INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
3) Mise en correspondance de chaque courbe d’apprentissage avec la courbe du puits cible jusqu’à la profondeur du trépan de forage du puits cible
Au cours de cette étape, on met en correspondance chaque courbe d’apprentissage avec la courbe mesurée dans le puits cible jusqu’à la profondeur du trépan de forage du puits, au moyen d’une méthode de recherche de similarité entre des signaux enregistrés selon des échelles différentes.
Autrement dit, cette étape vise à mettre en correspondance les évènements d’une courbe mesurée dans un puits d’apprentissage avec les évènements homologues de la courbe mesurée dans le puits cible, jusqu’à la profondeur du trépan de forage du puits cible. Il est bien clair qu’on obtient alors une courbe d’apprentissage dont les évènements sont mis à l’échelle de la courbe mesurée dans le puits cible. Autrement dit, la mise en correspondance est réalisée en considérant la courbe mesurée dans le puits cible comme référence.
Les figures 1A à 1E illustrent le principe de cette mise en correspondance. Plus précisément, les figures 1A et 1B présentent respectivement une courbe C1 et une courbe C2 de la mesure de la radioactivité naturelle GR en fonction de la profondeur Z, la courbe C1 ayant été mesurée dans un puits d’apprentissage et la courbe C2 ayant été mesurée dans le puits cible. On peut observer que les courbes C1 et C2 présentent des évènements homologues, mais décalés le long de l’axe des abscisses. La illustre, via des traits gris, une mise en correspondance des évènements homologues des courbes C1 et C2 détectés au moyen d’une méthode de recherche de similarité entre des signaux enregistrés selon des échelles différentes (en l’espèce la méthode de déformation temporelle dynamique décrite plus bas). On peut observer que si certains évènements homologues ont été enregistrés à des profondeurs très proches (traits gris essentiellement verticaux), d’autres évènements homologues ont été enregistrés à des profondeurs éloignées (traits gris obliques). Les figures 1D et 1E présentent la différence entre les courbes C1 et C2, respectivement avant et après mis en correspondance. On peut observer sur ces figures que la différence entre les courbes C1 et C2 est clairement moins importante après la mise en correspondance qu’avant la mise en correspondance. Plus précisément, l’écart type de la différence entre les courbes C1 et C2 passe de 16% à moins de 4% de l’amplitude maximale de la mesure de la radioactivité naturelle GR, après mise en correspondance.
Selon une mise en œuvre de l’invention, on peut utiliser la méthode de Déformation Temporelle Dynamique (connue sous l’acronyme DTW pour ‘Dynamic Time Warping’ en anglais) pour réaliser la mise en correspondance. Cette méthode a été décrite pour la première fois dans le document (Sakoe et Chiba, 1978). Par soucis de de clarté, il est possible d’utiliser une simple analogie acoustique pour avoir une idée pratique de la DTW. Considérons deux chanteurs, l’un plutôt bon et l’autre plutôt médiocre. Ce dernier chante ‘faux’ et ne respecte ni le rythme (suite des intervalles de temps entre les notes chantées), ni la tonalité (hauteur absolue des notes), ni le tempo (vitesse d’exécution) de la chanson. Face à deux enregistrements de la même chanson par ces deux chanteurs, une oreille, même peu entrainée, décèlera sans peine une certaine similarité et surtout plusieurs différences entre ces enregistrements. La DTW non seulement quantifie d’une façon précise la différence entre ces enregistrements, mais surtout met automatiquement en correspondance temporelle les évènements homologues observés dans ces deux enregistrements. Il est bien clair également que cette technique, bien qu’appelée déformation temporelle dynamique, peut être appliquée à tout signal dont l’axe des abscisses est différent du temps, en l’espèce dont l’axe des abscisses correspond à la profondeur.
Le document (Sakoe et Chiba, 1978) décrit la mise en œuvre originelle de la méthode DTW de la manière décrite ci-après. Soient X(i) et Y(j) deux signaux (ici temporels, mais la technique peut être appliquée à tout signal) à mettre en correspondance. On définit la fonction C(i,j) représentant la densité de cout (en anglais ‘Cost density function’) de la mise en correspondance (« warping » en anglais) pour un couple (i,j) par :
sachant que les premiers éléments sont donnés par les relations :
La fonction de mise en correspondance (en anglais ‘Warping Function’) des indices i et j homologues des signaux X et Y respectivement, est définie de la manière suivante : soit N le nombre d’échantillons des signaux X et Y. On part de l’hypothèse que les couples de points (X(1), Y(1)) et (X(N), Y(N)) sont les premiers et derniers points homologues respectivement. Puis, en partant du N ème point homologue, le (N-1) ème couple de points homologues est celui dont la fonction densité de cout correspond à , et ainsi de suite de manière récurrente. Ainsi le (i-1) ème couple de points homologues est celui qui correspond au et ainsi de suite jusqu’au premier couple de points (X(1), Y(1)). A partir de la fonction de correspondance, on détermine par exemple un signal Y mis en correspondance avec le signal X. Il est bien clair que l’on peut utiliser tout perfectionnement de cette technique.
Alternativement, on peut utiliser la méthode de recherche de similarité entre des signaux enregistrés selon des échelles différentes d’écrite dans le document (Lallier et al., 2009), qui concerne une déclinaison de la méthode de DTW appliquée à la corrélation des horizons géologiques entre les puits. Cette méthode se distingue de la méthode de (Sakoe et Chiba, 1978) non seulement par le fait que les courbes considérées sont en profondeur et non en temps, mais surtout par le fait qu’elle utilise une technique stochastique de corrélations stratigraphiques de puits, le but étant de générer automatiquement plusieurs ensembles possibles de corrélations de puits tenant compte des interprétations faites le long des trajectoires de puits. En pratique, la probabilité de corrélation de chaque marqueur stratigraphique et l'intervalle identifié le long du chemin du puits est calculé à l'aide :
- d’informations disponibles sur le puits interprété (par exemple la paléobathymétrie, la lithologie),
- de quelques lignes de corrélation de référence provenant de limites stratigraphiques claires de premier ordre,
- d’un scénario sédimentologique sur la zone étudiée,
- de concepts sédimentologiques jugés applicables.
Au moins la surface extérieure de l’élément de toiture comprend une pluralité de reliefs s’étendant de manière non ordonnée à l’intérieur du plan d’extension de la surface extérieure.
La pluralité de reliefs caractérise la rugosité de surface de la surface extérieure de l’élément de toiture.
Par répartition « non ordonnée », on entend que ces reliefs sont répartis sur la surface extérieure de manière apériodique.
La pluralité de reliefs peut comprendre des stries ou sillons, et des saillies.
Par exemple, les reliefs peuvent être régulièrement ou non espacés les uns des autres sur toute la surface extérieure de l’élément de toiture.
La pluralité de reliefs s’étend de manière multidirectionnelle dans le plan de la surface extérieure.
Les reliefs peuvent former des profils en ligne droites et/ou courbés.
Les reliefs peuvent avoir des formes différentes et/ou des hauteurs et profondeurs différentes.
L’élément de toiture en matériau non poreux et hydrophobe a pour avantage de supprimer la problématique de déplacement des fluides par capillarité connue dans les ardoises naturelles et à partir de fibrociment.
Par « hydrophobe », on entend un matériau qui tend à repousser les molécules d’eau, c’est-à-dire que l’eau ne pénètre pas à l’intérieur du matériau et reste à sa surface principalement sous la forme de gouttelettes de forme générale sphérique. Par exemple, l’angle de contact des gouttelettes sur la surface d’un matériau hydrophobe est supérieur à 90°.
Par « non poreux », on entend un matériau présentant une structure fermée comprenant des pores qui ne sont pas reliés entre eux et sont inaccessibles à l’eau et à l’air. En d’autres termes, un matériau dit « non poreux » est imperméable aux molécules extérieures, c’est-à-dire que les molécules extérieures ne pénètrent pas à l’intérieur du matériau.
La taille des pores d’un matériau non poreux est inférieure à 100 nanomètres, de préférence inférieure à 80 nanomètres.
De plus, grâce à un tel élément de toiture, il est ainsi possible de réduire considérablement les taux de recouvrement entre éléments de toiture, ce qui permet de réduire la masse au mètre carré des éléments de toiture sur le toit.
Par ailleurs, de tels éléments de toiture peuvent être aisément installés sur des toits de pente faible avec un même taux de recouvrement qu’une toiture présentant une pente plus importante.
On peut se référer au tableau illustré en qui reprend les taux de recouvrement actuels par rapport à la pente de la toiture et à la zone géographique dans laquelle se trouve la toiture.
Tel qu’illustré, le tableau comprend trois colonnes principales, à savoir une première colonne principale regroupant des données d’une tuile synthétique connue, une deuxième colonne principale regroupant des données d’un élément de toiture selon l’invention, et une troisième colonne principale regroupant des données concernant la réduction du taux de recouvrement entre la tuile synthétique connue et l’élément de toiture selon l’invention.
La représente le profil de sonie de la .
La est représente une courbe d’évolution de l’amplitude du signal de pilotage en fonction du temps et illustrant une étape d’optimisation dudit signal.
La est un graphique représentant deux profils de sonie en fonction du temps obtenu par un signal de pilotage de type signal carré et un signal de pilotage modulé selon le procédé de l’invention.
Description détaillée de l’invention On a représenté sur les figures 1 à 7 un système d’ouverture et fermeture d’un ouvrant selon l’invention pour une application dans le domaine automobile. Dans la suite de la description, le système sera désigné par la référence générale 10.
Le système 10 comprend un agencement de serrure 100 pour le verrouillage et le déverrouillage de l’ouvrant. Dans l’exemple illustré, l’ouvrant est un capot de véhicule automobile.
Comme cela est illustré sur la , l’agencement 100 est configuré pour coopérer avec une gâche (non visible sur la ) fixée à l’intérieur du capot du véhicule automobile (non représenté sur les figures). A cet effet, l’agencement 100 comprend un mécanisme 104 d’encliquetage apte à coopérer avec la gâche du capot.
De préférence, comme cela est illustré sur les figures, l’agencement de serrure 100 comprend encore une platine 102 servant de support au mécanisme d’encliquetage 104 et destinée à être fixée au véhicule automobile. Cette platine 102 est par exemple réalisée à partir d’une tôle métallique, par découpe et/ou pliage de ladite tôle. Comme cela est illustré sur la , la platine 102 comporte par ailleurs par exemple une pluralité de pattes de fixation pour supporter des moyens élastiques tels que des ressorts du mécanisme d’encliquetage 104, pliées à angle droit et une pluralité de trous de fixation à la carrosserie.
Selon l’invention et de façon classique, le mécanisme d’encliquetage 104 comprend un ensemble de pièces mobiles qui, mises en mouvement, sont susceptibles de générer un signal acoustique de bruit indésirable ou signal acoustique bruyant.
Dans l’exemple illustré sur la , le mécanisme 104 comprend un loquet rotatif 106 comprenant une encoche 108 apte à coopérer avec la gâche G du capot (représentée en pointillée sur les figures 2 et 3). La gâche G se présente par exemple sous la forme d’un crochet refermé à la manière d’un anneau. Le crochet présente par exemple une forme rectangulaire ou carrée et l’encoche 108 du loquet 106 a une forme générale de crochet pour venir retenir la gâche G.
Dans l’exemple illustré sur les figures, le loquet 106 est monté pivotant autour d’un axe X sur la platine 102. Par ailleurs, de préférence, la platine 102 peut encore présenter une échancrure 102D en forme de gueule de poisson ouverte vers l’extérieur ou en forme de U, destinée à recevoir la gâche G en vue du guidage vers l’encoche 108 du loquet 106.
Le mécanisme d’encliquetage 104 comprend de préférence encore un organe de verrou 110 agencé pour coopérer avec le loquet 106 entre au moins une configuration initiale de verrouillage du loquet 106 en engagement total de la gâche G et une configuration finale de déverrouillage du loquet 106 en libération totale de la gâche G.
Dans l’exemple décrit, l’organe de verrou 110 comprend une pluralité de pièces mobiles entre elles, par exemple des cliquets interagissant avec le loquet 106 pour le verrouillage et le déverrouillage.
De préférence, le mécanisme 104 comprend également un éjecteur 107 qui interagit avec le loquet 106 de telle sorte que le loquet 106 est entraîné en pivotement par l’éjecteur 107. L’éjecteur 107 et le loquet 106 forment un organe d’éjection. A cet effet, par exemple, l’éjecteur 107 comprend une came de levage de la gâche, et est agencé pour entraîner, avec son éjection, le pivotement du loquet 106 et le levage du capot.
De préférence, le loquet 106 et l’éjecteur 107 sont formés d’une seule pièce, par exemple par un assemblage soudé. En variante, le loquet 106 et l’éjecteur 107 sont formés par deux pièces distinctes qui sont raccordées entre elles afin de tourner d’une manière verrouillée avec un jeu prédéterminé entre elles.
Par exemple, lors du déplacement de l’organe de verrou 110 de la configuration initiale à la configuration finale, l’organe de verrou 110 est agencé pour faire pivoter l’éjecteur 107 dans un sens d’éjection à l’encontre du couple résultant du poids du capot exercé sur l’éjecteur 107 par l’intermédiaire de la gâche G afin de permettre le levage du capot.
Le passage de la configuration initiale à la configuration finale est réalisé consécutivement à au moins une action de commande du déplacement de l’organe de verrou 110.
L’homme du métier a parfaite connaissance des moyens pour réaliser l’étape b) ci-dessus puisque, dans le domaine du géoguidage, il détermine la direction du forage du puits à partir de courbes de diagraphies réellement mesurées, alors que dans le cas d’espèce, il suffit de considérer les courbes de diagraphie prédites selon l’invention en complément.
Selon une mise en œuvre de l’invention, on peut appliquer, lors l’étape b), la technique décrite dans le document (Berg et Newson, 2013) déjà précité, et qui concerne une méthode de géoguidage permettant de n’utiliser que des diagraphies Gamma-ray, mais en utilisant les courbes de diagraphie prédites selon l’invention au-delà de la profondeur du trépan de forage du puits et non pas seulement les courbes de diagraphies réellement mesurées.
Selon une autre mise en œuvre de l’invention, on peut alternativement appliquer la technique décrite dans le document (Wang, 2017) déjà précité, et qui concerne une méthodologie de géoguidage intégré combinant des algorithmes géostatistiques, des techniques de diagraphie en cours de forage et des méthodes de simulation de réservoir. Selon cette mise en œuvre, la méthode décrite dans le document (Wang, 2017) peut être appliquée en utilisant les courbes de diagraphie prédites selon l’invention au-delà de la profondeur du trépan de forage du puits, et non pas seulement les courbes de diagraphies réellement mesurées.
Selon une mise en œuvre de l’invention, à l’étape b) on détermine au moins les angles d'inclinaison et d'azimut de la trajectoire du puits pour des profondeurs s’étendant entre 10 et 20 m au-delà de la profondeur du trépan, pour chaque profondeur du trépan de forage du puits de la succession de profondeurs du trépan de forage du puits.
Les caractéristiques et avantages du procédé selon l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de l’exemple d'application ci-après.
Plus précisément, le procédé selon l’invention a été appliqué à une formation souterraine se situant dans l’offshore de l’Ouest australien, plus précisément dans le bassin du Nord Carnarvon, considéré comme le principal bassin d'hydrocarbures d'Australie.
La présente une courbe de diagraphie de radioactivité naturelle GR mesurée dans un puits cible, noté T par la suite (courbe notée T dans la ). Le puits cible traverse une colonne d'huile de 6 mètres dans les grès du groupe Barrow. Ce puits traverse en outre des sables aquifères, avec une fine colonne d'huile, des marnes et des schistes.
On dispose de deux puits d’apprentissage notés Li (i=1 à 2), qui sont respectivement distants d’environ 3.5 km et 8 km du puits cible T. Les figures 2B et 2C présentent les courbes de diagraphie de radioactivité naturelle GR mesurées respectivement dans le puits L1 et dans le puits L2 (courbes notées L1 et L2 dans les figures 2B et 2C).
On dispose de valeurs de radioactivé naturelle pour des profondeurs s’étendant au moins jusqu’à 3200m : 3277m pour le puits cible T, 3295m pour le puits L1, et 3200m pour le puits L2. A des fins d’illustration de la fiabilité du procédé selon l’invention, on va chercher à prédire les valeurs de la diagraphie GR pour des profondeurs s’étendant au-delà de 3100m, et on va contrôler la qualité de la prédiction au moyen de la courbe de diagraphie GR réellement mesurée dans le puits cible T pour des profondeur allant de 3100 à 3200m. Autrement dit, à des fins de validation du procédé selon l’invention, on applique le procédé selon l’invention en considérant que la profondeur du trépan de forage dans le puits cible est 3100m.
Conformément à l’étape 3) décrite ci-dessus, les courbes GR des puits L1 et L2 sont mises en correspondance avec la courbe GR du puits cible T jusqu’à la profondeur de 3100m, au moyen de la méthode décrite dans le document (Sakoe et Chiba, 1978) précité.
Par ailleurs, le procédé selon l’invention est mis en œuvre au moyen de la méthode d’amplification de gradient (en anglais ‘Gradient Boosting’) en tant que méthode d’apprentissage automatique supervisé. L’entrainement de cette méthode d’apprentissage automatique est réalisé sur les courbes GR des puits L1 et L2 mises en correspondance avec la courbe GR du puits cible T jusqu’à la profondeur de 3100m, ainsi que sur la courbe GR du puits cible T. On obtient ainsi un modèle pour prédire une diagraphie (ici une diagraphie GR) dans le puits cible T, conformément à l’étape 4) décrite ci-dessus.
Puis, selon l’étape 5) décrite ci-dessus, les courbes GR des puits L1 et L2 sont mises en correspondance entre elles, en prenant comme référence le puits L1 qui est le puits d’apprentissage le plus proche du puits cible T.
Conformément à l’étape 6) décrite ci-dessus, des courbes d’apprentissage composées sont générées pour les puits d’apprentissage L1 et L2, formées par la portion des courbes GR de ces puits jusqu’à la profondeur de 3100m après leur mise en correspondance avec le puits cible T, et par la portion des courbes GR des puits L1 et L2 au-delà de la profondeur de 3100m après leur mise en correspondance entre eux.
Le modèle pour prédire une diagraphie dans le puits cible construit selon l’étape 4) est alors appliqué aux courbes d’apprentissage composées construites telles que décrit ci-dessus à l’étape 6). La présente la courbe GRP qui est la courbe GR prédite par le modèle, ainsi que la courbe GRM qui est la courbe GR réellement mesurée, et la présente la différence entre ces deux courbes.
On peut observer que la courbe prédite GRP est parfaitement cohérente avec la courbe réellement mesurée GRM de 3100 m à 3200 m, soit jusqu’à une profondeur de 100m au-delà de la profondeur jusqu’à laquelle le modèle a été entrainé (profondeur du trépan dans le procédé selon l’invention). En effet, dans cette gamme de profondeur, l’erreur quantifiée par l’écart-type de la différence entre courbe GR prédite par le modèle selon l’invention et la courbe GR réellement mesurée est inférieure à 2% de l’amplitude maximale de la courbe GR réellement mesurée. Au-delà de 3200m, les erreurs augmentent sensiblement, et dépassent 10% en moyenne de l’amplitude maximale de la mesure GR réelle.
Ainsi, l’application du procédé selon l’invention a permis de prédire de manière fiable une diagraphie (ici une diagraphie GR) au-delà de la profondeur du trépan de forage du puits, sur une centaine de mètres. Cela est très avantageux car, pour des vitesses classiques d’avancée du forage, typiquement entre 1,5 m/heure et 15 m/heure, cela correspond à plus de 6 heures de forage pour atteindre cette limite. Or le temps de calcul du procédé selon l’invention est nettement inférieur, typiquement de l’ordre de quelques minutes. Aussi, il est possible de relancer le procédé selon l’invention au fur et mesure de l’avancée de l’outil de forage, et de mettre à jour le modèle dès que les nouvelles mesures de diagraphie sont disponibles. Ainsi l’actualisation de la prédiction de la diagraphie peut se faire quasiment en temps réel. Alternativement, il peut être suffisant de mettre à jour le modèle de prédiction d’une diagraphie et de prédire une nouvelle diagraphie au moyen de ce modèle de prédiction mis à jour de préférence au moins tous les 10 m, ou de manière très préférée tous les 5 m d’avancée de l’outil de forage dans le puits cible.
Toutefois, de telles tuiles en ardoise naturelle sont relativement lourdes, nécessitent des charpentes conséquentes et sont fragiles. En effet, elles peuvent être endommagées lors du stockage, du transport, ou encore lors de leur fixation sur les voliges, ou lors d’un choc avec un élément extérieur, par exemple de la grêle.
Par ailleurs, la tuile en ardoise naturelle est poreuse et devient cassante dans le temps.
Enfin, il est courant que les eaux de pluie remontent par capillarité à leur surface, jusqu’à la zone de recouvrement et peuvent générer des fuites via le crochet de fixation ce qui génère des infiltrations dans la toiture et engendre des dégâts dans la construction.
Afin de remédier à ces inconvénients, les normes de pose des tuiles en ardoise imposent des recouvrements importants dépendants de la pente de la toiture.
On connait également les éléments de toiture réalisés à partir de matériaux synthétiques qui ont été développés afin d’améliorer l’étanchéité par rapport aux matériaux naturels, tout en conservant l’apparence esthétique souhaitée de ces matériaux naturels.
On peut se référer à cet égard au document FR 2 724 961 qui décrit une ardoise artificielle plus légère et plus facile à mettre en œuvre et comprenant des rainures transversales, perpendiculaires à la direction d’écoulement de fluide et réparties sur la surface supérieure de l’ardoise afin d’éviter les phénomènes de remontées capillaires.
Toutefois, de telles rainures transversales génèrent un écoulement de l’eau de pluie exclusivement latéral, ce qui peut amener l’eau de pluie à se déverser entre deux zones de recouvrement d’ardoise et ainsi générer une fuite de la toiture. De plus, le nombre de rainures transversales ne permet pas de vidanger la totalité des fluides présents dans la zone de recouvrement.
Par ailleurs, les éléments de toiture connus présentent d’autres lacunes, notamment en termes d’évacuation de fluides ou particules présentes entre deux éléments de toiture superposés.
En effet, les remontées de fluides par capillarité et l’humidité stagnante entre les ardoises naturelles ou en fibrociment imposent des taux de recouvrement importants entre ardoises.
Ainsi, il existe un besoin d’améliorer les éléments de toiture formés à partir d’un matériau synthétique.
L’objectif de l’invention est d’améliorer l’évacuation de fluides ou d’éviter la rétention de fluides pouvant favoriser la concentration de particules, voire le développement de végétation entre deux éléments de toiture superposés.
Un autre objectif est de réduire l’impact environnemental lié à la fabrication des éléments de toiture, tout en facilitant la pose desdits éléments de toiture.
La présente invention a pour objet un élément de toiture ou de couverture, notamment destiné à recouvrir une charpente d’une construction, et comprenant une surface extérieure s’étendant selon un plan d’extension et une surface intérieure opposée à la surface extérieure.
La surface intérieure est avantageusement destinée à venir en appui sur la charpente de la construction.