FR 2650336 A1 19910201 FR 9009424 A 19900724 _ 4. -2650336 ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente. invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour obtenir des informations sismiques concernant une formation terrestre, par la mesure de certaines vibrations générées par un trépan de forage, ou autre outil, fixé à un train de forage. Les vibrations détectées par un jeu de capteurs sismiques placés à la surface du sol sont comparées aux vibrations détectées par un ensemble d'accéléromètres et de jauges de contrainte monté à l'extrémité supérieure du train de forage. Arrière-plan Le brevet U.S. n0 4.207.619 au nom de A. Klaveness décrit une technique dans laquelle un générateur d'impulsions est fixé à un train de forage et est utilisé pour générer des impulsions sismiques à une profondeur choisie dans un puits de forage, ces impulsions étant mesurées, sous forme de vibrations réfléchies et réfractées, par une série de sismomètres placés à la surface du sol. On sait que cette technique, parfois appelée détermination du profil sismique vertical, est utile pour permettre de - 2 - "voir en avant" du trépan pendant l'opération de forage, de façon à recueillir des informations concernant la lithologie d'une formation située au voisinage du puits de forage. Le dispositif décrit dans le brevet au nom de Klaveness nécessite cependant l'arrêt de l'opération de forage pendant la génération des impulsions sismiques et leur mesure par un capteur situé au sommet du train de forage ainsi que par un jeu de capteurs sismiques qui détectent le signal d'impulsion transmis par la formation terrestre sous forme d'ondes acoustiques ou de force réfractées et réfléchies. En outre, dans le dispositif décrit dans le brevet au nom de Klaveness, seules les ondes sismiques de compression peuvent être détectées par le jeu de capteurs et comparées à l'impulsion émise par le générateur d'impulsions. Il est également connu de mesurer les propriétés des roches et l'usure de l'outil de forage en captant les vibrations des tiges de forage comme cela est décrit dans le brevet U.S. n 3.520.375 au nom de Raynal et dans le brevet U.S. n0 3.714.822 au nom de Lutz. Cependant, avec le développement du système de mesure des vibrations du train de forage décrit dans le brevet U.S. n0 4.715.451 au nom de A.A. Bseisu et al., cédé à la demanderesse, il a fallu développer un procédé amélioré pour déterminer certaines caractéristiques d'une formation terrestre, dans lequel les signaux sismiques générés par l'opération de forage elle-même peuvent être utilisés pour la mesure des caractéristiques d'une formation par ladite technique de détermination du profil sismique vertical. Le dispositif et le procédé perfectionnés de la présente invention présentent des avantages qui apparaîtront -à l'homme de l'art à la lecture du résumé et de la description détaillée de l'invention qui vont suivre. RESUME DE L'INVENTION La présente invention fournit un procédé perfectionné pour mesurer des signaux sismiques transmis par - 3- une formation terrestre pour la détermination de certaines caractéristiques de la formation, y compris sa lithologie. Ce procédé d'obtention de données sismiques sur une formation terrestre pendant la réalisation d'un puits de forage dans ladite formation avec un train de forage comprenant, à son extrémité distale inférieure, un trépan ou analogue, est principalement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de:. prévoir des moyens de détection de vibrations associés à une région supérieure dudit train de forage et conçus pour produire des signaux électriques relatifs à des vibrations dudit train de forage; prévoir un jeu de sismomètres disposés d'une facon générale à la surface du sol, au voisinage dudit puits de forage; mesurer des premiers signaux générés par lesdits moyens de détection de vibrations à partir de vibrations dudit train de forage; mesurer des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres à partir de vibrations transmises par ladite formation; et comparer lesdits premiers signaux auxdits deuxièmes signaux de façon à déterminer des caractéristiques sélectionnées de ladite formation. Selon-un aspect important del'invention, il est aussi fourni un procédé d'obtention de données sismiques sur une formation terrestre dans laquelle est pratiqué un puits de forage dans lequel est disposé un train de forage, ledit procédé étant principalement caractérisé par les étapes de: prévoir des moyens associés audit train de forage pour engendrer des vibrations destinées à être transmises par ledit train de forage et ladite formation pendant les opérations de forage; prévoir des moyens de détection de vibrations associés à une région supérieure dudit train de 4-- forage et conçus pour produire des signaux électriques relatifs à des vibrations dudit train de forage; prévoir un jeu de sismomètres disposés d'une façon générale à la surface du sol, au voisinage dudit puits de forage; mesurer des premiers signaux générés par lesdits moyens de détection de vibrations à partir de vibrations dudit train de forage; déterminer l'origine dans le temps desdits premiers signaux; mesurer des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres à partir de vibrations transmises par ladite formation. et générées par lesdits moyens générateurs de vibrations; et comparer lesdits premiers signaux auxdits deuxièmes signaux. L'invention concerne encore un procédé d'obtention de données sismiques sur une formation terrestre dans laquelle est pratiqué un puits de forage dans lequel est disposé un train de forage comprenant, à une extrémité distale, un moyen à trépan destiné à pratiquer le -puits de forage, ledit procédé étant principalement caractérisé par les étapes de: prévoir une pluralité de capteurs disposés sur une pièce reliée- audit, et faisant partie dudit, train de forage, lesdits capteurs étant conçus pour déterminer au moins l'une des caractéristiques parmi les accélérations dudit train de forage et les contraintes dynamiques subies par ledit train de forage lors des opérations de forage prévoir un jeu de sismomètres disposés d'une façon générale à la surface du sol, au voisinage dudit puits de forage mesurer des premiers signaux générés par des capteurs choisis parmi la pluralité de capteurs; déterminer l'origine dans le temps desdits premiers signaux; mesurer des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres à la suite de vibrations transmises par ladite formation et générées par lesdites opérations de forage; et comparer lesdits premiers signaux auxdits deuxièmes signaux. La présente invention permet de mesurer le temps de parcours d'impulsions ou vibrations acoustiques dans une formation terrestre, dans lequel les vibrations générées par un train et un trépan de forage lors de la formation d'un puits de forage sont mesurées par un jeu de sismomètres placés selon une disposition prédéterminée à la surface du sol et ces vibrations sont comparées à des signaux vibratoires transmis le long du train de forage et captés par un dispositif perfectionné destiné à mesurer les vibrations du train de forage. Le procédé de l'invention sert également à déterminer l'emplacement de la source d'impulsions ou vibrations acoustiques pendant la génération de celles-ci. La présente invention fournit également un dispositif pour obtenir des données sismiques concernant une formation terrestre au cours de la réalisation d'un puits de forage dans ladite formation. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend: un train de forage comprenant un trépan disposé à l'extrémité distale inférieure dudit train de forage et des moyens pour entra ner ledit train de forage de façon à,former ledit puits de forage; des moyens de détection de vibrations associés à une région supérieure dudit train de forage et comprenant au moins un moyen parmi des moyens à accéléromètre et des moyens -à jauge de contrainte reliés fonctionnellement audit train de forage pour générer des signaux relatifs à une vibration dudit train de forage; un jeu de sismomètres disposés d'une façon générale à la surface du sol, au voisinage dudit puits de 6 forage; et un moyen pour comparer des premiers signaux générés par lesdits moyens de détection de vibrations disposés sur ledit train de forage et des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres en réponse à des vibrations transmises par ladite formation. La présente invention fournit donc un dispositif unique comprenant un jeu de capteurs capables de mesurer des contraintes ou vibrations cycliques de tension et compression dans un train de forage ainsi que des déviations provoquées par des vibrations de torsion du train de forage, lesquelles vibrations sont comparées aux vibrations détectées par un jeu de sismométres disposés selon un plan prédéterminé à la surface du sol. On peut utiliser le dispositif perfectionné de détection d'impulsions vibratoires ou acoustiques de l'invention alors que les opérations de forage réelles sont en cours, bien que la source des vibrations acoustiques doive également être un dispositif capable d'être commandé de façon séparée et monté dans le train de forage. Le dispositif de la présente invention est capable de mesurer des accélérations et des contraintes axiales, des contraintes et des accélérations tangentielles et de torsion et des accélérations radiales. Les capteurs du dispositif sont donc capables de fournir des signaux qui peuvent être utilisés séparément ou combinés pour indiquer les changements dynamiques des conditions vibratoires du train de forage et de comparer les signaux émis par le détecteur à des fins de référence. L'utilisation du dispositif perfectionné pour la mesure des vibrations du train de forage procure encore d'autres avantages, parmi lesquels l'obtention, pour les signaux, d'une largeur de bande de fréquence améliorée apte à être rerue et comparée par le jeu de sismomètres et le dispositif de mesure des vibrations du train de forage, d'une sensibilité améliorée permettant la séparation des vibrations induites par le train de forage d'avec les 7 - vibrations engendrées sur, et au voisinage de, l'appareil de forage qui comprend des sources de "bruit", une séparation des signaux améliorée pour les vibrations générées par le train de forage à de bas niveaux d'énergie et une détermination du moment réel de génération du signal qui est mesuré à la fois par le dispositif de mesure des vibrations du train de forage et par le jeu de sismomètres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaitre à l'homme de l'art à la lecture de la description détaillée suivante, faite en référence au dessin. BREVE DESCRIPTION DU DESSIN La figure 1 est une vue en coupe verticale, sous forme un peu schématique, d'un puits de forage qui est foré en même temps qu'on effectue la mesure et l'enregistrement des vibrations acoustiques transmises par une formation terrestre et par un train de forage la figure 2 est une vue en coupe verticale montrant des détails du dispositif de mesure des vibrations du train de forage; la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2; et les figures 6 et 7 sont des diagrammes montrant les caractéristiques de signal des vibrations axiales et de torsion provoquées par une même cause. DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERE Dans la description qui suit, les éléments identiques sont désignés respectivement par les mêmes signes de référence d'un bout à l'autre de la description et sur le dessin. Les figures du dessin ne sont pas nécessairement à -8 - l'échelle et certaines caractéristiques sont représentées exagérément agrandies ou sous forme schématique dans un but de clarté et de concision. Si l'on se réfère à la figure 1, il est montré une partie d'une formation terrestre 10 comportant au moins une couche ou strate 11 qui diffère d'une autre couche ou strate 12. D'une façon générale, les strates 11 et 12 sont séparées l'une de l'autre par une interface 13. On est en train de réaliser un puits de forage 14 dans la formation terrestre 10 à l'aide d'un trépan de forage 16 usuel à trois molettes, ou de type analogue, relié à l'extrémité distale inférieure d'un train de forage 20 du type à tubes d'acier allongés. A la place du trépan 16, on peut utiliser d'autres types de trépan, non représentés. Le train de forage 20 est montré comme passant dans une section, du puits de forage 14, dont la structure est stabilisée par un coffrage 22. Un appareil de forage usuel 15 de type rotatif est actionnable de façon à faire passer le train de forage 20 dans une table de rotation usuelle 19 comportant un coussinet 32 en prise d'entraînement avec un élément d'entraînement de forme différente ou tige carrée 34. Le train de forage 20 est suspendu à l'appareil de forage 15 par un crochet 18 et un émerillon 17 usuels. L'émerillon 17 est relié à un sous- ensemble spécial 36 qui sera décrit plus en détail ci-après et qui, en coopérant avec un deuxième'sous-ensemble 38 placé dans le train de forage entre la tige carrée 34 et le trépan 16, est conçu pour transmettre des signaux, correspondant à des vibrations axiales et de torsion du train de forage, à un dispositif télémétrique comprenant un cAble 121 raccordé à une unité appropriée 23 de traitement et de comparaison de signaux. Les sous-ensembles 36 et 38 peuvent venir d'un seul tenant avec la tige carrée 34. Conformément au procédé de la présente invention, un jeu de sismomètres 24 est positionné à la surface du sol 25 et est conçu pour mesurer les vibrations se propageant essentiellement dans une direction verticale -9ou parallèlement à l'axe central longitudinal 21 du train de forage 20 ainsi que dans une direction radiale normale à l'axe 21 et dans une direction tangentielle à un cercle dont l'axe coincide avec l'axe 21. Les sismomètres 24 sont ainsi capables de mesurer des vibrations qui sont essentiellement verticales par rapport à la surface du sol 25 et parallèles à celle-ci à la fois dans une direction radiale et dans une direction de torsion ou tangentielle par rapport à l'axe 21. Le jeu de sismométres 24 est donné à titre d'exemple et d'autres sismotètres peuvent être placés sur des lignes radiales partant de l'axe 21 selon un plan circulaire concentrique prédéterminé, analogue à celui décrit dans le brevet au nom de Klaveness. Les vibrations acoustiques générées dans la couche 12 par l'action de coupe du trépan 16 irradient vers l'extérieur sous une forme sensiblement sphérique à partir du.trépan, suivant des trajectoires 27 et 28, jusqu'aux sismomètres 24 respectifs. Ces signaux vibratoires irradient aussi selon des trajectoires 29, sont réfléchis à l'interface 13 et se rendent aux sismomètres suivant des trajectoires 30 et 31. Les signaux émis par les sismomètres sont envoyés à l'unité 23 de traitement et de comparaison de signaux afin de comparer les moments o les signaux atteignent les sismomètres respectifs et déterminer l'amplitude et la configuration du signal. - Selon la présente invention, on considère que, les vibrations générées par le trépan 16 peuvent être suffisamment distinguées par les sismomètres 24 et par un dispositif destiné à détecter la transmission de ces vibrations le long du train de forage 20, pour pouvoir faire des comparaisons discontinues des signaux pour en déterminer le temps de parcours à partir du trépan 16, suivant des trajectoires.directes et réfléchies, dans le dessein de déterminer la lithologie de la formation terrestre 10. Lorsque lVon ne mesure que l'action du trépan de forage ou éventuellement d'autres signaux induits intentionnellement, -10- la précision et la sensibilité du dispositif de mesure des vibrations générées et transmises le long du train de forage sont suffisantes pour fournir un modèle de signaux sismiques amélioré pouvant être analysé pour déterminer certaines caractéristiques de la formation 10. L'assemblage de la tige carrée 34 et des sous-ensembles supérieur et inférieur respectivement 36 et 38 est montré plus en détail à la figure 2 notamment. La tige carrée 34 est un élément tubulaire allongé usuel ayant une partie 35 de section transversale polygonale destinée à empêcher la rotation tout en permettant un mouvement axial par rapport au coussinet 32. Le coussinet 32 est typiquement disposé de façon amovible dans un élément 33 supporté par des paliers appropriés, non représentés, de façon à pouvoir tourner par rapport au châssis de la table de rotation 19. La table de rotation 19 est donc apte à communiquer un mouvement de rotation au train de forage 20 par l'intermédiaire de la tige carrée, celle-ci étant en outre disposée de manière à pouvoir se déplacer axiaiement par rapport à la table de rotation à mesure que le trépan pénètre dans la formation en réalisant un puits de forage. La tige carrée 34 est raccordée aux sous-ensembles 36 et 38 par des raccords filetés usuels. Le sous-ensemble 36 est également raccordé par filetages à un sous-ensemble de l'émerillon 17 et est monté rotatif par rapport au cadre de l'émerillon par des moyens de roulement appropriés, non représentés. Le sous-ensemble 36 est caractérisé par un élément allongé sensiblement tubulaire 37 comprenant une partie tubulaire 39 de diamètre légèrement réduit et une première partie d'épaulement transversale 40 sensiblement circulaire. L'épaulement 40 est conçu pour supporter une pluralité d'accéléromètres relativement sensibles 42, 44, 46, 48 et 50 (voir également la figure 3). L'emplacement spécifique de ces accéléromètres est choisi de manière que les axes des mouvements détectés par les accéléromètres 42, -11- 44, 46, 48 et 50 soient tels que ceux indiqués par les diagrammes de vecteurs qui seront décrits plus loin. La partie tubulaire 39 est conçue pour recevoir à sa surface extérieure un ensemble de jauges de contrainte 52, 54, 56 et 58 du type à résistance électrique, qui sont disposées de préférence dans un circuit usuel du type à pont de Wheatstone. Les jauges 52, 54, 56 et 58 sont conçues pour mesurer l'élongation ou la compression axiales de la partie 39 du sousensemble 36 et ainsi la contrainte axiale s 'exerçant sur le train de forage 20. Un deuxième ensemble de jauges de contrainte comprend des jauges destinées à mesurer l'élongation ou la compression axiales par rapport à l'axe longitudinal central 21 du train de forage. Cet ensemble comprend les jauges 62 et 64 qui sont montées à la surface extérieure cylindrique de la partie tubulaire 39 et qui sont sensibles à des déviations ou ondes axiales de relativement haute fréquence dont on a trouvé qu'elles se propageaient le long de la surface extérieure du train de forage 20. Les jauges 62 et 64 sont diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre et peuvent être reliées électriquement en série ou sous forme d'un pont de Wheatstone. L'orientation des jauges sur le sousensemble 36 est indiquée à la figure 2 et leur position angulaire autour de l'axe longitudinal 21 est montrée à la figure 3. Un couvercle amovible non métallique 67 est_ placé sur les éléments de détection disposés sur le sous-ensemble 36 et une source de puissance 71, telle qu'une batterie, peut être montée directement sur ledit sous-ensemble 36. Les diagrammes de vecteurs associés à la figure 2 indiquent les directions d'accélération dans chaque cas o ce qu'il est convenu d'appeler un signal d'accélération positif est indiqué par les accéléromètres respectifs montés sur l'épaulement 40. Par exemple, l'accéléromètre 42 émet un signal d'accélération positif en réponse à un mouvement vertical descendant comme indiqué par le vecteur 43. L'accéléromètre 44 émet un signal -12d'accélération positif lors d'un mouvement tangentiel dans une direction indiquée par le vecteur 45, dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 21 à la figure 3. De la même manière, l'accéléromètre 48 émet un signal positif en réponse à un mouvement axial dans le sens du vecteur 47, l'accéléromètre 46 émet un signal positif lors d'un mouvement dans le sens du vecteur 49 autour de l'axe 21 et l'accéléromètre 50 émet un signal positif en cas de mouvement partant de l'axe 21 dans le sens du vecteur 51. Les vecteurs représentés en traits interrompus à la figure 2 et s'étendant an sens opposés par rapport à chacun des susdits vecteurs respectifs indiquent le sens de déplacement des accéléromètres respectifs lorsque des signaux d'amplitude négative sont émis respectivement par les accéléromètres. Si l'on se réfère de nouveau à la figure 2 ainsi qu'à la figure 4, le sous-ensemble 38 est également caractérisé par une partie tubulaire 69 munie d'un épaulement cylindrique transversal 70 et par une section de diamètre réduit 72 sur laquelle sont montées des jauges de contrainte opposées 74 et 76 destinées à mesurer la déviation du sousensemble 38 sous l'effet d'une vibration de torsion du train de forage. Le deuxième jeu de jauges de contrainte 76 est monté en chevron ou en "V" à l'opposé des jauges de contrainte 74 et lesdites jauges 76 sont de préférence raccordées ensemble électriquement dans un circuit à pont approprié. L'épaulement transversal 70 est muni d'un couvercle amovible 78 destiné à recouvrir les jauges de contrainte 76 et 74 ainsi que des accéléromètres , 82 et 84 (figure 4) destinés à mesurer respectivement les accélérations tangentielles, axiales et radiales du sous-ensemble 38. Le diagramme de vecteurs associé au jeu d'accéléromètres 80, 82 et 84 indique qu'un vecteur 85 se rapporte à un signal positif généré par l'accéléromètre 80 en réponse à un mouvement tangentiel du sous-ensemble 38 autour de l'axe 21, tandis que le vecteur 87 correspond à un -13mouvement ascendant positif de l'accéléromètre 82 et le vecteur 89 correspond au déplacement radial, vers l'extérieur en partant de l'axe 21, de l'accéléromètre 84. Le diamètre de l'épaulement 70 devrait bien sûr rester dans des limites permettant le mouvement du sous-ensemble 38 à l'intérieur de l'ouverture pratiquée dans l'élément de table 33 pour le coussinet 32. Les jauges de contrainte 74 et 76 et les accéléromètres 80, 82 et 84 sont munis de conducteurs de signaux appropriés qui s'étendent le long d'une tige 83 du sous-ensemble 38, à l'intérieur d'un manchon protecteur 90, puis dans une rainure longitudinale 92 s'étendant dans la tige carrée 34, le long de la surface extérieure du sous- ensemble 36 en étant protégé par un manchon 94 et dans un passage approprié pratiqué dans l'épaulement 40 jusqu'à une unité d'amplification à conditionnement de signal et de radio-transmission, désignée dans son ensemble par le repère numérique 100. L'unité de transmission 100 est munie d'un ou plusieurs émetteurs radio FM 102 disposés sur un moyen de support 104 et prévus pour envoyer des signaux à une antenne de réception. L'antenne peut être éloignée de l'appareil de forage 15. On peut aussi recourir à une réalisation telle que celle représentée, qui comprend une antenne 106 montée sur un support caractérisé par des bras suspendus opposés 108 et 110 fixés à l'émerillon 17. Les signaux générés par les jauges de contrainte et les accéléromètres peuvent être pré-traités, additionnés et démultipliés avant la transmission par l'unité de transmission 100, de façon à fournir des signaux de dynamique et de sensibilité supérieures. L'antenne 106 est reliée de façon appropriée à un récepteur 116 lui-même relié au susdit câble de transmission de signal 121 qui transmet les signaux générés par les jauges de contrainte et les accéléromètres par l'intermédiaire de l'unité de transmission 100 au dispositif de traitement et de comparaison 23 de signal. Le dispositif 14- de comparaison 23 peut comprendre un moyen pour convertir les signaux sous une forme analysable par un ordinateur numérique. On peut ainsi utiliser certains types de traitement par ordinateur pour déterminer les modes vibratoires particuliers du train de forage 20. L'analyse spectracle sélectionnée des signaux reçus par les divers accéléromètres et jauges de contrainte peut être réalisée de façon à identifier les fréquences et des caractéristiques de signaux particulières. Cette analyse est-ensuite rapprochée des mesures effectuées par le jeu de sismomètres 24. Avec un certain niveau de capacité d'interprétation, les mesures effectuées en surface par le dispositif de la présente invention peuvent donc être utilisées pour déterminer par exemple certaines caractéristiques de la formation terrestre. Les signaux émis par les jauges de contrainte et accéléromètres respectifs sont décrits plus en détail dans le brevet U.S. n0 4.715.451. Le type particulier de système de télémétrie utilisé pour transmettre les signaux du train de forage 20 à un récepteur, tel que le récepteur 116, peut bien sûr être modifié de façon à employer des dispositifs appropriés de transmission de signaux, à câbles blindés, ou à fournir des signaux de fréquence radio dans le domaine des micro-ondes. Les 'signaux générés par les accéléromètres respectifs peuvent être rapprochés pour déterminer le mode vibratoire du train de forage 20 et, sur la base de la comparaison de certaines vibrations, la vitesse de rotation du trépan 16 peut être mesurée et l'interaction du trépan avec la formation en cours de forage, être aussi aisément déterminée. Etant donné que cet effort d'interaction peut comprendre des impulsions acoustiques répétées générées et transmises par la formation 10, le point de départ dans le temps d'une impulsion particulière transmise par l'intermédiaire du train de forage 20 peut être déterminé et comparé au moment d'arrivée de cette impulsion aux -15- sismomètres 24, de façon à déterminer certaines caractéristiques de la formation. En utilisant le dispositif décrit en référence aux figures 2 à 5, les vibrations axiales, qui se manifestent par des ondes se propageant à la surface du train de forage 20, sont mesurées typiquement par les jauges de contrainte 62 et 64 et les ondes vibratoires de torsion, qui se propagent aussi à la surface du train de forage, sont mesurées par les jauges de contrainte 74 et 76. Les vibrations de torsion de relativement grande amplitude peuvent être détectées par les accéléromètres 44, 46 et 80. Si les signaux émis par les accéléromètres 44 et 46 sont par exemple déphasés comme cela est montré par les vecteurs 45 et 47, on détecte un mode vibratoire de torsion. De même, si les signaux émis par les accéléromètres 42, 48 et 82 sont en phase, on obtient des vibrations axiales et, si les signaux générés par les accéléromètres 42 et 48 sont par exemple déphasés, le train de forage présente un mode vibratoire de courbement. L'origine dans le temps d'une impulsion acoustique résultant de l'interaction entre le trépan 16 et la formation 10, par exemple, peut être déterminée et l'impulsion acoustique se propageant de façon ascendante sur le train de forage 20 peut être comparée au signal reçu par les sismomètres respectifs 24 du jeu illustré à la figure 1. Par exemple, le point'd'interaction entre le-trépan 16 et la formation 10 peut être déterminé en mesurant les vibrations de torsion et les vibrations axiales qui présentent une relation particulière. Etant donné que la distance de la surface 25 au trépan 16 peut être connue, ou facilement déterminée, et que la vitesse des ondes acoustiques axiales et de torsion dans la matière constituant le train de forage peut Atre déterminée, on peut déterminer l'instant o s'est produit l'événement qui a provoqué l'impulsion acoustique ayant une caractéristique particulière. Par exemple, la vitesse des ondes longitudinales ou axiales, et la vitesse des ondes de torsion pour une matière donnée -16- telle que de l'acier peuvent être déterminées si le module d'élasticité et la densité de la matière sont connus. Les équations de la vitesse des ondes longitudinales et de torsion dans l'acier sont décrites dans un article intitulé: "Detection of Various Drilling Phenomena Utilizing High Frequency Surface Measurements" par A. A. Besaisow et al., SPE 14327, The Society of Petroleum Engineers, P.O. Box 833836, Richardson, Texas 75083. Si la distance Z (figure 1) entre les sous- ensembles 36 ou 38, c'est-à-dire de façon plus précise les moyens de détection de vibrations, et le trépan 16, c'est-à- dire le point d'origine des vibrations, est connue, on peut utiliser les signaux, issus de l'une ou l'autre de ces pièces et indiquant un mode vibratoire axial ou un mode vibratoire de torsion, pour déterminer l'origine dans le temps du signal que l'on rapproche ensuite des signaux reçus par les sismomètres 24. Etant donné que la distance Z = Va.ta pour la vibration axiale et la vitesse Va des ondes axiales dans l'acier peuvent être déterminées, on peut tirer le temps ta de cette équation. De même, si la distance doit être déterminée à partir de la mesure d'un signal de torsion et de la comparaison de ce signal avec le signal à caractéristique de torsion reçu par le jeu de sismomètres 24, on peut déterminer le temps to à partir de l'équation Z = Vo.to. Les caractéristiques des signaux reçus par les sous-ensembles 36 et 38 peuvent être rapprochées de signaux reçus par le jeu de sismomètres 24 à l'aide d'une technique de corrélation croisée. Cette technique comprend typiquement la sélection de valeurs des signaux respectifs à des incréments de temps relativement petits pour les signaux axiaux ou de torsion détectés par les capteurs associés au sous-ensemble 36 et les signaux d'ondes dé compression ou de cisaillement détectés par les sismomètres 24, respectivement. A chaque incrément de temps (t1, t2, t3... ), un signal axial détecté par les capteurs associés au sous- ensemble 36 est comparé à un signal d'onde de compression -17- détecté par les sismomètres 24. En variante, on peut comparer un signal vibratoire de torsion détecté par les capteurs associés au sous-ensemble 36 à un signal d'onde de cisaillement ou dit de torsion, détecté par les sismomètres 24. Pour chaque signal, on multiplie et additionne les amplitudes respectives des signaux ou une valeur apparentée, de façon à. produire un signal de corrélation croisée. Les valeurs d'incrément -sont décalées dans le temps et additionnées jusqu'à.ce qu'on obtienne une valeur d'addition maximum qui est une fonction du décalage de temps et le décalage de temps quicorrespond à la valeur maximum est déterminé de façon à être l'intervalle de temps séparant l'arrivée du signal à la pièce de l'arrivée du même signal au jeu de sismomètres 24. Dans certains cas, l'emplacement exact de l'origine du signal qui est mesuré par les sous-ensembles 36 ou 38 et par le jeu de sismomètres 24 ne peut pas être connu. Les signaux reçus par les capteurs associés aux sous- ensembles 36 et 38 peuvent toutefois être comparés et rapprochés de façon croisée pour déterminer l'emplacement de l'origine du signal. Si l'on se réfère aux figures 6 et 7 par exemple, on peut y voir les caractéristiques d'un signal à titre d'exemple. La figure 6 montre un signal détecté par les accéléromètres 44 et 46, qui indique une vibration axiale. La courbe o caractéristique de signal 130 de la figure 6 comprend des extremums 130a, 130b et 130c. En surveillant les vibrations de torsion du train de forage 20, on peut détecter des signaux de caractéristiques analogues qui sont mesurés par les accéléromètres 42 et 48 et qui ont une caractéristique 132 telle que celle montrée à la figure 7. La corrélation entre les signaux 130 et 132 est indiquée par les extremums 132a, 132b et 132c qui sont d'amplitude semblable et formes comme une fonction du temps mais qui sont reçus par les accéléromètres 42 et 48 après que les signaux provenant des vibrations axiales ont été reçus par les accéléromètres 44 et 46. -18- La technique de corrélation croisée peut donc être utilisée pour comparer les signaux des figures 6 et 7 de façon à déterminer l'intervalle de temps At séparant l'arrivée du signal se propageant axialement au sous- ensemble 36 de celle du signal se propageant en torsion du mgme sousensemble. Le point d'origine du signal dans le train de forage 20 peut ensuite être obtenu à partir de l'équation: Z =VO. Va t O AV = Va - VO et At = to - ta Etant donné que la technique de corrélation croisée peut être utilisée pour déterminer la distance Z du sous-ensemble 36, ou du sous-ensemble 38, au point d'origine du signal qui est mesuré, une fois connues cette distance Z et la vitesse Va, Vo respectivement des ondes axiales et de torsion ou les vitesses acoustiques dans le train de forage 20, on peut. facilement tirer des susdites équations l'origine dans le temps du signal mesuré. Il n'est pas nécessaire de discuter de façon plus détaillée de la technique de corrélation croisée. Parmi les références discutant de l'analyse par corrélation croisée de base, on peut citer le traité intitulé: "Random Data Analysis and Measurement Procedures", deuxième édition, J.S. Bendat et A.G. Piersol, John Wiley & Sons, New York, 1986. Pour des signaux de relativement basse fréquence, de moins de 100 Hz environ, la fonction qu'il est convenu d'appeler fonction réponse d'impulsion peut procurer une meilleure définition, ou une définition plus précise, de l'intervalle de temps séparant l'arrivée des signaux aux pièces 36 ou 38 ainsi qu'au jeu de sismomètres 24. Des mesures de réponses d'impulsions sont discutées dans la publication intitulée: "Engineering Applications of -19- Correlation and Spectral Analysis" par J.S. Bendat et A.G. Piersol, John Wiley & Sons, New York, 1980. La déterminationde l'instant d'origine d'un signal acoustique généré par la rotation ou l'impact du trépan 16, ou par une autre source située au voisinage du trépan 16, et capable de transmettre des impulsions acoustiques à travers le train de forage 20 ainsi qu' à travers la formation 10 améliore donc d'une manière significative la détermination des caractéristiques de la formation sans qu'il soit nécessaire d'interrompre l'opération de forage. En outre, le dispositif de mesure de vibrations décrit a la capacité d'augmenter la largeur de bande de fréquence des signaux utilisables et la résolution des signaux qui sont capables de déterminer les caractéristiques de la formation. Le dispositif décrit permet également de distinguer facilement les vibrations d'impact des vibrations continues du type à onde, ce qui permet d'augmenter la précision de la détermination de l'instant o -le signal acoustique a été émis et de prévoir des références multi-signaux à la fois du type de compression et du type de cisaillement, ce grâce à quoi les sismomètres 24 peuvent mesurer à la fois les impulsions acoustiques de compression et les impulsions acoustiques de cisaillement. Par exemple, une vibration de- torsion induite par la rotation du trépan 16 est transmise vers le haut du train de forage et est mesurée par les accéléromètres 44 et 46, tandis que, dans le même temps, une onde de torsion est transmise par la formation 10 et est mesurée par une combinaison de sismomètres opposés 24, disposés de chaque côté de l'axe 21. On peut donc déterminer aussi bien la vitesse de cisaillement de la région concernée de la formation que la vitesse de l'onde de compression. L'hypothèse que les formes d'ondes acoustiques créées par exemple par la vibration du trépan 16 ou par l'interaction entre le train de forage 20 et le puits -20- de forage 14 ne sont pas perturbées de façon significative lors de leur propagation le long du train de forage repose sur le fait que les signaux sont peu influencés par la réponse du train de forage lui-même. Cette hypothèse peut être relativement juste pour des vibrations comprises entre 0 et 100 Hz. Cependant, pour des vibrations dépassant Hz, il apparait des réflexions d'ondes de force aux liaisons du train de forage qui peuvent perturber les formes d'ondes des signaux lues par les capteurs associés aux sous- ensembles 36 et 38. Ce phénomène empêche la transmission de signaux dans certaines bandes de fréquence et conduit à des modifications significatives de la forme des signaux. On peut toutefois recourir à un procédé de "déconvolution" pour annuler l'effet des formes d'ondes perturbées dues à la présence de liaisons ou raccords dans le train de forage 20, par exemple, ou à d'autres caractéristiques structurelles du train de forage qui tendent à provoquer une distorsion des formes d'ondes se propageant le long du train de forage. Le procédé de déconvolution nécessite de prévoir la réponse du train de forage 20 aux signaux induits par exemple par la vibration du trépan 16, puis de soustraire les effets de la réponse du train de forage des signaux mesurés aux capteurs associés aux sous-ensembles 36 et 38. Des procédés de déconvolution sont discutés dans "Seismic Data Processing", Ozdogan Yilmaz, Society of Exploration Geoph.ysicists, Tulsa, Oklahoma, 1987. La présence de plusieurs capteurs sur le train de forage lui-même permet d'obtenir une analyse par discrimination des signaux générés par les capteurs respectifs et d'assurer un filtrage adapté et des processus de déconvolution améliorés de façon à éliminer les signaux parasites ou "bruit". En outre, l'agencement unique des pièces à capteurs dans le train de forage procure une sensibilité de signal accrue sans interférer avec le processus de forage. Quoique l'on ait décrit en détail un mode de -21- réalisation préféré d'un procédé et d'un dispositif selon la présente invention, l'homme de l'art est en mesure de faire diverses substitutions et modifications sans s'écarter du domaine ni de l'esprit de l'invention. -22- REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention de données sismiques sur une formation terrestre pendant la réalisation d'un puits de forage dans ladite formation avec un train de forage comprenant, à son extrémité distale inférieure, un trépan ou analogue, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: prévoir des moyens de détection de vibrations associés à une région supérieure dudit train de forage et conçus pour produire des signaux électriques relatifs à des vibrations dudit train de forage; prévoir un jeu de sismomètres disposés d'une façon générale à la surface du sol, au voisinage dudit puits de forage; mesurer des premiers signaux générés par lesdits moyens de détection de vibrations à partir de vibrations dudit train de forage; mesurer des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres à partir de vibrations transmises par ladite formation; et comparer lesdits premiers signaux auxdits deuxièmes signaux de façon à déterminer des caractéristiques sélectionnées de ladite formation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de: comparer lesdits premiers signaux auxdits deuxièmes signaux en déterminant l'origine dans le temps dudit premier signal par la détermination du point d'origine dudit premier signal et la mesure d'au moins une vitesse choisie parmi la vitesse-des ondes axiales et la vitesse des ondes de torsion dans ledit train de forage. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on détermine le point d'origine dudit premier signal en mesurant l'intervalle de temps séparant l'arrivée auxdits moyens de détection de vibrations -23- d'un signal de vibration de torsion et d'un signal de vibration axiale transmis par ledit train de forage. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on tire le point d'origine dudit premier signal de l'équation: Z - V.V.At a o AV o Z est la distance séparant le point d'origine dudit premier signal desdits moyens de détection de vibrations, Va est la vitesse des ondes axiales dans ledit train de forage, Vo est la vitesse des ondes de torsion dans ledit train de forage, At est l'intervalle de temps séparant l'arrivée, auxdits moyens de détection de vibrations, d'un signal se propageant en torsion et d'un signal se propageant axialement d'un bout à l'autre dudit train de forage, signaux qui sont- induits par ladite vibration, et AV = Va - Vo- 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on détermine ledit intervalle de temps par corrélation croisée desdits signaux de vibrations axiales et de torsion. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites vibrations prises en compte par lesdits premier et deuxième signaux sont générées par l'interaction d'une partie dudit train de forage avec ladite formation. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites vibrations prises en compte par lesdits premier et deuxième signaux sont générées par l'interaction dudit trépan avec ladite formation. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: munir lesdits moyens de détection de vibrations d'au moins un premier accéléromètre placé à -24- distance de l'axe longitudinal dudit train de forage et destiné à produire des signaux d'amplitude positive ou négative en réponse à une oscillation de torsion dudit train de forage et d'au moins un deuxième accéléromètre disposé sur ledit train de forage, à distance dudit premier accéléromètre; comparer les signaux générés par lesdits premier et deuxième accéléromètres de façon à déterminer un mode vibratoire de torsion dudit train de forage; mesurer les signaux générés par un premier sismomètre, dudit jeu de sismomètres, placé d'un c té dudit axe longitudinal et par un deuxième sismomètre, dudit jeu, disposé à l'opposé dudit premier sismomètre, de l'autre côté dudit axe longitudinal; et- comparer les signaux générés paf lesdits premier et deuxième accéléromètres aux signaux générés par lesdits premier et deuxième sismomètres, de façon à déterminer la vitesse des ondes de cisaillement dans ladite formation. 9. Procédé d'obtention de données sismiques sur une formation terrestre dans laquelle est pratiqué un puits de forage dans lequel est disposé un train de forage, ledit procédé étant caractérisé par les étapes de: prévoir des moyens associés-audit train de forage pour engendrer des vibrations destinées à être transmises par ledit train de forage et ladite formation pendant les opérations de forage; prévoir des moyens de détection de vibrations associés à une région supérieure dudit train de forage et conçus pour produire des signaux électriques relatifs à des vibrations dudit train de forage; prévoir un jeu de sismomètres disposés d'une façon générale à la surface du sol, au voisinage dudit puits de forage; mesurer des premiers signaux générés par lesdits moyens de détection de vibrations à partir de -25- vibrations dudit train de forage; déterminer l'origine dans le temps desdits premiers signaux; mesurer des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres à partir de vibrations transmises par ladite formation et générées par lesdits moyens générateurs de vibrations; et comparer lesdits premiers signaux auxdits deuxièmes signaux. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on détermine l'origine dans le temps desdits premiers signaux par la détermination du point d'origine desdites vibrations par rapport auxdits moyens de détection de vibrations et par la mesure d'au moins une vitesse parmi la vitesse des ondes axiales et la vitesse des ondes de torsion dans ledit train de forage. 11. Procédé selon - la revendication 10, caractérisé en ce que l'on détermine le point d'origine desdits moyens générateurs de vibrations en mesurant l'intervalle de temps séparant l'arrivée, auxdits moyens de détection de vibrations; d'un signal de vibration de torsion et d'un signal de vibration axiale parcourant ledit train de forage. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on tire le point d'origine dudit premier signal de l'équation: Z V V.V.At a o AV o Z est la distance séparant le point d'origine dudit premier signal desdits moyens de détection de vibrations, Va est la vitesse des ondes axiales dans ledit train de forage, VO est la vitesse des ondes de torsion dans ledit train de forage, At est l'intervalle de temps séparant l'arrivée, auxdits moyens de détection de vibrations, d'un signal se -26- propageant en torsion et d'un signal se propageant axialement d'un bout à l'autre dudit train de forage, signaux qui sont induits par ladite vibration, et AV = Va - Vo- 13. Procédé d'obtention de données sismiques sur une formation terrestre dans laquelle est pratiqué un puits de forage dans lequel est disposé un train de forage comprenant, à une extrémité distale, un moyen à trépan destiné à pratiquer le puits de forage, ledit procédé étant caractérisé par les étapes de: prévoir une pluralité de capteurs disposés sur une pièce reliée audit, et faisant partie dudit, train de forage, lesdits capteurs étant conçus pour déterminer au moins l'une des caractéristiques parmi les accélérations dudit train de forage et les contraintes dynamiques subies par ledit train de forage lors des opérations de forage; prévoir un jeu de sismomètres disposés d'une façon générale à la surface du sol, au voisinage dudit puits de forage; mesurer des premiers signaux générés par des capteurs choisis parmi la pluralité de capteurs; déterminer l'origine dans le temps desdits premiers signaux; mesurer des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres à la suite de vibrations transmises par ladite formation et générées par lesdites opérations de forage; et comparer lesdits premiers signaux auxdits deuxièmes signaux. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de transmettre lesdits premiers signaux à un moyen, destiné à comparer lesdits premiers signaux et lesdits deuxièmes signaux, par transmission sans fil de ladite pièce audit moyen de comparaison. 15. Procédé selon la revendication 13, -27- caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de comparer aux autres des signaux choisis parmi lesdits premiers signaux de façon à déterminer au moins un mode vibratoire dudit train de forage et d'éliminer les signaux parasites. 16. Dispositif pour obtenir des données sismiques concernant une formation terrestre (10) au cours de la réalisation d'un puits de forage (14) dans ladite formation (10), caractérisé en ce qu'il comprend: un train de forage (20) comprenant un trépan (16) disposé à l'extrémité distale inférieure dudit train de forage (20) et des moyens (19, 32, 33, 34) pour entraîner ledit train de forage (20) de façon à former ledit puits de forage (14); des moyens de détection de vibrations associés à une région supérieure dudit train de forage et comprenant au moins un moyen parmi des moyens à accéléromètre (42, 44, 46, 48, 50, 80, 82, 84) et des moyens à jauge de contrainte (52, 54, 56, 58, 62, 64, 74, 76) reliés fonctionnellement audit train de forage pour générer des signaux relatifs à une vibration dudit train de forage; un jeu de sismomètres (24) disposés d'une façon générale à la surface du sol (25), a. voisinage dudit puits de forage; et un moyen pour comparer des premiers signaux générés par lesdits moyens de détection de vibrations disposés sur ledit train de forage et des deuxièmes signaux générés par ledit jeu de sismomètres (24) en réponse à des vibrations transmises par ladite formation (10).