Brevet FR3037664A1 (20161223)
REVENDICATIONS1. Système (100 ;\n<CLM>\1\tde mesure d'un champ électromagnétique (145) à proximité d'une zone de fond de trou de puits de forage (310) comprenant : une source lumineuse à impulsions (102); un premier segment guide d'onde optique (151) couplé en 10 fonctionnement à la source lumineuse à impulsions (102); un circulateur optique (104) comprenant un premier port, un deuxième port et un troisième port, le premier port étant couplé en fonctionnement au premier segment guide d'onde optique (151) ; un deuxième segment guide d'onde optique (152) couplé en 15 fonctionnement au deuxième port du circulateur optique (104) ; une matrice d'éléments de détection (110 ; 410), chacun des éléments de détection (110 ;\n<CLM>\1\tcomprenant un détecteur (230 ;\n<CLM>\1\tet un modulateur électro-optique (220), le modulateur électro-optique (220) étant couplé en fonctionnement au deuxième segment guide d'onde 20 optique (152) ; un troisième segment guide d'onde optique (153) couplé en fonctionnement au troisième port du circulateur optique (104) ; un interféromètre de compensation (120 ;\n<CLM>\1\tcouplé en fonctionnement au troisième segment guide d'onde optique (153) ; et 25 un démodulateur multiplexé (130 ;\n<CLM>\1\tà division de temps couplé en fonctionnement à l'interféromètre de compensation (120 ;\n<CLM>\1\tet à la source de lumière à impulsions (102).\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, dans lequel la 30 source de lumière à impulsions (102) est une source de lumière (102) à impulsions à haute puissance et à faible cohérence. 3037664 30\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, dans lequel la source lumineuse à impulsions (102) contient un élément de polarisation.\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, dans lequel le deuxième segment guide d'onde optique (152) est un chemin optique simple.\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, dans lequel le 10 détecteur (230 ;\n<CLM>\1\test une bobine de matériau électroconducteur.\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, dans lequel chacun des modulateurs électro-optiques (220) à l'exception d'un dernier modulateur électro-optique (220) dans la matrice d'éléments de détection 15 (110 ;\n<CLM>\1\test couplé en fonctionnement au deuxième segment guide d'onde optique (152) par un coupleur directionnel (112 ; 122 ; 492).\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, dans lequel un dernier modulateur électro-optique (220) dans la matrice des éléments de 20 détection (110 ;\n<CLM>\1\test couplé en fonctionnement au deuxième guide d'onde optique (152) par une connexion directe à une extrémité du deuxième guide d'onde optique.\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, le modulateur 25 optique comprend un interféromètre de détection .\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 8, dans lequel l'interféromètre de détection (110 ;\n<CLM>\1\test un interféromètre de type Michelson au niobate de lithium. 30\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 8, dans lequel l'interféromètre de détection contient un premier bras de canal guide 3037664 31 d'onde (221) et un deuxième bras de canal guide d'onde (222) plus long que le premier bras de canal guide d'onde.\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 10, dans lequel 5 une distance dont le deuxième bras de canal guide d'onde (222) dépasse le premier bras de canal guide d'onde (221) est comprise entre 0,1 et 5,0 mm.\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 10, dans lequel : le premier bras de canal guide d'onde (221) a une extrémité proximale par rapport à la source lumineuse à impulsions et une extrémité distale à laquelle se trouve un premier élément réfléchissant ; et le deuxième bras de canal guide d'onde (222) a une extrémité 15 proximale par rapport à la source lumineuse à impulsions et une extrémité distale à laquelle se trouve un deuxième élément réfléchissant.\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 12, dans lequel l'interféromètre de détection contient un canal guide d'onde 20 d'entrée/sortie (223) contenant une extrémité proximale par rapport à la source lumineuse à impulsions et une extrémité distale qui se connecte à l'extrémité proximale du premier bras de canal guide d'onde (221) et l'extrémité proximale du deuxième bras de canal guide d'onde. 25\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon" la revendication 10, dans lequel l'interféromètre de détection contient une première électrode (231), une deuxième électrode (232) et une troisième électrode (233), le premier bras de canal guide d'onde (221) étant disposé entre la première électrode (231) et la deuxième électrode (232), et le deuxième bras de 30 canal guide d'onde (222) étant disposé entre la deuxième électrode (232) et la troisième électrode (233). 3037664 32\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 14, dans lequel la première électrode (231) et la troisième électrode (233) sont couplées électriquement à une première extrémité du détecteur (230), et la deuxième électrode (232) est couplée électriquement à une deuxième 5 extrémité du détecteur (230 ; 430).\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 10, dans lequel l'interféromètre de compensation (120 ;\n<CLM>\1\test conçu pour procurer une différence de voie de compensation à peu près égale à une différence de 10 chemins dans l'interféromètre de détection correspondant au premier bras de canal guide d'onde (221) et au deuxième bras de canal guide d'onde (222).\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, comprenant en outre : un émetteur conçu pour émettre un champ électromagnétique (145) pour la détection par la matrice d'éléments de détection (110 ; 410).\n<CLM>\1\tSystème (100 ;\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, comprenant en outre : un interféromètre de compensation (490) supplémentaire couplé en fonctionnement au troisième segment guide d'onde optique (153) et au démodulateur multiplexé (130 ;\n<CLM>\1\tà division temporelle, et la matrice d'éléments de détection (110 ;\n<CLM>\1\tcomprenant un premier ensemble d'éléments de détection (410) et un deuxième ensemble d'éléments de détection (410), chaque modulateur électro-optique (220) présent dans le premier ensemble d'éléments de détection (410) comprend un premier interféromètre de détection réglé comprenant un premier bras de canal guide d'onde (221) comportant une extrémité proximale par rapport à la source lumineuse à impulsions (102) et une extrémité distale à laquelle 3037664 33 se trouve un premier élément réfléchissant (488), et un deuxième bras de canal guide d'onde (222) plus long que le premier bras de canal guide d'onde (221) d'une première distance établie, le deuxième bras de canal guide d'onde (222) présentant une extrémité proximale par rapport à la 5 source lumineuse à impulsions (102) et une extrémité distale à laquelle se trouve un deuxième élément réfléchissant (488), et chaque modulateur électro-optique (220) présent dans le deuxième ensemble d'éléments de détection (410) comprend un deuxième interféromètre de détection réglé comprenant un premier bras de canal 10 guide d'onde (221) comportant une extrémité proximale par rapport à la source lumineuse à impulsions et une extrémité distale à laquelle se trouve un premier élément réfléchissant (488), et un deuxième bras de canal guide d'onde (222) plus long que le premier bras de canal guide d'onde (221) du deuxième ensemble d'éléments de détection d'une 15 deuxième distance établie supérieure à la première distance établie, le deuxième bras de canal guide d'onde (222) présentant une extrémité proximale par rapport à la source lumineuse à impulsions (102) et une extrémité distale à laquelle se trouve un deuxième élément réfléchissant (488). 20\n<CLM>\1\tProcédé de mesure d'un champ électromagnétique (145) à proximité d'une zone de fond de trou de puits de forage (310) comprenant : l'émission d'un champ électromagnétique (145) dans une formation 25 souterraine (305) pour la détection par un élément de détection (110 ; 410), l'élément de détection (110 ;\n<CLM>\1\tétant couplé à un guide d'onde optique (252) ; la transmission d'une impulsion lumineuse par une source lumineuse à impulsions (102) de haute puissance, de faible cohérence 30 ayant une longueur de cohérence plus courte qu'une différence de chemins d'un interféromètre de détection d'un élément de détection (110 ; 410), et plus longue qu'une erreur d'ajustement de différence de 3037664 34 chemins d'un interféromètre de compensation (120 ; 480), et la différence de chemins de l'interféromètre de détection (120 ; 480), l'impulsion lumineuse étant transmise par le guide d'onde optique (252) ; et la réception de deux impulsions lumineuses de retour par l'intermédiaire du guide d'onde optique (252) à partir de l'élément de détection (110 ; 410), les deux impulsions lumineuses de retour étant modulées en fonction de la détection du champ électromagnétique (145) par l'élément de détection (110 ; 410). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 19, comprenant en outre : la direction des deux impulsions lumineuses de retour vers l'interféromètre de compensation (120 ; 480), l'interféromètre de compensation (120 ;\n<CLM>\1\tcomportant deux voies de guidage d'onde 15 optique (494,\n<CLM>\1\tet deux ensembles à miroirs (488) servant à réfléchir les deux impulsions lumineuses de retour ; la réception de quatre impulsions lumineuses de retour compensées à partir de l'interféromètre de compensation (120 ;\n<CLM>\1\t; et la détermination d'un signal (132) de l'élément de détection (110 ; 20\n<CLM>\1\ten fonction des quatre impulsions lumineuses de retour compensées.\n<CLM>\1\tSystème de puits (300) comprenant : un système d'interrogation conçu pour produire une impulsion 25 lumineuse et pour recevoir un ensemble d'impulsions lumineuses de retour ; un guide d'onde optique (252) couplé en fonctionnement au système d'interrogation ; et une matrice d'éléments de détection (110 ;\n<CLM>\1\tcouplée en 30 fonctionnement à un guide d'onde optique (252), la matrice d'éléments de détection (110 ;\n<CLM>\1\tétant disposée à proximité d'une partie extérieure d'au moins soit un coffrage (304) ou un chemisage d'un puits. de forage 3037664 (310), chacun des éléments de détection (110 ;\n<CLM>\1\tcomprenant un détecteur (230 ;\n<CLM>\1\tet un modulateur électro-optique (220), le modulateur électro-optique (220) étant couplé en fonctionnement avec le guide d'onde optique (252), 5 chacun parmi le modulateur électro-optique (220) comprenant un premier bras de canal guide d'onde (221) et un deuxième bras de canal guide d'onde (222) plus long que le premier bras de canal guide d'onde (221). 10\n<CLM>\1\tSystème de puits (300) selon la revendication 21, dans lequel la matrice d'éléments détecteurs (110 ;\n<CLM>\1\tcouplés en fonctionnement au guide d'onde optique (252) s'étend sur une distance supérieure à 1 500 m. 15\n<CLM>\1\tSystème de puits (300) selon la revendication 21, dans lequel une distance entre chaque élément de détection (110 ;\n<CLM>\1\tdans la matrice d'éléments de détection (110 ;\n<CLM>\1\tpeut être comprise entre 10 et 50 m. 20