FR2513385A1 - Procede d'exploration de la resistivite geophysique et appareil pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

A.SYSTEME D'EXPLORATION GEOPHYSIQUE. B.IL COMPREND UN CABLE A UN SEUL CONDUCTEUR 16 RACCORDE A UNE SOURCE DE COURANT 12, UN CERTAIN NOMBRE DE SONDES 25 ETANT RACCORDE A CE CABLE A DES POINTS ESPACES PAR L'INTERMEDIAIRE DE DISPOSITIFS DE COMMUTATION ADRESSABLES 24. LES DISPOSITIFS DE COMMUTATION SONT ACTIVES EN SEQUENCE POUR QUE LES SONDES INJECTENT DU COURANT DANS LA TERRE. ON MESURE ET ENREGISTRE, POUR CHAQUE INJECTION, LA RESISTIVITE A DES POSITION ECARTEES DES SONDES. ON COMPARE LES MESURES DE RESISTIVITE A DES MODELES D'ANOMALIES POUR TROUVER UNE IDENTITE DE CONFIGURATIONS, INDIQUANT LA PRESENCE, LES DIMENSIONS ET L'EMPLACEMENT D'UNE ANOMALIE. C.APPLICATION: RECHERCHE DE GISEMENT PETROLIFERE, PAR EXEMPLE.

Description

La présente invention concerne les systèmes destinés à établir des

configurations de courants électriques dans la terre, à mesurer les signaux électriques resultants et à analyser les signaux mesurés afin d'identifier l'existence et l'emplacement d'anomalies de la structure du sous-sol pouvant avoir un intérêt économique.

Les principes de base mis en oeuvre dans l'explorat-

ion électrique et notamment l'emploi de la méthode faisant appel à la résistivité de la terre sont bien connus depuis de nombreuses années En bref, le concept fondamental peut être compris en se représentant une source de tension ou de courant reliée à deux électrodes qui sont raccordées à la terre à deux endroits écartés d'une certaine distance Lors de l'application d'une tension, un courant circule entre les électrodes par l'intermédiaire de la

terre et ce courant suivra un certain nombre de parcours (théor-

iquement un nombre infini) Dans une situation idéale, pour la-

quelle la structure du sous-sol est homogène, au voisinage local d'une ou de l'autre électrode de courant, le courant établira des

equipotentiels selon des surfaces concentriques sensiblement hémi-

sphériques ou "coquilles", dont les bords coupent la surface de la terre Les grandeurs des potentiels mesurés sont fonction de la résistivité des matériaux constitutifs du sous-sol et de leurs distances de l'électrode de source Ainsi, la mesure des potentiels à la surface de la terre permet de déduire des renseignements

relatifs aux matériaux constitutifs du sous-sol.

Dans une situation réelle, le sous-sol n'est pas

homogène sur toute une région quelconque de dimensions importantes.

Toutefois, il est possible d'introduire des corrections pour tenir

compte des variations de résistivité, dues au hasard, qui résult-

ent de strates qui provoquent une déformation des surfaces hémi-

sphériques ou coquilles de même potentiel Ce qui est plus intér-

essant c'est qu'il est possible d'identifier des anomalies de résistivité qui sont très différentes des roches voisines parce qu'elles sont dues à des concentrations de minerais, de gaz, d'eau ou de pétrole Ce qui est particulièrement intéressant est le fait que la résistivité d'un gisement pétrolifère est souvent différent

de celle des roches voisines Des exemples et des descriptions des

techniques et systèmes de l'art antérieur figurent dans les doc-

uments suivants: 1 841 376 Nichols et al 2 138 818 Jakosky 2 172 778 Taylor Jr 2 231 048 Beacham 2 390 270 Piety 2 531 088 Thompson 2 920 266 Owen 3 256 480 Runge et al 3 329 929 Burnett 3 344 342 Kinghorn 3 525 037 Madden et al 3 621 380 Barlow Jr 3 659 192 Ryss et al 3 737 768 Lazenby et al 3 810 000 Aspinall et al 3 984 759 Gaucher et al 3 975 674 McEuen 3 975 676 Bliamptis 4 041 372 Miller et al 4 258 323 Andrews et al 1 370 777 Frenandez-Bollo Subsurface Void Detection Using Surface Resistivity and Borehold Electromagnetic Techniques owen et al Society of Exploration Geophysicists, 50 Oth Annual

Meeting of SEG, Houston, TX, Octobre 1981.

Use of an Automatic Earth Resistivity System for Detection of Abandoned Mine Workings Peters et al, Society of Mining Engineers AIME (Paper, AIME meeting février 22-26, 1981) Modeling Resistivity Anomalies From Localized Vois under Irregular Terrain Spiegel et al, GEOPHYSICS

Vol 45, no 7, juillet 1980.

Comme on peut le constater, ces documents sont relat-

ifs à une grande vari 6 té de techniques, y compris des mesures effectuées à la surface et dans des trous de sonde Ils mettent en évidence les nombreuses approches qui ont été essayées et utilisées, dont beaucoup sont utiles, notamment en combinaison avec d'autres Français

techniques d'exploration.

Pour diverses raisons, toutefois, l'exploration de la résistivité superficielle (c'est à dire non pas par un trou de sonde) ne s'est pas avérée aussi utile que les autres procédés, notamment en ce qui concerne la recherche pétrolière Une raison en est que le procédé est limité, par nature, en profondeur, parce qu'il est normalement fonction de la grandeur et du contraste du

gisement visé.

Une autre raison concerne tout simplement les problèmes pratiques de manipulation du matériel sur le chantier Comme il

ressort des documents précités, il faut manipuler des câbles élec-

triques longs et relativement lourds qui relient les électrodes d'injection de courant et la source de courant, et il faut en outre prévoir des appareils de mesure En outre, ce matériel doit être, en partie, très mobile pour permettre d'effectuer leà mesures et les sondes et les câbles doivent être fréquemment déplacés pour permettre d'exécuter l'étude Du fait que le matériel de l'art antérieur est difficile à manipuler, il faut un temps considérable

pour effectuer les mesures, ce qui entraîne des frais élevés.

Toutefois, le facteur le plus important est le manque d'une précision suffisante Du fait, en partie, que le matériel est difficile à manipuler, on n'effectue en général que peu de mesures,

ce qui implique une insuffisance d'informations permettant de pré-

dire avec précision les emplacements d'anomalies ou d'autres caractéristiques Enfin, le traitement des informations nécessaires

pour analyser les données provenant seulement de quelques combin-

aisons détecteur/émetteur est très laborieux et prend beaucoup de temps. Un but de la présente invention est de réaliser un système de mesure et d'analyse de la résistivité de la terre, système apte à effectuer et à enregistrer un grand nombre de mesures et à analyser les résultats de ces mesures afin de repérer

et d'identifier des anomalies du sous-sol.

Un autre but est de réaliser un appareil permettant d'effectuer des mesures de résistivité, appareil qui est plus rapide et plus facile à manipuler et à utiliser que ceux de l'art antérieur et qui permet par conséquent d'effectuer un plus grand nombre de mesures à des emplacements différents, assurant de ce fait un plus grand nombre d'informations relatives à une région déterminée. Un autre but est de réaliser un système permettant d'effectuer des mesures redondantes pour assurer un grand nombre d'informations relatives à un grand nombre d'emplacements du soussol pour indiquer des différences qui représentent des contrastes

de résistivité.

Un autre but est de réaliser un système permettant de construire des modèles numériques de configurations de résistivité

prédites et de les comparer à des mesures de résistivité pour par-

venir à une configuration représentative de la région étudiée.

En bref, l'invention comprend un système d'exploration de résistivité comprenant une source de courant électrique, un câble à un seul conducteur relié à la sortie de la source de

courant, cet câble présentant-une pluralité de points de raccorde-

ment répartis dans le sens longitudinal, un pluralité de moyens de sondage destinés à coupler du courant dans la terre, une pluralité d'ensembles de commutation adressables, chacun de ces

ensembles de commutation étant relié entre un des points de raccor-

dement répartis le long du câble et un des moyens de sondage,

chaque ensemble de commutation étant sensible à un signal d'adress-

age particulier pour interconnecter électriquement de manière temporaire son point de raccordement et la sonde associée, des moyens reliés audit câble pour fournir une série de signaux d'adressage sur ledit seul conducteur pour activer enséquence les ensembles de commutation de façon à connecter le courant de ladite source individuellement à travers les ensembles de commutation jusqu'aux sondes selon une séquence prédéterminée, et des moyens destinés à mesurer le potentiel de la terre à des emplacements

espacés d'une certaine distance desdites sondes.

Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins

annexés dans lesquels: -

-la figure 1 est un schéma synoptique d'un système conforme à la présente invention -la figure 2 est un schéma, partiellement en blocs, d'un module de commutation de courant utilisable dans l'appareil de la figure 1;

la figure 3 est un schéma synoptique d'un dispos-

itif d'adressage à commutation haute fréquence utilisable dans l'appareil de la figure 1;

la figure 4 est un schéma synoptique d'un disposit-

if de mesure du potentiel terrestre utilisable dans l'appareil de la figure 1; la figure 5 est un schéma synoptique d'un dispositif télémétrique et d'interférence utilisable dans l'appareil de la figure 1; et la figure 6 est un diagramme de formes d'onde et

de synchronisation représentant les relations temporaires inter-

venant dans le fonctionnement de l'appareil de la figure 1.

Sur la figure 1 on voit un schéma synoptique d'un système conforme à la présente invention, comprenant une unité centrale, matérialisée par une unité de commande par ordinateur , qui fournit des signaux de commande, reçoit des signaux de mesure, reçoit des informations d'entrée et effectue le traitement des entrées de données et contrôle certaines sorties devant être mises en mémoire On décrira ces fonctions avec plus de détails à propos des unités individuelles avec lesquelles elle coopère Un élément important d' l'unité de commande peut être constitué par un ordinateur à modules de Hewlett-Packard n O 9915 A ou son

équivalent, qui est un dispositif fiable convenant à une utilisat-

ion dans des conditions d'essais sur le chantier La programmation

s'effectue avantageusement dans un langage de programmation BASIC.

Un logiciel d'application peut être aisément fourni à cet ordinateur

par EPROM ou par bandes magnétiques.

Le courant de mesure est fourni par une source de courant 12 constitué par une source de courant de grande puissance et de basse fréquence susceptible d'être modulée et contrôlée par

des signaux fournis sur un conducteur 14 par l'unité de commande.

Il n'est pas nécessaire que la source de courant soit d'un type à courant continu, mais les niveaux maximaux du courant et de la tension de sortie sont de préférence limités intérieurement Comme on va le décrire ci-après, le courant de sortie est commuté entre

des niveaux nul, positif et négatif.

Une borne de sortie de la source de courant 12 est raccordée à un câble à un seul conducteur 16 qui circule à une distance important de l'appareil et qui est raccordé à une sonde 17 placée en relation avec la terre de façon à assurer une bonne conduction de courant L'autre borne de sortie de la source 12 est raccordée, par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure de courant 20 qui mesure avec précision le courant et convertit la valeur analogique mesurée en un signal numérique à 14 bits qui est envoyé sur le câble 21 vers l'unité de commande Les éléments 12 et 20 peuvent être réalisés avantageusement en un seul relié à un câble de sortie 22 qui constitue le câble porteur de courant primaire à des fins de mesure Il est particulièrement important de noter que le câble 22 est un câble à un seul conducteur qui est isolé et qei comporte une série de points de raccordement 23 a-n, la lettre "n" désignant le dernier d'un nombre choisi de points,

ces points de raccordement étant répartis sensiblement regulière-

ment sur la longeuer du câble Le nombre de points de raccordement choisi doit être sélectionné, en fonction de la conception du système, ainsi que l'écart entre les points de raccordement qui doit être déterminé en fonction de la longueur du câble, de la région à étudier et de l'écart désiré entre les points d'insertion du courant Un exemple d'une distance d'écartement est de 50

mètres avec 32 points de raccordement.

A chaque point de raccordement est raccordé un module de commutation de courant (CSM) 24 a-n, le nombre de modules étant également assez important et pouvant être choisi en fonction des

caractéristiques de la région à explorer Chaque module de commut-

ation de courant, dont on donne les détails ci-après, comprend un trajet conducteur commutable et des moyens sensibles à un signal d'adressage pour compléter le trajet de manière sélective et temporaire pour qu'il puisse conduire du courant Le courant ainsi conduit par chaque module est envoyé surune d'une pluralité de sondes 25 a-n qui sont reliées à la terre pour assurer une bonne conductivité. A ce propos, il est à noter que chacune des sondes peut être constituée par une électrode métallique pouvant être enfoncée d'une certaine distance, de l'ordre du mètre ou moins, dans la terre que l'on peut imprégnée d'une solution saline pour assurer un meilleur couplage conducteur entre l'électrode et la terre en vue de la transmission de courant On peut utiliser des

sondes de diverses formes.

La source de courant 12 fournit de préférence un courant de plusieurs ampères, pouvant aller jusqu'à 40 ampères ou même plus, ce courant étant modulé à une fréquence relativement basse, entre 0,1 et 1,0 hertz environ, la modulation étant assurée par l'unité de commande, comme on l'a déjà mentionné Afin d'obtenir les signaux d'adressage des divers modules de commutation de courant, signaux qui ne doivent pas interférer avec le signal provenant de la source de courant, un dispositif d'adressage à haute fréquence de commutation 26 fournit une séquence de signaux d'adressage sur un conducteur 28 qui est relié au conducteur du câble 22 Le signal est un signal porteur haute fréquence, encodé par déplacement de fréquence (appelé "frequency shift keying" ou FSK dans la litérature anglo-saxonne) en vue de la transmission des données d'adressage numériques qui sont démodulées par chaque module de commutation de courant Lorsque l'adresse numérique correspond à l'adresse programmée dans un module, ce module individuel est excité par sa propre source à pile incorporée, ce qui a pour effet de fermer un relais qui relie la sortie de la source de courant 12, par l'intermédiaire du câble 22, à la sonde correspondante 25 Comme on va le décrire, la commutation du trajet conducteur commutable s'effectue lorsque la source de courant 12 ne fournit pas de courant en sortie, évitant ainsi la nécessité

que le module soit obligé de commuter des intensités élevées.

Le dispositif d'adressage à haute fréquence de commut-

ation reçoit les codes d'adresses, selon une séquence sélectionnée

programmée, émis par l'unité de commande sur un câble 30.

Un dispositif de mesure du potentiel terrestre 32 est relié à deux sondes 33, 34 pour mesurer la différence de potentiel à divers emplacements Le dispositif de mesure 32 est mobile pour permettre d'effectuer des mesures le long d'un trajet prédéterminé dans la zone étudiée Les signaux de mesure du potentiel terrestre sont convertis sous forme numérique, sous quelle forme les signaux sont envoyés sur un dispositif télémétrique 36 qui transmet les signaux codés en numérique par FSK à une unité télémétrique radio 38 associée à l'unité de commande, les unités télémétriques servant en outre à la communication phonique entre l'opérateur de l'unité de mesure du potentiel terrestre et l'opérateur de l'unité de commande et des appareils associés Cela est symbolisé par

l'écouteur 37 et le microphone 38.

On conçoit aisément que la communication télémétrique

par radio est une technique efficace pour transmettre ces inform-

ations dans de nombreux cas, mais il est également évident que la communication par fil ou autres seront plus appropriés dans les

endroits o l'interférence pose un problème ou o les caractérist-

iques topographiques de la zone sous étude ne se prêtent pas à un

système télémétrique.

Les signaux de meéure du potentiel terrestre reçus par l'unité télémétrique 38 sont décodés et envoyés à l'unité de commande sur un câble 40 et y sont associés aux signaux de la source de courant ainsi qu'à l'identification des modules de commutation de courant adressés et à la position de l'électrode de mesure de potentiel pour réaliser la séquence d'informations relatives aux mesures Les informations reçues sont enregistrées sur un enregistreur à bande numérique 42 et les informations qui s'y rapportent peuvent en outre être imprimées ou tracées, comme

on le décrit plus loin, sur une imprimante-traceuse 44.

Un des modules de commutation de courant 24 a est

mieux représenté sur la figure 2, les autres modules étant ident-

iques à celui-ci Comme on l'a déjà signalé, le câble conducteur de signaux 22 comprend un point de raccordement 23 a auquel est reliée une extrémité d'un trajet conducteur commutable Comme le montre la figure 2, ce trajet comprend un conducteur 46 raccordé à un self 47 en série entre le point de raccordement 23 a et une borne de contact de relais, indiqué globalement en 48, l'autre contact étant relié par l'intermédiaire d'un conducteur 49, à la sonde 25 a qui injecte du courant dans la terre Le self 47 a une valeur d'inductance de l'ordre de 100 microhenries et sert à bloquer les signaux de haute fréquence provenant de la terre tout en permettant le passage de courants basse fréquence provenant de

la source 12.

Le conducteur 46 est relié par un condensateur 50 aux entrées de deux filtres passe-bande 51 et 52 qui laissent passer les deux signaux porteurs haute fréquence qui sont utilisés dans le signal modulé par FSK par l'unité d'adressage à haute fréquence de commutation pour produire le signal d'adressage Les éléments représentatifs des marques et des espaces des signaux d'adressage issus des filtres sont envoyés à travers un réseau de résistances de sommation comprenant les résistances 53, 54 et 55 et sont appliqués à l'entrée d'un démodulateur à boucle véroui llée en phase (PPL) qui, comme cela est montré, est alimenté en tension

par une pile 58 Les circuits faisant partie du module de commut-

ation de courant sont des circuits à faible consommation de courant pour prolonger la vie utile de la pile La sortie démodulée est appliquée à une unité réceptrice-émettrice asynchrone universelle

(UART) 60 qui reçoit une entrée de synchronisation d'un oscillat-

eur d'horloge 61 La sortie de î'UART 60 est un code à 8 bits en série sur un bus d'adressage 62 qui est envoyé sur une entrée d'un

comparateur numérique 63 Une unité de codes d'adressage programm-

able 64 est codé par une adresse prédéterminée de chaque module de commutation de courant, cette adresse étant propre à chaque module L'unité de comparaison compare l'adresse sur le bus 62 à la sortie de l'unité programmable 64 et, si elles sont les mêmes, un signal de sortie est émis pour activer un circuit 69 qui excite

la bobine d'un relais 70, pour fermer le contact 48.

Un schéma synoptique d'une unité d'adressage à haute fréquence de commutation 26, utilisable dans l'appareil de la figure 1, est représentée sur la figure 3 et comprend une unité UART 75 qui reçoit des informations de code d'adresse provenant de l'unité de commande 1 et une entrée d'horloge provenant de l'horloge 76 La sortie de l'UART 75 commande un oscillateur de commande de tension par déplacement de fréquence 77, comme cela est bien connu pour la modulation FSK, pour fournir une sortie qui passe de l'une à l'autre de deux fréquences pour indiquer l'existence de marques et d'espaces constituant un signal d'adressage numérique La fréquence peut varier, par exemple, entre 25 et 35 k Hz La sortie de l'oscillateur de commande de tension est transmise à un émetteur FSK 78, dont la sortie est envoyée à travers un condensateur 79 sur le câble 22 par l'intermédiaire d'un conducteur 28 On noterq que la portion du câble 22 entre la jonction avec le conducteur 28 et l'unité de mesure de courant comprend un self en série 80 et un condensateur 81 en parallèle shunté à la masse pour découpler le signal d'adressage haute fréquence par rapport à l'unité de mesure de courant Comme on l'a déjà dit, le signal d'adressage haute fréquence est envoyé sur le conducteur 22 au module de commutation de courant La figure 4 est un schéma synoptique d'une unité de mesure du potentiel terrestre 32 et une unité télémétrique 36 Des sondes 33 et 34 sont raccordées aux entrées d'un préamplificateur , dont la sortie est envoyée sur un filtre 86 accordée pour rejeter les fréquences entre 55 et 65 Hz environ pour supprimer le bruit provenant des lignes électriques et-autres Le signal est ensuite envoyé dans un filtre passe-bas 87 accordé pour laisser passer les fréquences inférieures à 1 Hz environ, permettant de

ce fait de passer seuls les signaux provenant des modules de comm-

utation de courant et des sondes Ce signal est amplifié par un

amplificateur 88 et envoyé sur l'entrée d'un convertisseur analog-

ique-numérique 89 qui encode le signal analogique mesuré en un mot de 14 bits Ce signal encodé est envoyé sur un multiplexeur 90 qui fournit le signal, en deux mots successifs de 7 bits, à une unité UART 91 Le convertisseur, le multiplexeur et les unités UART sont mis en rythme et synchronisés par une horloge 92 La sortie UART est envoyée sur un modulateur FSK 94 faisant partie de l'unité

télémétrique 36, dont la sortie est transmise à un émetteur télé-

métrique 95 qui diffuse ces signaux à partir d'une antenne 96.

Les signaux phoniques reçus traversent un récepteur 97, sont amplifiés en 98 et alimentent l'écouteur 37 pour établir la communication phonique La communication phonique émise par le microphone 38 est amplifié par un amplificateur 100, filtré par un filtre passe-bande 101 de bande passante comprise entre 300 et 3000 Hz La figure 5 représente l'autre extrémité de la liaison télémétrique au niveau de l'unité de commande, les signaux étant reçus par une antenne 105 et appliqués à un récepteur 106 Les signaux phoniques traversent un filtre 107 de bande passante analogue à celle du filtre 101 et sont appliqués à un écouteur 108

ou analogue Les signaux d'informations traversent un filtre passe-

bande 109 pour alimenter un démodulateur à boucle verrouillée en phase 110 et ensuite à une unité UART 111 Pour des raisons liées à la largeur de bande, le code mis en numérique est transmis sous forme de deux mots de 7 bits Ainsi, la sortie de 1 'UART 111 est un mot de 7 bits envoyé au multiplexeur 112, dont le premier

mot de sortie est envoyé sur une bascule 113 qui stocke temporaire-

ment ce mot Le second mot de 7 bits est envoyé sur une bascule 114, après quoi le mot de 14 bits fourni par les deux bascules est

envoyé à l'unité de commande 10 Ici encore, l'UART, le multiplex-

eur et les bascules sont synchronisés par une horloge 115.

La figure 6 illustre une partie de la synchronisation nécessaire à l'insertion dans la terre des signaux de courant La première ligne de la figure 6 représente un signal type produit par la source de courant, signal déterminé et commandé par l'unité de commande Une première portion 120 du signal de la source de courant est à un niveau nul, suivi par un ou plusieurs cycles de niveaux de courant alternativement positif et négatif Chaque séquence de cycles est suivie par un autre intervalle à niveau nul Le nombre de cycles entiers entre les niveaux nuls est variable, étant en fonction de la fréquence, et peut être déterminé et mis en oeuvre

simplement en modifiant la programmation de l'unité de commande.

La seconde ligne de la figure 6 représente les inter-

valles marche-arrêt des modules de commutation de courant et des sondes Comme on peut le constater, chaque module est en circuit et le trajet conducteur commutable est fermé lorsque la source de courant est à un niveau nul 120 Ainsi, le module 24 a est adressé et actionné pendant la première portion du niveau nul et est mis hors circuit pendant la seconde portion du niveau nul, après quoi,

dans la même portion à niveau nul, le module 24 b est mis en circuit.

Ainsi, il n'est pas nécessaire que les modules effectuent une commutation pendant l'alimentation en courant, ce qui permet de

prolonger considérablement la vie utile des contacts.

La troisième ligne de la figure 6 représente les

séquences marche-arrêt de l'unité de mesure du potentiel terrestre.

Comme on le voit, une pluralité de mesures sont effectués lors de chaque intervalle "marche" de la source de courant Chaque mesure est synchronisée pour intervenir lors de la portion "plate"

du signal produit par la source de courant Les régions de transit-

ion, lorsque la source de courant change entre ses niveaux positif et négatif, sont évitées pour écarter tout effet transitoire de commutation qui peut se produire et aussi pour éviter les mesures de tout effet de polarisation induite survenant dans les matériaux géologiques étudiés Comme cela est connu par les tehniciens du métier, les portions du signal alternativement positives et négatives permettent d'éviter en outre la polarisation galvanique

des sondes.

On va décrire maintenant les opérations de traitement -

assurées par l'unité de commande Comme on l'a déjà indiqué, l'unité de commande reçoit, de l'unité 20, le courant et la tension mesurés

ainsi que la mesure du potentiel terrestre Après la mise à l'échel-

le des valeurs du courant et du potentiel, un calculateur faisant partie de l'unité 10 calcule un rapport de V/I pour chaque mesure et compare ce rapport, lequel est proportionnel à la résistivité, aux résultats précédents obtenus pour cette électrode 25 et cette position de l'unité de mesure du potentiel terrestre Si les

résultats sont suffisamment proches, ils sont totalisés et en-

registrés avec les informations d'adressage relatives au courant

et aux positions des électrodes de potentiel.

Pour chaque balayage de toutes les électrodes de courant, le processeur met en mémoire en outre la position des électrodes de potentiel, la séparation des électrodes de courant, l'identification des données et la séparation des électrodes de potentiel. Pour éviter tout effet de mesure erroné, on peut programmer le processeur pour qu'il ne tienne pas compte des résultats d'unnombre prédéterminé d'électrodes de courant de part et d'autre de la position des sondes de potentiel En outre, le processeur inverse la polarité des signaux, tels qu'ils sont enregistrés, pour l'émetteur lorsque la position de la sonde de courant passe à l'autre c 8 té de la position de la sonde de potentiel. Les signaux de potentiel totalisés, mis en corrélation avec les informations de position, permettent de produire une représentation sur l'imprimante-traceuse 44, de manière analogue à celle décrite dans le mémoire de Owen et Suhler Comme on peut le voir sur le schéma de la page 11 de ce mémoire, les données de résistivité sont mises en corrélation avec les données de

position et sont tracées, la densité de la trace étant proportion-

nel à la résistivité (ou à la conductance, éventuellement) réalisant ainsi une trace qui permet d'identifier une zone de

contraste particulière.

En outre, si on réalised'avance un modèle des résistiv- ités attendues, en tenant compte de la stratification connue de la région, on peut programmer le processeur pour identifier des anomalies présentant des résistivités sesituant dans un certain intervalle étroit prédéterminé, permettant d'identifier notamment les anomalies présentant un intérêt particulier, par exemple celles

contenant du pétrole.

Dans un système de ce type, on prévoit dans l'analyse par ordinateur un modèle numérique de la cavité visée pour prédire l'anomalie de résistivité apparente pour diverses positions possibles de la cible dans le sous-sol du terrain étudié Selon ce procédé, on suppose de manière systématique que le modèle de cavité occupe chaque cellule de résolution possible et le profil associé de la résistivité apparente théorique est déduit pour chaque position de l'électrode dela source de courant Les profils de résistivité prédits théoriquement pour chaque position de la cible supposée sont ensuite mis en corrélation avec les profils de résistivité mesurée expérimentalement pour comparer leurs

perturbations de résistivité apparente.

Le résultat de ce procédé par filtres appariés est un coefficient de correlation pour chaque position supposée de la

cible, dont les valeurs sont tracées dans les cellules de résolut-

ion respectives analysées Cette analyse d'un modèle et la corrélation avec des données réelles s'effectuent pour chaque cellule de résolution intéressante du sous-sol sous-jacent le

terrain étudié Les résultats affectés à chaque cellule constitu-

ent une image bi-dimensionnelle de résistivité apparente lorsqu' ils sont affichés sous forme de traces en nuances de gris ou en lignes de contour correspondant aux valeurs des coefficients de correlation. De nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans pour autant sortir du cadre

de l'invention.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1 Système d'exploration géophysique électrique, caractérisé en ce qu'il comprend: une source de courant électrique ( 12); un câble à un seul conducteur ( 16) relié à la sortie de la source de courant ( 12), ce câble comprenant une pluralité de points de raccordement ( 23) répartis dans le sens de la longueur; Une pluralité de moyens de sondage ( 25) permettant d'injecter du courant dans la terre; une pluralité de dispositifs de commutation adressables ( 24), chacun de ces dispositifs de commutation étant raccordé entre un des points de raccordement ( 23) le long du câble ( 16) et

un des moyens de sondage ( 25), chacun des dispositifs de commutat-

ion ( 24) étant sensible à un signal d'adressage particulier pour relier temporairement et électriquement entre eux le point de raccordement ( 23) et la sonde ( 25) associés avec lui; des moyens ( 26) reliés au câble ( 16) pour fournir une série de signaux d'adressage sur ledit seul conducteur pour activer en séquence les dispositifs de commutation ( 24) afin d'envoyer du courant depuis la source ( 16) individuellement à travers les dispositifs de commutation ( 24) jusqu'à la sonde ( 25) selon une séquence prédéterminée; et des moyens ( 32) permettant de mesurer les signaux électriques réultants à des emplacements espacés d'une certaine

distance des sondes ( 25).

2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 32) permettant de mesurer le signal électrique résultant comprennent des moyens de mesure de la résistivité

terrestre scalaire.

3 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des dispositifs de commutation adressables (( 24) comprend: des moyens ( 64) de stockage d'une adresse codée propre à ce dispositif de commutation; des moyens ( 38) destinés à recevoir et à décoder les signaux d'adressagefournis par le seul conducteur; des moyens ( 63) destinés à comparer les signaux

d'adressage décodés à l'adresse en mémoire et à produire un sig-

nal de sortie lorsqu'il y a identité; et des moyens ( 69) sensibles audit signal de sortie pour fermer un trajet ( 46,48) autorisant une circulation de courant entre le point de raccordement ( 23) auquel le dispositif

de commutation est relié et une sonde ( 25).