le piston d'aspiration comprennent une tige de commande (66) qui traverse librement le piston d'aspiration (16), et des moyens d'embrayage (66', 66", 54, 56, 76) pour coupler Ladite tige (66) au piston d'aspiration (16) avant d'effectuer un prélèvement d'échantillon, puis découpler ladite tige du piston d'aspiration (16) une fois l'échantillon prélevé. 2. Sonde de prélèvement selon La revendication 1, caractérisée par le fait que La tige de commande (66) est orientée axialement par rapport au piston d'aspiration (16), et peut se déplacer parallèlement à elle-même. 3. Sonde de prélèvement selon La revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend un dispositif d'actionnement (86) comportant des moyens d'actionnement (92, , 112) logés dans un corps tubulaire (88) raccordé au corps tubulaire (12) d'un dispositif de prélèvement voisin, ces moyens d'actionnement étant en prise sur la tige de commande (66) pour assurer un déplacement de cette dernière parallèLement à eLle- mime. 4. Sonde de prélèvement seLon L'une queLconque des rrevendications I à 3, caractérisée par Le fait que chaque dispositif de prélèvement (10) comprend un piston de fermeture (18) monté coulissant dans le corps tubulaire (12) de ce dispositif de prélèvement et coopérant avec ce corps tubulaire par une pièce de freinage (136), Le piston d'aspiration (16) 21 2628143 venant en appui sur le piston de fermeture (18) une fois l'échantillon prélevé, pour déplacer Le piston de fermeture afin d'obturer L'orifice (38) d'admission de fluide. 5. Sonde de prélèvement selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le piston d'aspiration (16) et le piston de fermeture (18) portent des joints d'étanchéité (20, 28) qui coopèrent avec le corps tubulaire (12) du dispositif de prélèvement, et que des passages (40, 42, 60, 64) sont formés dans ce dernier pour mettre les joints en équipression par rapport à l'orifice d'admission (38) du fluide dans la chambre de prélèvement (36). 6. Sonde de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le piston d'aspiration (16) présente une gorge extérieure annulaire (62), cette gorge étant située en face d'au moins un trou (64) formé dans le corps tubulaire (12) du dispositif de prélèvement, une fois l'échantillon prélevé, de telle sorte qu'un collier (138) peut être fixé sur le corps tubulaire, ce collier comportant une broche (146) qui pénètre alors dans ladite gorge extérieure annulaire (62) au travers du trou (64). 7. Sonde de prélèvement selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisée par le fait que des doigts de verrouillage (48) sont montés de façon à pouvoir coulisser radialement dans le piston d'aspiration (16), un moyen élastique (50) plaquant chaque doigt radialement vers l'extérieur contre le corps tubulaire (12), ce dernier présentant une gorge intérieure annulaire (58) dans laquelle pénètrent les doigts de verrouillage (48), une fois l'échantillon prélevé, de façon à immobiliser ce piston dans cette position. 8. Sonde de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend plusieurs dispositifs de prélèvement identiques (10a, 10b, 10c) disposes bout à bout, les corps tubulaires (12a, 12b) et les tiges de commande (66a, 66b) de ces dispositifs étant reliés entre eux par des moyens de raccordement déconnectables (78, 80, 22 2628143 82, 84). 9. Sonde de prélèvement selon La revendication 8, caractérisée par le fait que chaque moyen d'embrayage (66', 66", 54, 56, 76) couple la tige (66) au piston d'aspiration sous l'effet d'un déplacement du piston d'aspiration (16) du dispositif de prélèvement (10) comportant ce moyen d'embrayage, d'une position initiale neutralisée dans une position d'attente. 10. Sonde de prélèvement selon La revendication 9, caractérisée par le fait que le piston d'aspiration (16a) d'un dispositif de prélèvement (10a) situé à une extrémité de la sonde est déplacé de sa position initiale neutralisée dans sa position d'attente par un organe (130) fixé sur le corps tubulaire (12a) de ce dispositif de prélèvement par lesdits moyens de raccordement déconnectables, le piston d'aspiration (16b,...) de chacun des autres dispositifs de prélèvement (lOb,...) étant déplacé de sa position initiale neutralisée dans sa position d'attente par le piston d'aspiration (16a, 16b) d'un dispositif de prélèvement voisin, lorsqu'un échantillon a été prélevé par ce dernier dispositif. 11. Sonde de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée par Le fait que la tige de commande (66) est orientéeaxialement par rapport à chaque piston d'aspiration (16) et peut se déplacer parallèlement à elle-méme et que chaque moyen d'embrayage comporte une pièce d'entraînement (70, 74, 76), montée sur la tige de commande de façon à être entraînée par -cette dernière lorsqu'elle se déplace dans une direction d'actionnement, et une surface d'appui (56) associée au piston d'aspiration (16) du dispositif de prélèvement comportant ce moyen d'embrayage, cette surface d'appui étant amenée en prise avec la pièce d'entraînement par un déplacement du piston d'aspiration de sa position initiale neutralisée dans sa position d'attente. 12. Sonde de prélèvement selon la revendication 11, caractérisée par le fait que chaque piston d'aspiration (16) est un piston annulaire que traverse coaxialement la tige de commande 23 2628143 (66), la pièce d'entraînement comportant une bague (70) montée sur cette tige et plaquée par un moyen élastique (72) contre un épaulement (68) formé sur cette dernière, au moins un doigt (76) apte à venir en appui sur ladite surface d'appui (56) et relié à la bague par une lame de ressort (74) orientée approximativement parallèmement à l'axe de la tige, le doigt (76) étant en appui sur une partie (66') de relativement grand diamètre de la tige lorsque La bague est plaquée contre l'épaulement, et pouvant s'effacer vers une partie (66") de plus petit diamètre de la tige lorsque la bague est écartée de l'épaulement. 13. Sonde de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, combinée avec la revendication 7, caractérisée par le fait que la surface d'appui (56) est formée sur les doigts de verrouillage (54). 14. Sonde de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée par le fait que les moyens de raccordement déconnectables comprennent des parties filetées (80, 82) et taraudées (78, 84) aptes à être vissées les unes sur les autres. 15. Sonde de prélèvement selon la revendication 14, caractérisée par le fait qu'au moins un bouchon de transport (148, 150) peut être vissé sur le corps tubulaire (12) de chaque dispositif de prélèvement (10), après démontage des moyens de raccordement. 14/G52 64 - -82- i1658 /686 42,6 -,.. - _FI. 1 FI. G.7 6 42 f62$6_ "O e =i1- FIG. 1FIG.. 2/66 FIG. 21 FIG. 2 o'01, ú9 9/ = - LI O'0 F I96 1-10- OIN úiL89Z9 2628 143 4/6 1--I FIG. 4 a FiG. 4c 7,,b FIG.4b _ ó6ob '4Gb leb lob lob l'b. 48a. la CL _"a CL 76a i6a0- Ica 0 /6' lOcL r ?b 72b 2 lob lobb Oa FIG.4dFI.4FG4/ FIG. 4dFIG. 4eFIG. 4 f 138 4646 6478 6.4 4 - 1 FIG.5 36 FIG. 6B-2 '0 FIG. 6